(57)【要約】可変偏光ウェハ検査のための方法およびシステムが提供される。１つのシステムは、ウェハから散乱された光であって、検査システムの１つ以上のチャネルによって検出される光の１つ以上の経路において１つ以上の偏光構成要素位置を含む。（複数の）偏光構成要素は、（複数の）偏光構成要素についての２つ以上の偏光設定から選択された（複数の）検出偏光を有するように構成される。
2015516574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ上の欠陥を検出するように構成されたシステムであって、
照明偏光を有する光で前記ウェハを照らすように構成された照明サブシステムと、
前記照明サブシステムによる前記ウェハの照明に起因して前記ウェハから散乱された光を検出するように、また、前記検出された光に応答して出力を生成するように構成された第１および第２のサイドチャネルと、
前記第１のサイドチャネルによって検出された前記ウェハからの前記光の経路に位置付けられた第１の偏光構成要素と、前記第２のサイドチャネルによって検出された前記ウェハからの前記光の経路に位置付けられた第２の偏光構成要素とであって、当該第１および第２の偏光構成要素は、それぞれ、当該第１および第２の偏光構成要素についての２つ以上の第１および第２の偏光設定から選択された第１および第２の検出偏光をそれぞれ有するように構成され、前記２つ以上の第１の偏光設定は、前記２つ以上の第２の偏光設定に含まれる少なくとも１つの第２の検出偏光に非対称的である少なくとも１つの第１の検出偏光を備える、第１および第２の偏光構成要素と、
前記第１および第２のサイドチャネルの前記少なくとも１つによって生成された前記出力に基づいて、前記ウェハ上の欠陥を検出するように構成されたコンピュータサブシステムと、を備える、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第２の検出偏光に非対称的である前記少なくとも１つの第１の検出偏光は、前記少なくとも１つの第２の検出偏光に平行ではなく、前記少なくとも１つの第２の検出偏光、円偏光、または非偏光設定に垂直である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１および第２の偏光構成要素の少なくとも１つは、それぞれ、分析器と、前記第１および第２のサイドチャネルの少なくとも１つによって検出された前記ウェハからの前記光の前記経路において前記分析器を回転するように構成されたデバイスと、を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１および第２の偏光構成要素の少なくとも１つは、それぞれ、フレーム上に並んで取り付けられた複数の別個の分析器と、前記第１および第２のサイドチャネルの少なくとも１つによって検出された前記ウェハからの前記光の前記経路において前記複数の別個の分析器を横に並進させるように構成されたデバイスと、を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コンピュータサブシステムは、欠陥検出アルゴリズムを前記出力に適用することによって前記欠陥を検出するように更に構成され、前記第１および第２の検出偏光の少なくとも１つは、前記適用によって検出される興味対象の欠陥の数を最大限にする一方、前記適用によって検出される有害欠陥の数を最小限にする、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１および第２の検出偏光は、互いに異なる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１および第２の検出偏光は、互いに独立して選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１および第２の検出偏光は、組み合わせて選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１および第２の検出偏光は、興味対象の欠陥検出を最大限にし、有害物検出を最小限にするために、それぞれ、前記第１および第２のサイドチャネルを独立して別個に最適化する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の検出偏光は、興味対象の欠陥および１つ以上の有害欠陥に敏感である前記第１のサイドチャネルによって生成される前記出力を結果としてもたらし、前記第２の検出偏光は、前記１つ以上の有害欠陥に敏感ではない前記第２のサイドチャネルによって生成される前記出力を結果としてもたらし、前記コンピュータサブシステムは、前記１つ以上の有害欠陥として前記第２のサイドチャネルの前記出力ではなくて、前記第１のサイドチャネルの前記出力を用いて検出された前記欠陥を識別することによって前記ウェハ上の前記欠陥を検出するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１の検出偏光は、興味対象の欠陥および有害欠陥に敏感である前記第１のサイドチャネルによって生成される前記出力を結果としてもたらし、前記第２の検出偏光は、前記興味対象の欠陥ではなく前記有害欠陥に敏感である前記第２のサイドチャネルによって生成される前記出力を結果としてもたらし、前記コンピュータサブシステムは、前記有害欠陥として前記第１および第２のサイドチャネルの前記出力の両方を用いて検出される前記欠陥を識別することによって前記ウェハ上の前記欠陥を検出するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１および第２の検出偏光は、前記ウェハの検査の間に回転されない、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
ウェハ上の欠陥を検出するための方法であって、
照明偏光を有する光で前記ウェハを照らすこと、
検査システムの第１および第２のサイドチャネルで前記照らすことに起因して前記ウェハから散乱された光を検出すること、および、前記検出された光に応答して出力を生成すること、
前記検出する前に、第１の偏光構成要素を通して前記第１のサイドチャネルによって検出された前記ウェハからの前記光を方向付けることと、第２の偏光構成要素を通して前記第２のサイドチャネルによって検出された前記ウェハからの前記光を方向付けることとであって、前記第１および第２の偏光構成要素は、それぞれ、前記第１および第２の偏光構成要素についての２つ以上の第１および第２の偏光設定から選択された第１および第２の検出偏光をそれぞれ有するように構成され、前記２つ以上の第１の偏光設定は、前記２つ以上の第２の偏光設定に含まれる少なくとも１つの第２の検出偏光に非対称的である少なくとも１つの第１の検出偏光を備える、当該方向付けること、
前記第１および第２のサイドチャネルの前記少なくとも１つによって生成され
前記出力に基づいて前記ウェハ上の欠陥を検出すること、を含む、方法。
【請求項１４】
検査システムに対する偏光設定を選択するための方法であって、
前記ウェハに対して作り出された検査結果からウェハ上で検出された欠陥のサブセットであって、１つ以上の興味対象の欠陥および１つ以上の有害欠陥を備えるサブセットを選択すること、
照明偏光を有する光で前記ウェハ上の前記サブセットにおける前記欠陥を照らすこと、
前記照らすことに起因して、検査システムの第１および第２のサイドチャネルで前記欠陥から散乱された光を検出することであって、当該検出することは、前記第１のサイドチャネルによって検出された前記欠陥からの前記光の経路に位置付けられた第１の偏光構成要素の２つ以上の第１の偏光設定と、前記第２のサイドチャネルによって検出された前記欠陥からの前記光の経路に位置付けられた第２の偏光構成要素の２つ以上の第２の偏光設定とについて行われ、前記２つ以上の第１の偏光設定は、前記２つ以上の第２の偏光設定に含まれる少なくとも１つの偏光に非対称的である少なくとも１つの偏光を備え、前記第１および第２のサイドチャネルは、前記検出された光に応答して出力を生成する、当該検出すること、
前記２つ以上の第１の偏光設定の少なくとも２つおよび前記２つ以上の第２の偏光設定の少なくとも２つについて生成された前記出力に基づいて前記サブセットに含まれる前記欠陥のそれぞれの１つ以上の特性を決定すること、
前記決定された１つ以上の特性に基づいて前記検査システムによるウェハの検査のために前記２つ以上の第１および第２の偏光設定の少なくとも１つを選択すること、を含む、方法。
【請求項１５】
