用于檢測晶片上的缺陷的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種檢測晶片上的缺陷的系統(tǒng)和方法。一種方法包括通過用檢查系統(tǒng)使用所述檢查系統(tǒng)的第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)掃描所述晶片來針對晶片產(chǎn)生輸出。所述第一光學狀態(tài)和所述第二光學狀態(tài)由所述檢查系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的不同值來限定。所述方法還包括使用利用所述第一光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)并且使用利用所述第二光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。另外，所述方法包括組合對應于所述晶片上基本相同位置的所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對所述晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。所述方法還包括使用所述額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。
【專利說明】用于檢測晶片上的缺陷的系統(tǒng)和方法
[0001]本申請是2010年I月22日遞交的申請?zhí)枮?01080005635.0、發(fā)明名稱為“用于檢測晶片上的缺陷的系統(tǒng)和方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明總體上涉及用于檢測晶片上的缺陷的系統(tǒng)和方法。某些實施方案涉及一種方法，該方法包括將使用檢查系統(tǒng)的不同光學狀態(tài)產(chǎn)生的晶片上基本相同位置的不同圖像數(shù)據(jù)組合，以產(chǎn)生用于檢測晶片上的缺陷的額外圖像數(shù)據(jù)。
【背景技術(shù)】
[0003]下面的描述和實例憑借其在這部分內(nèi)的包含內(nèi)容而不被承認是現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]制造諸如邏輯器件和存儲器件之類的半導體器件的步驟通常包括:使用大量半導體制造工藝加工諸如半導體晶片之類的襯底，以形成半導體器件的各種特征和多個層級。例如，光刻就是一種半導體制造工藝，其涉及將圖案從掩模版(reticle)轉(zhuǎn)印到半導體晶片上布置的抗蝕劑。半導體制造工藝另外的實例包括(但不限于)化學機械拋光(CMP)、蝕刻、沉積和離子注入。多個半導體器件可以按一定布置方式構(gòu)造在單個半導體晶片上，并且隨后被分成各個半導體器件。
[0005]在半導體制造工藝期間的各個步驟使用檢查工序，用于檢測晶片上的缺陷，以促使制造工藝的良率更高并進而具有更高的利潤。檢查一直是制造諸如IC之類的半導體器件的重要部分。然而，隨著半導體器件的尺寸減小，對于成功制造合格的半導體器件而言，檢查變得更加重要，這是因為較小的缺陷也會造成器件失效。例如，隨著半導體器件的尺寸減小，對尺寸減小的缺陷的檢測成為必要的，這是由于即使相對較小的缺陷也會造成半導體器件中不期望的反?，F(xiàn)象。
[0006]用于改進對相對較小缺陷的檢測的一種顯而易見的方法是提高光學檢查系統(tǒng)的分辨率。用于提高光學檢查系統(tǒng)的分辨率的一種方式是減小系統(tǒng)可以操作的波長。當檢查系統(tǒng)的波長減小時，非相干光源不能產(chǎn)生具有足夠亮度的光。因此，對于被設(shè)計用于以較小波長操作的檢查系統(tǒng)，更合適的光源是激光光源，激光光源可以以相對小的波長產(chǎn)生相對亮的光。然而，激光光源產(chǎn)生相干光。由于相干光會在晶片圖像中產(chǎn)生斑點，因此這種光不利于檢查。由于斑點是圖像中的噪聲源，因此檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像中的信噪比(S/N)將由于斑點而降低。另外，晶片檢查系統(tǒng)(例如，基于激光的檢查系統(tǒng))中的斑點噪聲是所關(guān)注缺陷(DOI)檢測能力的主要限制因素之一。隨著晶片設(shè)計規(guī)格繼續(xù)縮減，光學檢查系統(tǒng)優(yōu)選地具有更短的波長和更大的集光數(shù)值孔徑(NA)。斑點噪聲因此增大成為更顯著的噪聲源。
[0007]已經(jīng)開發(fā)出許多照射系統(tǒng)用于檢查應用，用于減少激光光源的光斑。例如，目前用于減少斑點噪聲的常見方法涉及通過使光透射穿過光學漫射器(optical diffuser)或者振動光纖來減少照射激光光源的相干性。這些方法通常需要增大晶片上的照射NA并且因此對于透鏡外部(outside-the-lens，0TL)斜角照射構(gòu)架是無效的。減小激光相干性還限制了傅立葉濾波的使用并且使S/N劣化。已應用其他方法(如移動光瞳面中的孔徑)來選擇光瞳面(pupil plane)中光的空間樣本，并且然后對相對大量的樣本的圖像取平均。這種方法將大大降低光學系統(tǒng)的分辨率，從而使缺陷捕獲率降低。
[0008]用于檢測缺陷的一些方法利用檢查系統(tǒng)的多個檢測器產(chǎn)生的輸出來檢測晶片上的缺陷和/或?qū)⒕蠙z測到的缺陷分類。這種系統(tǒng)和方法的實例在Ravid等人的國際公開N0.W099/67626中有所說明，該國際公開以引用方式并入，就好像在本文中完全闡述一樣。在該公開中描述的系統(tǒng)和方法總體上被構(gòu)造用于單獨地檢測不同檢測器產(chǎn)生的電信號中的缺陷。換言之，單獨處理每個檢測器產(chǎn)生的電信號，以確定每個檢測器是否檢測到缺陷。無論何時在檢測器中的一個產(chǎn)生的電信號中檢測到缺陷，同時分析檢測器中的至少兩個產(chǎn)生的電信號，以確定該缺陷的散射光屬性，如反射光強度、反射光量、反射光線性和反射光不對稱性。然后，基于這些屬性將缺陷分類(例如，分為圖案缺陷或顆粒缺陷)。
[0009]雖然在以上引用的公開中公開的方法和系統(tǒng)利用通過不止一個檢測器產(chǎn)生的電信號確定的缺陷的散射光屬性，但是該公開中公開的方法和系統(tǒng)沒有以組合方式利用由不止一個檢測器產(chǎn)生的電信號來檢測缺陷。另外，該公開中公開的方法和系統(tǒng)沒有使用由不止一個檢測器產(chǎn)生的電信號的組合來進行除了分類之外的任何與缺陷相關(guān)的功能。
[0010]其他當前可用的檢查系統(tǒng)被構(gòu)造用于檢查具有不止一個檢測通道的晶片，以通過單獨處理每個通道獲取的數(shù)據(jù)來檢測晶片上的缺陷，并且通過單獨處理每個通道獲取的數(shù)據(jù)將這些缺陷分類。例如，還可以通過產(chǎn)生不同的晶片圖表(wafer map)對各個通道中的每個檢測到的缺陷單獨地進一步處理，每個晶片圖表只示出各個通道中的一個通道檢測到的缺陷。然后，例如可以使用各個晶片圖表的Venn加法將這種系統(tǒng)的不止一個通道產(chǎn)生的缺陷檢測結(jié)果組合。還可以使用單個行程(pass)或多個行程中獲得的輸出來執(zhí)行這種檢查。例如，之前使用的用于檢測缺陷的一種方法包括對晶片執(zhí)行兩次或更多次的掃描并且將批次結(jié)果的聯(lián)合確定為晶片的最終檢查結(jié)果。在之前使用的這類方法中，基于來自多次掃描的Venn ID結(jié)果、AND/OR運算,進行干擾過濾(nuisance filtering)和缺陷歸類(defectbinning)。
[0011]因此，之前使用的這類檢查方法沒有以像素級對檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出進行調(diào)節(jié)，而是以晶片圖表級將結(jié)果組合作為最終結(jié)果。缺陷是基于其與每個行程發(fā)現(xiàn)的晶片級噪聲相比的相對信號(幅值)而在每個行程被單獨檢測到的。另外，之前使用的方法中進行的干擾過濾和缺陷歸類可以基于多次掃描的AND/OR檢測以及此后的各次單獨掃描中的分離。如此，考慮的是檢測時的AND/OR運算而沒有考慮交叉?zhèn)鬟f信息。
[0012]因此，將會有利的是開發(fā)出用于檢測晶片上的缺陷的方法和系統(tǒng)，其組合來自檢查系統(tǒng)的不同光學狀態(tài)的信息，以增加用于缺陷檢測的晶片的圖像數(shù)據(jù)中的缺陷的S/N同時降低圖像數(shù)據(jù)中的噪聲(例如，斑點噪聲)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]下面對方法、計算機可讀介質(zhì)和系統(tǒng)的各種實施方案的描述將不以任何方式理解為限制所附權(quán)利要求書的主題。
[0014]一個實施方案涉及一種檢測晶片上的缺陷的方法。該方法包括通過用檢查系統(tǒng)使用所述檢查系統(tǒng)的第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)掃描所述晶片來針對晶片產(chǎn)生輸出。所述第一光學狀態(tài)和所述第二光學狀態(tài)由所述檢查系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的不同值來限定。所述方法還包括使用利用所述第一光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)并且使用利用所述第二光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。另外，所述方法包括組合對應于所述晶片上基本相同位置的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對所述晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。所述方法還包括使用所述額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。
[0015]在一個實施方案中，所述不同值包括不同的照射角度，在掃描期間，光以所述不同的照射角度被導向所述晶片。在另一個實施方案中，用相干光執(zhí)行用所述檢查系統(tǒng)使用所述第一光學狀態(tài)和所述第二光學狀態(tài)掃描所述晶片的步驟。在另一個實施方案中，所述第一光學狀態(tài)和所述第二光學狀態(tài)進一步由在掃描期間用于收集來自所述晶片的光的所述檢查系統(tǒng)的光學參數(shù)的相同值來限定。在另一個實施方案中，所述不同值包括不同的成像模式、不同的偏振態(tài)、不同的波長、不同的像素大小或它們的某一組合。在另一個實施方案中，所述不同值包括所述檢查系統(tǒng)的不同通道。在一個這樣的實施方案中，使用所述第一光學狀態(tài)和所述第二光學狀態(tài)產(chǎn)生輸出的步驟是并行執(zhí)行的。
[0016]在一個實施方案中，在一個行程中執(zhí)行產(chǎn)生所述輸出的步驟。在一種這樣的實施方案中，所述方法還包括:通過用所述檢查系統(tǒng)使用所述檢查系統(tǒng)的所述第一光學狀態(tài)或第二光學狀態(tài)在一不同的行程中掃描所述晶片來針對所述晶片產(chǎn)生額外輸出；使用所述不同的行程中產(chǎn)生的所述額外輸出來針對所述晶片產(chǎn)生不同的圖像數(shù)據(jù)；對應于晶片上基本相同位置，如果使用所述第一光學狀態(tài)執(zhí)行所述不同行程則將所述不同的圖像數(shù)據(jù)與所述第一圖像數(shù)據(jù)組合或者如果使用所述第二光學狀態(tài)執(zhí)行所述不同行程則將所述不同的圖像數(shù)據(jù)與所述第二圖像數(shù)據(jù)組合，由此針對所述晶片產(chǎn)生另外的額外圖像數(shù)據(jù)；以及使用所述另外的額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。
[0017]在另一個實施方案中，所述方法包括通過用不同的檢查系統(tǒng)掃描所述晶片來針對所述晶片產(chǎn)生輸出；使用利用所述不同的檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)；對應于所述晶片上基本相同位置組合所述第三圖像數(shù)據(jù)與所述第一圖像數(shù)據(jù)或所述第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對所述晶片產(chǎn)生另外的額外圖像數(shù)據(jù)；以及使用所述另外的額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。
[0018]在一個實施方案中，所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)包括差別圖像(difference image)數(shù)據(jù)。在另一個實施方案中，組合所述第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟包括對對應于所述晶片上基本相同位置的所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像相關(guān)操作。在另外的實施方案中，組合所述第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟以所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)的像素級執(zhí)行。在另外的實施方案中，在所述組合步驟之前不執(zhí)行缺陷檢測。
[0019]在一個實施方案中，對應于所述缺陷的所述額外圖像數(shù)據(jù)的部分比被組合來用于產(chǎn)生所述額外圖像數(shù)據(jù)的所述部分的所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)的部分具有更大的信噪比。在另一個實施方案中，所述額外圖像數(shù)據(jù)的噪聲低于所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)的噪聲。在另外的實施方案中，所述額外圖像數(shù)據(jù)的斑點噪聲低于所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)的斑點噪聲。在另外的實施方案中，所述方法包括:使用所述第一圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷；使用所述第二圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷；以及將所述晶片上檢測到的所述缺陷報告為使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)和所述額外圖像數(shù)據(jù)中的任一個檢測到的缺陷的組合。
