專利名稱：缺陷分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本發(fā)明涉及微加工過程，具體來說，本發(fā)明涉及缺陷分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
工程師在微加工過程中需要分析缺陷及其它故障以便進(jìn)行故障排除、調(diào)整和改進(jìn)微加工過程。例如，在包括設(shè)計(jì)檢驗(yàn)診斷、生產(chǎn)診斷的半導(dǎo)體生產(chǎn)的所有方面以及微電路研發(fā)的其它方面，缺陷分析是有用的。隨著器件幾何尺寸繼續(xù)縮小以及新材料被引入，當(dāng)今半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度呈指數(shù)增長(zhǎng)。采用這些新材料創(chuàng)建的許多結(jié)構(gòu)再重入、重新穿過先前的層。因此，器件故障的缺陷和結(jié)構(gòu)原因往往隱藏在表面之下。
因此，缺陷分析通常要求基于三維地剖視和查看缺陷。隨著半導(dǎo)體晶片上銅導(dǎo)體器件的不斷增長(zhǎng)的使用，能夠執(zhí)行三維缺陷分析的更優(yōu)良系統(tǒng)比以往更為重要。這是因?yàn)榇嬖诟啾粌?nèi)埋和/或更小的缺陷，另外在許多情況下還需要化學(xué)分析。此外，缺陷表征和故障分析的結(jié)構(gòu)診斷解決方案需要以較少時(shí)間遞交更可靠的結(jié)果，從而允許設(shè)計(jì)人員和制造商放心地分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)故障，了解材料成分以及缺陷來源，并且提高成品率。
然而，傳統(tǒng)系統(tǒng)(例如光檢驗(yàn)工具)所提供的缺陷表征通常是不夠的。缺陷分析過程通常是手動(dòng)且緩慢的，其中，技術(shù)人員單獨(dú)進(jìn)行判定并執(zhí)行分析中的每個(gè)步驟。不是集成到制造過程中，缺陷分析過程更多是面向?qū)嶒?yàn)室而不是面向生產(chǎn)的。實(shí)際上，在許多制造設(shè)備中，缺陷分析在位于“潔凈室”環(huán)境外部的實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行。結(jié)果在返回給制造過程時(shí)可能要用太長(zhǎng)時(shí)間，以及分析結(jié)果的延遲可能導(dǎo)致生產(chǎn)更多缺陷或者停產(chǎn)。當(dāng)對(duì)晶片進(jìn)行詳細(xì)缺陷分析時(shí)，在許多情況下，晶片在經(jīng)過分析之后必須被丟棄以避免污染等，即使只是晶片的一小部分被分析所破壞。隨著不斷增長(zhǎng)的晶片尺寸和材料加工復(fù)雜度，這種損失可能導(dǎo)致重大財(cái)務(wù)困難。
因此，所需要的是一種改進(jìn)的缺陷分析方法及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于分析諸如半導(dǎo)體晶片之類的對(duì)象中的缺陷的方法、裝置及系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，它提供在半導(dǎo)體制造設(shè)備中的制造過程中表征半導(dǎo)體晶片中的缺陷的方法。此過程是部分或完全自動(dòng)的，并且可在晶片制造設(shè)備中進(jìn)行，從而向過程工程師提供快速反饋以便排除故障或改進(jìn)工藝。
一個(gè)實(shí)施例的一種方法包括以下動(dòng)作。檢驗(yàn)半導(dǎo)體晶片以定位缺陷。與已定位缺陷對(duì)應(yīng)的位置則存儲(chǔ)在缺陷文件中。加工件排列在帶電粒子束系統(tǒng)中，以及該系統(tǒng)利用來自缺陷文件的信息自動(dòng)導(dǎo)航到缺陷位置附近。缺陷在帶電粒子束圖像中被標(biāo)識(shí)，并獲取缺陷的圖像。帶電粒子束圖像被自動(dòng)或人工分析，以便表征缺陷。如果缺陷證明需要進(jìn)一步調(diào)查，則由用戶或者自動(dòng)確定一種配方，用于對(duì)缺陷的進(jìn)一步分析。該配方則自動(dòng)被執(zhí)行。該配方通常需要一個(gè)或多個(gè)帶電粒子束操作來移去材料，然后形成暴露表面的圖像。帶電粒子束進(jìn)行的切割或多次切割的位置和取向可根據(jù)帶電粒子束圖像的分析自動(dòng)或手動(dòng)確定。最后，帶電粒子束切割所暴露的一個(gè)或多個(gè)表面被成像，以便獲得關(guān)于缺陷的附加信息。缺陷信息可上傳給成品率管理系統(tǒng)并存儲(chǔ)，使得來自多個(gè)缺陷的信息可被分析，以便了解導(dǎo)致缺陷的制造過程。
以上對(duì)本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了相當(dāng)廣泛的概述，以便可以更好地理解下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述。下面將描述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，所公開的概念以及具體實(shí)施例可方便地用作修改或設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明相同的目的的其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)知道，這類等效構(gòu)造沒有背離所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的精神和范圍。
附圖簡(jiǎn)介 為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，參照附圖來進(jìn)行以下描述，附圖中

圖1A表示本發(fā)明的缺陷分析儀系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖1B表示圖1A的缺陷分析儀系統(tǒng)的缺陷數(shù)據(jù)流。
圖2表示本發(fā)明的缺陷分析儀系統(tǒng)的屏幕界面的一個(gè)實(shí)施例。
圖3A至3N表示本發(fā)明的作業(yè)構(gòu)造器應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施例的界面屏幕與功能定義。
圖3O至3V、3X和3Y表示產(chǎn)品管理器模塊的一個(gè)實(shí)施例的示范屏幕界面，其中的表格列出控件和描述。
圖3Z表示圖3O至3V、3X和3Y的產(chǎn)品管理器的對(duì)齊數(shù)據(jù)樹形圖節(jié)點(diǎn)的一個(gè)示范結(jié)構(gòu)。
圖4A至4N表示本發(fā)明的定序器應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施例的示范界面屏幕和顯示。
圖5表示框圖，說明可采用缺陷瀏覽器的一個(gè)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的不同使用情況。
圖6A至6C表示本發(fā)明的缺陷瀏覽器應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施例的示范屏幕界面。
圖7A表示自動(dòng)管芯重合工具的示范窗口。
圖7B是管芯的圖解圖，表示示范自動(dòng)管芯重合門限區(qū)域。
圖8A表示校準(zhǔn)-對(duì)齊工具的示范屏幕界面。
圖8B是圖8A的屏幕界面的命令和字段描述的表。圖8C表示來自校準(zhǔn)-對(duì)齊工具的匹配結(jié)果。圖8D表示當(dāng)沒有找到匹配時(shí)所返回的示范屏幕界面。
圖9A表示示范剖視工具屏幕界面。
圖9B是圖9A的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖10A表示基準(zhǔn)工具屏幕界面的一個(gè)實(shí)施例。
圖10B是圖10A的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖10C表示缺陷分析屏幕界面的圖像象限中的示范基準(zhǔn)工具圖標(biāo)。
圖10D表示基準(zhǔn)工具的一個(gè)實(shí)施例的示范信息對(duì)話框。
圖10E至10H表示可伴隨圖10A至10D的基準(zhǔn)工具實(shí)施例出現(xiàn)的各種對(duì)話框。
圖11A表示重新對(duì)齊工具的屏幕界面的一個(gè)實(shí)施例。
圖11B表示圖11A的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖12A表示作業(yè)構(gòu)造器配置中EDS工具的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。
圖12B是圖12A的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖12C表示運(yùn)行時(shí)(定序器)配置中EDS工具的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。
圖12D是圖12D的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖13A表示獲取系統(tǒng)設(shè)定工具的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。
圖13B是圖13A的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖13C表示抓取圖像工具的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。
圖13D是圖13C的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖14A表示圖案工具的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。
圖14B是圖14A的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖15A表示暫停工具屏幕界面的一個(gè)實(shí)施例。
圖15B是圖15A的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖15C表示圖15A和圖15B的暫停工具的運(yùn)行時(shí)屏幕。
圖15D是圖15C的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖16表示設(shè)置設(shè)定工具的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。
圖17A表示切片和查看工具的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。
圖17B是圖17A的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖18A表示自動(dòng)腳本工具的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。
圖18B是圖18A的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖19A表示系統(tǒng)設(shè)定工具的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。
圖19B是圖19A的屏幕界面的命令和字段描述的表。
圖20A表示ADR工具的一個(gè)實(shí)施例的示范屏幕界面。
圖20B說明用于實(shí)現(xiàn)圖20A的ADR工具的例程的一個(gè)實(shí)施例。
圖21以圖解方式說明具有多個(gè)管芯的晶片，其中的一個(gè)管芯帶有缺陷。
圖22是圖解流程圖，表示自動(dòng)缺陷識(shí)別過程的一個(gè)實(shí)施例。
圖23A說明不同輪廓提煉方法。
圖23B是用于細(xì)分已識(shí)別缺陷的例程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖24表示缺陷分析過程的一個(gè)實(shí)施例。
圖25表示示范缺陷審查使用情況的例程。
圖26A和圖26B表示示范缺陷分析使用情況的例程。
圖27表示示范缺陷審查和分析使用情況的例程。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明A.概述 本發(fā)明提供對(duì)產(chǎn)品、如集成電路或者在半導(dǎo)體晶片上制造的其它結(jié)構(gòu)中的微觀缺陷的部分或完全自動(dòng)定位及表征。缺陷的自動(dòng)表征可包括如下步驟形成頂面的圖像，切削一個(gè)或多個(gè)截面，形成一個(gè)或多個(gè)截面的圖像，執(zhí)行x射線譜分析(例如能量色散譜“EDS”)以確定表面或者截面中出現(xiàn)的材料的類型，以及存儲(chǔ)缺陷表征數(shù)據(jù)。通過部分或完全自動(dòng)化，本發(fā)明可向過程工程師提供快速反饋。本發(fā)明的實(shí)施例可把缺陷分析過程從在實(shí)驗(yàn)室中執(zhí)行的勞動(dòng)密集的費(fèi)時(shí)過程改為向過程工程師提供及時(shí)反饋以便進(jìn)行故障排除或改進(jìn)生產(chǎn)的生產(chǎn)過程。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明包括缺陷分析儀系統(tǒng)，它對(duì)于在晶片制造過程中的任何點(diǎn)自動(dòng)分析半導(dǎo)體晶片中的缺陷極為有用。(一個(gè)優(yōu)選系統(tǒng)將符合包括SECS-GEM在內(nèi)的200mm和300mm工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，并可擴(kuò)展用于低于0.13μm的工藝。)缺陷通常由缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)來識(shí)別，它通常產(chǎn)生包括所檢測(cè)缺陷的大概位置的缺陷列表。在具有包含帶聚焦離子束柱和電子顯微鏡的“雙射束”帶電粒子束系統(tǒng)的缺陷分析儀系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)可自動(dòng)對(duì)齊晶片，然后自動(dòng)導(dǎo)航到檢驗(yàn)系統(tǒng)指定的缺陷位置并處理缺陷。另外，系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別缺陷，并產(chǎn)生和存儲(chǔ)與缺陷有關(guān)的圖像和附加數(shù)據(jù)。缺陷可采用所確定的更精確位置和大小/形狀信息重新標(biāo)識(shí)。圖像通常采用系統(tǒng)的帶電粒子束其中之一來形成。具有兩個(gè)射束允許不同的成像技術(shù)被使用，它可提供比單射束技術(shù)更多的信息。例如，來自相對(duì)于加工件傾斜的一個(gè)射束的信息將提供與近似垂直于加工件的射束不同的、關(guān)于部位的大小和形狀信息。另外，來自電子束和離子束的信息可明顯不同，并提供與加工件的材料和形態(tài)有關(guān)的信息。其它實(shí)施例可使用或者離子束或者電子束的單射束，其中單射束或者為固定或者是可傾斜的，或者可使用雙電子束。在許多應(yīng)用中，電子束可與氣體配合使用以執(zhí)行切削或淀積，以及其它操作往往采用離子束來進(jìn)行。
在一些實(shí)施例中，在對(duì)一組缺陷自動(dòng)獲取圖像之后，用戶、如晶片制造過程工程師脫機(jī)查看缺陷的已存儲(chǔ)圖像，并指定要用于分析部分或全部缺陷的附加過程。過程工程師可忽略已經(jīng)知道原因的常見缺陷，但指示系統(tǒng)取得其它一些缺陷的一系列漸進(jìn)的截面圖像，并確定一些截面上的化學(xué)成分。然后，晶片可被重新加載到系統(tǒng)中，系統(tǒng)則再次自動(dòng)導(dǎo)航到缺陷，并自動(dòng)執(zhí)行規(guī)定過程，以便為用戶獲取關(guān)于缺陷的附加信息。
指定過程例如可包括切削一個(gè)或多個(gè)截面、取得已暴露截面的圖像、移去一層或多層材料以便暴露和分析內(nèi)埋層、對(duì)表面或內(nèi)埋層進(jìn)行物理測(cè)量或執(zhí)行化學(xué)分析(例如EDS)。在大部分情況下，所有指定過程最好在具有極少或沒有用戶干預(yù)的情況下自動(dòng)執(zhí)行。分析的結(jié)果被存儲(chǔ)，以及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可根據(jù)多個(gè)測(cè)量結(jié)果自動(dòng)確定。結(jié)果還可上傳到成品率管理軟件。
在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)導(dǎo)航到檢驗(yàn)工具所產(chǎn)生的缺陷列表上的缺陷，然后自動(dòng)表征缺陷并在沒有操作員干預(yù)的情況下根據(jù)表征確定要應(yīng)用于各缺陷的一組過程。例如，系統(tǒng)可取得自頂向下的圖像，然后分析圖像以便自動(dòng)表征缺陷。表征可包括確定各缺陷的輪廓和中心。例如，系統(tǒng)可確定，細(xì)長(zhǎng)缺陷應(yīng)當(dāng)通過垂直于其長(zhǎng)軸切割多個(gè)截面并對(duì)其成像來進(jìn)行分析。在自動(dòng)表征缺陷之后，根據(jù)缺陷分類，系統(tǒng)可執(zhí)行附加過程，例如切割一個(gè)或多個(gè)截面以及測(cè)量或化學(xué)分析已暴露材料。例如，工程師可指定，特定類的缺陷的一定百分比將讓多個(gè)截面被切割及成像。