前記検査のために前記２つ以上の第１または第２の偏光設定の前記少なくとも１つを選択することは、前記第１の偏光構成要素についての前記２つ以上の第１の偏光設定の１つと、前記第２の偏光構成要素についての前記２つ以上の第２の偏光設定の１つとを互いに独立して選択することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記検査のために前記２つ以上の第１または第２の偏光設定の前記少なくとも１つを選択することは、前記第１の偏光構成要素についての前記２つ以上の第１の偏光設定の１つと、前記第２の偏光構成要素についての前記２つ以上の第２の偏光設定の１つとを組み合わせて選択することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記２つ以上の第１または第２の偏光設定の前記少なくとも１つを選択することは、前記第１の偏光構成要素についての前記２つ以上の第１の偏光設定の１つを選択することを含み、当該方法は、前記第２の偏光構成要素についての前記２つ以上の第１の偏光設定の前記選択された１つに非対称的である前記２つ以上の第２の偏光設定の１つを選択することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１および第２の偏光構成要素の公称照明偏光および公称偏光設定で前記ウェハのホットスキャンを行うことによって、前記ウェハに対する前記検査結果を作り出すことを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記欠陥のサブセットを選択することは、範囲および強度に基づいて前記検査結果から少なくとも１つの興味対象の欠陥と少なくとも１つの有害欠陥とを選択することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記１つ以上の特性は、欠陥強度、欠陥局所ノイズ、および信号対ノイズ比の１つ以上を含み、前記１つ以上の特性は、前記２つ以上の第１の偏光設定の少なくとも２つの関数、ならびに前記２つ以上の第２の偏光設定の少なくとも２つの関数として決定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記１つ以上の特性を決定することは、前記第１および第２の偏光構成要素の公称偏光設定について決定された前記１つ以上の特性についての値に、前記１つ以上の特性を正規化することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記検査のために前記２つ以上の第１または第２の偏光設定の前記少なくとも１つを選択することは、前記１つ以上の興味対象の欠陥について決定された前記１つ以上の特性を、前記１つ以上の有害欠陥について決定された前記１つ以上の特性と比較することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記２つ以上の第２の偏光設定に含まれる前記少なくとも１つの偏光に非対称的である前記２つ以上の第１の偏光設定に含まれる前記少なくとも１つの偏光は、前記２つ以上の第２の偏光設定に含まれる前記少なくとも１つの偏光に平行ではなく、前記２つ以上の第２の偏光設定、円偏光、または非偏光設定に含まれる前記少なくとも１つの偏光に垂直である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
前記検査のために選択された前記２つ以上の第１または第２の偏光設定の前記少なくとも１つは、前記ウェハの前記検査の間に回転されない２つ以上の検出偏光を備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
前記２つ以上の第１または第２の偏光設定の前記少なくとも１つを選択することは、前記検査の間に前記興味対象の欠陥の少なくともいくつかの検出および前記有害欠陥の抑制のために最適化された前記第１のサイドチャネルによって生成される出力を結果としてもたらす前記第１の偏光構成要素の第１の偏光設定を選択することと、前記検査の間に前記興味対象の欠陥の少なくともいくつかの検出および前記有害欠陥の抑制のために最適化された前記第２のサイドチャネルによって生成される出力を結果としてもたらす前記第２の偏光構成要素の第２の偏光設定を選択することと、を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２６】
前記２つ以上の第１または第２の偏光設定の前記少なくとも１つを選択することは、前記興味対象の欠陥および前記有害欠陥の１つ以上に敏感である前記第１のサイドチャネルによって生成される出力を結果としてもたらす前記第１の偏光構成要素の第１の偏光設定と、前記１つ以上の有害欠陥に敏感ではない前記第２のサイドチャネルによって生成される出力を結果としてもたらす前記第２の偏光構成要素の第２の偏光設定とを選択することを含み、前記検査は、前記１つ以上の有害欠陥として前記第２のサイドチャネルの前記出力ではなくて前記第１のサイドチャネルの前記出力を用いて検出された欠陥を識別することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２７】
前記２つ以上の第１または第２の偏光設定の前記少なくとも１つを選択することは、前記興味対象の欠陥および前記有害欠陥に敏感である前記第１のサイドチャネルによって生成される出力を結果としてもたらす前記第１の偏光構成要素の第１の偏光設定と、前記興味対象の欠陥ではなくて前記有害欠陥に敏感である前記第２のサイドチャネルによって生成される出力を結果としてもたらす前記第２の偏光構成要素の第２の偏光設定と、を選択することを含み、前記検査は、前記有害欠陥として前記第１および第２のサイドチャネルの前記出力の両方で検出された欠陥を識別することを含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、可変偏光ウェハ検査のための方法およびシステムに関するものである。一定の実施形態は、有害物の抑制のために１つ以上の可変偏光構成要素を最適化することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下の説明および例は、この欄におけるそれらの包含するものによって先行技術であると認められるものではない。
【０００３】
検査工程は、製造工程におけるより高い歩留り、それ故、より高い利益を出すようにウェハ上の欠陥を検出する半導体製造工程の間の様々なステップで使用される。検査は、常に、ＩＣなどの半導体デバイスを製作する重要な部分であった。しかしながら、半導体デバイスの寸法が縮小するにつれ、より小さな欠陥がデバイスを故障させ得るので、検査は、許容可能な半導体デバイスの製造の成功に対してより一層重要になる。
【０００４】
現在、暗視野ウェハ検査ツールでは、偏光構成要素が、ツールの検出チャネル内の別個の構成内に実装される。２つの偏光方向、すなわち、ＳおよびＰが利用可能である。サイドチャネル上で、Ｐは、（散乱表面の法線および集束光学部の光学軸によって定義される）散乱面に垂直な偏光方向として定義され、Ｓは、散乱面に平行で集束光学部の光学軸に垂直な偏光として定義される。中心チャネル上で、明確に定義された散乱面は無く、Ｓは、照明のＳ偏光と平行であるように定義され、Ｐは、Ｓと、中心チャネルの集束光学部の光学軸とに垂直であるように定義される。この定義において、全ての３つのチャネルのＰは、互いに平行である。これらの定義は、散乱光のＳおよびＰ偏光の学問的定義とは異なり、この文書の全体にわたって使用されることに留意する。また、単純に非偏光石英ガラスの一片部である「非分析器」がある。
【０００５】
また、照明：Ｐ、Ｓ、およびＣ（円）のために選択され得る３つの別個の偏光がある。それ故、合計で、９つの偏光の組み合わせが、現在のシステム上の照明チャネルと検出チャネルの任意の所与の組み合わせのために選択され得る。検査レシピの調整の間に、偏光の組み合わせは、既知の欠陥の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を比較することによって評価される。最良の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を結果としてもたらす偏光の組み合わせが、検査レシピのために選ばれる。
【０００６】
実際には、偏光は、欠陥やウェハパターンから散乱された光の高度に偏光される性質の理由で、ウェハ検査における重大な役割を果たすことが示されている。最も困難なウェハ上で、交差偏光、Ｐ−ＳやＳ−Ｐが、ウェハノイズを抑制し欠陥のＳＮＲを高めるために照明および検出にしばしば使用される。
【０００７】
現在の検査システム上で使用される別個の偏光構成は、欠陥検出において２つの制限を有する。第１に、照明がＰ偏光に設定されるとき、検出のためのＳ偏光は、一般に、実験データやモデリングに示されるようにウェハ表面またはパターン散乱から最小限のノイズを結果としてもたらさない。この制限は、照明および集束光学部の光学レイアウトにおける空間的な対称性の固有の結果であり、位置合わせまたは構成要素の不完全さの結果ではない。それ故、欠陥のＳＮＲは、意図されるように正確に最適化されない。
【０００８】