[0020]在一個實施方案中，所述方法包括使用所述額外圖像數(shù)據(jù)確定所述缺陷的特征的值。在另一個實施方案中，所述方法包括使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)和所述額外圖像數(shù)據(jù)的某一組合來確定所述缺陷的特征的值。
[0021]在一個實施方案中，檢測所述缺陷的步驟包括:使用所述額外圖像數(shù)據(jù)識別所述晶片上的潛在缺陷并且通過使用關(guān)于所述潛在缺陷的像素級信息對所述潛在缺陷執(zhí)行干擾濾波來識別所述缺陷，所述像素級信息是使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)、所述額外圖像數(shù)據(jù)或它們的某一組合確定的。在另一個實施方案中，檢測所述缺陷的步驟包括:使用所述額外圖像數(shù)據(jù)識別所述晶片上的潛在缺陷并且通過使用所述潛在缺陷的特征的值對所述潛在缺陷執(zhí)行干擾濾波來識別所述缺陷，所述特征的值是使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)、所述額外圖像數(shù)據(jù)或它們的某一組合確定的。
[0022]在一個實施方案中，所述方法包括使用關(guān)于所述缺陷的像素級信息來歸類所述缺陷，所述像素級信息是使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)、所述額外圖像數(shù)據(jù)或它們的某一組合確定的。在另一個實施方案中，所述方法包括使用所述缺陷的特征的值來歸類所述缺陷，所述特征的值是使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)、所述額外圖像數(shù)據(jù)或它們的某一組合確定的。
[0023]上述方法的每個實施方案的每個步驟還進一步如本文描述地來執(zhí)行。另外，上述方法的每個實施方案可以包括本文描述的任何其他方法(一個或更多個)的任何其他步驟(一個或更多個)。此外，上述方法的每個實施方案可以由本文描述的任何系統(tǒng)執(zhí)行。
[0024]另一個實施方案涉及一種計算機可讀介質(zhì)，其包括在計算機系統(tǒng)上能執(zhí)行的程序指令，所述程序指令用于執(zhí)行由計算機實現(xiàn)的方法以檢測晶片上的缺陷。所述方法包括獲取通過用檢查系統(tǒng)使用所述檢查系統(tǒng)的第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)掃描所述晶片針對晶片產(chǎn)生的輸出。所述第一光學狀態(tài)和所述第二光學狀態(tài)由所述檢查系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的不同值來限定。所述方法還包括使用利用所述第一光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)并且使用利用所述第二光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。另外，所述方法包括對應于所述晶片上基本相同位置組合第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對所述晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。所述方法還包括使用所述額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。
[0025]上述由計算機實現(xiàn)的方法的每個步驟還可以進一步如本文描述地來執(zhí)行。另外，由計算機實現(xiàn)的方法可以包括本文描述的任何其他方法(一個或更多個)的任何其他步驟(一個或更多個)。計算機可讀介質(zhì)可以進一步如本文描述地來構(gòu)造。
[0026]另外的實施方案涉及一種被構(gòu)造用于檢測晶片上的缺陷的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括檢查子系統(tǒng)，其被構(gòu)造來通過使用所述檢查子系統(tǒng)的第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)掃描所述晶片來針對晶片產(chǎn)生輸出。所述第一光學狀態(tài)和所述第二光學狀態(tài)由所述檢查子系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的不同值來限定。所述系統(tǒng)還包括計算機子系統(tǒng)，其被構(gòu)造來使用利用所述第一光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)并且使用利用所述第二光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。所述計算機子系統(tǒng)還被構(gòu)造來對應于所述晶片上基本相同位置組合所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對所述晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。另外，所述計算機子系統(tǒng)被構(gòu)造來使用所述額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。所述系統(tǒng)還可以如本文描述地來構(gòu)造。
[0027]另外的實施方案涉及另一種檢測晶片上的缺陷的方法。該方法包括通過用檢查系統(tǒng)在第一行程和第二行程中使用所述檢查系統(tǒng)的第一光學狀態(tài)掃描晶片來針對所述晶片產(chǎn)生輸出。所述方法還包括使用所述第一行程中產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)并且使用所述第二行程中產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。另外，所述方法包括對應于所述晶片上基本相同位置組合所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對所述晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。所述方法還包括使用所述額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。
[0028]上述方法的每個步驟還進一步如本文描述地來執(zhí)行。另外，上述方法可以包括本文描述的任何其他方法(一個或更多個)的任何其他步驟(一個或更多個)。此外，上述方法可以由本文描述的任何系統(tǒng)執(zhí)行。
[0029]又一種實施方案涉及另一種檢測晶片上的缺陷的方法。該方法包括通過用第一檢查系統(tǒng)和第二檢查系統(tǒng)掃描所述晶片來針對所述晶片產(chǎn)生輸出。所述方法還包括使用利用所述第一檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)并且使用利用所述第二檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。另外，所述方法包括組合對應于所述晶片上基本相同位置的所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對所述晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。所述方法還包括使用所述額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。
[0030]上述方法的每個步驟還可以進一步如本文描述地來執(zhí)行。另外，上述方法可以包括本文描述的任何其他方法(一個或更多個)的任何其他步驟(一個或更多個)。此外，上述方法可以由本文描述的任何系統(tǒng)執(zhí)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]受益于下面的優(yōu)選實施方案的【具體實施方式】并且參照附圖，本發(fā)明另外的優(yōu)點對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說會變得清楚，在附圖中:
[0032]圖1是示出由檢查系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的不同值限定的檢查系統(tǒng)的不同光學狀態(tài)的一個實施方案的側(cè)視圖的示意圖；
[0033]圖2包括晶片上相同位置的不同圖像數(shù)據(jù)，所述不同圖像數(shù)據(jù)中的每個是利用使用圖1的不同光學狀態(tài)之一產(chǎn)生的輸出所產(chǎn)生的；
[0034]圖3包括使用圖1的不同光學狀態(tài)在晶片的相同位置產(chǎn)生的不同輸出；
[0035]圖4是使用圖3的輸出的一個實施例產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)；
[0036]圖5是通過將圖4的圖像數(shù)據(jù)與使用圖3的輸出的其他實施例產(chǎn)生的其他圖像數(shù)據(jù)組合而產(chǎn)生的額外圖像數(shù)據(jù)；
[0037]圖6是示出包括可在計算機系統(tǒng)上執(zhí)行的程序指令的計算機可讀介質(zhì)的一個實施方案的框圖，所述指令用于執(zhí)行檢測晶片上的缺陷的由計算機實現(xiàn)的方法；以及
[0038]圖7是示出被構(gòu)造用于檢測晶片上的缺陷的系統(tǒng)的一個實施方案的側(cè)視圖的示意圖。
[0039]雖然本發(fā)明容易形成各種修改形式和可供選擇形式，但是其具體實施方案以實施例的方式示出并且可以在本文中詳細描述。附圖可能不按比例繪制。然而，應該理解，附圖以及對其的具體描述不旨在將本發(fā)明限于所公開的具體形式，而是相反地，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改形式、等同形式和可供選擇形式。
[0040]優(yōu)選實施方案的【具體實施方式】
[0041]如本文所使用的，術(shù)語“晶片” 一般是指由半導體或非半導體材料形成的襯底。這種半導體或非半導體材料的實施例包括(但不限于)單晶硅、砷化鎵和磷化銦。這類襯底在半導體制造設(shè)備中可以是常見的和/或可以在半導體制造設(shè)備中進行處理。
[0042]可以將一個或更多個層形成在晶片上。許多不同種類的這種層是本領(lǐng)域已知的，并且如本文所使用的術(shù)語“晶片”旨在包括其上可以形成所有類型的這種層的晶片。形成在晶片上的一個或更多個層可以被圖案化。例如，晶片可以包括多個管芯(die)，每個管芯具有可重復的圖案化特征。形成這種材料層并對其進行加工最終會導致形成完整的半導體器件。如此，晶片可以包括其上并沒有形成完整半導體器件的所有層的襯底或者其上形成了完整半導體器件的所有層的襯底。
[0043]晶片還可以包括集成電路(IC)的至少一部分、薄膜磁頭管芯(head die)、微機電系統(tǒng)(MEMS)裝置、平板顯示器、磁頭、磁和光存儲介質(zhì)、可以包括光子和光電裝置的其他組件，如，激光器、波導和其他在晶片上處理的無源組件、打印頭以及在晶片上處理的生物芯片器件。
[0044]現(xiàn)在回到附圖，注意到，附圖未按比例繪制。具體地，附圖中的一些元件的比例被很大程度地夸大，以強調(diào)元件的特征。還注意到，附圖未按相同比例繪制。使用相同的附圖標記表示可以類似構(gòu)造的不止一個附圖中示出的元件。
[0045]一個實施方案涉及用于檢測晶片上的缺陷的方法。該方法包括通過用檢查系統(tǒng)使用檢查系統(tǒng)的第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)掃描晶片來針對晶片產(chǎn)生輸出。通過掃描晶片產(chǎn)生的輸出可以包括任何合適的輸出并且可以根據(jù)檢查系統(tǒng)的構(gòu)造和/或用于執(zhí)行掃描的檢查方案而有所不同。例如，輸出可以包括響應于從晶片散射的光(例如，就暗場(DF)檢查系統(tǒng)而言)的信號、數(shù)據(jù)、圖像或圖像數(shù)據(jù)。
[0046]檢查系統(tǒng)可以是商購的檢查系統(tǒng)，如Puma91xx系列工具，其可商購自加利福尼亞州圣何塞的KLA-Tencor(San Jose, California)。檢查系統(tǒng)可以被構(gòu)造用于檢查圖案化晶片和/或未圖案化晶片。另外，檢查系統(tǒng)可以被構(gòu)造用于進行DF檢查，可能結(jié)合使用一種或更多種其他檢查模式(例如，檢查的孔徑模式(aperture mode))。此外,檢查系統(tǒng)可以被構(gòu)造為光學檢查系統(tǒng)?？梢杂脵z查系統(tǒng)按任何合適的方式對晶片執(zhí)行掃描。例如，晶片可以(通過檢查系統(tǒng)的載物臺(stage))相對于檢查系統(tǒng)的光學器件移動，使得通過檢測從晶片散射的光，檢查系統(tǒng)的照射追蹤晶片的蜿蜓路徑(serpent ine path )。
[0047]第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)由檢查系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的不同值限定。例如，檢查系統(tǒng)的光學“狀態(tài)”(常常還可以被稱作光學“配置”或“模式”)可以由用于或可以組合用于針對晶片產(chǎn)生輸出的檢查系統(tǒng)的不同光學參數(shù)值限定。所述不同光學參數(shù)可以包括(例如)照射的波長、集光/檢測的波長、照射的偏振、集光/檢測的偏振、照射的角度(由仰角或入射角并可能由方位角限定)、集光/檢測的角度、像素大小等。第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)可以由檢查系統(tǒng)的僅一個光學參數(shù)的不同值和檢查系統(tǒng)的其他光學參數(shù)的相同值限定。然而，第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)可以由檢查系統(tǒng)的兩個或更多個光學參數(shù)的不同值限定。[0048]在一個實施方案中，不同值包括不同的照射角度，在掃描期間光被以所述不同的照射角度導向晶片。所述不同的照射角度可以包括基本上相同的仰角和不同的方位角。圖1示出由檢查系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的不同值限定的檢查系統(tǒng)的不同光學狀態(tài)的一種這樣的實施方案。例如，如圖1中所示，光10可以以方位角14 (例如，大約45度的方位角)導向晶片12。光16可以以方位角18 (例如,大約-45度的方位角)導向晶片。光10和光16可以以相同或基本相同的仰角20 (例如，大約15度)導向晶片。然而,光10和光16可以以不同的仰角和/或不同的方位角導向晶片。光10和光16可以由不同的光源或相同的光源產(chǎn)生。
