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原文传递高敏感度重复项缺陷检测

专利名称：	高敏感度重复项缺陷检测
摘要：	本发明提供用于检测光罩上的缺陷的系统及方法。一种系统包含：(若干)计算机子系统，其包含一或多个图像处理组件，其获取由检验子系统针对晶片产生的图像；主用户接口组件，其将针对所述晶片及所述光罩产生的信息提供到用户且接收来自所述用户的指令；及接口组件，其提供所述一或多个图像处理组件与所述主用户接口之间的接口。不同于当前使用的系统，所述一或多个图像处理组件经配置用于通常将重复项缺陷检测算法应用到由所述一或多个图像处理组件获取的所述图像而执行重复项缺陷检测，且所述重复项缺陷检测算法经配置以使用热阈值来检测所述晶片上的缺陷且识别是重复项缺陷的所述缺陷。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	科磊股份有限公司
发明人：	B·布拉尔;S·巴塔查里亚;E·希夫林;李胡成;B·默里;A·马修;C·巴哈斯卡尔;高理升
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201780068950.X
公开号：	CN109964115A
代理机构：	北京律盟知识产权代理有限责任公司
代理人：	刘丽楠
分类号：	G01N21/95(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	美国加利福尼亚州
主权项：	1.一种经配置以检测光罩上的缺陷的系统，其包括：检验子系统，其经配置以扫描晶片以借此产生所述晶片的图像，其中光罩用于在光刻工艺中将特征印刷于所述晶片上；及一或多个计算机子系统，其包括：一或多个图像处理组件，其经配置用于获取由检验子系统针对所述晶片产生的所述图像；主用户接口组件，其经配置用于将针对所述晶片及所述光罩产生的信息提供到用户且用于接收来自所述用户的指令；及接口组件，其经配置用于提供所述一或多个图像处理组件与所述主用户接口组件之间的接口且用于控制所述检验子系统的一或多个硬件元件；其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置用于通过将重复项缺陷检测算法应用到由所述一或多个图像处理组件获取的所述图像而执行重复项缺陷检测，且其中所述重复项缺陷检测算法经配置以使用热阈值来检测所述晶片上的缺陷且识别是重复项缺陷的缺陷；其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置用于将包括仅所述重复项缺陷的信息的检验结果发送到所述接口组件；及其中所述一或多个计算机子系统经配置用于基于所述晶片上检测到的所述重复项缺陷识别所述光罩上的缺陷。 2.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过使不同缺陷的裸片内缺陷坐标彼此比较而识别是重复项缺陷的所述缺陷。 3.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置用于存储所有所述经检测缺陷的信息。 4.根据权利要求1所述的系统，其中执行所述重复项缺陷检测仅针对所述晶片上的单个扫描带予以执行。 5.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置为虚拟检验器，且其中所述一或多个计算机子系统经进一步配置用于在从所述检验子系统获取所述图像之后且在执行所述重复项缺陷检测之前将所述虚拟检验器与所述检验子系统断开连接。 6.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置用于通过将缺陷检测算法应用到由所述检验子系统针对所述晶片上的多个裸片行中的相同单个扫描带产生的所述图像而执行单个扫描带多裸片行缺陷检测且用于将所述单个扫描带多裸片行缺陷检测的结果发送到所述接口组件，且其中所述接口组件或所述主用户接口组件对所述单个扫描带多裸片行缺陷检测的所述结果执行重复项缺陷检测。 7.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个图像处理组件包括可针对由所述一或多个图像处理组件执行的多个过程存取的共享非暂时性计算机可读存储媒体，且其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以：检测所述晶片的整个经检验区域上的所述缺陷；将所有所述经检测缺陷存储于所述共享非暂时性计算机可读存储媒体中；及针对所述晶片的所述整个经检验区域使用所有所述经存储的经检测缺陷识别是重复项缺陷的所述缺陷。 8.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置用于通过将缺陷检测算法应用到由所述检验子系统针对所述晶片上的多个裸片行中的相同单个扫描带产生的所述图像而执行单个扫描带多裸片行缺陷检测且将所述单个扫描带多裸片行缺陷检测的结果存储于可针对由所述一或多个图像处理组件执行的多个过程存取的所述一或多个图像处理组件中的共享非暂时性计算机可读存储媒体中，且其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以；检测所述多个裸片行中的相同单个扫描带的所述整个经检验区域中的所述缺陷；将所有所述经检测缺陷存储于所述共享非暂时性计算机可读存储媒体中；及针对所述多个裸片行中的相同单个扫描带的所述整个经检验区域使用所有所述经存储的经检测缺陷识别是重复项缺陷的所述缺陷。 9.