多檢測器缺陷檢測系統和用于檢測缺陷的方法

專利名稱：多檢測器缺陷檢測系統和用于檢測缺陷的方法
技術領域：
本發明涉及多檢測器缺陷檢測系統和用于檢測缺陷的方法，特別用于檢測半導體器件的缺陷。
背景技術：
當前對于和極大規模集成相關的高密度和高性能的需求要求亞微米特征，增加的晶體管和電路速率以及改進的可靠性。這樣的需求要求器件特征的形成具有高精度和高度一致性，其要求仔細的工藝過程監控，包括當它們還是半導體晶片形式的時候，頻繁和仔細地檢測器件。
傳統的工藝過程中監控技術采用兩階段“檢測和檢查(inspectionand review)”過程。在第一階段，晶片表面以高速和相對較低的分辨率進行檢測。第一階段要生成一個缺陷圖，其顯示具有高缺陷概率的晶片上的疑似位置。在第二階段，更仔細地分析疑似位置。檢測過程的這兩個階段可通過相同的缺陷檢測系統來實現，但這并不是必須的。
兩階段檢測工具可有一個檢測器或多個檢測器。Alumot的專利號為5,699,447、5,982,921和6,178,257B1的美國專利中說明多檢測器兩階段檢測裝置(下文中將共同稱為Alumot系統)，其內容通過引用合并于此。
Alumot系統具有檢測缺陷的多通道。這些多通道包括多個檢測器，它們被安排在物鏡周圍的環形陣列上。
在第一階段(也稱為檢測階段)，每個通道(a)獲得檢測像素、相鄰檢測像素、參考像素和相鄰參考像素，(b)確定檢測像素的類型和/或確定參考像素的類型，(c)比較檢測像素和參考像素，以及一個依賴于檢測和參考像素類型的閾值，(d)響應所述比較，確定是否存在缺陷。
確定像素類型的步驟包括確定下列參數的第一階段(i)局部最大值——該像素是否是局部最大值(如果該像素相對其相鄰者是最大值)，(ii)強度——如果該像素強烈(如果該像素的強度超過閾值)，(iii)比率——如果像素強度和其相鄰者的強度之間比率超過閾值，和(iv)梯度——該像素是否位于一個傾斜區域，其由相對于所述閾值的梯度確定。第二階段包括將像素分類為下列類型中的一個，以響應所述參數(I)孤立峰(如果該像素是具有顯著的強度和比率的局部最大者)，(II)多峰(如果該像素不是一個孤立峰，其具有顯著的強度且其相鄰者沒有一個是孤立峰)，(III)斜坡——如果該像素兩邊的相鄰者中的一個是孤立峰或其梯度大于閾值，或(IV)背景——如果像素的強度和梯度小于閾值，且其相鄰者均不是孤立峰。
多個通道的輸出(警報值)提供給判定表，判定表響應警報值，作出是否存在缺陷的判定。有三種可能的警報值，分別表示無警報、低度警報和高度警報。
判定表輸出缺陷標記，如果(i)8個警報值中的至少一個輸出是高度警報，和(ii)從相鄰通道來的至少兩個警報值是低度警報或高度警報。
在Alumot的發明以及類似的檢測系統中，在每個通道中缺陷檢測獨立進行分類過程和芯片對芯片的比較過程在每個數據流上獨立執行。來自每個通道的疑似缺陷的警報值然后進一步被處理，以最小化誤報警且增加缺陷報告的可靠性。
本領域公知，許多缺陷例如外來顆粒、凹坑、劃痕和粗粒可通過它們的散射圖案來表征。射向缺陷的光束可向至少一個方向散射，因此定義了一種散射圖案。該散射圖案至少部分地被多個檢測器檢測到，這些檢測器被安排在光束軸線周圍的不同角度位置。需要說明的是，散射圖案響應于不同參數，例如缺陷形狀、缺陷方位等，但不局限于這些。
需要提供一種用于缺陷檢測的改進的系統和方法，其利用以比獨立分類和比較更復雜的方式在不同通道中收集的信息。
需要提供一種用于檢測缺陷的系統和方法，其利用來自多個收集通道的信號以比較散射圖案，以及多通道分類和高速缺陷檢測。
需要提供高可靠性的超快缺陷檢測系統和方法。
還需要一種用于檢測基片的方法，其允許動態定義像素類型。

發明內容
在整個說明書中，下列術語和縮寫的意義如下晶片單元——光束所照射的被測晶片的一個非常小的部分。該晶片單元通常由入射光束的橫截面來限定。需要說明的是，相鄰晶片單元之間的距離響應于晶片掃描路徑，特別是(a)相鄰掃描路徑之間的距離，和(b)晶片掃描速率和檢測器取樣速率之間的關系。可采用光柵掃描圖案和螺旋掃描圖案，但并不是必須的。
晶片單元檢測信號集(DSS)由多個檢測器產生的多個檢測信號，響應于從晶片單元向各個方向散射或反射的光。單個晶片單元檢測信號表示為DS。每個DS具有晶片單元檢測值(DV)。
晶片單元屬性值(AV)對屬于同一DSS的至少兩個DS應用屬性算子(attribute operator)的結果。根據本發明的一個方案，至少兩個屬性算子可應用于至少兩個DS以提供至少兩個AV。屬性算子通常是應用到DS的數學函數。
晶片單元鄰域(N)晶片單元的鄰域就是位于該晶片單元四周鄰近圖案內的晶片單元。每個鄰域晶片單元有其自己的鄰域檢測信號(NS)集(NSS)。
晶片單元鄰域檢測信號組(NDG)在鄰域圖案內的每個晶片單元的晶片單元檢測信號集的集合。
晶片單元鄰域屬性值組(NAG)在鄰域圖案內每個晶片單元的晶片單元屬性值的集合。本發明提供一個缺陷檢測系統，其具有(i)光源和用于定向和聚焦光束以入射到晶片單元的光學系統，(ii)多個檢測器，其彼此間隔開，但一致地指向晶片單元，以提供DSS，(iii)用于接收和處理DSS以指示晶片單元是否存在缺陷的處理器，(iv)用光束掃描晶片的掃描裝置。需要說明的是，掃描裝置可包括光偏轉器，機械鏡臺(mechanical stage)和其他在晶片和光束之間引入相對運動的元件。
根據本發明的一個方案，至少一個屬性算子被應用到起于給定晶片單元的至少兩個DS，以提供歸屬于該晶片單元的至少一個屬性值。定義屬性運算(attribute operation)以實現下列目標中的至少一個噪音降低、誤報警率減少、提高靈敏度、提高信噪比，等等。
屬性運算的確定可響應于不同參數，如被測層、在缺陷檢測過程之前的被測表面的制造階段或時期、被測目標基片的估計特征，將被發現的缺陷的估計特征、檢測器的配置等。
屬性運算的確定也可響應于來自被測晶片自身的散射圖案，如來自周期性圖案的散射圖案。
