(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の同様に設計された領域を有する半導体試料における欠陥を検出するための方法であって、
検査ツールを使用して、前記試料の第１のスワスについての初期フォーカス軌道を構築することと、
前記検査ツールを使用して、前記第１のスワスについての前記初期フォーカス軌道を辿ることによって、オートフォーカスデータを収集しながら、前記第１のスワスを走査することと、
前記オートフォーカスデータに基づいて、前記第１のスワス中の各々同様に設計された領域についてのｚオフセット測定ベクトルを生成することと、
前記検査ツールで前記第１のスワスの検査についての補正ｚオフセットベクトルを構築することであって、前記第１のスワス中の前記同様に設計された領域のうちの２つ以上についての前記ｚオフセット測定ベクトルを組み合わせることに基づき、それにより前記補正ｚオフセットベクトルが、前記２つ以上の同様に設計された領域中の同一の位置の各セットについての同一のｚオフセットを特定する、前記補正ｚオフセットベクトルを構築することと、を含み、
前記第１のスワスについての前記初期フォーカス軌道が、
前記第１のスワスにわたって相対的に均一な光学強度の領域を探索することにより複数の共焦標的を位置特定することと、
各共焦標的についてのフォーカス設定を取得することと、
前記共焦標的について取得された前記フォーカス設定における補間プロセスに基づき、前記初期フォーカス軌道を構築することと、
によって構築される、方法。
【請求項２】
前記試料の複数の異なるｙ位置に位置付けられる複数のスワスについてのｚオフセットを特定する、初期フォーカスマップを構築すること、を更に含み、
前記第１のスワスについての前記初期フォーカス軌道が、前記初期フォーカスマップに基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記初期フォーカスマップがｚオフセットを特定する前記スワスの前記ｙ位置が、前記第１のスワスのｙ位置を含まず、前記第１のスワスについての前記初期フォーカス軌道が、２つの初期フォーカス軌道間の補間により構築され、前記２つの初期フォーカス軌道が、第１及び第２のｙ位置を有し、それらの間に前記スワスのｙ位置が位置付けられ、かつそれらは前記初期フォーカスマップによって特定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
各ｚオフセット測定ベクトルが、前記初期フォーカス軌道と、前記第１のスワスの前記同様に設計された領域のうちの特定の１つとに関する複数のフォーカス誤差を特定する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記同様に設計された複数領域がダイであり、各ダイについての各ｚオフセット測定ベクトルが、前記初期フォーカス軌道と、複数のダイ位置についての前記オートフォーカスデータから決定されたそのようなダイ位置における前記第１のスワスの測定表面との間の複数のｚオフセットを特定する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記補正ｚオフセットベクトルが、
前記ダイの各々同一のダイ位置について、そのような同一のダイ位置における全ての前記ダイについての前記ｚオフセット測定ベクトルから複数のｚオフセット測定値の平均を決定することと、
そのようなダイについての各々同一のダイ位置についての前記決定された平均ｚオフセット値から、各ダイについての補正ｚオフセットベクトル部分を形成することと、
各ダイについての前記補正ｚオフセットベクトル部分を一緒に連結することと、
連結された補正ｚオフセットベクトル部分の各対間に補間された部分を追加することであって、各補間された部分がダイの各対間の各ストリート領域に対応し、前記連結された補正ｚオフセットベクトル部分に関して実行されている補間プロセスに基づく、追加することと、によって構築される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記補間された部分のうちの１つを、前記連結されたｚオフセットベクトル及び補間部分へプリペンドすることを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記同様に設計された領域がダイであり、前記方法が、
前記検査ツールを使用して、前記補正ｚオフセットベクトルにおける前記第１のスワスを走査して、検査画像データを収集することと、
前記収集された検査画像データ上でダイツーダイ検査分析を実行して欠陥を検出することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記補正ｚオフセットベクトルにおける前記第１のスワスの前記走査中に、第２のオートフォーカスデータもまた収集され、前記方法が、
前記第２のオートフォーカスデータに基づいて、次のスワスの各々同様に設計されたについてのｚオフセット測定ベクトルを生成するための操作を繰り返すことと、
前記次のスワスについての補正ｚオフセットベクトルを構築する操作を繰り返すことと、を更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数の同様に設計された領域を有する半導体試料における欠陥を検出するための検査システムであって、以下の操作、
前記検査システムを使用して、前記試料の第１のスワスについての初期フォーカス軌道を構築することと、
前記検査システムを使用して、前記第１のスワスについての前記初期フォーカス軌道を辿ることによって、オートフォーカスデータを収集しながら、前記第１のスワスを走査することと、
前記オートフォーカスデータに基づいて、前記第１のスワス中の各々同様に設計された領域についてのｚオフセット測定ベクトルを生成することと、
検査ツールで前記第１のスワスの検査についての補正ｚオフセットベクトルを構築することであって、前記第１のスワス中の前記同様に設計された領域のうちの２つ以上についての前記ｚオフセット測定ベクトルを組み合わせることに基づき、それにより前記補正ｚオフセットベクトルが、前記２つ以上の同様に設計された領域中の同一の位置の各セットについての同一のｚオフセットを特定する、前記補正ｚオフセットベクトルを構築することと、を実行するように構成される、少なくとも１つのメモリ及び少なくとも１つのプロセッサを備え、
前記第１のスワスについての前記初期フォーカス軌道が、
前記第１のスワスにわたって相対的に均一な光学強度の領域を探索することにより複数の共焦標的を位置特定することと、
各共焦標的についてのフォーカス設定を取得することと、
前記共焦標的について取得された前記フォーカス設定における補間プロセスに基づき、前記初期フォーカス軌道を構築することと、
によって構築される、検査システム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのメモリ及び少なくとも１つのプロセッサが、
前記試料の複数の異なるｙ位置に位置付けられる複数のスワスについてのｚオフセットを特定する、初期フォーカスマップを構築するために更に構成され、
