[发明专利]检验系统及具有增强检测的技术

说明书

本发明揭示用于检验半导体样本的方法及设备。在检验工具上，针对一或多个半导体样本的不同所关注层基于此类不同所关注层是否具有存在于此类不同所关注层内或附近的吸收剂类型材料选择多个不同波长范围。在所述检验工具上，在所述不同波长范围引导至少一个入射光束朝向所述不同所关注层，且作为响应，针对所述不同所关注层中的每一者获得输出信号或图像。分析来自所述不同所关注层中的每一者的所述输出信号或图像以检测此类不同所关注层中的缺陷。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2014年12月2日申请的第62/086,596号美国临时专利申请案的优先权，所述申请案的全文出于全部目的以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及晶片检验系统的领域。更特定来说，本发明涉及使用较短波长的缺陷检测。

背景技术

一般来说，半导体制造产业涉及用于使用经分层且图案化到例如硅的衬底上的半导体材料制造集成电路的高度复杂技术。归因于电路集成的大规模及半导体装置的减小大小，经制造装置已变得对缺陷日益敏感。即，导致装置中的故障的缺陷变得越来越更小。装置在装运到终端用户或客户之前通常必须无故障。

半导体产业内使用多种检验系统以检测半导体晶片上的缺陷。然而，仍需要经改进的半导体晶片检验系统及技术。

发明内容

以下呈现本发明的简明概要以提供本发明的某些实施例的基本理解。此发明内容并非本发明的详尽概述且其并不识别本发明的决定性/关键要素或界定本发明的范围。此发明内容的唯一目的是以简化形式呈现本文中揭示的某些概念作为随后呈现的更详细描述的序言。

在一个实施例中，揭示一种用于检验半导体样本的方法。在检验工具上，针对一或多个半导体样本的不同所关注层基于此类不同所关注层是否具有存在于此类不同所关注层内或附近的吸收剂类型材料选择多个不同波长范围。在检验工具上，以不同波长范围引导至少一个入射光束朝向不同所关注层，且作为响应，针对不同所关注层中的每一者获得输出信号或图像。分析来自不同所关注层中的每一者的输出信号或图像以检测此类不同所关注层中的缺陷。

在特定实施方案中，吸收剂类型材料是SiN。一方面，选择不同波长范围包括：(i)针对不具有存在于不同所关注层中的第一者内或附近的SiN或具有存在于此第一所关注层下方的SiN的此第一所关注层选择低于SiN的吸收边缘波长的较短波长范围；及(ii)针对具有存在于不同所关注层中的第二者上方的SiN的此第二所关注层选择高于吸收边缘波长的较长波长范围。在进一步方面中，选择不同波长范围进一步包括在具有存在于不同所关注层中的第三者内的SiN的此第三所关注层处选择窄且较短波长范围。在进一步方面中，较短波长范围是220nm或更小；较长波长范围是230nm或更大；且窄且较短波长范围在约230nm与250nm之间。

在另一实施例中，选择不同波长范围包含确定是否如制造样本所使用的设计数据库中指定那样在不同所关注层中的每一者内或附近存在SiN。在另一方面中，选择不同波长范围包含在不提供制造样本所使用的设计数据库的情况下确定是否如使用层及材料类型的列表指定那样在不同所关注层中的每一者内或附近存在SiN。在另一实施方案中，将水平或垂直偏光应用于至少一个入射光束。在另一实例中，针对至少一个入射光束选择不同孔隙设置以实现针对至少一些不同所关注层的特定入射角。在替代实施例中，针对具有垂直堆叠结构的特定所关注层的至少一些不同波长范围包含用以检测垂直堆叠结构的表面上及贯穿垂直堆叠结构的深度两者的缺陷的较长波长范围及用以检测垂直堆叠结构的表面上的缺陷的较短波长范围。