DE112013000627T5

DE112013000627T5 - Segmentierung zur Waferinspektion

Info

Publication number: DE112013000627T5
Application number: DE112013000627.8T
Authority: DE
Inventors: Stephanie Chen; Tao Luo; Yong Zhang
Original assignee: KLA Tencor Corp
Current assignee: KLA Corp
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2014-10-09
Also published as: WO2013109755A1; KR20140116946A; KR102009494B1; US20130188859A1; JP2015511310A; TWI562098B; US8831334B2; TW201337839A

Abstract

Verfahren und Systeme zur Segmentierung von Pixeln zur Waferinspektion werden bereitgestellt. Ein Verfahren beinhaltet die Bestimmung einer Statistik für einzelne Pixel auf Grundlage eines Merkmals der einzelnen Pixel in einem Bild, welches für einen Wafer durch ein Inspektionssystem aufgenommen wurde. Das Verfahren beinhaltet ebenfalls, die einzelnen Pixel auf Grundlage der Statistik ersten Segmenten zuzuordnen. Zusätzlich beinhaltet das Verfahren eine oder mehrere Kanten zwischen den ersten Segmenten in einem Bild der ersten Segmente zu detektieren, und eine Kantenkarte zu erzeugen, indem die eine oder mehreren Kanten auf eine Fläche projiziert werden, welche dem Bild des Wafers entspricht. Das Verfahren umfasst ferner, die einzelnen Pixel zweiten Segmenten zuzuordnen, indem die ersten Segmente und die Kantenkarte auf das Bild des Wafers angewendet werden, und dadurch das Bild segmentiert wird. Die Defektinspektion wird auf Grundlage der zweiten Segmente, denen die einzelnen Pixel zugeordnet sind, durchgeführt.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft allgemein die Segmentierung von Pixeln in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion.
2. Beschreibung verwandter Lehre
Die folgende Beschreibung und die Beispiele werden aufgrund ihres Einschlusses in diesen Abschnitt nicht als Stand der Technik anerkannt.
Die Waferinspektion, entweder mit optischen oder Elektronenstrahltechnologien, ist eine wichtige Technik zur Fehlersuche in Herstellungsprozessen von Halbleitern, zur Überwachung von Prozessschwankungen und zur Verbesserung des Produktionsausstoßes in der Halbleiterindustrie. Wegen der beständig sinkenden Größenskala moderner integrierter Schaltkreise (ICs) und der zunehmenden Komplexität des Herstellungsprozesses wird die Inspektion zunehmend schwierig.
Bei jedem Prozessschritt, der auf einen Halbleiterwafer angewandt wird, wird dasselbe Schaltkreismuster auf jeden Die auf dem Wafer gedruckt. Die meisten Wafer-Inspektionssysteme machen sich diesen Umstand zunutze und verwenden einen relativ einfachen Die-zu-Die-Vergleich, um Defekte auf dem Wafer zu detektieren. Jedoch kann der gedruckte Schaltkreis bei jedem Die viele Bereiche gemusterter Merkmale beinhalten, welche sich in der x- oder der y-Richtung wiederholen, etwa Bereiche von DRAM, SRAM oder FLASH. Diese Art von Bereich wird gemeinhin als ein Feldbereich bezeichnet (die übrigen Bereiche werden Zufalls- oder Logikbereiche genannt). Um eine höhere Empfindlichkeit zu erreichen, setzen fortschrittliche Inspektionssysteme unterschiedliche Strategien zur Inspektion der Feldbereiche und der Zufalls- oder Logikbereiche ein.
Die Intensität kann als ein Merkmal der Segmentierung benutzt werden, um Pixel ähnlicher Intensität zu einer Gruppe zusammenzufassen. Dann wird der gleiche Satz von Defektdetektionsparametern auf alle Pixel in derselben Gruppe angewendet (intensitätsbasiert). Jedoch hat dieses Verfahren eine Anzahl an Nachteilen. Beispielsweise kann ein intensitätsbasierter Segmentierungsalgorithmus verwendet werden, wenn ein Geometriemerkmal gleichmäßig streut. Dies ist jedoch oftmals nicht ausreichend. Beispielsweise kann bei einer Segmentierung, welche auf Intensität oder einer Summe von Intensität beruht, ein Wafer in ein ruhiges Feldsegment, ein verrauschtes Seitenumbruchssegment, und ein verrauschtes Überschneidungssegment segmentiert werden. Jedoch können Defekte von Interesse (DOIs) in einem ruhigen Segment übersehen werden, wenn ein ruhiges Segment als ein verrauschtes Segment fehlklassifiziert wird. Segmente können fehlklassifiziert werden, wenn die gleiche Trennlinie zwischen Segmenten im Training und im Betrieb zu unterschiedlichen Segmentierungen führt. Eine solche Fehlklassifizierung der Segmente kann auch schlecht für irgendeine Vorverarbeitung des Bildes sein, etwa für die, welche das periodische Muster in dem Seitenumbruchsbereich entfernt. Als solche ist eine Segmentierung, welche rein auf Intensität oder der Summe von Intensität beruht, anfällig für Instabilitäten, welche mit Intensitätsschwankungen von Job zu Job während des Betriebs in Zusammenhang stehen. Daher wird eine Segmentierung benötigt, welche auf einer anderen Eigenschaft beruht.
Ein weiteres Verfahren zur Segmentierung der Ausgabe eines Dunkelfeld(DF)-Inspektionssystems ist projektionsbasierte Segmentierung (PBS). PBS stellt eine relativ einfache Möglichkeit dar, Segmente in Bereichen zu trennen, welche auf der relativen projizierten Intensität in der x- und in der y-Richtung beruht. Meistens funktioniert der PBS-Ansatz gut. Da er im Vorverarbeitungsabschnitt von DF-Wafer-Inspektionsalgorithmen verwendet wird, gibt es jedoch Fälle, in denen das PBS-Segmentierungsergebnis entlang der Seite der zugrundeliegenden physikalischen Strukturmuster fluktuiert, was die projektionsbasierte Segmentierung instabil macht. Das direkte Ergebnis ist, einige ruhige Segmente als verrauschte Segmente fehlzusegmentieren und umgekehrt. Die Folge ist, dass die Defektinspektion weniger an lokales Rauschen anpassbar ist.
Ein zusätzliches Verfahren zur Segmentierung der Ausgabe eines Dunkelfeld-Inspektionssystems ist Segmentierung auf Grundlage des Intensitätsmedians (MBS). MBS ist stabiler als PBS, da die Unterschiede der Medianintensität zwischen dem Feldbereich und dem Seitenumbruchsbereich meistens erheblich sind, was eine einfachere Trennung zwischen Feld und Seitenumbruch bereitstellt. Jedoch können die Segmentgrenzen aus der MBS unregelmäßig sein, was möglicherweise nicht sehr gut mit dem zugrundeliegenden physikalischen Strukturmuster korreliert.
Dementsprechend wäre es vorteilhaft, Verfahren und Systeme zur Segmentierung von Pixeln in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion zu entwickeln, welche einen oder mehrere der vorstehend beschriebenen Nachteile nicht aufweisen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die folgende Beschreibung verschiedener Ausführungsformen soll in keiner Weise als Beschränkung des Gegenstands der anhängenden Ansprüche aufgefasst werden.
