多成像模式图像对准的制作方法

1.本发明大体上涉及用于对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像的方法及系统。


背景技术：

2.以下描述及实例并未凭借其包含在此章节中而被认为是现有技术。
3.在半导体制造工艺期间的各个步骤使用检验工艺以检测晶片上的缺陷以促进制造工艺中的较高良率及因此较高利润。检验始终是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来说变得甚至更重要，这是因为较小缺陷可导致装置故障。
4.许多检验工具具有用于所述工具的许多输出(例如，图像)产生元件的可调整参数。可取决于检验的样品的类型及样品上的所关注缺陷(doi)的特性而更改一或多个元件(例如能量源、偏光器、透镜、检测器及类似者)的参数。举例来说，不同类型的样品可具有明显不同特性，这可导致具有相同参数的相同工具以截然不同方式使样品成像。另外，由于不同类型的doi可具有明显不同特性，因此适于检测一种类型的doi的检验系统参数可能不适于检测另一类型的doi。此外，不同类型的样品可具有不同噪声源，其可以不同方式干扰样品上的doi的检测。
5.具有可调整参数的检验工具的开发也已导致检验工艺的使用增加，其涉及运用参数值(以其它方式被称为“模式”)的多于一个组合扫描样品使得可运用不同模式检测不同缺陷类型。举例来说，一个模式可具有用于检测一种类型的缺陷的较大灵敏度，而另一模式可具有用于检测另一类型的缺陷的较大灵敏度。因此，使用两个模式，检验系统可能够以可接受灵敏度检测两种类型的缺陷。
6.数个当前使用方法可用于光学模式选择(oms)以发现最佳检验模式。当检验工艺仅使用检验工具的模式时，模式选择可为相对简单的。举例来说，可针对每一模式比较性能度量(例如doi捕捉对扰乱点抑制)以识别具有最佳性能的模式。然而，当多于一个模式用于检验时，此工艺以指数方式变得更复杂且困难。举例来说，我们可简单地比较不同模式的性能度量且接着选择前两个或更多个模式用于检验，但其将不一定导致比仅使用前一模式的情况更佳的检验工艺。
7.代替地，使用多于一个模式进行检验的动力通常是检验相对难以开始，例如，doi相对难以与噪声分离及/或扰乱点相对难以抑制。对于此类检验，理想地，两个或更多个模式将以某一方式互补，例如，使得由一个模式产生的结果可增强由另一模式产生的结果。在一个此实例中，即使由一个模式产生的结果本身并不特别“良好”，在适当情境中，所述结果仍可用于分离由另一模式产生的其它结果中的doi及扰乱点，借此增强由另一模式产生的结果。
8.通常，出于若干原因，难以识别此类互补模式。一个此原因可为检验工具上的可变设置的数目相当大，从而导致可评估的大量模式及更大数目个模式组合。一些检验模式选
择工艺旨在通过在评估开始之前消除一些模式或模式组合而简化此工艺。即便如此，模式及模式组合的数目可过大以致无法对其全部进行评估。
9.选择且使用多个模式进行检验或其它基于图像的工艺(如缺陷检视及计量)的困难也可由使来自多个模式的图像彼此对准或以其它方式识别对应于样品上的相同位置的来自不同模式的图像中的位置的困难引起。举例来说，据本发明者所知，来自光学检验器的不同模式的图块图像以前从未彼此对准。由于来自不同模式的图像中的差异，模式间图像对准也是困难的(即使并非不可能)。换句话说，使其可用于例如检验、缺陷检视及类似者的应用的来自多个模式的图像之间的差异也使图像难以彼此对准，使得其可以互补方式使用。
10.因此，开发不具有上文描述的缺点中的一或多者的用于对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像的系统及方法将为有利的。


技术实现要素：

11.各个实施例的以下描述绝不应被解释为限制所附权利要求书的标的物。
12.一个实施例涉及一种经配置用于对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像的系统。所述系统包含成像子系统，所述成像子系统经配置以分别运用所述成像子系统的第一模式及第二模式产生样品的第一图像及第二图像。所述系统还包含一或多个计算机系统，所述一或多个计算机系统经配置用于将所述第一图像及所述第二图像分开地对准的所述样品的设计。对于所述第一图像中的所关注位置，所述一或多个计算机系统还经配置用于通过从所述所关注位置的所述第一图像的测试图像部分减去所述所关注位置的第一参考图像而产生所述所关注位置的第一差异图像。所述一或多个计算机系统进一步经配置用于通过从所述所关注位置的所述第二图像的测试图像部分减去所述所关注位置的第二参考图像而产生所述所关注位置的第二差异图像。另外，所述一或多个计算机系统经配置用于使所述第一差异图像及所述第二差异图像彼此对准且从使所述第一差异图像及所述第二差异图像彼此对准的结果确定所述所关注位置的信息。可如本文中描述般进一步配置所述系统。
13.另一实施例涉及一种用于对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像的方法。所述方法包含分别运用成像子系统的第一模式及第二模式产生样品的第一图像及第二图像。所述方法还包含上文描述的分开地对准、产生第一差异图像、产生第二差异图像、对准及确定信息步骤，所述步骤由一或多个计算机系统执行。可如本文中进一步描述般进一步执行上文描述的方法的步骤中的每一者。另外，上文描述的所述方法的实施例可包含本文中描述的任何其它方法的任何其它步骤。此外，上文描述的方法可由本文中描述的所述系统中的任一者执行。
14.另一实施例涉及一种存储程序指令的非暂时性计算机可读媒体，所述程序指令可在计算机系统上执行以执行用于对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像的计算机实施方法。所述计算机实施方法包含上文描述的方法的步骤。可如本文中描述般进一步配置所述计算机可读媒体。可如本文中进一步描述般执行所述计算机实施方法的步骤。另外，可针对其执行所述程序指令的所述计算机实施方法可包含本文中描述的任何其它方法的任何其它步骤。
附图说明
15.所属领域的技术人员在受益于优选实施例的以下详细描述的情况下且在参考附图之后将变得了解本发明的进一步优点，其中：
16.图1及1a是说明如本文中描述般配置的系统的实施例的侧视图的示意图；
17.图2a到2c是说明可经执行以对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像的步骤的实施例的流程图；
18.图3是说明运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像与针对不同模式产生的差异图像之间的差异的示意图；及
19.图4是说明存储用于导致计算机系统执行本文中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。
20.虽然本发明易于以各种修改及替代形式呈现，但本发明的特定实施例通过实例在图中展示且在本文中详细描述。图可未按比例绘制。然而，应了解，图及其详细描述不旨在将本发明限于所公开的特定形式，而相反，本发明旨在涵盖落于如由所附权利要求书定义的本发明的精神及范围内的全部修改、等效物及替代。
具体实施方式