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个图像处理组件包括可针对由所述一或多个图像处理组件执行的多个过程存取的共享非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述一或多个计算机子系统进一步包括虚拟检验器，其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置用于将由所述重复项缺陷检测算法产生的结果的仅第一部分存储于所述共享非暂时性计算机可读存储媒体中且将由所述重复项缺陷检测算法产生的所述结果的仅第二部分存储于所述虚拟检验器中，其中所述第一部分仅包括所述晶片上检测到的所述缺陷的缺陷坐标，其中所述第二部分仅包括所述晶片上检测到的所述缺陷的缺陷属性及图块图像，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以仅使用所述结果的所述第一部分来识别所述重复项缺陷，且其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置用于从所述虚拟检验器检索所述重复项缺陷的所述缺陷属性及图块图像且通过组合通过识别所述重复项缺陷产生的信息与所述经检索的缺陷属性及图块图像而产生所述检验结果。 10.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个图像处理组件包括可针对由所述一或多个图像处理组件执行的多个过程存取的共享非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置用于将由所述重复项缺陷检测算法产生的结果的仅第一部分存储于所述共享非暂时性计算机可读存储媒体中，其中所述第一部分仅包括所述晶片上检测到的所述缺陷的缺陷坐标，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以仅使用所述结果的所述第一部分来识别所述重复项缺陷，其中所述接口组件经进一步配置用于控制所述检验子系统的所述一或多个硬件元件以借此仅扫描所述经识别重复项缺陷的所述晶片上的位置，且其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置用于组合仅所述经识别重复项缺陷的所述晶片上的所述位置的所述扫描中产生的图像与所述结果的所述第一部分以借此产生发送到所述接口组件的所述检验结果。 11.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以将出现在所述晶片上的所述光罩的两个或两个以上印刷例子中的相同位置处的所述缺陷识别为所述重复项缺陷。 12.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个计算机子系统经进一步配置用于通过确定哪些所述重复项缺陷在所述晶片上的所述光罩的两个或两个以上印刷例子中重复且将在所述晶片上的所述光罩的两个或两个以上印刷例子中重复的所述重复项缺陷识别为所述光罩上的所述缺陷而识别所述光罩上的所述缺陷。 13.根据权利要求1所述的系统，其中由包含于所述一或多个计算机子系统中的所述主用户接口组件执行识别所述光罩上的所述缺陷。 14.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过以下检测所述缺陷：通过从测试帧减去三个或三个以上参考帧而分别产生针对所述晶片产生的所述图像的每一测试帧的三个或三个以上差异图像；将至少一个阈值应用到所述三个或三个以上差异图像；及在所述将所述至少一个阈值应用到所述三个或三个以上差异图像中的两者或两者以上的结果指示存在缺陷时确定缺陷存在于所述测试帧中。 15.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过比较针对所述晶片产生的所述图像的每一测试帧与多个参考帧的平均值而检测所述缺陷。 16.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过产生对应于印刷于所述晶片上的每一光罩例子内的相同位置的针对所述晶片产生的所述图像的多个帧的平均数且从来自印刷于所述晶片上的多个光罩例子内的不同位置处的所述晶片上的裸片的参考帧减去所述平均数而检测所述缺陷。 17.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过产生对应于印刷于所述晶片上的每一光罩例子内的相同位置的针对所述晶片产生的所述图像的多个帧的平均数且从来自印刷于所述晶片上的多个光罩例子内的不同位置处的其它裸片的参考帧的平均数减去所述平均数而检测所述缺陷。 18.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过以下而识别是所述重复项缺陷的所述缺陷：新增对应于印刷在所述晶片上的所述光罩的多个例子中的经检测缺陷的位置的图像帧；比较所述经新增的图像帧与阈值；及在所述经新增的图像帧高于所述阈值时确定所述缺陷为重复项缺陷。 19.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以：a)通过将出现在印刷于所述晶片上的所述光罩的第一数目个例子中的相同位置处的所述缺陷识别为所述重复项缺陷而在仅第一扫描带中检测所述缺陷且识别是所述重复项缺陷的所述缺陷；及b)随后通过将出现在印刷于所述晶片上的所述光罩的第二数目个例子中的相同位置处的所述缺陷识别为所述重复项缺陷而在其它扫描带中检测所述缺陷且识别是所述重复项缺陷的所述缺陷，且其中所述第二数目高于所述第一数目。 20.根据权利要求19所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过滤除出现在所述第一扫描带中的印刷于所述晶片上的所述光罩的每一例子中及所述第一扫描带中的印刷于所述晶片上的所述光罩的每一裸片例子中的相同位置处的系统性噪声而降低所述第一扫描带中的噪声。 21.