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探測(cè)缺陷的方法

文檔序號(hào):6434420閱讀:366來源:國(guó)知局
專利名稱:探測(cè)缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及缺陷的探測(cè),尤其是半導(dǎo)體器件表面上的缺陷的探測(cè)。
背景技術(shù)
當(dāng)前對(duì)與超大規(guī)模集成相關(guān)的高密度和性能的需求需要亞微米部件、更高的晶體管和電路速度以及改善的可靠性。這樣的需求要求以高的精度和均勻性形成器件部件,這反過來又要求了仔細(xì)的工藝監(jiān)控,包括在器件還是半導(dǎo)體晶片時(shí)就對(duì)其進(jìn)行頻繁且細(xì)致的檢查。
傳統(tǒng)的工藝中監(jiān)控技術(shù)使用一種兩步“檢查和復(fù)查”程序。在第一步中,以高速和相對(duì)較低的分辨率檢查晶片表面。第一步的目的在于產(chǎn)生缺陷圖,示出晶片上具有缺陷的可能性較高的可疑位置。在第二步中,對(duì)可疑位置進(jìn)行更徹底的分析。兩個(gè)步驟可以用同一器件來執(zhí)行,但這并非必須的。
兩步檢查工具可具有單個(gè)探測(cè)器或多個(gè)探測(cè)器。在Alumot的美國(guó)專利5,699,447、5,982,921和6,178,257B1中描述了一種多探測(cè)器的兩步檢查器件(以下統(tǒng)稱為Alumot系統(tǒng)),這些專利的內(nèi)容在此引入作為參考。
在第一步中(也稱作檢查步驟),Alumot系統(tǒng)(a)獲得一個(gè)已檢像素、鄰近已檢像素和一個(gè)參考像素,(b)確定已檢像素的類型和/或確定參考像素類型,(c)比較已檢像素和參考像素和取決于已檢像素類型的閾值,(d)響應(yīng)于所述比較判斷缺陷的存在。確定缺陷類型的步驟包括確定下列參數(shù)的第一階段(i)局部極大值——該像素是否局部極大值(該像素相對(duì)于其相鄰像素來說是否最大),(ii)強(qiáng)度——該像素是否強(qiáng)烈(該像素的強(qiáng)度相對(duì)于閾值來說是否顯著),(iii)比值——像素的強(qiáng)度與其相鄰像素的強(qiáng)度關(guān)于閾值之比,以及(iv)梯度——該像素是否處于相對(duì)于閾值的斜面區(qū)域中。第二階段包括根據(jù)參數(shù)將像素歸于下列類型之一(I)孤立峰(如果該像素是具有顯著強(qiáng)度和比值的局部極大值),(II)多峰(如果該像素不是孤立峰,它具有顯著的強(qiáng)度,并且其相鄰像素中沒有一個(gè)是孤立峰),(III)斜面——如果該像素的相鄰像素之一為孤立峰或具有顯著的梯度,或(IV)背景——如果該像素不具有顯著的強(qiáng)度或梯度并且其相鄰像素中沒有一個(gè)是孤立峰。
因此,缺陷探測(cè)響應(yīng)于已檢像素的類型而閾值響應(yīng)于像素的類型。測(cè)量過程中,尤其是有干擾環(huán)境中的各種誤差和/或測(cè)量不精確會(huì)影響類型確定并會(huì)導(dǎo)致不正確的缺陷探測(cè)。此外,像素類型的設(shè)置是固定的。從而不能根據(jù)終端用戶的需求來動(dòng)態(tài)調(diào)整或編制類型。
參考像素通常來自于另一單元片(die)——無論是否同一晶片——的預(yù)先檢查。來自不同單元片的像素之間的比較——尤其是當(dāng)檢查工具的參數(shù)可以改變時(shí)——也會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷。
需要改善的且更全面的方法來為襯底,尤其是半導(dǎo)體襯底檢查缺陷。
還需要能夠動(dòng)態(tài)定義像素類型的方法來檢查襯底。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明給出為襯底檢查缺陷的方法,該方法包括下列步驟(a)獲得已檢像素和參考像素;(b)計(jì)算已檢值和參考值,已檢值代表已檢像素而參考值代表參考像素;(c)根據(jù)從已檢值和參考值中選出的值來選擇閾值;以及(d)確定選定閾值、參考值和已檢值之間的關(guān)系以指示缺陷的存在。該關(guān)系已檢反映一對(duì)已檢像素和參考像素與閾值之間的替換。步驟(d)還可包括將選定閾值與已檢值和參考值之差進(jìn)行比較。理想情況下,沒有缺陷時(shí),已檢像素和參考像素相等。
本發(fā)明給出為襯底檢查缺陷的方法,該方法包括下列步驟(a)獲得已檢像素;(b)計(jì)算代表已檢像素的已檢值;(c1)判斷是從與已檢像素相同的單元片獲得參考像素還是從另一單元片獲得參考像素;(c2)根據(jù)該判斷獲得參考像素;(c3)計(jì)算代表已檢像素的已檢值;(d)根據(jù)從已檢值和參考值中選出的值選擇閾值;以及(e)將選定閾值與參考值和已檢值之差進(jìn)行比較以判斷缺陷的存在。步驟(a)-(b)使得判斷是否從同一單元片獲得參考像素。從與已檢像素相同的單元片獲得參考像素并使用相同的檢查工具,尤其是在相同的檢查過程中,可補(bǔ)償工作環(huán)境的變化、測(cè)量不精確等。還應(yīng)注意,從相同單元片獲得參考像素可簡(jiǎn)化獲得參考像素的過程,因?yàn)閰⒖枷袼乜梢栽跍y(cè)量單元的同一次掃描中獲得。通常,參考像素可從同一單元片獲得,甚至,如果已檢像素位于背景區(qū)域中的話,還從已檢像素附近獲得。背景區(qū)域中相鄰像素處灰度的變化通常意味著缺陷。
從已檢像素和參考像素中選擇一個(gè)值的步驟可根據(jù)與已檢和參考值中的每一個(gè)有關(guān)的噪聲的估計(jì)來進(jìn)行,從而選擇噪聲更少的值。在許多情形中,噪聲更少的值就是更小的值。選擇可包括估計(jì)已檢值為錯(cuò)誤的第一可能性以及估計(jì)參考值為錯(cuò)誤的第二可能性,并選擇與第一和第二可能性中更小的可能性相關(guān)的值。
已檢值代表已檢像素和/或相鄰已檢像素。參考值代表參考像素和/或相鄰參考像素。已檢值可代表已檢像素和相鄰已檢像素之間的比較。參考值可代表參考像素和相鄰參考像素之間的比較。
已檢值可代表下列參數(shù)中至少一個(gè)已檢像素的灰度;已檢像素的灰度與至少一個(gè)已檢相鄰像素的灰度的組合之間的比值;已檢像素的灰度與至少一個(gè)已檢相鄰像素的灰度的組合之間的差值。已檢值可反映相鄰已檢像素的最大灰度和相鄰已檢像素的最小灰度之間的差值。已檢值還可反映相鄰已檢像素的灰度的平均值或者甚至相鄰已檢像素的灰度和已檢像素的灰度之間的平均值。
參考值可代表下列參數(shù)中至少一個(gè)參考像素的灰度;參考像素的灰度與至少一個(gè)參考相鄰像素的灰度的組合之間的比值;參考像素的灰度與至少一個(gè)參考相鄰像素的灰度的組合之間的差值。參考值可反映相鄰參考像素的最大灰度和相鄰參考像素的最小灰度之間的差值。參考值還可反映相鄰參考像素的灰度的平均值或者甚至相鄰參考像素的灰度和參考像素的灰度之間的平均值。
根據(jù)本發(fā)明的某一方面,選定值用于確定參考像素和已檢像素的類型。應(yīng)當(dāng)注意,為兩種像素選擇單一類型使得可以克服噪聲、測(cè)量不精確和測(cè)量失配,尤其是因?yàn)檫x擇可以是根據(jù)噪聲更少的值——被認(rèn)為是誤差更小的值——來進(jìn)行的。
本發(fā)明給出包括如下步驟的方法建立像素類型數(shù)據(jù)庫(kù),反映選定值的不同值的公因子方差。數(shù)據(jù)庫(kù)可以采用直方圖形式,但這并非必須的。通常,該方法進(jìn)一步包含將選定值的域?qū)?yīng)于像素類型。方便地,相鄰的選定值域以代表選定值與其公因子方差之間關(guān)系的公因子方差圖的局部極小值為界。直方圖的局部極小值處的類型間邊界使得來自噪聲測(cè)量和來自測(cè)量不精確的錯(cuò)誤的類型分類的數(shù)量最小化。
值域的分配還可根據(jù)每個(gè)值域中數(shù)據(jù)點(diǎn)的最小數(shù)量來進(jìn)行。數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量可通過局部極大值或者甚至處于預(yù)定閾值之上的局部極大值來反映,以確保每個(gè)域包括足夠多的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