[0049]光10和光16可以具有基本相同的特性(例如，波長、偏振等)。以此方式，為了單獨檢測由于不同照射角度的照射導致從晶片散射的光以由此針對不同光學狀態(tài)產(chǎn)生單獨輸出，可以在不同行程(即，在單個工序中執(zhí)行的多個行程)采用不同照射角度的光對晶片進行掃描。例如，在雙行程檢查過程中，可以用以某一仰角和45度方位角入射的照射產(chǎn)生第一行程輸出?？梢杂门c用于第一行程相同的光學條件產(chǎn)生第二行程輸出，不同的是以-45度的方位角照射。
[0050]可以針對檢查系統(tǒng)的任何不同光學狀態(tài)執(zhí)行這種多行程(或多次通過)輸出產(chǎn)生，所述檢查系統(tǒng)的輸出不能被同時產(chǎn)生和單獨產(chǎn)生(例如，由于在不同光學狀態(tài)之間的檢查系統(tǒng)的單個光學元件設(shè)置存在差異)。然而，如果檢查系統(tǒng)的不同光學狀態(tài)可以用于同時針對晶片產(chǎn)生單獨的輸出(例如，使用檢查系統(tǒng)的不同通道)，則可以在晶片的單行程掃描過程中使用檢查系統(tǒng)的第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)來產(chǎn)生輸出。
[0051]在另一個實施方案中，通過用相干光，檢查系統(tǒng)使用第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)對晶片進行掃描。所述相干光可以包括任何合適的相干光源(例如，激光器)以任何合適的波長產(chǎn)生的光。另外，可以使用透鏡外部(OTL)光學檢查系統(tǒng)執(zhí)行所述方法，在該光學檢查系統(tǒng)中，照射源是以傾斜的入射角入射到晶片上的激光。在一種這樣的實施方案中，如圖1中所示，光10和光16可以以傾斜的入射角導向晶片并且導出檢查系統(tǒng)的透鏡22。透鏡22可以被構(gòu)造用于收集掃描期間由于對晶片的照射從晶片散射的光。包括透鏡22的檢查系統(tǒng)還可以進一步如本文描述地來構(gòu)造。
[0052]以此方式，本文描述的這些實施方案的一個優(yōu)點在于，這些實施方案可以如本文進一步所描述地降低斑點噪聲；并且與用于降低斑點噪聲的其他常用方法相比，可以保留激光源的相干性。因此，在本文描述的實施方案中，可以有效應用傅立葉濾波技術(shù)來消除DF幾何體(DF geometry)中的圖案背景。傅立葉濾波技術(shù)可以包括本領(lǐng)域已知的任何(光學或數(shù)據(jù)處理)傅立葉濾波技術(shù)。雖然可以通過以O(shè)TL照射構(gòu)造使用相干光掃描晶片有利地在本文描述的實施方案中產(chǎn)生輸出，但是可以以任何合適的照射構(gòu)造使用任何合適的光產(chǎn)生輸出。
[0053]在另外的實施方案中，第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)由掃描期間用于收集來自晶片的光的檢查系統(tǒng)的光學參數(shù)的相同值來限定。例如，如上所述，這些值可以包括不同的照射角度，在掃描期間光以所述不同的照射角度導向晶片。另外，不同的光學狀態(tài)的不同之處可能只在于檢查系統(tǒng)的一個或更多個照射光學參數(shù)。如此，由于只有照射可以改變，因此不同光學狀態(tài)(利用所述不同光學狀態(tài)可以在晶片的可能不同的行程或掃描中產(chǎn)生輸出)之間集光光學路徑?jīng)]有發(fā)生變化。針對不同光學狀態(tài)使用相同集光光學路徑，可以有利地減少不同圖像數(shù)據(jù)之間的對準誤差以及光學誤差，這些誤差可能是如本文所描述地使用通過掃描晶片(例如，兩個或更多個行程中)獲取的輸出產(chǎn)生的并且可以如本文進一步描述地被組合。
[0054]在另外的實施方案中，不同的值包括不同的成像模式、不同的偏振態(tài)、不同的波長、不同的像素大小或它們的某一組合。例如，不同的值可以包括用于照射的不同偏振態(tài)。在一種這樣的實施例中，第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)可以由用于集光的相同偏振態(tài)限定。例如，不同的值可以包括用于一種光學狀態(tài)下照射的P偏振(P)態(tài)和另一種光學狀態(tài)下照射的S偏振(S)態(tài)，并且在這兩種光學狀態(tài)下用于集光的偏振態(tài)可以是未偏振的(N)。然而，在另一種這樣的實施例中，光學狀態(tài)還可以由用于集光的不同偏振態(tài)限定。例如，第一光學狀態(tài)可以由用于照射的S偏振態(tài)和用于集光的P偏振態(tài)限定，并且第二光學狀態(tài)可以由用于照射的P偏振態(tài)和用于集光的S偏振態(tài)限定。
[0055]在另一個實施方案中，不同值包括檢查系統(tǒng)的不同通道。例如，第一光學狀態(tài)可以由檢查系統(tǒng)的第一通道限定，并且第二光學狀態(tài)可以由檢查系統(tǒng)的第二通道限定。換言之，可以使用檢查系統(tǒng)的一個通道針對第一光學狀態(tài)產(chǎn)生針對晶片的輸出，并且可以使用檢查系統(tǒng)的一不同通道針對第二光學狀態(tài)產(chǎn)生針對晶片的輸出。通常，本文中使用的術(shù)語“通道”是指檢查系統(tǒng)的不同的檢測子系統(tǒng)或檢測器，其不同之處可能是角度(即，集光角度)但是在其他方面(例如，通道所檢測的光的一種或更多種波長、通道所檢測的光的偏振等)也可能不同或可能相同，來自晶片的光以所述集光角度被收集并且被檢測子系統(tǒng)或檢測器檢測。
[0056]在一種這樣的實施例中，如果檢查系統(tǒng)包括三個通道，則第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)可以由下面的通道組合來限定:通道I和通道2 ;通道2和通道3 ；以及通道I和通道3。另外，如本文進一步描述的，可以使用不止兩個不同的光學狀態(tài)實現(xiàn)這些實施方案。在一種這樣的實施例中，如果檢查系統(tǒng)包括三個通道，則第一、第二和第三光學狀態(tài)可以分別由通道1、通道2和通道3限定。此外，不同光學狀態(tài)中的每個可以由檢查系統(tǒng)的不同通道限定(例如，由N個通道限定的N個光學狀態(tài))。
[0057]在一種這樣的實施方案中，并行執(zhí)行使用第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)產(chǎn)生輸出的步驟。例如，可以在同一行程或掃描過程中產(chǎn)生使用第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出。如此，每個通道的輸出可以被并行地收集。
[0058]所述方法還包括利用使用第一光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出來產(chǎn)生晶片的第一圖像數(shù)據(jù)以及利用使用第二光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出來產(chǎn)生晶片的第二圖像數(shù)據(jù)。在一個實施方案中，第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)包括差別圖像數(shù)據(jù)。可以以任何合適的方式產(chǎn)生差別圖像數(shù)據(jù)。例如，可以使用測試圖像數(shù)據(jù)和兩個基準(例如，晶片上與產(chǎn)生測試圖像數(shù)據(jù)的管芯相鄰的管芯的圖像數(shù)據(jù))產(chǎn)生針對第一光學狀態(tài)的差別圖像數(shù)據(jù)。在這種實施例中，可以從測試圖像數(shù)據(jù)中減去一個基準并且可以單獨從測試圖像數(shù)據(jù)中減去另一個基準?？梢詫纱螠p法運算的結(jié)果相乘，并且乘積的絕對值可以是差別圖像數(shù)據(jù)。可以以類似方式產(chǎn)生針對第二光學狀態(tài)的差別圖像數(shù)據(jù)。如此，可以只利用使用每種光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對每種光學狀態(tài)單獨產(chǎn)生差別圖像數(shù)據(jù)。換言之，產(chǎn)生差別圖像數(shù)據(jù)不是交叉的光學狀態(tài)操作。以此方式，產(chǎn)生第一和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟可以包括執(zhí)行管芯-管芯(die-to-die)減法，以消除輸出中的圖案背景。然而，可以使用任何合適的算法(一種或更多種)和/或方法(一種或更多種)以任何其他合適的方式產(chǎn)生差別圖像數(shù)據(jù)。另外，第一和第二圖像數(shù)據(jù)可以不是差別圖像數(shù)據(jù)。例如，第一和第二圖像數(shù)據(jù)可以是任何其他圖案背景消除運算(一種或更多種)之后(例如，傅立葉濾波之后)的晶片的原始圖像數(shù)據(jù)。
[0059]所述方法還包括組合對應于晶片上基本相同位置的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。以此方式，第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)可以以位置-位置(location-to-location)為基礎(chǔ)進行組合。與涉及組合使用檢查系統(tǒng)的不同光學狀態(tài)獲取的晶片相關(guān)信息的其他方法不同，如本文描述地組合第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)針對晶片產(chǎn)生不同圖像數(shù)據(jù)，所述不同圖像數(shù)據(jù)隨后可以如本文進一步描述地來使用(例如，用于缺陷檢測)。例如，組合第一和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟可以包括使用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行“圖像融合”。換言之，晶片的新圖像數(shù)據(jù)可以由晶片的兩個其他圖像數(shù)據(jù)“融合”而成。如此，可以使用多種光學狀態(tài)執(zhí)行圖像融合，所述多種光學狀態(tài)可以包括本文描述的任一種光學狀態(tài)(例如，由不同偏振、不同通道等限定的光學狀態(tài))。例如，可以通過使用來自檢查系統(tǒng)的任何兩個(或更多個)通道的圖像數(shù)據(jù)來實現(xiàn)圖像融合。在一種這樣的實施例中，如果檢查系統(tǒng)包括三個通道，則可以使用下面的通道組合執(zhí)行圖像融合:通道I和通道2 ;通道2和通道3 ;通道I和通道3 ；以及通道1、2和3。另外，如本文進一步描述的，可以在不同行程中獲取用于產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的輸出。以此方式，所述方法可以包括多行程圖像融合。然而，如本文還進一步描述的，可以在單個行程中獲取用于產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的輸出(例如，每個通道的輸出可以被并行地收集)。如此，所述方法可以包括單行程圖像融合。
[0060]雖然所述方法包括如上所述組合第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，但是所述方法不限于只組合第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)。例如，如果使用檢查系統(tǒng)的第三光學狀態(tài)針對晶片產(chǎn)生輸出，則所述方法可以包括利用使用第三光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對晶片產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)(可以如本文所描述地執(zhí)行)，所述第三光學狀態(tài)由與限定第一和第二光學狀態(tài)的至少一個光學參數(shù)值不同的檢查系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的至少一個值限定。第三光學狀態(tài)可以由本文描述的任何光學參數(shù)的不同值中的任一個限定。在一種這樣的實施例中，不同光學狀態(tài)中的每個可以由檢查系統(tǒng)的不同通道限定。所述方法還可以包括如本文所描述地組合對應于晶片上基本相同位置的第一圖像數(shù)據(jù)、第二圖像數(shù)據(jù)和第三圖像數(shù)據(jù)，由此針對晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。如本文中進一步描述的，組合使用兩種或更多種光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)是有利的。
[0061]此外，雖然所述方法包括針對晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)，但是所述方法不限于針對晶片只產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。例如，所述方法可以包括如上所述針對晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)并且以類似方式針對晶片產(chǎn)生不同的額外圖像數(shù)據(jù)。在一種這樣的實施例中，可以通過如上所述組合第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。所述方法還可以包括使用檢查系統(tǒng)的第三光學狀態(tài)針對晶片產(chǎn)生輸出，所述第三光學狀態(tài)可以如本文進一步描述地被限定。如本文進一步描述的，所述輸出可以用于針對晶片產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)。然后，可以將第三圖像數(shù)據(jù)如本文所描述地與第一圖像數(shù)據(jù)和/或第二圖像數(shù)據(jù)組合，以產(chǎn)生不同的額外圖像數(shù)據(jù)?？梢耘c本文進一步描述的步驟中使用額外圖像數(shù)據(jù)類似的方式使用不同的額外圖像數(shù)據(jù)。
[0062]在一個實施方案中，組合第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟包括對對應于晶片上基本相同位置的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像關(guān)聯(lián)。例如，可以通過使圖像數(shù)據(jù)(例如，來自兩個行程)相關(guān)來產(chǎn)生新晶片圖像數(shù)據(jù)或融合的圖像數(shù)據(jù)。在一個實施例中，圖像相關(guān)可以包括5個像素X5個像素相關(guān)。然而，可以使用任何合適的圖像相關(guān)算法(一種或更多種)和/或方法(一種或更多種)以任何其他合適的方式執(zhí)行圖像相關(guān)操作。另外，可以使用可用于圖像相關(guān)操作的任何合適的圖像處理技術(shù)來執(zhí)行圖像相關(guān)操作。
