JP2012198217A - ウエハの特性決定のための方法とシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハの特性を決定するための方法とシステムを提供する。
【解決手段】検査システム１６を用い、ウエハからの光に対応する出力を生成することを含む。出力は、ウエハ上の欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力とを含む。また本方法は、第二出力を用い、ウエハの特性を決定することを含む。一つのシステム１６は、ウエハに光を当て、ウエハからの光に対応する出力を生成するように設定された検査サブシステムを備える。出力は、欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む。また本システムは、第二出力を用い、ウエハの特性を決定するように設定されたプロセッサを備える。
【選択図】図２

Description

優先権の主張
本出願は、２００６年２月９日に出願された米国仮出願６０／７７２，４１８号「ウエハの特性決定のための方法とシステム」への優先権を請求するものであり、該仮出願はここに詳述された参照文献として取り扱われる。

この発明は、一般に、ウエハの特性決定のための方法とシステムに係る。幾つかの実施態様は、検査システムより生成された、ウエハの欠陥に対応しない出力を用いて、ウエハの特性を決定することに関する。

以下の記述と例が、本セクションに含まれるからといって先行技術とされるものではない。

論理素子又はメモリ素子などの半導体素子の製造は、一般に、半導体ウエハなどの検査サンプルを数多くの半導体製造プロセスを用いて処理し、半導体素子の多様な特徴と多様性を付与することを含む。例えば、リソグラフィーは、通常、半導体ウエハ上のレジストにパターンを転写することを含む半導体製造プロセスである。更に、他の半導体製造プロセスとしては、以下に限定されるものではないが、化学機械研磨、エッチング、成膜、イオン注入などがある。複数の半導体素子はウエハ上に配列された形態で製造され、その後、個々の半導体素子に分離される。

検査工程は半導体製造工程において様々なステップで用いられ、製造工程での高い収率、従って、より高い収益をもたらすため、ウエハ上の欠陥が検知される。検査は、集積回路などの半導体素子の製造で重要な役割を果たしてきた。しかしながら、半導体素子のサイズの縮小に伴い、より小さな欠陥が素子の不具合の原因となるため、検査は、許容範囲内にある半導体素子の好ましい製造により重要となっている。例えば、半導体素子のサイズの縮小に伴い、比較的小さな欠陥でさえ半導体素子の望ましくない異常につながるため、小さなサイズの欠陥の検知が必要となっている。

また計測学は、半導体製造工程において様々なステップで用いられ、プロセスを監視し制御する。検査プロセスは、ウエハ上で検知された欠陥をプロセスするのに対し、計測学プロセスは、現行の検査ツールでは決定できないウエハの一つ又は複数の特性を測定するのに用いられるという点で、検査プロセスと異なる。例えば、計測学プロセスは、プロセス中にウエハ上に形成された特性の寸法（例えば、線幅、厚みなど）などのウエハの一つ又は複数の特性の測定に用いられ、一つ又は複数の該特性より、プロセスのパフォーマンスが評価される。更に、ウエハの一つ又は複数の特性が許容されない場合（例えば、特性が予め設定された範囲外にある場合）、該プロセスにより製造される更なるウエハは、許容できる特性を有するように、ウエハの一つ又は複数の特性の測定を、プロセスの一つ又は複数のパラメタの変更に使用できる。

しかしながら、プロセスの監視と制御アプリケーションのために、計測学プロセスとツールを使用し、ウエハの一つ又は複数の特性を測定することには数多くの問題点がある。例えば、検査システムに比較した場合、多くの計測学ツールは比較的遅い。従って、計測学プロセスは、往々にして、ウエハ上の一つの点又は限られた複数の点においてのみ実施され、計測学による結果はどちらかといえば一時しのぎの方法で取得される。しかしながら、半導体素子の製造に用いられるプロセスでは、ウエハの表面に亘り特性が変化するウエハを製造する。このため、ウエハ上の一つの点又は限られた複数の点において実施される計測学測定は、プロセスを精確に監視、制御するための、ウエハの特性に関する十分な情報を提供しない場合がある。更に、インライン検査と制御アプリケーションに、ウエハに亘り特性を測定する計測学ツールを使用することは、係る測定を実施するために必要な時間のために、実用的でない。特に、現行の計測学ツールでは、測定が生産のサイクル時間に影響を及ぼす（サイクル時間を増加させる）ため、表面粗さ、抵抗率、膜厚などは、インライン監視のためのウエハの高い頻度のサンプリングに適切でない。

従って、生産のサイクル時間を増加させること無しに、半導体製造プロセスのインライン監視と制御などのアプリケーションにおいて、ウエハの特性決定とウエハの高い頻度のサンプリングに使用可能な方法とシステムの開発が望まれる。

方法とシステムの様々な実施態様に関する以下の記載は、本発明に係る請求項をいかなる条件においても制約するものでは無い。

一実施態様は、ウエハの特性を決定するための方法に関する。本方法は、検査システムを用い、ウエハからの光に対応する出力を生成することを含む。出力は、ウエハ上の欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む。また本方法は、第二出力を用い、ウエハの特性を決定することを含む。

一実施態様において、ウエハからの光は拡散散乱光を含む。他の実施態様において、出力を生成することは、レーザーにより生成された光によりウエハを照らすことを含む。追加の実施態様において、出力を生成することは、ウエハに亘り光を走査し、ウエハに亘り出力を生成することを含む。更なる実施態様において、出力を生成することは、ウエハの実質的全表面に亘り出力を生成することを含む。このような一実施態様において、特性を決定することは、ウエハの実質的全表面に亘り生成された第二出力を用い、特性を決定することを含む。

一実施態様において、特性を決定することは、第二出力と、第二出力と特性間の予め定められた相関を用い、ウエハの特性を決定することを含む。他の実施態様において、特性を決定することは、ウエハ上の領域に亘り第二出力の値を決定し、ウエハからの特性を決定することを含む。追加の実施態様において、特性は、ウエハ上の領域に亘る特性の平均値である。更なる実施態様において、特性を決定することは、ウエハに亘る第二出力の変動を決定し、該変動から特性を決定することを含む。幾つかの実施態様において、特性を決定することは、ウエハの実質的全表面に亘り第二出力の二次元マップを生成し、該二次元マップよりウエハの特性を決定することを含む。

一実施態様において、特性を決定することは、ウエハ上の異なる領域に亘る第二出力に関する値を決定し、そして該値を用い異なる領域に関する特性を決定することを含む。他の実施態様において、特性を決定することは、ウエハ上の異なる領域に関する特性の単一の値を決定することを含む。このような一実施態様において、異なる領域のそれぞれは、ウエハ上のパターン化された特徴の領域よりも大きい。

更なる実施態様において、出力を生成することは、検査システムのマルチ・チャネルを用いて出力を生成することを含む。このような一実施態様において、特性を決定することは、マルチ・チャネルの内の一つのチャネルにより生成された第二出力を用いて、特性を決定することを含む。このような実施態様は、マルチ・チャネルの内の別の一つのチャネルにより生成された第二出力を用いて、ウエハの異なる特性を決定することを含む。

一実施態様において、本方法は、特性を用いて、統計的工程管理を実施することを含む。他の実施態様において、本方法は、半導体製造工程内のエクスカーションを検知するための特性を用い、半導体製造工程のインライン監視を実施することを含む。幾つかの実施態様において、本方法は、ウエハ上の異なる領域に関する第二出力の標準偏差を決定し、該標準偏差が、ウエハ形成に用いられたプロセス内のエクスカーションを示すかを決定することを含む。

追加の実施態様において、本方法は、ウエハに亘り第二出力の変動を決定することと、ウエハの形成に使用されたプロセス・ツールの特徴に該変化が関連しているかを決定することを含む。更なる実施態様において、本方法は、ウエハの実質的全表面に亘り第二出力の二次元マップを生成すること、二次元マップ内に異常なパターンが存在するかを決定すること、そして、異常なパターンが存在する場合、該異常パターンが、ウエハの形成に用いられたプロセス内のエクスカーションに対応するかを決定することを含む。

一実施態様において、ウエハは、パターン化されてない、又はパターン化されたウエハを含む。他の実施態様において、特性は、粗さ、反射率、厚さ、厚みの均一性、研磨の均一性、抵抗率、又は粒径を含む。幾つかの実施態様において、本方法は、出力を用いウエハ上の欠陥を検知することを含む。上に記載される本実施方法の個々の実施態様は、ここに記載される任意の他の如何なるステップをも含む。

他の実施態様は、ウエハの特性を決定するためのコンピュータ実施方法に関する。本発明は、検査システムにより生成されるウエハからの光に対応する出力を取得することを含む。出力は、ウエハ上の欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む。また本方法は、第二出力を用い、ウエハの特性を決定することを含む。本実施方法の実施態様は、ここに記載される任意の他の如何なるステップをも含む。

更なる実施態様は、ウエハの特性を決定するために設定されたシステムに関する。本システムは、ウエハに光を当て、ウエハからの光に対応する出力を生成するように設定された検査サブシステムを備える。出力は、欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む。また本システムは、第二出力を用い、ウエハの特性を決定するように設定されたプロセッサを備える。本システムは、ここに記載される如く更に設定可能である。