Eine Ausführungsform betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Segmentierung von Pixeln in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion. Das Verfahren beinhaltet das Bestimmen einer Statistik für einzelne Pixel auf Grundlage eines Merkmals der einzelnen Pixel in einem Bild, das für einen Wafer durch ein Inspektionssystem aufgenommen wurde. Das Verfahren beinhaltet ebenso, die einzelnen Pixel auf Grundlage der Statistik ersten Segmenten zuzuordnen und eine oder mehrere Kanten zwischen den ersten Segmenten in einem Bild der ersten Segmente zu detektieren. Zusätzlich beinhaltet das Verfahren, eine Kantenkarte zu erzeugen, indem die eine oder mehreren Kanten auf eine Fläche projiziert werden, welche dem Bild für den Wafer entspricht. Das Verfahren beinhaltet ferner, die einzelnen Pixel zweiten Segmenten zuzuordnen, indem die ersten Segmente und die Kantenkarte auf das Bild für den Wafer angewendet werden, wodurch das Bild segmentiert wird. Die Defektdetektion wird auf Grundlage der zweiten Segmente, denen die einzelnen Pixel zugeordnet sind, durchgeführt. Schritte des Verfahrens werden von einem Computersystem durchgeführt.
Jeder der Schritte des oben beschriebenen computerimplementierten Verfahrens kann wie im Weiteren hierin beschrieben durchgeführt werden. Das oben beschriebene computerimplementierte Verfahren kann jeglichen anderen Schritt oder jegliche anderen Schritte jeglichen anderen Verfahrens oder jeglicher anderer Verfahren beinhalten, welche hierin beschrieben werden. Das oben beschriebene computerimplementierte Verfahren kann unter Verwendung jeglicher hierin beschriebener Systeme durchgeführt werden.
Eine weitere Ausführungsform bezieht sich auf ein nicht-flüchtiges computerlesbares Medium, welches Programmanweisungen gespeichert hat, welche auf einem Computersystem ausführbar sind, um ein Verfahren zur Segmentierung von Pixeln in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion durchzuführen. Das Verfahren beinhaltet die Schritte des oben beschriebenen computerimplementierten Verfahrens. Das computerlesbare Medium kann ferner wie hierin beschrieben konfiguriert sein. Die Schritte des Verfahrens können wie hierin weiter beschrieben ausgeführt werden. Zusätzlich kann das Verfahren, für das die Programmanweisungen ausführbar sind, irgendeinen anderen Schritt oder irgendwelche anderen Schritte von irgendeinem anderen oder irgendwelchen anderen hierin beschriebenen Verfahren beinhalten.
Eine weitere Ausführungsform betrifft ein System, welches ausgebildet ist, Pixel in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion zu segmentieren. Das System beinhaltet ein Inspektionssubsystem, welches ausgebildet ist, ein Bild für einen Wafer zu erzeugen. Das System beinhaltet ebenso ein Computersubsystem, welches dazu ausgebildet ist, die Schritte des oben beschriebenen Verfahrens durchzuführen. Das System kann weiter wie hierin beschrieben ausgebildet sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und nach Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offenbar werden, in denen
1 eine schematische Darstellung ist, welche eine Ausführungsform eines computerimplementierten Verfahrens zur Segmentierung von Pixeln in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion zeigt;
2 ein Blockdiagramm ist, welches eine Ausführungsform eines nicht-flüchtigen computerlesbaren Mediums zeigt, welches Programmanweisungen beinhaltet, welche auf einem Computersystem ausführbar sind, um ein oder mehrere der hierin beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens durchzuführen;
3 eine schematische Darstellung ist, welche eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Systems zeigt, welches ausgebildet ist, Pixel in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion zu segmentieren.
Wenngleich die Erfindung verschiedenen Abwandlungen und alternativen Gestaltungen zugänglich ist, werden spezifische Ausführungsformen davon als Beispiele in den Zeichnungen gezeigt und hierin im Detail beschrieben. Es sollte jedoch klar sein, dass die Zeichnungen und die zugehörige detaillierte Beschreibung nicht dazu gedacht sind, die Erfindung auf die offenbarte spezifische Ausführungsform zu beschränken, sondern im Gegenteil die Erfindung alle Abwandlungen, Äquivalente und Alternativen abdecken soll, welche unter den Geist und den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie in den anhängenden Ansprüchen definiert, fallen.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Hinblick auf die Zeichnungen ist anzumerken, dass die Zeichnungen nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind. Insbesondere ist der Maßstab einiger Elemente der Figuren stark übertrieben, um Merkmale der Elemente zu betonen. Es ist auch anzumerken, dass die Zeichnungen nicht im gleichen Maßstab gezeichnet sind. Elemente, welche in mehr als einer Zeichnung gezeigt sind und die ähnlich ausgebildet sein können, sind mit der gleichen Bezugsziffer gekennzeichnet.
Eine Ausführungsform betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Segmentierung von Pixeln in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion. Das computerimplementierte Verfahren kann beinhalten, ein Bild eines Wafers zu erfassen, welches von einem Inspektionssystem erzeugt wurde. Das Erfassen des Bildes für den Wafer kann unter Verwendung des Inspektionssystems durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Erfassen des Bildes es beinhalten, das Inspektionssystem zu benutzen, um Licht über den Wafer zu scannen und ein Bild/Bilder als Antwort auf Licht zu erzeugen, dass von dem Wafer, der durch das Inspektionssystem detektiert wird, während des Scannens gestreut und/oder reflektiert wird. Auf diese Weise kann das Erfassen des Bildes das Scannen des Wafers beinhalten. Jedoch beinhaltet das Erfassen des Bildes nicht notwendigerweise das Scannen des Wafers. Zum Beispiel kann das Erfassen des Bildes beinhalten, das Bild von einem computer-lesbaren Speichermedium zu erfassen, in welchem das Bild gespeichert worden ist (zum Beispiel durch das Inspektionssystem). Das Erfassen des Bildes von dem Speichermedium kann in jeder geeigneten Weise durchgeführt werden, und das Speichermedium, von dem das Bild erfasst wird, kann jegliches hierin beschriebene Speichermedium sein. Obwohl in manchen hierin beschriebenen Ausführungsformen das für den Wafer erfasste Bild als ein „Bildfeld” bezeichnet oder beschrieben wird, kann das Bild für den Wafer, welches in den hierin beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, jegliches Bild oder jeglicher Bereich eines jeglichen Bildes sein, welches von jeglichem Waferinspektionssystem erzeugt oder erfasst werden kann.
Das Verfahren beinhaltet, eine Statistik für einzelne Pixel auf Grundlage eines Merkmals der einzelnen Pixel in einem Bild zu bestimmen, das für einen Wafer durch ein Inspektionssystem erfasst worden ist. In einer Ausführungsform ist das Merkmal die Bildintensität der einzelnen Pixel. In einigen Ausführungsformen ist die Statistik der Median der Bildintensität der einzelnen Pixel. Auf diese Weise kann das Verfahren beinhalten, eine Statistik für jeden der einzelnen Pixel auf einer Pixel-für-Pixel-Basis zu bestimmen, wenn auch die Statistik für jeglichen Pixel unter Verwendung des Merkmals mehrerer Pixel in dem Bild bestimmt werden kann. Beispielsweise kann die Medianintensität eines einzelnen Pixels auf Grundlage der Bildintensität dieses Pixels und der Bildintensität der benachbarten Pixel bestimmt werden. Der Median der Bildintensität kann unter Verwendung irgendeines geeigneten Verfahrens oder Algorithmus bestimmt werden. Ferner können das Merkmal und die Statistik jegliches andere geeignete Merkmal und jegliche andere geeignete Statistik der einzelnen Pixel beinhalten, welche in irgendeiner geeigneten Weise bestimmt werden.