[0063]在另一個實施方案中，以第一和第二圖像數(shù)據(jù)的像素級執(zhí)行組合第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟。換言之，第一和第二圖像數(shù)據(jù)可以以逐個像素(Pixel-by-pixel)為基礎(chǔ)進行組合。再換言之，可以針對第一和第二圖像數(shù)據(jù)中的各個像素單獨執(zhí)行組合第一和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟。通過以像素級融合信息，可以對不同光學狀態(tài)(可能由不同檢查行程產(chǎn)生)的幅值(強度)和相位(相關(guān))信息二者進行調(diào)節(jié)。通過以像素級組合信息，待用的新范圍(dimension)變得可用，即不同視角(光學狀態(tài))之間存在重合。
[0064]可以針對用檢查系統(tǒng)使用第一和第二光學狀態(tài)掃描的整個晶片或晶片的整個部分產(chǎn)生不同光學狀態(tài)下的第一和第二圖像數(shù)據(jù)(例如，差別圖像數(shù)據(jù))。另外，可以同時使用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)來執(zhí)行組合第一和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟。以此方式，可以針對使用第一和第二光學狀態(tài)掃描的整個晶片或晶片的整個部分執(zhí)行圖像融合。
[0065]然而，可以不針對整個晶片或晶片的整個部分執(zhí)行圖像融合。例如，所述方法可以包括向第一和/或第二圖像數(shù)據(jù)應用強度截斷(intensity cut off)并且消除強度值沒有超出強度截斷的第一和/或第二圖像數(shù)據(jù)中的任一個。以此方式，沒有被消除的第一和/或第二圖像數(shù)據(jù)可以被識別為將用于所述方法中執(zhí)行的另外步驟的候選者。在一種這樣的實施例中，如果使用晶片的第一行程中產(chǎn)生的輸出來產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)并且使用晶片的第二行程中產(chǎn)生的輸出來產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)，則可以向第一圖像數(shù)據(jù)應用強度截斷以消除強度值沒有超出強度截斷的任一個第一圖像數(shù)據(jù)。以此方式，所述方法可以包括只針對第一行程中被識別的候選者保存圖像修補(patch)數(shù)據(jù)。在第二行程中，只有作為候選者的對應于晶片上相同位置的第二圖像數(shù)據(jù)可以被存儲和/或與第一圖像數(shù)據(jù)組合。以此方式，保存在第二行程中的圖像數(shù)據(jù)可以根據(jù)第一行程中捕獲的候選者而有所不同，然后可以使用第二行程中保存的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像融合。然而，如果使用晶片的單個行程中產(chǎn)生的輸出來產(chǎn)生第一和第二圖像數(shù)據(jù)，則強度截斷可以同時應用于第一和第二圖像數(shù)據(jù)，并且其值超出強度截斷的第一和第二圖像數(shù)據(jù)中的任一個可以與對應的圖像數(shù)據(jù)組合，而不管另一個圖像數(shù)據(jù)的強度值如何。
[0066]所述方法可以包括執(zhí)行一些(B卩，一個或更多個)膨脹步驟(dilation st印)，以確保圖像數(shù)據(jù)中缺陷信號之間的正確對準。例如，對于如上所述被識別為候選者中的每個，可以執(zhí)行3像素X3像素膨脹。然而，膨脹步驟(一個或更多個)可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適的膨脹圖像處理技術(shù)(一種或更多種)并且可以使用任何合適的方法(一種或更多種)和/或算法(一種或更多種)來執(zhí)行。可以對第一和第二圖像數(shù)據(jù)二者執(zhí)行膨脹步驟(一個或更多個)，由此增加第一和第二圖像數(shù)據(jù)中的缺陷信號彼此對準的精度。
[0067]無論所述方法是否包括諸如上述的膨脹步驟(一個或更多個)，所述方法可以包括在進行組合步驟之前對準第一和第二圖像數(shù)據(jù)?？梢砸匀魏魏线m的方式執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)對準的步驟。例如，可以通過針對不同光學狀態(tài)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)(例如，兩個行程中獲取的圖像數(shù)據(jù))之間的X投影和Y投影(例如，沿著X和y方向的圖像數(shù)據(jù)的平均強度)的交叉關(guān)聯(lián)執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)對準。
[0068]在另外的實施方案中，在組合步驟之前沒有執(zhí)行缺陷檢測。例如，如上所述，可以在組合步驟之前向第一和/或第二圖像數(shù)據(jù)應用強度截斷。然而，強度截斷并非是缺陷檢測閾值、方法或算法。相反，強度截斷實質(zhì)上充當噪聲濾波器，用于消除不具有相對高強度值的圖像數(shù)據(jù)，其目的只是為了減少所述方法的其他步驟中涉及的處理。另外，可以單獨使用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)如本文進一步描述地執(zhí)行缺陷檢測，并且在執(zhí)行組合步驟之前可以執(zhí)行或者可以不執(zhí)行使用第一和/或第二圖像數(shù)據(jù)進行的缺陷檢測。然而，在已經(jīng)執(zhí)行了產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)的組合步驟之前，不能使用額外圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行缺陷檢測。以此方式，與涉及組合缺陷檢測后產(chǎn)生的信息(例如，組合得自晶片的不同掃描的缺陷檢測結(jié)果)的方法和系統(tǒng)不同，本文所描述的實施方案在缺陷檢測之前組合信息，如本文進一步描述的，這是有利的。
[0069]由于本文描述的實施方案包括組合第一和第二圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)，因此在執(zhí)行所述方法期間可以存儲相當大量的圖像數(shù)據(jù)。特別適于存儲相對大量數(shù)據(jù)(如，圖像數(shù)據(jù))的方法和系統(tǒng)的實施例在2008年9月19日由Bhaskar等人提交的共同被擁有的美國專利申請N0.12/234，201中有所描述，該專利申請以引用方式被并入，好像在本文中完全闡述一樣。本文描述的實施方案可以包括使用該專利申請所描述的方法和系統(tǒng)存儲由本文描述的實施方案產(chǎn)生的輸出和/或圖像數(shù)據(jù)。例如，系統(tǒng)可以包括八個圖像計算機。在用第一光學狀態(tài)執(zhí)行的多行程檢查中的第一行程期間，每個圖像計算機可以接收并存儲晶片上被掃描的每個掃描帶(swath)的圖像數(shù)據(jù)的1/8。在用第二光學狀態(tài)執(zhí)行的多行程檢查的第二行程期間，每個圖像計算機可以接收并存儲晶片上被掃描的每個掃描帶的圖像數(shù)據(jù)的1/8。另外，每個圖像計算機可以接收并存儲在這兩個行程中在晶片上基本相同位置產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)(即，基本上相同的晶片位置和/或基本上相同的掃描帶內(nèi)位置產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù))。在第二行程期間產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)可以被存儲在圖像計算機的圖像緩沖器中，處于距離所存儲的第一行程圖像數(shù)據(jù)的位置的固定偏移位置。然后，可以在本文描述的任一步驟(一個或更多個)中使用所存儲的圖像數(shù)據(jù)。本文描述的計算機系統(tǒng)和計算機子系統(tǒng)可以進一步如以上引用的專利申請中描述地被構(gòu)造。本文描述的實施方案還可以包括以上引用的專利申請中描述的任意方法(一種或更多種)的任意步驟(一種或更多種)。
[0070]所述方法還包括使用額外圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷。因此，缺陷檢測不再只由每種光學狀態(tài)(或每個行程)單獨確定，而是基于由多種光學狀態(tài)(例如，所有行程)融合而成的信息來確定。以此方式，本文描述的方法使用圖像融合結(jié)果作為進行缺陷檢測的輸入，所述圖像融合結(jié)果是通過組合多種光學狀態(tài)產(chǎn)生的原始(差別)圖像數(shù)據(jù)的信息而產(chǎn)生的。使用額外圖像數(shù)據(jù)在晶片上檢測到的缺陷可以包括本領(lǐng)域已知的任何缺陷，并且可能根據(jù)晶片的一種或更多種特性(例如，晶片類型或在檢查前晶片上所執(zhí)行的工藝)而有所不同。
[0071]使用額外圖像數(shù)據(jù)檢測缺陷的步驟可以包括向額外圖像數(shù)據(jù)應用一個或更多個缺陷檢測閾值。例如，可以將額外圖像數(shù)據(jù)與一個或更多個檢測缺陷閾值相比較。一個或更多個檢測缺陷閾值可用于決定額外圖像數(shù)據(jù)中的像素是否為具有缺陷的。使用一個或更多個檢測缺陷閾值進行缺陷檢測的其他方法可以首先使用較簡單的(包含的計算量較少)測試來選擇一組候選像素，之后只向候選者應用更復雜的計算以檢測缺陷。
[0072]用于檢測晶片上的缺陷的一個或更多個檢測缺陷閾值可以是檢查方案中可包括的一個或更多個缺陷檢測算法的缺陷檢測閾值(一個或更多個)。應用于額外圖像數(shù)據(jù)的一個或更多個檢測缺陷算法可以包括任何合適的缺陷檢測算法(一種或更多種)并且可以根據(jù)(例如)在晶片上正執(zhí)行的檢查的類型而有所不同?？蓱糜陬~外圖像數(shù)據(jù)的合適的缺陷檢測算法實施例包括由商購的檢查系統(tǒng)(如得自KLA-Tencor的檢查系統(tǒng))使用的分段自動變閾(SAT)或多管芯自動變閾(MDAT)。以此方式，額外圖像數(shù)據(jù)在開始用于缺陷檢測時可以被當作任何其他圖像數(shù)據(jù)。
[0073]在一個實施方案中，額外圖像數(shù)據(jù)的噪聲低于第一和第二圖像數(shù)據(jù)。例如，通過本文描述地組合針對不同光學狀態(tài)產(chǎn)生的關(guān)于晶片的圖像數(shù)據(jù)，提供了新的晶片噪聲分布背景(context)并且提供了對所關(guān)注缺陷(DOI)的敏感性。另外，通過以像素級組合(或融合)來自多種光學狀態(tài)的信息，可以降低對干擾事件或噪聲的敏感性。例如，通過如上所述執(zhí)行圖像相干操作，可以基本上消除在額外圖像數(shù)據(jù)中的空間上不一致的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)中的晶片噪聲。以此方式，本文描述的實施方案對如下事實進行調(diào)節(jié):不同光學狀態(tài)(例如，由不同成像模式、偏振態(tài)、波長、像素大小等限定)提供晶片級噪聲和干擾缺陷的不同視角，由此有可能抑制如本文進一步描述地可以使用(例如，出于缺陷檢測目的)的額外圖像數(shù)據(jù)中的噪聲。
[0074]在另外的實施方案中，額外圖像數(shù)據(jù)比第一和第二圖像數(shù)據(jù)具有更少的斑點噪聲。例如，本文描述的實施方案可以使用圖像相關(guān)處理(用于產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù))，由此基本上消除不相關(guān)的斑點噪聲。另外，如上所述，第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)可以由不同的照射角度限定。如此，本文描述的實施方案可以通過變化照射角度來用于抑制斑點噪聲。換言之，本文描述的實施方案可以用于抑制斑點噪聲，具體是通過對使用光學檢查系統(tǒng)中使用各種照射角度產(chǎn)生的輸出所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)進行相關(guān)操作。例如，隨著照射角度發(fā)生變化，晶片上由于表面粗糙度產(chǎn)生的散射光的相位關(guān)系變化。圖像數(shù)據(jù)中的斑點圖案相應變化。當這種變化充分時，不同圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)性將有助于消除斑點噪聲。
[0075]圖2中示出斑點圖案如何隨著照射角度的變化而變化的實施例。針對晶片上的相同位置產(chǎn)生檢查圖像數(shù)據(jù)24和26。以45度的照射方位角獲取檢查圖像數(shù)據(jù)24。以-45度的照射方位角獲取檢查圖像數(shù)據(jù)26。因此，以不同的照射角度(例如，仰角相同但是方位角不同)獲取檢查圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)的一部分28示出分頁符上相同位置處由兩個方位角照射產(chǎn)生的斑點識別標記完全不同。具體地，檢查圖像數(shù)據(jù)26中的亮斑點是由表面粗糙度造成的并且將成為噪聲或干擾。在檢查圖像數(shù)據(jù)24中，由于斑點圖案隨著照射角度而變化，因此在相同位置不存在亮斑點。因此，晶片噪聲隨著照射角度的變化而變化。具體地，隨著方位角從-45度變成45度，亮斑點消失。
[0076]在一個實施方案中，額外圖像數(shù)據(jù)中與晶片上的缺陷對應的那部分的信噪比(S/N)大于被組合用于產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)的這部分的第一和第二圖像數(shù)據(jù)的部分的信噪比。例如，通過以像素級組合(或融合)得自多種光學狀態(tài)的信息，可以增強來自DOI的弱信號強度。不僅可以通過利用每種光學狀態(tài)(幅值)下缺陷的相對信號，而且還可以通過運用不同光學狀態(tài)(相位)之間的重合或相關(guān)性來實現(xiàn)增強來自DOI的信號強度。例如，以像素級融合信息由此對不同光學狀態(tài)之間的幅值(強度)和相位(相關(guān)性)信息二者進行調(diào)節(jié)，能夠提取具有弱信號的缺陷并抑制噪聲和干擾事件，這是通過運用它們針對不同光學狀態(tài)各自的重合性和非重合性實現(xiàn)的。以此方式，本文描述的實施方案對如下事實進行調(diào)節(jié):不同的光學狀態(tài)(例如，由不同的成像模式、偏振態(tài)、波長、像素大小等限定的)提供了晶片級噪聲和干擾缺陷的不同視角，由此有可能增強DOI的對比度以及其與干擾缺陷的分離。另外，對多種光學狀態(tài)進行的像素級圖像融合提供了增強DOI和干擾之間的分離的機會，盡管這兩者都可能具有相對聞的S/N。