本發(fā)明的使用的簡(jiǎn)單性使它適合于由過程工程師或技術(shù)人員在晶片制造設(shè)備中使用，其中，過程工程師或技術(shù)人員是晶片制造過程的專家，而不一定是帶電粒子束系統(tǒng)的專家。因此，本發(fā)明能夠向晶片制造過程(fab)的過程工程師提供自動(dòng)快速信息。
一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供完整的三維缺陷自動(dòng)包裝。這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例包含綜合導(dǎo)航、剖視的能力、成分分析、高級(jí)氣體化學(xué)淀積和切削、以及成像。稱作“作業(yè)”的分析過程的創(chuàng)建和執(zhí)行對(duì)于工程師和技術(shù)人員簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單任務(wù)。一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的不干涉操作允許用戶輸出一致且可靠的數(shù)據(jù)，其中包括精確分類、優(yōu)質(zhì)圖像、表面或內(nèi)埋特征的三維信息以及化學(xué)數(shù)據(jù)。
為了提供上述自動(dòng)功能性，申請(qǐng)人其中還開發(fā)了以足夠的精度來精確定位及重新定位缺陷、以便在不要求用戶干預(yù)的情況下利用兩個(gè)射束來執(zhí)行多個(gè)操作的方法。在一些實(shí)施例中，電子束和離子束的重合可自動(dòng)保持，即使當(dāng)加工件上的射束的位置被改變，當(dāng)射束參數(shù)、如射束電流被調(diào)整到合乎各缺陷，或者當(dāng)環(huán)境、如在著靶點(diǎn)附近的氣體注射針頭存在或不存在被改變時(shí)。在一些實(shí)施例中，射束著靶點(diǎn)沒有重合，而是相隔一個(gè)已知距離。當(dāng)系統(tǒng)從使用一個(gè)射束轉(zhuǎn)換到使用另一個(gè)射束時(shí)，加工件自動(dòng)被移動(dòng)此已知距離，使得相同的點(diǎn)被兩種射束射中。
系統(tǒng)自動(dòng)重新定位及確定缺陷的大小和形狀，把圖像的放大率調(diào)整到適當(dāng)?shù)闹担{(diào)整射束參數(shù)，以及保持對(duì)齊或者根據(jù)需要通過射束參數(shù)的變化重新對(duì)齊兩個(gè)射束。例如，根據(jù)缺陷的大小和形狀，適當(dāng)?shù)纳涫讖娇勺詣?dòng)被選取，從而控制射束大小和電流。與沒有采用表征的先有技術(shù)系統(tǒng)相比，要求更詳細(xì)的缺陷表征信息，以便指導(dǎo)聚焦離子束操作。
重新定位和對(duì)齊射束的一種方法是通過切削可用來對(duì)齊射束圖像的基準(zhǔn)，從而減小由對(duì)齊缺陷上的射束導(dǎo)致的或者在缺陷于加工中被改變的情況下的可能損壞。當(dāng)著靶點(diǎn)由保持從射束柱到晶片頂部的恒定距離的探針、如電容傳感器從基準(zhǔn)移開時(shí)，射束對(duì)齊可被保持，而與晶片的彎曲或厚度變化無關(guān)。通過提供這種自動(dòng)射束調(diào)整和對(duì)齊，系統(tǒng)可對(duì)不同大小和類型的缺陷自動(dòng)執(zhí)行操作而無需操作員干預(yù)，從而允許自動(dòng)化系統(tǒng)在晶片制造設(shè)備中為過程工程師收集和分析數(shù)據(jù)。
通過向過程工程師提供這個(gè)信息以便快速分析缺陷而無需實(shí)際的操作員，系統(tǒng)將提高FAB的可靠性，并且因數(shù)據(jù)收集的自動(dòng)性質(zhì)而能夠顯著提高數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。
B.系統(tǒng) 參照?qǐng)D1A，在一個(gè)實(shí)施例中，缺陷分析系統(tǒng)105表示為通過網(wǎng)絡(luò)100連接到遠(yuǎn)程接口計(jì)算機(jī)103。缺陷分析系統(tǒng)105一般包括在操作上連接到雙射束缺陷分析儀109和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)111(或與其結(jié)合)的缺陷分析儀計(jì)算機(jī)(“DA計(jì)算機(jī)”)107。DA計(jì)算機(jī)107和雙射束系統(tǒng)109利用軟件108來實(shí)現(xiàn)缺陷分析和表征。
所示裝置、遠(yuǎn)程接口計(jì)算機(jī)103、網(wǎng)絡(luò)100、DA計(jì)算機(jī)107、雙射束系統(tǒng)109和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)111可采用傳統(tǒng)的(但可能經(jīng)過修改)設(shè)備的任何適當(dāng)組合來實(shí)現(xiàn)，以及在許多系統(tǒng)實(shí)施例中可能甚至沒有被包括。(例如，將不采用網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。)網(wǎng)絡(luò)100可以是任何適合的網(wǎng)絡(luò)配置，例如虛擬專用網(wǎng)(“VPN”)、局域網(wǎng)(“LAN”)、廣域網(wǎng)(“WAN”)或它們的任何組合。同樣，用于執(zhí)行遠(yuǎn)程接口103的功能、DA計(jì)算機(jī)107的功能、以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)111的功能的計(jì)算機(jī)可以是任何適合的計(jì)算裝置，例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、PDA、服務(wù)器系統(tǒng)、大型計(jì)算機(jī)、由分立元件構(gòu)成的處理系統(tǒng)和/或它們中的一個(gè)或多個(gè)的組合。它們可運(yùn)行傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)，例如WindowsTM、UnixTM、LinuxTM、SolarisTM和/或定制的作業(yè)相關(guān)操作系統(tǒng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明采用雙射束系統(tǒng)109，它利用垂直于加工件表面的平面或傾斜幾度的離子束以及具有相對(duì)離子束的軸也傾斜例如52度的軸的電子束。在一些實(shí)施例中，離子束和電子束能夠?qū)R，使得兩個(gè)射束的視野重合到數(shù)微米或更小以內(nèi)。離子束通常用來對(duì)加工件進(jìn)行成像和機(jī)械加工，以及電子束主要用于成像，但也可用于對(duì)加工件的某種修改。電子束通常將產(chǎn)生比離子束圖像更高分辨率的圖像，并且它跟離子束一樣不會(huì)破壞所查看表面。兩個(gè)射束形成的圖像可能看來不同，因此兩個(gè)射束可比單射束提供更多信息。這種雙射束系統(tǒng)可由分立元件構(gòu)成，或者可來源于諸如可向Hillsboro，OR的FEI公司購(gòu)買的AlturaTM或ExpidaTM系統(tǒng)等的傳統(tǒng)裝置。
在所述實(shí)施例中，軟件108包括用戶界面組件112、缺陷分析儀應(yīng)用程序/系統(tǒng)113、作業(yè)構(gòu)造器應(yīng)用程序115、定序器應(yīng)用程序116、缺陷瀏覽器應(yīng)用程序117以及工具組件118。用戶界面組件112產(chǎn)生用戶界面(例如屏幕界面)，用于向用戶提供對(duì)缺陷分析儀、缺陷瀏覽器、定序器和作業(yè)構(gòu)造器應(yīng)用程序以及工具組件所提供的功能的可控制訪問。缺陷分析儀應(yīng)用程序113控制缺陷分析儀系統(tǒng)105的整體操作。它控制對(duì)系統(tǒng)的訪問，以及在接收到來自用戶的請(qǐng)求時(shí)調(diào)用其它各種應(yīng)用程序和工具組件。
作業(yè)構(gòu)造器應(yīng)用程序115允許用戶創(chuàng)建“作業(yè)”，它定義缺陷分析，并審查要對(duì)一個(gè)或多個(gè)晶片內(nèi)的缺陷部位執(zhí)行的任務(wù)。作業(yè)可由定序器應(yīng)用程序116來執(zhí)行，它至少部分自動(dòng)地使缺陷分析系統(tǒng)對(duì)指定缺陷部位執(zhí)行作業(yè)任務(wù)。在一個(gè)實(shí)施例中，軟件平臺(tái)被使用，它支持Active-XTM和xPLIBTM自動(dòng)化層，從而允許用戶界面與系統(tǒng)的電子設(shè)備之間的更好通信。缺陷瀏覽器應(yīng)用程序117允許用戶有選擇地審查從缺陷分析儀系統(tǒng)執(zhí)行的缺陷分析所得到的圖像和數(shù)據(jù)。缺陷瀏覽器應(yīng)用程序117可從缺陷分析系統(tǒng)105中運(yùn)行，或者可從遠(yuǎn)程或其它的獨(dú)立接口運(yùn)行。例如，缺陷分析儀應(yīng)用程序113可在DA計(jì)算機(jī)107中運(yùn)行，DA計(jì)算機(jī)107用作遠(yuǎn)程接口客戶機(jī)103的中央服務(wù)器(例如可能位于FAB)，遠(yuǎn)程接口客戶機(jī)103可例如從用戶的臺(tái)式機(jī)訪問缺陷瀏覽器應(yīng)用程序115，用于監(jiān)測(cè)缺陷分析的結(jié)果。
任何適合的軟件(傳統(tǒng)的和/或自發(fā)的)應(yīng)用程序、模塊和組件可用于實(shí)現(xiàn)軟件108。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，缺陷分析儀應(yīng)用程序/系統(tǒng)采用FEI Co.在它的許多缺陷分析系統(tǒng)中所提供的xPTM缺陷分析軟件來實(shí)現(xiàn)。在此實(shí)施例中，軟件被創(chuàng)建，用于實(shí)現(xiàn)作業(yè)構(gòu)造器、定序器、缺陷瀏覽器、工具組件和附加用戶界面組件。傳統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)技術(shù)可用于根據(jù)以下所述的缺陷分析和表征原理來創(chuàng)建這類軟件。
圖1B表示正運(yùn)行的軟件應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)流。在本描述中，作業(yè)構(gòu)造器115和定序器116應(yīng)用程序包含在缺陷分析儀應(yīng)用程序113中。缺陷分析儀應(yīng)用程序113接收缺陷文件作為輸入。它把缺陷文件信息與到關(guān)聯(lián)的所捕捉圖像的路徑一起傳送給數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)111。缺陷瀏覽器117具有用于從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)111搜索以及有選擇地查看缺陷數(shù)據(jù)和圖像的界面。通過經(jīng)由可配置文件夾/目錄結(jié)構(gòu)119放置所產(chǎn)生的缺陷文件和圖像，一組已審查圖像和數(shù)據(jù)則可有選擇地導(dǎo)出到成品率管理模塊120。在以下部分，將更詳細(xì)地論述軟件模塊。
1.缺陷分析儀應(yīng)用程序 圖2表示用于實(shí)現(xiàn)缺陷分析應(yīng)用程序的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。在此實(shí)施例中，缺陷分析儀應(yīng)用程序113與作業(yè)構(gòu)造器115、定序器116和缺陷瀏覽器117應(yīng)用程序一起結(jié)合到FEI公司所提供的基于xPTM的雙射束系統(tǒng)中。缺陷分析應(yīng)用程序是系統(tǒng)軟件的一個(gè)功能部分，它為多段顯示器提供成像部分205、部位狀態(tài)部分215、工具部分225、導(dǎo)航部分235以及專用缺陷分析儀部分245。下面更詳細(xì)地描述這些部分的每個(gè)的用途和操作。從工具部分225和缺陷分析儀部分245，用戶可顯示作業(yè)構(gòu)造器界面、定序器界面或缺陷瀏覽器界面。(在所示圖中，表示了作業(yè)構(gòu)造器/配方構(gòu)造器顯示。)在一個(gè)實(shí)施例中，還使用于為特定作業(yè)類型配置系統(tǒng)的自動(dòng)對(duì)齊設(shè)置頁面對(duì)用戶是可用的。因此，為了調(diào)用缺陷瀏覽器、定序器、作業(yè)構(gòu)造器或工具組件的任一個(gè)，用戶可打開缺陷分析儀應(yīng)用程序113，并且經(jīng)由與圖2所示相似的屏幕界面來訪問所需模塊。這些模塊(例如缺陷瀏覽器)中一部分或全部可以在獨(dú)立接口中和/或通過不同的計(jì)算機(jī)裝置另外或單獨(dú)可訪問。
2.作業(yè)構(gòu)造器 作業(yè)構(gòu)造器應(yīng)用程序115使用戶能夠構(gòu)造用于分析缺陷部位的“作業(yè)”。它還允許用戶編輯作業(yè)、配置部位(例如在沒有提供自動(dòng)對(duì)齊設(shè)置應(yīng)用程序時(shí))、以及對(duì)部位分配過程。作業(yè)包括一個(gè)或多個(gè)配方，它們定義在特定缺陷部位要完成的工作。有三種基本的作業(yè)結(jié)構(gòu)(1)各部位上的相同部位序列，(2)不同部位上的不同部位序列，以及(3)具有相同過程的部位組。這種工作可包括例如采用基準(zhǔn)來標(biāo)記部位、切削截面、或保存圖像、或者組合。用戶通過連貫和定義配方及工具(包括預(yù)定義系統(tǒng)配方/工具和用戶定義配方/工具)來構(gòu)造作業(yè)。工具由工具組件118產(chǎn)生，并關(guān)聯(lián)(例如對(duì)應(yīng)于或調(diào)用)可由定序器116發(fā)起和/或執(zhí)行的軟件指令。定序器運(yùn)行由作業(yè)構(gòu)造器創(chuàng)建的作業(yè)。這包括寫入分析信息以及與在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)111中存儲(chǔ)及管理的缺陷分析文件數(shù)據(jù)庫之間傳遞存儲(chǔ)圖像。在一個(gè)實(shí)施例中，作業(yè)構(gòu)造器還包括獨(dú)立產(chǎn)品管理器模塊，用于管理作業(yè)和配方所使用的和為作業(yè)和配方創(chuàng)建的數(shù)據(jù)。
有至少兩種配方涉及諸如采用基準(zhǔn)來標(biāo)記部位等手動(dòng)或半自動(dòng)任務(wù)的設(shè)置配方，以及涉及諸如切削截面或抓取圖像等自動(dòng)任務(wù)的過程配方。配方包括工具，這些工具是配方中的構(gòu)件塊，即用于在缺陷部位上完成特定任務(wù)的對(duì)象。例如，其中有用于布圖、成像、管芯間移動(dòng)以及建立射束一致性的工具，等等。配方可具有任何數(shù)量的工具。因此，可以部分或完全自動(dòng)化的作業(yè)一般具有至少一個(gè)配方，以及每個(gè)配方通常具有一個(gè)或多個(gè)工具。
參照?qǐng)D3A至3N，說明示范作業(yè)構(gòu)造器界面。圖3A表示其中已經(jīng)選取作業(yè)構(gòu)造器頁面302的一個(gè)缺陷分析儀屏幕界面。作業(yè)構(gòu)造器應(yīng)用程序包括用于構(gòu)造作業(yè)的多個(gè)命令和功能。所述命令選項(xiàng)在圖3B的表中列示及描述。作業(yè)相關(guān)信息包括批次號(hào)、晶片ID、部位列表以及部位序列(或多個(gè)序列)。這個(gè)信息在作業(yè)頁面上顯示。從作業(yè)構(gòu)造器頁面，用戶可選擇工具并根據(jù)給定缺陷部位輸入數(shù)據(jù)，在一個(gè)實(shí)施例中，給定缺陷部位在預(yù)輸入的缺陷文件中粗略地描述。用戶也可調(diào)用產(chǎn)品管理器，在下面對(duì)它進(jìn)行說明。
在一個(gè)實(shí)施例中，作業(yè)構(gòu)造器應(yīng)用程序具有集成但獨(dú)立的配方構(gòu)造器組件。這允許用戶從包括預(yù)先配置的工具在內(nèi)的工具構(gòu)造配方，供將來使用。配方則可用于作業(yè)的組裝或者用于所有缺陷部位采用相同配方的使用情況中。配方通常經(jīng)過配置，使得晶片和缺陷文件在運(yùn)行時(shí)在定序器中與配方關(guān)聯(lián)。用戶可從現(xiàn)有配方來構(gòu)造配方或者通過創(chuàng)建新配方來構(gòu)造配方。為了構(gòu)造新配方，用戶(1)開啟新的配方；(2)選擇要添加到配方的工具；(3)配置工具；(4)根據(jù)需要重復(fù)步驟2和3；以及(5)保存新創(chuàng)建的配方。用戶還可類似地編輯現(xiàn)有配方。用戶可構(gòu)造配方庫，這些配方則可分配給(1)缺陷文件中的所有部位，以及(2)特定缺陷部位。分配給某個(gè)部位的配方的任何示例均可修改。用戶能夠訪問某個(gè)部位，然后決定過程。