21.如本文中使用的术语“所关注缺陷(doi)”被定义为在样品上检测到且实际上是样品上的实际缺陷的缺陷。因此，doi是用户感兴趣的，这是因为用户通常关心样品上被检验的实际缺陷的数目及种类。在一些背景内容中，术语“doi”用于指代样品上的全部实际缺陷的子集，其仅包含用户关心的实际缺陷。举例来说，任何给定样品上可能存在多种类型的实际缺陷，且相较于一或多种其它类型，其中的一或多者可更受用户关注。然而，在本文中描述的实施例的背景内容中，术语“doi”用于指代样品上的任何及全部真实缺陷。
22.如本文中使用的术语“设计”及“设计数据”通常指ic的物理设计(布局)及通过复杂模拟或简单几何及布尔运算从物理设计导出的数据。物理设计可存储这数据结构中，例如图形数据流式传输(gds)文件、任何其它标准机器可读文件、所述领域中已知的任何其它合适文件及设计数据库。gdsii文件是用于设计布局数据的表示的一类文件中的一者。此类文件的其它实例包含gl1及oasis文件及专有文件格式，例如光罩设计文件(rdf)数据，其为加利福尼亚州，米尔皮塔斯市，kla专有的。另外，由光罩检验系统捕捉的光罩的图像及/或其衍生物可用作设计的“代理”或若干“代理”。此光罩图像或其衍生物在使用设计的本文中描述的任何实施例中可用作对设计布局的替代。设计可包含共同拥有的扎法尔(zafar)等人在2009年8月4日发布的第7,570,796号美国专利及库尔卡尼(kulkarni)等人在2010年3月9日发布的第7,676,077号美国专利中描述的任何其它设计数据或设计数据代理，所述两个专利宛如全文陈述般以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、整合布局数据、针对一或多个层的设计数据、设计数据的衍生物及完全或部分芯片设计数据。
23.本文中描述的“设计”及“设计数据”还指在设计工艺中由半导体装置设计者产生且因此可在将设计印刷于任何物理晶片上之前良好地用于本文中描述的实施例中的信息及数据。“设计”或“物理设计”也可为如将理想地形成在晶片上的设计。以此方式，设计可不包含不会印刷于晶片上的设计的特征，例如光学近接校正(opc)特征，其经添加到设计以增强晶片上的特征的印刷而实际上本身未印刷。
24.术语“第一”及“第二”在本文中仅用于指示彼此不同的两个事物且不用于指示本文中被称为“第一”及“第二”的元件的任何时间、空间、偏好或其它特性。
25.现参考附图，应注意，图未按比例绘制。特定来说，极大地放大图的一些元件的比例以强调元件的特性。还应注意，所述图未按相同比例绘制。已使用相同元件符号指示可经类似配置的在多于一个图中展示的元件。除非本文中另有说明，否则所描述且展示的元件中的任一者可包含任何合适市售元件。
26.一般来说，本文中描述的实施例经配置用于对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像。特定来说，实施例经配置用于使来自多个模式的图像彼此对准。本文中描述的实施例对于用于例如光学检验的多模式成像应用的图像对准特别有利。
27.在一些实施例中，样品是晶片。晶片可包含半导体技术中已知的任何晶片。尽管本文中可关于一或若干晶片描述一些实施例，但实施例不限于可使用其样品。举例来说，本文中描述的实施例可用于样品，例如光罩、平板、个人计算机(pc)板及其它半导体样品。
28.一个实施例涉及一种经配置用于对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像的系统。图1中展示此系统的一个实施例。系统包含成像子系统100，所述成像子系统100经配置以分别运用成像子系统的第一模式及第二模式产生样品的第一图像及第二图像。成像子系统耦合到一或多个计算机系统102。在图1中展示的实施例中，成像子系统经配置为基于光的成像子系统。以此方式，在一些实施例中，成像子系统经配置以使用光来产生第一图像及第二图像。然而，在本文中描述的其它实施例中，成像子系统经配置为电子束或带电粒子束成像子系统。以此方式，在其它实施例中，成像子系统经配置以使用电子来产生第一图像及第二图像。
29.一般来说，本文中描述的成像子系统包含至少能量源、检测器及扫描子系统。能量源经配置以产生通过成像子系统引导到样品的能量。检测器经配置以检测来自样品的能量且响应于所检测能量而产生输出。扫描子系统经配置以改变样品上的位置，将能量引导到所述位置且从所述位置检测能量。
30.在本文中描述的基于光的成像子系统中，被引导到样品的能量包含光，且从样品检测的能量包含光。举例来说，在图1中展示的系统的实施例中，成像子系统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可包含一或多个倾斜角及/或一或多个法向角的一或多个入射角将光引导到样品。举例来说，如图1中展示，来自光源16的光按倾斜入射角引导穿过光学元件18且接着穿过透镜20而到样品14。倾斜入射角可包含可取决于(例如)样品的特性及在样品上执行的工艺而变化的任何合适倾斜入射角。
31.照明子系统可经配置以在不同时间按不同入射角将光引导到样品。举例来说，成像子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，使得可按不同于图1中展示的入射角将光引导到样品。在一个此实例中，成像子系统可经配置以移动光源16、光学元件18及透镜20，使得按不同倾斜入射角或法向(或近法向)入射角将光引导到样品。
32.在一些例子中，成像子系统可经配置以在相同时间按多于一个入射角将光引导到样品。举例来说，照明子系统可包含多于一个照明通道，所述照明通道中的一者可包含如图1中展示的光源16、光学元件18及透镜20，且所述照明通道中的另一者(未展示)可包含可不同或相同配置的类似元件或可包含至少光源及可能一或多个其它组件(例如本文中进一步
描述的组件)。如果在与其它光相同的时间将此光引导到样品，那么按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，使得可在检测器处将源自按不同入射角照明样品的光彼此区分。
33.在另一例子中，照明子系统可仅包含一个光源(例如，图1中展示的源16)且来自所述光源的光可由照明子系统的一或多个光学元件(未展示)分成不同光学路径(例如，基于波长、偏光等)。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在相同时间或不同时间(例如，当使用不同照明通道以依序照明样品时)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可经配置为光谱滤光器且可以多种不同方式(例如，通过用另一光谱滤光器调换出一个光谱滤光器)改变光谱滤光器的性质，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述领域中已知的用于依序或同时按不同或相同入射角将具有不同或相同特性的光引导到样品的任何其它合适配置。
34.光源16可包含宽带等离子体(bbp)光源。以此方式，由光源产生且被引导到样品的光可包含宽带光。然而，光源可包含任何其它合适光源，例如激光。激光可包含所述领域中已知的任何合适激光且可经配置以产生所述领域中已知的任何合适波长的光。另外，激光可经配置以产生单色或近单色光。以此方式，激光可为窄带激光。光源也可包含产生多个离散波长或波带的光的多色光源。
