专利名称：检测晶片上的缺陷的制作方法
检测晶片上的缺陷优先权要求本申请要求2009年2月13日提交的标题为“Methods and Systems for Detecting Defects on a Wafer (用于检测晶片上的缺陷的方法和系统)”的美国临时申请 No. 61/152，477的优先权，其以引用方式被并入，视同在本文中被完全阐述。
背景技术：
1.技本领域本发明总体涉及检测晶片上的缺陷。某些实施方案涉及将检查系统针对晶片产生的原始输出中的各个输出分配到不同部分。2.相关技术的描沭下面的描述和实例凭借其在这部分内的包含内容而不被承认是现有技术。使用光学或电子束技术进行的晶片检查是一种用于调整半导体制造工艺、监控工艺变化并且提高半导体工业中的产率的重要技术。随着现代集成电路(IC)的尺寸日益减小以及制造工艺的复杂度增加，检查变得越来越困难。在对半导体晶片执行的各加工步骤中，将相同的电路图案印刷在晶片上的各管芯(die)中。大多数晶片检查系统利用了这一事实并且使用相对简单的管芯-管芯 (die-to-die)比较来检测晶片上的缺陷。然而，各管芯中的印刷电路可以包括沿着χ或y 方向重复的图案化特征(patterned feature)的许多区域，如，DRAM、SRAM或FLASH的区域。 这种类型的区域通常被称作阵列区(剩余的区域被称作随机或逻辑区)。为了实现更好的敏感度，先进的检查系统采用不同策略来检查阵列区和随机或逻辑区。为了创建用于进行阵列检查的晶片检查工艺，许多当前使用的检查系统需要使用者手动创建所关注区域(ROI)并且在相同ROI中应用用于缺陷检测的同一组参数。然而， 出于多种原因，这种创建方法是不利的。例如，当设计规格缩减时，区域限定可能复杂得多并且面积小得多。由于在检查系统的载物台(stage)精确度和分辨率方面存在局限性，因此手动创建ROI将最终变得不可行。另一方面，如果分页标志(page break)之间的距离大于傅立叶滤波可以执行的程度，则将不抑制阵列区中的分页标志。在另一种方法中，将强度用作划分的特征，以将近似强度的像素分组在一起。然后，对同一组像素(基于强度)应用同一组参数。然而，这种方法还具有多个缺点。例如， 当几何特征均勻分散时，可以使用基于强度的划分算法。然而，通常这是不足的。因此，需要基于其他性质进行划分。因此，将会有利的是，开发出检测晶片上的缺陷的方法和系统，其可以通过利用得知所关注缺陷和噪扰/噪声处于几何上的不同部分中来实现更好的缺陷检测。
发明内容
下面对各种实施方案的描述将不以任何方式理解为限制所附权利要求书的主题。一个实施方案涉及一种检测晶片上的缺陷的由计算机实现的方法。由计算机实现的方法包括获取由检查系统针对晶片产生的原始输出。由计算机实现的方法还包括识别与所述晶片上形成的图案化特征的一个或更多个几何特性(geometrical characteristic) 对应的原始输出的一个或更多个特性。另外，由计算机实现的方法包括基于识别出的所述原始输出的一个或更多个特性，将所述原始输出中的单个输出分配到不同部分，使得与所述不同部分中的各部分对应的所述图案化特征的一个或更多个几何特性是不同的。此外， 由计算机实现的方法包括将一个或更多个缺陷检测参数单独分配到所述不同部分。由计算机实现的方法还包括将分配的所述一个或更多个缺陷检测参数应用于被分配到所述不同部分的所述单个输出，由此检测所述晶片上的缺陷。上述由计算机实现的方法的各步骤可以如本文进一步描述地执行。上述由计算机实现的方法可以包括本文描述的任何其他方法(一个或更多个)的任何其他步骤(一个或更多个)。可以使用本文描述的任何系统执行上述由计算机实现的方法。另一个实施方案涉及一种计算机可读介质，其包括在计算机系统上可执行的用于实现检测晶片上的缺陷的方法的程序指令。所述方法包括上述由计算机实现的方法的步骤。计算机可读介质可以进一步如本文所述地构造。可以如本文进一步描述地执行所述方法的步骤。另外，可执行程序指令的方法可以包括本文描述的任何其他方法(一个或更多个)的任何其他步骤(一个或更多个)。另外的实施方案涉及一种被构造来检测晶片上的缺陷的系统。所述系统包括检查子系统，其被构造来通过扫描所述晶片针对晶片产生原始输出。所述系统还包括计算机子系统，其被构造来获取所述原始输出。计算机子系统还被构造来识别与所述晶片上形成的图案化特征的一个或更多个几何特性对应的原始输出的一个或更多个特性。另外，计算机子系统被构造来基于识别出的所述原始输出的一个或更多个特性，将所述原始输出中的单个输出分配到不同部分，使得与所述不同部分中的各部分对应的所述图案化特征的一个或更多个几何特性是不同的。计算机子系统还被构造来将一个或更多个缺陷检测参数单独分配到所述不同部分。此外，计算机子系统被构造来将分配的所述一个或更多个缺陷检测参数应用于被分配到所述不同部分的所述单个输出，由此检测所述晶片上的缺陷。所述系统可以进一步如本文描述地被构造。
在阅读了下面的具体实施方式
并且参照附图之后，本发明的其他目的和优点将会变得清楚，在附图中图1是图示说明计算机可读介质的一个实施方案的框图，该计算机可读介质包括在计算机系统上可执行的用于实现本文描述的一个或更多个方法实施方案的程序指令；以及图2是图示说明被构造来检测晶片上的缺陷的系统的一个实施方案的侧视图的示意图。虽然本发明容易形成各种修改和可供选择的形式，但是其具体实施方案以实施例的方式在附图中示出并且将在本文中详细描述。然而，应该理解，附图以及对其的具体描述不旨在将本发明限于所公开的具体形式，而是相反地，本发明旨在涵盖落入如所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同形式和可供选择的形式。