Das Verfahren beinhaltet ebenfalls, die einzelnen Pixel auf Grundlage der Statistik ersten Segmenten zuzuordnen. Wenn die Statistik der Median der Bildintensität ist, wie oben beschrieben, kann dieser Schritt ähnlich der Segmentierung auf Grundlage der Medianintensität (MBS) sein. Jedoch helfen zusätzliche hierin beschriebene Schritte dabei, die Segmentgrenzen in MBS mit größerer Genauigkeit zu bestimmen. „Segmente” können allgemein definiert werden als verschiedene Teile eines gesamten Wertebereichs von möglichen Werten für die einzelnen Pixel. Die Segmente können auf Grundlage von Werten für die Statistik der einzelnen Pixel definiert werden, in Abhängigkeit von dem Defektdetektionsalgorithmus, der die Segmente benutzt. Zum Beispiel kann im Multiple-Die-Auto-Thresholding (MDAT) Algorithmus der Wert für die Statistik der einzelnen Pixel, welcher zur Definition der ersten Segmente benutzt wird, den Medianwert der Intensität beinhalten. In einem solchen, verdeutlichenden und nicht beschränkenden, Beispiel kann, wenn der gesamte Wertebereich der Medianwerte der Intensität von 0 bis 255 reicht, eines der ersten Segmente Medianwerte der Intensität von 0 bis 100, und ein weiteres der ersten Segmente kann Medianwerte der Intensität von 101 bis 255 beinhalten. Auf diese Weise entspricht eines der ersten Segmente dunkleren Pixeln in dem Bild, und das andere der ersten Segmente entspricht helleren Pixeln in dem Bild. Die in den hierin beschriebenen Ausführungsformen verwendeten ersten Segmente können in jeglicher geeigneten Weise bestimmt werden, und die einzelnen Pixel können den ersten Segmenten unter Verwendung jeglichen geeigneten Verfahrens und/oder Algorithmus zugeordnet werden.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren, ein Bild zu erzeugen, welches die Statistik zeigt, die für die einzelnen Pixel erzeugt worden ist, und das Zuordnen der einzelnen Pixel zu den ersten Segmenten wird auf Grundlage des Bildes, welches die Statistik zeigt, durchgeführt. Zum Beispiel kann das Verfahren beinhalten, das Bild für den Wafer auf Grundlage der Pixelintensitätsstatistiken (z. B. Medianintensität, bereichsbasiert, etc.) zu markieren. Ferner, wenn auch einige Ausführungen hierin als auf der Medianintensität basierend beschrieben werden, ist dies so zu verstehen, dass die Ausführungsformen zunächst auf jeglicher Statistik basieren können, wobei die Kantendetektion, wie hierin beschrieben, später durchgeführt wird. In einem solchen Beispiel, gezeigt in 1, kann das Verfahren das Bild 10 erzeugen, welches die Statistik zeigt, welche für jeden der einzelnen Pixel als eine Funktion der einzelnen Pixel bestimmt wird. Ist die Statistik der Median der Bildintensität, wie oben beschrieben, kann das in 1 gezeigte Bild 10 ein Medianbild für einen Kanal (ein Detektionssubsystem oder einen Detektor) des Inspektionssystems sein, und andere Bilder können separat für die anderen Kanäle des Inspektionssystems erzeugt werden. Jenes Bild kann dann für die erste Segmentierung benutzt werden. Zum Beispiel können die ersten Segmente 12 in dem Bild 10 so definiert werden, dass sie Pixel beinhalten, welche Werte für die Statistik in einem Wertebereich haben, und die ersten Segmente 14 können so definiert werden, dass sie Pixel beinhalten, die Werte für die Statistik in einem anderen Wertebereich, der von dem ersten Wertebereich verschieden ist, haben. Daher können die Pixel in dem Bild auf Grundlage der Statistik in erste Segmente getrennt werden. Das Zuordnen der Pixel zu den ersten Segmenten beinhaltet nicht notwendigerweise die Erzeugung eines Bildes wie oben beschrieben und die Verwendung des Bildes für die erste Segmentierung kann in jeglicher anderen geeigneten Weise durchgeführt werden.
Das Verfahren beinhaltet ebenso das Detektieren einer oder mehrerer Kanten zwischen den ersten Segmenten in einem Bild der ersten Segmente. In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren es, das Bild der ersten Segmente dadurch zu erzeugen, dass die einzelnen Pixel auf Grundlage der ersten Segmente, denen die einzelnen Pixel zugeordnet wurden, markiert werden. Beispielsweise kann, wie in 1 gezeigt, das Bild 16 der ersten Segmente dadurch erzeugt werden, dass die einzelnen Pixel des Bildes 10 auf Grundlage der ersten Segmente, denen die einzelnen Pixel zugeordnet wurden, markiert werden. Die Kantendetektion kann dann auf das markierte Bild angewendet werden. Auf diese Weise kann MBS auf das Medianbild 10 angewendet werden, um das Bild 16 zu erzeugen, welches die markierten ersten Segmente zeigt. Genauer, da das Bild 16 Pixel in zwei verschiedenen ersten Segmenten (erste Segmente 12 und 14) beinhaltet, kann das Bild 16 ein binäres Bild sein, wobei eines der ersten Segmente (erste Segmente 12) als schwarze Bereiche 18 in dem Bild gezeigt werden, und die anderen der ersten Segmente (erste Segmente 14) als weiße Bereiche 20 in dem Bild gezeigt werden. Das Bild, das die markierten ersten Segmente zeigt, kann dann als eine Segmentierungsmaske für andere hierin beschriebene Schritte verwendet werden (z. B. indem es mit einem Bild, welches für den Wafer erfasst wurde, so überlagert wird, dass Pixel innerhalb der verschiedenen Segmente auf Grundlage ihrer Position innerhalb der Maske identifiziert werden können. Das Bild, das die ersten Segmente zeigt, kann ebenso in jeglicher anderen geeigneten Weise markiert werden (z. B. über Farbunterschiede, Grauwertunterschiede, alphanumerische Unterschiede und dergleichen). Dieses Bild kann dann benutzt werden, um die Kante/die Kanten der ersten Segmente zu detektieren, wie hierin weiter beschrieben wird.
In einer Ausführungsform beinhalten die eine oder mehreren Kanten mindestens eine Kante, die sich in der x-Richtung erstreckt, mindestens eine Kante, die sich in der y-Richtung erstreckt, oder eine Kombination aus mindestens einer Kante, die sich in der x-Richtung erstreckt und mindestens einer Kante, die sich in der y-Richtung erstreckt. Zum Beispiel kann die Kantendetektion horizontale und/oder vertikale Kantendetektion beinhalten. In einem solchen Beispiel kann die Kantendetektion für jeden Pixel (i, j) in einem Bild wie dem oben beschriebenen markierten Bild 1 zu der horizontalen Kante an der i-ten Position addieren, wenn (i, j – 1), (i, j + 1) zu verschiedenen Segmenten gehören. Zusätzlich kann die Kantendetektion 1 zu der vertikalen Kante bei der j-ten Position addieren, wenn (i – 1, j), (i + 1, j) zu verschiedenen Segmenten gehören. In dem in 1 gezeigten Beispiel können unter Verwendung des Bildes 16 zwei vertikale Kanten 22 und 24, welche sich in die y-Richtung erstrecken, detektiert werden (bezüglich der horizontalen Achse 26) und eine horizontale Kante 28, die sich in die x-Richtung erstreckt, kann detektiert werden (bezüglich der vertikalen Achse 30). Dies ist eine relativ einfache Kantendetektionsmethode, die auf jegliche spezifische Anwendung, Überlegungen hinsichtlich der Computernutzung, oder Kosten abgestimmt werden kann. Ferner kann die Kantendetektion in einer Anzahl weiterer Weisen durchgeführt werden.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren es, eine oder mehrere der detektierten Kanten vor der hierin weiter beschriebenen Erzeugung der Kantenkarte zu modifizieren, auf Grundlage von räumlichen Merkmalen der einen oder mehreren detektierten Kanten. Dieser Schritt kann es beinhalten, redundante Kanten zu entfernen. Beispielsweise ist wegen der Rauigkeit der physikalischen Struktur und Auflösungsbeschränkungen des Inspektionssystems, die Kante von Segmenten in einem Bild nicht immer klar ausgebildet. Daher kann der Kantendetektionsschritt mehrere Kanten (redundante Kanten) detektieren, die im Wesentlichen nahe beieinander um eine wirkliche physikalische Kante herum liegen. Die eine oder mehreren detektierten Kanten können modifiziert werden, beispielsweise durch Verwendung eines Dilationsalgorithmus, um die Kanten, die im Wesentlichen nahe beieinander liegen, zu einer Kante zu vereinigen (oder zu reduzieren). Der Dilationsalgorithmus kann jeglicher geeignete bekannte Dilationsalgorithmus sein.