圖3C表示插入工具界面。通過這個(gè)界面，用戶在作業(yè)序列中添加和刪除工具。工具的每個(gè)示例可具有唯一名稱。在作業(yè)構(gòu)造過程中，預(yù)先配置的工具和組合工具可單獨(dú)或成組地添加到部位。對(duì)于每個(gè)部位，可定義唯一配置。
圖3D表示作業(yè)晶片數(shù)據(jù)條目面板。作業(yè)構(gòu)造器的輸入數(shù)據(jù)在對(duì)話框中輸入(它也可由定序器使用)。操作員在此對(duì)話框中選擇缺陷部位過濾器。輸入作業(yè)構(gòu)造器的數(shù)據(jù)包括標(biāo)識(shí)將保存所抓取圖像的位置的位置數(shù)據(jù)、定義圖像注釋的數(shù)據(jù)以及特定部位序列的名稱數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，作業(yè)構(gòu)造器把邏輯插入作業(yè)，使得在分析某個(gè)類、大小等的多個(gè)缺陷之后，可停止或采取在作業(yè)中所定義的其它某個(gè)動(dòng)作。
參照?qǐng)D3E和圖3F，作業(yè)構(gòu)造器應(yīng)用程序還可包括組合過濾特征。這使用戶能夠通過把過濾器附加到作業(yè)部位列表來把審查會(huì)話限制到某些類型的缺陷而不是其它缺陷。(術(shù)語“審查會(huì)話”用來表示用于審查缺陷的會(huì)話，且可包括來自通過定位缺陷來接收初始缺陷文件、表征缺陷以及進(jìn)一步分析缺陷的動(dòng)作。)用戶可在審查會(huì)話期間的任何時(shí)間附加部位過濾器。圖3G中的表列示并描述了各種過濾器接口命令/功能。在所述實(shí)施例中，為了過濾缺陷部位，用戶可以(1)單擊圖3F的過濾器對(duì)話框中的“新建”來創(chuàng)建新的過濾器文件，或者單擊“打開”以選取現(xiàn)有過濾器，以及(2)定義新的過濾器或者對(duì)現(xiàn)有過濾器文件進(jìn)行變更。根據(jù)配置，只有那些符合所定義標(biāo)準(zhǔn)的部位才被顯示在晶片圖中，以及使用“審查部位列表”區(qū)中的“下一個(gè)”和“上一個(gè)”按鈕變成可用的，并列示在“選擇部位”對(duì)話框中的部位列表中。
圖3H表示具有可用于創(chuàng)建過濾器的部位過濾標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的表。一組過濾標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)定義過濾器。不符合有效部位過濾器的標(biāo)準(zhǔn)的缺陷部位被排除在審查之外。
為了指定過濾器值，用戶可輸入部位編號(hào)、部位編號(hào)的范圍(例如3-7)或者由關(guān)系運(yùn)算符之后跟隨數(shù)字來表示的與部位編號(hào)的關(guān)系(例如＞10)。在后一個(gè)實(shí)例(＞10)中，部位值7和10不合格，但10.001和13合格?？赡艿年P(guān)系運(yùn)算符在圖3I的表中給出。
參照?qǐng)D3J，用戶也可使部位的隨機(jī)子集被選取。通過使用所示對(duì)話框中的控件，用戶可指定僅最大數(shù)量的部位或者給定百分比的部位通過過濾器。為了指定隨機(jī)子集，用戶從列表框中選擇“Enable Random Subset(啟用隨機(jī)子集)”、選擇“Percent(百分比)”或“Maximum(最大值)”，以表明要指定的隨機(jī)子集的類型；在文本框中鍵入在選取“百分比”時(shí)鍵入部位的百分比(部位過濾器將隨機(jī)地通過滿足其它過濾標(biāo)準(zhǔn)的部位的指定百分比)，或者(b)在選取“最大值”時(shí)鍵入部位的最大數(shù)量(部位過濾器將隨機(jī)地通過不超過滿足其它過濾標(biāo)準(zhǔn)的部位的指定數(shù)量。
參照?qǐng)D3K和3L，可測(cè)試已編輯的有效部位過濾器的結(jié)果。這允許用戶通過單擊“APPLY NOW(現(xiàn)在應(yīng)用)”來測(cè)試部位過濾器的結(jié)果，而無需關(guān)閉“編輯有效部位過濾器”對(duì)話框。這更新“測(cè)試結(jié)果”組中的部位計(jì)數(shù)，并且還更新“審查部位列表”窗口。
參照?qǐng)D3M，被激活的部位過濾器可暫時(shí)被禁用。為了暫時(shí)禁用有效部位過濾器，用戶可選擇“TEMPORARILY DISABLESITE FILTER(暫時(shí)禁用部位過濾器)”，它使得對(duì)話框出現(xiàn)。當(dāng)作業(yè)已經(jīng)被創(chuàng)建及保存時(shí)，信息被導(dǎo)出到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)111，如缺陷分析儀安裝時(shí)所配置的那樣。
圖3N表示用于存儲(chǔ)部位數(shù)據(jù)的一種示范作業(yè)構(gòu)造器部位列表格式。部位數(shù)據(jù)可從電子表格中提供，允許數(shù)據(jù)被排序、過濾、復(fù)制、粘貼等。用戶可決定什么列將位于作業(yè)構(gòu)造器部位列表中。這樣做的好處是易于過濾、排序、復(fù)制和粘貼信息；以及比起其它實(shí)現(xiàn)，增加了一次的信息可見度。用戶也可指定載物臺(tái)行程的路徑。用戶還可指定管芯排序的方式。例如，用戶可指定以下列方式對(duì)管芯排序(1)以迂回順序，它減小在審查過程中載物臺(tái)行程的總量；(2)通過增加行然后增加列，它保持管芯的每行中的載物臺(tái)運(yùn)動(dòng)的相同整體方向。
用戶還可控制對(duì)部位排序的方式。如果用戶進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，則分別在每個(gè)管芯中對(duì)部位排序。例如，部位可按以下方式來排序(1)增加y(軸)然后增加x(軸)，這減小審查過程中載物臺(tái)行程的總量；(2)增加部位ID，這保持審查過程中部位ID的一般遞增趨勢(shì)；或者(3)采用與缺陷文件中相同的順序，這保持部位按與缺陷文件中相同的順序。
參照?qǐng)D3O至3Z，表示產(chǎn)品管理器界面的一個(gè)實(shí)施例。產(chǎn)品管理器界面用作設(shè)計(jì)為配方/對(duì)齊數(shù)據(jù)庫的通用接口的控件，實(shí)現(xiàn)多用途配方和對(duì)齊審查、訓(xùn)練及創(chuàng)建。它主要包括可以直接從配方構(gòu)造器界面啟動(dòng)的或者作為作業(yè)構(gòu)造器界面中的選項(xiàng)的獨(dú)立模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，它具有各種屬性，包括手動(dòng)選取的管芯、劃分的對(duì)齊訓(xùn)練、劃分的對(duì)齊測(cè)試、用于創(chuàng)建新模塊的向?qū)Ы缑嬷С?、缺陷瀏覽器界面修改功能、通過拖放界面對(duì)現(xiàn)有配方、過濾器、對(duì)齊數(shù)據(jù)及部位圖的便捷復(fù)制、部位圖的易于編輯/創(chuàng)建、部位過濾器的易于編輯/創(chuàng)建、以及部位序列的易于編輯/創(chuàng)建。
圖3O表示配方管理器的屏幕界面，圖3P表示配方樹的屏幕界面，以及圖3Q是列示它們的控件與描述的表。圖3R表示新設(shè)置向?qū)У钠聊唤缑?，圖3S表示組件編輯器的界面，以及圖3T是列示它們的控件與描述的表。圖3U表示對(duì)齊編輯器的屏幕界面，以及圖3V是列示它們的控件與描述的表。圖3X表示配方瀏覽器的屏幕界面，以及圖3Y是列示它們的控件與描述的表。最后，圖3Z表示對(duì)齊數(shù)據(jù)樹查看節(jié)點(diǎn)的示范結(jié)構(gòu)。
所示產(chǎn)品管理器提供現(xiàn)有對(duì)齊、配方、部位列表及部位圖的更像數(shù)據(jù)庫形式的視圖。通過UI所提供的是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)網(wǎng)格控件，它可被排序，但不需要是可配置的。這個(gè)控件的主要用途是允許用戶訪問他們可拖放到新的或現(xiàn)有的產(chǎn)品中的對(duì)齊及配方信息庫。
3.定序器 定序器例如根據(jù)指定部位/任務(wù)序列對(duì)指定部位執(zhí)行作業(yè)中所定義的動(dòng)作和工具任務(wù)。本質(zhì)上，它提供部位與正對(duì)其執(zhí)行的工具之間的協(xié)調(diào)和通信。缺陷分析儀內(nèi)的定序器可支持以下行為的任何組合(1)它可運(yùn)行其中已經(jīng)指定多個(gè)部位的作業(yè)；(2)它可對(duì)不同晶片運(yùn)行相同部位列表和部位序列；(3)它即使在已經(jīng)執(zhí)行多個(gè)作業(yè)的情況下也可保持與晶片和部位關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)；(4)它可對(duì)在一盒中的晶片依次運(yùn)行不同的作業(yè)；以及(5)它可在不同部位運(yùn)行不同的部位序列。另外，對(duì)于一些系統(tǒng)，缺陷文件可經(jīng)過手動(dòng)過濾，或者缺陷文件中所指定的每個(gè)部位可被處理。
圖4A至4N表示定序器應(yīng)用程序的屏幕界面的一個(gè)實(shí)施例的屏幕視圖。圖4A表示其中顯示了定序器頁面445的缺陷分析儀屏幕界面，以及圖4B表示具有關(guān)聯(lián)描述的命令選項(xiàng)的表。定序器頁面445可通過工具欄按鈕或者“頁面”菜單來訪問，“頁面”菜單是位于屏幕右上方的下拉菜單，允許用戶選擇若干“頁面”中的任一個(gè)、如定序器頁面或作業(yè)構(gòu)造器頁面，以便完成特定任務(wù)。用戶可通過單擊“運(yùn)行“按鈕從定序器運(yùn)行作業(yè)。當(dāng)缺陷分析儀正運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)可在圖像象限405中顯示實(shí)時(shí)缺陷部位圖像，在狀態(tài)象限415中顯示運(yùn)行時(shí)狀態(tài)信息，以及在導(dǎo)航象限425中顯示導(dǎo)航晶片圖。
在所示圖中，定序器頁面445具有在定序器運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的運(yùn)行時(shí)顯示447。它表示作業(yè)進(jìn)度、狀態(tài)以及作業(yè)中的部位的結(jié)果(通過/正處理/未通過)。用戶能夠配置來自部位列表的哪些項(xiàng)目將出現(xiàn)在顯示中，顯示在必要時(shí)滾動(dòng)。部位的狀態(tài)可能是已接觸(例如被訪問，處理可能或者可能沒有開始，但沒有結(jié)束)，未接觸(例如未被訪問、未被處理)，已完成/已進(jìn)行/已處理(例如被訪問并且處理已完成)。對(duì)于“熱批(hot lots)”的用戶以及當(dāng)用戶在被中止或部分完成的多遍序列中處理多個(gè)晶片時(shí)，了解這種部位狀態(tài)可能很重要。
當(dāng)定序器被激活時(shí)，晶片圖顯示425顯示在導(dǎo)航象限425。光標(biāo)的當(dāng)前位置顯示在晶片圖的左下角。晶片圖可使用彩色來傳遞與被處理晶片有關(guān)的信息。例如，可將灰色用于晶片外部的區(qū)域(顯示區(qū)未被晶片覆蓋的部分)，黑色用于晶片背景，綠色用于被布圖晶片的管芯輪廓，以及紅色用于零列和行(管芯圖案的零列和零行中的管芯輪廓)。在晶片圖顯示427中，具有與它們關(guān)聯(lián)的過程的部位能夠被可視地標(biāo)記。符合有效部位過濾器的標(biāo)準(zhǔn)的部位可表示在晶片圖中。另外，對(duì)部位可存在動(dòng)態(tài)色彩變化，以表明不同部位序列、當(dāng)前部位(所示十字表明當(dāng)前有效的部位)以及合格/不合格。
參照?qǐng)D4C，說明定序器設(shè)置過程的一個(gè)實(shí)施例。在用戶登錄缺陷分析系統(tǒng)451、啟動(dòng)離子源452并設(shè)置離子及電子束的張力453之后，在454從“頁面”菜單選擇定序器頁面。用戶隨后選擇“運(yùn)行”命令455，它使“作業(yè)晶片數(shù)據(jù)對(duì)話”框462在步驟456出現(xiàn)。在晶片加載之前，在此對(duì)話框中輸入作業(yè)晶片數(shù)據(jù)。
圖4D與說明其命令選項(xiàng)和數(shù)據(jù)字段及相關(guān)描述的表的圖4E共同表示作業(yè)晶片數(shù)據(jù)輸入框的一個(gè)實(shí)施例。在此實(shí)施例中，所有字段通常是可編輯的，并且一般具有常用值的列表。(這個(gè)數(shù)據(jù)也可在作業(yè)構(gòu)造器中定義。)圖4F和圖4G表示作業(yè)晶片數(shù)據(jù)輸入對(duì)話框的備選實(shí)例。對(duì)于圖4G的系統(tǒng)，盤存或者由缺陷分析儀自動(dòng)執(zhí)行(在這種情況下不需要盤存按鈕)，或者通過單擊“盤存”按鈕手動(dòng)執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，盤存操作檢查一盒晶片是否加載到缺陷表征系統(tǒng)。如圖4F和圖4G所示，這個(gè)實(shí)施例允許用戶指定對(duì)于多盒中的多個(gè)晶片的自動(dòng)處理。在盤存已經(jīng)執(zhí)行之后，用戶選擇個(gè)別晶片。對(duì)裝載的槽位的一次點(diǎn)擊選擇它，將其顯示色彩從藍(lán)色改為有效紅色。用戶輸入晶片和批次信息。然后，用戶選擇另一個(gè)槽位。這個(gè)槽位變?yōu)橛行Ъt色，且用戶輸入其信息。先前選取的槽位改為紅色(不是有效的)。單擊紅色(不是有效的)槽位將其改為有效的。如果用戶單擊有效槽位，則它被取消選定，并且其顯示色彩從紅色改為藍(lán)色。它的信息被保持。在至少一個(gè)晶片的信息被輸入之后，“運(yùn)行”按鈕為活動(dòng)的。當(dāng)用戶單擊“運(yùn)行”時(shí)，未選取晶片的信息被清除，缺陷分析儀將繼續(xù)進(jìn)行此作業(yè)。信息對(duì)話框被顯示。如果用戶單擊“取消”，則所有信息被清除，以及系統(tǒng)返回到前一個(gè)步驟。
在步驟456返回圖4C的序列過程圖，用戶設(shè)置作業(yè)信息、保存數(shù)據(jù)并加載作業(yè)。定序器在帶有或沒有光學(xué)字符識(shí)別(“OCR”)的兩種匣盒間系統(tǒng)中工作。在帶有OCR的匣盒間系統(tǒng)中，系統(tǒng)可讀取晶片ID并自動(dòng)設(shè)置缺陷文件。用戶通常將輸入作業(yè)文件和操作員ID，但只是對(duì)于第一個(gè)晶片。附加信息可包括槽位號(hào)和盒號(hào)。如果用戶沒有選擇槽位，則頂部填充槽位被選取。在沒有OCR的系統(tǒng)中，用戶通常即使不輸入所有信息，也要輸入大部分信息。每個(gè)晶片單獨(dú)加載。用戶可在運(yùn)行作業(yè)之前把槽位號(hào)與晶片Id關(guān)聯(lián)。所有晶片通常經(jīng)過預(yù)掃描。即，存在各晶片的缺陷文件，且文件在系統(tǒng)中。當(dāng)作業(yè)完成時(shí)，定序器卸載晶片并加載下一個(gè)晶片。系統(tǒng)通常加載第一個(gè)晶片。用戶則可選取作業(yè)文件，輸入操作員ID，并選取特定槽位。他/她則單擊“運(yùn)行”。相反，OCR系統(tǒng)可讀取批次ID和晶片ID。然后，系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中查找關(guān)聯(lián)的缺陷文件，以及定序器運(yùn)行此作業(yè)。
圖4H表示“缺陷文件”對(duì)話框，用于選擇數(shù)據(jù)格式和缺陷文件。這個(gè)對(duì)話框在用戶單擊作業(yè)晶片數(shù)據(jù)輸入對(duì)話框中的“缺陷文件”選擇按鈕時(shí)出現(xiàn)。在打開缺陷文件之前，用戶從選定缺陷文件對(duì)話框或者圖4I中所示的選擇部位列表窗口的列表框中選擇數(shù)據(jù)格式。在選擇數(shù)據(jù)格式時(shí)，用戶取消選擇任何先前選定的缺陷文件，并從選擇部位列表(圖4I)窗口中刪除其內(nèi)容。然后，用戶取消選擇活動(dòng)晶片圖。最近選定的數(shù)據(jù)格式通常為缺省。因此，一般不需要重新選擇數(shù)據(jù)格式。最初選擇缺陷文件，缺陷文件是先前選定的文件。不同的缺陷文件可通過以下方式的任一個(gè)來選取(1)通過在缺陷文件文本框中鍵入缺陷文件的名稱，然后單擊“確定”；或者(2)通過從文件的列表中選擇缺陷文件，然后單擊“確定”(或者雙擊缺陷文件名)。列表包含所選數(shù)據(jù)格式的缺省源目錄中所包含的缺陷文件的名稱。
當(dāng)缺陷文件被選取時(shí)，任何先前選定的缺陷文件被取消選擇，并且其內(nèi)容從顯示新選定缺陷文件的內(nèi)容的選擇部位列表窗口中刪除。在缺陷文件中自動(dòng)選取第一部位列表。
圖4I表示選擇部位列表窗口。從這個(gè)窗口，用戶在沒有選定的情況下可選擇數(shù)據(jù)格式，在沒有選定的情況下選擇要審查的缺陷文件，查看可用于缺陷文件中的審查的缺陷部位列表，預(yù)覽晶片圖區(qū)域中的缺陷部位列表的內(nèi)容，并單擊“確定”。
當(dāng)缺陷文件被選取時(shí)，選擇部位列表窗口顯示與所選缺陷文件關(guān)聯(lián)的部位列表。還顯示所選缺陷文件的批次ID和過程ID。
