发明名称 一种在周期性的图案表面上探测粒子及瑕疪之方法
摘要 一种在周期性的图案表面(16)上找出粒子及瑕疵的方法,其使用多临限强度位准以识别资料流中的特征,该资料流是以一光束(12)扫描表面及探测自表面散射的光(22)而产生的。高临限被指定于具有高背景散射之表面区域,而低临限被指定于具有底背景散射之表面区域。以一广动态范围探测器探测到散射光(22)而产生能分解在低散射区中有关之最小粒子及瑕疵之高分解度12位元像素资料,同时避免在散散射区内饱和。藉着将复数个在表面上周期性重复的模之特征映像至一单模映像(single die map)而找出重叠的特征,可从资料除去周期性的图案特征(56)。独特、非重叠的特征被确定对应至粒子及瑕疵。在一具体例中,每一次只有在表面上全部模的一部份被映像,用以减少意外重叠的粒子及瑕疵特征之或然率。
申请公布号 TW255010 申请公布日期 1995.08.21
申请号 TW082108647 申请日期 1993.10.18
申请人 滕科仪器公司 发明人 布赖恩.C.莱斯利;亨格.纽廷;拉尔夫.T.约翰逊;基思.B.伟尔斯
分类号 G01B11/00 主分类号 G01B11/00
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号白宫企业大楼一一一二室
主权项 1.一种在周期性的图案表面上控测粒子及瑕疵之方法,包含:以光束扫描一周期性的图案表面及探测该表面上散射的光,用以产生一电气信号,其为在被该光束扫描之该表面上来自每一位置散射的光之探测强度之测量,该表面具有周期性循环图案特征及随机循环其上的粒子及瑕疵特征,该表面具有复数个特征为不同的背景散射强度之区域,指定一临限强度水平至每一个该复数个区域,具有较高背景散射强度的区域被指定较高的临限强度水平,其高于具有较低背景散射强度的区域,自该电气信号识别这些特征,其具有大于指定于包含个别特征之该表面之特定区域之临限强度位准之探测散射强度,及至少储存该识别特征之位置,及比较该识别特征之该位置以除去这些周期性循环的特征,在该比较及除去被识别为该表面上之该随机循环粒子及瑕疵特征之该周期性特征后,保持其特征原状。2.如申请专利范围第1项之方法,其中指定一临限强度位准至每一其特征为不同背景散射强度之该复数个区域,其包含:扫描一参考晶片,其具有相同于该周期性图案表面之周期性循环图案特征,及测量每一扫描位置之该背景散射强度,自邻接扫描位置形成一些区域,使得有一区域内之扫描位置实质地具有类似的背景散射强度,及为高于特征背景散射强度之上之区域选定那区之临限强度位准,具有实质地不同特征背景散射强度之不同区域被指定实质地不同之临限强度位准者。3.如申请专利范围第2项之方法,其中该临限强度位准被选定,使得每一区域之特定百分比之扫描位置具有高于该区之该临限强度位准之背景散射强度位准者。4.如申请专利范围第3项之方法,其中该特定百分比之范围为自5%至20%者。5.如申请专利范围第1项之方法,其中每一区域被指定一临限强度位准,其为对应于从该电气信号得到之单像素散射资料,使得一不同临限强度位准被指定至每一单像素区域者。6.如申请专利范围第1项之方法,其中产生该电气信号为散射光之探测强度之测量,其包括将一类比电气信号转换成一高分解度数位资料流,使得可对照背景散射之该资料流分解出有关的最小特征,及使得可在对照较少散射强度之该资料流分解出最大的探测散射强度者。7.如申请专利范围第6项之方法,其中该资料流包含一被该光束扫描之该表面上之每一位置之12位元像素者。8.如申请专利范围第7项之方法,其中藉着一转变转换器执行一特定数位非线性转变函数而将该12位元像素非线性地转变成8位元像素者。9.如申请专利范围第8项之方法,其中该非线性转变函数具有一适合低的12位元像素値的陡峭反应,及一适合高的12位元像素値的降低反应。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该转变函数系一对数函数者。11.如申请专利范围第8项之方法,其中执行该转变函数之该转变转换器系可被该12位元像素定址之检查素记忆器,及在该12位像素所读取之相对应位址储存8位元像素値者。12.如申请专利范围第6项之方法,其更包含测量一宽高比以显示从该电气信号识别之每一种特征,将每一识别特征之该宽高比与该扫描光束之宽高比特征比较,将具有实质不同于该扫描光束之宽高比特征识别为杂讯,及将具有实质相同于该扫描光束之宽高比特征识别为该表面之实际特征者。13.