ウエハの特性に基づきプロセスを監視する方法の一例を示す流れ図である。 ウエハの特性に基づきプロセスを監視する方法と、該特性に基づきプロセスを監視する方法の設定法の一実施形態を示す流れ図を含む。 検査システムにより生成されたウエハからの光に対応する出力の一例を示すプロットである。 ウエハの異なる領域の様々な実施形態の上面図を示す概略的なダイアグラムである。 ウエハの特性に基づきプロセスを監視する方法と、該特性に基づきプロセスを監視する方法の設定法の別の一実施形態を示す流れ図を含む。 ウエハの特性を決定するために設定されたシステムの様々な実施形態の断面図を示す概略的なダイアグラムである。 ウエハの特性を決定するために設定されたシステムの様々な実施形態の断面図を示す概略的なダイアグラムである。

本発明の更なる目的と利点は、以下の詳細な記述と添付された図を参照することで明らかになるであろう。

本発明は様々な修正と変更が可能であるが、図を用いることで特定の実施形態が示され、ここに詳細に記述される。しかしながら、ここに示される図と特定の記述は発明を開示された特定の形式に制限することを意図したものでなく、逆に、添付された請求項により定義される本発明の精神と展望の範囲内で全ての修正、同等物、変更を網羅することを意図したものである。

ここで用いられたように、用語「ウエハ」は一般に半導体材料又は非半導体材料を意味する。半導体材料又は非半導体材料の材料の例としては、以下に限定されないが、単結晶シリコン、ヒ化ガリウム、リン化インジウムなどがある。これらの基板は半導体製造工場で一般に見出され、及び／又は、処理されるものである。

ウエハは基板上に形成された一つ又は複数の層を含む。例えば、係る層として、以下に限定されないが、レジスト、誘電体材料、導電材料などがある。本分野において、このような層の多くの種類が知られており、ここで用いられた用語「ウエハ」はそのような層のあらゆる種を有するウエハを包含することを意図している。

ウエハ上に形成された一つ又は複数の層はパターン化されたものであっても、又はパターン化されてないものであってもよい。従って、幾つかの実施形態において、ウエハは、パターン化されてない、又はパターン化されたウエハを含む。例えば、ウエハは複数のダイを有し、個々のダイは繰り返されるパターンの特徴を有する。このような材料の層を形成しプロセスすることは、完成された素子を最終的にもたらし得る。ウエハ上には多くの異なる種類の素子を形成可能であり、用語ウエハは、この分野において公知の任意の素子が製造されたウエハを包含することを意図している。

ここに記載される方法とシステムの実施形態は、ウエハに関するものであるが、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、特性に基づくプロセスの監視と制御が望まれるプロセスを用いて製造された任意の検査サンプルの一つ又は複数の特性の決定に使用可能であることに留意されたい。

ここに使用される如く、用語、ウエハの「特性」は、計測学ツールを用いて通常測定される値を有するウエハの非欠陥関連特性として言及される。更に、特性が、予め設定された限界の範囲外にある値を有する場合があり、従って「不良」ウエハと見なされる場合があるが、該特性は、欠陥の存在、欠陥の位置、欠陥の数など、検査システムにより決定される欠陥に関する情報に関連するものではない。ウエハの「特性」の例としては、以下に限定されるものではないが、粗さ（例えば、ウエハ又はウエハ上に形成された膜に関して）、反射率（例えば、ウエハ又はウエハ上に形成された膜に関して）、厚みの均一性又は変動（例えば、ウエハ上に形成された誘電体膜に関して）、研磨の均一性（例えば、ウエハ上に形成された膜に関して）、研磨スラリー残留物（例えば、研磨の清浄度に関して）、抵抗率（例えば、ウエハ上に形成された膜に関して）、粒径（例えば、ウエハ上に形成されたポリシリコン膜に関して）などがある。

用語「第一出力」と「第二出力」はここで、検査システムにより生成される出力の異なる部分を区別するために用いられる。用語「第一の」と「第二の」は、出力の経時的な、空間的な、又は選択的な特性を表すものではない。

ここに記される図は、原寸に比例していないことに留意されたい。特に、要素の特徴を強調するために、図の要素の幾つかの寸法は大きく誇張されている。また、複数の図は同じ縮尺で描かれていないことに留意されたい。複数の図に亘り示される要素は、同じ参照番号を用いて同様に示される場合がある。

図１は、半導体製造プロセスを監視するための方法の一例を示す。図１に示される如く、本方法は、プロセス装置１０を用い、ウエハをプロセスすることを含む。プロセス装置１０は、リソグラフィー・ツール、エッチング・ツール、化学機械研磨ツール（ＣＭＰ）、製膜ツール（例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）ツール、物理的気相成長（ＰＶＤ）ツール、原子層堆積ツール等）、清浄ツール、メッキ・ツール、イオン注入ツール、そして熱を用いるツール（例えば、高速昇温熱処理ツール）など半導体製造分野で公知の任意の適切な装置を含む。

プロセス装置１０によりウエハが処理された後、ウエハの一つ又は複数の特性が計測学ツール１２により測定される。計測学ツール１２は、例えば、以下のようなものを備え得る。ウエハ又はウエハ上に形成された膜の表面粗さなどの特性を測定するために使用できる原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）又は他の走査プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）、ウエハ上に形成された薄膜の厚さ、厚みの均一性、そして反射率などの一つ又は複数の特性を測定するように設定された分光エリプソメーターなどの計測学ツール、ウエハ上に形成された薄膜の抵抗率などの一つ又は複数の電気的特性を測定するように設定された計測学ツール。

計測学ツール１２によりウエハの特性が測定された後、特性の測定された値をプロセス監視と制御（例えば統計的プロセス制御（ＳＰＣ，statistical process control））に使用できる。例えば、特性の測定された値はＳＰＣチャート１４にプロット可能である。ＳＰＣチャートは、測定数又は測定時間の関数として、特性の値を示し、これはＳＰＣチャート１４に点線として示されている。またＳＰＣチャートは、特性の値に関する制御上限値（ＵＣＬ，upper control limit）と制御下限値（ＬＣＬ，lower control limit）を示している。ＵＣＬとＬＣＬは、例えば、ウエハ上に形成された素子の設計と特性の変更が素子に与える影響の度合いにより決定される。従って、ＳＰＣチャート１４は、半導体製造工場内のエンジニア又はオペレーターにより使用できるウエハの特性の変動のグラフ表示を提供し、特性の変化を視覚的に監視する。更にＳＰＣは、ＳＰＣチャート１４の生成又は生成無しに、計測学ツールにより計測された特性を用い、自動的に実施できる。

図１に示す方法は、プロセス制御と監視に有効であることが実証されている。例えば、ＳＰＣに用いられるウエハの数多くの特性又は「物理的量」（表面粗さ、反射率、膜測定など）が、ある精度内で物理的量を測定する能力が確立された計測学ツールにより測定される。

しかしながら、図１に示される方法には、数多くの欠点がある。特に、プロセス制御と監視に関し、計測学ツールにより実施される一つ又は複数の特性の測定を用いることは不都合である。なぜなら、そのような測定は比較的長い時間を要求するからである。従って、上に記されるような計測学測定は、往々にして、サイクル時間に影響を与えることなく（サイクル時間を増加させることなく）、インライン監視アプリケーションのための高い頻度のサンプリングには不適切である。このため、このような測定を用いて半導体製造プロセスを監視することは、プロセスの全体的なスループットを減少させる。

更に、サイクル時間と、プロセスセルのスループットに係る測定などに要求される時間の影響を削減するため、測定は、通常、ウエハ上の一点又は限られた数の位置においてのみ実施される。例えば、臨界寸法（ＣＤ）測定は、ウエハ上の一点のみにおいて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの計測学ツールによりにより実施される。しかしながら、このような測定をウエハの実質的全表面に亘り実施することは、通常不可能である。なぜなら、このような測定は多大な時間を要し、非実用的であるからである。しかしながら、この分野で公知なように、ウエハの表面に亘り、ウエハの特性は（時には大きく）変化する。このため、ウエハ上の一点、又は限られた数の位置においてのみ計測学測定を実施することは、プロセスの実際のパフォーマンスを反映しない測定となることがあり、これは不精確なプロセス監視と制御につながる場合がある。

計測学ツールによるウエハの物理的量の監視頻度を削減するために使用できる他の方法として、計測学ツールにより実施される測定点を削減すること、単純に、計測学ツールを用いる測定を実施しないこと、そしてプロセス監視と制御のための計測学ツールを使用する代わりにプロセス・ツール又はプロセス装置の診断的パラメタを監視することなどがある。明らかに、これらの方法のそれぞれは、プロセス監視と制御に関する機能の減少、そしてプロセス監視と制御の不精確さなどの多くの理由により好ましくない。

しかしながら、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、これら不都合の一つ又は複数を除去するために使用可能である。たとえば、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、比較的速やかに、ウエハの実質的全表面に亘り（或いは、少なくともウエハ表面の大部分に亘り）ウエハの特性を決定するのに使用可能である。特に、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、計測学測定（例えば、表面粗さ測定、反射率測定、厚さ測定、そしてここに記載される他の任意の特性測定）の代用として、レーザーや散乱に基づく検査技術などの検査技術を用いる。このようにして、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、インライン・プロセスの監視と制御に好ましく使用される。