在部位列表顯示(圖4J)中有三列信息。這些列包括晶片ID、檢驗(yàn)和部位計(jì)數(shù)。用戶可選擇預(yù)期部位列表。這些列的描述在圖4K的表中列出。
在步驟457返回圖4C的定序器過程圖，定序器隨后使信息對(duì)話框464被顯示，用戶檢查以確認(rèn)系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備好使用。晶片則在步驟458被加載(例如從盒中)。在判定步驟459，定序器確定是否要進(jìn)行對(duì)齊訓(xùn)練。這可根據(jù)作業(yè)參數(shù)、系統(tǒng)和/或系統(tǒng)配置自動(dòng)進(jìn)行，或者可基于用戶輸入。如果要進(jìn)行對(duì)齊訓(xùn)練，則在步驟460，定序器發(fā)起對(duì)齊訓(xùn)練(例如經(jīng)由對(duì)齊訓(xùn)練向?qū)?，并執(zhí)行作業(yè)配方以執(zhí)行缺陷分析。相反，如果不進(jìn)行訓(xùn)練，則在步驟461，晶片被對(duì)齊(例如通過模式識(shí)別)并且作業(yè)被運(yùn)行。
參照?qǐng)D4L，信息對(duì)話框在用戶單擊作業(yè)晶片數(shù)據(jù)輸入對(duì)話框中的“運(yùn)行”時(shí)顯示。用戶在作業(yè)構(gòu)造器中定義此對(duì)話框中顯示的信息。這個(gè)告警框通知用戶在運(yùn)行此作業(yè)前需要初始化步驟(例如氣體注射系統(tǒng)加熱、源接通等)。當(dāng)用戶單擊“確定”時(shí)，此對(duì)話框關(guān)閉，以及定序器運(yùn)行此作業(yè)。第一步驟是加載晶片。如果晶片已經(jīng)加載，則帶有其所包含消息的圖4M的對(duì)話框出現(xiàn)。當(dāng)作業(yè)完成時(shí)，顯示例如圖4N中所示的作業(yè)完成框。
4.缺陷瀏覽器 參照?qǐng)D5，缺陷瀏覽器允許用戶在不同的使用情況下執(zhí)行各種任務(wù)，其中包括審查已存儲(chǔ)圖像、審查已修改缺陷文件、設(shè)置用于重新訪問供處理的物理缺陷部位的標(biāo)簽、以及自動(dòng)缺陷重新定位驗(yàn)證。它還提供到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)111的用戶界面，用于審查缺陷的數(shù)據(jù)和圖像。它幫助用戶/審查人員瀏覽數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從而有助于方便審查以及對(duì)相關(guān)部位數(shù)據(jù)的過濾和例如向成品率管理系統(tǒng)導(dǎo)出。另外，它用作審查缺陷分析儀所執(zhí)行的作業(yè)的結(jié)果的工具。
缺陷瀏覽器可由用戶用于把所選帶注釋圖像(單個(gè)圖像或多個(gè)圖像文件)、缺陷文件及其相應(yīng)的部位信息導(dǎo)出到外部系統(tǒng)、如成品率管理系統(tǒng)。圖像和缺陷文件可被分組及上傳，以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可采用信息、例如已經(jīng)導(dǎo)出的晶片的圖像和部位詳細(xì)資料來更新。缺陷文件還可被創(chuàng)建，其中包含具有到與其關(guān)聯(lián)的部位的圖像的鏈接的所選部位的信息。導(dǎo)出的數(shù)據(jù)(可以是任何適當(dāng)格式、如KLARFF)可與單個(gè)晶片或多個(gè)晶片相關(guān)。缺陷文件可按晶片-作業(yè)組合來產(chǎn)生，以及文件可導(dǎo)出到可配置目錄。在屏幕界面中，用戶則可查看準(zhǔn)備導(dǎo)出的所有詳細(xì)資料。這樣，用戶能夠清除可能不揭示與特定部位上的缺陷有關(guān)的許多信息的數(shù)據(jù)。用戶可清除DA的結(jié)果，在作業(yè)層上刪除數(shù)據(jù)和相應(yīng)圖像。缺陷瀏覽器的另一個(gè)用途是用于實(shí)現(xiàn)ADR驗(yàn)證，它在以下ADR部分中說明。
圖6A至6C表示缺陷瀏覽器的一個(gè)實(shí)施例的屏幕界面。在所述實(shí)施例中，缺陷瀏覽器界面與缺陷分析儀應(yīng)用程序的分離。這樣，它可方便地在遠(yuǎn)程界面上以及從缺陷分析儀系統(tǒng)中運(yùn)行。缺陷瀏覽器用戶界面允許用戶瀏覽缺陷分析儀和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)容，并且提供了用戶證書的鑒權(quán)。
參照?qǐng)D6A，用戶可選擇作業(yè)，用于基于包括批次ID、晶片ID和日期的搜索標(biāo)準(zhǔn)的任一個(gè)或其組合的審查。用戶可選擇多個(gè)作業(yè)，以及作業(yè)在用于審查的某些日期之間運(yùn)行。對(duì)于根據(jù)某些標(biāo)準(zhǔn)搜索或選取的作業(yè)，可顯示相應(yīng)的晶片信息。信息可包括晶片ID、批次ID、槽位和缺陷文件名信息。在選擇晶片歷史時(shí)，還可顯示所選晶片中的部位的信息。還可顯示與作業(yè)中的所選晶片上的所有部位有關(guān)的信息。例如，與所選(單個(gè))部位對(duì)應(yīng)的圖像可作為帶有適當(dāng)名稱的縮略圖并以被顯微鏡抓取的順序來顯示。用戶能夠改變?nèi)毕莸姆诸?，以及用于審查的所選部位被突出顯示。
作為縮略圖顯示的圖像可以是電子束圖像、離子束圖像，或者它們還可來自切片和查看、EDS光譜、EDS頻譜以及EDS點(diǎn)圖。特定部位的切片和查看圖像可按照它們被拍攝的順序象電影一樣顯示。圖像可以是任何格式(例如TIF、JPEG、BMP)。所選縮略圖像可按照帶注釋的完整大小來顯示，以及用戶能夠把一個(gè)或多個(gè)切片和查看圖像保存/下載到本地機(jī)器。
用戶也可根據(jù)圖像添加部位的注解。所添加注解保存到與此部位對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(例如在缺陷文件中)。注解可對(duì)缺陷重新分類，改變X、Y位置以及重新定位缺陷。審查人員的身份和注解也可被保存。用戶還能夠修改部位的注解。
圖6B表示來自缺陷瀏覽器界面的晶片部位圖界面屏幕。晶片圖頁面具有與作業(yè)中的選定晶片的部位有關(guān)的全部信息。這個(gè)信息可從缺陷文件或數(shù)據(jù)庫中收集。根據(jù)晶片上所選的部位，晶片圖部分可通過不同色彩突出顯示相應(yīng)部位。用戶可加標(biāo)簽于(標(biāo)記或列示)部位以便重新訪問或以便將來處理。已更新圖像將與當(dāng)前圖像及注解(如果有的話)一起存儲(chǔ)。加標(biāo)簽也可用來定義哪些配方需要在部位上運(yùn)行以便將來處理。部位的加標(biāo)簽注解可寫入文本文件或?qū)懭霐?shù)據(jù)庫。新的缺陷文件可被產(chǎn)生，其中具有被標(biāo)記以便重新訪問的部位詳細(xì)資料。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)111還可被更新，以便表明晶片的部位詳細(xì)資料被標(biāo)記以便重新訪問。圖6C表示允許用戶查看各種詳細(xì)情況以及刪除作業(yè)、導(dǎo)出、加標(biāo)簽以便重新訪問或者刪除圖像的界面。
5.工具 現(xiàn)在將描述一些示例工具組件。工具組件包括用于向用戶提供適合的用戶界面以便控制特定工具的軟件。它們還包括代碼對(duì)象或?qū)ο笳{(diào)用，用于控制相關(guān)硬件裝置(例如電子束、離子束、載物臺(tái)、氣體注射探針)以便執(zhí)行分配給該工具的功能。
a)“自動(dòng)管芯重合” 由于在一個(gè)實(shí)施例中，電子束和離子束處于相同的垂直平面，但一種射束接近垂直而另一種射束傾斜，因此存在兩種射束將相交的點(diǎn)。通過升高或降低載物臺(tái)，使得相交點(diǎn)處于晶片的表面，可使兩種射束重合。由于晶片通常具有翹曲和厚度變化，因此當(dāng)載物臺(tái)沿X或Y方向移動(dòng)時(shí)，晶片的頂面將處于距射束光柱不同的高度，射束將不再重合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器、如電容傳感器測(cè)量從載物臺(tái)到離子或電子束柱的距離，以及升高或降低載物臺(tái)以保持恒定差，使得射束保持重合。
“自動(dòng)管芯重合”工具幫助缺陷分析儀通過再使用對(duì)于附近的其它部位所建立的重合數(shù)據(jù)來找到缺陷部位上的射束重合。它通常用于作業(yè)構(gòu)造器配置和定序器運(yùn)行模式。如果用戶檢查小區(qū)域內(nèi)的多個(gè)缺陷，則可通過指示缺陷分析儀再使用那個(gè)區(qū)域內(nèi)的所有部位上的重合信息來使處理流線化。
圖7A表示“自動(dòng)管芯重合”工具被選取時(shí)出現(xiàn)的示范窗口。它具有重新對(duì)齊距離門限字段702，該字段指明缺陷分析儀在其中再使用重合信息的圓的半徑。在一個(gè)實(shí)施例中，為得到預(yù)期結(jié)果，應(yīng)當(dāng)使用等于或大于一個(gè)管芯的對(duì)角線的數(shù)值。下式描述這個(gè)條件門限≥管芯節(jié)距X2+管芯節(jié)距Y2 參照?qǐng)D7B，缺陷分析儀通常在管芯D的左下角Zd建立重合，并記錄射束接觸晶片表面處的點(diǎn)的X、Y和Z坐標(biāo)。對(duì)于大部分晶片，在這個(gè)點(diǎn)上設(shè)置的Z值可用于在指定半徑內(nèi)的所有部位上建立重合，或者重新對(duì)齊距離門限。當(dāng)自動(dòng)管芯重合工具被使用時(shí)，缺陷分析儀使用這個(gè)點(diǎn)上的已測(cè)量Z值來建立在具有與這個(gè)門限對(duì)應(yīng)的半徑的圓內(nèi)、并且位于最接近已測(cè)量Zd點(diǎn)的管芯內(nèi)的其它部位上的重合。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)自動(dòng)管芯重合工具為活動(dòng)的時(shí)，系統(tǒng)將使用已測(cè)量Z(高度)來建立具有與管芯D的對(duì)角線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的半徑的所示散列圓內(nèi)的所有點(diǎn)上的重合。每當(dāng)處理單個(gè)管芯或等效區(qū)域內(nèi)的多個(gè)部位時(shí)，自動(dòng)管芯重合工具是有用的。
在所示實(shí)施例中，自動(dòng)管芯重合工具應(yīng)當(dāng)在基準(zhǔn)工具之前運(yùn)行。另外，在一些系統(tǒng)中，為了讓自動(dòng)管芯重合工具正確地起作用，最初可能對(duì)圖像進(jìn)行訓(xùn)練。兩種射束的圖像可采用導(dǎo)航傾斜功能來訓(xùn)練。
b)校準(zhǔn)對(duì)齊工具 圖8A表示當(dāng)校準(zhǔn)對(duì)齊工具被選取時(shí)出現(xiàn)的示范屏幕界面，以及圖8B是其命令及字段描述的表。校準(zhǔn)對(duì)齊工具采用載物臺(tái)移動(dòng)或射束移位，在切削基準(zhǔn)之后重新對(duì)齊受關(guān)注區(qū)域。受關(guān)注區(qū)域通常在適當(dāng)放大的視野中心對(duì)齊。對(duì)于校準(zhǔn)目的，附加選項(xiàng)可供用于測(cè)量圖像的中心與基準(zhǔn)的中心之間的偏差。
在所示實(shí)施例中，校準(zhǔn)對(duì)齊工具與基準(zhǔn)工具配合工作。也就是說，基準(zhǔn)(或等效體)應(yīng)當(dāng)在校準(zhǔn)對(duì)齊工具可使用之前被切削。當(dāng)使用時(shí)，在基準(zhǔn)工具中設(shè)置的模式識(shí)別參數(shù)可影響校準(zhǔn)對(duì)齊工具查找基準(zhǔn)的良好程度。
校準(zhǔn)對(duì)齊工具可與自動(dòng)腳本工具耦合，以便收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。例如，離子束可以設(shè)置為50pA的孔徑。校準(zhǔn)對(duì)齊工具將測(cè)量基準(zhǔn)的位置。自動(dòng)腳本工具改變孔徑，并執(zhí)行ACB(自動(dòng)對(duì)比度和亮度調(diào)整)。校準(zhǔn)對(duì)齊工具這時(shí)測(cè)量圖像中心與基準(zhǔn)之間的距離，其位置將因孔徑的不對(duì)齊而改變。這個(gè)過程重復(fù)進(jìn)行，以及所收集數(shù)據(jù)可用來對(duì)齊孔徑。另外，對(duì)齊過程與加速電壓變化、GIS移位、分辨率和視野移位(在缺陷表征的超高分辨率與用于搜索的較低分辨率之間)等一起使用，以及電子束點(diǎn)大小移位校準(zhǔn)可按照相似方式來執(zhí)行。查找常中節(jié)(eucentric)高度的配方也可自動(dòng)創(chuàng)建。
當(dāng)“顯示匹配對(duì)話框”被選取時(shí)，系統(tǒng)在如圖8C所示的圖像匹配窗口中顯示匹配結(jié)果。當(dāng)除0之外的數(shù)字被輸入“輔助超時(shí)”字段時(shí)，當(dāng)圖像識(shí)別失敗時(shí)出現(xiàn)(例如圖8D所示的)對(duì)話框。對(duì)話框在屏幕上保持“輔助超時(shí)”中指定的秒數(shù)。當(dāng)此對(duì)話框出現(xiàn)時(shí)，三個(gè)選項(xiàng)可用(1)用戶可通過單擊“重試”再次嘗試自動(dòng)對(duì)齊；(2)如果用戶希望額外時(shí)間進(jìn)行手動(dòng)對(duì)齊，則可選擇“停止計(jì)時(shí)器”，然后再使缺陷處于視野中心，并單擊“確定”；以及(3)如果用戶希望終止對(duì)齊，則可單擊“取消”。
c)剖視工具 圖9A表示剖視工具屏幕界面，以及圖9B是其命令及字段描述的表。各組共有的控件首先被列出，然后是具體組特有的那些控件。采用基準(zhǔn)工具設(shè)置的視野，剖視工具控制用于創(chuàng)建完整截面的雙射束設(shè)備，用于包括金屬淀積、批量切削以及截面清潔在內(nèi)的各種過程。這種工具的一個(gè)特征在于，它根據(jù)相干任務(wù)參數(shù)自動(dòng)確定適當(dāng)?shù)纳涫O(shè)定。在對(duì)于淀積和截面圖案的所述實(shí)施例中，X和Y維度被用戶指定為視野的百分比，以及深度以微米來指定。對(duì)于批量切削，寬度被用戶指定為視野的百分比，其中的高度和深度(Y和Z)由缺陷分析儀系統(tǒng)來計(jì)算。
剖視工具對(duì)于在剖視工具用戶界面中選取的圖案進(jìn)行單步調(diào)試。每當(dāng)孔徑改變或者GIS針頭被插入時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)重新對(duì)齊到基準(zhǔn)標(biāo)記。
Y偏移是截面的上邊界。Y偏移的缺省位置為0μm或者為視野的垂直中心。為了重新定義截面的上邊界，用戶單擊“Y偏移”選項(xiàng)。系統(tǒng)在圖像象限中顯示黃線，它標(biāo)記截面目標(biāo)線以及下一個(gè)對(duì)話框。
為了重新定義截面目標(biāo)，用戶可單擊圖像象限中截面要結(jié)束處的點(diǎn)。系統(tǒng)在圖像象限中顯示批量切削和截面圖案，并在剖視工具界面中更新“當(dāng)前偏移”。
批量切割是步進(jìn)圖案與清理切割的組合。步進(jìn)圖案包括小條帶(矩形框)。清理切割被執(zhí)行，以便消除任何再淀積以及對(duì)前沿整形，從而有助于更好地清潔截面。
在所述實(shí)施例中，為了正確的操作剖視工具，基準(zhǔn)工具應(yīng)當(dāng)在剖視工具之前運(yùn)行?；鶞?zhǔn)工具確定缺陷的大小和位置，并設(shè)置視野。切削圖案的大小確定基于這個(gè)字段。
d)基準(zhǔn)工具 在最初定位缺陷之后，提供一個(gè)或多個(gè)參考標(biāo)記，使得缺陷可再次被方便地查找以便于后續(xù)處理，這是有用的。參考標(biāo)記或“基準(zhǔn)”最好在初始定位缺陷之后采用離子束來切削。在本發(fā)明的一個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)包含缺陷標(biāo)識(shí)信息的基準(zhǔn)。例如，基準(zhǔn)可由隨著缺陷尺寸改變的尺寸來構(gòu)成，即，大缺陷可由大基準(zhǔn)來標(biāo)記。另外，基準(zhǔn)可由采用圖像識(shí)別軟件易于識(shí)別并且可改變以便區(qū)別于周圍特征的形狀構(gòu)成?；鶞?zhǔn)最好不是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的，使得基準(zhǔn)的取向可根據(jù)后續(xù)檢驗(yàn)來決定。實(shí)際上，基準(zhǔn)的形狀應(yīng)當(dāng)是通過離子束可切削的。如果希望更精確的取向?qū)R，則可切削多個(gè)基準(zhǔn)。