具体实施例方式尽管在本文中实施方案是针对晶片描述的，但是要理解这些实施方案可以用于检测另一样本(如，掩模版(reticle))上的缺陷，该掩模版通常也可以被称作掩模(mask)或光掩模(photomask)。在本领域中已知许多不同类型的掩模版，并且如本文使用的术语“掩模版”、“掩模”和“光掩模”旨在涵盖本领域已知的所有类型的掩模版。一个实施方案涉及用于检测晶片上的缺陷的由计算机实现的方法。由计算机实现的方法包括获取检查系统针对晶片产生的原始输出。可以使用检查系统执行获取针对晶片的原始输出的步骤。例如，获取原始输出的步骤可以包括使用检查系统在晶片上方扫描光， 并且响应于扫描期间由检查系统检测到的从晶片散射和/或反射的光来产生原始输出。以此方式，获取原始输出的步骤可以包括扫描晶片。然而，获取原始输出不是一定包括扫描晶片。例如，获取原始输出的步骤可以包括从其中已经储存有原始输出(例如，由检查系统储存)的储存介质中获取原始输出。可以采用任何合适方式执行从储存介质获取原始输出的步骤，并且从中获取输出的储存介质可以包括本文描述的任何储存介质。在任何情况下，所述方法包括原始输出(例如，原始数据)收集。在一个实施方案中，原始输出响应于从晶片散射的光。具体地，原始输出可以响应于从晶片散射并且由检查系统检测的光。可供选择地，原始输出可以响应于从晶片反射并且由检查系统检测的光。原始输出可以包括任何合适的原始输出并且可以根据检查系统的构造而有所不同。例如，原始输出可以包括信号、数据、图像数据等。另外，原始输出可以通常被定义为检查系统针对晶片产生的整体输出中的至少一部分(例如，多个像素)的输出。 此外，原始输出可以包括检查系统针对整个晶片产生的所有原始输出、针对晶片中被检查系统扫描的整个部分产生的所有原始输出、由检查系统的一个通道针对晶片产生的所有原始输出等，而与原始输出是否对应于晶片上的缺陷无关。相比之下，单个输出可以通常被定义为由检查系统针对晶片产生的整体输出中的单个像素的输出。因此，原始输出可以包括多个单个输出。换句话讲，单个输出可以是针对晶片上的不同位置单独产生的输出。例如，单个输出可以包括针对晶片上的不同位置产生的单个的离散输出。具体地，不同位置可以对应于晶片上的不同“检查点”。换句话讲，不同位置可以对应于晶片上的由检查系统单独对其产生输出的位置。以此方式，不同位置可以对应于晶片上的各位置，由检查系统在这些位置执行“测量”。如此，不同位置可以根据检查系统的构造(例如，检查系统针对晶片产生输出的方式)而有所不同。单个输出包括与晶片上的缺陷对应或不对应的单个输出。可以如本文描述地构造检查系统。例如，可以针对晶片的暗场(DF)检查来构造检查系统。以此方式，检查系统可以包括DF检查系统。可以如本文进一步描述地构造DF检查系统。在另一实施例中，可以针对晶片的亮场(BF)检查来构造检查系统。以此方式，检查系统可以包括BF检查系统。BF检查系统可以具有本领域已知的任何合适构造。还可以针对BF和DF检查来构造检查系统。此外，检查系统可以被构造为扫描电镜(SEM)检查和审查系统，并且这种检查系统可以具有本领域已知的任何合适构造。另外，可以构造检查系统，以对图案化晶片进行检查并且还可能对未图案化晶片进行检查。由计算机实现的方法还包括识别与晶片上形成的图案化特征的一个或更多个几何特性对应的原始输出的一个或更多个特性。在一个实施方案中，识别出的原始输出的一个或更多个特性包括原始输出内沿着各行的投影。投影可以通常被定义为原始输出内具有某种图案的单个输出的组、群或集合。例如，可以聚集(gather)原始输出沿着水平行和垂直行的投影。以此方式，可以识别限定或对应于图案化特征的一个或更多个几何特性的原始输出内的χ和y投影。如此，识别原始输出的一个或更多个特性的步骤可以包括对原始输出执行二维OD)投影。然而，与形成在晶片上的图案化特征的一个或更多个几何特性对应的原始输出的一个或更多个特性可以包括原始输出的任何其他特性(一个或更多个)。 可以使用任何合适的方法和/或算法、以任何合适的方式执行如上所描述的识别原始输出的一个或更多个特性的步骤。在一个实施方案中，图案化特征的一个或更多个几何特性包括边缘、形状、纹理、 限定图案化特征的几何形状的数学计算或它们的某种组合。例如，可以用于基于几何形状进行划分(可以如本文进一步描述地来执行)的特性包括边缘、形状、纹理、限定几何形状的任何数学计算/变换或它们的某种组合。尽管晶片上形成的所有图案化特征可能具有某种粗糙度并且因此具有某种“纹理”，但是纹理与粗糙度的不同之处在于，粗糙度通常用于就表示和描述图案化特征周边上的粗糙度，而纹理通常表示图案化特征的整体纹理(例如，根据设计或者不根据设计)。可以用于限定图案化特征的几何形状的数学计算/变换的一个实施例是傅立叶滤波算法，其可以用于描述几何形状和光散射之间的关系。例如，傅立叶滤波算法可以用于预测原始输出中将对应于图案化特征的一个或更多个几何特性的投影。在一个实施方案中，基于图案化特征的设计布局将如何影响原始输出的一个或更多个特性，执行识别原始输出的一个或更多个特性的步骤。例如，可以用于划分(可以如本文描述地来执行)的特性是设计布局。具体地，设计布局可以用于识别设计布局中的图案化特征的一个或更多个几何特性。然后，可以确定(例如，根据经验、根据理论等)将与识别出的一个或更多个几何特性对应的原始输出的一个或更多个特性(例如，投影)。