值域的分配可根據(jù)終端用戶的輸入來進(jìn)行,從而使得能夠修改本發(fā)明以適應(yīng)終端用戶的需求。
通常,分配根據(jù)單元片上的各種區(qū)域類型來進(jìn)行,這些區(qū)域包括單元片的已構(gòu)圖區(qū)域和單元片的背景。因此,這些區(qū)域還可包括周期單元(也稱作存儲(chǔ)單元)、非周期單元(也稱作邏輯單元)和背景。
根據(jù)本發(fā)明某一方面,數(shù)據(jù)庫(kù)可在本發(fā)明運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)升級(jí),從而使得能夠?qū)Ξ?dāng)前信息進(jìn)行調(diào)整。升級(jí)可在任何實(shí)施本發(fā)明的時(shí)候進(jìn)行,也可僅在沒有探測(cè)到缺陷時(shí)進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明某一方面,該方法包括建立參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,反映一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差??紤]到參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù),至少可以確定一個(gè)閾值。這些數(shù)據(jù)庫(kù)可以是直方圖形式的。
根據(jù)本發(fā)明又一方面,本發(fā)明包括為每個(gè)像素類型建立參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù),反映屬于該像素類型的像素的一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差。每個(gè)像素類型域一個(gè)閾值相關(guān)??紤]參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)確定閾值。方便地,從一組閾值中選擇閾值的步驟包含選擇與選自已檢像素和參考像素的選定像素的像素類型相關(guān)的閾值。
參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)為N維直方圖,N為大于1的整數(shù)。閾值可以是與直方圖的包絡(luò)相切的直線、基本平行于形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值的直線、與直方圖的包絡(luò)相距預(yù)定距離的直線,或者反映位于由形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值所得的預(yù)定統(tǒng)計(jì)參數(shù)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線。
參考像素可以來自存儲(chǔ)器、另一單元片或與獲得已檢像素的圖形理想上相同的圖形。
本發(fā)明給出一種方法,其中確定選定閾值、參考值和已檢值之間的關(guān)系以指示缺陷的存在的步驟包括給出指示缺陷存在的可能性的報(bào)警信號(hào)。方便地,報(bào)警信號(hào)的值根據(jù)選定閾值與該對(duì)已檢值和參考值之間的距離來確定。本發(fā)明給出為襯底檢查缺陷的方法,該方法包括下列步驟(i)獲得已檢像素、已檢相鄰像素和參考像素;(ii)計(jì)算已檢值、第二已檢值和參考值,第二已檢值只代表已檢像素,參考值代表參考像素和相鄰參考像素,而已檢值代表已檢像素和已檢相鄰像素;(iii)根據(jù)從已檢值和參考值中選定的值來選擇第一閾值和第二閾值;(iv)確定選定第一閾值、已檢值和第二已檢值之間的第一關(guān)系,確定選定第二閾值、已檢值和參考值之間的第二關(guān)系;以及(v)根據(jù)第一關(guān)系和第二關(guān)系中至少一個(gè)來指示缺陷的存在。
第一關(guān)系可反映選定第一閾值與反映已檢值和第二已檢值的數(shù)據(jù)元素之間的距離。第二關(guān)系反映選定第二閾值與反映已檢值和參考值的數(shù)據(jù)元素之間的距離。指示步驟包括從第一關(guān)系和第二關(guān)系中選擇一個(gè)選定關(guān)系。每個(gè)關(guān)系可反映缺陷存在的一個(gè)可能性;其中選擇反映缺陷存在的可能性更高的關(guān)系。
第二已檢值反映已檢像素的亮度。該方法可進(jìn)一步包括建立反映一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差的參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)和建立反映一對(duì)已檢值和相鄰已檢值的公因子方差的已檢相鄰數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟。該方法可包括根據(jù)參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)定義一組第一閾值的步驟和根據(jù)已檢相鄰數(shù)據(jù)庫(kù)定義一組第二閾值的步驟。
該方法可進(jìn)一步包括為每個(gè)像素類型建立反映屬于該像素類型的像素的一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差的相鄰已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟。該方法還可包括為每個(gè)像素類型根據(jù)與所述像素類型相關(guān)的相鄰已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)確定第二閾值的步驟。從一組第二閾值中選擇第二閾值的步驟包括選擇與選自已檢像素和參考像素的選定像素的像素類型相關(guān)的第二閾值。第二閾值可包括(a)與直方圖的包絡(luò)相切的直線,(b)基本平行于形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值的直線,(c)與直方圖的包絡(luò)相距預(yù)定距離的直線,或(d)反映位于由形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值所得的預(yù)定統(tǒng)計(jì)參數(shù)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線。
從下面的詳細(xì)描述中,本領(lǐng)域技術(shù)人員將能容易地獲知本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn),其中只簡(jiǎn)單地以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式為說明例證,示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。正如所能認(rèn)識(shí)的,本發(fā)明可以有其它和不同的實(shí)施方案,其某些細(xì)節(jié)能夠有各種顯而易見的調(diào)整,它們都不會(huì)偏離本發(fā)明。因此,附圖和描述將被看作是說明性的,而非限制性的。


參考附圖,其中在所有附圖中,具有相同參考號(hào)標(biāo)志的元素代表類似元素,其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案要由本方法檢查以探測(cè)缺陷的晶片;圖2-3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案用于缺陷探測(cè)并用于獲得像素的系統(tǒng);圖4為一流程圖,示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的缺陷探測(cè)方法;圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)的圖形描述;圖6-9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)的圖形描述;圖10為一流程圖,示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的缺陷探測(cè)方法;