第２に、いくつかのウェハ上には、興味対象の欠陥（ＤＯＩ）と共存する非常に多くの量の（本明細書において有害物とも呼ばれる）有害欠陥がある。それらのウェハ上で、有害欠陥は、現実の散乱源であるが、半導体工程制御の点からすれば興味対象のものではない。この種の有害欠陥の一例は、前の層の欠陥である。多重の種類のウェハは、この種の課題を示している。一般に、異なる種類の欠陥は、異なる偏光依存性を呈しやすい。有害欠陥とＤＯＩを見分けるための１つの潜在的な解決策は、偏光を使用することである。しかしながら、現在のシステム上の別個の偏光構成は、欠陥を区別する可能性を著しく制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１８８６５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、暗視野ウェハ検査において有害欠陥を抑制するための方法およびシステムを開発することは、有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
様々な実施形態の以下の説明は、添付の特許請求の範囲の主題を限定するものとして決して解釈されるものではない。
【００１２】
一実施形態は、ウェハ上の欠陥を検出するように構成されたシステムに関する。システムは、照明偏光を有する光でウェハを照らすように構成された照明サブシステムを含む。システムはまた、照明サブシステムによるウェハの照明に起因してウェハから散乱された光を検出するように、および、検出された光に応答して出力を生成するように構成された第１および第２のサイドチャネルを含む。加えて、システムは、第１のサイドチャネルによって検出されたウェハからの光の経路に位置付けられた第１の偏光構成要素と、第２のサイドチャネルによって検出されたウェハからの光の経路に位置付けられた第２の偏光構成要素と、を含む。第１および第２の偏光構成要素は、それぞれ、第１および第２の偏光構成要素について２つ以上の第１および第２の偏光設定から選択された第１および第２の検出偏光をそれぞれ有するように構成される。２つ以上の第１の偏光設定は、２つ以上の第２の偏光設定に含まれる少なくとも１つの第２の検出偏光に非対称的である少なくとも１つの第１の検出偏光を含む。システムは、第１および第２のサイドチャネルの少なくとも１つによって生成された出力に基づいてウェハ上の欠陥を検出するように構成されたコンピュータサブシステムを更に含む。システムは、本明細書に説明されるように更に構成され得る。
【００１３】
別の実施形態は、ウェハ上の欠陥を検出するための方法に関する。方法は、照明偏光を有する光でウェハを照らすことを含む。方法はまた、検査システムの第１および第２のサイドチャネルで照らすことに起因してウェハから散乱された光を検出することと、検出された光に応答して出力を生成することと、を含む。加えて、方法は、光を検出する前に、第１の偏光構成要素を通して第１のサイドチャネルによって検出されたウェハからの光を方向付けることと、第２の偏光構成要素を通して第２のサイドチャネルによって検出されたウェハからの光を方向付けることと、を含む。第１および第２の偏光構成要素は、それぞれ、第１および第２の偏光構成要素について２つ以上の第１および第２の偏光設定から選択された第１および第２の検出偏光をそれぞれ有するように構成される。２つ以上の第１の偏光設定は、２つ以上の第２の偏光設定に含まれる少なくとも１つの第２の検出偏光に非対称的である少なくとも１つの第１の検出偏光を含む。方法は、第１および第２のサイドチャネルの少なくとも１つによって生成された出力に基づいてウェハ上の欠陥を検出することを更に含む。
【００１４】
追加の実施形態は、検査システムに対する偏光設定を選択するための方法に関する。方法は、ウェハに対して作り出された検査結果からウェハ上で検出された欠陥のサブセットを選択することを含む。サブセットは、１つ以上の興味対象の欠陥（ＤＯＩ）および１つ以上の有害欠陥を含む。方法はまた、照明偏光を有する光でウェハ上のサブセットにおける欠陥を照らすことを含む。加えて、方法は、照らすことに起因して、検査システムの第１および第２のサイドチャネルで欠陥から散乱された光を検出することを含む。光を検出することは、第１のサイドチャネルによって検出された欠陥からの光の経路に位置付けられた第１の偏光構成要素の２つ以上の第１の偏光設定と、第２のサイドチャネルによって検出された欠陥からの光の経路に位置付けられた第２の偏光構成要素の２つ以上の第２の偏光設定と、について行われる。２つ以上の第１の偏光設定は、２つ以上の第２の偏光設定に含まれる少なくとも１つの偏光に非対称的である少なくとも１つの偏光を含む。第１および第２のサイドチャネルは、検出された光に応答して出力を生成する。方法は、２つ以上の第１の偏光設定の少なくとも２つおよび２つ以上の第２の偏光設定の少なくとも２つについて生成された出力に基づいてサブセットに含まれる欠陥のそれぞれの１つ以上の特性を決定することを更に含む。方法はまた、決定された１つ以上の特性に基づいて検査システムによるウェハの検査のために２つ以上の第１および第２の偏光設定の少なくとも１つを選択することを含む。
【００１５】
上記方法のそれぞれのステップのそれぞれは、本明細書に更に説明されるように行われ得る。上記方法は、本明細書に説明された任意の他の（複数の）方法の任意の他の（複数の）ステップを含み得る。上記方法は、本明細書に説明されたシステムのいずれかを使用して行われ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
発明の他の目的や利点は、以下の詳細な説明を読み次第、また、添付の図面を参照にし次第、明らかになるであろう。
【図１】ウェハ上の欠陥を検出するように構成されたシステムの一実施形態の側面図を例示する概略図である。
【図１ａ】本明細書に説明されたシステムの一実施形態についての偏光の定義の上面図と背面図を例示する概略図である。
【図２】偏光構成要素の一実施形態の斜視図を例示する概略図である。
【図３】偏光構成要素の一実施形態の平面図を例示する概略図である。
【図４】本明細書に説明された方法の実施形態の１つ以上を行うためにコンピュータシステム上で実行可能なプログラム命令を記憶するコンピュータで読み取り可能な媒体の一実施形態を例示するブロック図である。
【００１７】
発明は、様々な修正や代替の形態が可能であるが、その特定の実施形態は、図面において例として示され、本明細書において詳細に説明されることになる。しかしながら、図面およびそれに対する詳細な説明は、発明を開示された特定の形態に限定することを意図されるものではないことが理解されるべきであり、むしろ、意図は、添付の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の趣旨や範囲内に属する全ての修正、等価物および代替物を包含することである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、図面を参照にすると、図面は、一定の縮尺で描かれていないことに留意する。特に、図面の要素のいくつかの縮尺は、要素の特性を強調するためにかなり誇張されている。また、図面は同じ縮尺に描かれていないことにも留意する。同じように構成され得る２以上の図面に示された要素は、同じ参照番号を使用して示されている。本明細書において特に断らない限り、説明され図示されたいかなる要素も、任意の適切な商業的に利用可能な要素を含み得る。
【００１９】
本明細書に説明された実施形態は、一般に、興味対象の欠陥（ＤＯＩ）の検出および有害物の抑制を向上させるための暗視野（ＤＦ）ウェハ検査ツールの集束光学部内で、本明細書において可変分析器（ＶＡ）とも呼ばれる、偏光構成要素を最適化するための方法論に関する。本明細書に更に説明されることになるように、この最も単純な形態において、複数の集束チャネル内のＶＡは、個別に最適化される。より複雑な場合では、ＶＡは、相補的なやり方で異なる役割に専用の各チャネルと関連して、最適化され得る。複数のウェハ上で行われた調査は、５〜１０倍での有害物の低減を実証した。
【００２０】
一実施形態は、ウェハ上の欠陥を検出するように構成されたシステムに関する。１つのそのようなシステムは、図１に示される。図１に示されるように、システム１６は、照明偏光を有する光でウェハを照らすように構成された照明サブシステムを含む。例えば、照明サブシステムは、レーザなどの光源２２を含む。光源２２は、光を偏光構成要素２４に方向付けるように構成される。加えて、照明サブシステムは、２つ以上の偏光構成要素（図示しない）を含み得、それらのそれぞれは、光源からの光の経路に独立して位置付けられ得る。偏光構成要素のそれぞれは、異なる手法で光源からの光の偏光を変えるように構成され得る。照明偏光は、Ｐ偏光（Ｐ）、Ｓ偏光（Ｓ）、または円偏光（Ｃ）であり得る。照明偏光は、ウェハのスキャンの間に回転されず、またはそうではない場合、変えられない。