[0077]在一種這樣的實施例中，當用于針對晶片產(chǎn)生輸出的不同光學狀態(tài)之間斑點圖案的變化充分時，由于源自缺陷的信號散射強度可能相對恒定，因此不同光學狀態(tài)下的不同圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)性將有助于消除斑點噪聲并且提高S/N。例如，如果在光學架構(gòu)中照射角度是對稱的，則在兩種光學狀態(tài)下缺陷信號可能是近似的，對于相對小的缺陷尤其如此。在圖像相關(guān)之后降低斑點噪聲的同時，缺陷信號在此過程中得以保持。以此方式，本文描述的實施方案在圖像相關(guān)操作之后可以保持正常合理的缺陷信號水平。例如，與用于降低斑點噪聲的其他常用方法相比，選擇性消除了斑點噪聲，而不是對相對大的斑點圖案樣本取平均。選擇性消除斑點噪聲而不是對相對大的斑點圖案樣本取平均，有助于降低本底噪聲(noisefloor)并提高 S/N。
[0078]以此方式，如本文描述的實施例所示出的，額外圖像數(shù)據(jù)中的缺陷S/N相對于各個光學狀態(tài)下的缺陷的S/N得到很大改進，尤其是對于斑點噪聲顯著的晶片而言。例如，使用任一種光學狀態(tài)(使用利用一個照射角度產(chǎn)生的任一個差別圖像數(shù)據(jù))不能檢測到的缺陷可能在圖像相關(guān)操作之后變得能被檢測到。具體地，本文描述的實施方案的一個優(yōu)點在于，與第一和第二圖像數(shù)據(jù)相比，額外圖像數(shù)據(jù)中的斑點噪聲可以大大減少，同時與第一和第二圖像數(shù)據(jù)相比，額外圖像數(shù)據(jù)中的缺陷S/N得以提高。如此，在第一和第二圖像數(shù)據(jù)中都不能檢測到的缺陷可以在通過圖像相關(guān)操作而產(chǎn)生的相應額外圖像數(shù)據(jù)中變得能被檢測到。
[0079]然而，本文描述的實施方案可以用于增大第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)中的任一者或兩者中能檢測到(例如，使用得自一個照射角度的圖像數(shù)據(jù)和/或使用得自不同照射角度的圖像數(shù)據(jù))的缺陷的S/N。例如，即使缺陷在由一個照射偏振態(tài)限定的光學狀態(tài)中的一種下產(chǎn)生適中的S/N并且在由一不同的照射偏振態(tài)限定的光學狀態(tài)中的另一種下產(chǎn)生微弱的S/N，相對于這兩種光學狀態(tài)，額外圖像數(shù)據(jù)中的缺陷S/N也會有所增大，這是因為融合來源于兩種光學狀態(tài)的信息，可以既抑制噪聲又增強信號。另外，如果缺陷在由不同照射偏振態(tài)限定的兩種光學狀態(tài)下產(chǎn)生最低限度的(marginal) S/N，則相對于這兩種光學狀態(tài)，額外圖像數(shù)據(jù)中的缺陷S/N會有所增大。
[0080]此外，如果缺陷在由不同照射偏振態(tài)和不同集光偏振態(tài)限定的兩種光學狀態(tài)下產(chǎn)生明顯的S/N而噪聲(例如，來源于晶片的管芯)在第一和第二圖像數(shù)據(jù)是顯著的，則通過如本文描述地組合第一和第二圖像數(shù)據(jù)，與第一和第二圖像數(shù)據(jù)相比，噪聲在額外圖像數(shù)據(jù)中可以被顯著減少。以類似方式，如果缺陷在由不同照射偏振態(tài)和不同集光偏振態(tài)限定的兩種光學狀態(tài)下的S/N與第一和第二圖像數(shù)據(jù)中的噪聲(例如，來源于晶粒(grain)識別標記)的最大S/N相同，則通過如本文描述地組合第一和第二圖像數(shù)據(jù)，與第一和第二圖像數(shù)據(jù)相比，噪聲在額外圖像數(shù)據(jù)中可以被顯著減少。
[0081]在另一個實施例中，在使用檢查系統(tǒng)的不同通道限定的第一和第二光學狀態(tài)產(chǎn)生的第一和第二圖像數(shù)據(jù)中可能存在不同的峰噪聲事件(peak noise event),而第一和第二圖像數(shù)據(jù)中的缺陷可能具有足夠的相關(guān)性，使得通過如本文描述地組合第一和第二圖像數(shù)據(jù)，與第一和第二圖像數(shù)據(jù)相比，額外圖像數(shù)據(jù)中的缺陷的S/N會高得多。以此方式，本文描述的實施方案可以用于使用來源于多種光學狀態(tài)的信息來增強晶片檢查系統(tǒng)對DOI的檢測能力。
[0082]在圖3至圖5中示出缺陷的S/N可以如何提高的實施例。具體地，圖3所示的輸出30是方位角為45度時橋接缺陷(bridge defect)的原始圖像。在這個圖像中，橋接缺陷的S/N (最大差異)為1.265。使用信號窗32中的信號和噪聲窗34中的噪聲確定S/N，所述噪聲包括來源于分頁符的噪聲。圖3所示的輸出36是方位角為-45度時橋接缺陷的原始圖像。在這個圖像中，橋接缺陷的S/N (最大差異)為1.051。使用與上述所述相同的信號窗和噪聲窗確定S/N。以此方式，方位角為45度和-45度時的橋接缺陷的原始圖像表明任一個圖像都沒有充足的S/N,使得可以使用任一圖像捕獲缺陷。例如，缺陷的S/N為1.265和1.051，二者都比用于進行缺陷檢測的常規(guī)閾值小得多。
[0083]圖4是使用圖3的原始圖像中的一個針對晶片產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的實施例。例如，圖4所示的圖像數(shù)據(jù)38是由管芯-管芯減法和背景抑制產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)，管芯-管芯減法和背景抑制是使用圖3所示的圖像之一和來自晶片上相鄰管芯的相應基準圖像來執(zhí)行的。如圖4中所示，在這個圖像數(shù)據(jù)中，斑點噪聲表現(xiàn)為許多干擾。以此方式，即使在管芯-管芯減法和背景抑制之后，斑點噪聲也表現(xiàn)為許多干擾。具體地，當背景減少時，干擾在圖像數(shù)據(jù)中仍然是明顯的。更具體地，圖像數(shù)據(jù)38中的信號40對應于來源于分頁符上斑點的干擾，而信號42對應于缺陷。因此，由于在管芯-管芯減法和背景抑制之后仍然存在干擾，因此對缺陷的檢測能力將有所降低。
[0084]圖5是通過將圖4的圖像數(shù)據(jù)與使用圖3的其他圖像針對晶片產(chǎn)生的其他圖像數(shù)據(jù)組合而產(chǎn)生的額外圖像數(shù)據(jù)的實施例。具體地，圖5所示的圖像數(shù)據(jù)44是通過使用圖像數(shù)據(jù)38和其他圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行的圖像相關(guān)操作來產(chǎn)生的，所述其他圖像數(shù)據(jù)即為由使用45度方位角產(chǎn)生的輸出所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)和由使用-45度方位角產(chǎn)生的輸出所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。在使用45度方位角差別圖像數(shù)據(jù)和-45度方位角差別圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行相關(guān)操作之后，通過圖像相關(guān)操作產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)中的缺陷的S/N為2。以此方式，缺陷的S/N從1.265和1.051增大至2。如此，現(xiàn)在缺陷是可檢測到的，此時噪聲大大降低。例如，如圖5中所示，峰噪聲46只是與相關(guān)的差別圖像數(shù)據(jù)中都存在的噪聲對應的圖像數(shù)據(jù)中的斑點峰(specklepeak)。峰噪聲46的灰度級為1044。第二峰噪聲48的灰度級為171。相比之下，缺陷50的灰度級為2060。因此，缺陷變成使用相關(guān)圖像數(shù)據(jù)可檢測到的。以此方式，已經(jīng)示出用于檢測單獨使用任一種光學狀態(tài)(例如，使用來源于一個照射角度的圖像數(shù)據(jù))不能檢測到的缺陷的實施方案。
[0085]如上所述，照射的變化形式可以用于改變晶片的圖像數(shù)據(jù)中的斑點圖案，由此在使用圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像相關(guān)操作之后降低斑點噪聲。另外，盡管上述一些實施方案被描述為針對第一光學狀態(tài)和第二光學狀態(tài)使用由45度方位角和-45度方位角限定的兩個照射角度，但是不同的光學狀態(tài)可以擴展到各種照射角度，包括變化方位角和/或仰角?？梢栽诰牟煌谐讨蝎@取每個不同照射角度的輸出。對使用不止兩個各種照射角度產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)進行相關(guān)操作可以用于進一步抑制噪聲并提高S/N。例如，除了變化照射的方位角之夕卜，變化仰角也可以大大改變斑點圖案，由此增加噪聲的不相關(guān)性并進一步提高S/N。以此方式，使用任何額外光學狀態(tài)執(zhí)行所述方法，可以有助于進一步消除不相關(guān)的斑點噪聲并且提高晶片上缺陷的S/N。以類似方式，相關(guān)性可以被擴展用于任何通道和任何光學狀態(tài)。
[0086]如上所述，晶片檢查系統(tǒng)(例如，基于激光的晶片檢查系統(tǒng))中的斑點噪聲是DOI檢測能力的主要限制之一。例如，斑點噪聲增加了檢查圖像數(shù)據(jù)中的噪聲水平并且降低了 S/N。因此，由晶片表面粗糙度造成的斑點噪聲可能是一些檢查系統(tǒng)中可實現(xiàn)的缺陷捕獲速率的主要限制之一。另外，所檢測到的由晶片噪聲(例如，由晶片粗糙度造成的斑點狀噪聲)造成的干擾是DOI檢測能力的主要限制之一。具體地，“粗糙”晶片(如，多粒的(grainy)金屬蝕刻晶片)上的相對高干擾率和晶片噪聲會限制原本具有相對好的光學分辨率的檢查系統(tǒng)的性能。另外，隨著晶片設(shè)計規(guī)格繼續(xù)縮減，光學檢查系統(tǒng)優(yōu)選地使用較短的波長和較大的集光數(shù)值孔徑(NA)。因此，斑點噪聲變成更顯著的噪聲源。
[0087]然而，如上所述，通過組合第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，抑制了通過此組合步驟產(chǎn)生的額外圖像數(shù)據(jù)中的斑點噪聲。如此，本文描述的方法可以用于通過減少主要限制噪聲的因素即斑點噪聲(例如，由晶片表面粗糙度造成)降低干擾率并且提高晶片檢查系統(tǒng)中的缺陷捕獲率。因此，本文描述的實施方案可以用于增大晶片檢查系統(tǒng)的敏感性。另外，如上所述，本文描述的實施方案允許在降低斑點噪聲的同時保留照射相干性，由此能夠使用傅立葉濾波并提聞S/No
[0088]在一個實施方案中，所述方法包括使用第一圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷、使用第二圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷以及將晶片上檢測到的缺陷報告為使用第一圖像數(shù)據(jù)、第二圖像數(shù)據(jù)和額外圖像數(shù)據(jù)中的任一個檢測到的缺陷的組合。例如，如上所述使用額外圖像數(shù)據(jù)檢測缺陷。以類似方式，可以使用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)單獨執(zhí)行缺陷檢測?？梢砸曰旧舷嗤姆绞?例如，使用相同的閾值(一個或更多個))使用不同圖像數(shù)據(jù)中的每個單獨執(zhí)行缺陷檢測。以此方式，所述方法可以包括檢測缺陷的三個子群(即，使用第一圖像數(shù)據(jù)檢測到的缺陷、使用第二圖像數(shù)據(jù)檢測到的缺陷和使用額外圖像數(shù)據(jù)檢測到的缺陷)。然后，可以組合這三個子群以針對晶片產(chǎn)生缺陷群。例如，可以基于其中檢測到缺陷的圖像數(shù)據(jù)使用OR函數(shù)組合缺陷子群。在任何兩個或更多個圖像數(shù)據(jù)中的基本相同位置檢測到的任何缺陷可以只被報告一次，以避免任何一個缺陷的重復報告。以此方式，在兩個不同的圖像數(shù)據(jù)中檢測到的任何一個缺陷可以只被報告一次。晶片上檢測到的缺陷還可以以其他任何合適的方式來報告。
[0089]如上所述，所述方法還可以包括產(chǎn)生不同的額外圖像數(shù)據(jù)。所述不同的額外圖像數(shù)據(jù)還可以用于如上所述的缺陷檢測。使用不同的額外圖像數(shù)據(jù)檢測到的任何缺陷可以與如本文描述的使用任何其他圖像數(shù)據(jù)(例如，額外圖像數(shù)據(jù)、第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)等)檢測到的缺陷組合。此外，如果使用檢查系統(tǒng)的不止兩個不同的光學狀態(tài)掃描晶片，則使用來自第三、第四等光學狀態(tài)的輸出產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)還可以用于缺陷檢測，并且使用所述圖像數(shù)據(jù)檢測到的任何缺陷可以與如本文描述的使用其他圖像數(shù)據(jù)(例如，額外圖像數(shù)據(jù)、第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)等)檢測到的缺陷組合。
[0090]如上所述，在第一光學狀態(tài)和第一光學狀態(tài)下都不能檢測到的缺陷可能在通過圖像相關(guān)操作產(chǎn)生的額外圖像數(shù)據(jù)中變得能被檢測到。以此方式，額外圖像數(shù)據(jù)可以用于檢測晶片上的缺陷，這些缺陷的獨特之處在于，使用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)中的任一個都沒有檢測到它們或者不能檢測到它們。如此，使用額外圖像數(shù)據(jù)檢測到的缺陷可以用于單獨通過任一種光學狀態(tài)沒有檢測到或者不能檢測到的缺陷來補充檢查結(jié)果。[0091]本文描述的實施方案還可以包括多種光學狀態(tài)下的缺陷特征水平融合，這樣可以提供增強DOI和干擾之間的分離的機會，盡管這兩者都可以具有相對高的S/N。例如，在一個實施方案中，所述方法包括使用額外圖像數(shù)據(jù)確定缺陷的特征的值。以此方式，可以基于融合的圖像數(shù)據(jù)通過執(zhí)行特征計算來確定缺陷的“交叉光學狀態(tài)”特征。使用額外圖像數(shù)據(jù)確定的缺陷特征可以包括可以以任何合適方式確定的任何合適的缺陷特征。以此方式，額外圖像數(shù)據(jù)在開始用于檢測特征確定時可以被當作任何其他圖像數(shù)據(jù)。