圖11-13為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的相鄰已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)的圖形描述。
具體實(shí)施例方式
參看圖1,(在檢查之前)對(duì)要檢查的物品——例如半導(dǎo)體晶片20——進(jìn)行處理以使其具有許多理想上相同的的已構(gòu)圖集成電路單元片(integrated circuit die)22,每個(gè)單元片(die)22在晶片20的表面上形成類似的圖形,例如T形圖形24。注意單個(gè)單元片可包括大量圖形,每個(gè)單元片超過百萬個(gè)圖形。半導(dǎo)體單元片通常包括許多層。圖形——例如局部圖形24——可以是金屬互連線的一部分、溝槽、通孔、導(dǎo)電柵等。注意單元片上的各區(qū)域通常分成背景區(qū)域(理想上非常光滑的區(qū)域)、存儲(chǔ)區(qū)域(包括大量重復(fù)圖形的區(qū)域)或邏輯區(qū)域(通常不包括大量相鄰重復(fù)圖形的區(qū)域)。注意本方法允許其它類別/類型的動(dòng)態(tài)定義以及類型間邊界的動(dòng)態(tài)定義,正如將要參考圖4和5詳細(xì)說明的。
本發(fā)明發(fā)可由各種探測(cè)工具來實(shí)現(xiàn),獲得像素的裝置和方法在本技術(shù)中是已知的。探測(cè)工具可具有單個(gè)探測(cè)器、多個(gè)探測(cè)器、暗場(chǎng)探測(cè)器、亮場(chǎng)探測(cè)器或探測(cè)器的任何組合。Alumot系統(tǒng)為多探測(cè)器系統(tǒng),但是也可以使用具有其它探測(cè)器排列方式的多探測(cè)器系統(tǒng)。
參看圖2,示出用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)行缺陷探測(cè)的方法的檢查工具30。檢查工具30包括(A)成像器31,用于掃描晶片20的表面;(B)處理器32,優(yōu)選地用電子方法進(jìn)行此處所公開的分析,以及(C)監(jiān)視器33,用于顯示處理器32的分析結(jié)果。適用于掃描晶片的典型檢查工具包括Compass,可從加利福尼亞Santa Clara的AppliedMaterials,Inc.買到。
參看圖3,示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案用于獲得像素的系統(tǒng)。光束源40相對(duì)于晶片22成掠入射角放置。四個(gè)探測(cè)器——例如PMT 42、44、46和48——也以掠入射角放置,但是遠(yuǎn)離光束49的法線反射方向(即Snell反射定律)排列。這樣,四個(gè)探測(cè)器42、44、46、48從四個(gè)視角以連續(xù)數(shù)據(jù)流的形式給出暗場(chǎng)圖像。另一暗場(chǎng)探測(cè)器50設(shè)置為與晶片表面成90度角。亮場(chǎng)探測(cè)器52接收法線反射束49。亮場(chǎng)探測(cè)器52可以是點(diǎn)傳感器或許多光傳感器,例如CCD。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案用于為襯底檢查缺陷的方法100。
方法100開始于初始化步驟110。步驟110包括收集涉及像素值的公因子方差的統(tǒng)計(jì)信息。注意在步驟110中,可檢查許多單元片以建立有統(tǒng)計(jì)意義的樣品母體,所用方式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都是已知的。
步驟110可包括產(chǎn)生像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟112。在圖5中圖示處一個(gè)示例性像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)。像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)反映像素方差值的公因子方差。像素的方差反映該像素相鄰像素之間的關(guān)系,但是也可反映像素和其相鄰像素之間的關(guān)系。相鄰像素位于可以是各種形狀和尺寸的相鄰圖形中。通常,像素位于相鄰圖形中央,但這并非必須的。相鄰圖形通常為矩形,但這并非必須的。為說明方便,假設(shè)相鄰圖形為N×M像素的網(wǎng)格。像素CP的方差v為該像素的相鄰像素的灰度組Aij的單值函數(shù),其中i為從1到N的整數(shù),j為從1到M的正數(shù)。中央像素的方差v(Ai,j)可等于(a)相鄰像素的最高和最低灰度之間的差值,(b)相鄰像素灰度的平均值,或(c)相鄰像素的加權(quán)平均值,等等。
注意在許多情形中,來自單元片上某一點(diǎn)的反射光束可以比來自單元片上另一點(diǎn)或來自同一點(diǎn)但是角度不同的反射光束亮得多(通常高至100000倍)。在許多檢查工具中,只分配了相對(duì)有限的亮度值域(在如灰度這樣的技術(shù)中也是已知的)來描述像素差異。一般地,域跨度在0和255之間。探測(cè)器通常校準(zhǔn)于亮度的這一有限域。因此,將值255賦于具有至少255個(gè)亮度級(jí)的像素。這些信號(hào)通常稱作飽和信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面,如果一個(gè)像素或其相鄰像素具有255的灰度,則那一像素的方差被設(shè)為其最大值,因?yàn)轱柡椭岛推渌袼刂g的差值實(shí)際上是未知的。
步驟112之后是步驟114,將選定值域分配給像素類型。方便地,相鄰選定值域由位于直方圖局部極小值處的類型間邊界來分界。參看圖5,三個(gè)相鄰值域類型(標(biāo)為TYPE 1、TYPE 2和TYPE 3)由分別位于直方圖208的局部極小值PV1 210和PV2 212處的類型間邊界來分界。將類型間邊界定位于局部極小值處減小了錯(cuò)誤分類的的數(shù)量,因?yàn)槊總€(gè)邊界由相對(duì)較少的公共像素值包圍。
注意值域也可根據(jù)每個(gè)值域中數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量來分配至局部極大值甚至位于預(yù)定閾值之上的局部極大值的位置處,從而保證每個(gè)域包括相當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)。步驟418還可包括根據(jù)終端用戶的輸入來分配值域,從而使得可以修改本方法以適應(yīng)終端用戶的需求。
通常,分配要響應(yīng)于單元片上各種類型的區(qū)域,這些區(qū)域包括單元片的已構(gòu)圖區(qū)域和單元片的背景。因此,這些區(qū)域還可包括周期單元(也稱作存儲(chǔ)單元)、非周期單元(也稱作邏輯單元)和背景區(qū)域。參看圖5,TYPE 1特征在于最小像素方差值,代表背景區(qū)域。TYPE 3特征在于最大像素方差值,代表非周期——例如“邏輯”——區(qū)域。TYPE 2代表包括重復(fù)圖形——例如存儲(chǔ)單元——的已構(gòu)圖區(qū)域。