【００２１】
偏光構成要素２４を出る光は、斜めの入射角でウェハ２６に方向付けられ、その角度は、任意の適切な斜めの入射角を含み得る。照明サブシステムはまた、任意の他の適切な（複数の）光学構成要素（図示しない）を含み得る。加えて、照明サブシステムは、１以上の入射角（例えば、斜めの入射角および／または実質的に垂直の入射角）で光をウェハに方向付けるように構成され得る。システムは、任意の適切な手法でウェハ上の光をスキャンするように構成され得る。
【００２２】
システムはまた、照明サブシステムによるウェハの照明に起因してウェハから散乱された光を検出するように、また、検出された光に応答して出力を生成するように構成された１つ以上のチャネルを含む。このようにして、システムは、ウェハのＤＦ検査のために構成され得る。例えば、ウェハ２６から散乱された光は、スキャニングの間にシステムの複数のチャネルによって集められ検出され得る。図１に示された実施形態では、垂直に比較的近い角度でウェハ２６から散乱された光は、レンズ２８によって集められる。レンズ２８は、図１に示されるような屈折光学要素を含み得る。加えて、レンズ２８は、１つ以上の屈折光学要素および／または１つ以上の反射光学要素を含み得る。レンズ２８によって集められた光は、偏光構成要素３０に方向付けられ得、その偏光構成要素は、本明細書に更に説明される実施形態に従って構成され得る。加えて、システムは、２つ以上の偏光構成要素（図示しない）を含み得、それらのぞれぞれは、本明細書に更に説明される実施形態に従って構成され得る。システムは、任意の適切な手法でレンズによって集められた光の経路に偏光構成要素を出入りさせるように構成され得る。レンズ２８によって集められた光の検出のために使用される検出偏光は、本明細書に更に説明される実施形態に従って選択され得る。
【００２３】
偏光構成要素３０を出る光は、検出器３２に方向付けられる。検出器３２は、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）などの当分野に既知の任意の適切な検出器を含み得る。検出器３２は、レンズ２８によって集められ、偏光構成要素３０によって伝達される散乱光に応答する出力を生成するように構成される。従って、レンズ２８、偏光構成要素３０、および検出器３２は、検査サブシステムの１つのチャネルを形成する。加えて、このチャネルは、垂直に比較的近い角度で散乱された光を集めて検出するように構成されるので、このチャネルの光学軸は、入射面に中心を置かれ得、従って、図１に示されるシステムの「中心」チャネル（Ｃｈ３）と呼ばれ得る。検査サブシステムのこのチャネルは、フーリエフィルタリング構成要素などの任意の他の適切な光学構成要素（図示しない）を含んでもよい。
【００２４】
異なる角度でウェハ２６から散乱された光は、レンズ３４によって集められ得る。レンズ３４は、上記のように構成され得る。レンズ３４によって集められた光は、偏光構成要素３６に方向付けられ得、それは、本明細書に更に説明された実施形態に従って構成され得る。加えて、システムは、２つ以上の偏光構成要素（図示しない）を含み得、それらのそれぞれは、レンズによって集められた光の経路に独立して位置付けられ得る。偏光構成要素のそれぞれは、本明細書に更に説明された実施形態に従って構成され得る。システムは、本明細書に更に説明されるように、どの検出偏光が選択されるかに応じて、任意の適切な手法でレンズによって集められた光の経路に偏光構成要素を出入りさせるように構成され得る。
【００２５】
偏光構成要素３６を出る光は、検出器３８に方向付けられ、その検出器は、上記のように構成され得る。検出器３８は、偏光構成要素３６を通過する集められた散乱光に応答する出力を生成するように構成される。従って、レンズ３４、偏光構成要素３６、および検出器３８は、システムの別のチャネルを形成し得る。このチャネルはまた、上記した任意の他の光学構成要素（図示しない）を含み得る。加えて、このチャネルは、サイドチャネルとして構成され得る。例えば、このサイドチャネルは、入射面の外に散乱される光を集めて検出するように構成され得る。従って、レンズ３４、偏光構成要素３６、および検出器３８は、検査システムの第１のサイドチャネル（Ｃｈ１）を形成し得る。
【００２６】
図１に示されるシステムはまた、第２のサイドチャネルを含む。例えば、第２のサイドチャネル（Ｃｈ２）は、サイドチャネルとして構成される、レンズ４０、偏光構成要素４２、および検出器４４などの本明細書に説明された光学構成要素のいずれかを含み得る。レンズ、偏光構成要素、および検出器は、本明細書に説明されるように更に構成され得る。第２のサイドチャネルは、入射面の外に散乱される光を集めて検出するように構成され得る。加えて、本明細書に更に説明され図示されるように、第１および第２のサイドチャネルは、共に、入射面に実質的に垂直である面において光を検出するように構成され得る。しかしながら、第１および第２のサイドチャネルは、入射面に対して任意の他の適切な角度を有する面において中心を置かれてもよい。加えて、第１および第２のサイドチャネルは、入射面に対して同じ角度を有する面において中心を置かれてもよいし、あるいは中心を置かれなくてもよい。
【００２７】
図１に示されるシステムにおける偏光方向は、本明細書に更に説明されるように定義され得る。例えば、図１ａの上面図に示されるように、サイドチャネル１および２上で、Ｐは、（散乱表面４６の法線および集束光学部の光学軸によって定義される）散乱面に垂直な偏光方向として定義される。加えて、図１ａの背面図に示されるように、Ｓは、散乱面に平行で集束光学部の光学軸に垂直な偏光として定義される。中心チャネル上には、明確に定義された散乱面は無く、Ｓは、照明のＳ偏光と平行であるように定義され、Ｐは、Ｓおよび中心チャネルの集束光学部の光学軸に垂直であるように定義される。この定義において、全ての３つのチャネルのＰは、互いに平行である。これらの定義は、散乱光のＳおよびＰ偏光の学問的定義とは異なることに留意し、この文書の全体にわたって使用されることになる。また、単純に非偏光石英ガラスの一片部である「非分析器」がある。
【００２８】
ウェハの検査が２つ以上のパスを含む場合、システムの任意の（複数の）光学パラメータの値は、パスの間で必要に応じて任意の適切な手法で変えられ得る。例えば、パスの間で照明偏光状態を変更するために、偏光構成要素２４は、取り外されおよび／または異なる偏光構成要素と交換され得る。別の例では、パスの間で照明角度を変更するために、光をウェハに方向付けるために使用される光源および／または任意の他の光学構成要素（例えば、偏光構成要素２４）の位置は、任意の適切な手法でパスの間で変えられ得る。
【００２９】
システムはまた、１つ以上のチャネルの少なくとも１つ（例えば、第１および第２のサイドチャネルの少なくとも１つ）によって生成された出力に基づいてウェハ上の欠陥を検出するように構成されたコンピュータサブシステムを含む。例えば、コンピュータサブシステム２０は、（複数の）チャネルによって生成された出力を取得するように構成される。特に、コンピュータサブシステムは、コンピュータサブシステムが検出器によって生成された出力を受信し得るように、（例えば、当分野に既知の任意の適切な伝達媒体を含み得る、図１における破線によって示される１つ以上の伝達媒体により）検出器のそれぞれに結合され得る。コンピュータサブシステムは、任意の適切な手法で検出器のそれぞれに結合され得る。ウェハをスキャンする間に検出器によって生成された出力は、信号、データ、画像信号、画像データまたは任意の他の適切な出力を含み得る。コンピュータサブシステムは、欠陥検出アルゴリズムを出力に適用することによって欠陥を検出するように構成され得、欠陥検出アルゴリズムは、当分野に既知の任意の適切な欠陥検出アルゴリズムおよび／または方法を含み得る。コンピュータサブシステムはまた、本明細書に説明された実施形態のいずれかに従ってウェハ上の欠陥を検出するように構成され得る。コンピュータサブシステムおよびシステムは、本明細書に説明された任意の（複数の）方法の実施形態の任意の（複数の）ステップを行うように構成され得る。コンピュータサブシステムおよびシステムは、本明細書に説明されるように更に構成され得る。
【００３０】
図１は、ウェハ上の欠陥を検出するためのシステムの１つの適切な構成を大まかに例示するために本明細書に提供されることに留意する。明らかに、本明細書に説明されたシステム構成は、通常、商業用検査システムを設計するときに行われるように、システムの性能を最適化するために変えられ得る。加えて、本明細書に説明されたシステムは、例えば、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ、Ｍｉｌｐｉｔａｓ、Ｃａｌｉｆ．から商業的に利用可能であるＰｕｍａ９０ｘｘ、９１ｘｘ、および９５ｘｘシリーズのツールなどの、既存の検査システムを使用して（例えば、本明細書に説明された機能を既存の検査システムに加えることによって）実装され得る。いくつかのそのようなシステムの場合、本明細書に説明された方法は、（例えば、システムの他の機能に加えて）システムの任意選択的な機能として提供され得る。あるいは、本明細書に説明されたシステムは、完全に新しいシステムを提供するために「ゼロから」設計されてもよい。