[0092]在另一個實施方案中，所述方法包括使用第一圖像數(shù)據(jù)、第二圖像數(shù)據(jù)和額外圖像數(shù)據(jù)的某一組合來確定缺陷的特征的值。以此方式，可以使用與用于確定“交叉-通道”特征類似的方法(一種或更多種)和/或算法(一種或更多種)來確定“交叉光學狀態(tài)”特征。例如，可以使用對應于不同光學狀態(tài)的不同圖像數(shù)據(jù)來單獨確定缺陷特征。然后，可以組合這些缺陷特征，以確定缺陷的不同缺陷特征。例如，使用對應于不同光學狀態(tài)的不同圖像數(shù)據(jù)單獨確定的缺陷特征的值可以被組合成缺陷特征的新值。在另一個實施例中，可以由對應于不同光學狀態(tài)的不同圖像數(shù)據(jù)確定缺陷的不同缺陷特征。然后，可以以某一組合使用這些不同的缺陷特征，以確定缺陷的另一個缺陷特征。不同圖像數(shù)據(jù)用于確定缺陷特征的方式會根據(jù)其特征正被確定的缺陷、正被確定的特征和圖像數(shù)據(jù)自身(例如，可能影響是否或者如何可以使用圖像數(shù)據(jù)確定特征的圖像數(shù)據(jù)的特性)而有所不同。以此方式，可以使用所有可用信息或者可用信息的某一子集來確定缺陷的特征值。
[0093]干擾濾波可以不僅在各種單獨光學狀態(tài)的維度下執(zhí)行，而且可以在多種光學狀態(tài)產(chǎn)生的n維空間中執(zhí)行，這樣更有可能識別干擾和DOI之間的分離。例如，在一個實施方案中，檢測缺陷的步驟包括使用額外圖像數(shù)據(jù)識別晶片上的潛在缺陷以及通過使用關(guān)于潛在缺陷的像素級信息對潛在缺陷執(zhí)行干擾濾波來識別缺陷，所述像素級信息是使用第一圖像數(shù)據(jù)、第二圖像數(shù)據(jù)、額外圖像數(shù)據(jù)或其某一組合確定的。因此，可以通過以像素級組合多種光學狀態(tài)(多個行程)的信息來執(zhí)行干擾濾波，這樣產(chǎn)生更有潛力的性能。通過可以如本文所述執(zhí)行的缺陷檢測，可以識別額外圖像數(shù)據(jù)中的潛在缺陷。還可以針對使用本文描述的任何其他圖像數(shù)據(jù)識別的潛在缺陷執(zhí)行如上所述的干擾濾波。
[0094]在另一個實施方案中，檢測缺陷的步驟包括使用額外圖像數(shù)據(jù)識別晶片上的潛在缺陷以及通過使用潛在缺陷的特征值對潛在缺陷執(zhí)行干擾濾波來識別缺陷，所述特征值是使用第一圖像數(shù)據(jù)、第二圖像數(shù)據(jù)、額外圖像數(shù)據(jù)或其某一組合來確定的。因此，可以通過以特征級組合多種光學狀態(tài)(例如，多個行程)的信息來執(zhí)行干擾濾波，這樣產(chǎn)生更有潛力的性能。可以如上所述執(zhí)行使用額外圖像數(shù)據(jù)識別潛在缺陷的步驟。潛在缺陷的特征值可以包括本文描述的任何特征的任何值并且可以如本文描述地被確定。還可以針對使用本文描述的任何其他圖像數(shù)據(jù)識別的潛在缺陷執(zhí)行如上所述的干擾濾波。
[0095]本文描述的實施方案還可以包括晶片檢查系統(tǒng)的圖像融合和歸類。歸類步驟可以不僅在各單獨的光學狀態(tài)的維度下執(zhí)行，而且可以在多種光學狀態(tài)產(chǎn)生的n維空間中執(zhí)行，這樣更有可能找到不同類型缺陷之間的分離。例如，在一個實施方案中，所述方法包括使用關(guān)于缺陷的像素級信息來歸類缺陷，所述像素級信息是使用第一圖像數(shù)據(jù)、第二圖像數(shù)據(jù)、額外圖像數(shù)據(jù)或其某一組合確定的。因此，可以通過以像素級組合多種光學狀態(tài)(例如，多個行程)的信息來執(zhí)行歸類缺陷的步驟，這樣產(chǎn)生更多的性能潛力。
[0096]在另一個實施方案中，所述方法包括使用缺陷的特征值來歸類缺陷，所述特征值是使用第一圖像數(shù)據(jù)、第二圖像數(shù)據(jù)、額外圖像數(shù)據(jù)或其某一組合確定的。因此，可以通過以缺陷特征級組合多種光學狀態(tài)(例如，多個行程)的信息來執(zhí)行歸類缺陷的步驟，這樣產(chǎn)生更多的性能潛力。使用第一圖像數(shù)據(jù)、第二圖像數(shù)據(jù)、額外圖像數(shù)據(jù)或其某一組合確定的缺陷的特征值可以如本文進一步描述地來確定。
[0097]如上所述，通過對應于檢查系統(tǒng)的光學狀態(tài)的不同組合來組合圖像數(shù)據(jù)，可以針對晶片產(chǎn)生不同的額外圖像數(shù)據(jù)。換言之，可以針對晶片產(chǎn)生不同的融合的圖像數(shù)據(jù)?？梢圆捎门c額外圖像數(shù)據(jù)相同的方式在本文描述的所有步驟中使用不同的融合的圖像數(shù)據(jù)。另外，如果針對晶片產(chǎn)生不同的融合的圖像數(shù)據(jù)，則不同的融合的圖像數(shù)據(jù)可以用于確定針對晶片的適宜的或最佳的檢查方案。例如，可以獨立使用不同的融合的圖像數(shù)據(jù)進行缺陷檢測(可以如本文描述地執(zhí)行)。然后，可以比較使用不同的融合的圖像數(shù)據(jù)檢測到的缺陷。使用相比于各個光學狀態(tài)的不同融合的圖像數(shù)據(jù)以獨特方式檢測到的缺陷可以通過缺陷審查而被審查到，以確定哪個融合的圖像數(shù)據(jù)檢測最獨特的D0I。然后，可以針對相同工藝和/或?qū)拥钠渌a(chǎn)生相同的融合的圖像數(shù)據(jù)并且將其用于檢測這些晶片上的缺陷。以此方式，可以使用融合的圖像數(shù)據(jù)(即，使用針對晶片按實驗方式獲取的輸出所產(chǎn)生的融合的圖像數(shù)據(jù))按實驗方式確定檢查方案的一個或更多個參數(shù)。另外，可以使用缺陷檢測方法或算法(例如，檢查方案中的缺陷檢測算法)以此方式確定本文描述的方法中所使用的多種光學狀態(tài)。如此，可以使用所述算法來對檢查方案執(zhí)行模式選擇。
[0098]用于確定檢查方案的一個或更多個參數(shù)的這種方法可以用于確定兩種或更多種光學狀態(tài)，所述兩種或更多種光學狀態(tài)可以有利地用于本文所描述的方法中，用作預定的缺陷檢測方法或算法。然而，用于確定檢查方案的一個或更多個參數(shù)的這種方法還可以用于確定應該與兩種或更多種光學狀態(tài)一起使用的一個或更多個檢測參數(shù)(例如，缺陷檢測方法或算法)。以此方式，融合的圖像數(shù)據(jù)可以用于確定檢查方案的任何參數(shù)(一個或更多個)。
[0099]如上所述，被融合的圖像數(shù)據(jù)可以由使用單個檢查系統(tǒng)的不同光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出產(chǎn)生。然而，本文描述的方法不限于僅僅是融合由使用單個檢查系統(tǒng)的不同光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。例如，作為補充或者可供選擇地，被融合的圖像數(shù)據(jù)可以包括不同行程(即，掃描)(但光學狀態(tài)相同)中獲取的輸出所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。在一種這樣的實施方案中，在一個行程中執(zhí)行使用檢查系統(tǒng)的第一和第二光學狀態(tài)如上所述產(chǎn)生輸出的步驟。在這個實施方案中，所述方法還包括通過用檢查系統(tǒng)使用檢查系統(tǒng)的第一或第二光學狀態(tài)在不同行程中掃描晶片來針對晶片產(chǎn)生額外輸出。以此方式，可以在檢查系統(tǒng)所執(zhí)行的晶片的不同行程中產(chǎn)生使用相同(第一或第二)光學狀態(tài)的輸出?？梢匀绫疚倪M一步描述地執(zhí)行產(chǎn)生額外輸出的步驟。
[0100]這種方法還可以包括使用在不同行程中產(chǎn)生的額外輸出針對晶片產(chǎn)生一不同的圖像數(shù)據(jù)?？梢匀绫疚倪M一步描述地執(zhí)行產(chǎn)生所述不同的圖像數(shù)據(jù)的步驟。另外，這種方法可以包括:對應于晶片上的基本上相同的位置如果使用第一光學狀態(tài)執(zhí)行不同行程則將所述不同的圖像數(shù)據(jù)與第一圖像數(shù)據(jù)組合或者如果使用第二光學狀態(tài)執(zhí)行不同行程則將所述不同的圖像數(shù)據(jù)與第二圖像數(shù)據(jù)組合，由此針對晶片進一步產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。以此方式，可以使用不同行程(但光學狀態(tài)相同)中獲取的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行組合步驟?？梢匀绫疚拿枋龅剡M一步執(zhí)行該組合步驟。[0101]這種方法還可以包括使用另外的額外圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷?？梢匀绫疚倪M一步描述地執(zhí)行使用另外的額外圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷的步驟。這種方法還可以包括本文所描述的任何其他步驟(一個或更多個)。
[0102]額外方法可以包括融合與使用檢查系統(tǒng)的相同光學狀態(tài)執(zhí)行的晶片的不同行程對應的圖像數(shù)據(jù)。例如，另一個實施方案涉及用于檢測晶片上的缺陷的不同方法。這種方法包括通過用檢查系統(tǒng)使用檢查系統(tǒng)的第一光學狀態(tài)在第一和第二行程中掃描晶片來針對晶片產(chǎn)生輸出。在該步驟中產(chǎn)生輸出可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。第一光學狀態(tài)可以包括本文描述的任何光學狀態(tài)。
[0103]這種方法還包括使用第一行程中產(chǎn)生的輸出針對晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)以及使用第二行程中產(chǎn)生的輸出針對晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。在該步驟中產(chǎn)生第一和第二圖像數(shù)據(jù)可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。第一和第二圖像數(shù)據(jù)可以包括本文描述的任何圖像數(shù)據(jù)。
[0104]這種方法還包括組合對應于晶片上基本相同位置的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。在該步驟中組合第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。額外圖像數(shù)據(jù)可以包括本文所描述的任何額外圖像數(shù)據(jù)。另夕卜，所述方法包括使用額外圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷。在該步驟中檢測晶片上的缺陷可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。這種方法可以包括本文所描述的任何其他步驟(一個或更多個)。
[0105]融合來自相同光學狀態(tài)但來自不同行程的圖像數(shù)據(jù)可能尤其可用于圖像數(shù)據(jù)顯著受隨機噪聲影響的情況。例如，如果使用利用一種光學狀態(tài)在第一行程中產(chǎn)生的輸出來產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)并且將其與使用利用同一光學狀態(tài)在第二行程中產(chǎn)生的輸出所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)融合，則可以基本上消除融合圖像數(shù)據(jù)中的所有隨機噪聲源，同時確保了信號與DOI的重合性。另外，如上所述，對應于同一光學狀態(tài)的一不同的圖像數(shù)據(jù)可以被獨立地融合。換言之，對應于同一光學狀態(tài)的第一和第二圖像數(shù)據(jù)不需要與對應于已融合的光學狀態(tài)(對應于一不同的光學狀態(tài))的圖像數(shù)據(jù)組合。
[0106]此外，作為補充或者可供選擇的，可以使用不同檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出來執(zhí)行所述方法。例如，在一個實施方案中，所述方法包括通過用一不同的檢查系統(tǒng)掃描晶片針對晶片產(chǎn)生輸出。用所述不同的檢查系統(tǒng)掃描晶片來針對晶片產(chǎn)生輸出的步驟可以如本文描述地來執(zhí)行。所述不同的檢查系統(tǒng)可以是DF或BF系統(tǒng)。例如，所述檢查系統(tǒng)可以是DF系統(tǒng)，并且所述不同的檢查系統(tǒng)可以是BF系統(tǒng)。在另一個實施例中，所述檢查系統(tǒng)可以是DF系統(tǒng)，并且所述不同的檢查系統(tǒng)可以是一不同的DF系統(tǒng)(例如，構(gòu)造不同于所述檢查系統(tǒng)的DF系統(tǒng))。所述不同的檢查系統(tǒng)可以如本文描述地來構(gòu)造或者可以具有本領(lǐng)域已知的任何其他合適的構(gòu)造。
[0107]這種方法還可以包括使用利用所述不同的檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出來針對晶片產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)?？梢愿鶕?jù)本文描述的任一個實施方案執(zhí)行產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)的步驟。另外，這種方法可以包括組合對應于晶片上基本相同位置的第三圖像數(shù)據(jù)與第一或第二圖像數(shù)據(jù)，由此進一步針對晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)?？梢愿鶕?jù)本文描述的任一實施方案在本實施方案中執(zhí)行組合第三圖像數(shù)據(jù)與第一或第二圖像數(shù)據(jù)的步驟。這種方法還可以包括使用另外的額外圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷。使用另外的額外圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷的步驟可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。這種實施方案可以包括本文所描述的任何其他步驟(一個或更多個)。以此方式，所述方法可以包括使用從不同檢查系統(tǒng)收集的輸出以及融合使用從不同檢查系統(tǒng)收集的輸出產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。