このような一例として、製造スループットにおける半導体製造プロセスのインライン監視は、レーザー散乱検査などの検査を用い、ウエハの物理量又は特性を検査システムの出力と関連付けることにより実施される。従って、ここに記載される方法とシステムの実施形態では、カリフォルニア州サンノゼ、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒより購入可能であるＳＰｘ（例えば、ＳＰ１とＳＰ２）などの検査システムの使用が可能であり、従って、既存計測学の代わりとして、より高いスループットと、物理量監視のためのほぼ１００％のウエハ測定領域を実現可能である。更に、半導体素子製造に用いられる異なる膜の数の増加に伴い、そして半導体素子のサイズの縮小に伴い、プロセスの監視と制御において、膜の表面粗さは、より重要な特性となる。従って、ここに記載される方法とシステムの実施形態によるウエハの特性などに関するインライン監視は、将来さらに重要となるばかりである。

ここに記載される方法とシステムの実施形態は、比較的良好な精度（例えば、サブ・オングストロームの表面粗さ測定能力）と比較的高い頻度でこれらの膜の表面粗さを監視するのに使用可能である。比較的高い頻度の監視は、開発の初期における全てのロットにおける全てのウエハの計測に使用され、また開発の後期においてより低い頻度（ロットごとに二つのウエハを測定、又は四つのロットごとに二つのウエハを測定）で実施される。明らかに、インライン監視と制御に関し、ここに記載される方法とシステムの実施形態が使用される頻度は、半導体製造プロセスに基づき決定され、半導体製造工場のユーザにより選択される。

図２に示される如く、ウエハの特性を決定する方法の一実施形態を設定するための方法の一実施形態は、プロセス装置１０内のウエハをプロセスすることを含む。プロセス装置１０は、上に記載される任意のプロセス装置を備えることが可能である。また本方法は、計測学ツール１２を用いてウエハの一つ又は複数の特性を決定することを含む。計測学ツール１２は上に記載される如く設定可能である。この一つ又は複数の特性は、上に記載される任意の特性を含むことが可能である。更に、本方法は、検査システム１６を用いてウエハからの光に対応する出力を生成することを含む。

検査システム１６は、ここに記載される如く設定される。例えば、一実施形態において、検査システムを用いて出力を生成することは、レーザーにより生成された光によりウエハを照射するように設定可能である。更に、検査システム１６は、ウエハに亘り光を走査することにより、ウエハを照射するように設定可能である。従って、幾つかの実施形態において、検査システムを用いて出力を生成することは、ウエハに亘り光を走査し、ウエハに亘り出力を生成することを含む。検査システム１６は、ウエハからの散乱光を検知するように設定可能である。一実施形態において、ウエハからの光は拡散散乱光を含む。

更なる実施形態において、検査システムを用いて出力を生成することは、ウエハの実質的全表面に亘り出力を生成することを含む。従って、ウエハ上の比較的狭い領域（ほぼ２５ミクロン×ほぼ２５ミクロン）のみを走査し、表面粗さなどのウエハの特性を測定するＡＦＭツールなどの計測学ツールとは異なり、ここに記載される検査システムは、比較的短い時間（例えば、約３０秒）でウエハの全表面を走査可能である。このようにして、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、比較的短い時間（例えば、約３０秒）でウエハの実質的全表面に亘り特性を測定可能である。一方、計測学ツールを用いて、ウエハの同じ領域に亘り特性を測定することは、比較的長い時間（例えば、複数年）がかかる。

好ましくは、複数のウエハが、計測学ツール１２と検査システム１６の両者により測定される。例えば、本方法において、使用される値と出力の精度を更に改善するために、特性のほぼ等しい「真の」値を有する複数のウエハに関し、計測学ツールにより測定された値と検査システムにより生成された出力が用いられる。このような一例において、複数のウエハに関し、計測学ツールにより測定された値と検査システムにより生成された出力は、平均値と平均出力を生成するために、それぞれ使用される。更に、それぞれが特性の異なる「真の」値を有する複数のウエハは、複数の異なるプロセス・パラメタを有するプロセス装置１０内でウエハを処理することで取得され、さらに計測学ツール１２と検査システム１６により測定される。

本方法により生成されたデータは、計測学ツール１２により測定された特性と、検査システム１６からの出力の関係を決定するのに用いられる。例えば、本発明は、計測学ツール１２により測定された特性が、検査システム１６の出力の関数としてプロットされた較正曲線を生成することを含む。このようにして、較正曲線は、測定された特性と出力間の相関を示す。特性と出力の関係を定義する較正曲線、又は他の任意のデータ構成は、ここに記載される方法の実施形態において、生成され使用される。このようにして、上に記載される方法は、計測学ツール１２の測定に関する検査システムの出力を較正するために実施される。

計測学ツールにより測定されたウエハの特性と、検査システムの出力を相関づける代わりに、本方法は、プロセス装置１０の一つ又は複数のパラメタと、検査システム１６の出力間の相関を決定するために使用可能である。例えば、このような相関は、プロセス装置１０の独立パラメタの一つのみを可変とし、他の全てのパラメタを固定し、にごり度測定などの検査システムの出力を該可変パラメタと相関づけることにより決定される。あるいは、複数のプロセス・パラメタを可変とし、（偏光、波長、空間特性などの異なる特性を有するウエハからの光を検知するように設定される）検査システムのマルチ・チャネルにより生成される出力を用い、独立したプロセス・パラメタに対し、複数のにごり度マップなどの検査システムの複数の出力を同時に相関づけることで、本相関が決定される。検査システムのマルチ・チャネルは、ここに更に記載される如く設定される。

上に記載されるウエハの特性を決定する方法を設定するための方法は、ウエハの計測学的な特性を決定するための検査出力を用いる前（例えば、始動時）に実施される。更に、本方法は、比較的低い頻度で定期的に較正され、ウエハの特性を決定する方法の精度を維持する。例えば、一月ごと、或いは、四半期ごとに較正は実施可能である。本方法の設定に使用されるウエハもまた定期的な較正に使用される。

また、ウエハの特性を決定する方法の一実施形態が図２に示されている。本方法は、プロセス装置１０内のウエハをプロセスすることを含むことが可能であり、このプロセス装置は上に記載される任意のプロセス装置を備え得る。また本方法は、検査システム１６を用い、ウエハからの光に対応する出力を生成することを含む。出力は、ウエハ上にある欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む。特に、欠陥がウエハ上に存在する場合、欠陥位置において検査システムにより生成される出力の一部は、欠陥により変更される。

例えば、図３は検査システムの出力例のプロット（例えば、ウエハ表面散乱シグナルがウエハ上の位置の関数としてプロットされる）を示す。図３に更に示される如く、検査システムの出力は、ウエハ上の粒子欠陥などの欠陥に対応した第一出力２０を含む。第一出力２０は、閾値又は他のアルゴリズムを出力に適用することで認識可能である。例えば、ノイズ、或いは、水の表面から散乱光に対応する出力と、欠陥に対応する出力を区別するために、比較的高い閾値に出力が比較される。また、出力は、欠陥に対応しない全ての出力を含む第二出力２２を含む。

従って、検査システムの出力は、ウエハに関する比較的多大な量のデータを含む。通常、欠陥に対応する出力は、検査対象の出力であり、欠陥に対応しない出力は、ノイズ、虚偽、あるいはバックグランドと見なされる。例えば、欠陥に対応した出力は保存され、さらに（例えば、ｌｉｇｈｔ ｐｏｉｎｔ ｄｅｆｅｃｔ（ＬＰＤ）などの欠陥マップを形成するため、ウエハ上の欠陥位置を決定するために）処理される。検査システムにより生成された他の全ての出力は、検査の目的からは、ノイズと見なされ、欠陥に対応しないため廃棄される。欠陥検知の感度を改善するため、欠陥に対応しない出力を抑制することに、本検査分野では多くの検討がなされてきた。

しかしながら、ここに記載される実施形態において、第二出力は、ウエハ特性の代用として使用可能である。特に、ここに記載される方法とシステムの実施形態において、出力内の「ノイズ」はウエハの特性を決定するのに使用可能である。このようにして、出力のノイズを抑制するために設計された多くの方法とシステムとは異なり、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、ウエハ特性の代用としてこのノイズを積極的に活用する。換言すれば、ウエハ表面からの散乱光に対応する出力は、ここに更に記載される如く、プロセス可能なように取得され、サンプル化される。更に、検査システムの出力の全てを使用する代わりに、第二出力のみを使用し特性を決定することは、特性決定の精度を増す。

また本方法は、第二出力を用い、ウエハの特性を決定することを含む。一実施形態において、ウエハの特性を決定することは、第二出力と、第二出力と特性間で予め定められた相関を用い、ウエハの特性を決定することを含む。例えば、図２に示される如く「較正」が実施された場合、第二出力を較正曲線１８に組み合わせて用いることで、ウエハの特性が決定される。従って、レーザー散乱検査システムなどの検査システムを用いてウエハの特性を決定する場合、検査アプリケーションに関し、検査システムにより実施される測定が報告される典型的な形式（例えば、ｐｐｍ 又は「散乱シグナルの総和」などの散乱単位）の代わりに、オングストロームの単位で粗さ、オームの単位でシート抵抗、オングストロームの単位で膜厚などの物理的単位で検査システムの測定は報告される。

従って、ウエハの特性を決定することに関し、図１と図２の方法を比較することで示されるように、図２の方法は、計測学ツールにより通常実施される測定に代わる計測学として、検査システムの出力を用いる。検査システムと、適切な相関又は以下に記載される他のデータ処理を用い、ウエハの特性又は物理量が決定されるため、そして、計測学ツールよりも大幅に速くウエハに関するデータを、検査システムは取得可能なため、ここに記載される方法とシステムは、従来の計測学装置に比較して、大幅に速くウエハの物理量を測定可能である。更に、比較的時間がかかり複雑なモデリングを含む、ウエハの特性を間接的に測定するために試みられてきた他の方法（例えば、にごり度測定より表面粗さを決定すること）とは異なり、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、出力と特性間の比較的単純な相関、或いは較正より、ウエハの特性を決定可能である。

