多视角晶片分析的制作方法

本公开内容总体涉及晶片分析。

背景技术：

1、随着设计规则缩小，相应地需要晶片分析工具检测越来越小的缺陷。以前，缺陷检测主要受到激光功率和检测器噪声的限制。目前，现有技术晶片分析工具主要受到由于从晶片表面漫反射而引起的晶片噪声的限制：晶片上由蚀刻图案的粗糙度构成的表面不规则性通常表现为扫描图像中的亮点(散斑)。这些亮点可能很类似缺陷的“指印”(特征标记)。因此，需要改进的区分缺陷与晶片噪声的技术。

技术实现思路

1、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晶片分析的方法和系统。更具体地，但非排他地，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多视角(multi-perspective)晶片分析的方法和系统，其中使来自多个视角的测量数据经受整合分析。

2、因此，根据一些实施例的一方面，提供了一种用于检测样本(例如晶片或光学掩模)上的缺陷的方法。所述方法包括以下步骤：

3、-获得多重视角中的样本的第一区域(例如表面上)的扫描数据。

4、-执行对获得的扫描数据的整合分析。所述整合分析包括：

5、■基于获得的扫描数据来计算跨视角协方差(即不同视角之间的协方差)，和/或估计跨视角协方差。

6、■在考虑到跨视角协方差的情况下，确定第一区域中的缺陷的存在。

7、根据所述方法的一些实施例，样本是图案化的晶片。

8、根据所述方法的一些实施例，样本是裸晶片。

9、根据所述方法的一些实施例，多重视角包括以下项目中的两者或更多者：一个或多个照射射束的一个或多个入射角、一个或多个收集的射束的一个或多个收集角、一个或多个照射射束的至少一个强度、一个或多个收集的射束的至少一个强度，以及上述项目的兼容组合。

10、根据所述方法的一些实施例，所述方法是基于光学的、基于扫描电子显微术的和/或基于原子力显微术的。

11、根据所述方法的一些实施例，所述方法是基于光学的，并且多重视角包括以下项目中的两者或更多者：一个或多个照明角、照明辐射的强度、照明偏振、照明波前、照明光谱、照明光束的一个或多个焦点偏移、一个或多个收集角、收集的辐射的强度、收集偏振、一个或多个收集的射束的相位、亮场(brightfield)通道、灰场(grayfield)通道、返回的光的傅里叶滤波、以及选自强度、相位或偏振的感测类型，以及上述项目的兼容组合。

12、根据所述方法的一些实施例，所述整合分析包括：

13、-针对第一区域的多个子区域中的每一者，基于多重视角中的每一者中的第一区域的获得的扫描数据和对应的参考数据，来产生多重视角中的每一者中的差异值。(即产生差异值集合，其中所述集合中的每个差异值与不同的视角相对应。)

14、-至少基于与子区域和相邻于所述子区域的子区域相对应的差异值以及与子区域和相邻的子区域相对应的噪声值(即噪声值集合)，来确定多个子区域中的每一者是否有缺陷。噪声值包括来自跨视角协方差的对应协方差。

15、根据所述方法的一些实施例，所述方法进一步包括以下步骤：基于获得的扫描数据和参考数据来产生多重视角中的每一者中的第一区域的差异图像。与来自多个子区域的每个子区域相对应的差异值是从差异图像的与所述子区域相对应的子图像导出的和/或表征所述子图像。(使得给定n个差异图像，n个子图像(即n个子图像的集合)与每个子区域相对应。更具体地，n个子图像(n个差异图像中的每一者一个子图像)和n个对应的差异值与每个子区域相对应。)