以此方式，可以确定将与图案化特征的一个或更多个几何特性对应的期望的原始输出的一个或更多个特性。然后，可以用任何合适的方式将所述期望的一个或更多个特性与原始输出的一个或更多个特征进行比较，以识别与图案化特征的一个或更多个几何特性对应的原始输出的一个或更多个特性。在该步骤中使用的设计布局可以按任何合适的方式获取并且可以具有任何合适的格式。在另一实施方案中，在执行获取原始输出的步骤的同时，执行识别原始输出的一个或更多个特性的步骤。以此方式，当检查系统正扫描晶片时，可以按即时方式 (on-the-fly)执行识别原始输出的一个或更多个特性的步骤。例如，可以使用晶片的参考原始输出执行识别原始输出的一个或更多个特性的步骤，所述参考原始输出将与原始输出进行比较以检测晶片上的缺陷并且是在与原始输出同一次的扫描行程(pass)中针对晶片获取的。参考原始输出可以包括本文描述的任何参考值。如此，还可以在获取晶片的原始输出期间，按即时方式执行本文描述的其他步骤(例如，划分)，所述其他步骤是使用识别出的原始输出的一个或更多个特性执行的。由计算机实现的方法还包括基于识别出的原始输出的一个或更多个特性，将原始输出中的单个输出分配到不同部分，使得与不同部分中的各部分对应的图案化特征的一个或更多个几何特性是不同的。以此方式，针对基于几何形状的划分，构造本文描述的实施方案。更具体地，本文描述的实施方案利用晶片图案的(一个或更多个)几何特性(例如， 形状)将如何影响原始输出并且如何将按不同方式影响原始输出的图案分成不同部分。换句话讲，本文描述的实施方案利用晶片上图案的(一个或更多个)几何特性(例如，形状) 将如何影响原始输出以将原始输出中的单个输出分成不同部分。例如，具有一个或更多个不同几何特性的图案化特征可以对从晶片散射的光产生不同影响，并且由此可以对针对晶片产生的原始输出产生不同影响。通过本文描述的实施方案，可以将所述图案化特征有效地分成不同部分。可以使用任何合适的方法和/或算法，以任何合适的方式执行如本文描述地将原始输出中的单个输出分配到不同部分的步骤。“部分”可以通常被定义为单个输出的可能值的整个范围中的不同部分。可以基于单个输出的不同特性的值限定这些部分，这取决于使用这些部分的缺陷检测算法。例如，在多管芯自动阈值(MDAT)算法中，用于限定这些部分的单个输出的特征的值可以包括中间强度值。在一个这种示例性且非限制性的实施例中，如果中间强度值的整个范围是从0到 255，则第一部分可以包括从0到100的中间强度值并且第二部分可以包括从101到255的中间强度值。以此方式，第一部分对应于原始输出中的较暗区域，并且第二部分对应于原始输出中的较亮区域。在某些情形下，可以使用一个晶片限定这些部分，并且对于与所述一个晶片具有近似几何形状的晶片，可以使用预定的这些部分。在一个实施方案中，自动地执行识别原始输出的一个或更多个特性并且将单个输出分配到不同部分的步骤，而无需使用者输入。例如，本文描述的实施方案可以利用晶片上图案的(一个或更多个)几何特性(例如，形状)和投影，来自动地将原始输出中的单个输出分成不同部分。以此方式，与包括手动创建所关注区域(ROI)并且在相同ROI中应用用于缺陷检测的同一组参数的方法不同，当设计规格缩减时并且当将被划分的晶片上的不同区域变小时，使用本文描述的实施方案，划分步骤将没有变得更复杂。另外，与手动方法不同，自动地识别原始输出的一个或更多个特性并且将单个输出分配到不同部分而无需使用者输入的步骤没有受检查系统载物台精度和分辨率限制的影响。因此，使用本文描述的实施方案进行划分，检查系统载物台精度和分辨率限制将不会使划分步骤变得不可行。在另一实施方案中，不考虑与图案化特征相关联的设计数据，执行将单个输出分配到不同部分的步骤。例如，虽然可以如上所述使用设计布局来确定将与图案化特征的一个或更多个几何特性对应的期望的原始输出的一个或更多个特性，但是没有基于设计数据本身执行划分步骤。换句话讲，划分步骤是基于图案化特征的一个或更多个几何特性将如何影响原始输出，而不是基于图案化特征的一个或更多个几何特性本身。以此方式，与基于图案化特征相关联的设计数据划分原始输出的其他方法和系统不同，通过基于图案化特征的一个或更多个几何特性将如何影响原始输出来执行划分步骤，会导致与不同设计数据、 不同电功能、不同电特性、使用图案化特征形成的器件的性能的不同临界态等相关联的图案化特征被分配到同一部分，前提是这些图案化特征将以相同方式影响原始输出。例如，通过基于(一个或更多个)几何特性将如何影响原始输出的(一个或更多个)特性(例如， 强度)而非基于其本身的几何形状执行划分步骤，会导致在原始输出中产生显著噪声的图案化特征被分配到同一部分而无需考虑与这些图案化特征相关联的设计数据，并且会导致在原始输出中产生可忽略噪声的其他图案化特征再被分配到不同部分而无需考虑与这些其他图案化特征相关联的设计数据。以此方式，高噪声的图案化特征可以被划分到一起，并且低噪声的图案化特征可以被划分到一起。在另外的实施方案中，不考虑单个输出的强度，执行将单个输出分配到不同部分的步骤。换句话讲，虽然基于识别出的原始输出的一个或更多个特性执行划分步骤，但是不基于单个输出的强度本身执行划分步骤，所述一个或更多个特性可以基于原始输出中的多个单个输出的强度来识别。例如，沿着原始输出内各行的投影可以包括具有多样性并且可能具有显著不同强度的单个输出。但是，所有的单个输出可以对应于诸如分页标志之类的图案化特征的相同的一个或更多个几何特性。