前記第１のスワスについての前記初期フォーカス軌道が、前記初期フォーカスマップに基づく、請求項１０に記載の検査システム。
【請求項１２】
前記初期フォーカスマップがｚオフセットを特定する前記スワスの前記ｙ位置が、前記第１のスワスのｙ位置を含まず、前記第１のスワスについての前記初期フォーカス軌道が、２つの初期フォーカス軌道間の補間により構築され、前記２つの初期フォーカス軌道が、第１及び第２のｙ位置を有し、それらの間に前記スワスの前記ｙ位置が位置付けられ、かつそれらは前記初期フォーカスマップによって特定される、請求項１１に記載の検査システム。
【請求項１３】
各ｚオフセット測定ベクトルが、前記初期フォーカス軌道と、前記第１のスワスの前記同様に設計された領域のうちの特定の１つとに関する複数のフォーカス誤差を特定する、請求項１０に記載の検査システム。
【請求項１４】
前記同様に設計された複数領域がダイであり、各ダイについての各ｚオフセット測定ベクトルが、前記初期フォーカス軌道と、複数のダイ位置についての前記オートフォーカスデータから決定されたそのようなダイ位置における前記第１のスワスの測定表面との間の複数のｚオフセットを特定する、請求項１０に記載の検査システム。
【請求項１５】
前記補正ｚオフセットベクトルが、
前記ダイの各々同一のダイ位置について、そのような同一のダイ位置における全ての前記ダイについての前記ｚオフセット測定ベクトルから複数のｚオフセット測定値の平均を決定することと、
そのようなダイについての各々同一のダイ位置についての前記決定された平均ｚオフセット値から、各ダイについての補正ｚオフセットベクトル部分を形成することと、
各ダイについての前記補正ｚオフセットベクトル部分を一緒に連結することと、
連結された補正ｚオフセットベクトル部分の各対間に補間された部分を追加することであって、各補間された部分がダイの各対間の各ストリート領域に対応し、前記連結された補正ｚオフセットベクトル部分に関して実行されている補間プロセスに基づく、追加することと、によって構築される、請求項１４に記載の検査システム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのメモリ及び少なくとも１つのプロセッサが、
前記補間された部分のうちの１つを、前記連結されたｚオフセットベクトル及び補間部分へプリペンドするために更に構成される、請求項１５に記載の検査システム。
【請求項１７】
前記同様に設計された領域がダイであり、前記少なくとも１つのメモリ及び少なくとも１つのプロセッサが、
前記検査システムを使用して、前記補正ｚオフセットベクトルにおける前記第１のスワスを走査して、検査画像データを収集することと、
前記収集された検査画像データ上でダイツーダイ検査分析を実行して欠陥を検出することと、のために更に構成される、請求項１０に記載の検査システム。
【請求項１８】
前記補正ｚオフセットベクトルにおける前記第１のスワスの前記走査中に、第２のオートフォーカスデータもまた収集され、前記少なくとも１つのメモリ及び少なくとも１つのプロセッサが、
前記第２のオートフォーカスデータに基づいて、次のスワスの各々同様に設計されたことについてのｚオフセット測定ベクトルを生成するための前記操作を繰り返すことと、
前記次のスワスについての補正ｚオフセットベクトルを構築する前記操作を繰り返すこと、のために更に構成される、請求項１７に記載の検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年７月２５日に出願された米国仮特許出願第６１／８５８，３０８号の優先権を主張し、この出願はあらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は概して、ウェハ及びレチクル検査システムの分野に関する。より具体的には、本発明は、ダイツーダイ検査における使用のためのオートフォーカス技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
概して、半導体製造産業は、シリコン等の基材上に層状化及びパターン化される半導体材料を用いて積分回路を製作するための高度に複雑な技術を伴う。集積回路は典型的には、複数のレチクルから製作される。レチクルの生成と、引き続くそのようなレチクルの光学検査は、半導体の生産において標準的なステップとなっている。論理素子及びメモリ素子等の半導体素子の製作は典型的には、複数のレチクルを伴う多数の半導体製作プロセスを用いて、半導体素子の様々な特色及び複数のレベルを形成する、半導体ウェハの加工処理を含む。複数の半導体素子が、単一の半導体ウェハ上に配列されて製作され、それから個々の半導体素子へ分離されてもよい。
【０００４】
レチクルまたはウェハ上に欠陥が存在する場合、結果として得られる半導体素子は適正に機能しない場合がある。したがって、様々な検査システムの特色及び技術が、レチクル及びウェハの両方についての欠陥検出感度を改善するために採用されている。正確な欠陥検出に影響を及ぼす１つの因子は、検査ツールのフォーカスを制御するために採用される特定の技術である。そのようなフォーカス制御は、オートフォーカスと呼ばれ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０００９７４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の同様に設計された領域を有する半導体試料における欠陥を検出するための方法及びシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下は、本発明のある特定の実施形態の基本的理解を提供するために、本開示の簡略化された概要を提示する。この概要は、本開示の広範な概観ではなく、本発明の重要な／重大な要素を特定せず、または本発明の範囲を叙述するものではない。その唯一の目的は、本明細書に開示されるいくつかの概念を、後に提示されるより詳細な説明への前置きとして、簡略化された形態で提示することである。
【０００８】
一実施形態において、複数の同様に設計された領域を有する半導体試料における欠陥を検出するための方法が開示される。検査ツールが、試料の第１のスワスについての初期フォーカス軌道を構築するために使用される。この検査ツールは次いで、第１のスワスについての初期フォーカス軌道を辿ることによって、オートフォーカスデータを収集しながら、第１のスワスを走査するために使用される。第１のスワス中の各々同様に設計された領域についてのｚオフセット測定ベクトルが、オートフォーカスデータに基づいて生成される。補正ｚオフセットベクトルが、検査ツールでの第１のスワスの検査について構築される。補正ｚオフセットベクトルを構築することは、第１のスワス中の同様に設計された領域のうちの２つ以上についてのｚオフセット測定ベクトルを組み合わせることに基づき、それにより補正ｚオフセットベクトルは、２つ以上の同様に設計された領域中の同一の位置の各セットについての同一のｚオフセットを特定する。
【０００９】