35.来自光学元件18的光可通过透镜20聚焦到样品14上。尽管透镜20在图1中被展示为单折射光学元件，但实际上，透镜20可包含组合地将来自光学元件的光聚焦到样品的若干折射及/或反射光学元件。图1中展示且本文中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)偏光组件、光谱滤光器、空间滤光器、反射光学元件、变迹器、光束分离器、光圈及可包含所述领域中已知的任何此类合适光学元件中的类似者。另外，系统可经配置以基于待用于成像的照明的类型更改照明子系统的元件中的一或多者。
36.成像子系统还可包含扫描子系统，所述扫描子系统经配置以改变样品上的位置(将光引导到所述位置且从所述位置检测光)且可能导致光扫描遍及样品。举例来说，成像子系统可包含在成像期间在其上安置样品14的载物台22。扫描子系统可包含可经配置以移动样品，使得可将光引导到样品上的不同位置且从样品上的不同位置检测光的任何合适机械及/或机器人组合件(其包含载物台22)。另外或替代地，成像子系统可经配置使得成像子系统的一或多个光学元件执行光遍及样品的某一扫描使得可将光引导到样品上的不同位置且从样品上的不同位置检测光。在其中光扫描遍及样品的例子中，可以任何合适方式(例如以蛇形路径或以螺旋路径)使光扫描遍及样品。
37.成像子系统进一步包含一或多个检测通道。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由于通过系统照明样品而来自样品的光且响应于所检测光而产生输出。举例来说，图1中展示的成像子系统包含两个检测通道，一个检测通道由集光器24、元件26及检测器28形成且另一检测通道由集光器30、元件32及检测器34形成。如图1中展示，两个检测通道经配置以按不同收集角收集并检测光。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从样品散射的光。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)。
38.如图1中进一步展示，两个检测通道被展示为定位在纸平面中且照明子系统也被展示为定位在纸平面中。因此，在此实施例中，两个检测通道定位在(例如，居中于)入射平面中。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，由集光器30、元件32及检测器34形成的检测通道可经配置以收集并检测从入射平面散射的光。因此，此检测通道通常可被称为“侧”通道，且此侧通道可居中于大体上垂直于入射平面的平面中。
39.尽管图1展示包含两个检测通道的成像子系统的实施例，但成像子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更多个检测通道)。在一个此例子中，由集光器30、元件32及检测器34形成的检测通道可形成如上文描述的一个侧通道，且成像子系统可包含形成为定位在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，成像子系统可包含检测通道，所述检测通道包含集光器24、元件26及检测器28且居中于入射平面中且经配置以按处于或接近法向于样品表面的散射角收集并检测光。因此，此检测通道通常可被称为“顶部”通道，且成像子系统还可包含如上文描述般配置的两个或更多个侧通道。因而，成像子系统可包含至少三个通道(即，一个顶部通道及两个侧通道)，且所述至少三个通道中的每一者具有其自身集光器，集光器中的每一者经配置以按不同于其它集光器中的每一者的散射角收集光。
40.如上文进一步描述，包含中成像子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中展示的成像子系统可经配置用于样品的暗场(df)成像。然而，成像子系统可还或替代地包含经配置用于样品的明场(bf)成像的检测通道。换句话说，成像子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，本文中描述的成像子系统可经配置用于仅df、仅bf或df及bf成像两者。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，但集光器中的每一者可包含一或多个折射光学元件及/或一或多个反射光学元件。
41.一或多个检测通道可包含所述领域中已知的任何合适检测器，例如光电倍增管(pmt)、电荷耦合装置(ccd)及延时积分(tdi)相机。检测器还可包含非成像检测器或成像检测器。如果检测器是非成像检测器，那么检测器中的每一者可经配置以检测散射光的某些特性(例如强度)，但可未经配置以检测依据成像平面内的位置而变化的此类特性。因而，由包含中成像子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，计算机子系统(例如成像子系统的计算机子系统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，成像子系统可经配置以以若干方式产生图像。
42.应注意，本文中提供图1以大体上说明可包含在本文中描述的系统实施例中的成像子系统的配置。显然，可更改本文中描述的成像子系统布置以如在设计商业成像系统时通常执行般优化成像子系统的性能。另外，可使用例如商业上可购自kla的29xx/39xx系列的工具的现有系统(例如，通过将本文中描述的功能性添加到现有检验系统)来实施本文中描述的系统。对于一些此类系统，本文中描述的方法可被提供为系统的选用功能性(例如，除系统的其它功能性以外)。替代地，可“从头开始”设计本文中描述的系统以提供全新系统。
43.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，所述一或多个
传输媒体可包含“有线”及/或“无线”传输媒体)耦合到成像子系统的检测器，使得计算机子系统可接收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来执行若干功能。例如，如果系统经配置为检验系统，那么计算机子系统可经配置以使用检测器的输出来检测样品上的事件(例如，缺陷及潜在缺陷)。可如本文中进一步描述般执行检测样品上的事件。
44.可如本文中描述般进一步配置成像子系统的计算机子系统。举例来说，计算机子系统36可为本文中描述的一或多个计算机系统的部分或可经配置为本文中描述的一或多个计算机系统。特定来说，计算机子系统36可经配置以执行本文中描述的步骤。因而，可由作为成像子系统的部分的计算机系统或子系统“在工具上”执行本文中描述的步骤。
45.成像子系统的计算机子系统(以及本文中描述的其它计算机子系统)在本文中也可被称为计算机系统。本文中描述的计算机子系统或系统中的每一者可采取多种形式，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。计算机子系统或系统还可包含所述领域中已知的任何合适处理器(例如并行处理器)。另外，计算机子系统或系统可包含具有高速度处理及软件的计算机平台(作为独立工具或网络工具)。
46.如果系统包含多于一个计算机子系统，那么不同计算机子系统可彼此耦合，使得可在计算机子系统之间发送图像、数据、信息、指令等。举例来说，计算机子系统36可通过可包含所述领域中已知的任何合适有线及/或无线传输媒体的任何合适传输媒体耦合到计算机系统102(如由图1中的虚线展示)。两个或更多个此类计算机子系统还可通过共享计算机可读存储媒体(未展示)而有效耦合。
