本發(fā)明一般來說涉及用于在晶片檢驗期間確定定位于收集孔隙中的光學元件的配置的方法及系統(tǒng)。本發(fā)明還可包含在晶片檢驗期間確定定位于照射孔隙中的互補光學元件的配置。

背景技術：

以下說明及實例并不由于其包含于此章節(jié)中而被認為是現(xiàn)有技術。

在半導體制造過程期間在各種步驟處使用檢驗過程來檢測晶片上的缺陷以在制造過程中促進較高合格率及因此較高利潤。檢驗一直是制作半導體裝置的重要部分。然而，隨著半導體裝置的尺寸減小，檢驗對可接受半導體裝置的成功制造變得甚至更加重要，這是因為較小缺陷可導致裝置不合格。

許多檢驗工具具有針對所述工具的許多光學元件的可調(diào)整參數(shù)。以此方式，可取決于正進行檢驗的晶片的類型及所述晶片上的所關注缺陷(DOI)的特性而更改一個或多個光學元件(例如光源、偏光器、透鏡、檢測器及類似物)的參數(shù)。舉例來說，不同類型的晶片可具有顯著不同特性，所述顯著不同特性可致使具有相同參數(shù)的相同工具以極其不同的方式對晶片進行成像。另外，由于不同類型的DOI可具有顯著不同特性，因此適合于檢測一種類型的DOI的檢驗系統(tǒng)參數(shù)可不適合于檢測另一類型的DOI。此外，不同類型的晶片可具有不同噪聲源，所述不同噪聲源可以不同方式干擾對晶片上的DOI的檢測。

晶片檢驗工具的若干可調(diào)整參數(shù)(然而由于晶片檢驗工具可用于檢驗許多不同類型的晶片及DOI而為有利的)意指當設置晶片檢驗配方時需要(或應該)考慮大量不同的參數(shù)值組合(或者被稱為“模式”)。舉例來說，為確保選擇可在檢驗系統(tǒng)上獲得的最佳可能模式用于檢驗配方中，應考慮顯著數(shù)目種模式。否則，最佳可能模式經(jīng)評估且接著隨后經(jīng)挑選的概率可為相對低的。

因此，設置適合于晶片檢驗的檢驗過程配方為重要過程，通常必須針對將進行檢驗的每一不同類型的晶片而重復所述過程。由此，已開發(fā)用于設置晶片檢驗配方的許多不同方法及系統(tǒng)以使配方設置較容易且較高效。然而，并非所有晶片檢驗配方設置方法及系統(tǒng)均可用于所有類型的光及/或所有類型的檢驗系統(tǒng)。舉例來說，針對使用相干光的晶片檢驗配方的設置而創(chuàng)建的系統(tǒng)及方法可不一定適合于使用非相干光的晶片檢驗配方的設置。另外，用于優(yōu)化關于一種類型的光(例如，非相干光)的照射的晶片檢驗配方設置可不一定適合于優(yōu)化關于相同類型的光的收集/檢測。

因此，開發(fā)不具有上文所描述的缺點中的一者或多者的用于在晶片檢驗期間確定定位于收集孔隙中的光學元件的配置的方法及系統(tǒng)將為有利的。

技術實現(xiàn)要素：

各種實施例的以下說明不應以任何方式被視為限制所附權利要求書的標的物。

一個實施例涉及一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)經(jīng)配置以在晶片檢驗期間確定定位于收集孔隙中的光學元件的配置。所述系統(tǒng)包含光源，所述光源經(jīng)配置以產(chǎn)生被引導到所述晶片的光。所述系統(tǒng)還包含定位于收集光瞳平面中的光學元件。所述光學元件包含一組收集孔隙。另外，所述系統(tǒng)包含檢測器，所述檢測器經(jīng)配置以在所述光學元件具有不同配置時，檢測通過所述光學元件的來自所述晶片的光，借此產(chǎn)生針對所述不同配置的不同圖像。所述不同配置中的至少一者僅包含所述組中的單個收集孔隙，且不同孔隙中的至少另一者包含所述組中的所述收集孔隙中的兩者。

所述系統(tǒng)進一步包含計算機子系統(tǒng)，所述計算機子系統(tǒng)經(jīng)配置以用于依據(jù)所述不同圖像中的兩者或兩者以上建構一個或多個額外圖像。用于產(chǎn)生所述一個或多個額外圖像中的任一者的所述兩個或兩個以上不同圖像并不僅包含針對所述組中的單個收集孔隙產(chǎn)生的所述不同圖像。所述計算機子系統(tǒng)進一步經(jīng)配置以用于確定所述不同圖像及所述一個或多個額外圖像的一個或多個特性、將所述不同圖像及所述一個或多個額外圖像的所述一個或多個特性進行比較，及基于所述比較步驟的結果而選擇所述光學元件的所述不同或額外配置中的一者用于所述晶片的檢驗?？扇绫疚闹兴枋龆M一步配置所述系統(tǒng)。

另一實施例涉及一種非暫時性計算機可讀媒體，所述非暫時性計算機可讀媒體存儲可在計算機系統(tǒng)上執(zhí)行以用于執(zhí)行用于在晶片檢驗期間確定定位于收集孔隙中的光學元件的配置的計算機實施的方法的程序指令。所述計算機實施的方法包含獲取晶片的不同圖像。所述不同圖像是通過以下操作產(chǎn)生：將由光源產(chǎn)生的光引導到所述晶片；及當光學元件具有不同配置時，檢測通過所述光學元件的來自所述晶片的光，借此產(chǎn)生針對所述不同配置的所述不同圖像。如上文所描述而配置所述光學元件及所述不同配置。所述計算機實施的方法還包含由上文所描述的所述系統(tǒng)的計算機子系統(tǒng)執(zhí)行的所述建構、確定、比較及選擇?？扇绫疚闹兴枋龆M一步配置所述計算機可讀媒體?？扇绫疚闹羞M一步所描述而執(zhí)行所述計算機實施的方法的步驟。另外，可為其執(zhí)行所述程序指令的所述計算機實施的方法可包含本文中所描述的任何其它方法的任何其它步驟。

另一實施例涉及一種用于在晶片檢驗期間確定定位于收集孔隙中的光學元件的配置的方法。所述方法包含如上文所描述而執(zhí)行的引導及檢測步驟以產(chǎn)生不同圖像。所述方法還包含由上文所描述的系統(tǒng)的計算機子系統(tǒng)執(zhí)行的建構、確定、比較及選擇，在所述方法中所述操作由計算機系統(tǒng)執(zhí)行。

可如本文中進一步所描述而執(zhí)行上文所描述的方法的步驟中的每一者。上文所描述的方法可包含本文中所描述的(若干)任何其它方法的(若干)任何其它步驟。上文所描述的方法可使用本文中所描述的系統(tǒng)中的任一者來執(zhí)行。

附圖說明

在閱讀以下詳細說明且在參考附圖后，本發(fā)明的其它目標及優(yōu)點將即刻變得顯而易見，在附圖中：

圖1是圖解說明如本文中所描述而配置的系統(tǒng)的一個實施例的側視圖的示意圖；

圖2到3是圖解說明包含一組收集孔隙的光學元件的實施例的平面圖的示意圖；

圖4是圖解說明在圖2中所展示的光學元件的不同配置的實施例及可使用不同配置而產(chǎn)生的不同圖像的實例的平面圖的示意圖；

圖5是圖解說明在圖4中所展示的不同配置的一個實施例及通過此光學元件配置的光可如何在圖像平面處導致干擾的側視圖的示意圖；

圖6到7是圖解說明在圖2中所展示的光學元件的不同配置的實施例的平面圖的示意圖；

圖8到9是圖解說明照射孔隙的實施例及針對所述照射孔隙實施例而可定位于收集光瞳平面中的光學元件的平面圖的示意圖；

圖10是圖解說明可包含于光學元件組中的一組規(guī)范離散孔隙的實施例的平面圖的示意圖；且

圖11是圖解說明非暫時性計算機可讀媒體的一個實施例的框圖，所述非暫時性計算機可讀媒體包含可在計算機系統(tǒng)上執(zhí)行以用于執(zhí)行本文中所描述的計算機實施的方法實施例中的一者或多者的程序指令。