特異的な実装例において、試料の複数の異なるｙ位置に位置付けられる複数のスワスについてのｚオフセットを特定する、初期フォーカスマップが構築され、第１のスワスについての初期フォーカス軌道は、初期フォーカスマップに基づく。更なる態様において、初期フォーカスマップがｚオフセットを特定するスワスのｙ位置は、第１のスワスのｙ位置を含まず、第１のスワスについての初期フォーカス軌道は、２つの初期フォーカス軌道間の補間により構築され、２つの初期フォーカス軌道は、第１及び第２のｙ位置を有し、それらの間にスワスのｙ位置が位置付けられ、かつそれらは初期フォーカスマップによって特定される。
【００１０】
別の実施形態において、第１のスワスについての初期フォーカス軌道は、（ｉ）第１のスワスにわたって分散される複数の共焦標的を位置付けることと、（ｉｉ）各共焦標的についてのフォーカス設定を取得することと、（ｉｉｉ）共焦標的について取得されたフォーカス設定における補間プロセスに基づき、初期フォーカス軌道を構築することとによって構築される。別の実装例において、各ｚオフセット測定ベクトルは、初期フォーカス軌道と、第１のスワスの同様に設計された領域のうちの特定の１つとに関する複数のフォーカス誤差を特定する。更なる他の実施形態において、同様に設計された領域はダイであり、各ダイについての各ｚオフセット測定ベクトルは、初期フォーカス軌道と、複数のダイ位置についてのオートフォーカスデータから決定されたそのようなダイ位置における第１のスワスの測定表面との間の複数のｚオフセットを特定する。更なる態様において、補正ｚオフセットベクトルは、（ｉ）ダイの各々同一のダイ位置について、そのような同一のダイ位置における全てのダイについてのｚオフセット測定ベクトルから複数のｚオフセット測定値の平均を決定することと、（ｉｉ）そのようなダイについての各々同一のダイ位置についての決定された平均ｚオフセット値から、各ダイについての補正ｚオフセットベクトル部分を形成することと、（ｉｉｉ）各ダイについての補正ｚオフセットベクトル部分を一緒に連結することと、（ｉｖ）連結された補正ｚオフセットベクトル部分の各対間に補間された部分を追加することであって、各補間された部分がダイの各対間の各ストリート領域に対応し、連結された補正ｚオフセットベクトル部分に関して実行されている補間プロセスに基づく、追加することとによって構築される。更なる態様において、補間された部分のうちの１つは、連結されたｚオフセットベクトル及び補間部分へプリペンドされる。
【００１１】
更なる実施形態において、同様に設計された領域はダイであり、方法は、（ｉ）検査ツールを使用して、補正ｚオフセットベクトルにおける第１のスワスを走査して、検査画像データを収集することと、（ｉｉ）収集された検査画像データ上でダイツーダイ検査分析を実行して欠陥を検出することとを更に含む。更なる態様において、補正ｚオフセットベクトルにおける第１のスワスの走査中に、第２のオートフォーカスデータもまた収集され、方法は、（ｉ）第２のオートフォーカスデータに基づいて、次のスワスの各々同様に設計されたについてのｚオフセット測定ベクトルを生成するための操作を繰り返すことと、（ｉｉ）次のスワスについての補正ｚオフセットベクトルを構築する操作を繰り返すこととを更に含む。
【００１２】
代替的な実施形態において、本発明は、複数の同様に設計された領域を有する半導体試料における欠陥を検出するための検査システムに関する。このシステムは、上に記載された操作の任意の組み合わせを実行するように構成される、少なくとも１つのメモリ及び少なくとも１つのプロセッサを含む。
【００１３】
本発明のこれら及び他の態様が、図を参照して下において更に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】簡略化されたレチクル部分の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に従うオートフォーカス検査手順を例証するフローチャートである。
【図３】レチクル等の試料の複数の検査スワスの図式表示である。
【図４】図１のレチクル部分について構築される、例示的な初期フォーカス軌道を例証する。
【図５】ピンホールを用いた、共焦標的についてのフォーカスの決定を例証する。
【図６】共焦標的について決定された複数の最適フォーカス位置からの初期フォーカス軌道の構築を例証する。
【図７】本発明の一実施形態に従うｚオフセット測定ベクトルの生成の簡略化された例を例証する。
【図８】図４及び６の初期軌道についてのフォーカス誤差測定値を例証する。
【図９】本発明の一実装例に従う、平均ｚオフセット測定値に基づく、各ダイについての最終補正ｚオフセットベクトルの構築を例証する。
【図１０】ある特定の実施形態に従う検査装置の略図を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の説明において、本発明の包括的な理解を提供するために、多数の具体的な細目が明示される。本発明は、これらの具体的な細目の一部または全てを伴わずに実践されてもよい。他の事例において、周知の構成要素またはプロセス操作は、本発明を不必要に不明瞭にすることのないように、詳細には説明されていない。本発明は特定の実施形態と併せて説明されることになるが、それは本発明をそれらの実施形態に制限することを意図するものではないことが理解されるであろう。
【００１６】
本明細書に記載される検査技術は、同様であるように設計される領域を有する任意の好適な試験片に関して実施され得る。１つの例示的な試験片は、同様であるように設計される複数のダイまたはセルアレイを有する半導体レチクルである。試験片はまた、半導体ウェハ、太陽パネル、コンピュータディスク等の形態をとることができる。
【００１７】
複数の素子ダイを伴う集積回路ウェハは典型的には、複数の素子ダイを有する複数のレチクルから製作される。レチクルの生成と、引き続くそのようなレチクルの光学検査は、半導体の生産において標準的なステップとなっている。最初に、回路設計者は、特定の集積回路（ＩＣ）の設計を記載する回路パターンデータを、レチクル生産システムまたはレチクルライタに提供する。回路パターンデータは典型的には、製作されるＩＣ素子の物理層の表現レイアウトの形態である。この表現レイアウトは、ＩＣ素子の各物理層（例えばゲート酸化物、ポリシリコン、金属被覆等）についての表現層を含み、各表現層は、特定のＩＣ素子の層のパターニングを画定する複数の多角形から構成される。
【００１８】
レチクルライタは、回路パターンデータを使用して、特定のＩＣ設計を製作するために後に使用される複数のレチクルを書く（例えば、典型的には、電子ビームライタまたはレーザスキャナがレチクルパターンを露光するために使用される）。次いでレチクル検査システムが、レチクルの生産中に発生した可能性のある欠陥について、レチクルを検査する場合がある。
【００１９】
レチクルまたはフォトマスクは、少なくとも透明区域及び不透明区域、ならびに時には半透明区域及び位相シフト区域を含有する光学要素であり、これらは一緒に、集積回路等の電子素子における共平面特色のパターンを画定する。レチクルは、フォトリソグラフィ中に使用されて、エッチング、イオン注入、または他の製作プロセス用の半導体ウェハの特定された区域を画定する。
【００２０】