如此，对应于图案化特征的相同的一个或更多个几何特性的所有单个输出可以被分配到同一部分，即使是所有的单个输出可以具有显著不同的强度。以此方式，与基于单个像素的强度执行划分步骤的方法不同，通过本文描述的实施方案执行的划分步骤将不受图案化特征的不均勻散射的影响。在一些实施方案中，将单个输出分配到不同部分的步骤包括分析识别出的原始输出的一个或更多个特性并且将阈值应用到该单个输出。例如，如上所述，沿着原始输出中的水平行和垂直行的投影可以被聚集。然后，可以分析这些投影，并且可以设置阈值，以将原始输出中的单个输出分成所关注的不同区域(部分)。通过分析识别出的原始输出的一个或更多个特性并且将阈值应用于单个输出，可以减少被不正确地分配到这些部分的与边界区域对应的单个输出的数量。在一个实施方案中，与不同部分中的一个部分对应的一个或更多个几何特性包括分页标志的一个或更多个几何特性，并且与不同部分中的另一个部分对应的一个或更多个几何特性包括阵列区的一个或更多个几何特性。在本领域中，分页标志通常被定义为分开物理存储器的基本连续区域的管芯区域。物理存储器的各连续区域通常可以被称作页帧 (page frame)。通过如本文描述地执行划分步骤，限定阵列区中的分页标志的几何形状的原始输出的一个或更多个特性(例如，χ和/或y投影)可以被识别出，并且用于将与分页标志对应的单个输出分配到一个部分并且将与阵列区对应的单个输出分配到不同部分。在另一个实施方案中，与某些图案化特征的一个或多个几何特征对应的原始输出的一个或更多个特性不能通过傅立叶滤波抑制。例如，与进行划分步骤的一些方法不同， 即使分页标志之间的距离大于可以执行傅立叶滤波的距离，也可以抑制阵列区中的分页标志。在一个这样的实施例中，对于某些检查系统，如果分页标志的宽度大约为5μπι并且分页标志之间的间隔大约为5μπι，则傅立叶滤波变得不切实际(如果不是不可行的话)而 ROI的手动创建也变得不切实际(如果不是不可行的话)。因此，由于分页标志在原始输出中产生的信号(噪声)可能无法得到抑制，并且因此可以降低可以使用原始输出实现的缺陷检测敏感度。然而，使用本文描述的实施方案，可以(例如，基于原始输出内的投影)识别与分页标志对应的单个输出，并且可以将与分页标志对应的单个输出分配到一个部分而可以将其他单个输出分配到其他部分，使得如本文进一步描述地可以使用不同敏感度来检测不同部分中的缺陷。由计算机实现的方法还包括将一个或更多个缺陷检测参数单独分配到不同部分。 可以单独将一个或更多个缺陷检测参数分配到所有的不同部分。因此，某个单个输出当其用于缺陷检测时不能被忽略。相反，可以使用被分配到所有不同部分的单个输出来检测某些缺陷。换句话讲，可以使用原始输出的所有部分来检测缺陷。以此方式，可以采用不同的检查方案，以不同方式处理不同部分。不同检查方案的不同之处可以是被分配到不同部分的缺陷检测算法。可供选择地，不同检查方案的不同之处可以是被分配到不同部分的同一缺陷检测算法的一个或更多个参数。被分配到不同部分或者其一个或更多个参数被分配到不同部分的缺陷检测算法可以包括任何合适的缺陷检测算法。例如，缺陷检测算法可以是分段自动阈值(SAT)算法或MDAT算法。这种缺陷检测算法可以实际上适于BF检测。然而， 缺陷检测算法可以是适于DF检查的缺陷检测算法。例如，缺陷检测算法可以是FAST算法或HLAT算法。不同检查方案的不同之处还可以在于用于获取晶片的原始输出的检查系统的一个或更多个光学参数。例如，在多行程检查中，可以以检查系统的至少一个光学参数(例如，偏振、波长、照射角度、激光角度等)的不同值来执行不同行程，并且在不同行程中产生的原始输出可以用于检测晶片不同区域中的缺陷，在所述不同区域中，形成具有一个或更多个不同几何特性的图案化特征。以此方式，可以使用在使用一个或更多个不同光学参数执行的多行程检查的不同行程中产生的原始输出，检查包括具有一个或更多个不同几何特性的图案化特征的晶片区域。在一个实施方案中，一个或更多个缺陷检测参数包括将应用于单个输出和参考值之间差值的阈值。以此方式，根据已被分配单个输出的部分，可以将不同阈值应用于单个输出和参考值之间的差值。例如，可以从原始输出(如，8位测试图像)中的单个输出中减去参考值(如，8位参考图像)，而不考虑已被分配单个输出的是哪个部分。参考值可以包括任何合适的参考值，如，与其中已产生被减去参考值的单个输出的管芯不同的晶片上的管芯对应的单个输出、与其中已产生被减去参考值的单个输出的单元(cell)不同的晶片上的单元对应的单个输出等。可以将任何具有高于分配阈值的差值的单个输出识别为缺陷。 以此方式，可以根据已被分配单个输出的部分，以不同的阈值检测缺陷。在另一实施方案中，执行将一个或更多个缺陷检测参数单独分配到不同部分的步骤，使得以不同敏感度使用被分配到不同部分的单个输出来检测缺陷。因此，本文描述的实施方案可以通过利用得知所关注缺陷(DOI)和噪扰/噪声处于几何上的不同部分中来实现更好的缺陷检测。例如，不同的几何形状可以表现不同类型的缺陷。在一个这样的实施例中，在阵列图案区域中，原始输出可以包括相对亮的单个输出和相对暗的单个输出交替的线状图案。在一些这样的情形下，DOI可以位于原始输出中包括相对亮的单个输出的那些部分中，而噪扰缺陷可以位于原始输出中包括相对暗的单个输出的那些部分中。以此方式， 采用使用限定几何形状的(一个或更多个)特性(例如，阵列区中分页标志的χ或y投影) 的部分，检测算法的敏感度可以按不同方式创建，以使阵列区中的敏感度更好并且使来自分页标志的噪扰更小。因此，本文描述的实施方案有利地允许采用自动方式将晶片的不同几何图案分成不同部分。