47.尽管上文将成像子系统描述为光学或基于光的成像子系统，但在另一实施例中，成像子系统经配置为电子束成像子系统。在电子束成像子系统中，被引导到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中展示的一个此实施例中，成像子系统包含电子柱122，且系统包含耦合到成像子系统的计算机子系统124。可如上文描述般配置计算机子系统124。另外，此成像子系统可以上文描述且图1中展示的相同方式耦合到另一或多个计算机系统。
48.还如图1a中展示，电子柱包含电子束源126，所述电子束源126经配置以产生由一或多个元件130聚焦到样品128的电子。电子束源可包含(举例来说)阴极源或射极尖端，且一或多个元件130可包含(举例来说)枪透镜、阳极、束限制孔隙、闸阀、束电流选择孔隙、物镜及扫描子系统，其全部可包含所述领域中已知的任何此类合适元件。
49.从样品返回的电子(例如，二次电子)可由一或多个元件132聚焦到检测器134。一或多个元件132可包含(举例来说)扫描子系统，所述扫描子系统可为包含中元件130中的相同扫描子系统。
50.电子柱可包含所述领域中已知的任何其它合适元件。另外，电子柱可如以下专利中描述般进一步配置：蒋(jiang)等人在2014年4月4日发布的第8,664,594号美国专利、小岛(kojima)等人在2014年4月8日发布的第8,692,204号美国专利、古布斯(gubbens)等人在2014年4月15日发布的第8,698,093号美国专利及麦克唐纳(macdonald)等人在2014年5月6日发布的第8,716,662号美国专利，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文中。
51.尽管电子柱在图1a中被展示为经配置使得电子按倾斜入射角引导到样品且按另一倾斜角从样品散射，但电子束可按任何合适角度引导到样品且从样品散射。另外，如本文中进一步描述，电子束成像子系统可经配置以使用多个模式来产生样品的输出(例如，运用不同照射角度、收集角度等)。电子束成像子系统的多个模式可在成像子系统的任何输出产生参数方面不同。
52.计算机子系统124可耦合到检测器134，如上文描述。检测器可检测从样品的表面返回的电子，借此形成样品的电子束图像(或其它输出)。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产生的输出来检测样品上的事件，其可如上文描述般或以任何其它合适方式执行。计算机子系统124可经配置以执行本文中描述的任何额外步骤。可如本文中描述般进一步配置包含图1a中展示的成像子系统的系统。
53.应注意，本文中提供图1a以大体上说明可包含中本文中描述的实施例中的电子束成像子系统的配置。如同上文描述的光学成像子系统，可更改本文中描述的电子束成像子系统布置以如在设计商业系统时所通常执行般优化成像子系统的性能。另外，可使用例如商业上可购自kla的工具的现有系统(例如，通过将本文中描述的功能性添加到现有系统)来实施本文中描述的系统。对于一些此类系统，本文中描述的方法可被提供为系统的选用功能性(例如，除系统的其它功能性以外)。替代地，可“从头开始”设计本文中描述的系统以提供全新系统。
54.尽管上文将成像子系统描述为光或电子束成像子系统，但成像子系统可为离子束成像子系统。可如图1a中展示般配置此成像子系统，只有电子束源可由所述领域中已知的任何合适离子束源取代除外。另外，成像子系统可包含任何其它合适离子束成像系统，例如包含中市售聚焦离子束(fib)系统、氦离子显微术(him)系统及二次离子质谱仪(sims)系统中的系统。
55.如上文进一步所述，成像子系统经配置以具有多个模式。一般来说，可通过用于产生样品的输出的成像子系统的参数值定义“模式”。因此，不同的模式可在成像子系统的光学或电子束参数(除产生输出的样品上的位置以外)中的至少一者的值方面有所不同。举例来说，对于基于光的成像子系统，不同模式可使用不同波长的光。如本文中进一步描述(例如，通过针对不同模式使用不同光源、不同光谱滤光器等)，模式可在引导到样品的光的波长方面有所不同。在另一实施例中，不同模式可使用不同照明通道。举例来说，如上所述，成像子系统可包含多于一个照明通道。因而，不同照明通道可用于不同模式。
56.多个模式还可在照明及/或收集/检测方面有所不同。举例来说，如上文进一步描述，成像子系统可包含多个检测器。因此，检测器中的一者可用于一个模式且检测器中的另一者可用于另一模式。此外，模式可以本文中描述的多于一个方式彼此不同(例如，不同模式可具有一或多个不同照明参数及一或多个不同检测参数)。成像子系统可经配置以(例如)取决于使用多个模式同时扫描样品的能力而在相同扫描或不同扫描中运用不同模式扫描样品。
57.在不同模式中产生的输出可彼此对准，如本文中进一步描述。举例来说，在不同模式中产生的图像可彼此对准，使得在样品上的相同位置处产生的图像可共同用于检验。在其它例子中，在不同模式中针对相同位置产生的输出可彼此对准，使得使用在不同模式中
产生的输出执行的任何缺陷检测的结果可彼此对准。举例来说，运用不同模式产生的输出可彼此对准，使得运用不同模式检测的缺陷检测的结果(例如，缺陷候选者)彼此对准。以此方式，对准的结果可容易用于确定跨不同模式在样品上彼此空间重合的结果。
58.在一个实施例中，成像子系统是检验子系统。以此方式，本文中描述的系统可经配置为检验系统。然而，本文中描述的系统可经配置为另一类型的半导体相关质量控制类型系统，例如缺陷检视系统及计量系统。举例来说，在本文中描述且在图1及1a中展示的成像子系统的实施例可在一或多个参数方面进行修改以取决于将使用其应用而提供不同成像能力。在一个实施例中，成像子系统经配置为电子束缺陷检视子系统。举例来说，如果图1a中展示的成像子系统将用于缺陷检视或计量而非用于检验，那么其可经配置以具有较高分辨率。换句话说，图1及1a中展示的成像子系统的实施例描述成像子系统的一些一般及各种配置，可以所属领域的技术人员将明了的若干方式定制所述配置以产生具有或多或少适于不同应用的不同成像能力的成像子系统。
59.如上所述，成像子系统可经配置用于将能量(例如，光、电子)引导到样品的物理版本及/或使能量扫描遍及样品的物理版本，借此产生样品的物理版本的实际图像。以此方式，成像子系统可经配置为“实际”成像系统而非“虚拟”系统。然而，存储媒体(未展示)及图1中展示的计算机子系统102可经配置为“虚拟”系统。特定来说，存储媒体及计算机子系统并非成像子系统100的部分且不具有用于处置样品的物理版本的任何能力但可经配置为使用所存储检测器输出来执行类似检验的功能的虚拟检验器、执行类似计量的功能的虚拟计量系统、执行类似缺陷检视的功能的虚拟缺陷检视工具等。配置为“虚拟”系统的系统及方法在以下专利中描述：共同受让的巴斯卡(bhaskar)等人在2012年2月28日发布的第8,126,255号美国专利、达菲(duffy)等人在2015年12月29日发布的第9,222,895号美国专利及达菲(duffy)等人在2017年11月14日发布的第9,816,939号美国专利，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文中。可如这些专利中描述般进一步配置本文中描述的实施例。举例来说，可如这些专利中描述般进一步配置本文中描述的一或多个计算机子系统。