各レチクルまたはレチクルの群の製作後、各レチクルは典型的には、制御された照明器から発散する光を各レチクルに照射することによって検査される。レチクルの一部の試験画像は、反射された、透過された、または別様に光センサに向けられた照射された光の部分に基づいて構築される。そのような検査技術及び装置は、当分野において周知であり、Ｍｉｌｐｉｔａｓ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なもののうちの多数等、様々な市販製品において取り入れられている。
【００２１】
従来の検査プロセス中において、レチクルの試験画像は典型的には、ベースライン画像と比較される。典型的には、ベースライン画像は、回路パターンデータから生成されるか、またはレチクル自体の上の隣接するダイから生成される。いずれの場合も、試験画像の特色が分析され、ベースライン画像の特色と比較される。次いで、各差分値が所定の閾値と比較される。試験画像がベースライン画像と所定の閾値を超えて異なる場合、欠陥が画定され、報告される。
【００２２】
ある特定の半導体検査形態は、同様であるように設計される試料上の特色の比較に基づく。比較結果から結果として得られる偏差が、欠陥候補として特定され得る。例えば、ダイツーダイ検査は、同様であるように設計される２つのダイを比較することを含む。セルツーセル検査は、同様であるように設計される２つのセルを比較することを含む。２つの画像間で検出される各差分は、印刷され得る欠陥に帰着する可能性を有する。反対に、検出された欠陥の一部は、結果として得られる集積回路上に影響を有さず、したがって「偽」欠陥とみなすことができる。
【００２３】
ダイツーダイ検査結果は多くの場合、検査及び比較されている同一のダイ領域またはセル領域間の相対的フォーカスまたはデフォーカス差分のレベルにより影響され得る。例えば、２つのダイからの、対応するものの不均等にフォーカスされた２つのダイ部分は、偽欠陥の検出、またはそのような不均等にフォーカスされたダイ部分における実際の欠陥の検出の失敗に帰着し得る。
【００２４】
図１は、ストリート区域１０８によって分離された２つのダイ領域１０６ａ及び１０６ｂを有する簡略化されたレチクル部分１００の側面図である。示されるように、レチクル部分１００はそれぞれ、ダイ１０６ａ及び１０６ｂについてのパターン部分１０４ａ及び１０４ｂを含む。各ダイのパターン部分は、設計構造の異なる密度及び構成を含有する。説明を簡略化するために図１においては示されていないが、各ダイは典型的には、複数のパターン部分を含む。各ダイ１０６ａ及び１０６ｂはまた、それぞれ、１０２ａ及び１０２ｂ等のブランクマスク領域を含む。
【００２５】
レチクルの検査走査中に複数のダイから画像が取得されるとき、レチクルにわたって走査する一方で、ダイ間のフォーカス誤差を最小化するための正確なフォーカス設定を提供するために、様々な技術が活用され得る。最適なフォーカス設定（またはｚオフセット設定）は概して、試験片表面の各位置が、検査ツールが試験片にわたって走査する際に最適にフォーカスされることを必然的に伴う。「ｚオフセット」及び「フォーカス」に関する用語は、本明細書において交換可能に使用される。
【００２６】
相対的ダイツーダイ誤差は、ダイツーダイ検査における、ある１つのダイの場所でのフォーカス対別のダイの同じ場所でのフォーカスの差分として定義され得る。複数のダイの同一の位置におけるフォーカス間のフォーカス誤差の差分は、好ましくは排除されるか、または少なくとも最小化される。
【００２７】
図示される実施例において、理想的フォーカス軌道１１０（フォーカス誤差も伴わない）は、レチクル部分１００のマスク表面に関する、検査対象の理想的フォーカスオフセット１１６をマッピングする。すなわち、対象と試験片の表面との間のｚオフセットは、試験片の表面にフォーカスが合うように試験片の表面の異なる微細表面に対して対象が動かされる際に、最適なフォーカスで一定に保たれる。例えば、マスク表面の微細構成は完全に平坦ではない場合があり、反りまたは凹凸により変化し得る。理想的フォーカス軌道は、パターン部分１０４ａ及び１０４ｂ、ならびにブランクマスク部分１０２ａ及び１０２ｂの表面等の、図示されるようなマスク表面または様々な一番上の表面領域等の、試験片の任意の好適な表面について最適なフォーカスを表し得る。
【００２８】
検査プロセスのためのオートフォーカスを実行するための様々な技術が存在する。１つのオートフォーカス技術は、フォーカスセンサを用いて、全てのｘ、ｙ場所において対物レンズとレチクル表面との間の距離を測定し（例えば、三角測量手法を用いてデフォーカスを判定する）、自動制御システムを用いて最適なフォーカス距離を維持するように測定された距離を調節するように試みることを含む。この方法の利点は、フォーカスセンサが各ダイにおける対応する個所を同様に（または別の方法で言い表せば、共通モード誤差を伴って）感知する傾向にあることであり、それにより相対的なダイツーダイ誤差は、フォーカスを調節するための制御システムが完全な応答を提供した場合、概念的にゼロに保たれる。
【００２９】
しかしながら、完全な応答は、いくつかの理由により、フォーカス調節制御システムを伴うフォーカスセンサを用いる実践において達成可能ではない。フォーカスセンサは、各ダイ内の対応するｘ、ｙ場所において名目上同一の読み取りを行うものの、フォーカスセンサは各ダイの前後において同一の読み取りを一般的に提供するわけではない。この不一致は、検査スワスにおいて通常確認される第１のダイは、均一な材料の広い領域によって先行され、後続のダイは、一般的に均一の材料によるものではなく、材料及び材料パターンの見地からは互いに異なり得る、概してより遥かに狭い「ダイストリート」によって先行されることによるものである。ダイの外部においてこれらの異なるセンサ読み取りを提示され、フォーカス設定を調節する制御システムの応答の限定された速度は、大きな相対的フォーカス誤差に帰着する傾向にある。この方法の別の不利な点は、絶対的なフォーカスの精度が概して貧弱であることである。これはまず、フォーカスセンサが、パターン化されたレチクルの表面の見かけの高さがフォーカスセンサ光とレチクル表面上の微細ピッチパターンとの間の光回折の相互作用によって変化する、「パターン効果」と呼ばれる誤差を概して受けることによる。
【００３０】
別のオートフォーカス技術は、下において更に説明される本発明の実施形態によって強化され得る技術を提供する、米国第７，８３５，０１５号において記載される、試験片の見かけの微細構成表面を追跡する絶対的フォーカス軌道を構築するための試験片の様々な測定技術を採用することであり、この特許は参照により本明細書に組み込まれる。絶対的軌道は、例えば、レチクル検査領域にわたって、またはその付近に配置される、均一な強度の相対的に広い領域を有する特定の共焦標的から取得される測定値の補間により、形成され得る。絶対的フォーカス軌道を構築するための他の技術は、米国第７，８３５，０１５号において更に説明される。あるいは、絶対的軌道の構築は、様々な三角測量測定値を取得及び使用して、対象からの表面距離を決定することを含み得る。
【００３１】