如申请专利范围第1项之方法,其中比较该识别特征之该位置,包括将该表面上之复数个周期性重复模之特征映像至一单模映像,相对于该表面上该模之该特征位置相对应至该单模映像上该特征之映像位置,识别该模映像上重叠特征为周期性特征,及识别该模映像上独特的特征为料子及瑕疵特征者。14.如申请专利范围第13项之方法,其中来自整个表面之特征都被映像至该单模映像者。15.如申请专利范围第13项之方法,其中只是来自该表面一部份之特征都被映像至该单模映像,其他区域都被映像至其他的模映像。16.一种在周期性图案表面上探测粒子及瑕疵之方法,其包含:以光束扫描一表面,及使用一广动态范围探测器探测来自该表面之散射光,在实质不同的背景散射位准之区域内,该表面兼具其上的图案特征及粒子和瑕疵特征,该广动态范围探测器产生一高分解度数位资料流,其中对照相对地低散射区域中该背景散射可在该资料流中分解出有关的最小粒子及瑕疵特征,及从来自较低探测散射强度之该资料流中分解出最大的探测散射强度,及自该数位资料流识别该表面上粒子及瑕疵特征之位置者。17.如申请专利范围第16项之方法,其中该广动态范围探测器产生之数位资料流,其包含12位元像素,每一个表示在该光束扫描的位置中4096个可分解探测散射强度之一者。18.如申请专利范围第17项之方法,其中该数位资料流中之该12位元像素是藉着一转变转换器执行一非线性转变函数而被转换成8位元像素者。19.如申请专利范围第18项之方法,其中该转变函数具有一适合低12位元値的相对陡峭反应及一适合高12位元像素値的降低反应者。20.如申请专利范围第19项之方法,其中该转变转换器执行之该转变函数系一对数函数者。21.如申请专利范围第18项之方法,其中将该12位元像素转换成8位元像素之该转变转换器系一可被该12位元像素定址之检查表记忆器,及储存8位元像素値在可被该12位元像素出入之位置者。22.如申请专利范围第16项之方法,其中表示探测散射强度之该数位资料流已经过校正因素调整,其是根据该表面上之扫描位置以校正空间均一性者。23.如申请专利范围第22项之方法,其中该校正因素是藉着扫描一具有实质相同散射体之均匀分布之校准晶片,探测来自该校准晶片之散射光,及计算横布该校准晶片之散射反应而被导出者。24.如申请专利范围第23项之方法,其中该校准晶片是被置于该表面附近,而扫描该校准晶片及导出该校正因素是同时与扫描该晶片一起完成者。25.如申请专利范围第16项之方法,其更包含测量一宽高比以显示该数位资料流中识别之每一种特征,将每一识别特征之该宽高比与该扫描光束之宽高比特征比较,将具有实质不同于该扫描光束之宽高比特征识别为杂讯,及将具有实质相同于该扫描光束之宽高比特征识别为该表面之实际特征者。26.如申请专利范围第16项之方法,其中识别粒子及瑕疵特征之该位置,包括指定较高的临限强度位准至该表面之相对地高背景散射区域,及指定较低的临限强度位准至该表面之相对地低背景散射区域,及识别该资料流中超过被扫描之相对应区域之指定临限强度位准之特征者。27.如申请专利范围第26项之方法,其中该资料流中每一个别像素被指定一分离临限强度位准者。28.如申请专利范围第26项之方法,其中超过该临限之特征自该表面上复数个周期性重复模被映像至一单模映像上相对应的位置,及自该映像上除去该映像上重叠的特征,独特的特征被识别为该表面上之粒子及瑕疵特征者。29.如申请专利范围第28项之方法,其中具有该资料流中映像至该单模映像之该复数个模仅是该表面上全部模之一部份者。图示简单说明:第1图是与本发明之资料处理方法一起使用之表面探测系统之斜视图。第2图是使用第1图中的系统扫描一图案表面所获得之光束位置与散射强度之图形。第3图及第4图分别是一整个晶片及一单独浓缩模之各别表面映像,表示经本发明之方法处理后的资料。第5图及第6图分别是一代表性之积体电路模之平面图,及扫描该模之不同区域所获得之散射强度图形。第7a、7b及7c图分别是先前技艺之单临限、本发明之多临限及本发明之区部临限之图案表面之散射强度对光束位置之图形。第8图是从先前技艺之低动态范围探测器所获得之图案表面之资料振辐对扫描位置之图,用以说明在高散射区之饱和。第9图是本发明之探测器之元件概略图。第10图是藉着第9图中探测器之转变转换器所完成之12位元资料对8位元资料之转变函数图。第11图是从第9图之高动态范围探测器及第10图之转变功能转换所获得之图案表面之资料振辐对看到的位置之图。第12a-12c图是类似于第4图之浓缩模映像分别对应于第3
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