Das Verfahren beinhaltet ebenso, eine Kantenkarte zu erzeugen, indem die eine oder mehreren Kanten über eine Fläche projiziert werden, welche dem Bild für den Wafer entspricht. Auf diese Weise können die hierin beschriebenen Verfahren projektionsbasierte Segmentierung (PBS) auf Grundlage der Kanteninformation durchführen. Beispielsweise kann, wie in 1 gezeigt, die Kantenkarte 32 als ein Gitter aus der Kantenprojektion der in 1 gezeigten horizontalen und vertikalen Kanten (Kanten 22, 24 und 28) erzeugt werden. Projektion der einen oder mehreren Kanten kann beinhalten, jegliche Kanten auszudehnen, die detektiert wurden und sich nicht über das gesamte Bild erstrecken, so dass sie sich über das gesamte Bild erstrecken. Mit anderen Worten kann die Projektion der Kante(n) die Ausdehnung einer Kante entlang ihrer Länge beinhalten, so dass sie sich über die gesamte Bildfläche erstreckt.
Kanten auf Grundlage einer statistikbasierten (z. B. basierend auf dem Median der Intensität) Segmentkarte zu detektieren und dann die Kante(n) in die x- und/oder y-Richtungen zu projizieren, kann sehr dazu beitragen, die Zweideutigkeit der Kante(n) im Vergleich mit der intensitätsbasierten Projektion zu reduzieren. Daher kann diese Vorgehensweise benutzt werden, um akkurat Feldbilder für die zugrundeliegenden Strukturmuster zu segmentieren. Die hier beschriebene Kantendetektion, die auf eine Segmentkarte angewendet werden kann, und projektionsbasiert auf die Kantenkarte, ist ferner vorteilhaft stabil (im Hinblick auf irgendwelche Intensitätsschwankungen in dem detektierten Licht vom Wafer, welches zur Bildung des Bildes für den Wafer verwendet wird). Zum Beispiel ist eine MBS Segmentkarte stabil zur Durchführung der Kantendetektion in x und y. Ferner ist die Projektion auf Grundlage der x- und y-Kanten viel stabiler als die Kantenprojektion auf Grundlage anderer Merkmale des Bildes für den Wafer.
Das Verfahren beinhaltet ebenso, die einzelnen Pixel zweiten Segmenten zuzuordnen, indem die ersten Segmente und die Kantenkarte auf das Bild für den Wafer angewendet werden, und dadurch das Bild segmentieren. Daher können die hier beschriebenen Ausführungsformen das Feldbild auf Grundlage der Kanten segmentieren (und markieren). Das Verfahren kann die Pixel auf Grundlage einer Kombination aus Bildintensität (welche verwendet wird, um die ersten Segmente zu definieren, welche auf das Bild angewendet werden) und einem Muster der Intensitätsveränderung (welches verwendet wird, um die Kantenkarte, die auf das Bild angewendet wird, zu definieren) segmentieren, um die zugrundeliegenden Strukturen akkurat zu segmentieren. Zum Beispiel können sogar relativ schmale vertikale Bereiche mit relativ niedriger Bildintensität mit den hier beschriebenen Vorgehensweisen aussegmentiert werden. Ferner ist die hier beschriebene Kantenprojektion in x und y ziemlich stabil für die Rekonstruktion der Segmentkarte (für die zweiten Segmente).
In einer Ausführungsform beinhaltet das Zuordnen der einzelnen Pixel zu den zweiten Segmenten das Erzeugen der zweiten Segmente auf Grundlage der ersten Segmente und der Kantenkarte und das Anwenden der zweiten Segmente auf die einzelnen Pixel. Beispielsweise kann die Segmentierungsmaske (oder das Bild 16, welches die ersten Segmente zeigt) mit dem Gitter (oder der Kantenkarte 32, welche die Kanten zeigt) kombiniert werden, um Gruppen zweiter Segmente zu erzeugen, die im Bild 34 in 1 gezeigt sind. Auf diese Weise zeigt dieses Bild die Gruppen zweiter Segmente und kann als eine Maske für die zweite Segmentierung benutzt werden, wie oben beschrieben. Das Zuordnen der einzelnen Pixel zu den zweiten Segmenten kann jedoch in jeglicher anderen geeigneten Weise erfolgen.
Die Defektdetektion wird auf Grundlage der zweiten Segmente, denen die einzelnen Pixel zugeordnet sind, durchgeführt. Zum Beispiel können die hier beschriebenen Ausführungsformen als Vorverarbeitungsverfahren verwendet werden, um Bereiche in verschiedene Segmente zu trennen, sind aber selbst kein Inspektions- oder Defektdetektionsalgorithmus. Die hier beschriebenen Ausführungsformen können zur Vorverarbeitung bei jedem Inspektionsalgorithmus verwendet werden. Auf diese Weise kann die Defektdetektion in jeglicher geeigneten Weise durchgeführt werden, unter Verwendung jeglichen geeigneten Verfahrens und/oder Algorithmus.
Schritte des Verfahrens werden durch ein Computersystem ausgeführt, welches wie hier weiter beschrieben konfiguriert sein kann.
In einer Ausführungsform führt die Zuordnung der einzelnen Pixel zu den ersten Segmenten dazu, dass die einzelnen Pixel, die unterschiedliche Niveaus des Rauschens aufweisen, unterschiedlichen ersten Segmenten zugeordnet werden. Zum Beispiel segmentieren die hier beschriebenen Verfahren im Grunde Segmente niedriger Intensität von Segmenten hoher Intensität in der Form rechteckiger Begrenzungszellen. Daher trennen die hier beschriebenen Verfahren im Wesentlichen Segmente mit relativ niedrigem Rauschen von Segmenten mit relativ hohem Rauschen, und die Segmente, die unterschiedliche Niveaus des Rauschens aufweisen, können dann separat während der Defektdetektion bearbeitet werden, so dass interessierende Defekte (DOIs) in jedem der Segmente detektiert werden können, unabhängig von den Niveaus des Rauschens (z. B. indem eine auf die Pixel angewendete Schwelle angepasst wird), was ebenso Störungen, Rauschen und Hintergrundsignaldetektion unterdrückt.