次いで、試験片の検査が、フォーカス設定が決定された絶対的フォーカス軌道を追跡する際に実行され得る。これらの絶対的軌道技術は、良好な絶対的フォーカス性能を概して提供することができるが、いかなる方法においても、ダイツーダイ検査の繰り返しの性質の知識により「告知される」ということがない。絶対的フォーカスにおける誤差は、ダイツーダイ相対誤差における誤差に帰着する。
【００３２】
本発明のある特定の実施形態は、相対的ダイ位置情報を勘定しないオートフォーカス技術と比較して、改善された相対的ダイツーダイフォーカス設定を提供する。一般的に、対応するダイ場所におけるフォーカス軌道設定は、相対的ダイフォーカス誤差を最小化するように、互いに対して調節される。
【００３３】
図２は、本発明の一実施形態に従うオートフォーカス検査手順２００を例証するフローチャートである。最初に、試験片（例えばレチクル）を検査する前に、（例えば、検査システムの）フォーカス測定システムが、操作２０２において試験片表面の初期フォーカスマップ、ｆ（ｘ，ｙ）を構築するために使用され得る。フォーカスマップは概して、試験片表面のｘ、ｙ位置に関するフォーカスオフセット（ｚ）の追跡を特定する。
【００３４】
初期フォーカスマップは、各軌道が一次元の関数であり、特定の二次元について取得される、個々のフォーカス軌道に基づいてもよい。例えば、ｆ（ｘ）は、各特定のｙ位置に関して取得される。フォーカス軌道は、試験片のアクティブ領域にわたって分散される複数の「マップスワス」について概して取得される。例えば、レチクルは、中央の長方形のアクティブ領域を有する傾向にある。一実施形態において、アクティブ領域は長方形のマップスワスに概して分割され、ここから各スワスについてのフォーカス軌道を構築するために画像または他の測定データが取得される。
【００３５】
図３は、レチクル等の試料３００のアクティブ領域３０１の複数のマップスワスの図式表示である。図３には単一の長方形のアクティブ領域３０１しか図示されていないが、試料は１つ以上の形状及び大きさの複数のアクティブ領域を含んでもよい。マップスワスはまた、調査される区域の外側の領域を包括してもよい。
【００３６】
画像データは、試料３００の各マップスワスに関して収集されてもよい。例えば、画像データの第１のセットは試料３００の第１のスワス３０２に対応し、画像データの第２のセットは、試料３００の第２のスワス３０４に対応する。示されるように、アクティブ領域３０１は、例えばｓｗａｔｈ＿０（３０２）からｓｗａｔｈ＿ｎ（３０６）の、複数のスワスを含んでもよい。
【００３７】
画像データの各セットは、蛇状パターンまたはラスタパターンで試料からのスワスを順次走査することにより取得されてもよい。例えば、試料３００の第１のスワス３０２は、画像データの第１のセットを取得するために、画像取得システムによって左から右へ走査される。次いで第２のスワス３０４は、画像データの第２のセットを取得するために、右から左へ走査される。画像データのスワスは、最後のスワス３０６に到達するまで、順次走査されてもよい。一実施例において、約１００ｍｍの検査領域について、マップスワスは個別に約１０ｍｍであり、それにより検査領域について１１個の画像データのマップスワスが取得される。スワスの大きさ及び総数は、特定の試験片の検査領域構成及び所望の絶対的フォーカス変数または所望の精度に応じて変動し得る。
【００３８】
この実施例において、各マップスワスは、異なるｙ位置に対応する。この実施例において、各マップスワスは、特定のｙ位置に位置付けられる。例えばｓｗａｔｈ＿０  ３０２は、ｙ０に対応し、ｓｗａｔｈ＿１  ３０４はｙ１に対応し、ｓｗａｔｈ＿ｎはｙｎに対応する。各ｙ位置及びスワスについて、初期フォーカス軌道が、そのようなスワスについての画像データに基づき計算されてもよい。すなわち、各ｙスワス位置についての初期フォーカスオフセット位置軌道またはｚ（ｘ）が構築されてもよい。図４は、図１のレチクル部分について構築される、例示的な初期軌道４０２を例証する。
【００３９】
各フォーカス軌道は、任意の数及び形式のオートフォーカス技術により決定されてもよい。例えば、初期軌道は、上に参照された米国特許第７，８３５，０１５号に記載される技術のうちのいずれかを実行することにより構築される初期フォーカスマップに基づいて取得されてもよい。いくつかの技術が、初期フォーカスマップを構築するために組み合わされてもよい。
【００４０】
特定のマップスワスについて軌道を決定するための１つの技術は、その特定のマップスワスについて画像データをまず集めて、相対的に均一な強度の領域を探すことを含む。そのような均一な領域は「共焦標的」と呼ばれ、マップスワスの幅にわたって規則的間隔で（例えば、少なくとも約１０ｍｍ毎の頻度で）見つかることが好ましい。
【００４１】
各共焦標的について、検査システムは次いで、共焦測定システムとして使用されて、異なるフォーカス設定でそのような共焦標的についての強度データを集めてもよい。収集された強度データは次いで分析されて、各共焦標的にとって最適なフォーカス（またはｚ位置）を決定してもよい。例えば、中間フィールド面に配置されるピンホールを通して最も集光されることになる、共焦標的についてのフォーカス位置が、そのような共焦標的位置についての最適なフォーカスオフセットであると決定される。
【００４２】
例として、回折が制限されたピンホールは、対物レンズの後焦点面に配置されてもよく、そのようなピンホールはレチクル上にスポットを投射するように照射されてもよい。このスポットの反射光画像は次いで、元々のピンホール上に再結像されてもよい。対象からレチクルの距離が最善のフォーカスであるとき、図５に例証されるように、最大量の反射光がピンホールを通って通過する。最善の場所を特定する様々な方法が、この共焦標的手法について使用されてもよく、マスク材料表が、最善の場所の特定を補助するために、各材料の厚さ及び反射率を文書化してもよい。
【００４３】
共焦標的について決定された最適なフォーカス位置は次いで、特定のｙ位置についての完全なｚ（ｘ）軌道を補間するために、分析することができる。図６は、ｙ０等の特定のｙ位置における共焦標的について取得された複数の最適フォーカス位置（例えば４０２ａ〜４０２ｄ）からの初期フォーカス軌道４０２の構築を例証する。類似の技術を、ｙ１〜ｙ１０等の複数のｙ位置における複数の初期フォーカス軌道を構築するために使用してもよい。例えば、特定された共焦標的から測定された最適なｚ位置から各初期フォーカス軌道を構築するために、直線補間を使用してもよい。この実施例において、フォーカス軌道ｚ（ｘ）は、１１個の異なるｙ位置について取得される。
【００４４】
初期フォーカス軌道は試料の一部の領域で正確であり得るものの、高密度にパターン化された領域等の、試料の他の領域について、フォーカス軌道は不正確に決定され得る。良好で均一な強度の標的が見つけることができない領域については、例えばｘの予め定義された間隔内に相対的に均一な領域を見つけることができなかった場合、本プロセスは最も悪くない共焦標的を配置してもよい。そのような「最も悪くない」共焦標的は、密度の高いパターンの形状であり得、したがってオートフォーカス光を回折し得、それにより、そのようなパターン化された共焦標的について最適なフォーカスは不正確に決定される。これらの絶対的オートフォーカス誤差もまたダイ毎に変動して、相対的なダイツーダイオートフォーカス誤差に帰着し得る。