步驟114之后是步驟116,產(chǎn)生參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù),反映屬于那一類型的像素的一對(duì)(已檢值、參考值)的公因子方差。參看圖6-8,TYPE 1-TYPE 3中的每個(gè)類型具有一個(gè)參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)。這些示出兩維曲線圖,但實(shí)際上這些曲線圖是三維的,其中x-y平面示出(已檢像素值、參考像素值)對(duì),而z軸示出具有相同值的對(duì)的數(shù)量。步驟116進(jìn)一步包括確定直方圖包絡(luò)和定義閾值。參看圖6-8,示出直方圖包括224和225,以及各種閾值線TS1 232、TS2 234、TS3 236、TS5 235和TS7 237。選擇直方圖包絡(luò)以包括預(yù)定數(shù)目的對(duì),或保證預(yù)定數(shù)目的錯(cuò)誤警報(bào)。閾值可以根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)來選擇。例如,閾值TS2 234為與圖6的直方圖包絡(luò)224相切的直線。閾值TS1 232包括比直方圖包絡(luò)224稍高的三條直線。閾值TS7 237為基本平行于形成圖7的直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值227的直線。TS3 236為與直方圖包絡(luò)224相距預(yù)定距離的直線。注意可選擇其它閾值,例如反映位于由形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值所得的預(yù)定統(tǒng)計(jì)參數(shù)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線。如圖9所示,將一對(duì)已檢像素值和參考像素值——例如DP2 252和DP1 251——的位置與位置閾值TS2 234相比較以給出關(guān)于缺陷存在的指示。
注意步驟150之后可以是步驟114和116,以便用當(dāng)前已檢像素值來刷新數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)只能在沒有探測(cè)到缺陷時(shí)才能刷新。
步驟110之后是步驟120,獲得已檢像素和參考像素。已檢像素可以用各種探測(cè)系統(tǒng)來獲得,例如,但不局限于,圖2和3的系統(tǒng)。參考像素通常來自存儲(chǔ)單元,但是也可由探測(cè)系統(tǒng)本身來獲得。步驟120通常包括下列步驟(A)用,例如,圖3的光束源200照亮已檢單元片的步驟121。(B)由至少一個(gè)探測(cè)器——例如PMT 220、225、230、235、240和/或250——接收探測(cè)信號(hào)的步驟122。(C)處理探測(cè)信號(hào)以給出被照亮的單元片的一部分的圖像的步驟123,圖像包括像素網(wǎng)格,每個(gè)像素都由一個(gè)信號(hào)——例如灰度信號(hào)——來表征。(D)將像素網(wǎng)格中的哪個(gè)像素選擇到當(dāng)前處理中的步驟124,所述像素即為已檢像素。選擇可按預(yù)定圖形——例如光柵掃描圖形——來進(jìn)行,但是也可使用其它選擇方案。(E)從存儲(chǔ)單元檢索參考像素的步驟125。注意步驟120通常包括對(duì)準(zhǔn)步驟,從而已檢像素和參考像素分別與已檢單元片和參考單元片上的相同位置相關(guān),或與相同單元片上的不同圖形上的相同位置相關(guān)。對(duì)準(zhǔn)方法在本技術(shù)中是已知的。在Alumot的美國(guó)專利5,699,447、5,982,921和6,178,257B1中描述了用于這種對(duì)準(zhǔn)的方法的說明。在Wagner的美國(guó)專利5,659,172中描述了另一種對(duì)準(zhǔn)方法。
步驟120之后是步驟130,計(jì)算已檢值和參考值,已檢值代表已檢像素而參考值代表參考像素。為說明方便,假設(shè)已檢值為參考像素的方差而參考值為參考像素的方差,盡管可選擇其它函數(shù)來產(chǎn)生已檢值和參考值。
步驟130之后是步驟140,根據(jù)從已檢值和參考值中選出的選定值來選擇閾值。步驟140包括步驟142,從已檢值和參考值中選出一個(gè)值。選擇包含參考值和已檢值中哪一個(gè)噪聲更大并選擇噪聲更小的值。通常,選定值是更小的值,但這并非必須的,取決于探測(cè)系統(tǒng)中信號(hào)和噪聲的特性。這些特性可包括噪聲的概率分布。步驟142可包括評(píng)估已檢值為錯(cuò)誤的第一可能性、評(píng)估參考值為錯(cuò)誤的第二可能性以及選擇與第一和第二可能性中更小的可能性相關(guān)的值。
步驟142之后是步驟144,考慮選定值確定已檢和參考像素的類型。參看圖5,如果選定值小于PV1,那么選擇TYPE 1作為參考像素和已檢像素的類型。如果選定值等于PV1或大于PV1但是小于PV2,那么選擇TYPE 2作為參考像素和已檢像素的類型。如果選定值等于PV2或大于PV2,那么選擇TYPE 3作為參考像素和已檢像素的類型。
步驟144之后是步驟146,根據(jù)選定類型確定閾值。
步驟140之后是步驟150,確定選定閾值、參考值和已檢值之間的關(guān)系以指示缺陷的存在。步驟150包含關(guān)于某一類型的閾值確定由該閾值所表征的一對(duì)(已檢值、參考值)的位置。參看圖6-8,如果已檢和參考像素的類型為TYPE 2,那么步驟150包括確定(已檢值、參考值)對(duì)是否超過閾值TS7 237。如果答案是“否”,表示該處沒有缺陷,然后方法100可繼續(xù)進(jìn)行以檢查其它已檢像素,且步驟150之后是步驟120(如果必須照亮另一單元片或單元片的另一部分以獲得像素)或步驟124(用于處理來自在步驟121-123中以獲得的圖像的另一像素)。如果答案是“是”,表示該處有缺陷,估計(jì)(已檢值、參考值)對(duì)和閾值TS7 237之間距離的附加步驟。所述距離的長(zhǎng)度通常比例于缺陷存在的可能性,盡管該長(zhǎng)度也可與缺陷類型有關(guān)(例如形成粒子的材料等)。在這種情形中,步驟150包括產(chǎn)生錯(cuò)誤指示信號(hào)。錯(cuò)誤指示信號(hào)可被缺陷復(fù)查器件所使用,例如Alumot系統(tǒng)的步驟II。如果已檢和參考像素的類型為TYPE 2,那么步驟150包括確定(已檢值、參考值)對(duì)是否超過閾值TS7 237。如果已檢和參考像素的類型為TYPE 1,那么之后150包括確定所述對(duì)和預(yù)先從TS1 232、TS2234和TS3 236選出的單個(gè)閾值之間的關(guān)系。圖9示出兩對(duì)(已檢值、參考值),由位于閾值TS2 234之上的DP1 150和DP2 152表示。距離D1 140和D2 142可指示缺陷存在的可能性。
圖10示出方法101,用于根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案為襯底探測(cè)缺陷。
方法101開始于初始步驟110。步驟110包括收集涉及像素值公因子方差的統(tǒng)計(jì)信息。注意在步驟110中,可檢查許多單元片以建立有統(tǒng)計(jì)意義的樣本母體,所用方式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都是已知的。
步驟110可包括步驟112,產(chǎn)生像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)。示例性像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)圖示于圖5中。
步驟112之后是步驟114,將選定值分配給像素類型。