这种划分步骤使得能够以不同方式处理这些区域并且可以达到更好的敏感度。不同的几何形状还将光以不同方式散射。以此方式，一些几何形状会造成原始输出具有相对多的噪声，而其他几何体会造成原始输出具有相对少的噪声。然而，通过只使用单个输出的强度进行划分，与原始输出中的具有相对多噪声和相对少噪声的区域对应的单个输出可以被分组在一起(例如，由于边界限定不清)。相比之下，在本文描述的实施方案中，对于位于具有与原始输出中的较少噪声对应的一个或更多个几何特性的晶片区域中的缺陷，可以达到较高的敏感度。另外，对于窄带检查系统，由于图案还散射大量的光，因此缺陷通常可以被噪声掩盖。然而，本文描述的实施方案使得可以检测出被来自附近图案的噪声所失调(detune)的那些缺陷。由计算机实现的方法还包括将分配的一个或更多个缺陷检测参数应用于被分配到不同部分的单个输出，以由此检测晶片上的缺陷。如上所述，可以采用不同的检查方案， 以不同方式处理不同部分。以此方式，将分配的一个或更多个缺陷检测参数应用于单个输出的步骤可以包括采用不同方案检查这些部分，以由此检测晶片上的缺陷。例如，已被分配单个输出的部分可以用于确定阈值，该阈值将被应用于单个输出和参考值之间的差值。在确定了已被分配单个输出的部分并且将一个或更多个缺陷检测参数分配到不同部分之后， 如原本将正常执行的，分配的一个或更多个缺陷检测参数可以被应用于被分配到不同部分的单个输出。在一个实施方案中，在晶片的多行程检查的一个行程中执行获取原始输出的步骤，并且对于多行程检查的另一行程中获取的原始输出，不执行由计算机实现的方法。以此方式，可以只对多行程检查的一个行程执行如本文所述的划分步骤。在其他行程中获取的原始输出可以用于其他目的。例如，多行程检查可以用于划分目的，其中一个行程具有用于缺陷的最佳信号并且另一行程提供基于几何形状的划分。具体地，可以以一个或更多个不同的缺陷检测参数和/或一个或更多个不同的光学参数执行多行程检查中的不同行程检查，使得对于不同行程，原始输出和/或缺陷检测结果是不同的。在一个这样的实施例中， 用于多行程检查的一个行程检查中的一种光学模式可以允许进行划分，而用于多行程检查的另一路检查中的检查系统的另一种光学模式可以提供对DOI的最高敏感度。在另一个实施方案中，使用其他行程中获取的原始输出来检测额外缺陷，并且所述方法包括将所述缺陷与额外缺陷组合，以产生对晶片的检查结果。例如，如以上所描述的，多行程检查的一个行程可以用于划分步骤，而多行程检查的另一行程可以用于以最佳信号检测D0I。因此，多行程的不同行程可以检测不同类型的缺陷。以此方式，可以组合多行程的不同行程的结果，以产生对晶片的整体检查结果。可以在使用所有不同行程中产生的原始输出的缺陷检测已经被执行之后，组合使用在不同行程中获取的原始输出检测到的缺陷结果。可供选择地，可以按即时方式组合使用在不同行程中获取的原始输出产生的缺陷检测结果，在此同时，某个原始输出仍正在被获取中。在另外的实施方案中，所述方法包括将预定的一个或更多个缺陷检测参数应用于原始输出以检测晶片上的额外缺陷并且将所述缺陷和额外缺陷组合以产生对晶片的检查结果。例如，可以从原始输出(如，8位测试图像)的单个输出中减去参考值(如，8位参考图像)，而不考虑已被分配单个输出的是哪个部分。参考值可以包括任何合适的参考值，如上述的那些参考值。另外，通过将分配的一个或更多个缺陷检测参数应用于单个输出并且通过将预定的一个或更多个缺陷检测参数应用于原始输出，可以将相同的参考值用于检测缺陷。减法的结果可以是绝对差值。然后，可以将预定的直接差值阈值应用于绝对差值，并且绝对差值高于阈值的任何单个输出可以被识别为缺陷。另外，可以将相同的预定的直接差值阈值应用于绝对差值，而不考虑已被分配单个输出的是哪个部分。然后，可以将以此方式检测到的缺陷与通过将分配的一个或更多个缺陷检测参数应用于单个输出而检测到的缺陷组合，以产生对晶片的最终检查结果。例如，可以针对以任何方式检测到的所有缺陷单独地产生缺陷模板。可以从两个差值图像(difference image)都执行区域“生长(grow) ”，
11并且可以产生用于所有缺陷的最终模板。通过如上所述以不同方式检测缺陷，可以提供出于多种原因可能有利的缺陷再检测。例如，自动2D投影和基于几何形状的划分提供稳健的(robust)缺陷再检测并且使缺陷再检测便于使用。另外，本文描述的划分步骤提供了映射缺陷和参考图像的动态方式。例如，如果这部分具有噪声，则可以解调差值。相比之下，如果这部分比较干净，则可以放大差值。另外，如上所述的双重检测降低了由任一种检测方法造成的故障警报的可能性。所述方法还可以包括将所述方法的任何步骤(一个或更多个)的结果储存在储存介质中。这些结果可以包括本文描述的任何结果并且可以采用本领域已知的任何方式进行储存。例如，被分配单个输出的部分和/或被分配到不同部分的一个或更多个检测缺陷参数可以用于生成数据结构，如，查询表，其被储存在与检查系统耦合的储存介质中。储存介质可以包括本领域已知的任何合适的储存介质。在已储存结果后，可以在储存介质中存取结果，并且如本文所述地使用结果，将其格式化以呈现于使用者、供另一个软件模块、方法或系统使用等。此外，储存结果可以是“永久地”、“半永久地”、临时地储存或者持续某一段时间。例如，储存介质可以是随机存取存储器(RAM)，并且这些结果可能不必无限时间地持续保持在储存介质中。还可以如Miaskar等人于2008年9月19日提交的共同拥有的美国专利申请No. 