【００４５】
第１のスワスについての初期フォーカス軌道は、初期フォーカスマップに基づき取得してもよく、そのような軌道が、操作２０４において第１のスワスを走査してオートフォーカスデータを収集するために使用される。例えば、第１のスワスのｙ位置に対応する初期フォーカスマップからのｚ（ｘ）軌道は、オートフォーカスデータを収集するために第１のスワスが走査される際に、連続的なｘ位置において試料に対して対象を位置付けるために使用される。第１のスワスのｙ位置が、初期フォーカスマップ軌道のｙ位置のいずれとも同一でない場合、初期フォーカス軌道は、第１のスワスのｙ位置について補間されてもよい。例示的な一実装例において、ｙ０とｙ１との間にある第１のスワスのｙ位置についての初期フォーカス軌道は、ｙ０及びｙ１についての２つの軌道から補間される。例えば、第１のスワスのｙ位置がｙ０とｙ１とのちょうど半分にある場合、ｙ０及びｙ１の初期軌道値の間の半分の初期軌道値を、第１のスワスの初期フォーカス軌道として使用することができる。
【００４６】
各ダイについてのｚオフセット測定ベクトルが、操作２０６において、収集されたオートフォーカスデータに基づいて生成されてもよい。ｚオフセット測定ベクトルは概して、各ダイ位置についての初期軌道に関して、見かけのフォーカス誤差（またはデフォーカス誤差）測定値を特定する。一実施形態において、ｚオフセット測定ベクトルは、初期フォーカス軌道とダイ位置の試験片の見かけの表面との間の差分を特定する。オートフォーカスデータは、初期軌道のフォーカス誤差を決定または推定するために使用することができる任意の好適な測定データを含んでもよい。一実施形態において、オートフォーカスデータは、三角測量オートフォーカスデータを含む。他の実施形態において、オートフォーカスデータはまた、検査画像データの分析により決定されたフォーカス誤差等を含んでもよい。
【００４７】
三角測量手法においては、初期フォーカス軌道を辿る際に、２つの対向伝搬軸外ビームを試料の表面上の同一のスポット上にフォーカスしてもよい。例えば、それらの反射画像は、２つの異なるセンサまたはセンサ区分（例えば、２セルもしくは４セルフォトダイオード検出器、直線ＣＣＤアレイ、位置感応検出器等）に向けられてもよく、それによりレチクルの任意のデフォーカスは、２つの検出器において、等しいが反対であるスポットの変位に帰着する。初期ｚオフセット軌道に関する表面の見かけ位置の測定値は、２つの検出器についての差分信号（例えば電流信号）の正規化及び分析によって決定してもよい。
【００４８】
図７は、本発明の一実施形態に従うｚオフセット測定ベクトルの生成の簡略化された例を例証する。示されるように、初期フォーカス軌道７０８は、最小のダイツーダイフォーカス誤差を伴う実質的に最適なフォーカスオフセットを有する。すなわち、初期フォーカス軌道７０８は、大部分のダイ位置で最適なフォーカスであることに帰着し、ダイのうちの１つの僅かな領域においてのみデフォーカスである。すなわち、この例示的な初期フォーカス軌道７０８は、不一致領域７０８ｄを除き、表面からの最適で一定のフォーカス距離ｚオフセット７１０を有する。具体的には、ダイ７０１ａのパターン部分７０８ａ及び非パターン化部分７０８ｂは、理想的フォーカスオフセット７１０を有し、ダイ７０１ｂのパターン部分７０８ｃ及び７０８ｅ、ならびに非パターン化部分７０８ｆもまた、理想的フォーカスオフセット７１０を有する。しかしながら、ダイ７０１ｂのパターン部分７０８ｄは、異なるデフォーカスされたオフセットを有する。例えば、位置ｘ２は、最大のフォーカス誤差７１２と関連付けられ、これは理想的フォーカスオフセット７１０とデフォーカスされたオフセットとの間の差分である。
【００４９】
図７の例示的初期フォーカス軌道７０８は、同一のダイツーダイ位置の大部分が同一のフォーカス設定を有し、ダイツーダイフォーカス誤差を含まないことに帰着する。例えば、ダイ７０１ａ及び７０１ｂの両方にとって同一の相対ダイ位置ｘ１のフォーカスオフセットは、同一の値７１０を有する。しかしながら、この同一の初期フォーカス軌道７０８は、同一のダイツーダイ位置ｘ２が異なるフォーカス誤差測定値（例えば、一方はフォーカスされ、一方はデフォーカスされる）を有することに帰着し、これは、補正されないままであった場合、対応するダイ７０１ａ及び７０１ｂのダイツーダイ検査に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００５０】
図７の簡略化された初期フォーカス軌道は、ダイツーダイフォーカス誤差の一例を示したに過ぎないが、微細パターン構造の典型的なレチクル（または他の試料）は典型的には、相当数のダイツーダイフォーカス誤差に帰着する。図８は、図４及び６の非理想的初期軌道４０２についてのフォーカス誤差測定値を例証する。示されるように、ｄｉｅ＿０  １０６ａの位置ｘ１は、フォーカス測定値Ｚ０１を有し、これはｄｉｅ＿１  １０６ｂの位置ｘ１の対応するフォーカス測定値Ｚ１１とは異なる。同様に、ｄｉｅ＿０  １０６ａの位置ｘ２は、フォーカス測定値Ｚ０２を有し、これはｄｉｅ＿１  １０６ｂの位置ｘ２の対応するフォーカス測定値Ｚ１２とは異なる。
【００５１】
本発明のある特定の実施形態は、同一の最適なフォーカス設定または同一のデフォーカス設定のいずれかを有する同一の相対的ダイツーダイ位置に帰着する補正フォーカス軌道を生成する。例証される実施形態において、測定されたｚオフセットベクトルが、操作２０８において、補正ｚオフセットベクトルを決定するために使用されてもよい。補正ｚオフセットベクトルは概して、初期フォーカス軌道と第１のスワスの各位置における見かけの表面との間の差分を特定する。
【００５２】
初期フォーカス軌道についての不一致は、同一のダイ位置についてのオートフォーカスデータを組み合わせて補正ｚオフセットベクトルを生成することによって管理することができる。各特定のダイ位置についての２つ以上のｚオフセット測定値は、結果として得られるｚオフセットが２つ以上のダイ位置について同一の値であるように、任意の好適な様式で組み合わせることができる。図２の例証される実施形態を参照すると、操作２０７において、補正ｚオフセットベクトルは、２つ以上のダイの測定されたｚオフセットベクトルの平均に基づいて決定し得る。
【００５３】
図９は、本発明の一実装例に従う、平均ｚオフセット測定値に基づく、各ダイについての最終補正ｚオフセットベクトルの構築を例証する。示されるように、ダイ１０６ａ及び１０６ｂの両方におけるダイ位置ｘ１についての平均測定ｚオフセット値Ｚ１ａｖｇ（９０２）は、（Ｚ０１＋Ｚ１１）／２（図８より）に等しく、両方のダイにおけるダイ位置ｘ２についての平均測定ｚオフセット値Ｚ２ａｖｇ（９０４）は、（Ｚ０２＋Ｚ１２）／２（図８より）に等しい。平均測定ｚオフセット値は同様に、両方のダイにおける各ダイ位置について決定され得る。２つのダイの測定ｚオフセット値の平均のみが示されているものの、特定の試料の任意の部分またはダイの全てについて、平均を決定してもよい。