60.系统包含一或多个计算机系统，所述一或多个计算机系统可包含上文描述的计算机子系统或系统中的任一者的任何配置。一或多个计算机系统经配置用于将第一图像及第二图像分开地对准到样品的设计。以此方式，模式间图像对准可利用例如可购自kla且描述于库尔卡尼(kulkarni)的上文引用专利中的对准到设计算法以将多个模式的图像对准到设计坐标系统。还可如巴塔查里亚(bhattacharyya)等人在2017年11月27日发布的第9,830,421号美国专利及布劳尔(brauer)等人在2020年6月30日发布的第10,698,325号美国专利中描述般执行将第一图像及第二图像对准到设计，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文中。可如这些专利中描述般进一步配置本文中描述的实施例。也可如本文中进一步描述般执行此步骤。
61.在一个实施例中，成像子系统经配置以运用第一模式产生样品的第一设置图像，且一或多个计算机系统经配置用于：在所述第一设置图像中选择第一设置对准目标；从所述第一设置对准目标的设计产生第一呈现图像；将所述第一呈现图像对准到对应于所述第一设置对准目标的所述第一设置图像的一部分；及针对所述第一设置对准目标确定第一设置设计到图像偏移。举例来说，如图2a的步骤200中展示，成像子系统可运用光束(或本文中描述的另一能量源)扫描整个裸片以产生第一设置图像。产生第一设置图像可包含扫描整
个裸片或样品上的任何其它合适重复结构(例如场)。可如本文中进一步描述般执行扫描。
62.接着，一或多个计算机系统可在第一设置图像(第一设置对准目标)中发现独有目标，如步骤202中展示。独有目标可以所述领域中已知的任何合适方式为独有的，这致使目标适用于对准目的。举例来说，独有目标可为相较于预定搜寻窗(例如图像帧或工件)内的其它图案化特征具有独有形状的图案化特征、在预定搜寻窗内具有相对于彼此的独有空间关系的图案化特征等。尽管在第一设置图像中选择多个独有目标可为切合实际的，但一般来说，可在第一设置图像中选择任一或多个独有目标。独有目标中的每一者可以任何独有方式彼此不同。另外，独有目标可包含相同独有目标的多于一个例子。
63.如步骤204中展示，一或多个计算机系统可接收独有目标中的每一者的设计。一或多个计算机系统可以任何合适方式(例如通过基于从第一设置图像收集的独有目标的信息来搜寻样品的设计，通过从含有设计的存储媒体或计算机系统请求独有目标的位置处的设计(例如，设计剪辑)的一部分等)接收设计。由一或多个计算机系统接收的设计可包含本文中进一步描述的设计、设计数据或设计信息中的任一者。
64.如步骤206中展示，一或多个计算机系统可从设计产生第一呈现图像。可以任何合适方式执行产生第一呈现图像。举例来说，基于来自样品上的一或多个层的设计数据的唯一目标的设计剪辑，可呈现设计层且可如本文中进一步描述般使用所得仿真图像。本文中描述的实施例也可使用可能对准目标的呈现图像且将其与第一设置图像对准目标位置图像进行比较以选择独有目标的最佳子集以供使用，如本文中进一步描述。
65.可由一或多个组件(例如由一或多个计算机系统执行的模型、软件、硬件及类似者)执行产生第一呈现图像。在一些例子中，一或多个组件可执行在样品上制造设计层所涉及的工艺的正向型模拟。举例来说，仿真图像可包含仿真设计层在印刷于样品上时将呈现的外观。换句话说，呈现或仿真图像可包含产生设计层印刷于其上的样品的模拟表示。可用于产生模拟样品的凭经验训练的工艺模型的一个实例包含在商业上可购自北卡罗莱纳州，凯利市的coventor公司的semulator 3d。严格光刻仿真模型的实例是prolith，其在商业上可购自kla且可与semulator 3d产品协作使用。然而，可使用从设计产生实际样品所涉及的工艺中的任一者的任何合适模型来产生仿真样品。以此方式，可使用设计以模拟已在其上形成对应设计层的样品在样品空间中将呈现的外观(未必此样品对于成像系统将呈现的外观)。因此，样品的模拟表示可表示样品在样品的2d或3d空间中将呈现的外观。
66.接着，可使用样品的模拟表示来产生呈现图像，其说明独有目标将如何出现在样品的第一模式图像中。可使用模型(例如winsim，其在商业上可购自kla，且其可使用电磁(em)波解算器严格地模型化检验器的响应)来产生此类呈现图像。可使用所述领域中已知的任何其它合适软件、算法、方法或系统来执行此类仿真。
67.在其它例子中，一或多个组件可包含经配置用于从设计推断呈现图像的深度学习(dl)型模型。换句话说，一或多个组件可经配置以将一或多个设计文件变换(通过推断)成将运用第一模式针对样品产生的一或多个呈现图像。一或多个组件可包含所述领域中已知的任何合适dl模型或网络，包含举例来说神经网络、cnn、生成模型等。也可如以下者中描述般配置一或多个组件：共同拥有的卡尔桑迪(karsenti)等人在2017年5月18日公开的第2017/0140524号美国公开专利申请案、张(zhang)等人在2017年5月25日公开的第2017/0148226号美国公开专利申请案、巴斯卡(bhaskar)等人在2017年7月6日公开的第2017/
0193400号美国公开专利申请案、张(zhang)等人在2017年7月6日公开的第2017/0193680号美国公开专利申请案、巴斯卡(bhaskar)等人在2017年7月6日公开的第2017/0194126号美国公开专利申请案、巴斯卡(bhaskar)等人在2017年7月13日公开的第2017/0200260号美国公开专利申请案、帕克(park)等人在2017年7月13日公开的第2017/0200264号美国公开专利申请案、巴斯卡(bhaskar)等人在2017年7月13日公开的第2017/0200265号美国公开专利申请案、张(zhang)等人在2017年11月30日公开的第2017/0345140号美国公开专利申请案、张(zhang)等人在2017年12月7日公开的第2017/0351952号美国公开专利申请案、张(zhang)等人在2018年4月19日公开的第2018/0107928号美国公开专利申请案、古普塔(gupta)等人在2018年10月11日公开的第2018/0293721号美国公开专利申请案、哈(ha)等人在2018年11月15日公开的第2018/0330511号美国公开专利申请案、丹迪亚娜(dandiana)等人在2019年1月3日公开的第2019/0005629号美国公开专利申请案及赫(he)等人在2019年3月7日公开的第2019/0073568号美国公开专利申请案，所述案的全部内容以引用的方式并入本文中。可如这些公开专利申请案中描述般进一步配置本文中描述的实施例。另外，本文中描述的实施例可经配置以执行这些公开专利申请案中描述的任何步骤。
68.如步骤208中展示，一或多个计算机系统可在每一独有目标处执行第一呈现图像及第一设置图像的对准。可如本文中进一步描述般或以所述领域中已知的任何其它合适方式执行第一呈现图像及第一设置图像的对准。如步骤210中展示，一或多个计算机系统可针对每一对准帧(即，含有对准目标的例子的每一图像帧)确定第一设置设计到图像偏移。可以任何合适方式确定第一设置设计到图像偏移且可以任何合适方式(例如，作为笛卡尔偏移，作为二维函数等)表达所述第一设置设计到图像偏移。
69.基于第一呈现图像及第一设置图像的对准结果，一或多个计算机系统可确定第一设置对准目标用于本文中描述的实施例中的适合性。举例来说，如果不可能将设置对准目标中的一者对准到所述设置对准目标的第一呈现图像，那么可拒绝所述设置对准目标。以此方式，可通过本文中描述的实施例选择并考虑多个第一设置对准目标，且可仅选择对准目标的一部分以供使用，如本文中进一步描述。另外，可选择多于一个设置对准目标以用于本文中描述的实施例中，且可在将对准到如本文中描述的设计的第一图像的每一测试图像部分中选择一或多个设置对准目标。举例来说，本文中描述的实施例可试图在第一图像中的每一帧图像选择至少一个对准目标。