已經可以看出，各種晶片圖案，甚至各種缺陷如劃痕、粗糙表面、晶體缺陷、外來顆粒、甚至深層異常(subsurface abormality)，均可通過它們的散射圖案而表征。這些散射圖案可通過實施公知的數學模型來計算，也可通過測量獲得。屬性運算的選擇可以響應于這些散射圖案，特別是當所述的多個檢測器對散射圖案進行取樣時響應這些散射圖案的產生而收集的光。
根據本發明的另一個方案，也可操作缺陷檢測系統以獲得并處理NDG。
根據本發明的一個進一步的方案，缺陷檢測過程包括分類步驟。從應用某個屬性算子獲得的AV的分類可響應于通過應用另一個其他屬性算子組合而成的屬性算子所獲得的AV。
根據本發明的另一個方案，DSS分為兩個部分——第一部分用于分類，而另一部分響應該分類而被處理。第一部分可來自明場檢測器，而第二部分來自暗場檢測器，反之亦然，但這并不是必需的。需要說明的是，從明場檢測器獲得的信號可用于定義在其中產生缺陷的情況(matter)，從而定義晶片單元屬性值的類型。
需要說明的是，在許多情形中，某個晶片單元的鄰域圖案是對稱地環繞在晶片單元周圍的，并且其形狀為矩形，但這并不是必需的。處理晶片單元鄰域檢測信號以確定在被測和參考晶片單元屬性值的比較中所應用的閾值，以指示該晶片單元是否存在缺陷。例如，典型的鄰域圖案可包括((5×5)-1)個晶片單元。當使用六個檢測器時，每個DSS包括兩個DS，而每個NDG包括((5×5)-1)個NSS，每個NSS包括與同一鄰域晶片單元相關的六個NS。
通常，鄰域圖案包括兩個以上的晶片單元。在某個晶片單元的晶片單元檢測信號產生后，它們的值被存儲在存儲單元中，以便隨后使用，無論所述的某個晶片單元是否在其他晶片單元的鄰域圖案內。
對本領域的技術人員來說，通過下面的詳細描述，本發明另外的優點會變得明顯，其中僅示出和說明了本發明的一個實施例，說明了實現本發明的最佳模式。應意識到，本發明可有其他的和不同的實施例，且其幾個細節能夠以多種明顯的方案修改，但是所有的這些方案都不偏離本發明。因此，附圖和描述在本質上將被認為是說明性的，而非限制性的。


參考附圖，其中相同的參考數字標記始終代表相同的元件，且其中圖1示出了通過本發明實施例的缺陷檢測方法檢測的晶片；圖2示出了根據本發明實施例的，用于缺陷檢測及像素獲取的系統；圖3a和圖3b示出了根據本發明的圖2中的系統的部分；圖4～圖5根據本發明多個實施例示出了圖3a和圖3b中的部分的聚光區(light collecting zone)；圖6示出了根據本發明的實施例的處理器的第一部分；以及圖7～圖8是根據本發明不同實施例的，說明缺陷檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
參考圖1，對待檢物品如半導體晶片22進行處理(在檢測之前)以獲得多個理想一致制圖的集成電路芯片20，每個芯片20具有可比較的圖案，如形成于晶片22的表面的T形圖案24。要說明的是，單個芯片可包括大量的圖案，其超過每芯片幾百萬個以上的圖案。半導體芯片通常包括多個層。一個圖案，如局部圖案24可以是金屬互連線、溝槽、通孔、導電門等的一部分。
參考圖2，缺陷檢測系統30包括(i)光源31和光學系統33，該光學系統33用于定向并聚焦光束以投射到晶片單元上，(ii)多個檢測器，例如圖3a的檢測器41～48，或圖3b的檢測器41、43、45和47，然而多個檢測器為每個被照明的晶片單元提供一個DSS。可操作每個檢測器以接收來自光束和晶片單元相互作用的光信號，并提供一個DS。可定位多個檢測器以接收來自至少兩個方向上的光信號，(iii)處理器32，用于為每個晶片單元接收相關的DSS以處理該DSS，以及(iv)用光束掃描晶片的掃描裝置34。要說明的是，掃描裝置可包括光偏轉器，如聲光偏轉器，電流計掃描鏡，和/或機械鏡臺和其他在晶片和光束之間引入相對運動的元件。
根據本發明的另一個方案，還可操作處理器32，以確定缺陷是否存在，以響應至少一部分的晶片單元NDG。
根據本發明的進一步的方案，還可操作處理器32以確定缺陷是否存在，以響應于至少一部分的晶片單元DSS和至少一部分的晶片單元NDG的組合。
缺陷檢測方法可通過多種檢測工具執行，如本領域公知的用于獲得晶片單元檢測信號的裝置和方法。檢測工具可具有多個檢測器，其包括至少一個暗場檢測器和/或至少一個明場檢測器。這些檢測器可具有相同的特性(如靈敏度、增益、動態范圍)，但這不是必需的。晶片單元檢測信號可通過Alumot系統獲得，但可用其他具有其他檢測器布置的多檢測器系統來獲取檢測值。
要說明的是，這些檢測器可響應不同的偏振和/或不同的波長。例如，第一檢測器可響應水平偏振的綠光，而第二檢測器響應圓偏振的紅光。第一和第二檢測器可響應來自不同方向的光，但這不是必需的。要說明的是，波長/偏振響應可通過檢測器自身或通過由波長/偏振所表征的濾波器確定。需要進一步說明的是，相對于晶片可將檢測器置于不同高度。在很多情形中，來自不同高度的檢測器的信號之間的關系(比率、差異等)是有用的屬性運算，其可用于分類。
參考圖3a，示出了根據本發明實施例的成像器31的布置。垂直光束40射向水平放置的晶片22。布置8個檢測器如檢測器41～48，使其在空間上遠離光束40的法線反射方向(即Snell定律反射)。因此，8個檢測器41～48以連續數據流的形式提供8個視點的暗場圖像。可定位另一個檢測器(未示出)，例如以接收鏡面反射的光束，從而提供被掃描晶片的明場圖像。明場檢測器可以是點傳感器或光傳感器陣列，如CCD。對8個檢測器進行定位以使其能夠接收聚光區所散射的光，其定位在下列角度(在x-y平面測量的)22.5°、67.5°、112.5°、167.5°、202.5°、257.5°、292.5°和337.5°。
參考圖3b，示出根據本發明的另一個實施例的成像器31的檢測器的布局，光束40′以入射余角射向水平移動的晶片22。對4個檢測器如檢測器41、43、45和47進行設置，以使其在空間上遠離光束40′的法線反射方向(即Snell定律反射)。因此，4個檢測器41、43、45和47以連續數據流的形式提供4個視點的暗場圖像。對另一個檢測器(未示出)進行定位，以使其接收鏡面反射的光束，從而提供被掃描晶片的明場圖像。明場檢測器可以是點傳感器，或光傳感器陣列，如CCD。對4個檢測器進行定位，以使其接收聚光區所散射的光，其被定位在下列角度(在x-y平面測量的)45°、135°、225°和315°。