【００３１】
本明細書に説明されたシステムの実施形態は、第１のサイドチャネルによって検出されたウェハからの光の経路に位置付けられた第１の偏光構成要素と、第２のサイドチャネルによって検出されたウェハからの光の経路に位置付けられた第２の偏光構成要素とを含む。第１および第２の偏光構成要素は、それぞれ、第１および第２の偏光構成要素について２つ以上の第１および第２の偏光設定から選択された第１および第２の検出偏光をそれぞれ有するように構成される。例えば、図１に示されるように、第１の偏光構成要素は偏光構成要素３６であり得、第２の偏光構成要素は偏光構成要素４２であり得る。加えて、偏光構成要素３６と４２の両方と、場合によっては、チャネルによって検出されたウェハからの光の経路に位置付けられた任意の他の偏光構成要素（例えば、偏光構成要素３０）は、本明細書に説明された実施形態に従って構成され得る。第１および第２の検出偏光は、本明細書に更に説明されるように選択され得る。図１に示されるように、偏光構成要素のそれぞれは、システムの１つのチャネルによって検出された光の経路だけに位置付けられる。換言すれば、第１および第２の偏光構成要素は、光が１つの偏光構成要素を、次いで他のものを通過するような同じ光学経路には位置付けられない。
【００３２】
第１および第２の偏光構成要素は、それぞれ、２つ以上の第１および第２の偏光設定を有するので、偏光構成要素は、偏光構成要素が可変偏光設定を提供するという点で、本明細書において可変偏光構成要素と呼ばれる。例えば、偏光構成要素は、完全な１８０度の範囲に偏光方向を提供するように設計され得る。加えて、偏光構成要素は、システムの１つ以上の検出チャネルに位置付けられるので、偏光構成要素は、本明細書において可変分析器またはＶＡと呼ばれ、とはいえ、偏光構成要素は、その用語が当分野において普通に使用されるような「分析器」として構成され得ないまたは使用され得ない。
【００３３】
偏光構成要素について少なくとも２つの機械的アプローチ、すなわち、回転式設計と線形設計がある。例えば、一実施形態では、第１および第２の偏光構成要素の少なくとも１つは、それぞれ、分析器と、第１および第２のチャネルの少なくとも１つによって検出されたウェハからの光の経路において分析器を回転するように構成されたデバイスと、を含む。回転式設計では、回転モータ上に取り付けられた分析器の比較的大きな部分が、偏光角度の連続的な変更を可能にする。例えば、図２に示されるように、偏光構成要素２００は、台２０４に取り付けられた分析器２０２を含み、次いで、その台は、分析器を方向２０８に回転することができる回転モータ２０６に結合される。別の実施形態では、第１および第２の偏光構成要素の少なくとも１つは、それぞれ、フレーム上に並んで取り付けられた複数の別個の分析器と、第１および第２のサイドチャネルの少なくとも１つによって検出されたウェハからの光の経路において複数の別個の分析器を横に並進させるように構成されたデバイスと、を含む。例えば、線形設計では、（例えば、１つの分析器から別のものへの偏光角度の変更が、角度におけるいくらかの間隔（例えば、３０度）であるように）それぞれ異なる偏光角度を有する、複数の（例えば、７個の）別個の分析器が、並進フレーム上に取り付けられる。１つのそのような例では、図３に示されるように、偏光構成要素３００は、異なる偏光角度をそれぞれ有する複数の別個の分析器３０２を含む。分析器のそれぞれは、矢印３０６によって示された方向に分析器を横に並進させるように構成された並進フレーム３０４上に取り付けられる。このようにして、ウェハからの光の経路に位置付けられた分析器は、ウェハの検査のために選択された検出偏光に応じて横方向の並進によって変えられ得る。しかしながら、本明細書に説明された偏光構成要素のそれぞれは、当分野に既知の任意の他の適切な偏光構成要素を含み得る。
【００３４】
別の実施形態は、検査システムに対する偏光設定を選択するための方法に関する。本明細書に説明された実施形態は、有害物検出の最良の抑制を実現するＶＡ偏光設定を最適化する方法論を提供する。最も単純な形態では、複数の集束チャネルにおけるＶＡは、個別に最適化され得る。例えば、一実施形態では、第１および第２の検出偏光は、互いに異なる。別の実施形態では、第１および第２の検出偏光は、互いに独立して選択される。より複雑な場合では、ＶＡは、互いに相補的である異なる役割に専用の各チャネルと関連して、最適化され得る。例えば、いくつかの実施形態では、第１および第２の検出偏光は、組み合わせて選択される。
【００３５】
最も単純なシナリオでは、ＤＯＩと有害物の間の偏光依存性に明確な違いが存在する場合、各（または２以上の）チャネルは、最良の区別のために個別に最適化され得る。例えば、一実施形態では、第１および第２の検出偏光は、最大限のＤＯＩ検出および最小限の有害物検出のために、それぞれ、第１および第２のチャネルを独立して別個に最適化する。
【００３６】
方法は、ウェハに対して作り出された検査結果からウェハ上で検出された欠陥のサブセットを選択することを含む。サブセットは、１つ以上のＤＯＩおよび１つ以上の有害欠陥を含む。一実施形態では、方法は、第１および第２の偏光構成要素の公称照明偏光および公称偏光設定でウェハのホットスキャンを行うことによって、ウェハに対する検査結果を作り出すことを含む。例えば、任意の１つのチャネルのための最適化工程では、第１のステップは、基準レシピに対応する公称ＰまたはＳ位置に置かれた（複数の）分析器を用いてウェハ上で行われるホットスキャンであり得る。このようにして、方法は、公称ＰまたはＳ位置に置かれた（複数の）分析器を用いてウェハをスキャンすることによって欠陥のセットを生成することを含み得る。しかしながら、方法は、ホットスキャンを行うことを含んでもよいし、あるいは含まなくてもよい。例えば、ホットスキャンまたは任意の他のスキャンによって作り出された検査結果は、別の方法またはシステムからあるいは記憶媒体から本明細書に説明された方法およびシステムによって取得され得、その記憶媒体内に、検査結果は、ホットスキャンを現実に行うこと無く別の方法またはシステムによって記憶されている。
【００３７】
ホットスキャンは、できるだけ多くの欠陥を捕らえるように調整される。ホットスキャンの結果は、通常、多数のＤＯＩと有害物の両方を含有し、それからＤＯＩと有害物のサブセットが選択される。好ましくは、サブセットに含まれるように選択される欠陥は、（複数の）ＤＯＩと（複数の）有害欠陥の両方を含む。加えて、欠陥のサブセットは、好適には、ウェハ上で検出され検査結果に含まれる欠陥の全てよりも少ない欠陥を含む。一実施形態では、欠陥のサブセットを選択することは、範囲および強度に基づく検査結果から少なくとも１つのＤＯＩと少なくとも１つの有害欠陥を選択することを含む。このようにして、ＤＯＩと有害物は、種々の範囲および異なる欠陥強度を包含するように選ばれ得る。例えば、欠陥を選択することは、ウェハ上の興味対象の各範囲から、また、欠陥強度または欠陥の他の特性の異なる範囲について、少なくとも１つのＤＯＩと少なくとも１つの有害欠陥を選ぶことを含み得る。各欠陥カテゴリおよび範囲について、欠陥は、サブセットが全個体数をよく表現するものであるような無作為なやり方で選ばれ得る。
【００３８】
方法はまた、照明偏光を有する光でウェハ上のサブセットにおける欠陥を照らすことと、照らすことに起因して、検査システムの第１および第２のサイドチャネルで欠陥から散乱された光を検出することと、を含む。検査システムは、本明細書に説明されるように構成され得る。光を検出することは、第１のサイドチャネルによって検出された欠陥からの光の経路に位置付けられた第１の偏光構成要素の２つ以上の第１の偏光設定と、第２のサイドチャネルによって検出された欠陥からの光の経路に位置付けられた第２の偏光構成要素の２つ以上の第２の偏光設定とについて行われ、第１および第２のサイドチャネルは、検出された光に応答して出力を生成する。このようにして、偏光依存性の調査は、欠陥のサブセット上で行われ得る。各欠陥について、画像が、対象ダイと参照ダイのために取られ得る。ウェハ検査とは異なり、照らすステップと検出するステップが、サブセットにおける１つの欠陥について行われ得、次いで、検査システムは、サブセットにおける次の欠陥に移動し得、出力がサブセットにおける各欠陥について取得されるまで、照らすステップと検出するステップなどを行い得る。
【００３９】