70.可由系统针对全部(或两个或更多个)模式执行上文工艺，且一或多个计算机系统可针对每一模式产生具有对准帧图像及其偏移的数据库。举例来说，在一个此实施例中，成像子系统经配置以运用第二模式产生样品的第二设置图像，且一或多个计算机系统经配置用于：在所述第二设置图像中选择第二设置对准目标；从所述第二设置对准目标的设计产生第二呈现图像；将所述第二呈现图像对准到对应于所述第二设置对准目标的所述第二设置图像的一部分；及针对所述第二设置对准目标确定第二设置设计到图像偏移。可如上文进一步描述般执行这些步骤中的每一者。以此方式，本文中描述的实施例可经配置用于使用图块到设计方法使不同模式的图像彼此对准。
71.对于第一图像中的所关注位置，一或多个计算机系统经配置用于通过从所关注位置的第一图像的测试图像部分减去所关注位置的第一参考图像而产生所关注位置的第一差异图像。可以任何合适方式从第一图像的测试图像部分减去第一参考图像。第一参考图
像可包含任何合适参考图像，例如由成像子系统在对应于所关注位置的样品上的位置处产生的图像(即，来自样品上的邻近裸片的图像)、来自数据库或另一存储媒体的参考图像、从设计呈现且存储中存储媒体中的参考图像及类似者。
72.在从第一图像的测试图像部分减去第一参考图像之前，第一参考图像及测试图像部分可彼此对准或对准到共同参考。举例来说，在一个实施例中，在基于将第一图像分开地对准到设计的结果而产生第一差异图像之前，第一参考图像及第一图像的测试图像部分彼此对准。在一个此实例中，可将从样品产生的参考图像对准到如本文中描述的样品的设计。因此，当将第一图像对准到如本文中描述的设计时，第一参考图像及第一图像的测试部分对准到共同参考(设计)且因此基于设计坐标彼此有效对准。在另一此实例中，参考图像可为设计的一部分或可从设计呈现且因此固有地对准到设计。以此方式，第一参考图像及第一图像的测试部分也可经由将第一图像分开地对准到设计而对准到共同参考(设计)。在进一步实例中，第一参考图像及第一图像的测试部分可彼此直接对准(这可如本文中描述般执行)，且接着彼此相减。
73.在一个实施例中，所关注位置是在第一图像中检测的缺陷的位置，且成像子系统经配置为检验子系统。举例来说，如果成像子系统是检验子系统，且如果针对样品的检验执行本文中描述的对准，那么可如本文中描述般针对样品上的多个所关注位置(例如，样品上的检验区域)产生第一差异图像且接着可使用所述第一差异图像来执行缺陷检测。可如本文中进一步描述般执行缺陷检测。因此，可在知晓针对其执行本文中描述的步骤的所关注位置之前产生第一差异图像。因此，针对其执行本文中描述的步骤的所关注位置可为使用第一差异图像检测缺陷的位置中的一者。以此方式，可在识别针对其执行本文中描述的步骤的所关注位置之前产生第一差异图像。另外，可针对多个所关注位置执行本文中描述的步骤，且可在所述多个所关注位置中的每一者处检测缺陷。然而，在其它例子(例如计量及缺陷检视)中，可在产生第一差异图像之前预先(例如，从计量或缺陷检视取样计划)知晓所关注位置。以此方式，可针对先验已知的所关注位置产生第一差异图像。如本文中进一步描述，对于如检验的一些应用，可仅针对针对其产生第一差异图像的一些位置(例如，仅针对在样品上检测到的缺陷的位置)执行本文中描述的额外步骤。
74.在另一实施例中，一或多个计算机系统经配置用于：基于第一运行时间设计到图像偏移而确定第一图像的测试图像部分中的关注区域；在所述关注区域中执行缺陷检测；及将通过缺陷检测所检测的缺陷的位置指定为所关注位置。举例来说，一或多个计算机系统可通过执行与第一运行时间图像的设计的对准而确定第一图像的测试图像部分中的关注区域放置。
75.在一个此实例中，一或多个计算机系统可经配置以执行模式1的设置对准帧与第一图像(运行时间对准帧)的对准，如图2b的步骤212中展示。设置对准帧可为来自第一设置对准目标中的一者的位置处的第一设置图像的帧图像。可如本文中描述般或以所述领域中已知的任何其它合适方式执行此对准。一或多个计算机系统还可确定模式1的设置对准帧与第一图像之间的偏移，如步骤214中展示。另外，一或多个计算机系统可确定模式1的设计与第一图像之间的偏移，如步骤216中展示。这些偏移可以所述领域中已知的任何合适方式进行确定且可具有所述领域中已知的任何格式。
76.如步骤218中展示，一或多个计算机系统可根据模式1的偏移校正来确定第一图像
的关注区域。确定第一图像的关注区域可包含使用设计中的关注区域的位置(其应从另一方法或系统先验地已知)及模式1的设计与第一图像之间的偏移以将关注区域放置于第一图像中。换句话说，如果关注区域的位置在设计坐标中已知且第一图像已对准到如上文描述的设计，那么可容易确定第一图像中的关注区域的位置。关注区域可为所述领域中已知的任何合适关注区域，可以所述领域中已知的任何合适方式产生，且可具有所述领域中已知的任何合适格式。举例来说，关注区域可为从设计确定的多个关注区域中的一者且可涵盖用户的所关注区域。
77.接着，一或多个计算机系统可执行缺陷检验(晶片扫描)，如步骤220中展示。可以任何合适方式(例如通过将阈值应用到差异图像)执行缺陷检验。差异图像中的大于阈值的位置或区域可被识别为缺陷(或潜在缺陷)，且差异图像中的小于阈值的位置或区域可未被识别为潜在缺陷或缺陷。还可使用所述领域中已知的任何合适缺陷检测方法或算法(例如由在商业上可购自kla的一些检验工具使用的mdat缺陷检测算法)来执行缺陷检验。接着，可以所述领域中已知的任何合适方式确定缺陷的位置(例如，使用差异或测试图像中的缺陷的位置，可基于图像本身或本文中描述的偏移相对于样品或设计确定缺陷的位置)。接着，可将缺陷或潜在缺陷中的一者的位置指定为本文中描述的步骤的所关注位置。
78.一或多个计算机系统进一步经配置用于通过从所关注位置的第二图像的测试图像部分减去所关注位置的第二参考图像而产生所关注位置的第二差异图像。可如上文进一步描述般仅运用不同测试及参考图像来产生第二差异图像。用于产生第二差异图像的参考图像可为上文描述但针对第二模式而非第一模式产生的参考图像中的任一者。换句话说，不同参考图像可用于针对不同模式产生差异图像(无关于是否以相同或不同方式产生差异图像)。
79.在一个实施例中，仅针对对应于通过缺陷检测所检测的缺陷的位置的第二图像的一部分执行将第二图像分开地对准到设计。举例来说，如步骤222中展示，对于使用模式1的每一检测缺陷，一或多个计算机系统可针对模式2到模式n执行设置到运行时间帧偏移计算。以此方式，可在第一模式中检测缺陷，且可将缺陷的位置指定为如上文描述的所关注位置。接着，对于缺陷的任一个位置，可仅针对对应于所述缺陷的位置的第二图像的部分将第二图像对准到设计，此可如本文中描述般执行。此外，尽管分开地对准在本文中被描述为针对所关注位置执行，但可针对任一或多个所关注位置执行针对运用第二模式产生的图像的分开地对准。