參考圖4，示出圖3a中檢測器41～48的聚光區51～58。需要說明的是，圖4說明相同的非交疊聚光區，其具有相同的高度，但這并不是必需的。檢測器可具有不同聚光區，至少某些聚光區可位于相對晶片表面的不同高度，且聚光區可部分交疊。需要說明的是，在每對相鄰聚光區之間的距離是相同的，但也可以不必如此。而且，檢測器可具有不同形狀的聚光區。為了解釋的方便，假定聚光區定義了一個方向，因此通過兩個不同且不完全交疊的聚光區散射和收集的光被認為是從兩個不同的方向收集的光。
圖4分別示出檢測器41～48的8個聚光區51～58，每個聚光區的寬度在其底表面是16度，在頂部基本為零，且其高度為49度。聚光區這樣定位，以便減少收集來自晶片圖案的光。圖案通常由線定義。大多數線定向在0°、90°、180°和270°，而某些線定向在45°、135°、225°和315°。因此，定位聚光區以收集中間區域的光，這些中間區域在22.5°、67.5°、112.5°、167.5°、202.5°、257.5°、292.5°和337.5°之間。8個聚光區提供每個散射圖案的8個取樣(8個晶片單元檢測信號)，該散射圖案源自光束和晶片單元的相互作用。
圖5示出圖3b中檢測器41、43、45和47的4個聚光區51、53、55和57。每個聚光區的寬度在其底表面是16度，在其頂部基本是零度，且其高度是49度。定位聚光區以減少收集來自晶片圖案的光。圖案通常由線定義。大多數線定向在0°、90°、180°和270°。因此，4個聚光區被定位在45°、135°、225°和315°以收集中間區域的光，該中間區域在某些上述角度之間。4個聚光區提供每個散射圖案的4個取樣(4個晶片單元檢測信號，每個晶片單元檢測信號代表各個聚光區所散射的光信號的累積強度)，這些散射圖案源自光束和晶片單元的相互作用。
例如，假定外來顆粒有相對對稱的散射圖案，且每個檢測器具有相同的特征(包括相同的增益)，那么檢測器41、43、45和47中的每個檢測器將檢測基本上相同數量的光，且產生幾乎相同的檢測信號。
另一個例子中，假定對x軸成30°定向(晶片位于x-y平面內)的長而窄的劃痕的散射圖案的特征為強的30°和210°波瓣及弱的120°和280°波瓣，且每個檢測器具有相同的特征(包括相同的增益)，然后檢測器41和45不接收這些波瓣的峰，但接收最強的光強度信號，而檢測器43和47接收最弱的光信號。
圖6示出根據本發明一個實施例的處理器32的一部分320。處理器32可包括額外的部分(未示出)以執行第二階段計算。該部分320連接到存儲單元90，且可被操作以接收和處理多個檢測器提供的數據流。為了解釋的方便，假定可操作處理器32以處理來自4個檢測器如圖3b中的檢測器41、43、45和47的晶片單元檢測信號。
處理器32具有4個接口71～74，用于接收來自4個檢測器41、43、45和47的數據流，并連接到多個數據總線，這些數據總線用于接收來自存儲單元90的參考屬性數據流和閾值。如果檢測器41、43、45和47提供模擬信號，那么接口71～74以預定速率對該模擬信號進行取樣以提供數字信號。
將這4個數字數據流提供給屬性計算器80，其響應這4個數字數據流的接收，產生至少一個屬性數據流。為了解釋的方便，假定屬性計算器80產生4個屬性數據流，每個屬性數據流是由接口71～74提供的這4個數字數據流的不同函數，但這并不是必須的。屬性計算器80也可接收來自選擇信號單元82的選擇信號，以便選擇應用哪個屬性運算和提供哪個屬性數據流。選擇信號單元接收選擇信息，如檢測光束的當前位置、當前被測表面的特征(如表面材料)、被測芯片的制造階段，等等。
可操作處理器32以執行芯片到芯片，和/或芯片到數據庫的缺陷檢測方案。為了解釋的方便，假定處理器32執行芯片到芯片的缺陷檢測方案。在這種方案中，對被測屬性數據流和以前產生的參考屬性數據流進行比較，其中被測屬性數據流是由于光束和被測物體的基片當前的相互作用而產生的。需要說明的是，在芯片到芯片的缺陷檢測方案中，被測屬性數據流可與另一個當前產生的參考屬性數據流比較。參考屬性數據流是由于另一個光束與被測物體的相互作用而產生的。
將每個被測屬性數據流與對應的參考屬性數據流和對應于該屬性數據流的屬性閾值進行比較。如果被測屬性數據流和參考屬性數據流(i)是由相同的屬性算子產生的，和(ii)該屬性算子被應用到源自該參考芯片和該被測芯片上的同一個相對位置的檢測值。需要說明的是，執行圖案對圖案、單元對單元的比較時，所述位置是相對于所述單元的，但每個晶片包括多個單元，且單元對單元比較可以包括理論上具有相同圖案的同一晶片上的兩個單元的比較。
被測屬性數據流和參考屬性數據流之間的比較的結果指示出晶片單元是否被懷疑有缺陷。如果在被測屬性值和參考屬性值之間的差超過閾值，該晶片單元將被懷疑有缺陷。
定義屬性運算以實現下列目標中的至少一個噪聲降低、誤報警率降低、改進的靈敏度、提高的信噪比，等等。屬性運算的確定可響應于不同參數，如被測層、在缺陷檢測過程之前的被測表面的制造階段或時期、被測目標基片的估計特征，將被發現的缺陷的估計特征、檢測器的配置等。這個確定也可響應于來自半導體自身的散射圖案，如來自周期性圖案的散射圖案。
例如，眾所周知，多層半導體的后端層(如金屬層)的噪聲比前端層(如多晶硅層)的噪聲要大得多。需要說明的是，多層半導體是通過多階段制造過程制造的，從裸晶片和前端層制造開始，通常在后端層制造處結束。前端層包括元件如晶體管、二極管等等，而金屬層提供元件之間的連接。而且，金屬層通常由多晶粒表征，其為不同結晶學定向的多晶區域。來自晶粒的散射圖案通常由兩個相對方位角定向的強波瓣組成。
因此，增強來自檢測器的檢測信號的屬性運算可在相對無噪聲的環境如前端層中選擇。這種檢測可在多層半導體基片的早期制造階段執行。另一方面，當檢測后端層的缺陷時，可以選擇減少噪聲的屬性運算或者對來自相鄰檢測通道的信號進行組合的屬性運算。這類檢測可在多層半導體基片的后面的制造階段中執行。