上に記載される如く、検査システムを用い出力を生成することは、ウエハの実質的全表面に亘り出力を生成することを含む。このような一実施形態において、特性を決定することは、ウエハの実質的全表面に亘り生成された第二出力を用い特性を決定することを含む。このようにして、欠陥に対応する出力を除いた、ウエハに関し検査システムにより生成された全ての出力を用いて、特性が決定される。このため、ウエハの実質的全表面に亘りウエハの特性が、測定される。

他の実施形態において、特性を決定することは、ウエハ上の領域に亘り第二出力の値を決定し、該値から特性を決定することを含む。このような一実施形態において、値を決定するために生成され、使用される第二出力が生成されるウエハ上の領域は、ウエハの実質的全表面である。このようにして、欠陥に対応する出力を除き、検査システムによりウエハに関して生成された出力の全てを用いて、値が決定される。第二出力に関し決定される値は、例えば、平均、中央値、平均偏差、あるいは第二の値に関する任意の他の適切な値である。このようにして、この値により決定されるウエハの特性は、特性の平均、中央値、平均偏差などである。しかしながら、ウエハ上の領域（例えば、ウエハの実質的全表面）に亘る特性のかかる値は、他の任意の方法により決定される。

別の実施形態において、ウエハの特性を決定することは、ウエハに亘り第二出力の変動を決定し、該変動より特性を決定することを含む。更なる実施形態において、特性を決定することは、ウエハの実質的全表面に亘り二次元マップを生成し、該二次元マップより特性を決定することを含む。換言すれば、検査システムにより生成された第二出力は、ウエハ全体とウエハに亘る特性の変動を示すグラフ表示を生成するために用いられる多くのデータを提供する。このようにして、第二出力の二次元マップは ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｏｍａｌｉｅｓ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ（ＡＯＩ）を認識するのに使用される。

幾つかの実施形態において、特性を決定することは、ウエハの異なる領域に亘り第二出力の値を決定し、これらの値を用いて異なる領域の特性を決定することを含む。他の実施形態において、特性を決定することは、ウエハ上の異なる領域に亘り特性の一つの値を決定することを含む。このようにして、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、ウエハ特性の空間的変動を見出すために、検査システムの出力を用いることができる。

ウエハ上の異なる領域は、異なる極座標を用いて定義可能である。このような異なる領域の例を図４に示す。特に、ウエハ２４の領域は、異なる角座標又は異なる固定角により定義される異なる領域２６に分割される。ウエハ２４の実質的全表面が、異なる領域２６の内に含まれる場合もあれば、異なる領域２６がウエハの全表面の一部のみをカバーする場合もある。図４には異なる領域２６の特定の数が示されているが、ウエハ領域は、任意の適切な異なる領域数に分割されることに留意されたい。

或いは、ウエハの異なる領域は、異なる動径座標(radial coordinate)又は異なる固定半径により定義される。このようにして、ウエハの異なる領域は、一般に同心の円形状を有する場合がある。このような異なる領域の一例を図４に示す。特にウエハ２４の領域は、異なる領域２８に分割される。ウエハの実質的全表面が、異なる領域２８の内に含まれる場合もあれば、異なる領域２８がウエハの全表面の一部のみをカバーする場合もある。図４には異なる領域２８の特定の数が示されているが、ウエハ領域は、任意の適切な異なる領域数に分割されることに留意されたい。

更に、異なる領域２６と２８の両者は、単一のウエハに亘り定義される。例えば、図４に示される如く、ウエハ３０は異なる領域２６と２８に分割される。このようにして、ウエハの特性は、ウエハ上である程度重なり合う異なる領域に亘り決定される。単一のウエハに亘り、異なる空間的配置の変動に関して特性を検査することが望ましい場合、重なり合う領域の特性を決定することは有益である。

異なる領域のそれぞれは、ウエハ上のパターン化された特徴の領域よりも大きい。例えば、ウエハ上の異なる領域は約１ミクロン×約１ミクロンの水平方向の広がりを有する場合がある。別の例では、ウエハ上の異なる領域は約２５ミクロン×約２５ミクロンの水平方向の広がりを有する場合がある。このようにして、ウエハ上に印刷されたレチクル・フィールドのサイズにほぼ等しいサイズを有するウエハ上の異なる領域に関して特性が決定される。異なる領域の水平方向の広がりは、任意の大きさとすることが可能である。

一つのパターン化された特徴により占有されるウエハ上の領域の特性を測定する計測学ツールとは異なり、ここに記載される本方法とシステムの実施形態により決定される特性の値は、パターン化された特徴の領域よりもはるかに大きいウエハ上の領域に亘り特性を代表する値である。このため、検査システムの出力では、任意の一つのパターン化された特徴の効果は、減少するか、「平均化」される。このようにして、ウエハ上の一つ又は複数の離散的な位置でウエハの特性を測定するように設定された計測学ツールとは異なり、ここに記載される検査システムは、ウエハの光学的特性（例えば、第二出力）の平均を処理し、そして、平均としてのウエハの特性を決定するのに使用可能である。従って、異なる領域のそれぞれに関して決定された特性の単一の値は、異なる領域のそれぞれに亘る特性の平均値である。従って、ここに記載される実施形態により決定される特性は、マクロ・レベルで決定されるものである。一方、計測学ツールにより決定されるウエハの特性は、ミクロ・レベルで決定されるものである。

更なる実施形態において、出力を生成することは、検査システムのマルチ・チャネルを用いて、出力を生成することを含む。このような一実施形態において、特性を決定することは、マルチ・チャネルの内の一つのチャネルにより生成された第二出力を用いて、特性を決定することを含む。また、このような実施形態は、マルチ・チャネルの内の別の一つのチャネルにより生成された第二出力を用いて、ウエハの異なる特性を決定することを含む。このようにして、マルチ・チャネルを備える検査システムを用い、ウエハを走査することにより、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、ウエハの複数の特性を決定するのに使用可能である。複数の特性が、同時に決定可能である。検査システムのマルチ・チャネルは、ここに更に記載される如く設定可能である。

ここに記載される方法の実施形態は、出力を用い、ウエハ上の欠陥を検知することを含む。特に、上に記載される如く、欠陥に対応する第一欠陥は、検査システムにより生成された出力内で認識される。欠陥に対応しない出力の部分は、ここに記載される如く、ウエハの特性を決定するのに使用可能である。ウエハの特性を決定するのに第一出力は使用されないが、第一出力は廃棄されない場合があり、従って、他の用途に使用される場合がある。例えば、第一出力は欠陥に対応し、第二出力から第一出力を区別するために認識されるため、第一出力を認識することは、ウエハ上の欠陥を認識し検知することにも使用される。このようにして、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、ウエハ上の欠陥を検知し、ウエハの特性を同時に決定するのに使用される。

上に記載される如く、本方法の実施形態は、ウエハの一つの領域、又はウエハの実質的全表面に亘り、第二出力の二次元マップを生成することを含む。このようにして、二次元マップは、ウエハの領域の「イメージ」、又はウエハの実質的全表面の「イメージ」を表示し得る。上に更に記載される如く、「イメージ」は、レーザーと、様々な層の厚さと光学的特性を有する表面又は界面材料との相互作用に由来する全光散乱シグナルの低周波成分を示す。いくつかの場合、連続的で広範な領域に亘る欠陥は、バックグランドのにごり度に影響を与える。このようにして、上に記載される第一出力よりウエハ上の欠陥を検知することに加え、「イメージ」により、ウエハ表面上の特徴（例えば、にごり度の特徴）が解析可能となり、容易に見落としがちな、ウエハ上の連続的、或いは、広範な領域に亘る欠陥が認識される。このような欠陥に対し、検査システムのいくつかのチャネルは、他のチャネルに比較してより感度が高い。例えば、以下に更に記載される検査システムの通常（狭い）チャネルは、連続的で広範な領域に亘る欠陥を認識するのに、このシステムで最も感度が高いチャネルとなる。このようにして、このような欠陥を検知するために、システムの出力の一部分のみが使用される。レジスト塗布層検査などのアプリケーションにおいて、このような欠陥を検知することは特に重要である。なぜなら、レジスト塗布層の事前露光の変動、また、最悪の場合、パターンの欠落により、このような欠陥は、露光前には、レジスト塗布層の均一性の僅かな変動を示すものであっても、露光後には、線幅の変動につながる可能性があるからである。

ここに記載される検査システムの測定は、プロセス・エクスカーション監視に使用可能である。更に、検査システムにより実施される計測学代替測定は、プロセスの比較的頻繁な監視に使用できる。なぜなら、これらの測定は、計測学ツールにより実施される測定よりも、はるかに速く実施可能であるためである。一実施形態において、本方法は、特性を用いてＳＰＣを実施することを含む。ＳＰＣを実施することは、一般的に、ＳＰＣチャート３２により図２内に示されており、上に記載される如く設定可能である。しかしながら、公知の任意の適切な方法で、ＳＰＣは実施されることに留意されたい。更に、ここに記載された実施形態において、ウエハの一つ又は複数の特性が決定された場合、ウエハの一つ又は複数の特性を、ＳＰＣを実施するために使用可能である。他の実施形態において、本方法は、半導体製造プロセスにおけるエクスカーションを検知するために、特性を用い、半導体製造プロセスのインライン監視を実施することを含む。このような一実施形態において、本方法は、ウエハ上の異なる領域に関する第二出力の標準偏差を決定し、該標準偏差が、ウエハ製造に用いられたプロセス内でエクスカーションを示すかを決定することを含む。