雖然易于對本發(fā)明做出各種修改及替代形式，但其特定實施例是在圖式中以實例方式展示且將在本文中詳細描述。然而，應理解，圖式及對其的詳細說明并不打算將本發(fā)明限制于所揭示的特定形式，而是相反，本發(fā)明打算涵蓋歸屬于如由所附權利要求書所界定的本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)的所有修改、等效形式及替代形式。

具體實施方式

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖式，應注意各圖并未按比例繪制。特定來說，所述圖的元件中的一些元件的比例被大大放大以強調(diào)所述元件的特性。還應注意，所述圖并未按相同比例繪制。已使用相同參考編號指示可類似地配置的在一個以上圖中展示的元件。除非本文中另外提及，否則所描述及所展示的元件中的任一者可包含任何適合可商購的元件。

一個實施例涉及一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)經(jīng)配置以在晶片檢驗期間確定定位于收集孔隙中的光學元件的配置。如本文中將進一步所描述，實施例可用于圖像重建以優(yōu)化收集孔隙及模式以借此增強缺陷檢測。舉例來說，如本文中進一步所描述，實施例提供用于通過找出收集阻擋孔隙或相差孔隙的最優(yōu)配置來增強并優(yōu)化缺陷檢測的系統(tǒng)及方法，所述收集阻擋孔隙或相差孔隙經(jīng)放置于檢驗系統(tǒng)的收集光瞳平面中。產(chǎn)生較高敏感性的孔隙的配置(例如，形狀)可為本文中所描述的實施例的輸出，所述輸出可包含可如本文中進一步所描述而執(zhí)行的圖像重建。所述實施例還可用于增加對所關注缺陷(DOI)的檢測率及/或同時減小對滋擾事件的檢測率。另外，本文中所描述的實施例提供用于測量缺陷的散射圖案及晶片檢驗的噪聲的系統(tǒng)及方法。

系統(tǒng)包含光源，所述光源經(jīng)配置以產(chǎn)生被引導到晶片的光。舉例來說，在圖1中所展示的系統(tǒng)的實施例中，系統(tǒng)包含光源100。在一個實施例中，由光源產(chǎn)生的光為非相干光。光源100可為非相干光源，其可包含此項技術中已知的任何此類適合光源。在一個實例中，光源可為寬帶等離子(BBP)光源，其經(jīng)配置以產(chǎn)生處于一個或多個波長的光。

如在圖1中所展示，來自光源的光可被引導到透鏡102，所述透鏡經(jīng)配置以將來自光源的光引導到系統(tǒng)的一個或多個其它元件。盡管透鏡102在圖1中展示為單個折射光學元件，但實際上透鏡102可為一個或多個折射光學元件及/或一個或多個反射光學元件。透鏡可包含此項技術中已知的任一或任何適合透鏡。

在一個實施例中，系統(tǒng)包含照射孔隙，所述照射孔隙定位于被引導到晶片的所產(chǎn)生光的路徑中。舉例來說，如在圖1中所展示，系統(tǒng)可包含照射孔隙104，所述照射孔隙可包含可為(舉例來說)開口或光阻擋元件的若干個元件106。照射孔隙可定位于照射傅里葉(Fourier)平面108中。

用于針對寬帶、非相干光源來優(yōu)化照射孔隙的方法及系統(tǒng)描述于在2014年12月4日公開的頒予科爾欽(Kolchin)等人的第2014/0354983號美國專利申請公開案中，所述美國專利申請公開案如同完全陳述于本文中一般而以引用方式并入。本文中所描述的實施例可如本公開案中所描述而進一步配置。以此方式，用于本文中所描述的實施例中的照射孔隙的配置可如所述公開案中所描述地確定。盡管上文所參考公開案描述用于優(yōu)化照射孔隙的方法及系統(tǒng)，但尚未建立用于優(yōu)化收集光路徑的孔隙形狀的系統(tǒng)性方法。由此，本文中進一步所描述的收集孔隙優(yōu)化可與所述公開案中描述的照射孔隙優(yōu)化方法組合以形成用于同時優(yōu)化收集孔隙及照射孔隙兩者的嚴密方法。

來自照射孔隙的光可由系統(tǒng)的一個或多個額外光學元件引導到晶片。舉例來說，如在圖1中所展示，系統(tǒng)可包含分束器108，所述分束器經(jīng)配置以將光從照射孔隙104引導到物鏡110。分束器108可包含此項技術中已知的任何適合分束器，例如50/50分束器。物鏡110可包含此項技術中已知的任何適合折射及/或反射光學元件。物鏡110可經(jīng)配置以將光以任何適合入射角引導到晶片112，所述入射角可由照射孔隙及物鏡的一個或多個參數(shù)而確定。在一些實例中，照射孔隙及物鏡可經(jīng)配置以用于晶片的定向泛光照射，在定向泛光照射中從特定方向照射晶片的相對大區(qū)域。物鏡110也可經(jīng)配置以收集從晶片散射及/或反射的光且引導所收集光向后穿過分束器108。以此方式，物鏡可配置為普通模式物鏡。

在另一實施例中，由光源產(chǎn)生的光為相干光(例如來自激光器)。在此實施例中，透鏡102可包含將經(jīng)準直激光引導到光瞳平面108上的特定位置或從特定方向直接引導到晶片的光學元件。因此，此些實施例可不包含本文中所描述的照射孔隙。

系統(tǒng)還可包含載臺114，在檢驗期間晶片112安置于所述載臺上。載臺可耦合到機械及/或機器人組合件(未展示)，所述組合件經(jīng)配置以移動載臺(且因此移動晶片)，使得在如本文中進一步所描述而收集并檢測來自晶片的光時所述光可跨過晶片進行掃描。

系統(tǒng)還包含定位于收集光瞳平面中的光學元件。舉例來說，如在圖1中所展示，系統(tǒng)可包含定位于收集光瞳平面118中的光學元件116，使得由物鏡110收集且由分束器108發(fā)射的光被引導到光學元件116。所述光學元件包含一組收集孔隙。舉例來說，所述光學元件可包含可如本文中進一步所描述而配置的孔隙120。

本文中描述若干個不同光學元件配置且甚至更多光學元件配置為可能的以供用于晶片檢驗系統(tǒng)中。然而，不管特定光學元件配置為何，光學元件的實施例中的每一者的共同點為其光的散射方向為靈活的，允許所述光通過光學元件到達檢測器。如本文中將進一步所描述，一些光學元件實施例可為靈活的，這是因為光學元件的不同組件可經(jīng)移到收集光瞳平面中或移出收集光瞳平面，且因此移出從由檢測器檢測到的來自晶片的光的路徑。然而，本文中所描述的光學元件也可或替代地通過允許改變開口或光阻擋元件的大小、定向等或使得光學元件的不同組件可切換到收集光瞳平面中及切換出收集光瞳平面而為靈活的。系統(tǒng)可經(jīng)配置以使用任何適合元件(未展示)(例如一個或多個機械及/或機器人組合件)而以任何此類方式改變光學元件配置。

盡管光學元件在本文中描述為僅使用機械構件(例如，開口或光阻擋元件)來將僅以選定散射角度散射的光發(fā)射到檢測器，但光學元件可以任何其它適合方式配置以選擇性地發(fā)射處于收集光瞳平面內(nèi)的不同位置的光。舉例來說，光學元件可經(jīng)配置以通過折射、吸收、衍射、反射等選擇性地發(fā)射光。另外，盡管相對簡單，但本文中描述機械光學元件，所述光學元件可包含其它光學元件，所述其它光學元件未必僅為基于機械的，例如電光調(diào)制器、液晶顯示器、微鏡陣列等，其僅可用于發(fā)射在收集光瞳平面的特定部分中的光。

在一個實施例中，收集孔隙包含三個或三個以上狹槽。三個或三個以上狹槽中的每一者沿第一維度跨越整個收集光瞳平面延伸，且所述組收集孔隙沿第二維度跨越整個收集光瞳平面延伸，所述第二維度垂直于所述第一維度。在圖2中展示光學元件的一個此實施例。如在此圖中所展示，光學元件200包含5個狹槽1、2、3、4及5。盡管在此圖中光學元件展示為包含5個狹槽，但光學元件也可包含任何其它適合數(shù)目個狹槽。所述狹槽中的每一者沿維度204跨越整個收集光瞳平面202延伸。換句話說，所述狹槽中的每一者可具有覆蓋整個收集光瞳平面的長度。另外，如在此圖中所展示，5個狹槽的組合跨越整個收集光瞳平面的維度206延伸，且維度204及206彼此垂直。以此方式，所述狹槽中的每一者的經(jīng)組合寬度可沿一個維度覆蓋整個收集光瞳平面。