下面的方程示出了6個示例性的屬性運算，它們可由屬性計算器80執行(i)AT1＝0.25×(P41+P43+P45+P47)(ii)AT2=(P41×P45+P43×P47)/2]]>(iii)AT3=(P41×P43+P45×P47)/2]]>(iv)AT4＝MAX(P41，P43，P45，P47)(v)AT5＝0.5×MAX(P41+P43，P45+P47)(vi)AT6＝0.5×MAX(P41+P45，P43+P47)AT表示屬性算子值，P41、P43、P45、P47分別是檢測器41、43、45和47的輸出信號值。MAX表示從元素集中選擇最大元素的運算。需要說明的是，每個輸出信號(P41，P43，P45，P47)可進一步乘上加權因子。加權因子可以是響應應用于半導體晶片的以前的缺陷檢測過程或者響應于檢測器特性如靈敏度和增益而預定或確定的。
需要說明的是，根據本發明的一個方案，缺陷確定過程基于晶片鄰域屬性值。晶片鄰域屬性值的量直接和該鄰域圖案內的像素量成正比。通常，較大的鄰域圖案要求額外的計算和存儲資源，或最終限制屬性算子的復雜性，以滿足系統吞吐量的要求。
第一屬性算子(第一個方程)隨著噪聲信號達到平衡，降低隨機噪聲信號。第二屬性算子放大散射圖案，如由光和劃痕相互作用而產生的散射圖案。第三屬性算子(第三個方程)對降低來自以下晶粒或線的信號有用，這些晶粒或線具有指向兩個相對的檢測器的相對較強的波瓣和指向兩個其他檢測器的相對較低的波瓣。
圖7示出根據本發明實施例的用于檢測基片缺陷的方法100。方法100響應晶片單元的DSS，確定晶片單元是否有缺陷。方法100從初始化步驟110開始。步驟110可包括確定選擇哪個屬性算子，甚至確定如何調節所選的屬性算子的步驟111。該選擇可響應于與即將被檢查的基片有關的數據、在其中即將執行缺陷檢測方法的制造過程的階段、以前檢測缺陷的知識、以及與制造過程有關的數據，特別地還響應于可能的故障、設計規則數據庫、CAD設計工具、或該缺陷檢測方法以前的重復。
步驟111之后是收集涉及AV方差的統計信息的步驟112。以本領域技術人員所公知的方式對多個芯片進行檢測以建立統計上的有效取樣數目。
根據本發明的另一個方案，步驟113在步驟112之后，其響應步驟111中所收集的統計信息，選擇所選屬性運算的子集或者調整或調節所選屬性運算。額外的選擇或調節旨在提供屬性運算，其獲得下列目標中的至少一個更高的信噪比、更低的誤報警水平、更好的靈敏度等等。
步驟110也包括涉及“分類”的各種步驟。分類允許對不同的晶片單元類型應用不同缺陷判定規則(如應用不同閾值曲線)。該“分類”在步驟114～116中初始化。
需要說明的是，通過對某些DS應用某個屬性算子而獲得的AV，對其分配類型時所根據的值并不是對那些DS應用該屬性算子而獲得的。
根據本發明的一個方案，每個AV可根據應用其他屬性運算的組合而獲得的值分類。
根據本發明的另一個方案，分類值可通過對同一DSS的不同DS應用某個屬性算子而獲得，而且這些分類值可以將通過對其他DS應用同一屬性算子所獲得的屬性值進行分類。
進一步需要說明的是，可對DS和/或NS應用分類屬性運算，DS和/或NS分別構成DSS和/或NAG的部分。
為了解釋的方便，假定將指定的屬性算子用于分類。該屬性算子就被稱為分類屬性算子。通過分類屬性算子的應用而獲得的值為分類值。
步驟114包括生成一個分類數據庫。該分類數據庫反映分類值出現的頻率。可通過曲線圖形化地描述分類數據庫。需要說明的是，在所選的屬性算子中的每個屬性算子都可以有自己的分類數據庫。
步驟115在步驟114之后，其將分類值的間隔分為分類范圍。所述選擇可方便地響應分類值的分布，其可通過曲線圖形化地描述，該曲線將分類屬性值和它們的外觀之間連接起來。方便地，相鄰的分類范圍由位于該曲線的局部最小值處的邊緣進行限定。在局部最小值處定位邊緣減少了錯誤分類的數量，因為每個邊緣由相對特殊的分類值包圍。
需要說明的是，分類范圍的分配也可響應每個分類范圍內的數據點的(分類值的)量，響應局部最大值，甚至超過預定有效閾值的局部最大值，以便確保每個分類范圍包括了有效的數據點量。步驟115也可包括響應終端用戶的輸入，分配分類范圍，以及允許定制符合終端用戶的要求的方法。
當有使用一個以上的分類數據庫對分類范圍的量進行分類時，它們的劃分可隨分類數據庫的不同而變化。
步驟116在步驟115之后，其為每個屬性運算和每個類型產生參考/檢測的屬性/類型數據庫(RID)，該屬性/類型數據庫反映了屬于該屬性和類型的晶片單元屬性值的(被測AV，參考AV)對的出現頻率。該類型可響應于被測AV類型和參考AV類型。例如，如果有H個不同屬性算子，每個屬性算子與T個不同類型相關聯，那么最多有(H×T×T)個RID。根據本發明的另一個方案，被測AV和參考AV的類型由所選類型確定。在這種情況下，可以只有(H×T)個RID。所選類型可按照Levin等人2001年11月28日提交的標題為“Method fordetecting defects”的專利申請來選擇，該專利申請通過引用合并與此。
RID可通過三維圖形描述，x-y平面描述(被測晶片單元屬性值，參考晶片單元屬性值)對，z軸描述具有相同值的對的數量。步驟116進一步包括為每個屬性和每種類型定義兩維RID包絡線，且為每個屬性和每個類型定義一個閾值。該閾值被稱為屬性/類型閾值。
對每個RID包絡線進行選擇以包括預定數量的對，或保證預定最大量的誤報警。例如，RID包絡線可這樣選擇以包圍距形成該RID的數據點的平均值最大六個標準偏差之內的(被測晶片單元屬性值，參考晶片單元屬性值)對。
閾值可按照不同標準選擇。閾值通常是更復雜曲線的估值，該曲線包圍所有符合預定統計標準的數據對。考慮到時間和計算上的限制以及精度和誤報警率，需要進行估值。例如，第一閾值可以是與RID包絡線相切的線。另一個閾值可包括三個逼近RID包絡線的線段；三個線段稍微位于RID包絡線的上方。另一個閾值可以是基本平行于形成RID的數據點平均值的線。還有一個閾值是位于RID包絡線的預定距離處的線。需要說明的是，也可選擇其他閾值，例如包括反映位于預定統計參數內的數據點的線的閾值，該預定統計參數來自形成直方圖的數據點的平均值。