12/234，201(在2009年3月26日公开为美国专利申请公开No. 2009/0080759, 其以引用方式被并入，视同在本文被完全阐述)中所描述地执行储存结果的步骤。现在转到附图，注意的是，这些附图不必按比例绘制。具体地，附图中一些元件的比例非常夸张，以强调元件的特征。还注意的是，这些附图不是按相同比例绘制的。使用相同的附图标记表示在可能具有近似构造的不止一副附图中所示的元件。另一个实施方案涉及一种计算机可读介质，其包括在计算机系统上可执行的用于实现检测晶片上的缺陷的方法(即，由计算机实现的方法)的程序指令。在图1中示出一个这样的实施方案。例如，如图1中所示，计算机可读介质10包括在计算机系统14上可执行的用于实现上述检测晶片上的缺陷的方法的程序指令12。能执行程序指令的由计算机实现的方法可以包括本文描述的任何其他方法(一个或更多个)中的任何其他步骤(一个或更多个)。可以将实现诸如本文描述的方法之类的方法的程序指令12储存在计算机可读介质10上。计算机可读介质可以是储存介质，如，只读存储器、RAM、磁盘或光盘、或磁带或者本领域已知的任何其他合适的计算机可读介质。可以按各种方式中的任一种方式实现程序指令，除了其他的之外，还包括基于程序的技术、基于组件的技术和/或面向对象的技术。例如，根据需要，可以使用Matlab、 Visual Basic、ActiveX 控件、C、C++ 对象、C#、JavaBeans、Microsoft Foundation Classes ( “MFC”)或其他技术或方法来实现程序指令。计算机系统14可以采取各种形式，包括个人计算机系统、大型计算机系统、工作站、系统计算机、图像计算机、可编程图像计算机、并行处理器或本领域已知的任何其他装置。总的来说，术语“计算机系统”可以被广义地定义为涵盖具有一个或更多个处理器的任何装置，其执行来自储存介质的指令。另外的实施方案涉及被构造来检测晶片上的缺陷的系统。在图2中示出这种系统的一个实施方案。如图2中所示，系统16包括检查子系统18和计算机子系统20。检查子系统被构造来通过扫描晶片来针对晶片产生原始输出。例如，如图2中所示，检查子系统包括光源22，如，激光。光源22被构造来将光导向偏振组件对。另外，检查子系统可以包括不止一个偏振组件(未示出)，每个偏振组件可以独立地位于来自光源的光路中。每个偏振组件可以被构造来以不同方式改变来自光源的光的偏振。检查子系统可以被构造来根据那种偏振设置被选定用于扫描期间照射晶片，以任何合适方式，将偏振组件移入或移出来自光源的光路。扫描期间用于照射晶片的偏振设置可以包括P偏振(P)、s偏振(S)或圆偏振(C)。射出偏振组件M的光以倾斜入射角被导向晶片沈，所述倾斜入射角可以包括任何合适的倾斜入射角。检查子系统还可以包括一个或更多个光学组件(未示出)，所述光学组件被构造来将光从光源22导向偏振组件M或者将光从偏振组件M导向晶片26。光学组件可以包括本领域已知的任何合适的光学组件，如(但不限于)反射光学组件。另外，光源、偏振组件和/或一个或更多个光学组件可以被构造来将光以一个或更多个入射角(例如，倾斜入射角和/或基本上垂直的入射角)导向晶片。检查子系统可以被构造来通过以任何合适方式在晶片上方扫描光来执行扫描步骤。在扫描期间，从晶片沈散射的光可以被检查子系统的多个通道收集和检测。例如，以相对接近垂直的角度从晶片26散射的光可以被透镜观收集。透镜观可以包括如图 2中所示的折射光学元件。另外，透镜观可以包括一个或更多个折射光学元件和/或一个或更多个反射光学元件。由透镜观收集的光可以被导向偏振组件30，偏振组件30可以包括本领域已知的任何合适的偏振组件。另外，检查子系统可以包括不止一个偏振组件(未示出)，每个偏振组件可以独立设置在透镜所收集的光的路径中。每个偏振组件可以被构造来以不同方式改变透镜所收集的光的偏振。检查子系统可以被构造来根据哪种偏振设置被选定用于扫描期间由检测透镜观所收集的光，以任何合适方式，将偏振组件移入或移出透镜所收集的光的路径。用于在扫描期间检测由透镜观所收集的光的偏振设置可以包括本文描述的任何偏振设置(例如，P、S和非偏振(N))。射出偏振组件30的光被导向检测器32。检测器32可以包括本领域已知的任何合适的检测器，如，电荷耦合器件(CCD)或另一类型的成像检测器。检测器32被构造用于产生原始输出，所述输出响应于由透镜观收集并且由偏振组件30 (如果设置在所收集的光的路径中)传输的散射光。因此，透镜观、偏振组件30 (如果设置在透镜观所收集的光的路径中)和检测器32形成检查子系统的一个通道。检查子系统的这个通道可以包括本领域已知的任何其他合适的光学组件(未示出)，如傅立叶滤波组件。以不同角度从晶片沈散射的光可以被透镜34收集。透镜34可以如上所述地被构造。由透镜34收集的光可以被导向偏振组件36，偏振组件36可以包括本领域已知的任何合适的偏振组件。另外，检查子系统可以包括不止一个偏振组件(未示出)，每个偏振组件可以独立设置在透镜所收集的光的路径中。每个偏振组件可以被构造用于以不同方式改变透镜所收集的光的偏振。检查子系统可以被构造用于根据哪种偏振设置被选定用于在扫描期间检测透镜34所收集的光，将偏振组件移入或移出透镜所收集的光的路径。用于在扫描期间检测透镜34所收集的光的偏振设置可以包括P、S或N。射出偏振组件36的光被导向检测器38，检测器38可以如上所述地被构造。检测器38也被构造用于产生输出，所述输出响应于穿过偏振组件36 (如果设置在散射光的路径中)的被收集的散射光。