在另一實施例中，收集孔隙包含兩個或兩個以上組的狹槽。所述兩個或兩個以上組中的每一者中的狹槽沿第一維度跨越收集光瞳平面的僅一部分延伸，且所述兩個或兩個以上組的狹槽中的每一者沿第二維度跨越整個收集光瞳平面延伸，所述第二維度垂直于所述第一維度。在圖3中展示具有兩組狹槽的光學元件的一個此實施例。如在此圖中所展示，光學元件300包含10個狹槽1、2、3、4、5、6、7、8、9及10。狹槽1到5是在所述狹槽的一個組中，且狹槽6到10是在所述狹槽的另一組中。兩個組中的狹槽均沿第一維度304跨越收集光瞳平面302的僅一部分延伸。舉例來說，如在圖3中所展示，所述組狹槽中的每一者沿維度304跨越收集光瞳平面延伸一半路程，且所述組狹槽的組合沿維度304跨越整個收集光瞳平面延伸。另外，盡管所述組狹槽中的每一者在圖3中展示為沿維度304跨越收集光瞳平面的一半延伸，但所述組狹槽可沿此維度跨越收集光瞳平面的任何其它部分延伸。如在圖3中進一步展示，所述組狹槽中的每一者沿第二維度306跨越整個收集光瞳平面延伸，第二維度306垂直于維度304。以此方式，一組中的狹槽中的每一者的經(jīng)組合寬度可沿第二維度覆蓋整個收集光瞳平面。盡管所述組狹槽中的每一者在圖3中展示為包含5個狹槽，但所述組狹槽中的每一者可包含任何其它適合數(shù)目個狹槽。另外，盡管所述組狹槽在圖3中展示為包含相同數(shù)目個狹槽，但不同組狹槽可包含不同數(shù)目個狹槽。此外，盡管在所述兩個組中的狹槽在圖3中展示為使其長度及寬度沿相同方向定向，但不同組中的狹槽可使其長度及寬度沿不同方向(例如，垂直方向)定向。

在一個實施例中，收集孔隙為可通過將光學元件的一個或多個部分移出收集光瞳平面而在光學元件中形成的開口。舉例來說，在本文中所描述的一些實施例中，收集孔隙可為通過將一個或多個狹槽移出收集光瞳平面而形成的開口。在額外實施例中，收集孔隙為可通過將光學元件的一個或多個部分移到收集光瞳平面中而在光學元件中形成的光阻擋區(qū)。舉例來說，在本文中所描述的一些實施例中，收集孔隙可為通過將一個或多個狹槽移到收集光瞳平面中而形成的光阻擋區(qū)。光學元件的一個或多個部分可由系統(tǒng)或系統(tǒng)的元件(未展示)以任何適合方式移到收集光瞳平面中及移出收集光瞳平面。

在一些實施例中，一組收集孔隙包含收集孔隙的規(guī)則陣列。收集孔隙的規(guī)則陣列可為如在圖2中所展示的一維(1D)陣列或如在圖3中所展示的二維(2D)陣列。以此方式，收集孔隙可以柵格狀方式在收集光瞳平面內(nèi)定向。收集孔隙的此配置對于對散射到系統(tǒng)的整個散射半球內(nèi)的不同離散散射方向中的光進行系統(tǒng)性成像且分析所述光可為有利的，此可如本文中進一步所描述而執(zhí)行。

系統(tǒng)進一步包含檢測器，所述檢測器經(jīng)配置以在光學元件具有不同配置時，檢測通過所述光學元件的來自晶片的光，借此產(chǎn)生針對不同配置的不同圖像。舉例來說，如在圖1中所展示，系統(tǒng)可包含透鏡122，所述透鏡經(jīng)配置以對從光學元件116到檢測器124的光進行成像。盡管透鏡122在圖1中展示為單個折射光學元件，但其可經(jīng)配置為一個或多個折射光學元件及/或一個或多個反射光學元件。檢測器124可包含任何適合成像檢測器，例如電荷耦合裝置(CCD)或時間延遲積分(TDI)相機。優(yōu)選地，在晶片載臺位置固定且相機圖像振動相對小的情況下收集不同圖像及任何其它實驗數(shù)據(jù)，使得可忽略不同孔隙之間的圖像不對準。

不同圖像針對其所產(chǎn)生的光學元件的不同配置中的至少一者僅包含一組中的單個收集孔隙，且所述不同配置中的至少另一者包含所述組中的收集孔隙中的兩者。舉例來說，如本文中更詳細地描述，本文中所描述的實施例經(jīng)配置以用于確定定位于晶片檢驗系統(tǒng)的收集光瞳平面中的光學元件的最適合配置，且為以實驗方式搜集足夠數(shù)據(jù)來作出此確定，除運用收集光瞳平面中的單個開口或光阻擋元件產(chǎn)生的圖像以外，還以實驗方式收集運用收集光瞳平面中的一個以上開口或光阻擋元件產(chǎn)生的圖像以便準確地測量以不同散射角度散射的光之間的相位關系。

在一個實施例中，不同配置包含一組中的收集孔隙的所有可能組合或所有可能對。舉例來說，如本文中所描述而產(chǎn)生的一組圖像可含有針對所有可能的散射方向?qū)Φ南辔魂P系。本文中進一步所描述針對本文中所描述的各種光學元件配置的所有可能的收集孔隙對及針對此些收集孔隙而產(chǎn)生的圖像。

系統(tǒng)進一步包含計算機子系統(tǒng)。舉例來說，如在圖1中所展示，系統(tǒng)包含計算機子系統(tǒng)126。計算機子系統(tǒng)126經(jīng)配置以獲取由系統(tǒng)的檢測器產(chǎn)生的不同圖像。舉例來說，可將由檢測器針對不同配置產(chǎn)生的不同圖像提供到計算機子系統(tǒng)126。特定來說，所述計算機子系統(tǒng)可耦合到檢測器(例如，通過由圖1中的虛線展示的一個或多個發(fā)射媒體，所述發(fā)射媒體可包含此項技術中已知的任何適合發(fā)射媒體)，使得所述計算機子系統(tǒng)可接收由檢測器產(chǎn)生的不同圖像。所述計算機子系統(tǒng)可以任何其它適合方式耦合到檢測器?？扇绫疚闹兴枋龆M一步配置計算機子系統(tǒng)(例如，作為包含于計算機子系統(tǒng)或系統(tǒng)中的處理器)。

計算機子系統(tǒng)經(jīng)配置以用于依據(jù)不同圖像中的兩者或兩者以上建構一個或多個額外圖像。用于產(chǎn)生一個或多個額外圖像中的任一者的兩個或兩個以上不同圖像并不僅包含針對一組中的單個收集孔隙而產(chǎn)生的不同圖像。舉例來說，如本文中所描述而產(chǎn)生的所述組圖像(其可含有針對所有可能散射方向?qū)Φ南辔魂P系)可接著用于重建針對所有其它可能多孔(或多阻擋件)收集孔隙組合的缺失圖像。以此方式，本文中所描述的實施例可用于基于實驗數(shù)據(jù)重建所關注收集孔隙的圖像。

對于晶片檢驗來說，將DOI與晶片噪聲分離為關鍵的。對于暗場(DF)模式(其中鏡面反射被阻擋)，關鍵因素為缺陷及噪聲的散射方向或輪廓的不同。存在測量缺陷及晶片噪聲的散射圖案的數(shù)種方式。一種方式為通過對成像系統(tǒng)的收集光瞳進行成像而直接測量散射強度。明顯優(yōu)點為測量是即時的事實及傅里葉域中的相對高分辨率的結果。因此，光瞳成像可用于測量來自相對大均勻結構的噪聲散射的衍射級或光瞳特征。此技術的缺點為成像平面中的相對低分辨率，此將其限于測量圖案及噪聲散射。另外，此技術很容易受系統(tǒng)假象(例如重影(ghost)及光斑)的影響。

來自相對小缺陷的光散射為相干過程，甚至在照射光源為非相干時也如此。缺陷光散射的相干過程以收集光瞳空間經(jīng)映射且收集孔隙形狀與照射光路徑的收集孔隙形狀相比經(jīng)優(yōu)化的方式導致主要區(qū)別。特定來說，對于非相干光源來說，不同照射方向為相位獨立的。因此，照射光瞳空間的映射及照射孔隙優(yōu)化可用掃描針孔類型孔隙的光瞳執(zhí)行。