16、根据所述方法的一些实施例，噪声值是至少基于差异值来计算的。

17、根据所述方法的一些实施例，确定多个子区域中的每一者是否有缺陷的步骤包括：

18、-产生协方差矩阵，所述协方差矩阵包括与子区域和相邻于所述子区域的子区域相对应的噪声值。

19、-将包括与子区域和相邻的子区域相对应的差异值的第一向量乘以协方差矩阵的逆(inverse)，以获得第二向量。

20、-计算第二向量与第三向量的标量积，第三向量的分量包括表征一个或多个缺陷的值。

21、-如果标量积大于预定阈值，则将子区域标记(指定)为有缺陷。

22、根据所述方法的一些实施例，多个子区域中的至少一者具有与单个(图像)像素相对应的尺寸。

23、根据所述方法的一些实施例，跨视角协方差是至少基于在样本的初步扫描时获得的扫描数据来估计的，在初步扫描中对样本的区域(例如表面上的区域)进行取样。每个取样的区域代表样本的区域群组，其中取样的区域中的至少一者代表第一区域。

24、根据所述方法的一些实施例，所述方法进一步包括以下步骤：在确定了缺陷的存在时，确定缺陷是否是感兴趣的缺陷，并且可选地，在缺陷被确定为是感兴趣的时候，对缺陷进行分类。

25、根据所述方法的一些实施例，关于多个附加区域中的每一者重复所述方法，以便扫描样本的由第一区域和附加区域形成的较大区域(例如所述样本的表面上的较大区域)。

26、根据一些实施例的一方面，提供了一种用于获得和分析样本(例如晶片或光学掩模)的多视角扫描数据的计算机化系统。所述计算机化系统被配置为实施上述方法。

27、根据一些实施例的一方面，提供了一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令使计算机化分析系统(例如晶片分析系统)实施上述方法。

28、根据一些实施例的一方面，提供了一种用于获得和分析样本的多视角扫描数据的计算机化系统。所述系统包括：

29、-扫描设备，所述扫描设备被配置为扫描多重视角中的样本的区域(例如表面上的区域)。

30、-扫描数据分析模块(包括一个或多个处理器和存储器部件)，所述扫描数据分析模块被配置为执行对扫描中所获得的扫描数据的整合分析，其中所述整合分析包括：

31、■基于获得的扫描数据来计算跨视角协方差，和/或估计跨视角协方差。

32、■在考虑到跨视角协方差的情况下，确定区域中的缺陷的存在。

33、根据所述系统的一些实施例，所述系统被配置为用于分析图案化的晶片的扫描数据。

34、根据所述系统的一些实施例，所述系统被配置为用于分析裸晶片的扫描数据。

35、根据所述系统的一些实施例，多重视角包括以下项目中的两者或更多者：一个或多个照射射束的一个或多个入射角、一个或多个收集的射束的一个或多个收集角、一个或多个照射射束的至少一个强度和一个或多个收集的射束的至少一个强度。

36、根据所述系统的一些实施例，扫描设备包括基于光学的成像器。

37、根据所述系统的一些实施例，扫描设备包括扫描电子显微镜。

38、根据所述系统的一些实施例，扫描设备包括原子力显微镜。

39、根据所述系统的一些实施例，多重视角包括以下项目中的两者或更多者：一个或多个照明角、照明辐射的强度、照明偏振、照明波前、照明光谱、照明光束的一个或多个焦点偏移、一个或多个收集角、收集的辐射的强度、收集偏振、一个或多个收集的射束的相位、亮场通道、灰场通道、返回的光的傅里叶滤波、以及选自强度、相位或偏振的感测类型，以及上述项目的兼容组合。

40、根据所述系统的一些实施例，所述整合分析包括：

41、-针对第一区域的多个子区域中的每一者，基于多重视角中的每一者中的第一区域的获得的扫描数据和对应的参考数据，来产生多重视角中的每一者中的差异值。

42、-至少基于与子区域和相邻于所述子区域的子区域相对应的差异值以及与子区域和相邻的子区域相对应的噪声值，来确定多个子区域中的每一者是否有缺陷。噪声值包括来自跨视角协方差的对应协方差。

43、根据所述系统的一些实施例，扫描数据分析模块被进一步配置为：基于获得的扫描数据和参考数据来产生多重视角中的每一者中的第一区域的差异图像，其中与来自多个子区域的每个子区域相对应的差异值是从差异图像的与所述子区域相对应的子图像导出的和/或表征所述子图像。