プロセス・エクスカーションが、ここに記載される方法とシステムの実施形態により認識される場合、本方法とシステムの実施形態は、計測学向けの候補としてのプロセス・エクスカーションが検知されたウエハを認識可能である。このようにして、プロセス・エクスカーションが検知されたウエハの特性が、計測学ツールを用いて検証又は測定され、そして計測学ツールにより決定された特性の値は、プロセスの適切な修正を決定するために使用可能である。

幾つかの実施形態において、本方法は、ウエハに亘り第二出力の変動を決定することと、ウエハの形成に使用されたプロセス・ツールの特徴に該変動が関連しているかを決定することを含む。例えば、製膜ツールにより処理されたウエハは、製膜ツールのチャックのため、ウエハに亘り変化する特性を有するかもしれない。更に、チャックによるウエハの特性変動は、検査システムの出力（例えば、にごり度測定）を用いて検知可能である。第二出力の変動は、第二出力の標準偏差として決定可能である。更に、第二出力の標準偏差は、ウエハの異なる領域に関して決定可能である。ここに更に記載される如く、異なる領域が定義される。異なる領域のそれぞれの標準偏差は、予め設定された閾値又は標準偏差の限度に比較される。このようにして、閾値又は限度を超える標準偏差は、プロセスツールの特徴に関連するかもしれないプロセス・エクスカーション(excursion)を示すものとして、注意、あるいは認識される。

更なる実施形態において、本方法は、ウエハの実質的全表面に亘り第二出力の二次元マップを生成すること、二次元マップ内に異常なパターンが存在するかを決定すること、そして、異常なパターンが存在する場合、該異常パターンが、ウエハの形成に用いられたプロセス内のエクスカーションに対応するかを決定することを含む。二次元マップ内の異常なパターンは、この分野で公知の任意の適切な方法、及び／又は、アルゴリズムを用いて認識可能である。このような方法を用いて検知できる異常なパターンとしては、以下に限定されるものでないが、製膜ツール（例えば、ＣＶＤ製膜ツール）のチャックの跡、良質でないか不均一なエッチング、電気化学析出（ＥＣＤ，electrochemical deposition）プロセスにより形成された銅の「渦」、テトラエトキシ・シラン（ＴＥＯＳ）ガスを用いるプラズマＣＶＤツールのシャワーヘッドに対応するパターン、厚さの変動、湿式洗浄の不具合、スラリー残留物などがある。このようにして、ここに記載される方法とシステムの実施形態は、ウエハの特性の空間的変動を認識し、プロセス・エクスカーションの指標として空間的変動を用いるために使用される。

また本方法は、決定ステップの結果を記録媒体に保存することを含む。決定ステップの結果は、ここに記載されたいかなる結果をも含む。更に、保存ステップは、ここに記された任意の方法の実施形態の任意のステップの任意の他の結果に加え、決定ステップの結果を保存することを含む。結果は、この分野で公知の任意の方法で保存可能である。更に、記録媒体は、ここに記載された任意の記録媒体、又は、この分野で公知の他の任意の記録媒体を含む。結果が保存された後、記録媒体にある結果はアクセスされ、ここに記される任意の方法とシステムの実施形態により使用可能である。更に、結果は、「永久的に」、「半永久的に」、「一時的に」、或いは、ある一定期間保存される。例えば、記録媒体は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）であり、選択ステップの結果は必ずしも、記録媒体内で永久的に保存されるものではない。

図５は、ウエハの特性を決定する方法を設定するため方法の実施形態の特定の実施、そしてウエハの特性を決定するためのこのような方法の実施形態の特定の実施を示す。図５に示される如く、本方法又は「較正」を設定することは、製膜ツール３４内の一つ又は複数のウエハをプロセスすることを含む。製膜ツール３４は、この例において、一つ又は複数のウエハの上に窒化物の層を形成するのに使用される。しかしながら、製膜ツール３４は、ウエハ上の半導体製造に関する公知の任意の適切な膜を、堆積又は形成するように設定される。製膜ツールは、複数のウエハの上に実質的に同じ特性（例えば、膜厚）を有する層を形成するために使用可能である。更に、製膜ツールは、複数のウエハの上に異なる特性（例えば、膜厚）を有する層を形成するために使用可能である。

図５に示される如く、製膜ツール３４により処理されたウエハの一つ又は複数の特性が、ＡＦＭ３６により測定可能である。ＡＦＭ３６は、ウエハ上に形成された窒化物又は他の層の表面粗さの測定に使用可能である。ＡＦＭ３６は、この分野で公知の任意の適切なものを使用可能であり、多くの適切なＡＦＭが購入可能である。製膜ツール３４により処理され、ＡＦＭ３６により測定されたウエハは、また、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒより購入可能なＳＰ２システム３８などの検査システムにより測定される。しかしながら、ウエハの測定に用いられる検査システムは、この分野で公知の任意の適切なものを使用可能であり、ＳＰ１やＡＩＴツール・ファミリーなどの多くの適切な検査システムがＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒより購入可能である。本検査システムは、ここに記載される任意の実施形態に準拠し、ウエハからの光に対応する出力を生成することにより、ウエハを測定するように設定可能である。

ＡＦＭ３６とＳＰ２検査システム３８により、ウエハ上で実施された測定は、分析され及び／又は処理され、異なる測定間での相関が決定される。例えば、図５に示される如く、本方法は、ＡＦＭ３６とＳＰ２検査システム３８により実施されたウエハの測定の間での相関を記述する較正曲線４０を生成することを含む。しかしながら、他の任意のデータ構成（例えば、参照テーブル、数学的関数、又はアルゴリズム）が、ＡＦＭ３６とＳＰ２検査システム３８により実施された測定間の関係を記述するのに用いられる。更に、実質的に同じ特性を有する複数のウエハについて実施された測定は、相関の生成に用いられ、従って、相関の精度を改善する。更に、異なる特性を有する複数のウエハについて実施された測定は、潜在的に特性の異なる値に亘り、相関を生成するために用いられ、従って、潜在的な値の範囲に亘り、相関の精度を改善する。ＳＰ２検査システムの「較正」は、比較的低い頻度（例えば、始動時、そして定期保守（ＰＭ，periodic maintenance））で、図５に示される如く、実施可能である。図５に示される「較正」方法は、ここに記載される任意の他の如何なるステップをも含む。

図５に更に示される如く、ウエハの特性を決定するための方法は、インライン監視に使用可能である。インライン監視中、ウエハは、製膜ツール３４により処理され、ウエハ上に窒化物又は他の適切な膜が形成される。窒化物又は他の適切な膜が形成されたウエハは、次に、ＳＰ２検査システム３８により測定される。較正曲線４０、又は他のデータ構成と組み合わされたＳＰ２検査システム３８の出力が、ウエハの一つ又は複数の特性を決定するのに使用可能である。例えば、ＳＰ２検査システムの出力は、較正曲線４０と組み合わされて使用可能であり、ウエハ上に形成された層の表面粗さが決定される。

ＳＰ２検査システムの出力と較正曲線により決定されたウエハの特性は、次に、製膜ツール３４により実施されるプロセスのＳＰＣに使用可能である。例えば、製膜ツールにより実施されるプロセスのＳＰＣは、上に記載される如く設定され、使用されるＳＰＣチャートを生成することで、実施可能である。しかしながら、製膜プロセスのＳＰＣは、この分野で公知の任意の適切な方法により実施可能である。ＳＰ２検査システムの出力は、比較的速やかに生成され、そして、ウエハの特性は、出力より比較的速やかに決定されるため、図５に示される方法は、製膜プロセスの比較的頻繁な監視（例えば、毎日の監視）に使用可能である。更に、ウエハの実質的全表面に亘り、ＳＰ２検査システムの出力は、比較的速やかに生成されるため、ウエハの全領域を網羅する特性測定を用い、比較的頻繁にプロセスを監視することが実施可能である。図５に示される方法の実施形態は、ここに記載される任意の他の如何なるステップをも含む。更に、図５に示される方法の実施形態は、上に記載される方法の実施形態の全ての利点を有する。

図６は、ウエハの特性を決定するために設定されたシステムの一実施形態を示す。本システムは、ウエハ４４に光を当て、ウエハから光に対応する出力を生成するように設定された検査システムを含む。出力は、欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む。例えば、検査サブシステムは光源４６を含む。光源４６は、この分野で公知の任意の適切な光源とすることができる。光源４６により生成された光は、ビーム・スプリッタ４８へと向けられる。ビーム・スプリッタ４８は、光源４６により生成された光を対物レンズ５０に向けるよう設定される。対物レンズ５０は、ウエハ４４の上に光の焦点を合わせるように設定される。このようにして、検査サブシステムの光源、ビーム・スプリッタ、対物レンズがウエハに光を当てるように設定される。ビーム・スプリッタ４８と対物レンズ５０は、この分野で公知の任意の適切な光学部品とすることができる。一実施形態において、光源４６は、レーザーを含む。このようにして、検査サブシステムは、レーザーにより生成された光でウエハを照らすように設定可能である。