方法はまた、２つ以上の第１の偏光設定の少なくとも２つおよび２つ以上の第２の偏光設定の少なくとも２つについて生成された出力に基づいてサブセットに含まれる欠陥のそれぞれの１つ以上の特性を決定することを含む。例えば、パラメータの計量は、サブセットにおける各欠陥について決定され得る。一実施形態では、１つ以上の特性は、最も有用なパラメータであり得る、欠陥強度、欠陥局所ノイズ、および信号対ノイズ比（ＳＮＲ）の１つ以上を含む。いくつかの実施形態はＳＮＲに関して本明細書に説明されるが、他の（複数の）特性が、本明細書に説明されるようなＳＮＲの代わりにまたはＳＮＲと組み合わせて使用されてもよい。
【００４０】
１つ以上の特性は、２つ以上の第１の偏光設定の少なくとも２つの関数としておよび２つ以上の第２の偏光設定の少なくとも２つの関数として決定され得る。例えば、調査された全ての欠陥のＶＡ位置（ＶＡ偏光設定）上のＳＮＲ依存性がプロットされ得る。各欠陥のＳＮＲは、公称偏光位置について取得された出力を使用して決定されたそれのＳＮＲに正規化され得る。例えば、一実施形態では、１つ以上の特性を決定することは、第１および第２の偏光構成要素の公称偏光設定について決定された１つ以上の特性に対する値に１つ以上の特性を正規化することを含む。
【００４１】
方法は、決定された１つ以上の特性に基づいて検査システムによるウェハの検査のために２つ以上の第１および第２の偏光設定の少なくとも１つを選択することを更に含む。一般に、ＳＮＲは、ＶＡ位置上の明らかな偏光依存性を示す。所与のＶＡ位置で、ＤＯＩと有害物のＳＮＲは共に、公称偏光設定から変更され得る。一実施形態では、本明細書に説明されたシステムの実施形態のコンピュータサブシステムは、欠陥検出アルゴリズムを出力に適用することによって欠陥を検出するように構成され、第１および第２の検出偏光の少なくとも１つは、その適用によって検出されるＤＯＩの数を最大限にする一方、その適用によって検出される有害欠陥の数を最小限にする。
【００４２】
実施形態は、第１および第２のサイドチャネルの経路に位置付けられた少なくとも１つの偏光構成要素について少なくとも１つの偏光設定を選択することに関して本明細書に説明されるが、本明細書に説明された実施形態は、任意のチャネルによって検出された光の経路に位置付けられた任意の偏光構成要素についての偏光設定を選択するために使用されてもよい。例えば、ウェハ検査システムは、（中心チャネルと２つのサイドチャネルを含む）図１に示されたものとは著しく異なり得る種々の異なるチャネル構成を有することができる。本明細書に説明された実施形態は、任意のそのようなウェハ検査システムの偏光設定を最適化するために使用され得る。
【００４３】
一実施形態では、検査のために２つ以上の第１および第２の偏光設定の少なくとも１つを選択することは、ＤＯＩのために決定された１つ以上の特性を１つ以上の有害欠陥のために決定された１つ以上の特性と比較することを含む。ＤＯＩのＳＮＲが有害物よりも多く増えるか有害物よりも少なく減る場合、偏光設定が、より低い有害物の割合を伴う、また逆のものを伴う、検査を結果としてもたらすことになる可能性がある。ＤＯＩと有害物の間の最も大きな区別をもたらすＶＡの位置（偏光設定）が、次いで、決定され得る。例えば、正規化されたＳＮＲの平均は、全てのＤＯＩにわたって決定され得、有害物の抑制を評価するための閾値として機能し得る。所与の偏光設定で、各有害物のＳＮＲは、閾値と比較され得る。大部分の有害物が、その閾値より低い正規化されたＳＮＲを有する場合、偏光設定は、より低い有害物の割合を提供する。閾値を上回る有害物の数に対する閾値を下回る有害物の数の比率として定義される、そのＶＡ偏光設定の「スコア」は、容易に決定され得る。評価は、多数の偏光設定に対して繰り返され得る。最も高いスコアを有する偏光設定は、最適であると考えられ得る。最適の偏光設定が決定された後、欠陥検査（すなわち、予備検査）が、その偏光設定で再実行され得る。従って、選択するステップは、個々のチャネル上で有害物の検出を抑制するようにＶＡを最適化するために使用され得る。
【００４４】
一実施形態では、検査のために２つ以上の第１または第２の偏光設定の少なくとも１つを選択することは、第１の偏光構成要素についての２つ以上の第１の偏光設定の１つと、第２の偏光構成要素についての２つ以上の第２の偏光設定の１つとを、互いに独立して選択することを含む。例えば、２つ以上の第１または第２の偏光設定の少なくとも１つを選択することは、一実施形態では、検査の間のＤＯＩの少なくともいくつかの検出および有害欠陥の抑制のために最適化された第１のサイドチャネルによって生成された出力を結果としてもたらす第１の偏光構成要素の第１の偏光設定を選択することと、検査の間のＤＯＩの少なくともいくつかおよび有害欠陥の抑制のために最適化された第２のサイドチャネルによって生成された出力を結果としてもたらす第２の偏光構成要素の第２の偏光設定を選択することと、を含む。このようにして、複数のチャネル上で利用可能なＶＡは、上記と同じ手法で個別に最適化され得る。次いで、存在する欠陥検出アルゴリズムおよび／または方法の全ては、依然として、この種の複数のチャネル構成と共に適用され得る。
【００４５】
加えて、このシナリオにおいて、各チャネルがシステム内の他のチャネルと独立して最適化される、当該シナリオは、システムの単一集束チャネルに適用され得、それは、他の集束チャネルを含んでもよいし、あるいは含まなくてもよい。単一集束チャネルは、中心チャネルであり得、システムは、任意のサイドチャネルを含まなくてもよく、あるいは方法は、システムに含まれる任意のサイドチャネルのために行われなくてもよい。あるいは、単一集束チャネルは、単一サイドチャネルであり得、システムは、任意の中心チャネルを含まなくてもよく、あるいは方法は、システムに含まれる任意の中心チャネルのために行われなくてもよい。
【００４６】
上記方法は、システム全体の最適化のための最も単純なシナリオを表す。全ての偏光をベースとした方法と同様に、それは、ウェハおよび欠陥の種類に依存する。方法は、以下の条件が所与のウェハ上で満たされるときに最良の結果をもたらす。すなわち、（１）同じＤＯＩまたは有害物カテゴリにおける欠陥が、比較的良好な一貫性を呈する、（２）少なくとも１つの偏光設定が、分離を可能にするのに十分大きなＤＯＩと有害物の間の区別をもたらす、（３）選択された偏光設定で、ＤＯＩのＳＮＲは、有害物よりも強い。条件のいずれかが満たされない場合、上記方法は、非常にうまくは機能しないことになる。
【００４７】
しかしながら、創作的な方策が、複数のチャネル内でＶＡを使用することによって、そのような挑戦的状況に対処するように開発された。例えば、本明細書に説明された実施形態は、最も挑戦的なウェハ上でさえも有害物の抑制を実現するための相補的手法で複数のチャネル内にＶＡを構成するために使用され得る。一実施形態では、検査のために２つ以上の第１または第２の偏光設定の少なくとも１つを選択することは、第１の偏光構成要素についての２つ以上の第１の偏光設定の１つと、第２の偏光構成要素についての２つ以上の第２の偏光設定の１つとを組み合わせて選択することを含む。このようにして、ＤＯＩのために個別に最適化される代わりに、ＶＡが、関連して最適化され得、相補的なやり方で働き得る。各ＶＡは、異なる役割に専用であり得、複数のＶＡは、互いに相補的であり得る。複数のチャネルから組み合わされた結果は、次いで、ＤＯＩと有害物の効果的な分離を実現するために、予め決定された方策で更にフィルターをかけられ得る。
【００４８】
上記条件（１）および（２）を満たさない状況に対処するために、異なる最適化方策が開発されている。この場合において、欠陥は、比較的強いＳＮＲを有し得る。しかしながら、１つ以上のＤＯＩグループにおける欠陥は、それらの１つ以上の特性の偏光依存性において比較的劣悪な一貫性を呈し得る。有害物はまた、同様の挙動を示し得る。従って、１つ以上のチャネルが最良の有害物の抑制のために個別に最適化される場合、有害物の割合は、依然として許容できないほどに高いレベルにあり得る。
【００４９】
一実施形態では、２つ以上の第１または第２の偏光設定の少なくとも１つを選択することは、ＤＯＩおよび有害欠陥の１つ以上に敏感である第１のサイドチャネルによって生成された出力を結果としてもたらす第１の偏光構成要素の第１の偏光設定と、１つ以上の有害欠陥に敏感ではない第２のサイドチャネルによって生成された出力を結果としてもたらす第２の偏光構成要素の第２の偏光設定とを選択することを含み、検査は、１つ以上の有害欠陥として第２のサイドチャネルの出力ではなくて、第１のサイドチャネルの出力を用いて検出される欠陥を識別することを含む。例えば、この方策では、ＶＡは、上記したようにまず個別に最適化され得る。次いで、予備検査が、行われ得る。低い有害物の割合を有するチャネルが、一次チャネルとして選ばれる。一次チャネル内に依然として存在する有害物は、第２のチャネル上で調査され、この他のチャネルについての偏光設定が最適化され、このより小さなグループの有害物を抑制することに集中する。このようにして、方法は、一次チャネル内で検出された有害物を抑制するために二次チャネルにおける偏光設定を最適化することを含み得る。最終結果では、２つのチャネルに共通である欠陥がＤＯＩとして識別され得る。チャネルのいずれか１つに固有である欠陥は、有害物として識別される。このようにして、本明細書に説明されたシステムの一実施形態では、第１の検出偏光は、ＤＯＩおよび１つ以上の有害欠陥に敏感である第１のサイドチャネルによって生成された出力を結果としてもたらし、第２の検出偏光は、１つ以上の有害欠陥に敏感ではない第２のサイドチャネルによって生成された出力を結果としてもたらし、コンピュータサブシステムは、１つ以上の有害欠陥として第２のサイドチャネルの他の出力ではなくて第１のサイドチャネルの出力を用いて検出された欠陥を識別することによってウェハ上の欠陥を検出するように構成される。