[0108]在另一個實施方案中，用于檢測晶片上的缺陷的方法包括通過用第一和第二檢查系統(tǒng)掃描晶片針對晶片產(chǎn)生輸出。在這個步驟中針對晶片產(chǎn)生輸出的步驟可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。第一和第二檢查系統(tǒng)可以包括本文所描述的不同檢查系統(tǒng)中的任一個。可以使用相同或基本相同的光學狀態(tài)執(zhí)行用第一和第二檢查系統(tǒng)掃描晶片的步驟?？晒┻x擇地，可以使用不同的光學狀態(tài)執(zhí)行用第一和第二檢查系統(tǒng)掃描晶片的步驟。以此方式，與融合的不同圖像數(shù)據(jù)對應的不同光學狀態(tài)可以是不同檢查系統(tǒng)的不同光學狀態(tài)。例如，如本文進一步描述的，與檢查系統(tǒng)X的光學狀態(tài)A對應的圖像數(shù)據(jù)可以和與檢查系統(tǒng)Y的光學狀態(tài)B對應的圖像數(shù)據(jù)組合。光學狀態(tài)A和B可以相同或不同。相同或基本相同的光學狀態(tài)和不同的光學狀態(tài)可以包括本文所描述的任一種光學狀態(tài)。所述方法還包括使用利用第一檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出針對晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)以及使用利用第二檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出針對晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。產(chǎn)生第一和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。第一和第二圖像數(shù)據(jù)可以包括本文所描述的任何圖像數(shù)據(jù)。
[0109]所述方法還包括組合對應于晶片上基本相同位置的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。這個組合步驟可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。另夕卜，所述方法包括使用額外圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷。在該步驟中檢測晶片上的缺陷可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。
[0110]如上所述，所述方法可以包括使用不同的檢查系統(tǒng)產(chǎn)生輸出以及使用利用不同檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出來產(chǎn)生不同的圖像數(shù)據(jù)。然而，所述方法可以不必包括使用所有不同的檢查系統(tǒng)產(chǎn)生輸出。例如，可以從一個或更多個存儲介質(zhì)獲取(例如，由一個或更多個不同的檢查系統(tǒng))使用一個或更多個不同的檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出，所述輸出已存儲在所述一個或更多個存儲介質(zhì)中。然后，可以如本文進一步描述地使用所獲取的使用不同的檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出。以此方式，本文描述的方法可以執(zhí)行圖像融合，而不管用于產(chǎn)生被融合的圖像數(shù)據(jù)的輸出源自哪里。
[0111]另外，由用于本文所描述的實施方案中的不同檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出可以不必使用不同的光學狀態(tài)來產(chǎn)生(正如不同的檢查系統(tǒng)包括DF檢查系統(tǒng)和BF檢查系統(tǒng)或構(gòu)造完全不同(例如，不重疊)的DF檢查系統(tǒng)這種情況一樣)。然而，由用于本文所描述的實施方案中的不同檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出可以使用相同的光學狀態(tài)或基本相同的光學狀態(tài)來產(chǎn)生(正如不同的檢查系統(tǒng)可以包括構(gòu)造相同或相對近似的兩個檢查系統(tǒng)這種情況一樣)。
[0112]本文所描述的實施方案還可以包括將本文所描述的一種或更多種方法的一個或更多個步驟的結(jié)果存儲在存儲介質(zhì)中。這些結(jié)果可以包括本文所描述的任何結(jié)果。可以按本領(lǐng)域已知的任何方式存儲這些結(jié)果。存儲介質(zhì)可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適的存儲介質(zhì)。在存儲了結(jié)果后，可以在存儲介質(zhì)中存取這些結(jié)果，并且供本文所描述的任何方法或系統(tǒng)實施方案、任何其他方法或任何其他系統(tǒng)使用。此外，可以“永久地”、“半永久地”、暫時地、或一段時間內(nèi)存儲這些結(jié)果。例如，存儲介質(zhì)可以是隨機存取存儲器(RAM)，并且這些結(jié)果可以不必無限期地持續(xù)存在于存儲介質(zhì)中。
[0113]另一個實施方案涉及一種計算機可讀介質(zhì)，其包括可在計算機系統(tǒng)上執(zhí)行的程序指令，所述指令用于執(zhí)行由計算機實現(xiàn)的方法以檢測晶片上的缺陷。在圖6中示出了一種這樣的實施方案。例如，如圖6中所示，計算機可讀介質(zhì)52包括可在計算機系統(tǒng)56上執(zhí)行的程序指令54，程序指令54用于執(zhí)行由計算機實現(xiàn)的方法以檢測晶片上的缺陷。
[0114]由計算機實現(xiàn)的方法包括獲取通過用檢查系統(tǒng)使用檢查系統(tǒng)的第一和第二光學狀態(tài)掃描晶片而針對晶片產(chǎn)生的輸出。第一和第二光學狀態(tài)由檢查系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的不同值限定。第一和第二光學狀態(tài)可以包括本文所描述的任一種光學狀態(tài)。檢查系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的不同值可以包括本文所描述的不同值中的任一個。檢查系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)可以包括本文所描述的任何光學參數(shù)。檢查系統(tǒng)可以包括本文所描述的任何檢查系統(tǒng)。
[0115]可以使用檢查系統(tǒng)執(zhí)行獲取針對晶片產(chǎn)生的輸出的步驟。例如，獲取輸出的步驟可以包括使用檢查系統(tǒng)在晶片上掃描光并且響應于掃描期間由檢查系統(tǒng)檢測到的從晶片散射的光來產(chǎn)生輸出。以此方式，獲取輸出的步驟可以包括掃描晶片。然而，獲取輸出的步驟不必包括掃描晶片。例如，獲取(例如，由檢查系統(tǒng))輸出的步驟可以包括從存儲介質(zhì)獲取輸出，所述輸出已存儲在所述存儲介質(zhì)中。從存儲介質(zhì)獲取輸出的步驟可以按任何合適的方式執(zhí)行，并且從其獲取輸出的存儲介質(zhì)可以包括本文所描述的任何存儲介質(zhì)。輸出可以包括本文所描述的任何輸出。
[0116]由計算機實現(xiàn)的方法還包括使用利用第一光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出來針對晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)以及使用利用第二光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出來針對晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。第一和第二圖像數(shù)據(jù)可以包括本文所描述的任何這種圖像數(shù)據(jù)。
[0117]由計算機實現(xiàn)的方法還包括組合對應于晶片上基本相同位置的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。組合第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的步驟可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。額外圖像數(shù)據(jù)可以包括本文所描述的任何額外圖像數(shù)據(jù)。另外，所述方法包括使用額外圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷。檢測晶片上的缺陷的步驟可以如本文進一步描述地來執(zhí)行。晶片上檢測到的缺陷可以包括本文所描述的任何缺陷。能執(zhí)行計算機指令的由計算機實現(xiàn)的方法可以包括本文所描述的任何其他方法(一種或更多種)的任何其他步驟(一個或更多個)。
[0118]實現(xiàn)諸如本文所描述的方法的程序指令54可以經(jīng)計算機可讀介質(zhì)52傳輸或存儲到計算機可讀介質(zhì)52。計算機可讀介質(zhì)可以是存儲介質(zhì)，如，只讀存儲器、RAM、磁盤或光盤或磁帶或本領(lǐng)域已知的任何其他合適的計算機可讀介質(zhì)。
[0119]可以按各種方式中的任一種實現(xiàn)程序指令，除了其他的之外，還包括基于程序的技術(shù)、基于組件的技術(shù)和/或面向?qū)ο蟮募夹g(shù)。例如，根據(jù)需要，可以使用Matlab、VisualBasic、ActiveX 控件、C、C++對象、C#、JavaBeans、Microsoft Foundation Classes (“MFC”)或其他技術(shù)或方法來實現(xiàn)所述程序指令。
[0120]計算機系統(tǒng)56可以采取各種形式，包括個人計算機系統(tǒng)、大型計算機系統(tǒng)、工作站、系統(tǒng)計算機、圖像計算機、可編程圖像計算機、并行處理器或本領(lǐng)域已知的任何其他裝置。總的來說，術(shù)語“計算機系統(tǒng)”可以被廣義地定義為涵蓋具有一個或更多個處理器的任何裝置，其執(zhí)行來自存儲介質(zhì)的指令。
[0121]另外的實施方案涉及被構(gòu)造用于檢測晶片上的缺陷的系統(tǒng)。在圖7中示出這種系統(tǒng)的一個實施方案。如圖7中所示，系統(tǒng)58包括檢查子系統(tǒng)60和計算機子系統(tǒng)80。檢查子系統(tǒng)被構(gòu)造用于通過使用檢查子系統(tǒng)的第一和第二光學狀態(tài)掃描晶片來針對晶片產(chǎn)生輸出。例如，如圖7中所示，檢查子系統(tǒng)包括光源62。光源62可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適的光源，如激光器。光源62被構(gòu)造用于將光導向偏振組件64,該偏振組件64可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適的偏振組件。另外，檢查子系統(tǒng)可以包括不止一個偏振組件(未示出)，每個偏振組件可以獨立設(shè)置在來自光源的光的路徑中。每個偏振組件可以被構(gòu)造用于以不同的方式改變來自光源的光的偏振。檢查子系統(tǒng)可以被構(gòu)造用于根據(jù)哪種偏振設(shè)置被選定用于在掃描期間照射晶片，將偏振組件移入或移出來自光源的光的路徑。用于在掃描期間照射晶片的偏振設(shè)置可以包括P、S或圓形偏振(C)。
[0122]射出偏振組件64的光以傾斜入射角導向晶片66，所述入射角可以包括任何合適的傾斜入射角。檢查子系統(tǒng)還可以包括一個或更多個光學組件(未示出)，所述光學組件被構(gòu)造用于將光從光源62導向偏振組件64或者從偏振組件64導向晶片66。光學組件可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適的光學組件，如(但不限于)反射性光學組件。另外，光源、偏振組件和/或一個或更多個光學組件可以被構(gòu)造用于將光以一個或更多個入射角(例如，傾斜的入射角和/或基本上垂直的入射角)導向晶片。檢查子系統(tǒng)可以被構(gòu)造用于通過以任何合適的方式在晶片上掃描光來執(zhí)行掃描。
[0123]在掃描期間，從晶片66散射的光可以由檢查子系統(tǒng)的多個通道收集并檢測。例如，以相對接近垂直的角度從晶片66散射的光可以由透鏡68收集。透鏡68可以包括如圖7中所示的折射光學元件。另外，透鏡68可以包括一個或更多個折射光學元件和/或一個或更多個反射光學元件。由透鏡68收集的光可以被導向偏振組件70，偏振組件70可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適的偏振組件。另外，檢查子系統(tǒng)可以包括不止一個偏振組件(未示出)，每個偏振組件可以獨立設(shè)置在透鏡所收集的光的路徑中。每個偏振組件可以被構(gòu)造用于以不同方式改變透鏡所收集的光的偏振。檢查子系統(tǒng)可以被構(gòu)造用于根據(jù)哪種偏振設(shè)置被選定用于在掃描期間檢測透鏡68所收集的光，將偏振組件移入或移出透鏡所收集的光的路徑。用于在掃描期間檢測透鏡68所收集的光的偏振設(shè)置可以包括本文所描述的任何偏振設(shè)置(例如，P、S和N)。
[0124]射出偏振組件70的光被導向檢測器72。檢測器72可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適的檢測器，如，電荷耦合器件(CXD)或另一類型的成像檢測器。檢測器72被構(gòu)造用于產(chǎn)生輸出，所述輸出響應于由透鏡68收集并且由偏振組件70(如果設(shè)置在所收集的光的路徑中)傳輸?shù)纳⑸涔?。因此，透鏡68、偏振組件70 (如果設(shè)置在透鏡68所收集的光的路徑中)和檢測器72形成檢查子系統(tǒng)的一個通道。檢查子系統(tǒng)的這個通道可以包括本領(lǐng)域已知的任何其他合適的光學組件(未示出)，如傅立葉濾波組件。