在一個此實例中，單個掃描針孔孔隙可足以映射使用非相干光源的檢驗系統(tǒng)上的照射光瞳空間。換句話說，為確定最優(yōu)照射孔隙，可跨越光瞳掃描針孔且接著可通過將缺陷圖像映射為照射光瞳中的針孔位置的函數(shù)而形成缺陷信號的映射。舉例來說，定位于傅里葉平面中的兩個不同(相互排斥)照射孔隙可用于單獨產(chǎn)生晶片上的缺陷的不同圖像。如果兩個照射孔隙同時用于圖像產(chǎn)生，那么所述兩個不同圖像可接著用于確定缺陷的圖像看起來的樣子。特定來說，由于照射為非相干的，因此可將以實驗方式產(chǎn)生的不同相互排斥照射孔隙的圖像加總以確定用兩個照射孔隙產(chǎn)生的圖像將看起來的樣子。換句話說，針對與照射孔隙b相互排斥的照射孔隙a，使用兩個照射孔隙a及b產(chǎn)生的圖像的圖像強度可確定為：

I_ab(x,y)＝I_a+I_b

其中I_ab為使用兩個照射孔隙a及b產(chǎn)生的圖像的強度，I_a為僅使用照射孔隙a產(chǎn)生的圖像的強度，且I_b為僅使用照射孔隙b產(chǎn)生的圖像的強度。圖像強度經(jīng)表達為圖像內(nèi)位置x及y的函數(shù)。

由發(fā)明者進行的實驗展示針對兩個不同、相互排斥照射孔隙而以實驗方式產(chǎn)生的圖像與依據(jù)兩個不同圖像(每一照射孔隙以實驗方式產(chǎn)生一個圖像)建構的圖像之間的差別僅展示均勻噪聲。因此，從兩個不同、以實驗方式產(chǎn)生的圖像建構的針對兩個不同、相互排斥照射孔隙的圖像(每一照射孔隙一個圖像)提供對于對應以實驗方式產(chǎn)生的圖像將看起來的樣子的適合近似。

對于收集孔隙優(yōu)化來說，由于缺陷沿不同方向散射的波之間的相對強干擾，因此收集光瞳空間的映射無法運用僅單個掃描針孔類型孔隙進行。因此，應另外使用更復雜孔隙配置(舉例來說，雙孔或雙阻擋件類型孔隙)以恰當?shù)亟忉尣⑻崛〔煌⑸浞较蛑g的干擾項及相位關系且區(qū)分并映射收集光瞳空間中的光學缺陷響應。

在一個此實例中，圖4展示針對在圖2中所展示的光學元件配置的兩個不同收集孔隙配置400及402。在配置400中，光學元件經(jīng)配置，使得光僅通過狹槽4。相比來說，在配置402中，光學元件經(jīng)配置，使得光僅通過狹槽2。因此，如果運用這兩個收集孔隙配置及非相干光而以實驗方式產(chǎn)生的圖像可經(jīng)加總以確定在光學元件經(jīng)配置使得光通過狹槽2及4時所產(chǎn)生的圖像將看起來的樣子，那么將為有用的。

然而，即使照射源可產(chǎn)生非相干光，從缺陷散射的光也為保留相位的相干過程。因此，無法僅將運用不同、相互排斥收集孔隙配置而以實驗方式產(chǎn)生的圖像加總來確定原本使用不同收集孔隙配置中的兩者產(chǎn)生的圖像。舉例來說，如在圖4中所展示，圖像404是針對缺陷使用收集孔隙配置400而以實驗方式產(chǎn)生且圖像406是針對同一缺陷使用收集孔隙配置402而產(chǎn)生。然而，如由圖像408(其針對同一缺陷使用收集孔隙配置410而以實驗方式產(chǎn)生，在收集孔隙配置410中，光學元件經(jīng)配置，使得光通過狹槽2及4兩者)所展示，圖像408并不顯現(xiàn)為等于圖像404與406的和。

圖像408并不顯現(xiàn)為等于圖像404與406的和的原因為即使照射源可產(chǎn)生非相干光，來自缺陷的光也為保留相位的相干過程。此在圖5中示意性地展示。特定來說，如在此圖中所展示，光源500可產(chǎn)生非相干光502，所述非相干光可被引導到晶片(圖5中未展示)上的缺陷504。從所述缺陷以不同散射方向散射的光(如在圖5中由光506、508、510及512所展示，其沿著不同傳播路徑行進)將具有不同電場向量或波E。因此，對應于不同光路徑的不同電場向量或波之間將存在相對相位由此，從缺陷散射的光的電場向量(或波)及相位并不跨越整個收集光瞳平面為恒定的。因此，通過定位于收集光瞳平面中的光學元件的不同部分的光可包含由缺陷散射到不同方向中的光，其可具有相對強相位關系。因此，當在檢測器的圖像平面上組合時，這些波可彼此干擾，借此導致由檢測器產(chǎn)生的圖像中的干擾條紋。換句話說，圖像中的干擾條紋可為離開收集光瞳平面中的光學元件的離散區(qū)段的波的相位差的結果。在圖5中所展示的實例中，定位于收集光瞳平面(圖5中未展示)中的光學元件514可經(jīng)配置，使得光通過狹槽2及4但不通過狹槽1、3及5。因此，離開狹槽2的光516可具有電場向量E₂，且離開狹槽4的光518可具有電場向量E₄。這兩個電場向量之間的相位關系phase_4,2可接著導致使用此收集光瞳配置產(chǎn)生的圖像520中的干擾條紋。因此，圖像520的圖像強度可表達為I₂₄(x,y)，其中

I₂₄(x,y)＝|E₄+E₂|²

＝|E₄|²+|E₂|²+2Re{E₄E^*₂}

其中2Re{E₄E^*₂}為干擾項2|E₄E₂|cos(phase_4,2)

其中E₄的振幅可從使用其中僅檢測到通過狹縫4的光的孔隙產(chǎn)生的圖像而以實驗方式確定，E₂的振幅可從使用其中僅檢測到通過狹縫2的光的孔隙產(chǎn)生的圖像而以實驗方式確定，且Re為復數(shù)的實部。由此，可執(zhí)行使用若干對離散開口或光阻擋元件的測量以揭示散射到收集光瞳的不同部分中的光之間的相位關系?？山又褂盟鱿辔恍畔眍A測最佳收集孔隙及其對應缺陷圖像。

此類圖像建構并不僅限于從經(jīng)散射光產(chǎn)生的暗場(DF)圖像。舉例來說，此類圖像建構也可針對從經(jīng)反射光產(chǎn)生的明場(BF)圖像而執(zhí)行。特定來說，為圖像內(nèi)的x、y位置的函數(shù)的圖像強度可使用以下函數(shù)針對使用在圖2中所展示的光學元件配置(其中所有狹縫均打開)產(chǎn)生的BF圖像而確定：

I(x,y)＝|E₅+E₄+E₃+E₂+E₁|²

＝忽略DF項＝

＝I₁₂+I₁₃+I₁₄+I₁₅-3*I₁

或一般來說

I₁₂₃₄₅＝∑_k＝1...5I_k+∑_k,s＞k{I_ks-I_k-I_s}。

由發(fā)明者進行的實驗展示經(jīng)重建BF圖像基本上較好地與以實驗方式獲取的BF圖像匹配。

因此，類似針對包含光通過的兩個或兩個以上開口的收集孔隙配置的以實驗方式產(chǎn)生的圖像的圖像無法僅依據(jù)針對開口中的僅一者而以實驗方式產(chǎn)生的圖像形成。由此，為將來自晶片的光映射于收集光瞳空間中，在欲評估開口的組合時僅使用用單個收集孔隙開口產(chǎn)生的圖像是不夠的。以此方式，為相對準確地映射收集光瞳空間，應以實驗方式針對至少一些雙開口(例如，狹縫)或光阻擋元件孔隙產(chǎn)生圖像，使得可相對準確地產(chǎn)生經(jīng)重建圖像。不同對孔隙測量于是可揭示收集光瞳的不同部分之間的相位關系。