ウエハ４４より鏡面的に反射された光は、対物レンズ５０により収集され、対物レンズ５０によりビーム・スプリッタ４８に向けられ、そして、ビーム・スプリッタ４８を通過し、検知器５２へ向けられる。検知器５２は、この分野で公知の任意の適切な検知器とすることができる。検知器５２により検知される光は、ウエハ４４より鏡面的に反射された光を含むため、図５に示される検査サブシステムは、明視野検査サブシステムとして設定される。更に、ここに記載されるシステムは、好ましくは、プロセス・エクスカーションが、監視を目的として、ウエハの比較的広い領域（例えば、ウエハの実質的全表面）に亘りウエハの特性を決定するように設定されるため、本検査サブシステムは、ウエハの比較的広い領域に亘り、かつ、比較的低い解像度で、鏡面的に反射された光を検知するように設定可能である。このようにして、光源４６、ビーム・スプリッタ４８、そして対物レンズ５０は、ウエハ４４上の比較的広い領域、或いは点に光を当てるように設定される。更に、検知器５２は、比較的低品質のイメージ検知器、又は、ウエハから反射された光の強度のみを測定可能な非イメージ検知器とすることが可能である。

図６に示される検査サブシステムは、この分野で公知の任意の適切な部品を備えることができる。例えば、図６に示される如く、検査サブシステムは、検査サブシステムによる測定中にウエハが配置されるステージ５６を備える。ステージ５６は、この分野で公知の任意の適切な機械的、又はロボットによるアセンブリとすることができる。ウエハに亘り光を走査し、ウエハに亘り出力を生成することにより、ウエハからの光に対応する出力を検査サブシステムが生成するように、ステージ５６は、検査サブシステムにより実施される測定中に、ウエハ４４を動かすように設定可能である。更に、検査サブシステムは、ウエハの実質的全表面に亘り、出力を生成することにより、ウエハからの光に対応する出力を生成するように設定可能である。

検知器５２は、ここに更に記載される如く、使用可能な出力を生成できる。更に、検知器５２により生成される出力は、ウエハ４４上の欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む。また本システムは、第二出力を用いウエハの特性を決定するように設定されたプロセッサ５４を含む。例えば、この分野で公知の任意の適切な方法（例えば、「結線された」あるいは「ワイアレス」の部分を含む送信媒体）によりプロセッサ５４は、検知器５２に接続できる。

プロセッサ５４は、ここに更に記載される如く、検知器５２により生成される第二出力を用い、ウエハの特性を決定するように設定可能である。例えば、一実施形態において、プロセッサ５４は、ウエハの実質的全表面に亘り生成された出力を用い、特性を決定するように設定される。他の実施形態において、プロセッサ５４は、第二出力と、第二出力と特性間の予め定められた相関とを用い、ウエハの特性を決定するように設定される。更なる実施形態において、プロセッサは、ウエハ上の領域に亘る第二出力に関する値を決定して、そして該値から特性を決定するように設定される。幾つかの実施形態において、特性は、ウエハ上の領域に亘る特性の平均値である。

他の実施形態において、プロセッサ５４は、ウエハに亘る第二出力の変動を決定し、そして該変動から特性を決定するように設定される。このような一実施形態において、ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ａｕｔｏ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｇ（ＳＡＴ：セグメント化自動閾値化）を用い、そして数多くの画素より膜の粒状性を見積もることで、第二出力のデータ画素が、空間平均、及び／又は、距離空間に分類される値を有するかを決定することにより、プロセッサは、ウエハ上に堆積された一つ又は複数の膜の粒状性を決定するように設定可能である。更なる実施形態において、プロセッサ５４は、ウエハの実質的全表面に亘り第二出力の二次元マップを生成し、該二次元マップよりウエハの特性を決定するように設定される。幾つかの実施形態において、プロセッサ５４は、ウエハ上の異なる領域に亘る第二出力に関する値を決定し、そして該値を用い、異なる領域に関する特性を決定するように設定される。更なる実施形態において、プロセッサは、ウエハ上の異なる領域に関する特性の単一の値を決定するように設定される。異なる領域のそれぞれは、ウエハ上のパターン化された特徴の領域よりも大きい。

プロセッサ５４は、ここに記載される任意の他の如何なるステップをも実施するように設定可能である。例えば、一実施形態において、プロセッサ５４は、特性を用いて、ＳＰＣを実施するように設定される。他の実施形態において、プロセッサ５４は、プロセス内のエクスカーションを検知するための特性を用い、半導体製造工程のインライン監視を実施するために設定される。幾つかの実施形態において、プロセッサ５４は、ウエハ上の異なる領域に関する第二出力の標準偏差を決定し、該標準偏差が、ウエハ形成に用いられたプロセス内のエクスカーションを示すかを決定するために設定される。更なる実施形態において、プロセッサは、ウエハの実質的全表面に亘り第二出力の二次元マップを生成し、該二次元マップにおいて異常なパターンが存在するかを決定し、異常なパターンが存在する場合には、該異常パターンが、ウエハを形成するために用いられたプロセス内のエクスカーションに対応するかを決定するように設定される。更なる実施形態において、プロセッサは、出力を用い、ウエハ上の欠陥を検知するように設定される。ここに更に記載される如く、上に記載される個々のステップは、プロセッサにより実施可能である。

プロセッサ５４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、イメージ・コンピュータ、パラレル・プロセッサ、又は公知の他のデバイスを含む様々な形態とすることが可能である。一般に、「コンピュータ・システム」は、記録媒体からの命令を実行する、一つ又は複数のプロセッサを有するあらゆるデバイスを包含すると、広範に定義される。図６に示されるシステムの実施形態は、上に記載される方法の全ての利点を有する。

また、幾つかの実施形態において、図６に示されるシステムは、キャリア媒体５８を備える。ここに記載されたような方法を実施するためのプログラム命令は、送信されるか、キャリア媒体に保存される。特に、キャリア媒体５８は、ここに記載される方法の一つ又は複数のステップを実施するためのプロセッサ５４上で実施可能なプログラム命令６０を含む。例えば、一実施形態において、キャリア媒体５８は、ウエハ４４の特性を決定する方法を実施するためのプロセッサ５４などのコンピュータ・システム上で実行可能なプログラム命令６０を含む。図６に示されるプロセッサとキャリア媒体は、検査サブシステムに接続されているが、プロセッサ、及び／又は、キャリア媒体は、別々の「スタンドアロン」構成要素として設定されることに留意されたい。しかしながら、このようなスタンドアロン構成要素は、検査システムにより生成された出力を、構成要素が受け取ることができるように、検査システム（例えば、「結線された」そして「ワイアレス」の部分を含む送信媒体により）に接続可能であることに留意されたい。

本コンピュータ実施方法は、検査システムにより生成されるウエハからの光に対応する出力を取得することを含む。該出力を取得することは、上に更に記載される如く、プロセッサ５４により実施可能である。出力は、ウエハ上の欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む。幾つかの一実施形態において、本方法は、検査システムより取得された出力内の第一出力と第二出力を認識することを含む。第一出力と第二出力は、さらに上に記載される如く認識される。

また本方法は、第二出力を用い、ウエハの特性を決定することを含む。ウエハの特性を決定することは、さらに上に記載される如く実施可能である。例えば、一実施形態において、特性を決定することは、ウエハの実質的全表面に亘り生成される第二出力を用い、ウエハの特性を決定することを含む。別の実施形態において、特性を決定することは、第二出力と、第二出力と特性間の予め定められた相関を用い、ウエハの特性を決定することを含む。更なる実施形態において、ウエハの特性を決定することは、ウエハ上の領域に亘る第二出力に関する値を決定し、該値より特性を決定することを含む。幾つかの実施形態において、特性は、ウエハ上の領域に亘る特性の平均値である。

更なる実施形態において、本方法は、ウエハに亘る第二出力の変動を決定し、該変動から特性を決定することを含む。更なる実施形態において、特性を決定することは、ウエハの実質的全表面に亘り第二出力の二次元マップを生成し、該二次元マップよりウエハの特性を決定することを含む。幾つかの実施形態において、特性を決定することは、ウエハ上の異なる領域に亘る第二出力に関する値を決定し、そして該値を用い異なる領域に関する特性を決定することを含む。更なる実施形態において、特性を決定することは、ウエハ上の異なる領域に関する特性の単一の値を決定するすることを含む。異なる領域のそれぞれは、ウエハ上のパターン化された特徴の領域よりも大きい。

更なる実施形態において、出力は、検査システムのマルチ・チャネルにより生成される。このような一実施形態において、特性を決定することは、マルチ・チャネルの内の一つのチャネルにより生成された第二出力を用いて、特性を決定することを含む。また、このような実施形態は、マルチ・チャネルの内の別の一つのチャネルより生成された第二出力を用いて、ウエハの異なる特性を決定することを含む。

本コンピュータ実施方法は、ここに記載される任意の他の如何なるステップをも備えることができる。例えば、一実施形態において、コンピュータ実施方法は、特性を用いて、ＳＰＣを実施することを含む。他の実施形態において、コンピュータ実施方法は、プロセス内のエクスカーションを検知するための特性を用い、半導体製造工程のインライン監視を実施することを含む。更なる実施形態において、本方法は、ウエハ上の異なる領域に関する第二出力の標準偏差を決定し、該標準偏差が、ウエハ形成に用いられるプロセス内のエクスカーションを示すかを決定することを含む。