因此，透镜34、偏振组件36 (如果设置在透镜34所收集的光的路径中)和检测器38可以形成检查子系统的另一个通道。这个通道也可以包括上述的任何其他光学组件(未示出)。在一些实施方案中，透镜34可以被构造用于收集以约20度至约 70度的极角从晶片散射的光。另外，透镜34可以被构造为反射光学组件(未示出)，所述反射光学组件被构造用于以约360度的方位角收集从晶片散射的光。图2中所示的检查子系统还可以包括一个或更多个其他通道(未示出)。例如， 检查子系统可以包括额外通道作为侧通道，该额外通道可以包括本文所描述的任何光学组件，如透镜、一个或更多个偏振组件和检测器。所述透镜、一个或更多个偏振组件和检测器还可以如本文所描述地被构造。在一种这样的实施例中，侧通道可以被构造用于收集并检测从入射面散射出的光(例如，侧通道可以包括中心位于基本垂直于入射面的平面中的透镜和被构造用于检测透镜所收集的光的检测器)。如果对晶片的检查包括不止一个行程，则在行程之间，检查子系统的任何光学参数(一个或更多个)的值可以根据需要按任何合适方式被改变。例如，为了改变行程之间的照射偏振态，可以去除偏振组件M和/或以不同的偏振组件如本文所描述地取代偏振组件对。在另一个实施例中，为了改变行程之间的照射角，可以以任何合适方式，在行程之间改变光源和/或用于将光导向晶片的任何其他光学组件(例如，偏振组件的位置。计算机子系统20被构造来获取检查子系统产生的原始输出。在扫描期间由检测器产生的原始输出可以被提供到计算机子系统20。具体地，计算机子系统可以耦合到每个检测器(例如，通过图2中虚线所示的一个或更多个传输介质，所述传输介质可以包括本领域已知的任何合适的传输介质)，使得计算机子系统可以接收检测器产生的原始输出。计算机子系统可以以任何合适的方式耦合到每个检测器。在扫描晶片期间由检测器产生的原始输出可以包括本文描述的任何原始输出。计算机子系统被构造来根据本文描述的任何实施方案识别与晶片上形成的图案化特征的一个或更多个几何特性对应的原始输出的一个或更多个特性。原始输出的一个或更多个特性可以包括本文描述的任何这样的特性。一个或更多个几何特性还可以包括本文描述的任何这样的特性。图案化特征可以包括本文描述的任何图案化特征。另外，计算机子系统被构造来基于识别出的原始输出的一个或更多个特性将原始输出中的各个输出分配到不同部分，使得与不同部分中的各部分对应的图案化特征的一个或更多个几何特性不同。计算机子系统可以被构造来根据本文描述的任何实施方案将单个输出分配到不同部分。单个输出可以包括本文描述的任何单个输出。不同部分可以如本文所描述地来构造。识别出的原始输出的一个或更多个特性可以包括本文描述的任何这样的特性。计算机子系统还被构造来根据本文描述的任何实施方案将一个或更多个缺陷检测参数单独分配到不同部分。该一个或更多个缺陷检测参数可以包括本文描述的任何缺陷检测参数。计算机子系统还被构造来将分配的一个或更多个缺陷检测参数应用于被分配到不同部分的单个输出，以由此检测晶片上的缺陷，这可以根据本文描述的任何实施方案来执行。分配的一个或更多个缺陷检测参数可以包括本文描述的任何这样的参数。计算机子系统可以被构造来执行本文描述的任何方法实施方案(一个或更多个) 的任何其他步骤(一个或更多个)。计算机子系统、检查子系统和系统可以进一步如本文所描述地来构造。注意的是，本文提供的图2总地示出本文所描述的系统实施方案中可以包括的检查子系统的一个构造。明显地，当设计商用检查系统时，可以改变本文所描述的检查子系统构造，以将检查子系统在正常执行时的性能最优化。另外，可以使用现有的检查系统(例如，通过向现有的检查系统添加本文所描述的功能)如从加利福尼亚苗必达斯的 KLA-Tencor商购获得的Puma 90 xx、91xx和93xx系列的工具来实现本文所描述的系统。对于一些这样的系统，本文所描述的方法可以被提供作为系统可选的功能(例如，除了系统的其他功能之外的功能)。可供选择地，本文所描述的系统可以被设计成“从头开始(from scratch) ”以提供全新的系统。基于这个描述，本发明各种方面的另外的修改形式和可供选择的实施方案对于本领域的技术人员来说会是清楚的。例如，提供了用于检测晶片上的缺陷的系统和方法。因此，这个描述将被理解为只是说明性的并且其目的在于教导本领域的技术人员实现本发明的通用方式。要理解，本文示出和描述的本发明的形式将被当作目前优选的实施方案。元件和材料可以替代本文所示出和描述的元件和材料，部件和工艺可以颠倒，并且可以单独利用本发明的某些特征，在本领域的技术人员受益于本发明的这个描述之后，所有这些都将是显而易见的。可以在不脱离如以下权利要求书描述的本发明的精神和范围的情况下， 对本文描述的要素进行变化。
权利要求
1.一种计算机实现的方法，所述方法用来检测晶片上的缺陷，所述方法包括获取由检查系统针对晶片产生的原始输出；识别与所述晶片上形成的图案化特征的一个或更多个几何特性对应的所述原始输出的一个或更多个特性；基于识别出的所述原始输出的一个或更多个特性，将所述原始输出中的单个输出分配到不同部分，使得与所述不同部分中的各部分对应的所述图案化特征的一个或更多个几何特性是不同的；将一个或更多个缺陷检测参数单独分配到所述不同部分；以及将分配的所述一个或更多个缺陷检测参数应用于被分配到所述不同部分的所述单个输出，由此检测所述晶片上的缺陷。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述原始输出响应于从所述晶片散射的光。