在針對所有開口對測量強度及干擾項的情況下，便可針對所有可能的孔隙組合重建DOI圖像。圖6展示在圖2中所展示的光學元件的所有配置，其中圖像可以實驗方式產(chǎn)生，使得將可獲得用于圖像重建可能需要的所有圖像。在圖6中所展示的狹縫組合包含可用于獲取缺陷圖像的所有單狹縫孔隙及雙狹縫孔隙。特定來說，如在圖6中所展示的第一行配置中所展示，所述配置可包含每一單個狹縫孔隙(其中檢測到僅通過單個狹縫的光)各一個配置。如在此圖的第二行中所展示，用于以實驗方式產(chǎn)生圖像的配置可包含不同狹縫對，其中任何一對中的狹縫在光學元件中彼此鄰近。另外，如在此圖的第三行中所展示，用于以實驗方式產(chǎn)生圖像的配置還可包含額外狹縫對，其中任何一對中的狹縫由另一狹縫彼此間隔。此外，如在此圖的第四行中所展示，用于以實驗方式產(chǎn)生圖像的配置可包含其中任何一對中的狹縫由兩個狹縫彼此間隔的狹縫對。如在此圖的底部行中所進一步展示，用于以實驗方式產(chǎn)生圖像的配置還可包含其中狹縫由三個狹縫彼此間隔的一對狹縫。

因此，在圖6中所展示的單個狹縫及雙狹縫組合包含所有可能的狹縫對，且因此包含用以重建可由此光學元件產(chǎn)生的任何圖像將需要的所有可能的狹縫組合。以此方式，使用僅15個不同光學元件配置(即，針對N＝5個狹縫，單個狹縫及狹縫對的總數(shù)目將為N(N+1)/2＝15，然而針對此光學元件的孔隙配置的總數(shù)目將為2^N-1＝31)而以實驗方式產(chǎn)生的圖像可用于重建可能考慮到的任何其它圖像。以此方式，針對任何一個光學元件配置，將可獲得以實驗方式產(chǎn)生或以電子方式重建的圖像以供由本文中所描述的實施例使用。

另外，如本文中進一步所描述，可根據(jù)不同收集光瞳平面配置而考慮不同照射孔隙配置以借此確定最佳照射孔隙及收集孔隙配置。如果是這樣的話，那么即使欲考慮顯著數(shù)目個照射孔隙配置(例如，20)，物理孔隙組合的總數(shù)目也可為相對大的(例如，15個收集孔隙*20個照射孔隙＝300個照射/收集孔隙組合)。然而，由于圖像可針對每一組合相對快速地(例如，每圖像小于1秒)產(chǎn)生，因此針對所有組合以實驗方式產(chǎn)生圖像可花費小于5分鐘。另外，圖像可針對許多但并非所有照射孔隙而以實驗方式產(chǎn)生或重建。此外，針對每一照射孔隙配置，圖像可針對每一收集孔隙配置而以實驗方式產(chǎn)生。然而，與收集孔隙不同，照射孔隙的不同組合不需要在數(shù)據(jù)收集期間用于以實驗方式產(chǎn)生圖像。而是，在后處理期間，圖像可針對照射孔隙的相關組合而組合(加總)，如本文中進一步所描述。

即使替代圖2中所展示的光學元件配置而使用圖3中所展示的光學元件配置，借此使收集光瞳中的取樣點加倍，可相對快速且容易地獲取用以針對上文所描述的相同數(shù)目個照射孔隙的每一可能組合且針對每一可能光學元件配置而重建圖像所需要的實驗數(shù)據(jù)。舉例來說，在圖3中所展示的光學元件配置具有55個雙狹縫孔隙及單狹縫孔隙組合。因此，針對20個照射孔隙，其中圖像可以實驗方式產(chǎn)生以便能夠重建任何其它圖像的物理孔隙組合的總數(shù)目可為20×55或1100個照射孔隙/收集孔隙配置。由于圖像可針對此大量配置相對快速地產(chǎn)生，因此本文中所描述的實施例可在合理的時間量內(nèi)實現(xiàn)對每一可能照射孔隙/收集孔隙組合的評估。

因此，如上文所描述，可通過依據(jù)單狹縫孔隙及雙狹縫孔隙圖像而建構針對多狹縫孔隙的圖像來執(zhí)行圖像重建。在圖7中展示可重建此圖像的多狹縫孔隙的一個實施例。特定來說，在多狹縫孔隙700中，孔隙經(jīng)配置，使得光通過狹縫2、4及5但被狹縫1及3阻擋。此圖像的強度可以數(shù)學方式表達為圖像內(nèi)的x、y位置的函數(shù)，如下：

I₂₄₅(x,y)＝|E₅+E₄+E₂|²

＝|E₅|²+|E₄|²+|E₂|²+

2Re{E₅E^*₄}+2Re{E₅E^*₂}+2Re{E₄E^*₂}

其中|E₅|²可以實驗方式確定為使用其中僅檢測到通過狹縫5的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像，|E₄|²可以實驗方式確定為使用其中僅檢測到通過狹縫4的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像，且|E₂|²可以實驗方式確定為使用其中僅檢測到通過狹縫2的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像。Re{E₅E^*₄}可依據(jù)以下各項確定：使用其中檢測到通過狹縫4及5兩者的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像、使用其中僅檢測到通過狹縫5的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像，及使用其中僅檢測到通過狹縫4的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像。Re{E₅E*₂}可依據(jù)以下各項確定：使用其中檢測到通過狹縫2及5兩者的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像、使用其中僅檢測到通過狹縫2的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像，及使用其中檢測到通過狹縫5的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像。Re{E₄E^*₂}可依據(jù)以下各項確定：使用其中檢測到通過狹縫4及2兩者的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像、使用其中僅檢測到通過狹縫4的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像，及使用其中檢測到通過狹縫2的光的孔隙而產(chǎn)生的圖像。

計算機子系統(tǒng)也經(jīng)配置以用于確定不同圖像及一個或多個額外圖像的一個或多個特性且將不同圖像及一個或多個額外圖像的一個或多個特性進行比較。所述一個或多個特性可包含不同圖像及額外圖像的任何適合特性且優(yōu)選地與可使用所述圖像執(zhí)行的缺陷檢測有關。舉例來說，所述一個或多個特性可包含信號、噪聲、信噪比、信號減噪聲或其某一組合。以此方式，計算機子系統(tǒng)可經(jīng)配置以基于經(jīng)重建圖像以及任何以實驗方式產(chǎn)生的圖像而分析孔隙的光學響應。

在一些實施例中，可通過對圖像執(zhí)行某一缺陷檢測方法及/或算法且接著確定在圖像中檢測到的任何缺陷的特性而確定不同圖像及額外圖像的一個或多個特性。計算機子系統(tǒng)可經(jīng)配置以使用任何適合缺陷檢測方法及/或算法而以任何適合方式檢測圖像中的缺陷。舉例來說，可將不同圖像及額外圖像與閾值進行比較，且可將具有高于閾值的值的圖像的部分中的任一者識別為潛在缺陷而不具有高于閾值的值的圖像的部分可不經(jīng)識別為對應于潛在缺陷。與閾值進行比較的不同圖像及額外圖像的值可包含(舉例來說)圖像中的像素的強度?？梢匀魏芜m合方式確定閾值的適當值(例如，確定為圖像中的所預期噪聲的某一倍數(shù))。然而，許多其它缺陷檢測方法及/或算法為可能的且可(可能)結合晶片及/或晶片上的DOI的特性基于圖像的特性選擇及/或確定與圖像一起使用的方法及/或算法。一旦在圖像中檢測到缺陷，便可如本文中所描述而確定所述圖像的特性。

計算機子系統(tǒng)進一步經(jīng)配置以用于選擇光學元件的不同或額外配置中的一者以供基于比較的結果來檢驗晶片。不同配置可為其中以實驗方式產(chǎn)生圖像的配置，且額外配置可為對應于額外經(jīng)重建圖像的配置。以此方式，本文中所描述的針對收集孔隙及模式優(yōu)化的系統(tǒng)(其可稱為“散射與相位映射器”)可包含安裝于光學系統(tǒng)的收集路徑中的一組特殊孔隙、用以支持這些孔隙的數(shù)據(jù)獲取組件及用于后處理圖像重建的計算機子系統(tǒng)?！吧⑸渑c相位映射器”孔隙組可包含但不限于所有單孔及所有雙孔孔隙。所述孔可在收集光瞳空間中的柵格上界定。