In einer weiteren Ausführungsform entspricht wenigstens eines der ersten Segmente einem Bereich auf dem Wafer, welcher Strukturen mit einem ersten Merkmal enthält, und entspricht wenigstens ein weiteres der ersten Segmente einem Bereich auf dem Wafer, welcher Strukturen mit einem zweiten Merkmal enthält, welches vom ersten Merkmal verschieden ist. Zum Beispiel, da Waferstrukturen, die unterschiedliche Merkmale haben, das Licht von dem Wafer, das durch das Inspektionssystem detektiert wird, in unterschiedlichen Weisen beeinflussen, und da die ersten Segmente auf Grundlage einer Statistik, welche mit dem Bild des Wafers (z. B. Median der Bildintensität) in Zusammenhang steht, definiert werden können, können die ersten Segmente verwendet werden, um unterschiedliche Bereiche des Wafers zu trennen, die unterschiedliche Strukturen enthalten. Ferner, da die ersten Segmente auf Grundlage einer Statistik eines Merkmals der einzelnen Pixel definiert sind, anstatt auf Grundlage des Merkmals selbst, können die ersten Segmente verwendet werden, um die Bereiche mit relativ hoher Genauigkeit zu trennen.
In einigen Ausführungsformen entspricht wenigstens eines der zweiten Segmente einem Bereich auf dem Wafer, welcher Strukturen enthält, die ein erstes Merkmal aufweisen, und entspricht wenigstens ein anderes der zweiten Segmente einem Bereich auf dem Wafer, welcher Strukturen enthält, die ein zweites Merkmal aufweisen, welches vom ersten Merkmal verschieden ist. Zum Beispiel können, da die zweiten Segmente, zumindest teilweise, auf den ersten Segmenten beruhen, und da verschiedene erste Segmente, wie oben beschrieben, verschiedenen Bereichen entsprechen können, die Strukturen mit unterschiedlichen Merkmalen enthalten, auch die zweiten Segmente verschiedenen Bereichen entsprechen, die Strukturen mit unterschiedlichen Merkmalen enthalten.
In einer Ausführungsform entspricht mindestens eines der ersten Segmente einem Seitenumbruchsbereich einer Vorrichtung, die auf dem Wafer hergestellt wird, und mindestens ein weiteres der ersten Segmente entspricht einem Feldbereich der Vorrichtung. Seitenumbrüche sind in der Fachwelt allgemein definiert als Bereiche eines Die, die im Wesentlichen stetige Bereiche des physikalischen Speichers trennen. Jeder der stetigen Bereiche des physikalischen Speichers kann gemeinhin als eine Seite bezeichnet werden. Innerhalb eines dunklen Feldbereichs gibt es keinen wesentlichen Merkmalsunterschied und daher keinen wesentlichen Intensitätsunterschied, lediglich etwas Hintergrundrauschen. Da jedoch die Seitenumbrüche beträchtlich andersartige Strukturen beinhalten als die Feldbereiche, gibt es einen erheblichen Intensitätsunterschied im Bild für die Seitenumbrüche im Vergleich zu den Feldbereichen. Daher können die Ausführungsformen ein Feldsegment von einem Seitenumbruchssegment trennen. Wie hierin weiter beschrieben, kann die Medianintensität die Statistik des Merkmals der einzelnen Pixel sein, welche benutzt wird, um die einzelnen Pixel den ersten Segmenten zuzuordnen. Die Benutzung der Medianintensität, wie hierin beschrieben, ist vorteilhaft, weil sie stabil für die Unterscheidung von Feld und Seitenumbruch hinsichtlich des Intensitätsunterschieds ist.
In einigen Ausführungsformen entspricht mindestens eines der zweiten Segmente einem Seitenumbruchsbereich einer Vorrichtung, welches auf dem Wafer hergestellt wird, und mindestens ein weiteres der zweiten Segmente entspricht einem Feldbereich der Vorrichtung. Zum Beispiel können, da die zweiten Segmente, zumindest teilweise, auf den ersten Segmenten basieren, und da einige der ersten Segmente, wie oben beschrieben, Seitenumbruchsbereichen entsprechen können, während andere erste Segmente Feldbereichen entsprechen können, einige der zweiten Segmente ebenfalls Seitenumbruchsbereichen entsprechen, und andere zweite Segmente können Feldbereichen entsprechen.
In einer Ausführungsform wird das Verfahren durchgeführt, während das Inspektionssystem den Wafer scannt. Wenn zum Beispiel Bildfelder für einen Wafer während des Scannens erfasst werden, kann das Verfahren für jedes oder zumindest einige der Bildfelder durchgeführt werden. Auf diese Weise kann das Verfahren in Echtzeit während der Inspektion durch ein Computersubsystem eines Inspektionssystems durchgeführt werden, welches wie hierin weiter beschrieben konfiguriert sein kann.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Bild für den Wafer eines von mehreren Bildfeldern, welche nacheinander für unterschiedliche Bereiche auf dem Wafer während des Scannens des Wafers durch das Inspektionssystem erfasst wurden. Zum Beispiel kann ein Detektor oder ein Detektionssubsystem des Inspektionssystems mehrere Bildfelder erfassen, während der Wafer relativ zu dem Inspektionssystem bewegt wird oder umgekehrt. Daher können die Bildfelder bei unterschiedlichen Positionen auf dem Wafer erfasst werden. Das hierin beschriebene Verfahren kann für irgendwelche oder alle diese Bildfelder durchgeführt werden. Zum Beispiel wird in einer solchen Ausführungsform das Verfahren für mehr als eines der mehreren Bildfelder durchgeführt. Auf diese Weise kann das Verfahren unabhängig und getrennt für jedes Bildfeld auf Feld-für-Feld-Basis durchgeführt werden.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Bild für den Wafer eines von mehreren Bildfeldern, welche gleichzeitig für einen Bereich auf dem Wafer durch mehrere Detektionssubsysteme des Inspektionssystems erfasst wurden, und das Verfahren beinhaltet es, einzelne Pixel in mindestens einem anderen der mehreren Bildfelder den zweiten Segmenten zuzuordnen, indem die ersten Segmente und die Kantenkarte auf das mindestens eine andere der mehreren Bildfelder angewendet werden. Zum Beispiel kann das Segmentierungsergebnis, welches unter Verwendung irgendeines Feldbildes erzeugt wurde, auf Bildfelder zu anderen Detektionssubsystemen (oder „Kanälen”) des Inspektionssystems für denselben Job angewendet werden. Auf diese Weise kann die Segmentierung, die für Bildfelder, die durch einen Kanal erzeugt wurden, bestimmt wurde, in manchen Fällen auf ein Bildfeld angewendet werden, das durch einen anderen Kanal erzeugt wurde.
In einigen Ausführungsformen ist das Inspektionssystem ein Dunkelfeld-Inspektionssystem. Daher können die hierin beschriebenen Ausführungsformen zur Segmentierung auf einem Dunkelfeld-Inspektionssystem verwendet werden, welches wie hierin weiter beschrieben konfiguriert sein kann. Zusätzlich verbessern die hierin beschriebenen Ausführungsformen die Genauigkeit, Stabilität und die leichte Anwendbarkeit der Segmentierung von Waferbildern, die von einem Dunkelfeld-Scan-Inspektionssystem erzeugt werden. Jedoch sind die hierin beschriebenen Ausführungsformen nicht spezifisch für einen bestimmten Wafer, oder eine bestimmte Schicht oder ein bestimmtes Inspektionssystem. Zum Beispiel kann das Verfahren verwendet werden, um jegliche Bilder zu segmentieren, unabhängig davon, welche Art von Inspektionssystem zur Erfassung der Bilder benutzt wurde.
Das Verfahren kann ebenso beinhalten, Ergebnisse irgendeines Schrittes oder irgendwelcher Schritte des Verfahrens in einem computerlesbaren Speichermedium zu speichern. Die Ergebnisse können jegliche hierin beschriebenen Ergebnisse beinhalten, und können in jeder bekannten Weise abgespeichert werden. Das Speichermedium kann jegliches bekannte, geeignete Speichermedium beinhalten. Nachdem die Ergebnisse abgespeichert wurden, kann auf die Ergebnisse in dem Speichermedium zugegriffen werden, und die Ergebnisse können wie hierin beschrieben verwendet werden, zur Anzeige für einen Benutzer formatiert werden, von einem anderen Software-Modul, anderen Verfahren oder System benutzt werden, etc.