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，识别出的所述原始输出的一个或更多个特性包括所述原始输出内沿着各行的投影。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图案化特征的一个或更多个几何特性包括边缘、形状、纹理、限定所述图案化特征的几何形状的数学计算或它们的某种组合。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述图案化特征的设计布局将如何影响所述原始输出的一个或更多个特性，执行所述识别的步骤。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在执行所述获取的步骤的同时，执行所述识别的步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，自动地执行所述识别的步骤和所述分配所述单个输出的步骤，而无需使用者输入。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在不考虑与所述图案化特征相关的设计数据的情况下，执行所述分配所述单个输出的步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在不考虑所述单个输出的强度的情况下，执行所述分配所述单个输出的步骤。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分配所述单个输出的步骤包括分析识别出的所述原始输出的一个或更多个特性并且将阈值应用到所述单个输出。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述不同部分中的一个部分对应的所述一个或更多个几何特性包括分页标志的一个或更多个几何特性，并且其中，与所述不同部分中的另一个部分对应的所述一个或更多个几何特性包括阵列区的一个或更多个几何特性。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，与一些所述图案化特征的一个或更多个几何特性对应的所述原始输出的一个或更多个特性不能通过傅立叶滤波来抑制。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个缺陷检测参数包括阈值，所述阈值将应用于所述单个输出和参考值之间的差值。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述将所述一个或更多个缺陷检测参数单独分配的步骤，使得以不同敏感度使用被分配到所述不同部分的所述单个输出来检测缺陷。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述晶片的多行程检查的一行程中执行所述获取的步骤，并且其中，针对所述多行程检查的另一行程中获取的原始输出，不执行所述由计算机实现的方法。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述晶片的多行程检查的一行程中执行所述获取的步骤，其中，针对所述多行程检查的另一行程中获取的原始输出，不执行所述由计算机实现的方法，其中，使用其他行程中获取的所述原始输出来检测额外缺陷，并且其中，所述方法还包括将所述缺陷和所述额外缺陷组合以产生对所述晶片的检查结果。
17.根据权利要求1所述的方法，还包括将预定的一个或更多个缺陷检测参数应用于所述原始输出以检测所述晶片上的额外缺陷，并且将所述缺陷和所述额外缺陷组合以产生对所述晶片的检查结果。
18.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质包括在计算机系统上可执行的用于实现检测晶片上的缺陷的方法的程序指令，其中，所述方法包括获取由检查系统针对晶片产生的原始输出；识别与所述晶片上形成的图案化特征的一个或更多个几何特性对应的原始输出的一个或更多个特性；基于识别出的所述原始输出的一个或更多个特性，将所述原始输出中的单个输出分配到不同部分，使得与所述不同部分中的各部分对应的所述图案化特征的一个或更多个几何特性是不同的；将一个或更多个缺陷检测参数单独分配到所述不同部分；以及将分配的所述一个或更多个缺陷检测参数应用于被分配到所述不同部分的所述单个输出，由此检测所述晶片上的缺陷。
19.一种系统，所述系统被构造来检测晶片上的缺陷，所述系统包括检查子系统，所述检查子系统被构造来通过扫描所述晶片针对晶片产生原始输出；以及计算机子系统，所述计算机子系统被构造来获取所述原始输出；识别与所述晶片上形成的图案化特征的一个或更多个几何特性对应的所述原始输出的一个或更多个特性；基于识别出的所述原始输出的一个或更多个特性，将所述原始输出中的单个输出分配到不同部分，使得与所述不同部分中的各部分对应的所述图案化特征的一个或更多个几何特性是不同的；将一个或更多个缺陷检测参数单独分配到所述不同部分；以及将分配的所述一个或更多个缺陷检测参数应用于被分配到所述不同部分的所述单个输出，由此检测所述晶片上的缺陷。全文摘要
提供了用于检测晶片上的缺陷的方法和系统。
文档编号G01N21/88GK102396058SQ201080016422
公开日2012年3月28日 申请日期2010年2月10日 优先权日2009年2月13日
发明者J·黄, L·高, R·沃林福德, S·陈, T·罗, Y·张 申请人:恪纳腾公司