在一個實施例中，選擇包含選擇產(chǎn)生用于使對晶片上的DOI的檢測最大化的一個或多個特性的最佳值的不同或額外配置中的一者。舉例來說，所述一個或多個特性可為晶片上的一個或多個DOI的信噪比。如果在晶片上存在待檢測的多個DOI，那么所述一個或多個特性可為一個以上DOI的信噪比的平均值。于是，可選擇對應于DOI的最高信噪比或多個DOI的最高平均信噪比的孔隙配置?？梢灶愃品绞绞褂帽疚闹兴枋龅钠渌匦浴Ｓ纱?，可通過本文中所描述的實施例容易地識別具有將實現(xiàn)最佳(最大)DOI檢測的特性的圖像。對應于那些圖像的孔隙配置可接著經(jīng)選擇以供在晶片檢驗配方中使用。

在另一實施例中，選擇包含選擇產(chǎn)生用于使對晶片上的滋擾缺陷的檢測最小化的一個或多個特性的最佳值的不同或額外配置中的一者。如同本文中所使用的術語的“滋擾缺陷”通常是指在晶片上檢測到的實際上并非缺陷的事件(例如，但僅為噪聲)或為用戶并不在意的缺陷(例如，不影響半導體制造的合格率的非DOI)。在一個實例中，一個或多個特性可為圖像中的噪聲或平均噪聲級且于是可選擇在圖像中產(chǎn)生最低噪聲或平均噪聲級的配置。在另一實例中，可如上文所描述使用圖像執(zhí)行缺陷檢測且于是可選擇對應于最低滋擾捕獲速率的配置以供在晶片檢驗中使用。此外，選擇供在晶片檢驗系統(tǒng)中使用的配置可基于哪一(些)配置提供最佳DOI捕獲以及最佳滋擾抑制而執(zhí)行。

在一個實施例中，針對晶片上的預定缺陷位置而產(chǎn)生不同圖像。舉例來說，收集孔隙優(yōu)化可包含針對晶片上的預選定缺陷位置的數(shù)據(jù)收集。可以任何適合方式預選定缺陷位置。在一些實例中，可針對具有位于晶片上的一個或多個已知缺陷的晶片而執(zhí)行本文中所描述的圖像產(chǎn)生，使得可相對于特定缺陷評估光學元件配置。

在另一實施例中，以針對系統(tǒng)的光源、檢測器及任何其它光學元件的預定參數(shù)而產(chǎn)生不同圖像。在額外實施例中，以針對系統(tǒng)的光源、檢測器及任何其它光學元件中的至少一者的不同參數(shù)而產(chǎn)生不同圖像，借此產(chǎn)生針對不同配置及不同參數(shù)的不同圖像，且選擇包含基于比較的結果而選擇光學元件的不同或額外配置中的一者與用于晶片的檢驗的不同參數(shù)中的一者或多者的一個組合。舉例來說，收集孔隙優(yōu)化可包含針對預選定照射孔隙、光譜帶、偏振狀態(tài)及焦點偏移的數(shù)據(jù)收集，其中收集到具有“散射與相位映射器”孔隙組的一組圖像。接著，針對每一經(jīng)重建圖像及每一預選定照射孔隙、光譜、輸入及輸出偏振狀態(tài)以及焦點偏移，可計算一個或多個特性，例如本文中所描述的一個或多個特性?？山又x擇模式(由針對參數(shù)的一組值定義)，例如給出個別缺陷或缺陷群組(舉例來說，DOI)的最高信噪比或信號減噪聲的模式或者給出DOI群組與滋擾缺陷之間的最大信噪比分離的模式。以此方式，本文中所描述的實施例可用于找出用于晶片檢驗的最佳模式，除孔隙形狀以外，所述最佳模式還可包含光譜帶、焦點偏移以及輸入及輸出偏振的組合以使缺陷信號或信噪比最大化。由此，模式選擇(孔隙、光譜帶、焦點偏移、輸入及輸出偏振等)可基于依據(jù)經(jīng)重建圖像以及本文中所描述的其它以實驗方式產(chǎn)生的圖像計算的特性而執(zhí)行。另外，本文中所描述的模式選擇可經(jīng)執(zhí)行以基于依據(jù)經(jīng)重建圖像以及本文中所描述的其它以實驗方式產(chǎn)生的圖像計算的信噪比值同時增加DOI的捕獲速率且抑制滋擾的捕獲速率。

以此方式選擇模式的一個優(yōu)點為實施簡便性及快速計算速度。本文中所描述的實施例的另一優(yōu)點為其可用于改進包含BF及/或DF工具的晶片檢驗工具的敏感性。所述實施例還可用于顯著地簡化并減少形成針對特定DOI的晶片檢驗配方所花費的時間。

在一些實施例中，計算機子系統(tǒng)經(jīng)配置以用于基于不同圖像而確定從晶片以不同方向散射的光之間的相移，且基于所確定相移而確定在晶片的檢驗期間供在所述系統(tǒng)中使用的相襯濾波器的一個或多個參數(shù)。舉例來說，本文中所描述的實施例可用于基于實驗數(shù)據(jù)明確地提取不同散射方向之間的相移(或不同散射方向的相位關系)。特定來說，由于在通過本文中所描述的實施例以實驗方式產(chǎn)生并重建的圖像中可見干擾條紋，因此可使用干擾條紋來確定關于經(jīng)允許通過對應于圖像的不同光學元件配置的不同散射方向之間的相移的信息。此相位信息可接著經(jīng)應用以設計使缺陷信號最大化的相襯濾波器。此相襯濾波器可接著定位于收集光路徑的光瞳平面中且可作為光瞳平面中的收集孔隙的替換或結合所述收集孔隙而使用。舉例來說，在圖1中所展示的光學元件116可經(jīng)配置為此相襯濾波器。因此，本文中所描述的實施例可用于確定相移及孔隙形狀兩者。

上文所描述的實施例可經(jīng)配置用于測量光瞳映射的缺陷及晶片噪聲的散射圖案的額外實施例。此技術的本質(zhì)是進行一系列圖像平面測量同時使傅里葉平面參數(shù)變化。收集傅里葉平面可與在圖1中所展示的系統(tǒng)實施例中的收集光瞳平面118相同。在一個實施例中，系統(tǒng)經(jīng)配置以通過跨越收集光瞳平面步進方形孔隙而致使光學元件具有不同配置。舉例來說，可跨越收集傅里葉平面步進方形孔隙同時使用成像相機來記錄所得圖像。隨后，可使用所測量圖像中的缺陷響應來重建散射圖案。此技術的優(yōu)點為圖像平面中的相對高分辨率，此允許測量個別缺陷或結構的光學響應。為測量缺陷散射，通常將阻擋鏡面反射。

在一些實施例中，通過跨越照射光瞳平面步進方形孔隙開口而以針對照射孔隙的不同參數(shù)產(chǎn)生不同圖像。舉例來說，最簡單的方法為照射驅(qū)動的光瞳映射器，其中一次打開一個照射方向且在收集傅里葉平面中使用阻擋件來僅拒絕鏡面反射。此實施例具有相對高NA成像的優(yōu)點，且其可用于確定簡單或經(jīng)抑制圖案中的缺陷及噪聲的照射方向的偏好。

在一個此實例中，圖8展示可定位于收集傅里葉平面中的照射孔隙800及光學元件802。以此方式，照射孔隙800可替代圖1中所展示的系統(tǒng)的照射孔隙104而使用。另外，收集傅里葉平面可與收集光瞳平面相同。因此，光學元件802可定位于圖1中所展示的系統(tǒng)的平面118中，借此替換光學元件116。如在圖8中所展示，照射孔隙可經(jīng)配置以具有由柵格806界定的一組方形孔隙804?？梢淮未蜷_一個所述方形孔隙且可針對所打開的每一方形孔隙而產(chǎn)生圖像。以此方式，物鏡內(nèi)的一次一個NA區(qū)域可用于晶片的照射。另外，光學元件802包含由柵格812界定的一組方形孔隙810。如在圖8中所展示，照射孔隙及光學元件的方形孔隙具有1:1對應，從而意味著其方形孔隙是在相同柵格上界定，但由于系統(tǒng)的光學配置(例如，收集光瞳平面相對于照射光瞳平面的旋轉(zhuǎn)、收集與照射之間的放大率的差別等)兩組方形孔隙之間可存在定向、大小等的差別。然而，如在圖8中所展示，方形孔隙覆蓋其相應整個照射孔隙及光學元件且可因此用于將缺陷及晶片響應映射到不同照射及散射方向。