步驟114之后是步驟118,產(chǎn)生參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù),反映屬于該類型的像素的(已檢值、參考值)對(duì)的公因子方差,并產(chǎn)生相鄰已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù),反映屬于該類型的像素的(第二已檢值、已檢值)對(duì)的公因子方差。第二已檢值代表已檢像素本身,而已檢值代表相鄰已檢像素或已檢像素和相鄰已檢像素之間的關(guān)系。例如,第二已檢值代表已檢像素的強(qiáng)度/亮度而已檢值代表已檢像素的方差。圖6-8示出示例性參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù),而圖11-13示出相鄰已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)。TYPE 1-TYPE 3中的每個(gè)類型具有一個(gè)參考已檢像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)和一個(gè)相鄰已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)。圖11-13圖示出兩維曲線圖,但是實(shí)際上該曲線是三維的,其中x-y平面示出(已檢值、第二已檢值)對(duì),而z軸示出具有相同值的對(duì)的數(shù)量。步驟118包括定義直方圖包絡(luò)和定義閾值。參看圖11-13,示出直方圖包絡(luò)324和325,以及各閾值直線TS11 332、TS12 334、TS13 336、TS15 335和TS17 337。選擇直方圖包絡(luò)以包括預(yù)定數(shù)目的對(duì),或者保證預(yù)定數(shù)目的錯(cuò)誤警報(bào)。閾值可根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)來選擇。例如,閾值TS12 334為與圖11的直方圖包絡(luò)324相切的直線。閾值TS11 332包括比直方圖包絡(luò)324稍高的三條直線。閾值TS17 337為基本平行于形成圖12的直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值327的直線。TS13 336為與直方圖包絡(luò)324相距預(yù)定距離的直線。注意可選擇其它閾值,例如包括反映位于由形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值所得的預(yù)定統(tǒng)計(jì)參數(shù)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線的閾值。
注意步驟150之后可以是步驟114和118,以便用當(dāng)前已檢像素值來刷新數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)只能在沒有探測(cè)到缺陷時(shí)才能刷新。
步驟110之后是步驟120,獲得已檢像素和參考像素。已檢像素可以用各種探測(cè)系統(tǒng)來獲得,例如,但不局限于,圖2和3的系統(tǒng)。參考像素通常來自存儲(chǔ)單元,但是也可由探測(cè)系統(tǒng)本身來獲得。
步驟130之后是步驟140,根據(jù)從已檢值和參考值中選出的選定值來選擇閾值。步驟140包括步驟142,從已檢值和參考值中選出一個(gè)值。步驟142之后是步驟144,考慮選定值確定已檢和參考像素的類型。步驟144之后是步驟147,根據(jù)選定類型選擇第一閾值和第二閾值。
步驟140之后是步驟152,確定選定第一閾值、已檢值和第二已檢值之間的第一關(guān)系,并確定選定第二閾值、已檢值和第二已檢值之間的第二關(guān)系。
步驟152包含(a)關(guān)于選定類型的第一閾值確定由選定類型所表征的一對(duì)(已檢值、第二已檢值)的位置,以及(b)關(guān)于選定類型的第二閾值確定由選定類型所表征的一對(duì)(已檢值、參考值)的位置。參看圖6-11,如果選定和參考像素的類型為TYPE 2,那么步驟152包括(a)確定一對(duì)(選定值、第二參考值)是否在閾值TS17 337之上,并(b)確定一對(duì)(已檢值、參考值)是否在閾值TS7 237之上。
步驟152包括根據(jù)第一關(guān)系和第二關(guān)系中至少一個(gè)來指示缺陷的存在。例如,如果兩對(duì)都在閾值之上,那么表明沒有缺陷,然后方法101繼續(xù)進(jìn)行以檢查其它已檢像素,且步驟160之后是步驟120(如果必須照亮另一單元片或單元片的另一部分以獲得像素)或步驟124(用于處理來自在步驟121-123中以獲得的圖像的另一像素)。如果至少有一對(duì)在相應(yīng)閾值之上,表明有缺陷,估計(jì)在其相應(yīng)閾值之上的至少一對(duì)與其相應(yīng)閾值之間的距離的附加步驟。所述距離的長(zhǎng)度通常比例于缺陷存在的可能性,盡管該長(zhǎng)度也可與缺陷類型有關(guān)(例如形成粒子的材料等)。
第一關(guān)系可反映選定第一閾值和反映已檢值和第二已檢值的數(shù)據(jù)元素之間的距離。第二關(guān)系反映選定第二閾值和反映已檢值和參考值的數(shù)據(jù)元素之間的距離。注意步驟160可包括從第一關(guān)系和第二關(guān)系中選擇選定關(guān)系。每個(gè)關(guān)系可反映缺陷存在的可能性;其中選擇反映更大的缺陷存在可能性的關(guān)系。
本發(fā)明能夠用于各種類型半導(dǎo)體器件——尤其是具有大約0.18μm以下設(shè)計(jì)規(guī)則的高密度半導(dǎo)體器件——的制造。
本發(fā)明可通過使用傳統(tǒng)材料、方法和設(shè)備來進(jìn)行。因此,這些材料、設(shè)備和方法的細(xì)節(jié)將不在此進(jìn)行詳細(xì)陳述。在前面的描述中,陳述了大量特定細(xì)節(jié),例如特定材料、結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、工藝等等,以便提供對(duì)本發(fā)明的全面了解。然而,應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明可在不訴諸于所特定陳述的細(xì)節(jié)的情況下進(jìn)行。在其它情形中,沒有詳細(xì)描述眾所周知的處理結(jié)構(gòu),以便不會(huì)不必要地使本發(fā)明變得模糊。
在本公開中僅示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案以及其各方面的一些實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明能夠用于各種其它組合和環(huán)境中,并且能在此處所表述的發(fā)明概念的領(lǐng)域中進(jìn)行改變和調(diào)整。
權(quán)利要求
1.檢查襯底以尋找缺陷的方法,包含獲得已檢像素和參考像素;計(jì)算已檢值和參考值,已檢值代表已檢像素而參考值代表參考像素;根據(jù)從已檢值和參考值中產(chǎn)生出的選定值選擇閾值;以及確定選定閾值、參考值和已檢值之間的關(guān)系以指示缺陷的存在。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中選擇選定值包含估計(jì)參考值和已檢值中哪個(gè)值噪聲更大并選擇噪聲更小的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其中選定值為更小的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中選擇選定值包含(a)估計(jì)已檢值為錯(cuò)誤的第一可能性,(b)估計(jì)參考值為錯(cuò)誤的第二可能性,以及(c)選擇于第一和第二可能性中更小的可能性相關(guān)的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中已檢值代表已檢像素和相鄰已檢像素而參考值代表參考像素和相鄰參考像素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述關(guān)系為選定閾值與已檢值和參考值之差之間的比較。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中已檢值代表已檢像素和相鄰已檢像素之間的比較。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中參考值代表參考像素和相鄰參考像素之間的比較。