【００５０】
２つ以上の第１の偏光設定は、２つ以上の第２の偏光設定に含まれる少なくとも１つの第２の偏光（少なくとも１つの第２の検出偏光）に非対称的である少なくとも１つの第１の偏光（少なくとも１つの第１の検出偏光）を含む。このようにして、ＶＡの少なくとも１つ（またはそれぞれ）は、別のＶＡの偏光に非対称的である偏光を有することができるが、とはいえ、非対称的な偏光は、本明細書に更に説明されるように選択されてもよいし、あるいは選択されなくてもよい。少なくとも１つの第２の検出偏光に非対称的である少なくとも１つの第１の検出偏光は、少なくとも１つの第２の検出偏光に平行ではなく、少なくとも１つの第２の検出偏光、円偏光、または非偏光設定に垂直である。換言すれば、２つ以上の第２の偏光設定に含まれる少なくとも１つの偏光に非対称的である２つ以上の第１の偏光設定に含まれる少なくとも１つの偏光は、２つ以上の第２の偏光設定に含まれる少なくとも１つの偏光に平行ではなく、２つ以上の第２の偏光設定、円偏光、または非偏光設定に含まれる少なくとも１つの偏光に垂直である。
【００５１】
第１および第２の検出偏光は、ウェハの検査の間に回転されない。加えて、検査のために選択された２つ以上の第１または第２の偏光設定の少なくとも１つは、ウェハの検査の間に回転されない２つ以上の検出偏光を含む。このようにして、本明細書に説明されたシステムの実施形態では、検出偏光は、ウェハの検査の間に回転されない。例えば、本明細書に説明された偏光設定のいずれかは、異なるウェハの検査の間にまたは同じウェハの異なるスキャンの間でさえも切り換えられ得、従って、偏光設定のいずれかは、偏光の切り換えに起因して本質的には回転され得る。しかしながら、ウェハ検査の間にまたは検査目的のためにウェハ上の光をスキャンする間に、検査システムのチャネルにおける（複数の）偏光設定は、回転または他のやり方によって変えられない。従って、本明細書に説明された実施形態は、いくつかの光学システム（例えば、回転式分析器または回転式偏光子エリプソメータ）とは基本的には異なり、それにおいて、測定は、照明経路または検出経路に位置付けられた１つ以上の偏光構成要素を回転することによってなされ、それによって、それらの偏光構成要素の偏光は回転する。例えば、そのようなシステムは、ウェハの１つの位置における測定の間のいくつかの時点に互いに対して非対称的である照明偏光および検出偏光を有し得、しかしながら、それらの偏光は、典型的には連続的に変えられる一方、測定は、その１つの位置で行われ、次いで、ウェハ上の他の位置が同様の手法で測定される。対照的に、本明細書に説明されたシステムおよび方法の照明偏光と検出偏光は、ウェハのスキャンの前に一旦設定され、そのスキャンの間に一定のままであることになる。
【００５２】
上記方法は、互いに非対称的である１つ以上の検出偏光を生成し易い。その背後には正当な理由がある。一次チャネルが最適化されると、一次チャネルについての偏光設定から比較的遠く離れたピークを有する有害物が、抑制されることになる。同じ偏光範囲内にピークを有するＤＯＩもまた、いくらかの損失を被ることになるが、一般に、それらのＳＮＲは、有害物よりも強い。従って、より少数のＤＯＩが、有害欠陥と比べて抑制されることになる。一次チャネルの偏光設定あたりにピークを有する有害物は、一次チャネルの結果に保たれることになる。持続的な有害物が二次チャネル上で検査されると、それらのピークは一次チャネルにおける偏光設定の対称的な位置にあるので、一次チャネルの偏光設定における二次チャネルの偏光設定を選択することは、二次チャネルにおける残りの有害物を抑制することに役立たないことになる。しかしながら、二次チャネルにおける偏光設定が一次チャネルに対して非対称的な位置に、すなわち、対称的な偏光から離れて設定される場合、残りの有害物は、効果的に抑制されることになる。
【００５３】
一実施形態では、２つ以上の第１または第２の偏光設定の少なくとも１つを選択することは、第１の偏光構成要素についての２つ以上の第１の偏光設定の１つを選択することを含み、方法は、第２の偏光構成要素についての２つ以上の第１の偏光設定の選択された１つに非対称的である２つ以上の第２の偏光設定の１つを選択することを含む。このようにして、本明細書に説明されたシステムの実施形態では、第１および第２の検出偏光は、互いに対して非対称的であり得る。例えば、上記認識を用いて、一次チャネルの偏光設定に非対称的である二次チャネルについての偏光設定は、一次チャネル上の持続的な有害物の最良の抑制を結果としてもたらすことが予想可能である。従って、二次チャネルを最適化するステップを省略し、二次チャネルの偏光設定を一次チャネルのそれに非対称的に直接設定することが可能であり得る。
【００５４】
上記条件（３）を満たさない状況では、ＤＯＩと有害物の間で偏光依存性に比較的明白な違いが存在する限り、それらを分離することが依然として可能である。例えば、一実施形態では、２つ以上の第１または第２の偏光設定の少なくとも１つを選択することは、ＤＯＩおよび有害欠陥に敏感である第１のサイドチャネルによって生成された出力を結果としてもたらす第１の偏光構成要素の第１の偏光設定と、ＤＯＩではなくて有害欠陥に敏感である第２のサイドチャネルによって生成された出力を結果としてもたらす第２の偏光構成要素の第２の偏光設定とを選択することを含み、検査は、有害欠陥として第１および第２のサイドチャネルの両方の出力を用いて検出される欠陥を識別することを含む。このようにして、上記システムの一実施形態では、第１の検出偏光は、ＤＯＩおよび有害欠陥に敏感である第１のサイドチャネルによって生成された出力を結果としてもたらし、第２の検出偏光は、ＤＯＩではなくて有害欠陥に敏感である第２のサイドチャネルによって生成された出力を結果としてもたらし、コンピュータサブシステムは、有害欠陥として第１および第２のサイドチャネルの両方の出力を用いて検出された欠陥を識別することによってウェハ上の欠陥を検出するように構成される。
【００５５】
１つのそのような例では、ＤＯＩおよび有害物は、ＶＡ依存性の異なる傾向を呈し得る。ＶＡ偏光設定へのＳＮＲ依存性を検査することによって、ＶＡをＤＯＩの最高ＳＮＲまたは有害物の最低ＳＮＲを結果としてもたらす偏光設定に単純に置き得る。しかしながら、ＳＮＲのより厳密な検査は、ＤＯＩのＳＮＲが一般に有害物よりも弱いことを現し得る。ＤＯＩの最大限のＳＮＲおよび有害物の最小限のＳＮＲを結果としてもたらす偏光設定で、それらのＳＮＲは、大いに重なり得、従って、そのＶＡ偏光設定でそれらを分離することはほぼ不可能であろう。他の偏光設定で、ＤＯＩのＳＮＲは、有害物のそれよりも弱い可能性があり、比較的大きな割合のＤＯＩは、検出限界より下にあり得、ＤＯＩを検出不可能にさせる。
【００５６】
このジレンマを解消するために、２つのチャネルは、それぞれ、各チャネルにおける最大限のＤＯＩの検出を結果としてもたらすそれらの偏光設定で比較され得る。より多くのＤＯＩを有するチャネルは、それの偏光設定に保たれ、一次チャネルとして機能する。それは、できるだけ多くのＤＯＩを検出するように構成される。有害物のＳＮＲはこの偏光設定におけるＤＯＩに類似するので、かなりの数の有害物が、一次チャネルにおいて同様に検出されることになる。第２のチャネルの偏光設定は、次いで、最大量の有害物検出を結果としてもたらすものに変更される。この偏光設定におけるＤＯＩのＳＮＲは有害物よりもかなり弱いので、第２のチャネルの出力において検出されるＤＯＩは非常に少数であることになる。換言すれば、第２のチャネルは、有害物を検出するように構成される。検査がこの構成を使用して実行された後、両方のチャネルによって検出された欠陥は、有害物として取り扱われる。一次チャネルによって検出された固有の欠陥だけが、ＤＯＩとして指定されることになる。このようにして、第２のチャネル（または「有害物チャネル」）は、一次チャネル内に必然的に存在する有害物をフィルタリングで除くために使用される。このアプローチを用いて、有害物の割合は、５倍より大きく低減され得る一方、依然として、ＤＯＩの比較的良好な捕獲を保つ。
【００５７】