Eine weitere Ausführungsform betrifft ein nicht-flüchtiges computerlesbares Medium, welches Programmanweisungen speichert, die auf einem Computersystem ausführbar sind, um ein Verfahren (d. h. ein computerimplementiertes Verfahren) durchzuführen zur Segmentierung von Pixeln in einem Bild eines Wafers für die Defektdetektion. Eine solche Ausführungsform ist in 2 gezeigt. Zum Beispiel, wie in 2 gezeigt, speichert das computerlesbare Medium 36 Programmanweisungen 38, die auf einem Computersystem 40 ausführbar sind, um das oben beschriebene Verfahren durchzuführen. Das computerimplementierte Verfahren, für das die Programmanweisungen ausführbar sind, kann jeglichen anderen Schritt oder jegliche anderen Schritte jeglichen anderen hierin beschriebenen Verfahrens oder jeglicher anderen hierin beschriebenen Verfahren beinhalten. Die Programmanweisungen 38, welche Verfahren wie die hierin beschriebenen implementieren, können auf einem computerlesbaren Medium 40 gespeichert werden. Das computerlesbare Medium kann ein Speichermedium wie etwa eine magnetische oder optische Platte, oder ein magnetisches Band oder jegliches andere bekannte geeignete nicht-flüchtige computerlesbare Medium sein.
Die Programmanweisungen können in unterschiedlicher Weise implementiert werden, darunter unter anderem prozedurbasierte Techniken, komponentenbasierte Techniken, und/oder objektorientierte Techniken. Zum Beispiel können die Programmanweisungen unter Verwendung von Matlab, Visual Basic, ActiveX Controls, C, C++ Objekten, C#, JavaBeans, Microsoft Foundation Classes („MFC”), oder anderer Technologien oder Methoden, je nach Wunsch, implementiert werden.
Das Computersystem 40 kann unterschiedliche Formen haben, darunter ein Personal-Computer-System, ein Mainframe-Computer-System, eine Workstation, ein Systemcomputer, ein Bildcomputer, ein programmierbarer Bildcomputer, ein Parallelprozessor, oder jegliche andere bekannte Vorrichtung. Allgemein kann der Begriff „Computersystem” breit definiert werden als jegliche Vorrichtung umfassend, die einen oder mehrere Prozessoren aufweist und Anweisungen aus einem Speichermedium ausführt.
Eine zusätzliche Ausführungsform betrifft ein System, welches dazu konfiguriert ist, Pixel in einem Bild eines Wafers für die Defektdetektion zu segmentieren. Eine Ausführungsform eines solchen Systems ist in 3 gezeigt. Wie in 3 gezeigt, beinhaltet das System 42 das Inspektionssubsystem 44 und das Computersubsystem 46. Das Inspektionssubsystem ist dazu konfiguriert, ein Bild für einen Wafer zu erzeugen. Zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, beinhaltet das Inspektionssubsystem die Lichtquelle 48, etwa einen Laser. Die Lichtquelle 48 ist dazu ausgebildet, Licht auf die Polarisationskomponente 50 zu richten. Zusätzlich kann das Inspektionssubsystem mehr als eine Polarisationskomponente (nicht gezeigt) beinhalten, welche jeweils unabhängig im Strahlengang von der Lichtquelle positioniert werden kann. Jede der Polarisationskomponenten kann dazu ausgebildet sein, die Polarisation des Lichts von der Lichtquelle in anderer Weise zu verändern. Das Inspektionssubsystem kann dazu ausgebildet sein, die Polarisationskomponenten in jeglicher geeigneten Weise in den Strahlengang von der Lichtquelle hinein und daraus heraus zu bewegen, abhängig davon, welche Polarisationseinstellung für die Beleuchtung des Wafers während eines Scans ausgewählt wird. Die Polarisationseinstellung, welche für die Beleuchtung des Wafers während eines Scans verwendet wird, kann beinhalten p-polarisiert (P), s-polarisiert (S) oder zirkular polarisiert (C).
Licht, das die Polarisationskomponente 50 verlässt, wird unter einem schiefen Einfallswinkel auf den Wafer 52 gerichtet, was jeden geeigneten schiefen Einfallswinkel beinhalten kann. Das Inspektionssubsystem kann ebenso eine oder mehrere optische Komponenten (nicht gezeigt) beinhalten, welche dazu ausgebildet sind, Licht von der Lichtquelle 48 auf die Polarisationskomponente 50 oder von der Polarisationskomponente 50 auf den Wafer 52 zu richten. Die optischen Komponenten können jegliche bekannte geeignete optische Komponenten beinhalten, etwa, aber nicht beschränkt auf, eine reflektierende optische Komponente. Zusätzlich können die Lichtquelle, die Polarisationskomponente und/oder die eine oder mehreren optischen Komponenten dazu ausgebildet sein, Licht unter einem oder mehreren Einfallswinkeln (z. B. ein schiefer Einfallswinkel und/oder ein im Wesentlichen rechter Einfallswinkel) auf den Wafer zu richten. Das Inspektionssubsystem kann dazu ausgebildet sein, das Scannen dadurch durchzuführen, dass das Licht in jeglicher geeigneten Weise über den Wafer gescannt wird.
Vom Wafer 52 gestreutes Licht kann gesammelt und von mehreren Kanälen des Inspektionssubsystems während des Scannens detektiert werden. Zum Beispiel kann Licht, welches vom Wafer 52 unter Winkeln gestreut wird, die relativ nahe bei einem rechten Winkel liegen, durch die Linse 54 gesammelt werden. Die Linse 54 kann ein lichtbrechendes optisches Element beinhalten, wie in 3 gezeigt. Zusätzlich kann die Linse 54 eines oder mehrere lichtbrechende optische Elemente und/oder eines oder mehrere reflektierende optische Elemente beinhalten. Von der Linse 54 gesammeltes Licht kann auf die Polarisationskomponente 56 gerichtet werden, welche jegliche geeignete bekannte Polarisationskomponente beinhalten kann. Zusätzlich kann das Inspektionssubsystem mehr als eine Polarisationskomponente (nicht gezeigt) beinhalten, von denen jede jeweils unabhängig im Strahlengang des von der Linse gesammelten Lichts positioniert werden kann. Jede der Polarisationskomponenten kann dazu ausgebildet sein, die Polarisation des von der Linse gesammelten Lichts in anderer Weise zu verändern. Das Inspektionssubsystem kann dazu ausgebildet sein, die Polarisationskomponenten in jeglicher geeigneten Weise in den Strahlengang des von der Linse gesammelten Lichts und daraus heraus zu bewegen, abhängig von der Polarisationseinstellung, welche für die Detektion des von der Linse 54 während des Scannens gesammelten Lichts ausgewählt wird. Die Polarisationseinstellung, welche für die Detektion des von der Linse 54 während des Scannens gesammelten Lichts verwendet wird, kann jegliche hierin beschriebene Polarisationseinstellung beinhalten (etwa P, S und unpolarisiert (N)).