一実施形態において、本コンピュータ実施方法は、ウエハに亘り第二出力の変動を決定することと、ウエハの形成に使用されるプロセス・ツールの特徴に該変動が関連しているかを決定することを含む。幾つかの実施形態において、本方法は、ウエハの実質的全表面に亘り第二出力の二次元マップを生成すること、二次元マップ内に異常なパターンが存在するかを決定すること、そして、異常なパターンが存在する場合、該異常パターンが、ウエハの形成に用いられたプロセス内のエクスカーションに対応するかを決定することを含む。更なる実施形態において、本コンピュータ実施方法は、出力を用いウエハ上の欠陥を検知することを含む。ここに更に記載される如く、上に記載される本コンピュータ実施方法の個々のステップは、ここに更に記載される如く実施可能である。上に記載される本コンピュータ実施方法の個々の実施形態は、上に記載される方法の全ての利点を有する。

キャリア媒体の実施形態は、ここに記載される如く、設定されるか、設定可能な他の任意の検査システムのコンピュータ・システム上で実施可能なプログラム命令を含む。キャリア媒体は、ワイヤー、ケーブル、無線リンクなどの送信媒体とすることができる。またキャリア媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、イメージ取得ディスク、磁気テープなどの記録媒体も使用可能である。

プログラム命令は、手順に基づくテクニック、コンポーネントに基づくテクニック、及び／又は、オブジェクト指向のテクニックなどの様々な形態で実施される。例えば、プログラム命令は、Ｍａｔｌａｂ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、 ＡｃｔｉｖｅＸ ｃｏｎｔｒｏｌｓ、 Ｃ、 Ｃ＋＋ ｏｂｊｅｃｔｓ、 Ｃ＃、 Ｊａｖａ（登録商標）Ｂｅａｎｓ、 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｃｌａｓｓｅｓ（“ＭＦＣ”）、又は所望される他のテクノロジー又は方法論を用いても実施できる。

ウエハ検査のために設定されたシステムの他の実施形態を図７に示す。図７に示されるシステムは、パターンなしのウエハ検査向けに設定されており、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒより購入可能であるＳＰ１−ＴＢＩシステムに基づいている。この検査システムは、Ｖａｅｚ−Ｉｒａｖａｎｉ等に授与された米国特許６，５３８，７３０号に詳述されており、これはここに詳述された参照文献として取り扱われる。図７に示されるシステムは、この特許に記載される如く、パターン化された、或いは、パターンなしのウエハの検査向けに更に設定可能である。理解を助けることを目的として、図７と対応する記述から、幾つかのシステム構成要素とシステムの詳細は省略されている。更に、米国特許６，５３８，７３０号は、Ｖａｅｚ−Ｉｒａｖａｎｉ等に授与された米国特許６，２０１，６０１号とＭａｒｘｅｒ等に授与された米国特許６，２７１，９１６号に関連しており、これらはここに詳述された参照文献として取り扱われる。図７に示されるシステムは、これら特許に記載される如く更に設定可能である。

図７に示されるシステムは、検査サブシステムを備える。検査サブシステムはウエハに光を当て、ウエハからの光に対応する出力を生成するように設定される。該出力は、欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む。

検査システムは、照明サブシステムを備える。照明サブシステムは、光７２を生成するように設定可能である。例えば、照明サブシステムは、光７２を生成するように設定された光源７４を備える。検査サブシステムは。傾いた入射角でウエハに光を向けるように設定される。照明サブシステムは、折り畳みミラー、ビーム・スプリッタ、偏光部品、フィルタ、レンズなどの数多くの光学部品（ここには示されていない）を光の経路内に備えることが可能である。入射光の傾きは、例えば、光の特性、そしてウエハの特性により変化し得る。適切な入射光の角度はウエハの上部表面からの垂線からほぼ７０度それた角度とすることができる。

また、照明サブシステムは、光源７６を備える。光源７６は、光を生成するように設定され、この光は、照明サブシステムにより、ウエハに対し実質的に垂直な入射角となるように向けられる。照明サブシステムは、数多くの光学部品（ここには示されていない）を光の経路内に備えることが可能である。光学部品は、上に記載されるいずれをも含む。

光源７４と７６は、レーザーなどの公知の適切な任意の光源とすることが可能である。従って、一実施形態において、検査サブシステムは、一つ又は複数のレーザーにより生成された光でウエハを照らすように設定される。異なる実施形態において、システムは、上に記載される如く、斜め方向と垂直な入射角の照明の両者を供給するために用いられる単一の光源（ここには示されていない）を備える。例えば、多波長のレーザーなどの単一光源が、ビーム・スプリッタ（ここには示されていない）に結合される。一つを垂直な照明に、他の一つを斜め方向の照明にと、ビーム・スプリッタは、レーザーからの光を、異なる波長を有する別々のビームに分割するように設定可能である。本照明サブシステムは、この分野で公知の単一光源とビーム増幅器の任意の適切な組み合わせを使用できる。

ウエハ７０はステージ８０上に支持され、螺旋形状の経路に沿ってウエハ上の領域又は点を光が照らすように、該ウエハは回転又は平行移動される。或いは、光７２と７８は、螺旋形状の経路に沿って、又は別の走査経路を追従するように、この分野で公知の適切な任意の方法で、ウエハを走査可能である。このようにして、検査サブシステムは、ウエハに亘り光を走査し、ここに更に記載される如く、ウエハに亘り出力を生成するように設定可能である。更に、検査サブシステムは、ウエハの実質的全表面に亘り光を走査し、ここに更に記載される如く、ウエハの実質的全表面に亘り出力を生成するように設定可能である。

ウエハを照明することで、ウエハからの光の散乱が生じる。更に、ウエハから、斜め方向の入射光と垂直な入射光の両者が散乱される。図７に示す検査サブシステムは、ウエハからの散乱光を収集し、ウエハからの光に対応する出力を生成するように設定された検知サブシステムを備える。該出力は、ここに更に記載される如く、ウエハの特性を決定するために使用される。

検知サブシステムは、検知サブシステムの「狭い」チャネルを形成するレンズ・コレクター８２、鏡８４、ビーム・スプリッタ８６、そして検知器８８と９０を備える。換言すれば、ウエハの表面に対し比較的垂直方向に近い方向に沿って、光が照射されたウエハ上の領域からの散乱光が収集され、レンズ・コレクター８２により焦点が合わせられる。このようにして、レンズ・コレクター８２は、比較的「狭い」散乱角で、ウエハからの散乱光を収集する。レンズ・コレクター８２により収集されるウエハからの光は、拡散散乱光を含む。レンズ・コレクター８２は、収集した光を鏡８４へ向け、該鏡は、該光をビーム・スプリッタ８６へ向ける。ビーム・スプリッタ８６は、光の一部を検知器８８へ向け、残りを検知器９０へ向けるように設定される。一つの検知器は、垂直な入射角の照明による比較的狭い角度での散乱光の検知に使用され、他の検知器は、斜め方向の入射角の照明による比較的狭い角度での散乱光の検知に使用される。検知器８８と９０は、この分野で公知の任意の適切な検知器（例えば、ＰＭＴ）とすることができる。更に、検知器８８と９０は、同様に、あるいは異なるように設定可能である。検知サブシステムの狭いチャネルの部分は、この分野で公知の他の光学的構成要素（ここには示されていない）を含む。例えば、一つ又は複数の分光フィルタリング要素（例えば、バンドパス・フィルタ）を、ビーム・スプリッタ８６と、検知器８８と９０のそれぞれの間で、収集された光の経路内に設置可能である。更に、垂直入射光の鏡面反射が検知器８８と９０に到達することを防止するために、検知サブシステムの狭いチャネルの部分内に空間フィルターを設置可能である。

また検知サブシステムは、検知サブシステムの「広い」チャネルを形成する楕円鏡９２、ビーム・スプリッタ９４、そして検知器９６と９８を備える。換言すれば、ウエハの表面に対し垂直な方向から比較的大きく逸れた方向に沿って、光が照射されたウエハ上の領域からの散乱光が収集され、楕円鏡９２により焦点が合わせられる。このようにして、楕円鏡９２は、比較的「広い」散乱角でウエハからの散乱光を収集する。楕円鏡９２により収集されるウエハからの光は、拡散散乱光を含む。楕円鏡９２は、収集された光をビーム・スプリッタ９４へ向ける。ビーム・スプリッタ９４は、光の一部を検知器９６へ向け、残りを検知器９８へ向けるように設定される。一つの検知器は、垂直な入射角の照明による比較的広い角度での散乱光の検知に使用され、他の検知器は、斜め方向の入射角の照明による比較的広い角度での散乱光の検知に使用される。検知器９６と９８は、この分野で公知の任意の適切な検知器（例えば、ＰＭＴ）とすることができる。更に、検知器９６と９８は、同様に、あるいは異なるように設定可能である。検知サブシステムの狭いチャネルの部分は、この分野で公知の他の光学的構成要素（ここには示されていない）を含む。例えば、一つ又は複数の分光フィルタリング要素（例えば、バンドパス・フィルタ）を、ビーム・スプリッタ９４と、検知器９６と９８のそれぞれの間で収集された光の経路内に設置可能である。