44、根据所述系统的一些实施例，扫描数据分析模块被配置为至少基于差异值来计算噪声值。

45、根据所述系统的一些实施例，确定多个子区域中的每一者是否有缺陷的步骤包括：

46、-产生协方差矩阵，所述协方差矩阵包括与子区域和相邻于所述子区域的子区域相对应的噪声值。

47、-将包括与子区域和相邻的子区域相对应的差异值的第一向量乘以协方差矩阵的逆(inverse)，以获得第二向量。

48、-计算第二向量与第三向量的标量积，第三向量的分量包括表征一个或多个缺陷的值。

49、-如果标量积大于预定阈值，则将子区域标记为有缺陷。

50、根据所述系统的一些实施例，多个子区域中的至少一者具有与单个(图像)像素相对应的尺寸。

51、根据所述系统的一些实施例，扫描数据分析模块被配置为至少基于在样本的初步扫描时获得的扫描数据来估计跨视角协方差，在初步扫描中对样本的区域(例如表面上的区域)进行取样。每个取样的区域代表样本的区域群组，其中取样的区域中的至少一者代表第一区域。

52、根据所述系统的一些实施例，扫描数据分析模块被进一步配置为：在确定了缺陷的存在之后，进一步确定缺陷是否是感兴趣的缺陷，并且可选地，在缺陷被确定为是感兴趣的时候，对缺陷进行分类。

53、根据所述系统的一些实施例，所述系统被进一步配置为关于多个附加区域中的每一者重复扫描和整合分析，以便扫描样本的由第一区域和附加区域形成的较大区域(例如表面上的较大区域)。

54、根据一些实施例的一方面，提供了一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令使计算机化分析系统(例如晶片分析系统)进行以下操作：

55、-扫描多重视角中的样本(例如晶片或光学掩模)的区域(例如表面上的区域)。

56、-执行对扫描中所获得的扫描数据的整合分析，所述整合分析包括：

57、■基于获得的扫描数据来计算跨视角协方差，和/或估计跨视角协方差。

58、■在考虑到跨视角协方差的情况下，确定区域中的缺陷的存在。

59、根据所述存储介质的一些实施例，样本是图案化的晶片。

60、根据所述存储介质的一些实施例，样本是裸晶片。

61、根据所述存储介质的一些实施例，多重视角包括以下项目中的两者或更多者：一个或多个照射射束的一个或多个入射角、一个或多个收集的射束的一个或多个收集角、一个或多个照射射束的至少一个强度和一个或多个收集的射束的至少一个强度。

62、根据所述存储介质的一些实施例，所述计算机化分析系统是基于光学的。

63、根据所述存储介质的一些实施例，所述计算机化分析系统扫描是基于电子显微术的或基于原子力显微术的。

64、根据所述存储介质的一些实施例，多重视角包括以下项目中的两者或更多者：一个或多个照明角、照明辐射的强度、照明偏振、照明波前、照明光谱、照明光束的一个或多个焦点偏移、一个或多个收集角、收集的辐射的强度、收集偏振、一个或多个收集的射束的相位、亮场通道、灰场通道、返回的光的傅里叶滤波、以及选自强度、相位或偏振的感测类型，以及上述项目的兼容组合。

65、根据所述存储介质的一些实施例，所述整合分析包括：

66、-针对第一区域的多个子区域中的每一者，基于多重视角中的每一者中的第一区域的获得的扫描数据和对应的参考数据，来产生多重视角中的每一者中的差异值。

67、-至少基于与子区域和相邻于所述子区域的子区域相对应的差异值以及与子区域和相邻的子区域相对应的噪声值，来确定多个子区域中的每一者是否有缺陷。噪声值包括来自跨视角协方差的对应协方差。

68、根据所述存储介质的一些实施例，存储的指令使所述计算机化系统的扫描数据分析模块进行以下操作：基于获得的扫描数据和参考数据来产生多重视角中的每一者中的第一区域的差异图像，其中与来自多个子区域的每个子区域相对应的差异值是从差异图像的与所述子区域相对应的子图像导出的和/或表征所述子图像。