【００５４】
次いで、各ダイについての補正ｚオフセットベクトルが、各ダイについての平均測定ｚオフセット値から構築され得る。特定の一実施形態において、オフセットＺｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ（ｘ）のベクトルが各ダイについて形成され、これは、（２０２からの）初期フォーカスオフセット軌道に追加されるとき、各ダイがダイ内の各ダイ位置において同一のフォーカスセンサ測定値を有するようにする。ｉ番目のダイについて、Ｚｆｉｎａｌｉ（ｘ）＝Ｚｍａｐｉ（ｘ）＋Ｚｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｉ（ｘ）であり得る。
【００５５】
各ダイについての補正ｚオフセットベクトルは、ダイストリートによって分離され、これは互いに異なってもよい。ダイストリートは著しく異なり得る（例えば、一部のストリートのみが試験標的を有する）。急激変化を扱わなくてもよいようにｚオフセットを設定するサーボ位置付け機構を促進することが望ましくあり得る。本発明のある特定の実施形態は、ストリート領域におけるｚオフセットの変動を最小化しながら、各ダイについての補正ｚオフセットベクトルを一緒に連結して、完全なスワスの最終補正ｚオフセットベクトル９０６を形成することを含み得る。例えば、ダイ外及びダイ間の不連続性は、補正ｚベクトル間の、補外及び／またはスプライン補間等の任意の好適なカーブフィッティングプロセスまたは補間プロセスを実行して、最終補正ｚオフセットベクトル９０６のストリート部分（例えば１０８）を形成することにより取り除き得る。結果として、試料のストリート領域は、最終補正ｚオフセットベクトルを形成するときは無視される。第１のダイの後に位置付けられるダイに先行する最終軌道の補間された部分もまた、スワス内の第１のダイの前にプリペンドされ得る。ダイに隣接するエッジストリート部分もまた、互いに類似または同様であるように変更され得る。例えば、平均エッジ部分を構築することができる。
【００５６】
本明細書に記載される技術は、同様に設計されたダイに関して記載されるものの、これらの技術は代わりに、セルアレイ等の試験片の任意の同様に設計された領域に対して適用してもよい。加えて、同一の補正ｚオフセットが同一のスワス中の同一のダイ位置について計算されるように本明細書に記載されるものの、同一の補正ｚオフセットはまた、ある特定の条件下で、異なるスワス中に配置される同一のダイ位置について計算することもできる。例えば、スワスの第１のセットは、同様のダイの第１のセットを網羅し得、スワスの第２のセットは、ダイの第１のセットと同様の、同様のダイの第２のセットを網羅する。このスワス内のダイツーダイフォーカス技術は概して、各特定のダイ位置についての補正フォーカス設定を記憶することを含み得る。スワス走査がダイの新しいセットに到達するときは、同一のダイ位置について記憶された補正フォーカス設定を使用することができる。
【００５７】
次いで、第１のスワスの最終補正ｚオフセットベクトルが、欠陥について第１のスワスを検査するために使用され得る。例えば、最終補正ｚオフセットベクトルを用いることで、操作２０８において、現行のスワスを走査して、検査画像データ及びオートフォーカスデータを収集し得る。そして、操作２１０において、ダイツーダイまたはセルツーセル検査分析が、現行スワスにおける欠陥を検出するために、収集された検査画像データ上で実行され得る。
【００５８】
次いで、操作２１２において、検査するべき任意の更なるスワスが存在するか否かが決定され得る。更なるスワスが存在しない場合、オートフォーカス検査手順は終了してもよい。そうでなければ、操作２１４において、手順は次のスワスへと進んでもよい。例えば、検査ツールは、次のスワスの先頭に走査する。そして、各ダイについての新しいｚオフセット測定ベクトルが、操作２０６において第１のスワスについて収集されたオートフォーカスデータに基づいて生成され得る。そして、残りの操作が現行のスワスについて繰り返されて、新しい最終補正ｚオフセットベクトルを生成し得る。後続の測定ベクトルは典型的には、そのように後に決定されたベクトルは前もって補正されたスワスからのオートフォーカスデータに基づいており、隣接するスワスは同一のフォーカス要件を有する傾向にあるため、より小さな相対的ダイツーダイフォーカス誤差を有することになる。これらの操作２０６〜２１４は、各後続のスワスについて繰り返されてもよい。
【００５９】
本発明のある特定の技術は、複数のダイにおける同一のダイ位置を特定するための様々な機構を実施し得る。一実装例において、特定のダイ位置は、ｘｙ原点を提供する十字型のマーク等の、試料上の１つ以上の原点マークに関して決定することができる。そのようなｘｙ原点に関する各ダイの境界または原点位置は、例えば、試料設計データの仕様書により知り得る。そして、各ダイの他の位置は、そのようなダイの原点に関して知ることができ、または決定することができる。そして、同様のダイの各セットは、ダイ原点に対するｘｙダイ位置のセットを有することができる。
【００６０】
本発明のある特定の技術は、同一の相対的ダイ位置についての同一の相対的軌道に帰着し、これはダイツーダイフォーカス誤差により引き起こされる偽欠陥の検出における低減に帰着し得る。すなわち、ある特定の実施形態は、ダイツーダイ検査において全てのダイのＺ軌道を調和させ、相対的ダイツーダイ誤差を、センサ雑音レベル及び限定されたサーボ応答によってのみ制限されるレベルに理論上低減する方法を提供する。更に、複数のダイにおける測定値を平均することは、センサ雑音の影響を低減し得る。また、ある特定の実施形態は、全てのダイにおけるＺ軌道を平均することにより絶対的フォーカスを改善し、それにより個々のダイにおける最大絶対的フォーカス誤差を低減する。これらの方法は、検査がプロセスを開始する前に単一の追加されたスワスを必要とするのみであり、検査スループットに対して無視できるほどの影響しか有し得ない。
【００６１】
代替的な手法において、補正ベクトルは、現行の検査スワスに先行する２つ以上のスワスにわたって平均され得る。絶対的フォーカス誤差の見地から良性であることが予期される検査についての別の実施形態において、初期Ｚ（ｘ，ｙ）マップは形成する必要がない。第１のスワスを走査して、特定のｚオフセット設定におけるフォーカスまたはデフォーカス測定値を決定し得、次いでこのプロセスは、全てのダイにおけるフォーカス測定値を平均することを含み得る。この実装例において、補正絶対的フォーカスオフセットは、アクティブ領域の辺縁上の材料の知識及び、これらの材料の厚さの知識から推測され得る。辺縁上のこれらの材料の見かけの高さ（材料は辺縁ではパターン化されていないため、オートフォーカスセンサにより正確に測定される）を知ることは、パターン効果による大きな誤差に典型的に左右される、アクティブ領域で測定された高さをサーボに単に辿らせるよりも、辿るべき絶対的高さの事後計算を可能にする。加えて、これらのブランク材料のうちの１つからパターン化された領域内へ走査するとき、サーボ応答は通常、限定されたサーボ帯域幅の限定に左右され、この境界で遭遇する「段」の過渡変化への応答は、小さくなるのに限定された時間がかかる過渡的な誤差を必然的に有することになる。したがって、この手法は、この過渡的な誤差の問題の回避に帰着する。ダイ前及びダイ間の円滑な軌道もまた、上に記載されるように、この手法で計算し得る。この代替的な手法は、初期Ｚオフセットマップを構築するために必要とされるオーバーヘッド時間をとばすことにより、スループットを改善する。