根據本發明的一個方案，被測晶片單元屬性值和參考晶片單元屬性值的對的位置和閾值的位置比較，以指示是否存在缺陷。根據本發明的另一個方案，也可考慮位于RID包絡線外部的數據的對的數量。
步驟120在步驟110之后，其獲取被測AV和參考AV。被測AV可通過各種檢測系統獲得，如圖2和3中的系統，但不限于這些系統。參考AV通常從存儲單元中獲得，但它們也可通過檢測系統本身獲得。
步驟120通常包括下列步驟對某個晶片單元進行照射的步驟121，例如通過圖3中的垂直光束40。
接收和該晶片單元相關的DSS的步驟122。
應用所選的屬性運算以提供被測AV的步驟123。
需要說明的是，可重復步驟121～123直到與被測芯片上的多個晶片單元關聯的多個AV被生成并被暫時存儲。根據本發明的一個方案，可重復步驟121～123直到獲得NAG。根據本發明進一步的一個方案，重復步驟121～123直到至少一個預定區塊中的每個晶片單元被照明，并且相應的晶片單元屬性值被計算和存儲。
(D)選擇晶片單元(在至少一個區塊中)從而定義一個具有被測AV的被測晶片單元的步驟124。可按預定圖案進行選擇，例如光柵掃描圖案，但也可執行其他選擇方案。通常，預定圖案包括連續的晶片單元，但這不是必需的。需要說明的是，當步驟121～123被重復執行一次后，因為不需要從大量AV中選擇一個AV，所以在步驟123之后接著就是步驟125。
(E)從存儲單元中取回參考AV的步驟125，需要說明的是，步驟120通常包括對齊步驟，以便被測AV和參考AV涉及標稱相同晶片單元。標稱相同晶片單元可分別位于被檢芯片和參考芯片上的同一位置，或在同一芯片上不同圖案的同一位置。對齊通常是在晶片單元范圍內做出的，但這并不是必須的。對齊方法為本領域所公知。Alumot的美國專利5,699,477、5,982,921和6,178,257B1說明了一種對齊方法，它們通過引用合并于此。Wagner的美國專利5,659,172說明了另一種對齊方法，其通過引用合并于此。
步驟130在步驟120之后，其對至少一個DS的一個屬性運算的每個應用確定類型。對于在至少一個DS上應用的每個屬性運算，所述的類型確定響應于對至少一個DS應用分類函數的結果。類型是通過包括結果的范圍確定的。需要說明的是，不同的屬性算子可與不同的分類函數關聯。步驟140在步驟130之后，其響應與該AV屬性運算相關聯的類型的，為每個被測AV選擇閾值(在步驟115中定義的)。
步驟150在步驟140之后，其為每個被測AV確定相應閾值、被測AV以及相應的參考AV之間的關系，以指示是否存在缺陷。
步驟150涉及相對于屬性算子和類型的閾值確定屬性算子和類型所表征的(被測AV，參考AV)對的位置。如果未檢測到缺陷，則步驟120在步驟150之后，否則步驟160在步驟150之后，步驟160計算(被測AV，參考AV)對和屬性類型閾值之間的距離。存在缺陷的概率通常和該距離成比例，盡管該長度也響應缺陷特征(例如，外來顆粒的材料等等)。
步驟160也包括產生錯誤(fault)指示信號。錯誤指示信號由缺陷檢查器件使用，如Alumot系統的第二階段。
步驟160也可包括確定是否更新數據庫，例如RID、分類數據庫等等，并執行該更新。通常，僅在未檢測到缺陷時——僅在錯誤指示信號低于預定閾值時——才更新數據庫。更新通常在進一步的晶片檢測后，甚至在第二階段處理完后離線進行。數據庫更新可導致閾值更新，但這并不是必需的。
圖8說明了根據本發明實施例的、用于檢測基片缺陷的方法200。方法200類似于方法100，除了響應該晶片單元的DSS和該晶片單元的至少部分NDG來確定晶片單元是否存在缺陷之外。因此，對晶片單元的NSS部分而不只是對DSS部分應用屬性算子。可替換地，對NSS和DSS部分都進行屬性運算。對應用了屬性運算而產生的AV進行處理，以確定是否存在缺陷、缺陷的本質、甚至此類缺陷的出現概率。
需要說明的是，方法100應用了可將多個DS轉換為單個AV的屬性函數。由于方法200響應了更多的檢測信號(除DS外，還有多個NS)，因此可改變屬性算子以為每個晶片單元提供單個AV。通過在應用屬性函數之前對檢測信號(NS和可選的DS)執行預處理步驟，并在獲得每個晶片單元的多個AT之后(每個均與鄰域圖案的晶片單元相關)應用后處理步驟，較大數量的信號也可以被處理。
為了說明這一點，假設(i)鄰域圖案包括24個鄰域晶片單元，(ii)應用第一個方程的屬性算子，(iii)缺陷檢測過程基于來自6個檢測器的檢測信號，和(iv)缺陷檢測過程響應于24個ND和6個DS。
因此，應用第一個方程的屬性運算將產生25個結果，對應于25個晶片單元中的每一個。這25個結果可通過應用后處理操作轉換為單個AV，例如計算這25個結果的平均值、計算最高結果和最低結果之間的差、獲得最高或最低結果，等等。
方法200從初始化步驟210開始，步驟210類似于步驟110，但進一步包括了限定或選擇鄰域圖案的步驟和收集關于晶片單元鄰域屬性值和晶片單元屬性值出現頻率的統計信息的步驟。步驟214包括為每個所選的屬性運算生成屬性/類型數據庫。屬性/類型數據庫可圖形化地通過柱狀圖說明，該柱狀圖反映和所述屬性算子關聯的晶片單元鄰域屬性值的統計信息。
步驟210還包括步驟214～216，其與步驟114～116類似。
步驟220在步驟210之后，其獲取被測AV、被測NAG、相應的參考AV和參考NAG。被測AV和NAG可通過各種檢測系統獲得，如圖2和3中的系統，但不局限于這樣的系統。參考NAG和AV通常是從存儲單元獲得，但它們也可從檢測系統自身獲得。
步驟220通常包括下列步驟對某個晶片單元進行照射的步驟221，例如通過圖3中的垂直光束40。
接收與該晶片單元相關的DSS的步驟222。
應用所選的屬性運算以提供被測AV的步驟223。
對每個晶片重復步驟221～223，直到上述某個晶片單元的鄰域圖案內至少所有的鄰域晶片單元被照射，形成該晶片單元NDG的檢測信號被接收并被存儲，并且所有NAG被計算。與方法100一樣，晶片單元的預定區塊被照明且相應的晶片單元屬性值被計算并被存儲，該預定區塊通常比上述某個晶片單元的鄰域圖案大。