Licht, welches die Polarisationskomponente 56 verlässt, wird auf den Detektor 58 gerichtet. Der Detektor 58 kann jeglichen bekannten geeigneten Detektor beinhalten, etwa ein Charge-Coupled-Device (CCD) oder eine andere Art von Bilddetektor. Der Detektor 58 ist dazu ausgebildet, ein Bild zu erzeugen, welches von dem gestreuten, von der Linse 54 gesammelten und durch das Polarisationselement 56 transmittierten Licht abhängt, wenn er im Strahlengang des gesammelten gestreuten Lichts positioniert wird. Daher bilden Linse 54, Polarisationskomponente 56, sofern im Strahlengang des von der Linse 54 gesammelten Lichts angebracht, und Detektor 58 einen Kanal des Inspektionssubsystems. Dieser Kanal des Inspektionssubsystems kann jegliche andere bekannte geeignete optische Komponente (nicht gezeigt) beinhalten, etwa eine Fourier-Filter-Komponente.
Licht das vom Wafer 52 unter anderen Winkeln gestreut wird, kann durch Linse 60 gesammelt werden. Die Linse 60 kann wie oben beschrieben ausgebildet sein. Von der Linse 60 gesammeltes Licht kann auf die Polarisationskomponente 62 gerichtet werden, welche jegliche bekannte geeignete Polarisationskomponente beinhalten kann. Zusätzlich kann das Inspektionssubsystem mehr als eine Polarisationskomponente (nicht gezeigt) beinhalten, von denen jede unabhängig in dem Strahlengang des von der Linse gesammelten Lichts positioniert werden kann. Jede der Polarisationskomponenten kann dazu ausgebildet sein, die Polarisation des von der Linse gesammelten Lichts in anderer Weise zu ändern. Das Inspektionssubsystem kann dazu ausgebildet sein, die Polarisationskomponenten in jeglicher geeigneten Weise in den Strahlengang des von der Linse gesammelten Lichts und daraus heraus zu bewegen, abhängig von der Polarisationseinstellung, welche für die Detektion des von der Linse 60 während des Scannens gesammelten Lichts ausgewählt wurde. Die Polarisationseinstellung, welche für die Detektion des von der Linse 60 während des Scannens gesammelten Lichts benutzt wird, kann P, S oder N beinhalten.
Licht, welches die Polarisationskomponente 62 verlässt, wird auf den Detektor 64 gerichtet, welcher wie oben beschrieben ausgebildet sein kann. Der Detektor 64 ist ebenso dazu ausgebildet, ein Bild zu erzeugen, welches abhängt von dem gesammelten gestreuten Licht, das durch die Polarisationskomponente 62 läuft, sofern sie in dem Strahlengang des gestreuten Lichts positioniert ist. Daher können Linse 60, Polarisationskomponente 62, sofern sie in dem Strahlengang des von der Linse 60 gesammelten Lichts positioniert ist und Detektor 64 einen weiteren Kanal des Inspektionssubsystems bilden. Dieser Kanal kann ebenso jegliche anderen, oben beschriebenen, optischen Komponenten (nicht gezeigt) beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Linse 60 dazu ausgebildet sein, Licht zu sammeln, welches vom Wafer unter Polarwinkeln von ungefähr 20 Grad bis 70 Grad gestreut wird. Zusätzlich kann die Linse 60 als reflektierende optische Komponente (nicht gezeigt) ausgebildet sein, welche dazu ausgebildet ist, Licht zu sammeln, welches von dem Wafer unter Azimutalwinkeln von ungefähr 360 Grad gestreut wird.
Das in 3 gezeigte Inspektionssubsystem kann ebenso einen oder mehrere andere Kanäle (nicht gezeigt) beinhalten. Zum Beispiel kann das Inspektionssubsystem einen zusätzlichen Kanal beinhalten, der jegliche hierin beschriebenen optischen Komponenten beinhalten kann, etwa eine Linse, eine oder mehrere Polarisationskomponenten, und einen Detektor, und der als ein Seitenkanal konfiguriert ist. Die Linse, die eine oder die mehreren Polarisationskomponenten und der Detektor können weiter wie hierin beschrieben ausgebildet sein. In einem solchen Beispiel kann der Seitenkanal dazu ausgebildet sein, Licht zu sammeln und zu detektieren, welches aus der Einfallsebene herausgestreut wird (beispielsweise kann der Seitenkanal eine Linse beinhalten, welche in einer Ebene zentriert ist, die im Wesentlichen senkrecht zu der Einfallsebene ist, und einen Detektor, welcher dazu ausgebildet ist, von der Linse gesammeltes Licht zu detektieren).
Das Computersubsystem 46 ist dazu ausgebildet, das vom Inspektionssubsystem generierte Bild oder die vom Inspektionssubsystem generierten Bilder zu erhalten. Beispielsweise kann ein Bild oder können Bilder, erzeugt von den Detektoren während des Scannens, dem Computersubsystem 46 zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere kann das Computersubsystem mit jedem der Detektoren (etwa durch ein oder mehrere Übertragungsmedien, die in der 3 durch gestrichelte Linien gezeigt sind, und welche jegliche bekannte geeignete Übertragungsmedien beinhalten können) verbunden sein, derart, dass das Computersubsystem das von den Detektoren erzeugte Bild bzw. die von den Detektoren erzeugten Bilder empfangen kann. Das Computersubsystem kann mit jedem der Detektoren in jeglicher geeigneten Weise verbunden sein. Das Bild bzw. die Bilder, die von den Detektoren während des Scannens des Wafers erzeugt werden, können jegliches hierin beschriebene Bild bzw. jegliche hierin beschriebene Bilder beinhalten.
Das Computersubsystem ist dazu ausgebildet, die Schritte des hierin beschriebenen Verfahrens durchzuführen. Das Computersubsystem kann ebenso dazu ausgebildet sein, jeglichen anderen Schritt oder jegliche anderen Schritte einer jeglichen hierin beschriebenen bzw. jeglicher hierin beschriebenen Verfahrensausführungsformen durchzuführen. Das Computersubsystem, das Inspektionssubsystem und das System können weiter wie hierin beschrieben ausgebildet sein.
Es sei angemerkt, dass die 3 hier gezeigt wird, um allgemein eine Konfiguration eines Inspektionssubsystems darzustellen, welches in die hierin beschriebenen Systemausführungsformen eingeschlossen werden kann. Es ist offensichtlich, dass die hierin beschriebene Konfiguration abgeändert werden kann, um die Leistung des Inspektionssubsystems zu optimieren, wie es gemeinhin gemacht wird, wenn ein kommerzielles Inspektionssystem entworfen wird. Ferner können die hierin beschriebenen Systeme unter Verwendung eines existierenden Inspektionssystems implementiert werden (z. B. indem hierin beschriebene Funktionalität zu einem existierenden Inspektionssystem hinzugefügt wird), etwa der Puma 90xx, 91xx und 93xx Reihen von Maschinen, die im Handel von KLA Tencor, Milpitas, Kalifornien, erhältlich sind. Für einige solche Systeme können die hierin beschriebenen Verfahren als optionale Funktionalität des Systems (z. B. zusätzlich zu anderer Funktionalität des Systems) bereitgestellt werden. Alternativ kann das hierin beschriebene System von Grund auf entworfen werden, um ein völlig neues System bereitzustellen.
Weitere Modifikationen und alternative Ausführungsformen unterschiedlicher Aspekte der Erfindung werden für den Fachmann in Anbetracht dieser Beschreibung offensichtlich sein. Zum Beispiel werden Verfahren und Systeme zur Segmentierung von Pixeln in einem Bild eines Wafers für die Defektdetektion bereitgestellt. Daher soll diese Beschreibung als lediglich beispielhaft aufgefasst werden und dient dem Zweck, den Fachmann über die allgemeine Weise der Ausführung der Erfindung zu unterrichten. Die hierin gezeigten und beschriebenen Formen der Erfindung sollen als die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen aufgefasst werden. Elemente und Materialien können die hier dargestellten und beschriebenen ersetzen, Teile und Prozesse können umgekehrt werden, und bestimmte Merkmale der Erfindung können unabhängig verwendet werden, alles so, wie es dem Fachmann durch diese Beschreibung der Erfindung offensichtlich ist. In den hierin beschriebenen Elementen können Veränderungen vorgenommen werden, ohne vom Geist und dem Schutzumfang der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt, abzuweichen.