80.在另一实施例中，一或多个计算机系统经配置用于：执行针对第一图像的所述分开地对准；确定所述第一图像中的所关注位置；及基于所述经确定所关注位置执行针对第二图像的分开地对准。举例来说，可通过将第一图像对准到如本文中描述的设计且接着使用所述第一图像来执行缺陷检测而执行确定所述第一图像中的所关注位置。接着，可仅针对对应于如上文描述般检测的缺陷的一或若干所关注位置执行将第二图像对准到设计。所关注位置也可不对应于缺陷。举例来说，在此类实施例中，所关注位置还可为执行计量的位置、使用第一图像执行的计量产生异常结果的位置、在缺陷检视期间重新检测缺陷的位置及类似者。以此方式，可将运用第一模式产生的第一图像对准到设计，可基于所述对准步骤的结果在第一图像中确定一或多个所关注位置，且接着对于所关注位置的任一或多者，可将运用第二模式产生的第二图像对准到设计。可出于本文中描述的若干原因(例如，针对所
关注位置产生差异图像，而且为确定位置的信息、在位置处检测的缺陷、测量为位置的图案化特征及类似者)执行针对所关注位置将第二图像对准到设计。
81.一或多个计算机系统还经配置用于使第一差异图像及第二差异图像彼此对准。举例来说，如图2c的步骤224中展示，一或多个计算机系统可使用模式1到模式n的偏移校正图像。可如本文中描述般产生针对模式中的每一者的偏移校正图像。一或多个计算机系统还可从模式1到n的测试及参考图像计算差异图像，如图2c的步骤226中展示。如图2c的步骤228中展示，一或多个计算机系统也可针对每一图像集对准模式1及模式2、模式1及模式3、
…
、模式1及模式n的差异图像以计算对准偏移。以此方式，本文中描述的实施例可经配置用于使用从两个不同模式产生的差异图像且使其彼此对准。使差异图像彼此对准可如本文中进一步描述般执行且提供如本文中进一步描述的若干优点。
82.在一个实施例中，使第一差异图像及第二差异图像彼此对准包含将第一差异图像中的噪声对准到第二差异图像中的噪声。举例来说，运用不同模式产生的原始图像可难以彼此对准，这是因为一些结构可能不存在于多模式图像中的每一者中，一些结构可能在其对比度上反相，或具有不同灰度。在一个此实例中，如图3中展示，模式1的测试图像(300)及模式1的参考图像(302)看似大体上不同于模式2的测试图像(304)及模式2的参考图像(306)。特定来说，可针对样品上的相同位置产生图3中展示的运用模式1产生的测试及参考图像及运用模式2产生的测试及参考图像，但如从图3可见，所述图像具有反相灰度。特定来说，模式1的测试及参考图像中的具有相对较暗灰度的区域在模式2的测试及参考图像中具有相对较亮灰度。模式1的测试及参考图像中的相对较亮灰度及模式2的测试及参考图像中的相对较暗灰度同样如此。
83.然而，当针对多个模式产生差异图像时，针对不同模式产生差异图像的工艺实际上可减少或甚至消除使模式间图像对准变得困难的模式图像之间的许多或甚至全部差异。举例来说，可通过可如本文中描述般执行的模式1图像减法而从测试图像300及参考图像302产生差异图像308。另外，可通过可如本文中描述般执行的模式2图像减法而从测试图像304及参考图像306产生差异图像310。如从差异图像308及310可见，已通过图像减法从差异图像消除模式1及模式2的测试及参考图像中的对应位置处的反相灰度。接着，在这些图像中通过虚线说明的差异图像中的剩余噪声可用于图像对准。特定来说，两个差异图像中的剩余噪声可用于将来自第一模式的图像对准到来自第二模式的图像。因而，差异图像可用于对准不同模式的图像。另外，差异图像噪声可用于图像对准。差异图像噪声可如本文中描述般或以任何其它合适方式用于图像对准。举例来说，可在图像对准工艺中如任何其它图像特征般处理差异图像噪声。
84.在一些实施例中，基于平方差的归一化总和(nssd)而执行使第一差异图像及第二差异图像彼此对准。举例来说，可使用针对每一图像集的模式1及模式2、模式1及模式3、
…
、模式1及模式n的差异图像的nssd来执行图2c的步骤228以计算对准偏移。可使用所述领域中已知的任何合适方法、算法、函数等来执行nssd。
85.一或多个计算机系统进一步经配置用于从使第一差异图像及第二差异图像彼此对准的结果确定所关注位置的信息。举例来说，存在可从差异图像对准结果确定的各种信息。如本文中进一步描述，此信息包含关于模式图像已对准到设计及因此共同参考的程度的信息、从多个差异图像或已通过差异图像对准验证及/或校正对准的其它图像确定的所
关注位置的信息、关于可用于模式选择及配方设置的模式本身的信息及类似者。
86.在一个实施例中，确定信息包含验证是否精确地执行分开地对准。举例来说，可使用每一模式的差异图像来验证模式间对准的性能。以此方式，本文中描述的实施例可经配置用于使用差异图像来验证基于设计的对准。特定来说，如本文中进一步描述，在产生差异图像之前将模式图像对准到设计。因此，当来自不同模式的差异图像彼此对准时，如果设计到图像工艺成功，那么差异图像的设计坐标之间不应存在任何对准偏移。换句话说，在差异图像彼此对准之后，差异图像中的对准位置应具有相同设计坐标。如果差异图像中的对准位置不具有相同设计(或其它共同参考)坐标，那么针对模式中的一或多者的设计到图像对准工艺中的一或多者中存在一定边缘性。
87.当然，实际上，差异图像中的对准位置之间的偏移无需确切为零以将分开地对准验证为精确的。代替地，差异图像之间的对准偏移中可存在某一可接受公差，在确定验证时可考虑所述可接收公差。可通过本文中进一步描述的阈值量化此可接受公差。
88.在一些实施例中，验证包含确定第一差异图像与第二差异图像之间的对准偏移及比较所述对准偏移与预定阈值。举例来说，如步骤230中展示，一或多个计算机系统可确定对准偏移是否大于阈值。可如本文中进一步描述般确定此对准偏移。可基于对准偏移的可接受值来确定预定阈值。因此，预定阈值可响应于个别模式特定、设计到图像对准工艺中的可接受边缘性。因而，预定阈值可取决于例如样品的类型、针对其执行对准的应用、对准工艺的用户所需性能及类似者的因素而变化。合适阈值的一个实例可大于或等于一个或两个维度中的一个像素。阈值可具有所述领域中已知的任何合适格式，其可取决于对准偏移的格式而变化。举例来说，阈值可表达为一个或两个维度中的函数等。
89.在另一实施例中，当分开地对准被验证为精确地执行时，确定信息包含从第一差异图像及第二差异图像确定所关注位置处的缺陷的一或多个属性。举例来说，如图2c的步骤232中展示，如果对准偏移不大于阈值，那么一或多个计算机系统可计算基于图像的属性。以此方式，本文中描述的实施例使缺陷属性能够从在某一预定精确度内彼此对准的多模式图像确定。换句话说，本文中描述的实施例可基本上确保在多模式图像中的缺陷的实际位置处确定从运用不同模式产生的图像确定的缺陷属性。从多模式图像确定的缺陷属性可包含所述领域中已知的任何缺陷属性，例如缺陷大小、缺陷形状、缺陷粗糙度、缺陷定向及类似者。另外，从不同多模式图像确定的缺陷属性可为相同缺陷属性或不同缺陷属性。举例来说，可从两个或更多个多模式图像中的每一者分开地确定缺陷大小。在另一实例中，可从两个或更多个多模式图像中的一者确定缺陷大小，且可从两个或更多个多模式图像中的另一者确定缺陷粗糙度。无论从多模式图像确定相同或不同缺陷属性，多个缺陷属性皆可组合用于一或多个应用，例如缺陷分类、缺陷验证、缺陷过滤等。
90.对于除检验以外的应用，可从不同模式图像分开地确定关于所关注位置的信息且共同或分开地使用所述信息。例如，对于如计量的应用，当所关注位置成功定位中多模式图像中时，可从两个或更多个多模式图像中的每一者确定所关注位置的属性或特性。举例来说，可使用模式图像中的一者以确定所关注位置处的图案化特征或层的尺寸，且可使用模式图像中的另一者以确定图案化特征或层的粗糙度。
91.在额外实施例中，当分开地对准未被验证为精确地执行时，确定信息包含确定对将第一图像及第二图像分开地对准到设计及使第一差异图像及第二差异图像彼此对准中