步驟224和225在步驟223之后，類似于方法100中的步驟124和125。
步驟230在步驟220之后，其為每個屬性運算和鄰域圖案內的每個晶片單元確定類型。所述確定響應于在分類范圍中的分類值的位置。例如，如果單個的分類函數是為鄰域內的所有晶片單元和每個屬性算子選擇的，那么分類算子被用于鄰域圖案中的每個晶片單元。
步驟240在步驟230之后，其響應步驟220的確定，為鄰域圖案中的每個被測晶片單元和每個屬性運算選擇閾值。
步驟250在步驟240之后，其為每個被測晶片單元鄰域屬性值確定在所選閾值、被測晶片單元屬性值和相應的參考晶片單元屬性值之間的關系，以指示是否存在缺陷。需要說明的是，該確定也可響應于被測晶片單元鄰域屬性值和參考晶片單元鄰域屬性值。例如，比較被測晶片單元屬性值和被測晶片單元鄰域屬性值，以提供第一差值，然后比較參考晶片單元屬性值和參考晶片單元鄰域屬性值，以提供第二差值，并然后比較第一差值和第二差值。
步驟250涉及相對于屬性和類型的閾值，確定多個(被檢晶片鄰域元件鄰域屬性值，參考晶片單元鄰域屬性值)對的位置、由屬性和類型表征的鄰域圖案內每個晶片單元的對。
需要說明的是，步驟250也可包括后處理步驟，其提供響應于NDG內多個值的單個值。如果未檢測到缺陷，則步驟220在步驟250之后，否則步驟260在步驟250之后，步驟260計算(被檢晶片單元鄰域屬性值，參考晶片單元鄰域屬性值)對和屬性類型閾值之間的距離。存在缺陷的概率通常和該距離成比例，雖然該長度也可響應缺陷的特征(例如，外來顆粒的材料，等等)。
步驟260也包括生成錯誤指示信號。錯誤指示信號可被缺陷檢查器件利用，例如Alumot系統的第二階段。
步驟260也可包括確定是否更新數據庫，例如屬性/類型數據庫，并執行該更新。通常，僅在未檢測到缺陷時——僅在錯誤指示信號低于預定閾值時——才更新數據庫。
根據本發明的一個方案，可在單個芯片或單個晶片的缺陷檢測過程中改變屬性運算的選擇。例如，第一屬性運算集可在檢測晶片裸露部分時選擇，另一個集可在檢測周期性圖案如存儲單元陣列時選擇，還有一個屬性算子集可于檢測非周期性圖案如邏輯單元時選擇。選擇通常響應于成像系統提供的晶片單元位置信息。
本發明可應用于各種類型的半導體器件的制造，特別是設計尺寸約0.18微米及以下的高密度半導體器件。
本發明可通過采用傳統材料、方法和設備實施。因此，這類材料、設備和方法的細節在此不再贅述。在前面的說明中，為了提供對本發明的透徹的理解，陳述了多個特定的細節，如特定的材料、結構、化學物質、工藝，等等。然而，應該意識到，能夠實施本發明而不使用所述的特定細節。另一方面，為了凸現發明點所在，并未對公知的工藝結構進行詳細說明。
本公開中僅示出和說明了本發明的一個實施例及其變化的幾個示例。應該理解的是，本發明能夠使用不同的其他組合和環境，并在此處所述的發明原理的范圍內能夠變化和修改。
權利要求
1.一種用于檢測基片缺陷的方法，該方法包括下列步驟獲得至少兩個晶片單元檢測信號；每個晶片單元檢測信號反映了向不同方向散射的光；響應所述至少兩個晶片單元檢測信號，計算至少一個晶片單元屬性值；取回至少一個參考晶片單元屬性值，每個晶片單元屬性值對應一個參考晶片單元屬性值；以及確定所述至少一個參考晶片單元屬性值、所述至少一個相應的晶片單元屬性值和至少一個相應的閾值之間的關系，以指示是否存在缺陷。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述計算步驟包括在至少一個晶片單元檢測信號上應用至少一個屬性運算。
3.根據權利要求2所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個對稱散射圖案時，增加產生缺陷指示的概率。
4.根據權利要求2所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個由第一方向上的相對較強信號和第二方向上的相對較弱信號所表征的散射圖案時，增加產生缺陷指示的概率。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。
6.根據權利要求2所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個由第一方向和第三方向上的相對較強信號以及第二方向和第四方向上的相對較弱信號所表征的散射圖案時，增加產生缺陷指示的概率。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述第一方向基本和所述第三方向相反，且所述第二方向基本和第四方向相反。
8.根據權利要求2所述的方法，其中至少一個屬性運算對從不同方向獲得的晶片單元檢測信號求平均。
9.根據權利要求2所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個對稱散射圖案時，降低產生缺陷指示的概率。
10.根據權利要求2所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個由第一方向上的相對較強信號和第二方向上的相對較弱信號所表征的散射圖案時，降低產生缺陷指示的概率。
11.根據權利要求2所述的方法，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。
12.根據權利要求2所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個由第一和第三方向上的相對較強信號和第二與第四方向上的相對較弱信號所表征的散射圖案時，降低產生缺陷指示的概率。
13.根據權利要求2所述的方法，進一步包括選擇至少一個屬性運算的步驟。
14.根據權利要求13所述的方法，其中所述選擇步驟之后是收集統計信息的步驟，該統計信息與晶片單元屬性值的方差有關，屬性值數據單元是通過將一個屬性算子應用于至少一個晶片單元檢測信號上而產生的。
15.根據權利要求1所述的方法，其中閾值響應于晶片單元屬性值的類型。