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中已檢值代表選自下列的參數(shù)已檢像素的灰度;已檢像素的灰度和至少一個(gè)已檢相鄰像素的灰度的組合之間的比值;已檢像素的灰度和至少一個(gè)已檢相鄰像素的灰度的組合之間的差值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中已檢值反映相鄰已檢像素的最大灰度和相鄰已檢像素的最小灰度之間的差值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中已檢值反映相鄰已檢像素的灰度的平均值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中已檢值反映相鄰已檢像素的灰度和已檢像素的灰度的平均值。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中選定值用于確定參考像素和已檢像素的類型。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法,進(jìn)一步包含建立像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映選定值的不同值的公因子方差。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法,進(jìn)一步包含將選定值域分配給像素類型的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中相鄰選定值域分界于代表選定值和其公因子方差之間關(guān)系的公因子方差曲線的局部極小值處。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中分配選定值域從而每個(gè)域包括至少一個(gè)在預(yù)定閾值之上的局部極大值。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中根據(jù)終端用戶給出的域信息分配選定值域。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中域代表單元片的已構(gòu)圖區(qū)域,以及單元片的背景。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中域代表周期單元、非周期單元和背景。
21.根據(jù)權(quán)利要求14的方法,進(jìn)一步包含在從已檢值和參考值中選擇選定值的步驟中更新像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包含建立參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法,進(jìn)一步包含根據(jù)參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)定義閾值的步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包含為每個(gè)像素類型建立參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映屬于該像素類型的已檢值像素的一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法,進(jìn)一步包含為每個(gè)像素類型根據(jù)與該像素類型相關(guān)的參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)確定閾值的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法,其中選擇閾值的步驟包含選擇與選自已檢像素和參考像素的選定像素的像素類型相關(guān)的閾值。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的方法,其中參考類型數(shù)據(jù)庫(kù)為三維直方圖。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法,其中閾值包含與直方圖包絡(luò)相切的直線。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的方法,其中閾值包含基本平行于形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值的直線。
30.根據(jù)權(quán)利要求27的方法,其中閾值包含距離直方圖包絡(luò)預(yù)定距離的直線。
31.根據(jù)權(quán)利要求27的方法,其中閾值包含反映位于由形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值所得的預(yù)定統(tǒng)計(jì)參數(shù)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線。
32.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中參考像素來自存儲(chǔ)器。
33.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中參考像素來自另一單元片。
34.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中參考像素來自與獲得已檢像素的圖形理想上相同的圖形。
35.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中計(jì)算步驟包含給出指示缺陷存在的可能性的報(bào)警信號(hào)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法,進(jìn)一步包含建立參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的方法,進(jìn)一步包含根據(jù)參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)定義閾值的步驟。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的方法,其中報(bào)警信號(hào)的值響應(yīng)于選定閾值與該已檢值和參考值對(duì)之間的距離。
39.檢查襯底以尋找缺陷的方法,包含照亮襯底;獲得已檢像素;計(jì)算代表已檢像素的已檢值;判斷從已檢像素的同一單元片獲得參考像素還是從另一單元片獲得參考像素;根據(jù)判斷獲得參考像素;計(jì)算代表已檢像素的已檢值;根據(jù)選自已檢值和參考值的選定值選擇閾值;以及將選定閾值與參考值和已檢值之差進(jìn)行比較以判斷缺陷的出現(xiàn)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,其中選擇選定值包含以下步驟估計(jì)參考值和已檢值哪個(gè)噪聲更大并選擇噪聲更小的值。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法,其中選定值為更小的值。
42.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,其中選擇選定值包含以下步驟估計(jì)已檢值為錯(cuò)誤的第一可能性和估計(jì)參考值為錯(cuò)誤的第二可能性并選擇與第一和第二可能性中更小的可能性相關(guān)的值。
43.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,其中已檢值代表已檢像素和相鄰已檢像素或代表已檢像素和相鄰已檢像素之間的比較。
44.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,其中已檢值代表選自下列的參數(shù)已檢像素的灰度;已檢像素的灰度與至少一個(gè)已檢相鄰像素的灰度的組合之間的比值;已檢像素的灰度和至少一個(gè)已檢相鄰像素的灰度的組合之間的差值;相鄰已檢像素的最大灰度與相鄰已檢像素的最小灰度之間的差值;以及相鄰已檢像素的灰度之間的平均值。