Claims

Ein computerimplementiertes Verfahren zur Segmentierung von Pixeln in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion, umfassend: Bestimmen einer Statistik für einzelne Pixel auf Grundlage eines Merkmals der einzelnen Pixel in einem Bild, welches für einen Wafer durch ein Inspektionssystem erfasst wurde; Zuordnen der einzelnen Pixel zu ersten Segmenten auf Grundlage der Statistik; Detektieren einer oder mehrerer Kanten zwischen den ersten Segmenten in einem Bild der ersten Segmente; Erzeugen einer Kantenkarte durch Projektion der einen oder mehreren Kanten auf eine Fläche, welche dem Bild für den Wafer entspricht; und Zuordnen der einzelnen Pixel zu zweiten Segmenten durch Anwenden der ersten Segmente und der Kantenkarte auf das Bild für den Wafer und dadurch Segmentierung des Bildes, wobei die Defektdetektion auf Grundlage der zweiten Segmente, denen die einzelnen Pixel zugeordnet sind, durchgeführt wird, und wobei die Schritte des Verfahrens von einem Computersystem durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Merkmal die Bildintensität der einzelnen Pixel ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Statistik der Bildintensitätsmedian der einzelnen Pixel ist.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner die Erzeugung eines Bildes umfasst, welches die für die einzelnen Pixel bestimmte Statistik zeigt, wobei das Zuordnen der einzelnen Pixel zu den ersten Segmenten auf Grundlage des die Statistik zeigenden Bildes durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner umfasst, das Bild der ersten Segmente dadurch zu erzeugen, dass die einzelnen Pixel auf Grundlage der ersten Segmente, denen die einzelnen Pixel zugeordnet wurden, markiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren Kanten mindestens eine Kante umfassen, welche sich in die x-Richtung erstreckt, mindestens eine Kante, welche sich in die y-Richtung erstreckt, oder eine Kombination aus mindestens einer Kante, welche sich in die x-Richtung erstreckt, und mindestens einer Kante, welche sich in die y-Richtung erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner umfasst, vor dem Erzeugen-Schritt die eine oder mehreren detektierten Kanten auf Grundlage von räumlichen Merkmalen der einen oder mehreren detektierten Kanten zu modifizieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zuordnen der einzelnen Pixel zu den zweiten Segmenten umfasst, die zweiten Segmente auf Grundlage der ersten Segmente und der Kantenkarte zu erzeugen, und die zweiten Segmente auf die einzelnen Pixel anzuwenden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zuordnen der einzelnen Pixel zu den ersten Segmenten dazu führt, dass die einzelnen Pixel, die unterschiedliche Niveaus des Rauschens aufweisen, unterschiedlichen ersten Segmenten zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der ersten Segmente einem Bereich auf dem Wafer entspricht, welcher Strukturen mit einem ersten Merkmal enthält, und wobei mindestens ein anderes der ersten Segmente einem Bereich auf dem Wafer entspricht, welcher Strukturen mit einem zweiten Merkmal, welches vom ersten Merkmal verschieden ist, enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der zweiten Segmente einem Bereich auf dem Wafer entspricht, welcher Strukturen mit einem ersten Merkmal enthält, und wobei mindestens ein anderes der zweiten Segmente einem Bereich auf dem Wafer entspricht, welcher Strukturen mit einem zweiten Merkmal, welches vom ersten Merkmal verschieden ist, enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der ersten Segmente einem Seitenumbruchsbereich einer Vorrichtung entspricht, welche auf dem Wafer hergestellt wird, und wobei mindestens ein anderes der ersten Segmente einem Feldbereich der Vorrichtung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der zweiten Segmente einem Seitenumbruchsbereich einer Vorrichtung entspricht, welche auf dem Wafer hergestellt wird, und wobei mindestens ein anderes der zweiten Segmente einem Feldbereich der Vorrichtung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren während des Scannens des Wafers durch das Inspektionssystem durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bild für den Wafer eines von mehreren Bildfeldern umfasst, welche nacheinander für unterschiedliche Bereiche auf dem Wafer während des Scannens des Wafers durch das Inspektionssystem aufgenommen wurden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bild für den Wafer eines von mehreren Bildfeldern umfasst, welche nacheinander für unterschiedliche Bereiche auf dem Wafer während des Scannens des Wafers durch das Inspektionssystem aufgenommen wurden, und wobei das Verfahren für mehr als eines der mehreren Bildfelder durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bild für den Wafer eines von mehreren Bildfeldern umfasst, welche gleichzeitig für einen Bereich auf dem Wafer durch mehrere Detektionssubsysteme des Inspektionssystems aufgenommen wurden, und wobei das Verfahren ferner umfasst, einzelne Pixel in mindestens einem anderen der mehreren Bildfelder den zweiten Segmenten dadurch zuzuordnen, dass die ersten Segmente und die Kantenkarte auf das mindestens eine andere Bildfeld der mehreren Bildfelder angewendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Inspektionssystem ein Dunkelfeldinspektionssystem ist.
Ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, welches Programmanweisungen enthält, welche auf einem Computersystem ausführbar sind, um ein Verfahren zur Segmentierung von Pixeln in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion durchzuführen, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen einer Statistik für einzelne Pixel auf Grundlage eines Merkmals der einzelnen Pixel in einem Bild, welches für einen Wafer durch ein Inspektionssystem erfasst wurde; Zuordnen der einzelnen Pixel zu ersten Segmenten auf Grundlage der Statistik; Detektieren einer oder mehrerer Kanten zwischen den ersten Segmenten in einem Bild der ersten Segmente; Erzeugen einer Kantenkarte durch Projektion der einen oder mehreren Kanten auf eine Fläche, welche dem Bild für den Wafer entspricht; und Zuordnen der einzelnen Pixel zu zweiten Segmenten durch Anwenden der ersten Segmente und der Kantenkarte auf das Bild für den Wafer und dadurch Segmentierung des Bildes, wobei die Defektdetektion auf Grundlage der zweiten Segmente, denen die einzelnen Pixel zugeordnet sind, durchgeführt wird.
Ein System, welches dazu konfiguriert ist, Pixel in einem Bild eines Wafers zur Defektdetektion zu segmentieren, umfassend: ein Inspektionssubsystem, welches konfiguriert ist, ein Bild für einen Wafer zu erzeugen; und ein Computersubsystem, welches konfiguriert ist zum: Bestimmen einer Statistik für einzelne Pixel auf Grundlage eines Merkmals der einzelnen Pixel in dem Bild für den Wafer; Zuordnen der einzelnen Pixel zu ersten Segmenten auf Grundlage der Statistik; Detektieren einer oder mehrerer Kanten zwischen den ersten Segmenten in einem Bild der ersten Segmente; Erzeugen einer Kantenkarte durch Projektion der einen oder mehreren Kanten auf eine Fläche, welche dem Bild für den Wafer entspricht; und Zuordnen der einzelnen Pixel zu zweiten Segmenten durch Anwenden der ersten Segmente und der Kantenkarte auf das Bild für den Wafer und dadurch Segmentierung des Bildes, wobei die Defektdetektion auf Grundlage der zweiten Segmente, denen die einzelnen Pixel zugeordnet sind, durchgeführt wird.