基準(zhǔn)允許用戶返回到缺陷部位，因此例如晶片上的所有缺陷可采用表面成像來表征，以及在那個(gè)信息被分析之后，用戶可返回到受關(guān)注缺陷進(jìn)行額外處理。例如，管芯或晶片上的所有缺陷可被定位，它們的輪廓可被確定，以及基準(zhǔn)可根據(jù)各缺陷來切削。工程師可審查缺陷的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和識(shí)別特定的缺陷或分類或者要額外分析的缺陷。系統(tǒng)則可通過定位基準(zhǔn)并了解缺陷本身處于與基準(zhǔn)的固定偏移處，來方便地重新定位缺陷。缺陷的大小還允許系統(tǒng)在隨后重新訪問缺陷時(shí)自動(dòng)設(shè)置圖像的適當(dāng)放大率值。(這是符合需要的，因?yàn)椴粩嘧兓姆糯舐士筛淖儗?duì)齊。)通過產(chǎn)生不同尺寸的基準(zhǔn)，其中的基準(zhǔn)尺寸對(duì)應(yīng)于缺陷尺寸，射束在重新定位缺陷時(shí)可方便地以預(yù)期放大率對(duì)齊。
即使系統(tǒng)沒有離開并返回到缺陷部位，例如，如果用戶在定位缺陷之后立即切削截面，則基準(zhǔn)也是有用的?；鶞?zhǔn)可用于通過射束參數(shù)的每次調(diào)整對(duì)齊離子束和電子束，以及用來為漂移而調(diào)整射束?？赡軐?dǎo)致需要重新對(duì)齊的一部分事件在以上針對(duì)校準(zhǔn)對(duì)齊工具進(jìn)行了描述。利用缺陷本身來重復(fù)對(duì)齊射束將損壞缺陷，使后續(xù)表征更不精確。
在許多應(yīng)用中，要求對(duì)齊射束，例如當(dāng)氣體注射針頭被插入或移去時(shí)。在切削截面之前，常見的是利用離子束淀積來淀積一塊保護(hù)材料、如鉑。為了采用離子束來淀積材料，需要將氣體注射針頭定位在靠近加工件上的射束著靶點(diǎn)，使得先驅(qū)氣體淀積在加工件表面。插入和移去金屬氣體注射針頭會(huì)影響樣本附近的電場(chǎng)，并且會(huì)改變射束的位置。通過提供缺陷附近的基準(zhǔn)，射束可在氣體注射針頭插入之前和之后在基準(zhǔn)上對(duì)齊，使得射束的位置保持不變，以及射束保持對(duì)齊而與針頭位置無關(guān)。
圖10A表示當(dāng)基準(zhǔn)工具被選取時(shí)出現(xiàn)的基準(zhǔn)工具窗口的一個(gè)實(shí)施例，以及圖10B是列出其命令及字段描述的表?；鶞?zhǔn)工具設(shè)置視野，并利用用戶指定位圖作為切削圖案來切削基準(zhǔn)用于重新對(duì)齊。當(dāng)基準(zhǔn)工具運(yùn)行時(shí)，缺陷分析儀在圖像象限中顯示基準(zhǔn)圖案，如圖10C所示。同時(shí)，系統(tǒng)顯示例如圖10D所示的一個(gè)信息對(duì)話框，它指示用戶在受關(guān)注特征周圍繪制一個(gè)框。采用箭頭工具，用戶可在受關(guān)注特征周圍繪制一個(gè)框，然后再單擊對(duì)話框中的“確定”。一旦區(qū)域被選取，系統(tǒng)重新確定部位的中心，并根據(jù)規(guī)定設(shè)置放大率。如果缺陷大小、基準(zhǔn)大小和基準(zhǔn)偏移的組合參數(shù)使得基準(zhǔn)將與缺陷重合或者延伸到視野之外，則系統(tǒng)向用戶發(fā)出告警，并允許它校正此情況。工具則切削基準(zhǔn)，通過各射束抓取一個(gè)圖像，以及重新建立射束重合。
基準(zhǔn)工具所建立的視野與切削之后所捕捉的圖像一起隨后可由在那個(gè)部位運(yùn)行的其它工具所使用，例如重新對(duì)齊工具或剖視工具。
當(dāng)用戶單擊“配置電子束重新對(duì)齊”、“配置離子束重新對(duì)齊”、“配置電子束BMP重新對(duì)齊”或者“配置離子束BMP重新對(duì)齊”時(shí)，重新對(duì)齊對(duì)話框(圖10E、圖10F、圖10G、圖10H)出現(xiàn)。(圖10E至10H表示根據(jù)選定選項(xiàng)卡不同的對(duì)話框顯示。) 重新對(duì)齊對(duì)話框(圖10E、圖10F、圖10G、圖10H)包含不同的面板選項(xiàng)卡，其中包括“訓(xùn)練參數(shù)”選項(xiàng)卡、“訓(xùn)練區(qū)域和原點(diǎn)”選項(xiàng)卡、“運(yùn)行參數(shù)”選項(xiàng)卡、“搜索區(qū)域”選項(xiàng)卡、“圖形”選項(xiàng)卡以及“結(jié)果”選項(xiàng)卡。
e)重新對(duì)齊工具 圖11A表示重新對(duì)齊工具的示范屏幕界面，以及圖11B表示其命令及字段描述的表。重新對(duì)齊工具在基準(zhǔn)被切削之后重新確定受關(guān)注區(qū)域的中心。這個(gè)工具可用來建立射束重合，以及使缺陷處于視野中心。用戶可在運(yùn)行任何圖案工具之前運(yùn)行重新對(duì)齊工具，以便確保圖案相對(duì)基準(zhǔn)標(biāo)記精確定位。當(dāng)孔徑改變或者每當(dāng)相信基準(zhǔn)標(biāo)記可能已經(jīng)漂移時(shí)，例如當(dāng)GIS針頭被插入或收回時(shí)，重新對(duì)齊工具還可用來通過載物臺(tái)移動(dòng)重新對(duì)齊電子束，以及通過射束移位重新對(duì)齊離子束。
f)EDS工具 EDS工具為用戶提供一種手動(dòng)(或自動(dòng))收集EDS頻譜、把頻譜與當(dāng)前部位關(guān)聯(lián)、并將它添加到數(shù)據(jù)庫的方法。(這是暫停工具的擴(kuò)展。)在運(yùn)行模式中，EDS工具對(duì)話框?yàn)橛脩籼峁┨囟ㄐ畔ⅲ员阍诶^續(xù)自動(dòng)處理之前收集EDS頻譜。EDS工具通常用來表征其中材料為未知的缺陷。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，缺省目錄配置用于保存來自EDS軟件的圖像。EDS工具則從這個(gè)目錄抓取頻譜圖像，并將它們放入數(shù)據(jù)庫。
圖12A和圖12C分別表示作業(yè)配置與運(yùn)行時(shí)(定序器)配置中EDS工具的示范屏幕界面，以及圖12B和圖12D是列出其命令及字段描述的表。作業(yè)構(gòu)造器界面(圖像12A)允許用戶設(shè)置獲取EDS頻譜時(shí)的條件。用戶能夠配置ACB、點(diǎn)/掃描模式以及加速電壓。運(yùn)行時(shí)界面(圖12C)只是具有指令和按鈕以繼續(xù)處理的對(duì)話框。文本在運(yùn)行時(shí)通常不是可修改的。如果用戶選擇取消，則為他們提供另一個(gè)對(duì)話框，詢問他們是否要放棄此部位。如果選取“是”，則此部位將放棄。如果選取“否”，則用戶將返回到EDS工具運(yùn)行時(shí)界面。
在運(yùn)行時(shí)，在序列中的規(guī)定點(diǎn)，顯示EDS工具運(yùn)行時(shí)界面。這樣，用戶可轉(zhuǎn)換到EDS系統(tǒng)，獲取頻譜，然后繼續(xù)處理。然后，頻譜可被收集，或者部位可能被放棄，它將在網(wǎng)格中表明此部位被放棄，以及中止那個(gè)特定部位上的進(jìn)一步處理并轉(zhuǎn)移到下一個(gè)部位。如果整個(gè)作業(yè)將被中止，則用戶可使用定序器內(nèi)的“中止”按鈕。
g)獲取系統(tǒng)設(shè)定 圖13A表示“獲取系統(tǒng)設(shè)定”工具的屏幕界面，以及圖13B是列出其命令及字段描述的表。獲取系統(tǒng)設(shè)定工具讓用戶保存系統(tǒng)設(shè)定的“快照”?！霸O(shè)置設(shè)定”工具則可用來恢復(fù)已經(jīng)定義的設(shè)定。這個(gè)工具可與設(shè)置設(shè)定工具結(jié)合用于定義、然后恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)定的快照。這些工具可在可能改變系統(tǒng)設(shè)定的任何事件、如另一個(gè)工具或設(shè)定的手動(dòng)變更之前和之后使用。
h)抓取圖像工具 圖13C表示“抓取圖像”工具的示范屏幕界面，以及圖13D是列出其命令及字段描述的表。抓取圖像工具用來收集和保存圖像。該工具設(shè)置適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)設(shè)定，抓取圖像以及對(duì)它進(jìn)行保存。圖像可采用標(biāo)準(zhǔn)命名慣例的文件名保存在預(yù)定義的文件夾中。
i)“移動(dòng)管芯”工具 “移動(dòng)管芯”工具利用最短行程軸把載物臺(tái)向晶片中心移近一個(gè)管芯。該工具可例如與獲取系統(tǒng)設(shè)定工具和設(shè)置設(shè)定工具配合用于移動(dòng)到相鄰管芯，對(duì)那個(gè)部位執(zhí)行過程，然后返回到前一個(gè)位置。
j)圖案工具 圖14A表示“圖案”工具的示范屏幕界面，以及圖14B是列出帶有描述的圖案工具命令/提交的選項(xiàng)的表。圖案工具創(chuàng)建工具外部的圖案，例如剖視圖案。它可用于切削、淀積材料或蝕刻。
當(dāng)圖案工具運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)重新對(duì)齊基準(zhǔn)標(biāo)記。在某個(gè)部位運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)記錄射束移位；在GIS針頭被插入之后并且在布圖開始之前重新對(duì)齊系統(tǒng)；以及在布圖完成并且針頭移去之后使射束位移返回到布圖前的設(shè)定。對(duì)于典型實(shí)施例，基準(zhǔn)工具應(yīng)當(dāng)在圖案工具運(yùn)行之前對(duì)部位運(yùn)行。適當(dāng)?shù)腉IS還應(yīng)當(dāng)被加熱。
k)暫停工具 圖15A表示設(shè)置階段“暫?！惫ぞ叩钠聊唤缑?，以及圖15B表示其命令/字段選項(xiàng)及關(guān)聯(lián)描述的列表。圖15C表示運(yùn)行時(shí)階段“暫?！惫ぞ咂聊唬约皥D15D是列出它的具有關(guān)聯(lián)描述的命令/字段選項(xiàng)的表。暫停工具讓用戶手動(dòng)指定缺陷分析儀用戶界面外部的動(dòng)作。即使當(dāng)配方是自動(dòng)時(shí)，用戶也可使用暫停工具來允許操作員交互。用戶也可把文本添加到暫停工具消息區(qū)，以便通知運(yùn)行作業(yè)的用戶在繼續(xù)自動(dòng)化處理之前執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作。用戶可定義所需數(shù)量的暫停對(duì)話框。在作業(yè)運(yùn)行過程中，對(duì)話框(圖15c)顯示用戶(例如超級(jí)用戶)在設(shè)置過程中定義的消息。暫停工具的操作員用戶動(dòng)作僅限于通過繼續(xù)進(jìn)行此序列或者放棄此部位來解除暫停。
在作業(yè)過程中，暫停工具對(duì)話框出現(xiàn)在配方中的指定點(diǎn)。如果超級(jí)用戶在配方過程中將暫停工具配置為超時(shí)，則計(jì)時(shí)器將開始倒計(jì)數(shù)。如果操作員用戶沒有停止計(jì)數(shù)，則缺陷分析儀自動(dòng)解除此工具，以及作業(yè)繼續(xù)進(jìn)行。
“暫?！惫ぞ呖膳c獲取系統(tǒng)設(shè)定和設(shè)置設(shè)定工具結(jié)合用于記錄、然后恢復(fù)預(yù)期的系統(tǒng)設(shè)定。要進(jìn)行這個(gè)操作，系統(tǒng)設(shè)定工具可用來獲取系統(tǒng)狀態(tài)，暫停工具被啟動(dòng)以便用于手動(dòng)調(diào)整。當(dāng)要求手動(dòng)調(diào)整的任務(wù)完成時(shí)，用戶可采用設(shè)置設(shè)定工具來恢復(fù)指定的系統(tǒng)設(shè)定集。
l)設(shè)置設(shè)定工具 圖16表示“設(shè)置設(shè)定”工具的示范屏幕界面。設(shè)置設(shè)定工具采用獲取系統(tǒng)設(shè)定工具來恢復(fù)先前定義的系統(tǒng)設(shè)定的快照。設(shè)置設(shè)定屏幕界面具有獲取設(shè)定標(biāo)識(shí)符，它表明要恢復(fù)的系統(tǒng)設(shè)定集。
m)切片和查看工具 圖17A表示“切片和查看”工具的示范屏幕界面，以及圖17B是列出它的帶有關(guān)聯(lián)描述的命令/字段選項(xiàng)的表。切片和查看工具是高級(jí)切削和成像工具。它切削小框圖案并收集圖像，然后對(duì)所選區(qū)域重復(fù)此過程，以便收集與表面下結(jié)構(gòu)有關(guān)的三維信息。這個(gè)工具可用于剖視、定位以及三維重構(gòu)特征，并且查看內(nèi)埋特征。
切片和查看工具可用于各種應(yīng)用，其中包括用于淀積保護(hù)涂層以及用于切削批量圖案，例如移去阻礙受關(guān)注特征的材料。然后，它可采用電子束抓取圖像，采用離子束切削小框圖案，以及抓取所得截面表面的電子束圖像。切削和成像的這個(gè)過程可繼續(xù)進(jìn)行，直到處理了整個(gè)切片區(qū)域。
在一個(gè)實(shí)施例中，一旦基準(zhǔn)工具已經(jīng)運(yùn)行，可使用切片和查看工具。切片和查看區(qū)域由基準(zhǔn)工具所定義并由基準(zhǔn)本身所表明的缺陷的大小來確定。切片和查看操作一般集中于基準(zhǔn)工具使用的視野，其中的切片深度采用切片和查看工具來指定?；鶞?zhǔn)標(biāo)記還用于漂移控制(重新定位)以及切削位置重新對(duì)齊。
圖像可用預(yù)期格式(例如JPEG)保存在預(yù)定義的文件夾中。當(dāng)切片和查看工具對(duì)某個(gè)部位運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)顯示圖像上的切削圖案，以便表明實(shí)際進(jìn)行淀積和切削的位置。正當(dāng)那個(gè)步驟的布圖將開始時(shí)，圖案輪廓依次出現(xiàn)。采用這個(gè)工具，射束設(shè)定根據(jù)FOV/缺陷大小和形狀實(shí)時(shí)自動(dòng)且有條件地確定。
n)自動(dòng)腳本工具 圖18A表示“自動(dòng)腳本”工具的示范屏幕界面，以及圖18B是列出它的帶有關(guān)聯(lián)描述的命令/字段選項(xiàng)的表。自動(dòng)腳本工具為新的獨(dú)特工具的快速便捷開發(fā)提供通用腳本編寫/原型制作工具；它還可用于通過允許用戶指定腳本和日志文件來使缺陷分析儀系統(tǒng)的許多功能自動(dòng)化。例如，通過使用這個(gè)工具，用戶可編寫腳本以控制切削、掃描、圖像識(shí)別、載物臺(tái)移動(dòng)、離子束電流、氣體注射以及其它許多功能。
o)系統(tǒng)設(shè)定工具 圖19A表示“系統(tǒng)設(shè)定”工具的示范屏幕界面，以及圖19B是列出它的帶有關(guān)聯(lián)描述的命令/字段選項(xiàng)的表。系統(tǒng)設(shè)定工具讓用戶指定配方中的特定點(diǎn)處的系統(tǒng)設(shè)定。工具可用于在運(yùn)行其它任何工具之前設(shè)置系統(tǒng)。
p)自動(dòng)切片和EDS工具 這個(gè)工具與“切片和查看”工具以及EDS工具的組合相似。它提供與缺陷的元素成分有關(guān)的三維信息。在兩個(gè)射束對(duì)齊的部位，采用離子束對(duì)內(nèi)埋特征反復(fù)剖切，以便暴露新生表面。在切割各剖面之后，電子束用于從暴露表面收集EDS元素?cái)?shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)可經(jīng)過組合，從而提供與內(nèi)埋特征有關(guān)的三維成分信息。截面的大小、射束條件和EDS收集參數(shù)可根據(jù)缺陷的大小和形狀自動(dòng)設(shè)置。
6.自動(dòng)缺陷重新定位 參照?qǐng)D20至23，現(xiàn)在將論述帶有表征和建議的自動(dòng)缺陷重新定位(“ADR”)工具的一個(gè)實(shí)施例。ADR工具根據(jù)缺陷文件中所報(bào)告的位置來定位和檢驗(yàn)缺陷，以及確定缺陷大小。然后，它更新系統(tǒng)參數(shù)，以便允許其它工具更有效精確地定位缺陷以進(jìn)行后續(xù)操作。例如，它可使缺陷重新處于視野(“FOV”)的可配置百分比的中心，它可實(shí)現(xiàn)其它自動(dòng)化重新定位和處理作業(yè)。
a)自動(dòng)缺陷識(shí)別 圖20A表示ADR工具的一個(gè)示范屏幕界面。簡(jiǎn)言之，所示ADR工具收集參考圖像(在與具有缺陷的管芯相鄰的管芯中)以及缺陷圖像，將圖像進(jìn)行比較以識(shí)別(或隔離)缺陷，以及在退出之前使所檢測(cè)缺陷處于例如圖像的可定義百分比的中心。
ADR工具可存儲(chǔ)其結(jié)果的報(bào)告，供使用它的下一個(gè)工具(例如在作業(yè)配方序列中)訪問。ADR工具通常不執(zhí)行任何載物臺(tái)移動(dòng)，以免損害重新定位的精度。甚至射束移位校正也可能引入不可接受的誤差量。另外，希望使成像最小，從而避免額外的重新對(duì)齊。無論如何傳遞所測(cè)量缺陷位置，附加工具、如切削圖案工具可在嘗試截面之前利用與大小和取向有關(guān)的信息。
圖20B說明本發(fā)明的ADR工具例程的一個(gè)實(shí)施例。最初在2002，工具記錄X、Y、Z載物臺(tái)位置。它隨后在步驟2004-2010校準(zhǔn)載物臺(tái)位置。在2004，它確定X載物臺(tái)位置是否大于或等于0。如果是的話，則在2008，它在反方向上把載物臺(tái)移動(dòng)一個(gè)偏移位置，相反，如果它小于0，則在X方向上把載物臺(tái)移動(dòng)一個(gè)正偏移位置。在步驟2010，它執(zhí)行電容器探針移動(dòng)。