45.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,其中選定值用于確定參考像素和已檢像素類型。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的方法,進(jìn)一步包含確定已檢像素類型的步驟,該確定步驟響應(yīng)于已檢像素類型。
47.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,進(jìn)一步包含建立像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映選定值的各個(gè)值的公因子方差。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的方法,進(jìn)一步包含將選定值域分配給像素類型的步驟。
49.根據(jù)權(quán)利要求47的方法,其中相鄰已檢值域分界于代表選定值和其公因子方差之間關(guān)系的公因子方差曲線的局部極小值處。
50.根據(jù)權(quán)利要求47的方法,其中分配選定值域從而每個(gè)域包括至少一個(gè)高于預(yù)定閾值的局部極大值。
51.根據(jù)權(quán)利要求47的方法,其中根據(jù)終端用戶提供的域信息分配選定值域。
52.根據(jù)權(quán)利要求47的方法,其中域代表單元片的已構(gòu)圖區(qū)域,以及單元片的背景。
53.根據(jù)權(quán)利要求47的方法,其中域代表周期單元、非周期單元和背景。
54.根據(jù)權(quán)利要求47的方法,進(jìn)一步包含在從已檢值和參考值中選擇選定值的步驟中更新像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟。
55.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,進(jìn)一步包含建立參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差。
56.根據(jù)權(quán)利要求55的方法,進(jìn)一步包含根據(jù)參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)定義閾值的步驟。
57.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,進(jìn)一步包含為每個(gè)像素類型建立參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映屬于該像素類型的已檢值像素的一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差。
58.根據(jù)權(quán)利要求57的方法,進(jìn)一步包含為每個(gè)像素類型根據(jù)與該像素類型相關(guān)的參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)確定閾值的步驟。
59.根據(jù)權(quán)利要求57的方法,其中選擇閾值的步驟包含選擇與選自已檢像素和參考像素的選定像素的像素類型相關(guān)的閾值。
60.根據(jù)權(quán)利要求56的方法,其中參考類型數(shù)據(jù)庫(kù)為三維直方圖。
61.根據(jù)權(quán)利要求60的方法,其中閾值包含與直方圖包絡(luò)相切的直線。
62.根據(jù)權(quán)利要求60的方法,其中閾值包含基本平行于形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值的直線。
63.根據(jù)權(quán)利要求60的方法,其中閾值包含距離直方圖包絡(luò)預(yù)定距離的直線。
64.根據(jù)權(quán)利要求60的方法,其中閾值包含反映位于由形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值所得的預(yù)定統(tǒng)計(jì)參數(shù)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線。
65.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,其中計(jì)算步驟包含給出指示缺陷存在的可能性的報(bào)警信號(hào)。
66.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,進(jìn)一步包含建立參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差。
67.根據(jù)權(quán)利要求66的方法,進(jìn)一步包含根據(jù)參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)定義閾值的步驟。
68.根據(jù)權(quán)利要求67的方法,其中報(bào)警信號(hào)的值響應(yīng)于選定閾值與該已檢值和參考值對(duì)之間的距離。
69.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,其中判斷步驟包含如果已檢單元片位于低方差相鄰中,則從相同單元片獲得參考像素的判斷。
70.根據(jù)權(quán)利要求39的方法,其中相鄰像素的方差響應(yīng)于下列參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)已檢像素的灰度與至少一個(gè)已檢相鄰像素的灰度的組合之間的比值;已檢像素的灰度和至少一個(gè)已檢相鄰像素的灰度的組合之間的差值;相鄰已檢像素的最大灰度與相鄰已檢像素的最小灰度之間的差值;以及相鄰已檢像素的灰度之間的平均值。
71.為襯底檢查缺陷的方法,包含獲得已檢像素、已檢相鄰像素和參考像素;計(jì)算已檢值、第二已檢值和參考值,第二已檢值僅代表已檢像素,參考值代表參考像素和相鄰參考像素,而已檢值代表已檢像素和已檢相鄰像素;根據(jù)從已檢值和參考值中選出的選定值選擇第一閾值和第二閾值;確定選定第一閾值、已檢值和第二已檢值之間的第一關(guān)系,確定選定第二閾值、已檢值和參考值之間的第二關(guān)系;以及根據(jù)第一關(guān)系和第二關(guān)系中至少一個(gè)指示缺陷的存在。
72.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中第一關(guān)系反映選定的第一閾值與反映已檢值和第二已檢值的數(shù)據(jù)元素之間的距離。
73.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中第二關(guān)系反映選定的第二閾值與反映已檢值和參考值的數(shù)據(jù)元素之間的距離。
74.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中指示步驟包含從第一關(guān)系和第二關(guān)系中選擇選定關(guān)系。
75.根據(jù)權(quán)利要求74的方法,其中每個(gè)關(guān)系反映缺陷存在的可能性;其中選擇反映更高的缺陷存在可能性的關(guān)系。
76.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中選擇選定值包含以下步驟估計(jì)參考值和已檢值哪個(gè)噪聲更大并選擇噪聲更小的值。
77.根據(jù)權(quán)利要求76的方法,其中選定值為更小的值。
78.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中選擇選定值包含以下步驟估計(jì)已檢值為錯(cuò)誤的第一可能性和估計(jì)參考值為錯(cuò)誤的第二可能性并選擇與第一和第二可能性中更小的可能性相關(guān)的值。
79.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中參考值代表選自下列的參數(shù)參考像素的灰度級(jí);參考像素的灰度級(jí)和至少一個(gè)參考相鄰像素的灰度級(jí)的組合之間的比值;參考像素的灰度級(jí)和至少一個(gè)參考相鄰像素的灰度級(jí)的組合之間的差值。