在一個此實施例中，通過基于方形孔隙開口跨越照射光瞳平面的步進而跨越收集光瞳平面步進單個光阻擋元件來形成光學元件的不同配置，以借此阻擋由于以針對照射孔隙的不同參數(shù)而照射晶片所致的來自晶片的鏡面反射光。在圖8中所展示的實例中，照射孔隙中的方形孔隙808被打開(借此允許來自光源的光對晶片(圖8中未展示)進行照射)，同時其余方形孔隙被關閉。因此，為阻擋由于照射僅穿過方形孔隙808所致來自晶片的鏡面反射，收集光瞳平面中的光學元件的方形孔隙814可關閉同時光學元件的所有其它孔隙保持打開。當照射孔隙被改變使得照射被引導穿過不同方形孔隙時，光學元件中所關閉的方形孔隙可相應地改變，使得可阻擋由于不同照射角度所致的鏡面反射。以此方式，照射孔隙及光學元件的方形孔隙均可跨越其對應光瞳平面而步進，使得可獨立地測量來自每一可能照射方向的所有經(jīng)散射光。因此，圖8中所展示的實施例可用于僅照射散射映射器，這是因為針對每一不同照射方向收集并檢測沿所有散射方向散射的光。

在一個此實施例中，通過基于方形孔隙開口跨越照射光瞳平面的步進而將一個或多個額外光阻擋元件放置于收集光瞳平面中來形成光學元件的不同配置，以借此阻擋由于以針對照射孔隙的不同參數(shù)而照射晶片所致的來自晶片的光的衍射級。在光瞳映射器的此實施例中，可使用額外傅里葉濾波器來抑制收集光瞳中的衍射級。舉例來說，在圖9中所展示的實施例中，當方形孔隙808正用于照射時，方形孔隙814可定位于收集光瞳平面中以阻擋鏡面反射且額外方形孔隙900可定位于所述收集光瞳平面中以阻擋由于運用方形孔隙808照射所致的來自晶片的光的衍射級。

取決于形成于晶片上的結構，光學元件802的方形孔隙810中的一者或多者可用于阻擋光的衍射級。針對僅具有一個或兩個傅里葉級的陣列結構，可跨越收集光瞳移動一阻擋件或多個阻擋件來抑制衍射級。針對更復雜結構(例如分頁或柵格狀邏輯)，曼哈頓阻擋器(Manhattan blocker)(例如，可用于抑制2D圖案的布置成正交柵格的一組規(guī)則間隔桿或以0級(鏡面)為中心的十字，其用于阻擋來自直線圖案的初級衍射級，所述直線圖案顯現(xiàn)為類似于曼哈頓的柵格狀街道及街區(qū)圖案)可用于抑制沿x或y方向的多個衍射級。以此方式，當用于照射的方形孔隙改變時，用于收集光瞳平面中以阻擋鏡面反射及光的衍射級的方形孔隙可改變。因此，由于經(jīng)依序引導到晶片的來自離散照射角度的照射，因此此配置可僅用于測量經(jīng)散射光。先前所描述的光瞳成像可與此技術一起使用以輔助衍射級阻擋。

在另一此類實施例中，當照射孔隙具有針對照射孔隙的一組不同參數(shù)時，通過跨越收集光瞳平面步進一個或多個額外光阻擋元件而以光學元件的不同配置產(chǎn)生不同圖像。舉例來說，在光瞳映射器的另一實施例中，可獨立地測量照射及收集。特定來說，照射及收集傅里葉平面特征可彼此獨立。為測量此些特征，可跨越收集光瞳步進除鏡面阻擋器以外的阻擋件，同時使用成像相機來記錄所得圖像。接著可針對每一照射方向重復此過程，且可使用所測量圖像來重建缺陷散射圖案。

舉例來說，在圖9中所展示的實施例中，當方形孔隙808正用于照射時，方形孔隙814可定位于收集光瞳平面中以阻擋鏡面反射且額外方形孔隙900可在方形孔隙808繼續(xù)用于照射時圍繞收集光瞳平面移動。換句話說，被打開用于照射的方形孔隙的位置可在額外收集阻擋件跨越收集光瞳步進時(如由箭頭902所展示)保持恒定。以此方式，額外阻擋件可圍繞收集移動同時用于照射的照射角度的子組保持恒定。由此，本文中所描述的實施例提供可用于獨立地測量照射及收集的光瞳映射器。

由于照射及收集傅里葉平面特征可彼此獨立，因此此些實施例可為尤其有用的。舉例來說，晶片檢驗的挑戰(zhàn)中的一者為將缺陷與周圍壓倒性的噪聲分離。模擬展示可用于此分離的性質(zhì)中的一者為針對各種缺陷或噪聲類型不同的散射分布。舉例來說，表面粗糙度噪聲可優(yōu)先呈現(xiàn)前向散射，而突出類型缺陷可優(yōu)先呈現(xiàn)后向散射。此差別可由阻擋前向散射的收集孔隙利用借此減少噪聲影響。

在另一實例中，不同類型的粗糙度可呈現(xiàn)不同類型的散射。舉例來說，在硅襯底上的兩種不同材料(硅及二氧化硅)的20nm設計規(guī)則線空間陣列上用不同統(tǒng)計參數(shù)模擬三種類型的粗糙度(線邊緣粗糙度(LER)、線寬度粗糙度(LWR)及表面粗糙度(SUR))。接著針對不同相干照射方向計算收集光瞳平面上的光分布。這些模擬及計算展示粗糙度誘發(fā)的散射為強方向相依的。舉例來說，LWR散射對于沿著針對硅線空間陣列的線的偏振的照射弱得多。相比來說，表面粗糙度散射表現(xiàn)不同。對于二氧化硅線空間陣列，難以辨別任何類型的粗糙度的任何偏振偏好。在所關注的統(tǒng)計參數(shù)范圍內(nèi)，LER均方根(RMS)僅改變散射強度但不改變散射分布圖案，而LER相關長度影響散射強度及散射圖案兩者。因此，關于此類散射強度及圖案的信息可如本文中所描述而測量以借此確定將抑制圖像中盡可能多的粗糙度相關噪聲的收集光瞳平面配置。抑制此及其它噪聲源將實現(xiàn)通過經(jīng)增強缺陷信號(或信噪比)對DOI的更好檢測。

盡管上文關于方形孔隙描述一些實施例，但上文所描述的實施例也可關于本文中所描述的其它照射孔隙及光學元件配置中的任一者而實施。舉例來說，在一些實施例中，以針對照射孔隙的不同參數(shù)而產(chǎn)生不同圖像，所述照射孔隙可如本文中進一步所描述而變化。

在一個此實施例中，基于針對照射孔隙的不同參數(shù)而確定光學元件的不同配置，以借此阻擋由于以針對照射孔隙的不同參數(shù)照射晶片所致的來自晶片的鏡面反射光。本文中所描述的光學元件配置中的任一者可經(jīng)確定且變化以阻擋由于不同照射參數(shù)所致的鏡面反射光。在一些此類實施例中，基于針對照射孔隙的不同參數(shù)而確定光學元件的不同配置，以借此阻擋由于以針對照射孔隙的不同參數(shù)照射晶片所致的來自晶片的光的衍射級。本文中所描述的光學元件配置中的任一者可經(jīng)確定且變化以阻擋由于不同照射參數(shù)所致的鏡面衍射光。

在另一此實施例中，當照射孔隙具有針對照射孔隙的一組不同參數(shù)時，以光學元件的不同配置而產(chǎn)生不同圖像。舉例來說，本文中所描述的光學元件配置中的任一者可變化，使得可針對不同收集光瞳平面配置及相同照射光瞳平面配置而以實驗方式產(chǎn)生不同圖像。

由于傅里葉空間中的光瞳映射器分辨率限于跨越光瞳的離散步進或測量的數(shù)目，因此坐標系的挑選非常重要。舉例來說，在一個實施例中，當光學元件將在晶片的檢驗期間執(zhí)行傅里葉濾波時，在笛卡爾(Cartesian)坐標系中確定光學元件的不同配置。特定來說，對于傅里葉濾波，笛卡爾坐標系可為優(yōu)選的。在額外實施例中，當計算機子系統(tǒng)經(jīng)配置以用于映射不同圖像中的缺陷散射時，在極坐標系中確定光學元件的不同配置。舉例來說，對于映射缺陷散射，極坐標可為更適合的。