69、根据所述存储介质的一些实施例，存储的指令使扫描数据分析模块至少基于差异值来计算噪声值。

70、根据所述存储介质的一些实施例，确定多个子区域中的每一者是否有缺陷的步骤包括：

71、-产生协方差矩阵，所述协方差矩阵包括与子区域和相邻于所述子区域的子区域相对应的噪声值。

72、-将包括与子区域和相邻的子区域相对应的差异值的第一向量乘以协方差矩阵的逆(inverse)，以获得第二向量。

73、-计算第二向量与第三向量的标量积，第三向量的分量包括表征一个或多个缺陷的值。

74、-如果标量积大于预定阈值，则将子区域标记为有缺陷。

75、根据所述存储介质的一些实施例，多个子区域中的至少一者具有与单个(图像)像素相对应的尺寸。

76、根据所述存储介质的一些实施例，存储的指令使扫描数据分析模块进行以下操作：至少基于在样本的初步扫描时获得的扫描数据来估计跨视角协方差，在初步扫描中对样本的区域(例如表面上的区域)进行取样。每个取样的区域代表样本的区域群组，其中取样的区域中的至少一者代表第一区域。

77、本公开内容的某些实施例可以包括上述优点中的一些、全部或不包括上述优点。本领域技术人员可以根据包括在本文中的附图、说明和权利要求容易理解一个或多个其他技术优势。而且，虽然上面列举了特定的优点，但各种实施例也可以包括所列举的优点中的全部、一些或不包括上述优点。

78、除非另有定义，否则本文中所使用的所有技术术语和科学术语都具有与本公开内容所属领域中的普通技术人员所普遍理解的意义相同的意义。如果有冲突，则以包括定义的专利说明书为主。除非上下文另有明确规定，否则如本文中所使用的，不定冠词“一(a)”和“一个(an)”意味着“至少一个”或“一个或多个”。

79、除非另有具体叙述，否则从本公开内容可以清楚看出，应理解，根据一些实施例，诸如“处理”、“计算”、“确定”、“估计”、“评估”、“计量”等术语可以指计算机或计算系统或类似的电子计算装置的动作和/或过程，所述动作和/或过程将在计算系统的寄存器和/或存储器内表示为物理(例如电子)量的数据操控和/或转换成在计算系统的存储器、寄存器或其他此类信息存储装置、信息传输装置或信息显示装置内类似地表示为物理量的其他数据。

80、本公开内容的实施例可以包括用于执行本文中的操作的装置。所述装置可以出于期望的目的被特别建构，或可以包括一个或多个通用计算机，所述一个或多个通用计算机被存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置。此类计算机程序可以被存储在计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质诸如但不限于包括软盘、光盘、cd-rom、磁光盘的任何类型的盘片、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、电可编程只读存储器(eprom)、电可抹除可编程只读存储器(eeprom)、磁卡或光学卡、或适于存储电子指令且能够耦接到计算机系统总线的任何类型的介质。

81、本文中所呈现的过程和展示本质上并非关于任何特定计算机或其他装置。可以将各种通用系统与根据本文中的教示的程序一起使用，或建构更专门的装置来执行(多个)期望的方法可能会被证明是合宜的。从下面的说明可以看出，各种这些系统的(各种)期望结构。此外，并未参照任何特定的编程语言来描述本公开内容的实施例。将理解，可以使用各种编程语言来实施如本文中所述的本公开内容的教示。

82、可以在由计算机执行的计算机可执行指令(诸如程序模块)的一般上下文中来描述本公开内容的各方面。一般而言，程序模块包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等等。还可以在分布式计算环境中实行所公开的实施例，在所述分布式计算环境中，任务由通过通信网络链接的远程处理装置执行。在分布式计算环境中，程序模块可位于包括存储器存储装置的本地的和远程的计算机存储介质两者中。