16.根據權利要求1所述的方法，其中閾值響應于參考晶片單元屬性值的類型。
17.根據權利要求1所述的方法，其中閾值響應于晶片單元屬性值的類型，并響應于參考晶片單元屬性值的類型。
18.根據權利要求1所述的方法，其中晶片單元屬性值的類型是響應于晶片單元屬性值的統計分布而確定的。
19.根據權利要求1所述的方法，其中每個閾值響應于晶片單元屬性值類型和參考晶片單元屬性值類型的不同組合的晶片單元屬性值和參考晶片單元屬性值的統計分布。
20.根據權利要求1所述的方法，其中每個閾值響應于不同晶片單元屬性值類型的晶片單元屬性值和參考晶片單元屬性值的統計分布。
21.根據權利要求1所述的方法，其中所述計算步驟包括提供警報信號，該警報信號表示存在缺陷的概率。
22.根據權利要求1所述的方法，其中晶片單元屬性值是通過對屬于同一晶片單元檢測信號集的至少兩個檢測信號應用一個屬性運算而獲得的，且其中該晶片單元屬性值的類型是通過對屬于同一晶片單元檢測信號集的至少兩個檢測信號應用另一個屬性運算而確定的。
23.根據權利要求1所述的方法，其中晶片單元屬性值是通過對晶片單元檢測信號集的第一部分應用一個屬性運算而獲得的，且其中所述晶片單元屬性值的類型是通過對所述晶片單元檢測信號集的另一部分應用一個屬性運算而確定的。
24.一種用于檢測基片缺陷的方法，該方法包括下列步驟獲得晶片單元檢測信號和晶片單元鄰域檢測信號；計算至少一個晶片單元屬性值和晶片單元鄰域屬性值；以及確定所述晶片單元鄰域屬性值、至少一個閾值和相應的參考晶片單元鄰域屬性值之間的關系，以指示是否存在缺陷。
25.根據權利要求24所述的方法，其中閾值響應于晶片單元屬性值。
26.根據權利要求24所述的方法，其中閾值響應于參考晶片單元屬性值的類型。
27.根據權利要求24所述的方法，其中閾值響應于晶片單元屬性值的類型，并響應于參考晶片單元屬性值的類型。
28.根據權利要求24所述的方法，其中晶片單元屬性值的類型是響應于晶片單元屬性值的統計分布而確定的。
29.根據權利要求24所述的方法，其中每個閾值響應于晶片單元屬性值類型和參考晶片單元屬性值類型的不同組合的晶片單元屬性值和參考晶片單元屬性值的統計分布。
30.根據權利要求24所述的方法，其中每個閾值響應于不同晶片單元屬性值類型的晶片單元屬性值和參考晶片單元屬性值的統計分布。
31.根據權利要求24所述的方法，其中晶片單元屬性值是通過對屬于同一晶片單元檢測信號集的至少兩個檢測信號應用一個屬性運算獲得的，且其中晶片單元屬性值類型是通過對屬于同一晶片單元檢測信號集的至少兩個檢測信號應用另一個屬性運算確定的。
32.根據權利要求24所述的方法，其中晶片單元屬性值是通過對晶片單元檢測信號集的第一部分應用一個屬性運算獲得的，且其中晶片單元屬性值類型是通過對所述晶片單元檢測信號集的另一部分應用一個屬性運算確定的。
33.根據權利要求24所述的方法，其中所述關系也響應于所述至少一個晶片單元屬性值，并響應于至少一個相應的參考晶片單元屬性值。
34.根據權利要求33所述的方法，其中所述計算步驟包括對至少一個晶片單元檢測信號應用至少一個屬性運算。
35.根據權利要求34所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個對稱散射圖案時，增加產生缺陷指示的概率。
36.根據權利要求35所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個由第一方向上的相對較強信號和第二方向上的相對較弱信號所表征的對稱散射圖案時，增加產生缺陷指示的概率。
37.根據權利要求36所述的方法，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。
38.根據權利要求34所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個由第一方向和第三方向上的相對較強信號以及第二方向和第四方向上的相對較弱信號所表征的散射圖案時，增加產生缺陷指示的概率。
39.根據權利要求34所述的方法，其中所述第一方向基本和所述第三方向相反，所述第二方向基本和第四方向相反。
40.根據權利要求34所述的方法，其中至少一個屬性運算對從不同方向獲得的晶片單元檢測信號求平均。
41.根據權利要求34所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個對稱散射圖案時，降低產生缺陷指示的概率。
42.根據權利要求34所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個由第一方向上的相對較強信號和第二方向上的相對較弱信號所表征的散射圖案時，降低產生缺陷指示的概率。
43.根據權利要求42所述的方法，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。
44.根據權利要求34所述的方法，其中選擇至少一個屬性運算，以便當所述至少兩個晶片單元檢測信號限定一個由第一方向和第三方向上的相對較強信號以及第二方向和第四方向上的相對較弱信號所表征的散射圖案時，降低產生缺陷指示的概率。
45.根據權利要求34所述的方法，進一步包括選擇至少一個屬性運算的步驟。
46.根據權利要求45所述的方法，其中收集與晶片單元鄰域屬性值的公差有關的統計信息的步驟在所述選擇步驟之后。
47.根據權利要求34所述的方法，進一步包括為每個屬性算子建立分類數據庫的步驟。
48.根據權利要求47所述的方法，進一步包括將分類值的間隔分為分類范圍的步驟。
49.根據權利要求48所述的方法，其中相鄰分類范圍被界定于公差圖的局部最小值處，該公差圖形表示分類值及其公差之間的關系。
50.根據權利要求49所述的方法，其中分配分類范圍，例如每個范圍包括預定閾值之上的至少一個局部最大值。
51.根據權利要求50所述的方法，其中根據終端用戶提供的范圍信息分配分類范圍。
52.根據權利要求50所述的方法，其中因此所述分類范圍表示芯片上的圖案區域、芯片上的背景。