的至少一者的一或多个校正。举例来说，如果差异图像之间的对准偏移过大(例如，大于预定阈值)，那么其可使用从差异图像对准导出的偏移进行校正。在一个此实例中，如图2c的步骤234中展示，如果对准偏移大于阈值，那么一或多个计算机系统可调整对准偏移。以此方式，本文中描述的实施例可经配置用于使用差异图像来校正基于设计的对准。另外可以所述领域中已知的任何合适方式执行校正基于设计的对准。
92.以此方式，本文中描述的实施例可使源自不同模式的两个(或更多个)图像彼此对准。举例来说，如上文描述，将不同模式的图像分开地对准到设计理论上应导致来自多个模式的图像对准到共同参考且因此彼此对准。然而，此对准并非始终成功，特别在例如检验、计量及检视的当今应用需要足够精确度的情况下。不精确性可由此类难以消除来源引起，例如从设计呈现的图像中的边缘性、从模式图像选择独有对准目标的困难、对准到设计算法中的边缘性等。然而，通过使从多个模式产生的差异图像彼此对准，本文中描述的实施例可执行直接差异图像间对准，其如上文描述般可用于：确定是否验证针对不同模式分开地执行的到设计的对准，对准是否不在可接受精确度要求(如通过与预定阈值的比较确定)内，且对准是否未被验证为足够精确；对对准结果(例如，对准偏移中的一或多者)进行一或多个校正以借此校正对准精确度。
93.一或多个计算机系统可经配置以使用缺陷检测步骤、确定信息步骤及本文中描述的任何其它步骤的结果来执行样品、成像子系统或另一样品、工艺或工具的一或多个功能。举例来说，由本文中描述的一或多个计算机系统产生的结果可包含在样品上检测的任何缺陷的信息(例如检测缺陷的定界框的位置等、检测分数)、关于缺陷分类的信息(例如类别卷标或id、从多个模式中的任一者确定的任何缺陷属性、多模式缺陷图像等)或所述领域中已知的任何此类合适信息。
94.可通过计算机系统及/或成像子系统以任何合适方式产生缺陷及/或所关注位置的结果。缺陷及/或所关注位置的结果可具有任何合适形式或格式，例如标准文件类型。计算机系统及/或成像子系统可产生结果且存储所述结果使得可由计算机系统及/或另一系统或方法使用所述结果来执行样品或相同类型的另一样品的一或多个功能。这些功能包含(但不限于)更改例如以反馈方式对样品执行的制造工艺或步骤的工艺、更改例如将以前馈方式对样品执行的制造工艺或步骤的工艺等。举例来说，由于通过本文中描述的实施例实现的相对较高精确度模式间图像对准，本文中描述的实施例可允许检验工艺及工具以增加的灵敏度检测某些doi。对某些doi的此增加的灵敏度允许用户改进其作出正确处理决策的能力。
95.计算机系统还可经配置用于将经确定信息存储中任何合适计算机可读存储媒体中。信息可与本文中描述的结果中的任一者一起存储且可以所述领域中已知的任何方式存储。存储媒体可包含本文中描述的任何存储媒体或所述领域中已知的任何其它合适存储媒体。在已存储信息之后，信息可在存储媒体中进行存取且由本文中描述的方法或系统实施例中的任一者使用、经格式化以对用户显示、由另一软件模块、方法或系统使用等。举例来说，本文中描述的实施例可产生检验配方，如本文中进一步描述。接着，所述检验配方可经存储且由系统或方法(或另一系统或方法)使用以检验样品或其它样品以借此产生样品或其它样品的信息(例如，缺陷信息)。
96.本文中描述的实施例也可用于设置基于图像的工艺，如检验、缺陷检视、计量等。
举例来说，尽管本文中针对其中先前已选择且知晓模式的应用描述实施例，但在一些例子中，本文中描述的实施例可用于使来自不同模式的图像彼此对准，使得可评估图像及因此模式对特定应用的有用性。在一个此实例中，来自不同模式的图像可如本文中描述般彼此对准，且接着可评估图像中的每一者以了解其对于执行如检验、缺陷检视、计量等的工艺的有用性。举例来说，是否可在来自不同模式的已彼此对准的图像中的每一者中检测到特定特征或缺陷可用于确定不同模式中的每一者是否可用于缺陷检测或图案化特征测量。另外，可评估来自不同模式的已彼此对准的图像以确定可在所关注位置处从其确定的缺陷属性或图案化特征特性。以此方式，可基于模式间图像对准来识别有用及/或彼此互补的模式。如上文描述，模式选择是通常繁琐且困难工艺。具有由本文中描述的实施例提供的大体上精确地对准来自不同模式的图像的能力为所述工艺提供显著优点，如减少的得到结果的时间、增大的稳健性、所得多模式工艺的优选性能等。
97.本文中描述的实施例可执行如布劳尔(brauer)在2018年10月30日发布第10,115,040号美国专利、布劳尔(brauer)等人在2020年6月18日公开的第2020/0193588号美国公开专利申请案及盖尼迪(gaind)等人在2020年5月26日申请的第16/883,794号美国专利申请案中描述的模式选择，所述案的全部内容以引用的方式并入本文中。可如这些参考中描述般进一步配置本文中描述的实施例。
98.上文描述的系统的实施例中的每一者可一起组合成一个单个实施例。换句话说，除非本文中另有所述，否则系统实施例不与任何其它系统实施例互斥。
99.另一实施例涉及一种用于对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像的方法。方法包含分别运用成像子系统的第一模式及第二模式产生样品的第一图像及第二图像。方法还包含上文描述的将第一图像及第二图像分开地对准到设计、产生第一差异图像、产生第二差异图像、使第一差异图像及第二差异图像彼此对准及确定信息步骤。由可根据本文中描述的实施例中的任一者配置的一或多个计算机系统执行步骤。
100.可如本文中进一步描述般执行方法的步骤中的每一者。方法还可包含可由本文中描述的成像子系统及/或计算机系统执行的任何其它步骤。另外，可由本文中描述的系统实施例中的任一者执行上文描述的方法。
101.额外实施例涉及一种存储程序指令的非暂时性计算机可读媒体，所述程序指令可在计算机系统上执行以执行用于对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像的计算机实施方法。图4中展示一个此实施例。特定来说，如图4中展示，非暂时性计算机可读媒体400包含可在计算机系统404上执行的程序指令402。计算机实施方法可包含本文中描述的任何方法的任何步骤。
102.实施例如本文中描述的方法的方法的程序指令402可存储中计算机可读媒体400上。计算机可读媒体可为存储媒体，例如磁盘或光盘、磁带或所述领域中已知的任何其它合适非暂时性计算机可读媒体。
103.可以多种方式(包含基于工艺的技术、基于组件的技术及/或面向对象技术等)中的任一者实施程序指令。举例来说，可任选地使用activex控件、c++对象、javabeans、微软基础类别(“mfc”)、sse(流式传输simd延伸)或其它技术或方法论实施程序指令。
104.可根据本文中所描述的实施例中的任一者配置计算机系统404。
105.鉴于此描述，所属领域的技术人员将了解本发明的各个方面的进一步修改及替代
实施例。举例来说，提供用于对准运用成像子系统的不同模式产生的样品的图像的方法及系统。因此，将此描述解释为仅为阐释性且是出于向所属领域的技术人员教示实行本发明的一般方式的目的。应了解，应将本文中展示且描述的本发明的形式视为目前优选实施例。如所属领域的技术人员在受益于本发明的此描述之后将了解，元件及材料可替代本文中说明且描述的所述元件及材料，可颠倒部分及工艺，且可独立利用本发明的某些属性。可对本文中描述的元件做出改变而不脱离所附权利要求书中所描述的本发明的精神及范围。