隨后在2012，工具加載(從缺陷文件接收)管芯位置、缺陷位置和缺陷大小。在步驟2014，它根據(jù)來自缺陷文件的所報(bào)告缺陷圖像大小來設(shè)置放大率，使得圖像將為FOV的5％至10％。在2016，系統(tǒng)導(dǎo)航到與缺陷圖像的管芯相鄰的管芯，并收集第一參考圖像R1。(圖21表示示范的有缺陷晶片2102以及已放大的圖像部位區(qū)域2104。)在確定步驟2018，如果只需要一個(gè)參考圖像，則系統(tǒng)進(jìn)入步驟2020，并移動(dòng)到所報(bào)告缺陷部位以拍攝并存儲(chǔ)所收集缺陷圖像D。另一方面，如果要使用兩個(gè)(或兩個(gè)以上)參考，則系統(tǒng)導(dǎo)航到第二參考部位R2(可以看到，它處于缺陷管芯的另一個(gè)相鄰管芯中)，以便收集和存儲(chǔ)第二參考圖像。然后進(jìn)入步驟2020，并移動(dòng)到缺陷部位D，以便收集和保存所收集缺陷圖像。
隨后在2022，它嘗試?yán)脜⒖紙D像從所收集缺陷圖像中標(biāo)識(shí)實(shí)際缺陷。在一個(gè)實(shí)施例中，模式識(shí)別算法可與本發(fā)明的技術(shù)結(jié)合用于識(shí)別實(shí)際缺陷。(識(shí)別缺陷的方法稍后將結(jié)合圖22、23A和23B更詳細(xì)地論述。)如果缺陷被成功識(shí)別，則在步驟2026，工具保存和輸出與缺陷有關(guān)的適當(dāng)描述信息，然后例程結(jié)束。例如，它可提供缺陷的相對(duì)大小、位置和縱橫比以及與其形狀有關(guān)的信息。相反，如果在步驟2024確定缺陷沒有被成功識(shí)別，則例程繼續(xù)搜索和識(shí)別缺陷。這可涉及諸如利用使用放大率變化和/或載物臺(tái)移動(dòng)的可配置視野搜索之類的技術(shù)。最后，ADR工具或者輸出與缺陷有關(guān)的適當(dāng)描述信息，或者輸出例如沒有發(fā)現(xiàn)缺陷的適當(dāng)狀態(tài)消息?，F(xiàn)在將結(jié)合步驟2028至2040來描述適當(dāng)?shù)乃阉?識(shí)別例程的一個(gè)實(shí)施例。
最初在步驟2028，例程確定是否啟用搜索。如果沒有啟用，則在步驟2030，輸出適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)消息(例如“未發(fā)現(xiàn)缺陷”)。但是，如果啟用了識(shí)別方法，則例程進(jìn)入步驟2032，以確定是否可執(zhí)行搜索(例如是否沒有用完)。如果不能執(zhí)行，則工具在步驟2030輸出適當(dāng)?shù)南?。否則，進(jìn)入步驟2034，開始適當(dāng)?shù)乃阉鳌＠?，它可?shí)現(xiàn)放大搜索、螺旋搜索或組合放大/螺旋搜索。(特定搜索方法可根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)確定，或者可經(jīng)由用戶通過用戶界面的選擇來確定。)如果選取放大搜索，則例程進(jìn)入步驟2038，并增加放大率。如果選取螺旋搜索，則例程進(jìn)入步驟2040，并根據(jù)螺旋圖案增加相對(duì)的報(bào)告缺陷位置。如果選取放大/螺旋搜索，則例程確定放大率改變選項(xiàng)是否在步驟2036已經(jīng)用盡。(在此實(shí)施例中，如果選取放大/螺旋搜索，則例程實(shí)質(zhì)上最初執(zhí)行放大搜索，然后在必要時(shí)執(zhí)行螺旋搜索。)如果放大率沒有用盡，則例程在步驟2038增加放大率。或者，如果放大率調(diào)整已經(jīng)用盡，則例程在步驟2040呈螺旋形地增加報(bào)告缺陷位置。無論放大率或報(bào)告缺陷位置是否增加，例程都返回到步驟2016的初始部分，以及系統(tǒng)如前面所述繼續(xù)進(jìn)行，但具有不同的放大率和/或報(bào)告缺陷位置。這種情況繼續(xù)進(jìn)行，直到實(shí)際缺陷被識(shí)別和輸出，或者直到搜索在沒有定位缺陷的情況下被用盡。
b)自動(dòng)表征 在定位缺陷之后，它被自動(dòng)表征。表征可包括通過利用離子束形成缺陷的表面的“自頂向下”的圖像。電子束也可用于形成表面圖像，但電子束通常與表面成一定角度來定向，因此圖像將歪斜，除非通過軟件進(jìn)行校正。表征還包括處理圖像以確定缺省輪廓和中心。在一個(gè)實(shí)施例中，在表征缺陷并確定如何剖視缺陷的過程中作為一個(gè)步驟表征缺陷的輪廓。在一些實(shí)施例中，輪廓可通過使其膨脹以消除可能使后續(xù)計(jì)算過度復(fù)雜的邊緣效應(yīng)和邊緣形狀來簡(jiǎn)化?；蛘?，缺陷可以僅由框來限制，以便確定輪廓。在其它實(shí)施例中，可使用實(shí)際缺陷輪廓。輪廓數(shù)據(jù)用來提供其中包含缺陷的大小、位置、形狀、取向、縱橫比等的信息。
缺陷可根據(jù)輪廓來排序。例如，具有大于指定值、例如20∶1的縱橫比的特征不可能是缺陷，因此用戶可對(duì)系統(tǒng)編程，以便不會(huì)進(jìn)一步處理那些特征。由于系統(tǒng)表征缺陷以便通過離子束自動(dòng)處理，因此要求比僅識(shí)別缺陷類型所要求的更為詳細(xì)的表征。
在表征缺陷的輪廓之后，定位缺陷的中心。例如，可采用對(duì)于缺陷輪廓的質(zhì)心計(jì)算、如附圖所示的節(jié)點(diǎn)法或者只是邊界長(zhǎng)方形的中心，來定義中心。圖像對(duì)比度在確定質(zhì)心時(shí)可被用作加權(quán)因子，即，暗度或亮度更多偏離背景的區(qū)域可在確定缺陷中心時(shí)被更多地加權(quán)。在確定輪廓和中心之后，缺陷可被分類，以及進(jìn)一步的處理、例如是否切削截面以及剖視策略可被確定。
本發(fā)明利用自動(dòng)缺陷表征對(duì)聚焦離子束提供指令以便進(jìn)行進(jìn)一步處理。例如，截面可通過缺陷的所計(jì)算中心進(jìn)行切割，并延伸到輪廓邊緣或者越過輪廓邊緣規(guī)定數(shù)量。截面例如可沿x軸、y軸或以預(yù)定角度來切割。如果輪廓缺陷表明缺陷很大，例如大于一微米，則較大的射束電流、如5nA至10nA用于創(chuàng)建截面，較小的射束電流、如1nA然后用于精細(xì)切割，以便在查看之前使截面表面平滑。另一方面，如果缺陷輪廓表明缺陷很小、如有缺陷孔，則使用較小的射束電流、如350pA，其中相應(yīng)較小的電流用于拋光切割。技術(shù)人員能夠極方便地確定用于各種大小的缺陷的適當(dāng)射束電流。
剖視策略可切割單截面或者切割一系列截面，其中的掃描電子顯微鏡圖像在每個(gè)截面之后形成，從而提供三維數(shù)據(jù)作為缺陷的切片系列。例如，可通過有缺陷區(qū)域取出100個(gè)截面和圖像以表征缺陷。例如，當(dāng)電壓反差成像表示沿導(dǎo)體存在缺陷、但缺陷的位置不明朗時(shí)，多個(gè)截面也是有用的。多個(gè)截面可揭示及定位缺陷。每個(gè)切片可以不僅包括圖像，而且還包括其它信息、如暴露部分的EDS分析。
現(xiàn)在參照?qǐng)D22、23A和23B，說明示范缺陷圖像識(shí)別方案。圖22是過程圖，表示如何從所收集缺陷圖像以及參考圖像中識(shí)別(和/或隔離)缺陷。對(duì)于這個(gè)方案，參考圖像與所收集缺陷圖像進(jìn)行比較(從其中減去)。但是，所收集參考圖像2202最初可利用適合的變換、如仿射變換被變換(“清理”)為已變換參考圖像2206。在相互比較之前，圖像可根據(jù)需要對(duì)齊，如2208所示。然后，參考圖像2206從所收集缺陷圖像2204中被減去。包含缺陷的剩余參考圖像如2210所示。由此，輪廓圖像2212可利用適合的圖像處理技術(shù)來產(chǎn)生和/或提煉。
圖23A說明不同輪廓提煉方法。膨脹輪廓技術(shù)涉及使邊緣效應(yīng)和不正確輪廓為最小。邊界框方法通常是最快最簡(jiǎn)便的方法。也可保持復(fù)雜缺陷輪廓，其中沒有應(yīng)用輪廓提煉方法。
圖23B表示提煉已識(shí)別缺陷圖像和/或建議要取出的圖像截面的例程。這個(gè)特征采用缺陷的形狀和大小來建議單個(gè)或多個(gè)截面的布局。它例如在執(zhí)行兩遍ADR輔助的缺陷審查(稍后論述)時(shí)可用作用戶的可選顧問，以及在自動(dòng)化工具中用作智能代理。用于實(shí)現(xiàn)后續(xù)圖像處理任務(wù)的軟件可以是ADR工具的組成部分，或者也可在缺陷分析儀系統(tǒng)內(nèi)的其它位置提供。在2302，例程最初檢索由ADR工具所得到的已識(shí)別缺陷數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)可定義缺陷輪廓，作為數(shù)據(jù)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)極化列表。在2304，確定缺陷輪廓是否要提煉，如果是，則確定什么類型的提煉。在所述實(shí)施例中，如果選取“膨脹”方法，則系統(tǒng)在步驟2306執(zhí)行膨脹輪廓描述算法，并轉(zhuǎn)移到判定步驟2310來確定要執(zhí)行什么類型的部分定中心運(yùn)算?；蛘撸绻x取不同的方法、如“邊界框”方法，則系統(tǒng)在步驟2312執(zhí)行這個(gè)方法，然后進(jìn)入步驟2310來確定要執(zhí)行的部分定中心運(yùn)算。如果沒有輪廓提煉要進(jìn)行，則例程直接進(jìn)入步驟2310來確定要進(jìn)行的部分定中心運(yùn)算。在所述實(shí)施例中，可采用節(jié)點(diǎn)中心、質(zhì)心或中心高度定中心方法。由此，系統(tǒng)執(zhí)行所選方法(節(jié)點(diǎn)2308、質(zhì)心2316、中心高度2314)，以及進(jìn)入判定步驟2318，并確定是否要取出多個(gè)部分。如果要取出多個(gè)部分，則例程進(jìn)入判定步驟2320來確定要使用什么類型的方法。在所述實(shí)施例中，在2322和2326執(zhí)行缺陷百分比運(yùn)算或者在2324和2326執(zhí)行質(zhì)量相關(guān)運(yùn)算。最后，在進(jìn)行這個(gè)操作之后或者在不取出多個(gè)部分時(shí)，例程進(jìn)入步驟2328，在其中，它把缺陷圖像處理的結(jié)果返回給指定目的地，例如用戶、更新的缺陷文件、缺陷分析儀組件。
c)附加ADR資源 可在晶片上切削測(cè)試結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)集合，以便測(cè)試ADR實(shí)現(xiàn)的重新定位精度。由于ADR組件被修訂，因此這個(gè)晶片可自動(dòng)返回以提供重新定位精度的基線測(cè)量。另外，還可建立圖像庫。為了提供用于測(cè)試的資源，用戶可創(chuàng)建典型和最壞情況的圖像的庫。
i)ADR驗(yàn)證 雖然以下論述一般涉及缺陷分析系統(tǒng)的不同使用情況，但現(xiàn)在將作為ADR的一個(gè)特征來描述ADR驗(yàn)證使用情況。缺陷瀏覽器的一種受關(guān)注使用是用于執(zhí)行自動(dòng)缺陷重新定位(“ADR”)驗(yàn)證。(ADR在下面進(jìn)行論述。)ADR驗(yàn)證一般涉及執(zhí)行自動(dòng)缺陷重新定位操作、利用缺陷瀏覽器審查結(jié)果以及適當(dāng)?shù)卣{(diào)整ADR功能。然后可改變?nèi)毕輸?shù)據(jù)以及指定切削配方。
在一個(gè)特定實(shí)施例中，執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)ADR驗(yàn)證的過程，通過以下一般任務(wù)來執(zhí)行(1)利用ADR的缺陷部位處理，(2)部位加標(biāo)簽，以及(3)加標(biāo)簽部位處理和數(shù)據(jù)審查。
對(duì)于利用ADR的缺陷部位處理的初始步驟，晶片最初通過手動(dòng)或通過工廠自動(dòng)化傳遞給DA。然后，晶片被加載，以及它的指定部位被處理。這種處理通常包括(1)導(dǎo)航到缺陷，(2)經(jīng)由ADR重新檢測(cè)缺陷，(3)獲取自頂而下的圖像，(4)報(bào)告重要的過程事件，以及(5)導(dǎo)航到下一個(gè)部位以重復(fù)這些步驟，直到所有部位被處理。然后，晶片通常被卸載。
部位加標(biāo)簽的下一個(gè)任務(wù)可聯(lián)機(jī)或脫機(jī)執(zhí)行，并且被完成以便對(duì)要驗(yàn)證的缺陷部位加標(biāo)簽。最初利用缺陷瀏覽器對(duì)部位加標(biāo)簽以便進(jìn)行剖視、自動(dòng)切片和查看或者其它處理。由此，缺陷輪廓可以可選地利用以下論述的方法調(diào)整大小及重新定位。
最后，加標(biāo)簽部位被處理，以及數(shù)據(jù)被審查。要進(jìn)行這種操作，晶片被加載，以及系統(tǒng)導(dǎo)航到加標(biāo)簽部位。缺陷被重新定位，以及截面(XS)或自動(dòng)切片和查看(AS&V)功能被運(yùn)行。然后，圖像數(shù)據(jù)被獲取，以及重要的過程事件被上報(bào)(例如上報(bào)給設(shè)備主管)。然后對(duì)其它加標(biāo)簽部位重復(fù)這些步驟，直到所有加標(biāo)簽部位經(jīng)過這種處理，然后晶片被卸載。最后，數(shù)據(jù)在缺陷瀏覽器中聯(lián)機(jī)或者脫機(jī)進(jìn)行審查，并導(dǎo)出到例如成品率管理器(YM)。
ADR驗(yàn)證使用情況具有若干優(yōu)點(diǎn)。它允許操作員對(duì)大量缺陷執(zhí)行自動(dòng)缺陷重新定位而不必對(duì)它們進(jìn)行處理。通過提供聯(lián)機(jī)或脫機(jī)驗(yàn)證步驟，只有已知為受關(guān)注的缺陷才需要被處理。它還使得對(duì)晶片的損壞為最小。由于僅處理受關(guān)注缺陷，因此避免了不必要的切削。它還使系統(tǒng)效率最高。同樣，由于僅處理受關(guān)注缺陷，因此優(yōu)化了系統(tǒng)處理時(shí)間。這提高了有用數(shù)據(jù)的數(shù)量，并且使操作員的時(shí)間的價(jià)值最大。
ii)示范ADR圖像參數(shù) 在一個(gè)實(shí)施例中，以下規(guī)范用于ADR軟件組件?？蓹z測(cè)缺陷的最小尺寸為9個(gè)像素(3×3)。(注意，在30mm視野中，這對(duì)應(yīng)于～100nm的缺陷。)可檢測(cè)缺陷的最大尺寸標(biāo)稱為＜35％的視野區(qū)域。對(duì)于可靠性，它對(duì)于電子束可見缺陷應(yīng)當(dāng)優(yōu)于80％成功率。輪廓描述精度應(yīng)當(dāng)使得不少于80％的缺陷像素被進(jìn)行輪廓描述，以及不超過20％的輪廓描述像素不是缺陷像素。處理時(shí)間應(yīng)當(dāng)小于5秒，以及系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠在無特征背景中識(shí)別缺陷定位。(系統(tǒng)可用于裸晶片以及用于在其中構(gòu)造了結(jié)構(gòu)的晶片。)另外，軟件應(yīng)當(dāng)能夠返回復(fù)雜(向量或等效表示)缺陷輪廓。返回質(zhì)心、邊界框和旋轉(zhuǎn)取向的選項(xiàng)也是可用的。軟件還能夠上報(bào)輪廓描述缺陷的置信度。這應(yīng)當(dāng)提供缺陷像素與參考圖像中的相應(yīng)像素之間的對(duì)比度差異的定性度量。例如。軟件將返回至少9個(gè)像素大的所有定位缺陷的輪廓和置信數(shù)據(jù)。此外，有限搜索區(qū)域可以是可定義的。例如，不搜索具有缺陷圖像的邊緣的25個(gè)像素的任何缺陷可能是有利的。還應(yīng)當(dāng)支持結(jié)構(gòu)以任意角度的旋轉(zhuǎn)。對(duì)于這些圖像，視野可能是陣列的單位單元的主軸的至少三倍。
7.訓(xùn)練模塊 在一個(gè)實(shí)施例中，在ADR可用于定位實(shí)際有缺陷晶片上的缺陷之前，當(dāng)新產(chǎn)品引入系統(tǒng)時(shí)，一般需要訓(xùn)練大量晶片特定校準(zhǔn)。訓(xùn)練模塊允許用戶教導(dǎo)系統(tǒng)如何對(duì)齊晶片，即如何驅(qū)動(dòng)到對(duì)齊點(diǎn)、抓取圖像以及識(shí)別和查找圖案的原點(diǎn)。訓(xùn)練模塊還確定兩個(gè)射束在其中重合(同心軸點(diǎn))的載物臺(tái)高度(自電容探針的電壓輸出)，以及校準(zhǔn)電壓對(duì)高度曲線，使得電容傳感器的電壓輸出可用來調(diào)整加工件的頂面與離子或電子柱之間的距離的變化。
訓(xùn)練模塊所執(zhí)行的校準(zhǔn)可包括校準(zhǔn)零度和傾斜處的管芯原點(diǎn)、零度和傾斜處的對(duì)齊矩陣以及零度和傾斜處的電容探針設(shè)置點(diǎn)的電子和離子束圖像。訓(xùn)練模塊最好允許相應(yīng)的產(chǎn)品特定校準(zhǔn)參數(shù)被訓(xùn)練以及根據(jù)需要被重新訓(xùn)練，而無需對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的完整重新訓(xùn)練(例如，電容探針設(shè)置點(diǎn)可被校準(zhǔn)，而無需重新訓(xùn)練對(duì)齊矩陣)。