【００６２】
図１０は、ある特定の実施形態に従う、レチクル平面１０５２において相対的な大開口率を有する結像レンズ１０５１ｂを含む照明光学系１０５１ａを有する例示的な検査システム１０５０の略図を提供する。描写される検査システム１０５０は、検出光学系１０５３ａ及び１０５３ｂを含み、強化された検査のために、例えば６０〜２００倍またはそれ以上の倍率を提供するように設計された顕微鏡拡大光学系を含む。検出光学系はまた、ピンホール等のオートフォーカス構成要素を含んでもよい。
【００６３】
本明細書に記載される検査技術は、図１０に概略的に例証されたもの等の様々な特別に構成された検査システムにおいて実施され得る。例証されるシステム１０５０は、レチクル平面１０５２のフォトマスクＭ上に照明光学系１０５１ａを通って向けられる少なくとも１つの光ビームを生成する、照明光源１０６０を含む。上に説明されるように、検査システム１０５０は、レチクル平面１０５２において、対応するリソグラフィシステムのレチクル平面の開口率よりも大きくあり得る開口率１０５１ｂを有し得る。照明光学系１０５１ａはまた、オートフォーカスを実行するため等の、異なる特性を伴う複数のビームを達成するための様々なレンズ及びモジュールを含んでもよい。検査されるべきフォトマスクＭは、レチクル平面１０５２のマスクステージ上に置かれ、光源に曝される。
【００６４】
マスクＭからの透過画像は、光学要素１０５３ａの集合を通過するよう導かれ、これらの要素がセンサ１０５４ａ上にパターン化された画像を投射する。光学要素（例えば、ビーム分割器１０７６及び検出レンズ１０７８）は、センサ１０５４ｂ上への反射光を導き、捕獲するように配列される。好適なセンサとしては、電荷結合素子（ＣＣＤ）、ＣＣＤアレイ、時間遅延積分（ＴＤＩ）センサ、ＴＤＩセンサアレイ、光電子倍増管（ＰＭＴ）、及び他のセンサが挙げられる。
【００６５】
照明光学系カラムは、マスクステージに関して動かされてもよく、かつ／またはステージが、レチクルの区画を走査するように、任意の好適な機構により検出器またはカメラに対して動かされる。例えば、モータ機構がステージを動かすために活用されてもよい。モータ機構は、例として、ねじ駆動及びステッパモータ、フィードバック位置を伴うリニアドライブ、またはバンドアクチュエータ及びステッパモータから形成され得る。
【００６６】
各センサ（例えば、１０５４ａ及び／または１０５４ｂ）により捕獲される信号は、コンピュータシステム１０７３によって、またはより一般的には、各センサからのアナログ信号を処理のためにデジタル信号に変換するように構成されたアナログ−デジタル変換器をそれぞれ含み得る１つ以上の信号処理装置によって、処理することができる。コンピュータシステム１０７３は典型的には、入出力ポートに連結された１つ以上のプロセッサと、適切なバスまたは他の通信機構を介して１つ以上のメモリとを有する。
【００６７】
コンピュータシステム１０７３はまた、フォーカス及び他の検査レシピパラメータを変更すること等の、ユーザ入力を提供するための１つ以上の入力装置（例えば、キーボード、マウス、操作棒）を含んでもよい。コンピュータシステム１０７３はまた、例えば試料位置の制御（例えばフォーカス合わせ及び走査）のためにステージに連結してもよく、他の検査パラメータ及び他の検査システム構成要素の構成を制御するためにそのような検査システム構成要素に接続されてもよい。
【００６８】
コンピュータシステム１０７３は、（例えばプログラミング指示で）ユーザインターフェース（例えばコンピュータスクリーン）に、結果として得られた強度値、画像、及び他の検査結果の表示を提供するように構成されてもよい。コンピュータシステム１０７３は、初期及び最終ｚオフセット軌道、分析強度、オートフォーカス測定値、ならびに／または感知された反射光ビーム及び／もしくは透過光ビームの他の特性を生成するように構成されてもよい。コンピュータシステム１０７３は、（例えばプログラミング指示で）ユーザインターフェース（例えばコンピュータスクリーン）に、結果として得られた強度値、画像、及び他の検査特性の表示を提供するように構成されてもよい。ある特定の実施形態において、コンピュータシステム１０７３は、上に詳述された検査技術を実施するように構成される。
【００６９】
そのような情報及びプログラム指示は特別に構成されたコンピュータシステムに実装され得るため、そのようなシステムは、非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶することができる、本明細書に記載される様々な操作を実行するためのプログラム指示／コンピュータコードを含む。機械可読媒体の例としては、限定されるものではないが、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、及び磁気テープ等の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭディスク等の光学媒体、光ディスク等の光磁気媒体、ならびに読み取り専用メモリ装置（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の、プログラム指示を記憶及び実行するように特別に構成されるハードウェア装置が挙げられる。プログラム指示の例としては、コンパイラによって生成されるもの等の機械コードと、インタープリタを用いるコンピュータによって実行され得る高水準コードを含むファイルとの両方が挙げられる。
【００７０】
ある特定の実施形態において、フォトマスクを検査するためのシステムは、本明細書に記載される技術を実行するように構成される、少なくとも１つのメモリ及び少なくとも１つのプロセッサを含む。検査システムの一例としては、Ｍｉｌｐｉｔａｓ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒから入手可能な、特別に構成されたＴｅｒａＳｃａｎ（商標）ＤＵＶ検査システムが挙げられる。
【００７１】
前述の発明が理解の明瞭性の目的のために幾分詳細に記載されてきたが、ある特定の変形及び修正が添付の特許請求の範囲内で実践され得ることは明らかであろう。本発明のプロセス、システム、及び装置を実装する、多くの代替的な方法が存在することに留意されたい。例えば、欠陥検出特性データは、透過ビーム、反射ビーム、または結合出力ビームから取得されてもよい。したがって、本実施形態は例証的であり制限的ではないものとみなされるべきであり、本発明は本明細書において提供された細目に制限されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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