検知器８８、９０、９６、９８は、ウエハからの光に対応する出力を生成するように設定される。プロセッサ１００は、図７の破線に示される如く、送信媒体により検知器８８、９０、９６、９８へ結合される。本送信媒体は、この分野で公知の任意の適切な送信媒体を使用可能である。更に、個々の検知器と、アナログ・デジタル変換機などのプロセッサとの間に、一つ又は複数の追加の構成要素（ここには示されていない）を挿入可能である。このようにして、検知器により生成される出力はプロセッサへ送られ、受信される。本プロセッサは、ここに更に記載される如く、出力を用い、ウエハの特性を決定可能である。

上に記載される如く、本検査システムは、マルチ・チャネル（例えば、ワイド・チャネルとノーマル・チャネル）を備える。このようにして、本検査システムは、マルチ・チャネルを用い、出力を生成するように設定可能である。マルチ・チャネルは、異なるパラメタ（例えば、異なる波長、異なる入射角、異なる収集角、又はこれらの幾つかの組み合わせ）を有する光を検知するように設定される。マルチ・チャネルの一つの出力は、ウエハの一つの特性（例えば、表面粗さ）に対して感度が高く、別のチャンネルの出力は、ウエハの別の特性（例えば、厚み）に対して感度が高いように設定可能である。このようにして、検知サブシステムの異なるチャネルにより生成された出力は、ウエハの異なる特性を決定するために、独立して、又は別々に使用可能である。例えば、プロセッサ１００は、マルチ・チャネルの内の一つの出力により生成された第二出力を用い、ウエハの一つの特性を決定し、マルチ・チャネルの内の別の一つの出力により生成された第二出力を用い、ウエハの別の特性を決定するように設定可能である。プロセッサ１００は、ここに記載される如く、さらに設定可能である。図７に示されるシステムは、ここに記載される如く、さらに設定可能である。更に、図７に示されるシステムは、上に記載される方法の全ての利点を有する。

図７に示されるシステムは、キャリア媒体１０２を備える。ここに記載されるような実施方法に関するプログラム命令１０４は、キャリア媒体へ送信されるか保存される。特にキャリア媒体１０２は、ここに記載される方法の一つ又は複数のステップを実施するためのプロセッサ１００上で実施可能なプログラム命令１０４を含む。例えば、一実施形態において、キャリア媒体１０２は、ウエハ７０の特性を決定する方法を実施するためのプロセッサ１００のようなコンピュータ・システム上で実施可能なプログラム命令１０４を含む。キャリア媒体とプログラム命令は、ここに更に記載される如く設定可能である。

幾つかの実施形態において、ここに記載されたシステムは、「スタンドアロン・ツール」、又はプロセス・ツールに物理的に接続されていないツールとして設定可能である。しかしながら、このようなシステムは、例えば、結線された、あるいはワイアレスの部分を含む送信媒体により、プロセス・ツール（ここには示されていない）に接続可能である。プロセス・ツールは、リソグラフィー・ツール、エッチング・ツール、製膜ツール、研磨ツール、メッキ・ツール、清浄ツール、イオン注入ツールなど、この分野で公知の任意の適切なツールを含む。プロセス・ツールは、クラスター・ツール、又は共通のハンドラーにより結合された多くのプロセス・モジュールとして設定可能である。

ここに記載される方法とシステムにより実施される検査の結果は、フィードバック・コントロール・テクニック、フィードフォワード・コントロール・テクニック、及び／又は、ｉｎ ｓｉｔｕ コントロール・テクニックを用い、プロセス又はプロセス・ツールのパラメタの変更に使用できる。プロセス又はプロセス・ツールのパラメタは、手動で、又は自動的に変更可能である。

ここに記載された実施形態は、２００６年１１月２０日にＺａｆａｒ等により出願された米国特許出願番号１１／５６１，６５９号と、同日Ｋｕｌｋａｒｎｉ等により出願された米国特許出願番号１１／５６１，７３５号の出願申請に記載される任意の方法の任意のステップを含む。これらの特許申請は、ここに詳述された参照文献として取り扱われる。更に、ここに記載されたシステムの実施形態は、これらの特許申請において記載される如く更に設定可能である。

本技術関連分野に精通した者には、本発明の様々な見地の更なる変更と別の実施形態は明らかであろう。例えば、ウエハの特性を決定するための方法とシステムがもたらされる。したがって、この記載は、説明のためのみとして構築され、そして本発明を実施するための一般的方法を、本技術関連分野に精通した者に教示する目的にある。ここに示され、記載された本発明の形態は、現状で好ましい実施形態として解釈されるべきであることに留意されたい。ここに示され、記載された要素と材料は置換可能であり、部品とプロセスは順序を入れ替えることが可能であり、本発明のいくつかの特徴は独立して活用可能であり、本発明に記載された利点を理解した後、本技術関連分野に精通した者には、これら全ては明らかであろう。請求項に記載される本発明の思想と見地から逸脱することなく、ここに記載される要素は変更可能である。

Claims (22)

1. ウエハの特性を決定するための方法であって、当該方法は、
   出力が、ウエハ上の欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む条件下で、検査システムを用い、ウエハからの光に対応する出力を生成することと、
   前記第一出力ではなく前記第二出力を用いて、ウエハの特性の値を決定すること、
   を含み、
   前記第一出力と前記第二出力は同一の検知器により生成され、
   前記決定することが、第二出力と前記特性の間の予め定められた相関を用い、前記特性の値を決定することを含み、前記特性は、計測学ツールを用いて測定可能なウエハの非欠陥関連特性であり、前記特性はウェハの物理的量である
   ことを特徴とするウエハの特性を決定するための方法。
2. ウエハからの光が拡散散乱光を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 生成することが、レーザーにより生成された光によりウエハを照らすことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 生成することが、ウエハに亘り光を走査し、ウエハに亘り出力を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 生成することが、ウエハの実質的全表面に亘り出力を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 生成することが、ウエハの実質的全表面に亘り出力を生成することを特徴とし、そして、決定することが、ウエハの実質的全表面に亘り生成された第二出力を用い、前記特性の値を決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 決定することが、ウエハ上の領域に亘り第二出力の値を決定し、該値からの前記特性の値を決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記特性が、ウエハ上の領域に亘る特性の平均値であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 決定することが、ウエハに亘る第二出力の変動を決定し、該変動から前記特性の値を決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 決定することが、ウエハの実質的全表面に亘り第二出力の二次元マップを生成し、該二次元マップよりウエハの前記特性の値を決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 決定することが、ウエハ上の異なる領域に亘る第二出力に関する値を決定し、そして該値を用い、異なる領域に関する前記特性の値を決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 決定することが、ウエハ上の異なる領域に関する特性の単一の値を決定し、そして異なる領域のそれぞれは、ウエハ上のパターン化された特徴の領域よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 生成することが、検査システムのマルチ・チャネルを用いて出力を生成することを特徴とし、決定することが、マルチ・チャネルの内の一つのチャネルにより生成された第二出力を用いて、特性を決定することを特徴とし、そして更に方法が、マルチ・チャネルの内の別の一つのチャネルより第二出力を用いて、ウエハの異なる特性を決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 更に、特性を用いて、統計的工程管理を実施することを特徴とする請求項１に記載の方法。
15. 更に、半導体製造工程内のエクスカーションを検知するための特性を用い、半導体製造工程のインライン監視を実施することを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. 更に、ウエハ上の異なる領域に関する第二出力の標準偏差を決定し、該標準偏差が、ウエハ形成に用いられたプロセス内のエクスカーションを示すかを決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
17. 更に、ウエハに亘り第二出力の変動を決定することと、ウエハの形成に使用されたプロセス・ツールの特徴に該変動が関連しているかを決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
18. 更に、ウエハの実質的全表面に亘り第二出力の二次元マップを生成すること、二次元マップ内に異常なパターンが存在するかを決定すること、そして、異常なパターンが存在する場合、該異常パターンが、ウエハの形成に用いられたプロセス内のエクスカーションに対応するかを決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
19. ウエハが、パターン化されてない、又はパターン化されたウエハを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
20. 更に、出力を用いウエハ上の欠陥を検知することを特徴とする請求項１に記載の方法。
21. ウエハの特性を決定するためのコンピュータ実施方法であって、当該方法は、
    出力が、ウエハ上の欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む条件下で、検査システムにより生成されたウエハからの光に対応する出力を取得することと、
    前記第一出力ではなく前記第二出力を用い、ウエハの特性の値を決定すること、
    を含み、
    前記第一出力と前記第二出力は同一の検知器により生成され、
    前記決定することが、第二出力と前記特性の間の予め定められた相関を用い、前記特性の値を決定することを含み、前記特性は、計測学ツールを用いて測定可能なウエハの非欠陥関連特性であり、前記特性はウェハの物理的量である
    ことを特徴とするウエハの特性を決定するためのコンピュータ実施方法。
22. ウエハの特性を決定するためのシステムであって、当該システムは、
    出力が、ウエハ上の欠陥に対応する第一出力と、欠陥に対応しない第二出力を含む条件下で、ウエハに光を当て、ウエハからの光に対応する出力を生成するように設定された検査サブシステムと、
    前記第一出力ではなく前記第二出力を用い、ウエハの特性を決定するように設定されたプロセッサと、
    を備え、
    前記第一出力と前記第二出力は前記検査サブシステムの同一の検知器により生成され、
    前記特性の値は、第二出力と前記特性の間の予め定められた相関を用いて決定され、
    前記特性は、計測学ツールを用いて測定可能なウエハの非欠陥関連特性であり、前記特性はウェハの物理的量である
    ことを特徴とするウエハの特性を決定するためのシステム。

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