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过比较印刷于所述晶片上的光罩例子的图像帧与从不同晶片产生的标准图像帧而检测所述缺陷。 22.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过比较印刷于所述晶片上的光罩例子的图像帧与从不同晶片产生的中值图像帧而检测所述缺陷。 23.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过比较印刷于所述晶片上的光罩例子的图像帧与经呈现设计而检测所述缺陷。 24.根据权利要求1所述的系统，其中所述热阈值包括局部多裸片自适应阈值。 25.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个图像处理组件经进一步配置用于将所述经检测缺陷的信息存储在所述一或多个图像处理组件的每节点的共享存储器中。 26.根据权利要求25所述的系统，其中存储在所述共享存储器中的所述经检测缺陷的所述信息包含仅在所述晶片上的一或多个第一裸片行中检测到的缺陷的信息。 27.根据权利要求26所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过将在相同裸片相对位置处的所述一或多个第一裸片行中的相邻裸片中检测到的缺陷识别为所述重复项缺陷且将在所述相同裸片相对位置处的所述一或多个第一裸片行中的所述相邻裸片中未检测到的缺陷识别为非重复项缺陷而识别是所述重复项缺陷的所述缺陷。 28.根据权利要求27所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过将在所述相同裸片相对位置处的所述晶片上的其它裸片行中的相邻裸片中检测到的缺陷识别为所述重复项缺陷且将在所述相同裸片相对位置处的所述其它裸片行中的所述相邻裸片中未检测到的缺陷识别为非重复项缺陷而识别是所述重复项缺陷的所述缺陷。 29.根据权利要求28所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过提取在与所述非重复项缺陷相同的裸片相对位置处的针对所述晶片产生的所述图像的部分且将局部缺陷检测算法应用到所述图像的所述经提取部分以借此确定未检测到的缺陷是否在与所述非重复项缺陷相同的裸片相对位置处重复而识别是所述重复项缺陷的所述缺陷。 30.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以按子像素精确度将针对所述晶片产生的所述图像与所述晶片的设计对准。 31.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以使用基于所述重复项缺陷的属性、对应于所述重复项缺陷的所述图像的性质或其组合执行的机器学习技术来确定哪些所述重复项缺陷是所关注缺陷且哪些所述重复项缺陷是妨害。 32.根据权利要求1所述的系统，其中所述重复项缺陷检测算法经进一步配置以通过以下而使针对所述晶片产生的所述图像彼此对准：将由所述重复项缺陷检测算法处理的所述图像的两个部分中的共同对准目标分别识别为两个不同作业；使用所述共同对准目标使两个不同作业彼此对准；基于所述对准结果确定对准偏移；及将所述对准偏移应用到其它作业以借此将所述其它作业与所述两个不同作业对准。 33.根据权利要求32所述的系统，其中所述两个不同作业定位于所述晶片上的不同裸片行中。 34.一种非暂时性计算机可读媒体，其存储在一或多个计算机子系统上实行以执行用于检测光罩上的缺陷的计算机实施方法的程序指令，其中所述计算机实施方法包括：获取通过检验子系统针对晶片产生的图像，其中光罩用于在光刻工艺中将特征印刷于所述晶片上，且其中所述获取通过包含于所述一或多个计算机子系统中的一或多个图像处理组件执行；其中所述一或多个计算机子系统包括主用户接口，其经配置用于将针对所述晶片及所述光罩产生的信息提供到用户且用于接收来自所述用户的指令；及其中所述一或多个计算机子系统进一步包括接口组件，其经配置用于提供所述一或多个图像处理组件与所述主用户接口组件之间的接口且用于控制所述检验子系统的一或多个硬件元件；通过将重复项缺陷检测算法应用到由所述一或多个图像处理组件获取的所述图像而执行重复项缺陷检测，其中所述重复项缺陷检测算法经配置以使用热阈值来检测所述晶片上的缺陷且识别是重复项缺陷的所述缺陷，且其中通过所述一或多个图像处理组件执行所述重复项缺陷检测；将来自所述一或多个图像处理组件的包括仅所述重复项缺陷的信息的检验结果发送到所述接口组件；及基于所述晶片上检测到的所述重复项缺陷识别所述光罩上的缺陷，其中通过所述一或多个计算机子系统执行识别所述光罩上的所述缺陷。 35.一种用于检测光罩上的缺陷的计算机实施方法，其包括：获取通过检验子系统针对晶片产生的图像，其中光罩用于在光刻工艺中将特征印刷于所述晶片上，且其中所述获取通过包含于一或多个计算机子系统中的一或多个图像处理组件执行；其中所述一或多个计算机子系统包括主用户接口，其经配置用于将针对所述晶片及所述光罩产生的信息提供到用户且用于接收来自所述用户的指令；及其中所述一或多个计算机子系统进一步包括接口组件，其经配置用于提供所述一或多个图像处理组件与所述主用户接口组件之间的接口且用于控制所述检验子系统的一或多个硬件元件；通过将重复项缺陷检测算法应用到由所述一或多个图像处理组件获取的所述图像而执行重复项缺陷检测，其中所述重复项缺陷检测算法经配置以使用热阈值来检测所述晶片上的缺陷且识别是重复项缺陷的所述缺陷，且其中通过所述一或多个图像处理组件执行所述重复项缺陷检测；将来自所述一或多个图像处理组件的包括仅所述重复项缺陷的信息的检验结果发送到所述接口组件；及基于所述晶片上检测到的所述重复项缺陷识别所述光罩上的缺陷，其中通过所述一或多个计算机子系统执行识别所述光罩上的所述缺陷。
所属类别：	发明专利