53.根據權利要求50所述的方法，其中因此所述分類范圍表示周期性單元、非周期性單元和背景。
54.根據權利要求34所述的方法，進一步包括為每個屬性運算，為晶片單元屬性值類型和參考晶片單元屬性值類型的每個組合，建立參考/被測的屬性/類型數據庫的步驟。
55.根據權利要求34所述的方法，進一步包括為每個屬性運算，為每個參考晶片單元屬性值類型，建立參考/被測的屬性/類型數據庫的步驟。
56.根據權利要求34所述的方法，進一步包括為每個屬性運算，為每個晶片單元屬性值類型，建立參考/被測的屬性/類型數據庫的步驟。
57.根據權利要求34所述的方法，進一步包括響應所述至少一個參考/被測的屬性/類型數據庫，限定至少一個閾值的步驟。
58.根據權利要求56所述的方法，其中每個參考/被測的屬性/類型數據庫是由柱狀圖包絡線表征的多維柱狀圖。
59.根據權利要求58所述的方法，其中響應所述柱狀圖包絡線，確定所述閾值。
60.根據權利要求58所述的方法，其中所述閾值包括與所述柱狀圖包絡線相切的線。
61.根據權利要求58所述方法，其中所述閾值包括基本平行于形成所述柱狀圖的數據點的平均值的線。
62.根據權利要求58所述的方法，其中所述閾值包括與所述柱狀圖包絡線相距預定距離的線。
63.根據權利要求58所述的方法，其中所述閾值包括線，其反映位于距離形成所述柱狀圖的數據點的平均值在預定統計參數內的數據點。
64.根據權利要求34所述的方法，其中參考晶片單元屬性都是從晶片單元檢測信號中計算的，這些晶片單元檢測信號都源自一個圖案，該圖案與獲得所述晶片單元檢測信號的圖案在理論上是相同的。
65.根據權利要求34所述的方法，其中所述計算步驟包括提供表示缺陷存在概率的警報信號。
66.根據權利要求34所述的方法，其中從屬性算子集中選擇屬性運算子集的步驟在所述獲得晶片單元檢測信號的步驟之前。
67.根據權利要求66所述的方法，其中所述選擇響應于所述基片的至少一個特征。
68.根據權利要求66所述的方法，其中所述選擇響應于所述基片的制造階段，該基片制造階段在獲得至少兩個晶片單元檢測信號之前。
69.根據權利要求66所述的方法，其中所述選擇響應于預定的誤報警率。
70.根據權利要求66所述的方法，其中所述選擇響應于缺陷的至少一個估計散射圖案。
71.根據權利要求24所述的方法，其中所述晶片單元檢測信號中至少一個是響應預定特征的光的接收而獲得的。
72.根據權利要求71所述的方法，其中所述預定特征是光偏振。
73.根據權利要求71所述的方法，其中所述的預定特征是光波長。
74.一種檢測基片缺陷的方法，該方法包括下列步驟從第一方向獲得第一晶片單元鄰域檢測信號和第一晶片單元檢測信號；從第二方向獲得第二晶片單元鄰域檢測信號和第二晶片單元檢測信號；從第三方向獲得第三晶片單元鄰域檢測信號和第三晶片單元檢測信號；從第四方向獲得第四晶片單元鄰域檢測信號和第四晶片單元檢測信號；對至少兩個晶片單元檢測信號和至少兩個相應的晶片單元鄰域檢測信號應用至少一個屬性算子，以提供至少一個被測晶片單元屬性值；獲得至少一個參考晶片單元屬性值和至少一個相應的晶片單元鄰域屬性值，每個參考晶片單元屬性對應于一個被測晶片單元屬性；以及確定所述至少一個被測晶片單元鄰域屬性值、所述至少一個參考晶片單元鄰域屬性值和至少一個閾值之間的關系，以指示是否存在缺陷。
75.根據權利要求74所述的方法，其中所述關系進一步響應于所述至少一個被測晶片單元屬性值，并響應于所述至少一個參考晶片單元屬性值。
76.根據權利要求75所述的方法，其中從屬性算子集中選擇屬性運算子集的步驟在所述獲得第一晶片單元檢測信號的步驟之前。
77.根據權利要求76所述的方法，其中所述選擇響應于所述基片的至少一個特征。
78.根據權利要求76所述的方法，其中所述選擇響應于所述基片的制造階段，所述基片制造階段在所述獲得至少兩個晶片單元檢測信號的步驟之前。
79.根據權利要求76所述的方法，其中所述選擇響應于預定的誤報警率。
80.根據權利要求76所述的方法，其中所述選擇響應于缺陷的至少一個估計散射圖案。
81.根據權利要求76所述的方法，其中至少一個屬性算子響應于兩個晶片單元檢測信號的至少一個對的最大值。
82.一種用于檢測基片缺陷的系統，該系統包括照明裝置，其通過光束照射一個晶片單元；多個檢測器，其用于產生與所述晶片單元相關的至少兩個晶片單元檢測信號；以及一個處理器，其耦合到所述多個檢測器和一個存儲單元，可操作所述處理器，以(a)響應所述至少兩個晶片單元檢測信號，計算至少一個晶片單元屬性值；(b)取回至少一個參考晶片單元屬性值，每個晶片單元屬性值對應于一個參考晶片單元屬性值；以及(c)確定所述至少一個參考晶片單元屬性值、所述至少一個相應的晶片單元屬性值和至少一個相應閾值之間的關系，以指示是否存在缺陷。
83.一種用于檢測基片缺陷的系統，該系統包括照明裝置，其通過光束照射一個晶片單元；多個檢測器，其用于產生與所述晶片單元相關的至少兩個晶片單元檢測信號；以及一個處理器，其耦合到所述多個檢測器和一個存儲單元，可操作所述處理器，以(a)計算至少一個晶片單元屬性值和晶片單元鄰域屬性值；和(b)確定所述晶片單元鄰域屬性值、至少一個閾值和相應的參考晶片單元鄰域屬性值之間的關系，以指示是否存在缺陷。
全文摘要
一種用于檢測基片缺陷的方法，包括一種用于檢測基片缺陷的方法，該方法包括下列步驟(i)獲得至少兩個晶片單元檢測信號(41、43、45、47)；每個晶片單元檢測信號反映了向不同方向散射的光；每個晶片單元檢測信號具有一個晶片單元檢測值；(ii)響應至少兩個晶片單元檢測信號，計算至少一個晶片單元屬性值；取回至少一個參考晶片單元屬性值，每個晶片單元屬性值對應于一個參考晶片單元屬性值；和(iii)確定至少一個參考晶片單元屬性值、晶片單元屬性值和至少一個閾值之間的關系，以指示是否存在缺陷。
文檔編號H01L21/66GK1646896SQ03808791
公開日2005年7月27日 申請日期2003年3月12日 優先權日2002年3月12日
發明者E·萊溫, D·I·索梅, M·佩爾曼 申請人:應用材料有限公司