在典型系統(tǒng)中，訓(xùn)練在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)進(jìn)行，但可要求所有校準(zhǔn)的強(qiáng)制設(shè)置。這對(duì)于用戶是簡(jiǎn)單的，但每當(dāng)任何參數(shù)需要被訓(xùn)練或重新訓(xùn)練時(shí)，它使用戶被困于產(chǎn)品的完整訓(xùn)練中。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種界面，它允許用戶在作業(yè)開始之前的任何時(shí)間訓(xùn)練或重新訓(xùn)練相應(yīng)的校準(zhǔn)參數(shù)。這允許數(shù)據(jù)庫把校準(zhǔn)參數(shù)與產(chǎn)品類型直接關(guān)聯(lián)，允許單個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)在不用完整重新訓(xùn)練的情況下被重新訓(xùn)練，允許復(fù)雜或難以獲取的參數(shù)根據(jù)需要被訓(xùn)練，以及建立一般模型，通過此模型可根據(jù)需要添加其它校準(zhǔn)參數(shù)。與配方和產(chǎn)品驗(yàn)證配合，設(shè)置向?qū)б部捎脕碇笇?dǎo)用戶通過多個(gè)參數(shù)的訓(xùn)練。
訓(xùn)練模塊運(yùn)行小的簡(jiǎn)單的訓(xùn)練組件-與缺陷分析儀相似?？蓜?chuàng)建工具來指導(dǎo)用戶通過校準(zhǔn)。例如，電容探針校準(zhǔn)工具可能僅給出通知用戶查找重合高度并單擊‘確定’的對(duì)話。也許按鈕可將載物臺(tái)移動(dòng)到電容探針高度，以便測(cè)試校準(zhǔn)，但對(duì)于成功應(yīng)當(dāng)不存在對(duì)其它校準(zhǔn)的任何相關(guān)性。圖24表示簡(jiǎn)單界面，它提供啟動(dòng)和存儲(chǔ)各校準(zhǔn)例程的方法。
這個(gè)方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，可易于產(chǎn)生“向?qū)А币员愫?jiǎn)單地將各個(gè)組件連貫在一起。這種訓(xùn)練序列又可易于通過驗(yàn)證步驟或者作為缺省新產(chǎn)品訓(xùn)練來產(chǎn)生。這些各個(gè)組件也可由可要求或建議新的或過時(shí)的產(chǎn)品參數(shù)的某種訓(xùn)練的日常校準(zhǔn)作業(yè)來訪問。
C.缺陷分析過程 圖24表示缺陷分析過程的一個(gè)實(shí)施例。工作流方法包括三個(gè)基本階段，其中包括作業(yè)設(shè)置階段2400、部位設(shè)置階段2430以及部位處理階段2450。在作業(yè)設(shè)置階段，用戶定義參數(shù)(例如指定缺陷文件)并創(chuàng)建執(zhí)行預(yù)期作業(yè)所需的配方。在部位設(shè)置階段2430，晶片被加載和對(duì)齊，然后識(shí)別缺陷并用基準(zhǔn)標(biāo)記缺陷，使得缺陷分析儀系統(tǒng)可在部位處理階段自動(dòng)定位缺陷以及對(duì)齊射束。在部位處理階段2450，系統(tǒng)一般驅(qū)動(dòng)到作業(yè)中的每個(gè)缺陷，并運(yùn)行過程配方。這個(gè)階段如同某些實(shí)施例中的一部分或全部其它階段一樣是自動(dòng)的。
這個(gè)工作流是模塊化的，并且可分解為可在分開的時(shí)間并且由不同用戶運(yùn)行的其分開的階段。例如，一個(gè)用戶可能在作業(yè)設(shè)置階段2400中定義作業(yè)參數(shù)，以及在不同位置的不同用戶可在部位設(shè)置階段2430標(biāo)記缺陷。在部位處理階段2450，系統(tǒng)可被設(shè)置成無人值守、也許通宵工作。
現(xiàn)在參照?qǐng)D24，論述所示作業(yè)設(shè)置階段2400。在判定步驟2402，系統(tǒng)確定是否要運(yùn)行預(yù)先存在的已保存作業(yè)。(這可基于來自用戶的輸入或者基于系統(tǒng)參數(shù)。)如果要運(yùn)行預(yù)先存在的作業(yè)，則系統(tǒng)在步驟2432進(jìn)行到部位設(shè)置階段2430。但是，如果要?jiǎng)?chuàng)建新的作業(yè)，則系統(tǒng)進(jìn)行到步驟2404，并最初訓(xùn)練晶片。在所述實(shí)施例中，這包括命名產(chǎn)品標(biāo)識(shí)符、訓(xùn)練對(duì)齊以及加載(選擇)缺陷文件。在步驟2406，創(chuàng)建配方。這通常由用戶通過作業(yè)/配方構(gòu)造器界面交互進(jìn)行。在判定步驟2408，系統(tǒng)確定是否只要運(yùn)行該配方或者是否還要運(yùn)行設(shè)置配方。如果還要運(yùn)行設(shè)置配方，則系統(tǒng)進(jìn)入步驟2410，并創(chuàng)建設(shè)置配方。例如，它可發(fā)動(dòng)用戶交互地創(chuàng)建設(shè)置配方。由此，系統(tǒng)進(jìn)入步驟2412來創(chuàng)建作業(yè)配方(或過程)。如果在判定步驟2408確定沒有設(shè)置配方要被處理，則系統(tǒng)直接進(jìn)入步驟2412來創(chuàng)建作業(yè)過程。由此，系統(tǒng)進(jìn)入步驟2432，并發(fā)起部位設(shè)置過程。
在步驟2432，系統(tǒng)開始一個(gè)作業(yè)，并進(jìn)入作業(yè)晶片輸入。在步驟2434，晶片被加載和對(duì)齊。在步驟2436，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)(或?qū)Ш?到缺陷。[當(dāng)系統(tǒng)“驅(qū)動(dòng)”或“導(dǎo)航”到缺陷部位時(shí)，到底發(fā)生什么情況？] 由此，系統(tǒng)進(jìn)入步驟2442，并確定是否存在設(shè)置配方。如果是的話，則進(jìn)入步驟244，并確定是否已經(jīng)運(yùn)行設(shè)置配方。但是，如果不存在設(shè)置配方，則例程直接進(jìn)入部位處理部分2450，并在步驟2452運(yùn)行配方(過程)。
重新回到步驟2444，如果設(shè)置配方還沒有被運(yùn)行，則系統(tǒng)在步驟2446運(yùn)行設(shè)置配方。在這個(gè)設(shè)置過程執(zhí)行步驟中，用戶通常識(shí)別缺陷，并采用適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)來標(biāo)記缺陷。但是，如果確定已經(jīng)運(yùn)行設(shè)置過程，則例程再次進(jìn)入部位處理部分2450，以及系統(tǒng)將運(yùn)行配方。返回到步驟2446，在執(zhí)行設(shè)置配方之后(缺陷被適當(dāng)標(biāo)記)，例程進(jìn)入判定步驟2448來確定是否存在要標(biāo)記的其它缺陷。如果是這樣，則例程返回到步驟2436，并驅(qū)動(dòng)到下一個(gè)缺陷。由此，它按照前面所述繼續(xù)進(jìn)行。另一方面，如果在判定步驟2448沒有其它缺陷要標(biāo)記，則例程進(jìn)入部位處理部分2450，并在步驟2452運(yùn)行配方。
在已經(jīng)執(zhí)行步驟2452、即運(yùn)行配方之后，例程進(jìn)入判定步驟2438來確定是否存在要處理的其它缺陷。如果沒有，則進(jìn)入判定步驟2440來確定是否存在要處理的其它晶片。如果沒有，則例程結(jié)束。另一方面，如果存在其它缺陷，則例程返回到步驟2434來加載和對(duì)齊要處理的下一個(gè)晶片，并按照前面所述繼續(xù)進(jìn)行。返回到判定步驟2438，如果在已加載晶片中存在其它缺陷，則例程返回到步驟2436來驅(qū)動(dòng)到下一個(gè)缺陷。
在所述實(shí)施例中，部位處理部分包括運(yùn)行作業(yè)配方的單個(gè)步驟。可參照定序器部分以獲取關(guān)于可如何運(yùn)行作業(yè)配方的附加信息。
1.示范使用情況 可通過結(jié)合部分或全部所述過程的各種方式來使用本發(fā)明的缺陷分析系統(tǒng)。雖然存在使用該系統(tǒng)的大量方式，但是只提供三個(gè)示范使用情況。(使用情況只是一種可使用缺陷分析系統(tǒng)的所有部分或若干部分的組合的方式。例如，上述ADR驗(yàn)證過程是一種使用情況。)本文中將要論述的三種基本使用情況是審查、分析和審查/分析。
參照?qǐng)D25，說明“審查”使用情況例程。最初，在步驟2502，系統(tǒng)選擇第一晶片上的第一缺陷部位。在步驟2504，系統(tǒng)把載物臺(tái)移動(dòng)到這個(gè)缺陷部位。由此，進(jìn)入判定步驟2506來確定是否發(fā)生管芯變化。如果是的話，則系統(tǒng)進(jìn)入步驟2508，并使系統(tǒng)移動(dòng)到管芯原點(diǎn)，重新對(duì)齊，并把樣本設(shè)置到常中節(jié)高度。由此，在步驟2510，它使系統(tǒng)移動(dòng)到實(shí)際部位。然后它進(jìn)入步驟2512來設(shè)置放大率，以及利用ADR工具重新對(duì)齊受關(guān)注區(qū)域(“ROI”)?；蛘?，如果在步驟2506沒有管芯變化，則系統(tǒng)直接進(jìn)入步驟2512來設(shè)置放大率以及重新對(duì)齊。由此，系統(tǒng)在步驟2514抓取自頂向下或截面圖像。隨后，在步驟2516它確定是否已經(jīng)審查了最后部位。如果不是，則在步驟2518選擇下一個(gè)部位，然后返回到步驟2504，并按照前面所述繼續(xù)進(jìn)行。否則，系統(tǒng)進(jìn)入步驟2520，卸載晶片并在適當(dāng)時(shí)對(duì)下一個(gè)晶片重復(fù)此過程。
對(duì)于這種使用情況，缺陷分析儀系統(tǒng)采用一遍完成。缺陷審查是自動(dòng)過程。它采用電子束來抓取自頂向下或截面圖像。沒有使用離子束。因此，系統(tǒng)沒有兩次將載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)到每個(gè)缺陷部位。只需要用戶啟動(dòng)此過程。
圖26A和圖26B表示用于分析缺陷的示范使用情況例程。該過程包括以下基本步驟(1)采用(多個(gè))配方構(gòu)造作業(yè)，(2)把配方與缺陷關(guān)聯(lián)并運(yùn)行作業(yè)(例如通過定序器)，以及(3)采用缺陷瀏覽器來重新訪問和分析缺陷部位。部位檢驗(yàn)可逐個(gè)部位變化。數(shù)據(jù)審查以及部位加標(biāo)簽也可聯(lián)機(jī)或脫機(jī)進(jìn)行。對(duì)于這種使用情況，缺陷分析儀具有兩遍部位設(shè)置和部位處理。兩遍部位檢驗(yàn)過程允許缺陷分析儀在無需用戶的情況下探查缺陷。在對(duì)齊之后，第一遍(部位設(shè)置)開始。第二遍是完全自動(dòng)的過程。用戶可查看屏幕上發(fā)生的過程，以及還可查看實(shí)時(shí)監(jiān)視器上的切削。
參照?qǐng)D26A，最初在步驟2602，系統(tǒng)選擇第一缺陷部位。在2604，隨后把載物臺(tái)移動(dòng)到此部位。系統(tǒng)隨后在步驟2606導(dǎo)航部位原點(diǎn)。在步驟2608，啟動(dòng)射束重合工具。隨后在步驟2610，系統(tǒng)工具使系統(tǒng)移動(dòng)到實(shí)際部位。隨后在步驟2612，配置將在配方中運(yùn)行的工具。這些工具可包括重新對(duì)齊、抓取圖像以及基準(zhǔn)切削工具。隨后在2614，系統(tǒng)設(shè)定采用系統(tǒng)設(shè)定工具來保存。在判定步驟2616，系統(tǒng)確定是否存在要設(shè)置的另一個(gè)部位缺陷。如果是，則進(jìn)入步驟2624來選擇下一個(gè)缺陷部位，然后返回到步驟2604，并按照前面所述繼續(xù)進(jìn)行。或者，如果沒有剩下另一個(gè)部位，則例程進(jìn)入判定步驟2618來查看是否存在要處理的另一個(gè)晶片。如果是，則進(jìn)入步驟2626來選擇下一個(gè)晶片，然后返回到步驟2602來選擇新晶片中的第一部位。由此，例程按照前面所述繼續(xù)進(jìn)行。如果最后的晶片已經(jīng)被處理，則例程將轉(zhuǎn)到步驟2620，并進(jìn)入下一遍(部位處理)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D26B，論述第二遍(部位處理)。在2630，選取第一缺陷部位。隨后在步驟2632，系統(tǒng)參數(shù)在它們到達(dá)第一遍結(jié)束時(shí)被設(shè)置。在步驟2634，根據(jù)基準(zhǔn)來執(zhí)行重新對(duì)齊。隨后，從步驟2636至2640，圖案工具被用于金屬淀積、批量剖視和/或精細(xì)剖視。在2642，截面圖像被抓取，這可包括圖像加標(biāo)簽、命名以及保存。在判定步驟2644，系統(tǒng)確定是否存在要審查的另一個(gè)部位。如果是，則例程在步驟2646選擇并驅(qū)動(dòng)到下一個(gè)缺陷部位，然后返回到步驟2632，按照前面所述繼續(xù)進(jìn)行。另一方面，如果缺陷部位是要審查的晶片上的最后一個(gè)部位，則例程進(jìn)入判定步驟2648來確定是否存在要分析的另一個(gè)晶片。如果是，則系統(tǒng)在步驟2650選擇下一個(gè)晶片，然后返回到步驟2630來選擇新晶片上的第一部位。由此，例程按照前面所述繼續(xù)進(jìn)行。如果在步驟2648，晶片是最后一個(gè)晶片，則此晶片被卸載，然后分析過程結(jié)束。
圖27表示示范審查和分析使用情況的流程圖。在步驟2702，系統(tǒng)選擇第一缺陷部位。隨后在2704，把載物臺(tái)移動(dòng)到此部位的管芯。由此，系統(tǒng)進(jìn)入判定步驟2706來確定是否存在管芯變化。如果是的話，則系統(tǒng)移動(dòng)到2708并對(duì)齊管芯原點(diǎn)。由此，系統(tǒng)進(jìn)入步驟2710，并移動(dòng)到實(shí)際缺陷部位。由此，它轉(zhuǎn)到步驟2712，并運(yùn)行射束重合工具。隨后在2714，系統(tǒng)移動(dòng)到實(shí)際部位。隨后，它設(shè)置放大率，并利用ADR工具把參數(shù)重新對(duì)齊ROI?；蛘?，在判定步驟2706，確定沒有足夠的管芯變化，則系統(tǒng)直接進(jìn)入步驟2716，并設(shè)置放大率以及利用ADR工具把參數(shù)重新對(duì)齊ROI。由此，系統(tǒng)進(jìn)入步驟2718，并抓取自頂向下的圖像以及切削基準(zhǔn)。隨后，在步驟2720至2724，系統(tǒng)運(yùn)行圖案工具。布圖工具可執(zhí)行金屬淀積、批量剖視和/或關(guān)閉剖視。隨后在步驟2726，系統(tǒng)抓取截面圖像。這包括圖像加標(biāo)簽、命名以及保存。在判定步驟2728，檢查是否存在要審查/分析的其它缺陷部位。如果是，則在步驟2730選擇下一個(gè)部位，然后返回到步驟2704，并按照前面所述繼續(xù)進(jìn)行。相反，如果在當(dāng)前晶片中沒有剩下另一個(gè)部位，則系統(tǒng)在適當(dāng)時(shí)加載并處理下一個(gè)晶片。
對(duì)于這種使用情況，缺陷分析儀系統(tǒng)具有一遍。這個(gè)單遍過程允許缺陷分析儀在無需用戶的情況下探查缺陷。用戶可查看屏幕上發(fā)生的過程，以及還查看實(shí)時(shí)監(jiān)視器上的切削。
D.備注 缺陷分析儀系統(tǒng)的實(shí)施例可提供缺陷審查以及三維分析能力。它可以是還可用于手動(dòng)測(cè)量的半自動(dòng)化方式的完全自動(dòng)的缺陷分析工具。X射線分析可以是缺陷分析工具的一種能力。它可為亞0.13μm工藝市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)的缺陷分類數(shù)據(jù)，其中包括雙銅鑲嵌、化學(xué)機(jī)械拋光以及高縱橫比結(jié)構(gòu)。
缺陷標(biāo)識(shí)基準(zhǔn)的使用提供優(yōu)于傳統(tǒng)基準(zhǔn)參考的若干優(yōu)點(diǎn)。例如，它們提供采用兩種射束便捷地定位缺陷以便切削和成像、同時(shí)使得對(duì)缺陷的損壞最小的能力。通過把離子束和電子束結(jié)合到單個(gè)缺陷表征工具中，申請(qǐng)人可提供比先有技術(shù)系統(tǒng)更多的有關(guān)缺陷的信息。例如，來自兩種射束的圖像可能看起來不同，它可提供與加工件中的原子質(zhì)量有關(guān)的信息，以及表明進(jìn)一步分析是需要的。利用以接近垂直于表面而定向的射束可提供比來自傾斜射束的信息更為精確的尺寸信息。更精確的信息用來控制后續(xù)處理、如剖視。
例如，如果自頂向下的圖像表示內(nèi)埋特征，則截面可被切削和成像。如果自頂向下的視圖表示長(zhǎng)缺陷，則可在多個(gè)點(diǎn)被切削。缺陷表征可用來確定帶電粒子束柱的設(shè)定。例如，如果檢測(cè)到大缺陷，則大孔徑可用于柱中以產(chǎn)生高電流。電流的變化通常要求重新對(duì)齊射束。這種重新對(duì)齊可易于對(duì)基準(zhǔn)來執(zhí)行。在先有技術(shù)中，缺陷表征未被用來控制后續(xù)處理，因此所需細(xì)節(jié)等級(jí)小得多。