再び言うと、この方策は、通常、検査システムのサイドチャネル上に非対称的な偏光設定を結果としてもたらす。ＤＯＩおよび有害物は、ＶＡ構成方策の自然な結果として２つのサイドチャネルの間に比較的大きな、異なる不均衡を呈することになる。従って、異なる種類の欠陥の異なる捕獲割合を利用するように構成された欠陥検出アルゴリズムおよび／または方法（「チャネル不均衡」アルゴリズム）は、この構成を用いて効果的に機能することになる。
【００５８】
２つ以上の偏光構成要素についての２つ以上の偏光設定が、互いと組み合わせて選択されるいくつかの実施形態は、サイドチャネル上で利用可能な非対称的な偏光が、特に問題のあるウェハ上でＤＯＩと有害物を区別するために有利に使用され得る状況について説明されたが、明確に、２つ以上の偏光構成要素についての１つ以上の偏光設定を選択するための実施形態は、任意のウェハ検査システムの任意のチャネルに位置付けられた任意の偏光構成要素についての偏光設定を、相補的なやり方で、選択するために使用され得る。例えば、上記シナリオは、２つのチャネルを有する任意のシステムに等しく適用され得る。２つのチャネルは、２つのサイドチャネル、１つの中心チャネルおよび単一サイドチャネル等であり得る。加えて、実施形態は、システムにおいてチャネルが互いに対して非対称的な偏光を有することができない、当該システムにおける偏光設定を選択するために使用され得る。換言すれば、本明細書に説明された実施形態は、互いに対して非対称的な偏光を有することができる２つのチャネルを含むウェハ検査システムに限定されない。
【００５９】
本明細書に説明された実施形態は、検査のために偏光設定を選択するための以前におよび現在使用された方法に関して多数の利点を有する。例えば、本明細書に説明されたそれらの偏光設定を最適化するためのＶＡおよび方法論は、既存のＤＦウェハ検査ツールと比べて５倍を超える有害物検出の低減を実現すること、または検出された総欠陥の２０％より下に有害物の割合を保つことを実証した。加えて、本明細書に説明された実施形態は、８〜１０倍または１桁分だけ、いくつかのウェハ上で検出された有害物を低減することを実証した。有害物の割合が低減されると、検査レシピは、ツール感度限界までのより高い感度に設定され得、従って、それはＤＯＩ検出を向上させる。
【００６０】
加えて、偏光設定の分析および最適化は、完全に自動化され得る。本明細書に説明された実施形態はまた、既存の実装よりも検出偏光設定のはるかに柔軟な制御を提供する。加えて、本明細書に説明された方法は、有害物とＤＯＩを最も良く見分けるように（複数の）可変検出偏光設定を最適化するための効率的でシステム化された手法を提供する。その上、検査システムの複数のチャネルに設置されたＶＡは、チャネル不均衡を作り出すことができる。チャネル不均衡を利用する欠陥検出アルゴリズムと組み合わせて、実施形態は、最も挑戦的な状況における有害物を抑制する強力な方法を提供する。少なくともこれらの理由のために、本明細書に説明されたＶＡは、ＤＦ光学検査ツールの次世代の重要な特徴の１つであり得る。
【００６１】
別の実施形態は、ウェハ上の欠陥を検出するための方法に関する。方法は、照明偏光を有する光でウェハを照らすことを含む。方法はまた、検査システムの第１および第２のサイドチャネルで照らすステップに起因してウェハから散乱された光を検出することと、検出された光に応答して出力を生成することと、を含む。検査システムは、本明細書に説明された実施形態のいずれかに従って構成され得る。加えて、方法は、光を検出する前に、第１の偏光構成要素を通して第１のサイドチャネルによって検出されたウェハからの光を方向付けることと、第２の偏光構成要素を通して第２のサイドチャネルによって検出されたウェハからの光を方向付けることと、を含む。第１および第２の偏光構成要素は、それぞれ、第１および第２の偏光構成要素について２つ以上の第１および第２の偏光設定から選択された第１および第２の検出偏光をそれぞれ有するように構成され、２つ以上の第１の偏光設定は、２つ以上の第２の偏光設定に含まれる少なくとも１つの第２の検出偏光に非対称的である少なくとも１つの第１の検出偏光を含む。第１および第２の偏光構成要素は、本明細書に説明された実施形態のいずれかに従って構成され得る。方法は、第１および第２のサイドチャネルの少なくとも１つによって生成された出力に基づいてウェハ上の欠陥を検出することを更に含む。
【００６２】
この方法のステップのそれぞれは、本明細書に説明された実施形態のいずれかに従って更に行われ得る。加えて、方法は、本明細書に説明された任意の他の（複数の）実施形態の任意の他の（複数の）ステップを含み得る。その上、方法は、本明細書に説明されたシステムの実施形態のいずれかによって行われ得る。
【００６３】
本明細書に説明された方法の全ては、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体内に、方法の実施形態の１つ以上のステップの結果を記憶することを含み得る。結果は、本明細書に説明された結果のいずれかを含み得、当分野に既知の任意の手法で記憶され得る。記憶媒体は、本明細書に説明された任意の記憶媒体または当分野に既知の任意の他の適切な記憶媒体を含み得る。結果が記憶された後、結果は、記憶媒体内でアクセスされ得、本明細書に説明された方法またはシステムの実施形態のいずれかによって使用され得、ユーザへの表示のためにフォーマット化され得、別のソフトウェアモジュール、方法、またはシステム等によって使用され得る。
【００６４】
別の実施形態は、ウェハ上の欠陥を検出するための方法（すなわち、コンピュータに実装される方法）を行うためのコンピュータシステム上で実行可能なプログラム命令を記憶する非一時的なコンピュータで読み取り可能な媒体に関する。１つのそのような実施形態は、図４に示される。例えば、図４に示されるように、非一時的なコンピュータで読み取り可能な媒体４００は、上記したウェハ上の欠陥を検出するための方法の１つ以上のステップを行うためにコンピュータシステム４０４上で実行可能なプログラム命令４０２を含む。
【００６５】
本明細書に説明されたものなどの方法を実装するプログラム命令４０２は、非一時的なコンピュータで読み取り可能な媒体４００上に記憶され得る。コンピュータで読み取り可能な媒体は、磁気もしくは光学ディスク、磁気テープまたは当分野に既知の任意の他の適切なコンピュータで読み取り可能な媒体などの記憶媒体であり得る。
【００６６】
プログラム命令は、とりわけ、手順をベースとした技法、構成要素をベースとした技法、および／またはオブジェクト指向型技法を含む、様々な手法のいずれかで実装され得る。例えば、プログラム命令は、所望に応じて、Ｍａｔｌａｂ、Ｖｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃ、ＡｃｔｉｖｅＸコントロール、Ｃ、Ｃ＋＋オブジェクト、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）Ｂｅａｎｓ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  Ｃｌａｓｓ（「ＭＦＣ」）、または他の技術もしくは方法論を使用して実装され得る。
【００６７】
コンピュータシステム４０４は、パーソナルコンピュータシステム、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、システムコンピュータ、画像コンピュータ、プログラム可能な画像コンピュータ、並列プロセッサ、または当分野に既知の任意の他のデバイスを含む、様々な形態を取り得る。一般に、用語「コンピュータシステム」は、１つ以上のプロセッサを有する任意のデバイスを包含するように広く定義され得、そのプロセッサは、メモリ媒体からの命令を実行する。
【００６８】
発明の様々な態様の更なる修正および代替の実施形態は、この説明に鑑みて当業者に明らかになるであろう。例えば、可変偏光ウェハ検査のための方法およびシステムが提供される。従って、この説明は、単に例示的なものであるとして解釈されることになり、当業者に発明を実行する一般的手法を教示する目的のためのものである。本明細書に示され説明された発明の形態は、現在、好適な実施形態としてみなされることになることが理解されることになる。要素および材料は、本明細書に例示され説明されたものと置換され得、部分および工程は、全て発明のこの説明の利益を得た後に当業者に明らかであろうように、逆にされてもよく、また、発明の一定の特徴は、独立して利用されてもよい。変更は、以下の特許請求の範囲に説明されるような発明の趣旨や範囲から逸脱すること無く、本明細書に説明された要素になされ得る。
【図１】
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【図１ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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