80.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中已檢值代表至少一個(gè)已檢相鄰像素的至少一個(gè)灰度級(jí)的組合。
81.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中已檢值反映相鄰已檢像素的最大灰度級(jí)和相鄰已檢像素的最小灰度級(jí)之間的差值。
82.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中已檢值反映相鄰已檢像素的灰度級(jí)的平均值。
83.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中參考值反映相鄰參考像素的灰度級(jí)和參考像素的灰度級(jí)的平均值。
84.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中第二已檢值代表已檢像素的亮度。
85.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,其中選定值用于確定參考像素和已檢像素類型。
86.根據(jù)權(quán)利要求85的方法,進(jìn)一步包含建立像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映選定值的各個(gè)值的公因子方差。
87.根據(jù)權(quán)利要求86的方法,進(jìn)一步包含將選定值域分配給像素類型的步驟。
88.根據(jù)權(quán)利要求87的方法,其中相鄰已檢值域分界于代表選定值和其公因子方差之間關(guān)系的公因子方差曲線的局部極小值處。
89.根據(jù)權(quán)利要求87的方法,其中分配選定值域從而每個(gè)域包括至少一個(gè)高于預(yù)定閾值的局部極大值。
90.根據(jù)權(quán)利要求87的方法,其中根據(jù)終端用戶提供的域信息分配選定值域。
91.根據(jù)權(quán)利要求87的方法,其中域代表單元片的已構(gòu)圖區(qū)域,以及單元片的背景。
92.根據(jù)權(quán)利要求87的方法,其中域代表周期單元、非周期單元和背景。
93.根據(jù)權(quán)利要求86的方法,進(jìn)一步包含在從已檢值和參考值中選擇選定值的步驟中更新像素類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟。
94.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,進(jìn)一步包含建立參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差,還包含建立已檢相鄰數(shù)據(jù)庫(kù),該數(shù)據(jù)庫(kù)反映一對(duì)已檢值和相鄰已檢值的公因子方差。
95.根據(jù)權(quán)利要求94的方法,進(jìn)一步包含根據(jù)參考已檢數(shù)據(jù)庫(kù)定義一組第一閾值的步驟。
96.根據(jù)權(quán)利要求94的方法,進(jìn)一步包含根據(jù)已檢相鄰數(shù)據(jù)庫(kù)定義一組第二閾值的步驟。
97.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,進(jìn)一步包含為每個(gè)像素類型建立參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映屬于該像素類型的像素的一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差。
98.根據(jù)權(quán)利要求97的方法,進(jìn)一步包含為每個(gè)像素類型根據(jù)與該像素類型相關(guān)的參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)確定第一閾值的步驟。
99.根據(jù)權(quán)利要求97的方法,其中從一組第一閾值中選擇第一閾值的步驟包含選擇與從已檢像素和參考像素中選出的選定像素的像素類型相關(guān)的第一閾值。
100.根據(jù)權(quán)利要求97的方法,其中參考已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)為N維直方圖,N為大于1的整數(shù)。
101.根據(jù)權(quán)利要求100的方法,其中第一閾值包含與直方圖包絡(luò)相切的直線。
102.根據(jù)權(quán)利要求100的方法,其中第一閾值包含基本平行于形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值的直線。
103.根據(jù)權(quán)利要求100的方法,其中第一閾值包含距離直方圖包絡(luò)預(yù)定距離的直線。
104.根據(jù)權(quán)利要求100的方法,其中第一閾值包含反映位于由形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值所得的預(yù)定統(tǒng)計(jì)參數(shù)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線。
105.根據(jù)權(quán)利要求71的方法,進(jìn)一步包含為每個(gè)像素類型建立相鄰已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟,該數(shù)據(jù)庫(kù)反映屬于該像素類型的像素的一對(duì)已檢值和參考值的公因子方差。
106.根據(jù)權(quán)利要求105的方法,進(jìn)一步包含為每個(gè)像素類型根據(jù)與所述像素類型相關(guān)的相鄰已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)確定第二閾值的步驟。
107.根據(jù)權(quán)利要求105的方法,其中從一組第二閾值中選擇第二閾值的步驟包含選擇與從已檢像素和參考像素中選出的選定像素的像素類型相關(guān)的第二閾值。
108.根據(jù)權(quán)利要求105的方法,其中相鄰已檢類型數(shù)據(jù)庫(kù)為N維直方圖,N為大于1的整數(shù)。
109.根據(jù)權(quán)利要求108的方法,其中第二閾值包含與直方圖包絡(luò)相切的直線。
110.根據(jù)權(quán)利要求108的方法,其中第二閾值包含基本平行于形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值的直線。
111.根據(jù)權(quán)利要求108的方法,其中第二閾值包含距離直方圖包絡(luò)預(yù)定距離的直線。
112.根據(jù)權(quán)利要求108的方法,其中第二閾值包含反映位于由形成直方圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值所得的預(yù)定統(tǒng)計(jì)參數(shù)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線。
全文摘要
一種檢查襯底以尋找缺陷的方法,包含(a)獲得已檢像素和參考像素;(b)計(jì)算已檢值和參考值,已檢值代表已檢像素而參考值代表參考像素;(c)根據(jù)從已檢值和參考值中產(chǎn)生出的選定值選擇閾值;以及(d)確定選定閾值、參考值和已檢值之間的關(guān)系以指示缺陷的存在。
文檔編號(hào)G06T7/40GK1610826SQ02826503
公開日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2002年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月28日
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