[0125]以不同角度從晶片66散射的光可以被透鏡74收集。透鏡74可以如上所述地被構(gòu)造。由透鏡74收集的光可以被導向偏振組件76，偏振組件76可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適的偏振組件。另外，檢查子系統(tǒng)可以包括不止一個偏振組件(未示出)，每個偏振組件可以獨立設(shè)置在透鏡所收集的光的路徑中。每個偏振組件可以被構(gòu)造用于以不同方式改變透鏡所收集的光的偏振。檢查子系統(tǒng)可以被構(gòu)造用于根據(jù)哪種偏振設(shè)置被選定用于在掃描期間檢測透鏡74所收集的光，將偏振組件移入或移出透鏡所收集的光的路徑。用于在掃描期間檢測透鏡74所收集的光的偏振設(shè)置可以包括P、S或N。[0126]射出偏振組件76的光被導向檢測器78，檢測器78可以如上所述地被構(gòu)造。檢測器78也被構(gòu)造用于產(chǎn)生輸出，所述輸出響應于穿過偏振組件76(如果設(shè)置在散射光的路徑中)的被收集的散射光。因此，透鏡74、偏振組件76 (如果設(shè)置在透鏡74所收集的光的路徑中)和檢測器78可以形成檢查子系統(tǒng)的另一個通道。這個通道也可以包括上述的任何其他光學組件(未示出)。在一些實施方案中，透鏡74可以被構(gòu)造用于收集以約20度至約70度的極角從晶片散射的光。另外，透鏡74可以被構(gòu)造為反射光學組件(未示出)，所述反射光學組件被構(gòu)造用于以約360度的方位角收集從晶片散射的光。
[0127]圖7中所示的檢查子系統(tǒng)還可以包括一個或更多個其他通道(未示出)。例如，檢查子系統(tǒng)可以包括額外通道作為側(cè)通道，該額外通道可以包括本文所描述的任何光學組件，如透鏡、一個或更多個偏振組件和檢測器。所述透鏡、一個或更多個偏振組件和檢測器還可以如本文所描述地被構(gòu)造。在一種這樣的實施例中，側(cè)通道可以被構(gòu)造用于收集并檢測從入射面散射出的光(例如，側(cè)通道可以包括中心位于基本垂直于入射面的平面中的透鏡和被構(gòu)造用于檢測透鏡所收集的光的檢測器)。
[0128]第一和第二光學狀態(tài)由檢查子系統(tǒng)的至少一個光學參數(shù)的不同值限定。第一和第二光學狀態(tài)可以由本文所描述的檢查子系統(tǒng)的任何光學參數(shù)的不同值的任一個限定。另夕卜，如果必要的話，可以以任何合適的方式改變行程之間的任何光學參數(shù)的值。例如，如果不同值是行程之間的照射偏振態(tài)的不同值，則可以去除偏振組件64和/或如本文描述地用一不同的偏振組件替代偏振組件64。在另一個實施例中，如果不同值是不同的照射角度，則可以以任何合適的方式改變行程之間的光源和/或用于將光導向晶片的任何其他光學組件(例如，偏振組件64)的位置。
[0129]在掃描期間由檢測器產(chǎn)生的輸出可以被供應到計算機子系統(tǒng)80。例如，計算機子系統(tǒng)可以被耦合到每個檢測器(例如，由圖7中虛線所示的一個或更多個傳輸介質(zhì)，所述傳輸介質(zhì)可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適的傳輸介質(zhì))，使得計算機子系統(tǒng)可以接收由檢測器產(chǎn)生的輸出。計算機子系統(tǒng)可以以任何合適的方式被耦合到每個檢測器。在掃描晶片期間由檢測器產(chǎn)生的輸出可以包括本文所描述的任何輸出。
[0130]計算機子系統(tǒng)被構(gòu)造用于使用利用第一光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)并且使用利用第二光學狀態(tài)產(chǎn)生的輸出針對晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。計算機子系統(tǒng)可以被構(gòu)造用于根據(jù)本文所描述的任何實施方案產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)。第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)可以包括本文所描述的任何這種圖像數(shù)據(jù)。
[0131]計算機子系統(tǒng)還被構(gòu)造用于組合對應于晶片上基本相同位置的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)。計算機子系統(tǒng)可以被構(gòu)造用于根據(jù)本文所描述的任何實施方案組合第一和第二圖像數(shù)據(jù)。額外圖像數(shù)據(jù)可以包括本文所描述的任何額外圖像數(shù)據(jù)。
[0132]計算機子系統(tǒng)還被構(gòu)造用于使用額外圖像數(shù)據(jù)檢測晶片上的缺陷。計算機子系統(tǒng)可以被構(gòu)造用于根據(jù)本文所描述的任何實施方案檢測缺陷。缺陷可以包括本文所描述的任何缺陷。
[0133]計算機子系統(tǒng)還可以被構(gòu)造用于執(zhí)行本文所描述的任何方法實施方案(一個或更多個)的任何其他步驟(一個或更多個)。計算機子系統(tǒng)還可以如本文描述地被構(gòu)造。檢查子系統(tǒng)還可以進一步如本文描述地被構(gòu)造。此外，系統(tǒng)可以進一步如本文描述地被構(gòu)造。[0134]注意的是，本文提供的圖7總地示出本文所描述的系統(tǒng)實施方案中可以包括的檢查子系統(tǒng)的一個構(gòu)造。明顯地，當設(shè)計商用檢查系統(tǒng)時，可以改變本文所描述的檢查子系統(tǒng)構(gòu)造，以將檢查子系統(tǒng)在正常執(zhí)行時的性能最優(yōu)化。另外，可以使用現(xiàn)有的檢查系統(tǒng)(例如，通過向現(xiàn)有的檢查系統(tǒng)添加本文所描述的功能)如從KLA-Tencor商購獲得的Puma9000和91xx系列的工具來實現(xiàn)本文所描述的系統(tǒng)。對于一些這樣的系統(tǒng)，本文所描述的方法可以被提供作為系統(tǒng)可選的功能(例如，除了系統(tǒng)的其他功能之外的功能)?？晒┻x擇地，本文所描述的系統(tǒng)可以被設(shè)計成“從頭開始(from scratch)”以提供全新的系統(tǒng)。
[0135]基于這個描述，本發(fā)明各種方面的另外的修改形式和可供選擇的實施方案對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說會是清楚的。例如，提供了用于檢測晶片上的缺陷的系統(tǒng)和方法。因此，這個描述將被理解為只是說明性的并且其目的在于教導本領(lǐng)域的技術(shù)人員實現(xiàn)本發(fā)明的通用方式。要理解，本文示出和描述的本發(fā)明的形式將被當作目前優(yōu)選的實施方案。元件和材料可以替代本文所示出和描述的元件和材料，部件和工藝可以顛倒，并且可以單獨利用本發(fā)明的某些特征，在本領(lǐng)域的技術(shù)人員受益于本發(fā)明的這個描述之后，所有這些都將是顯而易見的?？梢栽诓幻撾x如以下權(quán)利要求書描述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對本文描述的要素進行變化。
【權(quán)利要求】
1.一種檢測晶片上的缺陷的方法，所述方法包括: 通過用檢查系統(tǒng)在第一行程和第二行程中使用所述檢查系統(tǒng)的第一光學狀態(tài)掃描晶片來針對所述晶片產(chǎn)生輸出； 使用所述第一行程中產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)并且使用所述第二行程中產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)； 組合對應于所述晶片上基本相同位置的所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對所述晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)； 使用所述額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷；以及 通過用一不同的檢查系統(tǒng)掃描所述晶片來針對所述晶片產(chǎn)生輸出，使用利用所述不同的檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)，對應于所述晶片上基本相同位置組合所述第三圖像數(shù)據(jù)與所述第一圖像數(shù)據(jù)或所述第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對所述晶片產(chǎn)生另外的額外圖像數(shù)據(jù)，以及使用所述另外的額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中用相干光執(zhí)行用所述檢查系統(tǒng)使用所述第一光學狀態(tài)掃描所述晶片的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過用所述檢查系統(tǒng)使用所述檢查系統(tǒng)的第二光學狀態(tài)在一不同的行程中掃描所述晶片來針對所述晶片產(chǎn)生額外輸出，使用在所述不同的行程中產(chǎn)生的所述額外輸出來針對所述晶片產(chǎn)生不同的圖像數(shù)據(jù)，對應于所述晶片上基本相同位置，將所述不同的圖像數(shù)據(jù)與所述第一圖像數(shù)據(jù)或所述第二圖像數(shù)據(jù)組合，由此針對所述晶片產(chǎn)生其他額外圖像數(shù)據(jù)，以及使用所述其他額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)包括差別圖像數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合的步驟包括對對應于所述晶片上基本相同位置的所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像相關(guān)操作。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合的步驟以所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)的像素級來執(zhí)行。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述組合步驟之前不執(zhí)行缺陷檢測。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中對應于所述缺陷的所述額外圖像數(shù)據(jù)的部分比被組合來產(chǎn)生所述額外圖像數(shù)據(jù)的所述部分的所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)的部分具有更大的信噪比。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述額外圖像數(shù)據(jù)的噪聲低于所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)的噪聲。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述額外圖像數(shù)據(jù)的斑點噪聲低于所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)的斑點噪聲。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:使用所述第一圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷；使用所述第二圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷；以及將所述晶片上檢測到的缺陷報告為使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)和所述額外圖像數(shù)據(jù)中的任一個檢測到的缺陷的組合。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括使用所述額外圖像數(shù)據(jù)確定所述缺陷的特征的值。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)和所述額外圖像數(shù)據(jù)的某一組合來確定所述缺陷的特征的值。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中檢測所述缺陷的步驟包括:使用所述額外圖像數(shù)據(jù)識別所述晶片上的潛在缺陷并且通過使用關(guān)于潛在缺陷的像素級信息對所述潛在缺陷執(zhí)行干擾濾波來識別所述缺陷，所述像素級信息是使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)、所述額外圖像數(shù)據(jù)或它們的某一組合確定的。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中檢測所述缺陷的步驟包括:使用所述額外圖像數(shù)據(jù)識別所述晶片上的潛在缺陷并且通過使用所述潛在缺陷的特征的值對所述潛在缺陷執(zhí)行干擾濾波來識別所述缺陷，所述特征的值是使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)、所述額外圖像數(shù)據(jù)或它們的某一組合確定的。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括使用關(guān)于所述缺陷的像素級信息來歸類所述缺陷，所述像素級信息是使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)、所述額外圖像數(shù)據(jù)或它們的某一組合確定的。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括使用所述缺陷的特征的值來歸類所述缺陷，所述特征的值是使用所述第一圖像數(shù)據(jù)、所述第二圖像數(shù)據(jù)、所述額外圖像數(shù)據(jù)或它們的某一組合確定的。
18.—種檢測晶片上的缺陷的方法，所述方法包括: 通過用第一檢查系統(tǒng)和第二檢查系統(tǒng)掃描所述晶片來針對所述晶片產(chǎn)生輸出； 使用利用所述第一檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出針對所述晶片產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)并且使用利用所述第二檢查系統(tǒng)產(chǎn)生的`輸出針對所述晶片產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)； 組合對應于所述晶片上基本相同位置的所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)，由此針對所述晶片產(chǎn)生額外圖像數(shù)據(jù)；以及 使用所述額外圖像數(shù)據(jù)檢測所述晶片上的缺陷。
【文檔編號】G01N21/88GK103531497SQ201310410071
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2009年1月26日
【發(fā)明者】L·陳, J·柯克伍德, M·馬哈德凡, J·A·史密斯, L·高, J·黃, T·羅, R·沃林福德 申請人:恪納騰公司