離子束和電子束最好是精確對(duì)齊，即它們對(duì)同一點(diǎn)成像。在先有技術(shù)中，射束通常通過觀察來自兩種射束的缺陷圖像并重新定位一個(gè)射束、直到圖像被對(duì)齊來進(jìn)行對(duì)齊。這種對(duì)齊方法是不合需要的，因?yàn)楫?dāng)射束、特別是離子束照射到缺陷時(shí)，缺陷被損壞。另一方面，采用本發(fā)明的實(shí)施例，射束可在物理上對(duì)齊，即兩種射束擊打加工件上的同一點(diǎn)而沒有移動(dòng)加工件，或者“在計(jì)算上對(duì)齊”，即射束的著耙點(diǎn)相差一個(gè)已知量，以及在使用另一個(gè)射束時(shí)，加工件被移動(dòng)該已知量。這種技術(shù)允許射束柱被定位于更接近加工件，它改進(jìn)了射束分辨率。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)齊過程通過移動(dòng)載物臺(tái)、使得最近的管芯原點(diǎn)處于兩種射束之下而開始。管芯原點(diǎn)通常采用參考標(biāo)記來標(biāo)記。最近的管芯原點(diǎn)可處于與缺陷所在的管芯不同的管芯上。由于電子束軸相對(duì)離子束軸傾斜，因此離子束圖像與電子束圖像之間的偏移可通過改變載物臺(tái)的高度來消除。載物臺(tái)升高或降低，直到圖像重合。在載物臺(tái)高度被調(diào)整以使射束重合之后，載物臺(tái)經(jīng)過移動(dòng)，使得缺陷處于射束的掃描圖案中。射束重合可選地可通過觀察基準(zhǔn)以及根據(jù)基準(zhǔn)的圖像的偏移進(jìn)行載物臺(tái)的高度微調(diào)來進(jìn)一步調(diào)整。由于晶片可彎曲且距射束柱的頂面的高度可能改變，因此電容傳感器可用來保持在載物臺(tái)移動(dòng)時(shí)晶片頂面相對(duì)射束柱的恒定高度。
本發(fā)明具有廣泛的適用性，并且可提供在以上實(shí)例中所述及所示的許多益處。實(shí)施例在很大程度上隨具體應(yīng)用來變化，并且不是每一個(gè)實(shí)施例都將提供所有益處以及達(dá)到本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)的所有目標(biāo)。例如，在所述實(shí)施例之一中，電子束和離子束瞄準(zhǔn)加工件上的同一點(diǎn)。在其它實(shí)施例中，射束瞄準(zhǔn)不同的點(diǎn)，而加工件被平移到適當(dāng)點(diǎn)以處于適當(dāng)射束之下。
雖然詳細(xì)說明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)當(dāng)理解，在此可以進(jìn)行各種變更、替換及改造，而沒有背離所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍。此外，本申請(qǐng)的范圍不是意在局限于本說明中所述的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)成分、部件、方法及步驟的特定實(shí)施例。通過本發(fā)明的公開，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，根據(jù)本發(fā)明，可利用當(dāng)前存在或?qū)黹_發(fā)的、執(zhí)行與本文所述的相應(yīng)實(shí)施例實(shí)質(zhì)上相同的功能或者獲得實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)果的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)成分、部件、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求意欲在其范圍內(nèi)包括這些過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)成分、部件、方法或步驟。
權(quán)利要求
1.一種缺陷表征系統(tǒng)，它提供快速反饋，以便排除故障或改進(jìn)微加工過程，所述系統(tǒng)包括用于定位半導(dǎo)體晶片中的缺陷、表征所述缺陷以確定適當(dāng)分析過程以及自動(dòng)執(zhí)行所確定的分析過程的組件。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析包括暴露所述晶片中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)埋表面，并在所暴露表面取得圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析包括在所暴露表面上執(zhí)行化學(xué)分析。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述缺陷最初由檢驗(yàn)系統(tǒng)來查找，所述檢驗(yàn)系統(tǒng)創(chuàng)建缺陷文件，所述缺陷文件用于采用高分辨率成像系統(tǒng)來定位缺陷，所述高分辨率成像系統(tǒng)還用來表征所定位缺陷以確定分析過程，所述分析過程由所述系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述高分辨率成像系統(tǒng)包括離子束成像系統(tǒng)、掃描電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析過程包括切割所述晶片的多個(gè)截面部分，以及采用EDS分析來檢查所述部分以提供三維元素信息。
7.一種在半導(dǎo)體制造設(shè)備中的制造過程中表征晶片中缺陷的方法，包括(a)檢驗(yàn)半導(dǎo)體晶片以定位缺陷；(b)把與所述已定位缺陷對(duì)應(yīng)的位置存儲(chǔ)在缺陷文件中；(c)利用來自所述缺陷文件的信息自動(dòng)把雙帶電粒子束系統(tǒng)導(dǎo)航到鄰近缺陷位置；(d)自動(dòng)識(shí)別所述缺陷，并獲取所述缺陷的帶電粒子束圖像；(e)分析所述帶電粒子束圖像以表征所述缺陷；(f)確定用于所述缺陷的進(jìn)一步分析的配方；(g)自動(dòng)執(zhí)行所述配方以利用帶電粒子束來切割所述缺陷的一部分，所述切割的位置基于對(duì)所述帶電粒子束圖像的所述分析；以及(h)對(duì)所述帶電粒子束切割所暴露的表面成像，以便獲得關(guān)于所述缺陷的附加信息。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于還包括在自動(dòng)執(zhí)行所述配方之前根據(jù)對(duì)所述帶電粒子束圖像的所述分析的結(jié)果自動(dòng)調(diào)整帶電粒子束參數(shù)。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，分析所述帶電粒子束圖像以表征所述缺陷的步驟包括自動(dòng)確定所述缺陷的輪廓、所述缺陷的中心或者所述缺陷的輪廓和中心。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，自動(dòng)識(shí)別所述缺陷并獲取所述缺陷的帶電粒子束圖像的步驟包括在所述缺陷附近在加工件中切割基準(zhǔn)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，執(zhí)行配方的步驟包括定位所述基準(zhǔn)，通過使所述基準(zhǔn)的離子束和電子束圖像重疊來對(duì)齊電子束和離子束，以及根據(jù)所述缺陷與所述基準(zhǔn)的已知位移來定位所述缺陷。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，多個(gè)晶片被檢驗(yàn)，以及多個(gè)缺陷被存儲(chǔ)在所述缺陷文件中，利用所述帶電粒子束系統(tǒng)來識(shí)別多個(gè)缺陷并對(duì)其成像，確定配方以用于分析所述缺陷，然后在所述晶片上重新定位所述缺陷，以及對(duì)所述多個(gè)晶片執(zhí)行所述配方。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，分析受關(guān)注特征的步驟包括根據(jù)所述缺陷的大小和形狀自動(dòng)調(diào)整所述帶電粒子束參數(shù)，以便利用EDS或類似的分析技術(shù)進(jìn)行最佳元素分析。
14.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，自動(dòng)識(shí)別所述缺陷的步驟包括獲取被認(rèn)為包含所述缺陷的區(qū)域的帶電粒子束圖像以及獲取在參考管芯上沒有缺陷的相應(yīng)區(qū)域的帶電粒子束圖像，并比較這些圖像以識(shí)別所述缺陷。
15.一種用于分析對(duì)象中的缺陷的系統(tǒng)，包括(a)用于對(duì)所述對(duì)象成像的電子束；(b)用于切削所述對(duì)象的離子束，其中所述電子束和離子束能夠照射在所述對(duì)象的預(yù)期位置；以及(c)處理裝置，適合可通信地連接到(i)所述電子束，用于控制它以對(duì)預(yù)期圖像部分成像，以及(ii)所述離子束，用于控制它以切削預(yù)期切削部分，以及(d)包括指令的計(jì)算機(jī)可讀媒體，這些指令在由所述處理裝置執(zhí)行時(shí)，使它控制所述系統(tǒng)用于成像和切削、利用來自缺陷文件的信息識(shí)別缺陷、根據(jù)所述電子束或離子束形成的缺陷圖像來表征所述缺陷、根據(jù)所述缺陷表征移去材料以暴露所述缺陷的被覆蓋部分、以及分析所述缺陷的所暴露部分。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述指令還包括使所述離子束在所述缺陷附近在所述對(duì)象中切削基準(zhǔn)的指令，所述基準(zhǔn)是物理性質(zhì)的，用來向系統(tǒng)傳達(dá)關(guān)于所述缺陷的物理信息。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述離子束和所述電子束經(jīng)過對(duì)齊，以便在重疊位置照射所述對(duì)象。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述離子束和所述電子束經(jīng)過對(duì)齊，以便在不同位置照射所述對(duì)象，所述指令包含若干指令，這些指令用來重新定位加工件表面上的點(diǎn)，使得它處于所述離子束之下或者處于所述電子束之下，允許任一種射束被用于對(duì)所述加工件上的同一點(diǎn)進(jìn)行成像或切削。
19.一種用于分析對(duì)象中的缺陷的系統(tǒng)，包括(a)用于對(duì)所述對(duì)象成像的電子束；(b)用于切削所述對(duì)象的離子束，其中所述電子束和離子束能夠照射所述對(duì)象的預(yù)期位置；以及(c)處理裝置，適合可通信地連接到(i)所述電子束，用于控制它以對(duì)預(yù)期圖像部分成像，以及(ii)所述離子束，用于控制它以切削預(yù)期切削部分，所述成像和切削基于所述處理裝置所執(zhí)行的指令，其中所述指令包含用于控制所述離子束在接近所報(bào)告缺陷處在所述對(duì)象中切削基準(zhǔn)標(biāo)記的指令，所述基準(zhǔn)是物理性質(zhì)的，用來向所述系統(tǒng)傳達(dá)關(guān)于所述缺陷的物理信息。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基準(zhǔn)標(biāo)記的尺寸與所述缺陷的尺寸成比例，從而允許所述系統(tǒng)通過確定所述基準(zhǔn)標(biāo)記的尺寸來確定所述缺陷的相對(duì)尺寸。
21.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述指令包括缺陷分析儀應(yīng)用程序和工具組件，用于向用戶提供缺陷分析工具，其中包括允許用戶以可控方式切削基準(zhǔn)的基準(zhǔn)工具。
22.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工具組件包括自動(dòng)重合工具，用于通過利用所述基準(zhǔn)標(biāo)記自動(dòng)聚焦所述電子束和離子束來實(shí)現(xiàn)射束重合。
23.一種用于分析半導(dǎo)體晶片中的缺陷的缺陷分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少兩個(gè)帶電粒子束，用于分析晶片中的缺陷；以及至少一個(gè)具有軟件組件的處理裝置，利用所述至少兩個(gè)帶電粒子裝置對(duì)所述缺陷進(jìn)行分析；所述軟件組件在被執(zhí)行時(shí)提供作業(yè)構(gòu)造器、定序器和缺陷瀏覽器。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述作業(yè)構(gòu)造器提供界面，允許用戶構(gòu)造由所述定序器執(zhí)行的缺陷分析過程。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述作業(yè)構(gòu)造器界面可訪問包括切片和查看工作組件的工作組件。
26.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述作業(yè)構(gòu)造器界面可訪問工具組件，其中包括暫停工具組件，它允許用戶定義所述分析過程在由所述定序器執(zhí)行時(shí)被中止的條件。
27.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)從分析所述晶片得到的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)庫連接到有權(quán)通過所述缺陷瀏覽器訪問所述數(shù)據(jù)的本地及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。
28.一種用于分析半導(dǎo)體晶片中的缺陷的缺陷分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少兩個(gè)帶電粒子束，用于分析晶片中的缺陷；以及至少一個(gè)具有軟件組件的處理裝置，用于利用所述至少兩個(gè)帶電粒子束對(duì)所述晶片中的缺陷進(jìn)行分析，所述軟件組件使所述系統(tǒng)(1)自動(dòng)重新定位先前識(shí)別的缺陷，(2)確定所述缺陷的大小和形狀，(3)把所述缺陷的圖像放大率調(diào)整到適當(dāng)值，(4)調(diào)整帶電粒子束參數(shù)，以及(5)保持射束參數(shù)變化所需的所述至少兩個(gè)射束的對(duì)齊。
29.如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述軟件組件還使所述系統(tǒng)根據(jù)所述缺陷的大小和形狀自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)纳涫讖?，以便控制所述射束大小和電流?br> 30.一種用于分析半導(dǎo)體晶片中的缺陷的缺陷分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少兩個(gè)帶電粒子束，用于分析具有多個(gè)管芯的晶片中的缺陷；可控載物臺(tái)，用于接收所述晶片以及相對(duì)所述至少兩個(gè)射束定位所述晶片；以及至少一個(gè)具有軟件組件的處理裝置，利用所述至少兩個(gè)帶電粒子裝置對(duì)所述晶片進(jìn)行分析；所述軟件組件提供作業(yè)構(gòu)造器和定序器，所述作業(yè)構(gòu)造器允許用戶定義要對(duì)所述多個(gè)管芯自動(dòng)執(zhí)行的分析作業(yè)，所述定序器用來執(zhí)行所定義的作業(yè)并使所述系統(tǒng)根據(jù)所定義的作業(yè)分析所述管芯，所述作業(yè)構(gòu)造器允許用戶指定所述載物臺(tái)為分析分開的管芯而經(jīng)過的路徑。
31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，可指定用于分析分開的管芯的載物臺(tái)行程的螺旋形路徑。
全文摘要
本發(fā)明提供用于分析諸如半導(dǎo)體晶片之類的對(duì)象中的缺陷的方法、裝置及系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，它提供在半導(dǎo)體制造設(shè)備中的制造過程中表征半導(dǎo)體晶片中的缺陷的方法。這個(gè)方法包括以下動(dòng)作。檢驗(yàn)半導(dǎo)體晶片以定位缺陷。與已定位缺陷對(duì)應(yīng)的位置則被存儲(chǔ)在缺陷文件中。利用來自缺陷文件的信息把雙帶電粒子束系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)航到鄰近缺陷位置。缺陷被自動(dòng)識(shí)別，然后獲取缺陷的帶電粒子束圖像。帶電粒子束圖像則經(jīng)過分析以表征缺陷。然后，為缺陷的進(jìn)一步分析確定配方。配方則被自動(dòng)執(zhí)行以利用帶電粒子束切割缺陷的一部分。切割的部分基于帶電粒子束圖像分析。最后，對(duì)帶電粒子束切割所暴露的表面成像，以獲得關(guān)于缺陷的附加信息。
文檔編號(hào)G06F11/00GK1735866SQ200380108597
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2003年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者J·特施馬, D·E·帕丁, J·E·胡森 申請(qǐng)人:Fei 公司