在一些實施例中，光學元件的不同配置對應于收集光瞳平面中的開口或光阻擋元件的不同位置及/或大小。舉例來說，先前實施例的變化為收集傅里葉平面中可用于獨立地測量照射及收集的具有可變位置及大小的狹縫或開口。替代阻擋特定散射方向，其將打開收集傅里葉空間的離散部分，借此允許測量散射行為。

如本文中所描述的測量散射圖案的目標通常為用于檢測DOI且抑制噪聲的孔隙或一組孔隙。因此，靈活孔隙機構對于及時地實施所推薦的孔隙組可為合意的。此靈活機構的一個實施例為可沿x及/或y方向移動的一組輪及滑塊。通過將基本形狀放置于此些滑塊上且將此些滑塊組合，可配置所要孔隙。在一些實施例中，所述組收集孔隙包含一組規(guī)范離散孔隙。舉例來說，靈活孔隙機構的另一實施例為可用于收集基本類型的散射(舉例來說，前向散射或后向散射)的一組規(guī)范離散孔隙。

圖10圖解說明此類孔隙的一個實施例。舉例來說，如在圖10中所展示，一組規(guī)范孔隙可包含孔隙1000、1002、1004、1006及1008。取決于照射的方向，孔隙1000及1002可用于測量前向或后向散射，而孔隙1004及1006可用于測量照射平面的不同側上的側向散射。另外，如果系統(tǒng)還包含用以更改收集光瞳平面中的孔隙的位置的機構(例如本文中進一步所描述的機構)，那么一組規(guī)范孔隙可包含僅一個此孔隙。所述組規(guī)范孔隙還可包含其它孔隙形狀，例如在圖10中所展示的圓形孔隙1008。再次地，如果圓形孔隙為靈活的，那么系統(tǒng)可更改收集光瞳平面中的圓形孔隙的位置及/或大小，使得可在收集光瞳平面中測量到不同方向的散射。

本文中所描述的系統(tǒng)實施例中的每一者可根據(jù)本文中所描述的任何其它實施例進一步經(jīng)配置。另外，本文中所描述的系統(tǒng)實施例中的每一者可經(jīng)配置以執(zhí)行本文中所描述的方法實施例中的一者或多者。

另一實施例涉及一種非暫時性計算機可讀媒體，所述非暫時性計算機可讀媒體存儲可在計算機系統(tǒng)上執(zhí)行以用于執(zhí)行用于在晶片檢驗期間確定定位于收集孔隙中的光學元件的配置的計算機實施的方法的程序指令。在圖11中展示一個此實施例。舉例來說，如在圖11中所展示，計算機可讀媒體1100存儲程序指令1102，所述程序指令可在計算機系統(tǒng)1104上執(zhí)行以用于執(zhí)行包含獲取晶片的不同圖像的計算機實施的方法。

以此方式，本文中所描述的實施例可在可由兩個不同系統(tǒng)或方法執(zhí)行的兩個不同階段中實施。舉例來說，一個系統(tǒng)或方法可經(jīng)配置以執(zhí)行數(shù)據(jù)獲取階段，其中針對用于實驗圖像產(chǎn)生的選定照射孔隙及所述組收集孔隙收集缺陷圖像。另一系統(tǒng)或方法可經(jīng)配置以執(zhí)行數(shù)據(jù)后處理階段，所述數(shù)據(jù)后處理階段可以軟件封裝的形式實施，基于輸入數(shù)據(jù)提供模式推薦。

不同圖像是通過以下操作產(chǎn)生：將由光源產(chǎn)生的光引導到晶片；及當光學元件具有不同配置時，檢測通過所述光學元件的來自所述晶片的光，借此產(chǎn)生針對所述不同配置的不同圖像。光學元件及不同配置可包含本文中所描述的光學元件及不同配置中的任一者。可如本文中所描述而進一步執(zhí)行引導光及檢測光。光源可包含本文中所描述的任何光源。計算機實施的方法還包含建構一個或多個額外圖像、確定一個或多個特性、將所述一個或多個特性進行比較及選擇不同或額外配置中的一者，所述方法可如本文中進一步所描述而執(zhí)行。計算機實施的方法可包含本文中所描述的任何其它方法的任何其它步驟。

實施例如本文中所描述的那些方法的方法的程序指令1102可存儲于計算機可讀媒體1100上。所述計算機可讀媒體可為例如磁盤或光盤或磁帶的存儲媒體，或此項領域中已知的任何其它適合的非暫時性計算機可讀媒體。

可以包含基于程序的技術、基于組件的技術及/或面向?qū)ο蟮募夹g以及其它技術的各種方式中的任一者來實施程序指令。舉例來說，可視需要使用Matlab、Visual Basic、ActiveX控件、C、C++對象、C#、JavaBeans、Microsoft基礎類別(“MFC”)或者其它技術或方法來實施所述程序指令。

計算機系統(tǒng)1104可呈現(xiàn)各種形式，包含個人計算機系統(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、并行處理器或此項技術中已知的任何其它裝置。一般來說，術語“計算機系統(tǒng)”可經(jīng)廣泛定義以囊括具有執(zhí)行來自存儲器媒體的指令的一個或多個處理器的任何裝置。

額外實施例涉及一種用于在晶片檢驗期間確定定位于收集孔隙中的光學元件的配置的方法。所述方法包含將由光源產(chǎn)生的光引導到晶片。所述光源可如本文中所描述而配置。所述方法還包含在光學元件具有不同配置時，檢測通過光學元件的來自晶片的光，借此產(chǎn)生針對不同配置的不同圖像。所述光學元件可包含本文中所描述的光學元件中的任一者。所述不同配置可包含本文中所描述的配置中的任一者。

所述方法還包含依據(jù)不同圖像中的兩者或兩者以上建構一個或多個額外圖像。用于產(chǎn)生一個或多個額外圖像中的任一者的所述兩個或兩個以上不同圖像并不僅包含針對一組中的單個收集孔隙產(chǎn)生的不同圖像。所述方法進一步包含確定不同圖像及一個或多個額外圖像的一個或多個特性。另外，所述方法包含將不同圖像及一個或多個額外圖像的一個或多個特性進行比較。所述方法還包含基于比較步驟的結果而選擇光學元件的不同或額外配置中的一者用于晶片的檢驗。由計算機系統(tǒng)執(zhí)行建構、確定、比較及選擇步驟，所述計算機系統(tǒng)可經(jīng)配置為本文中所描述的計算機子系統(tǒng)或系統(tǒng)中的任一者。

可如本文中進一步所描述而執(zhí)行上文所描述的方法的步驟中的每一者。上文所描述的方法可包含本文中所描述的(若干)任何其它方法的(若干)任何其它步驟。上文所描述的方法可使用本文中所描述的系統(tǒng)中的任一者來執(zhí)行。

本文中所描述的方法還可包含將所述方法中的任一者的步驟中的任一者的結果存儲于計算機可讀存儲媒體中。所述結果可包含本文中所描述的結果中的任一者且可以此項技術中已知的任何方式存儲。存儲媒體可包含此項技術中已知的任何適合存儲媒體。在已存儲所述結果之后，所述結果可在存儲媒體中存取且如本文中所描述而使用、經(jīng)格式化以顯示給用戶、由另一軟件模塊、方法或系統(tǒng)使用等。

鑒于此說明，所屬領域的技術人員將明了本發(fā)明的各種方面的進一步修改及替代實施例。舉例來說，提供用于在晶片檢驗期間確定定位于收集孔隙中的光學元件的配置的方法及系統(tǒng)。因此，此說明應視為僅為說明性的，且為出于教示所屬領域的技術人員實施本發(fā)明的一般方式的目的。應理解，本文中所展示及所描述的本發(fā)明的形式應視為目前優(yōu)選的實施例。如所屬領域的技術人員在受益于本發(fā)明的此說明之后將全部明了，元件及材料可替代本文中所圖解說明及所描述的那些元件及材料，部件及過程可顛倒，且本發(fā)明的一些特征可獨立地利用。可在不背離如所附權利要求書中所描述的本發(fā)明的精神及范圍的情況下對本文中所描述的元件做出改變。