JP2003068639A - 重ね合わせ測定方法、テストマークおよび非像化測定装置 - Google Patents
重ね合わせ測定方法、テストマークおよび非像化測定装置Info
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- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
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- H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 検査のためのパターン像化に依らない光学的
測定技術を、スループットを大きく向上させつつ、コス
ト及び複雑性を非常に低下させた装置によって実現し、
分解能、定量化精度、及び繰り返し精度の向上を図り、
重ね合せ位置及びパターンプロフィールの同時かつ非破
壊測定を行えるようにする。 【解決手段】 自動重ね合わせ測定システムが、分光曲
線を記憶するステップと、鏡面分光散乱計測装置を用い
て二回のリソグラフィー露光によって形成され周期的構
造を形成した複数のマークからの反射を測定するステッ
プと、前記二回のリソグラフィー露光のアライメント誤
差を評価するために前記鏡面分光散乱計測装置からの処
理された信号出力と前記分光曲線とを比較するステップ
とを含んで構成される。
測定技術を、スループットを大きく向上させつつ、コス
ト及び複雑性を非常に低下させた装置によって実現し、
分解能、定量化精度、及び繰り返し精度の向上を図り、
重ね合せ位置及びパターンプロフィールの同時かつ非破
壊測定を行えるようにする。 【解決手段】 自動重ね合わせ測定システムが、分光曲
線を記憶するステップと、鏡面分光散乱計測装置を用い
て二回のリソグラフィー露光によって形成され周期的構
造を形成した複数のマークからの反射を測定するステッ
プと、前記二回のリソグラフィー露光のアライメント誤
差を評価するために前記鏡面分光散乱計測装置からの処
理された信号出力と前記分光曲線とを比較するステップ
とを含んで構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に、連続した複
数のリソグラフィープロセスに関し、特に、連続したリ
ソグラフィー露光またはインラインあるいはオンライン
リソグラフィー露光スキャナ又はステッパー装置のため
の重ね合せあるいはアライメント精度の測定に関する。
数のリソグラフィープロセスに関し、特に、連続したリ
ソグラフィー露光またはインラインあるいはオンライン
リソグラフィー露光スキャナ又はステッパー装置のため
の重ね合せあるいはアライメント精度の測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】リソグラフィープロセスは現在多くの研
究及び製造の場面で使用されている。これらの場面の中
でも、半導体集積回路製造分野は、経済的に重要な意味
を持つものの一つである。この分野では、素子の機能、
性能、及び生産経済性の向上を目指して、幾世代にも亘
る、より小寸法従ってより集積密度の高い最小パターン
サイズ構造素子が開発されて来ている。現在では、１／
４ミクロンのパターンサイズ構造を持った素子が商業化
されており、更には、これを超えた最小パターンサイズ
を持つ素子の到来が予想されていて、そのような素子の
研究開発がなされている。
究及び製造の場面で使用されている。これらの場面の中
でも、半導体集積回路製造分野は、経済的に重要な意味
を持つものの一つである。この分野では、素子の機能、
性能、及び生産経済性の向上を目指して、幾世代にも亘
る、より小寸法従ってより集積密度の高い最小パターン
サイズ構造素子が開発されて来ている。現在では、１／
４ミクロンのパターンサイズ構造を持った素子が商業化
されており、更には、これを超えた最小パターンサイズ
を持つ素子の到来が予想されていて、そのような素子の
研究開発がなされている。
【０００３】既存のリソグラフィープロセスによる分解
能を遥かに超える構造の生成を可能とする高度なプロセ
スが開発されて来ているが、同時に、ウエハ及びウエハ
のチップ領域上の様々な電気的素子（例えば、トランジ
スタ、キャパシタ等）の位置及び基本寸法を決定するた
めのリソグラフィープロセスが少なくとも一つは必要と
なっていることも当然のこととして諒解される。ところ
で、現実には、現在及び今後の素子構造設計では異なっ
た領域や異なったレイヤーに素子を形成することが一般
的に行われるので、数多くのリソグラフィー露光やプロ
セスが一般的に必要となっている。
能を遥かに超える構造の生成を可能とする高度なプロセ
スが開発されて来ているが、同時に、ウエハ及びウエハ
のチップ領域上の様々な電気的素子（例えば、トランジ
スタ、キャパシタ等）の位置及び基本寸法を決定するた
めのリソグラフィープロセスが少なくとも一つは必要と
なっていることも当然のこととして諒解される。ところ
で、現実には、現在及び今後の素子構造設計では異なっ
た領域や異なったレイヤーに素子を形成することが一般
的に行われるので、数多くのリソグラフィー露光やプロ
セスが一般的に必要となっている。
【０００４】例えば、極めて小さい最小パターンサイズ
構造において、異なったリソグラフィープロセスによっ
て、電界効果トランジスタのゲート及びチャンネル等
の、或る素子中の異なった構造を形成しなければならな
いときには、重ね合せ精度を高度に維持して当該素子の
電気的特性が余り変化しないようにしなければならな
い。全く同様に、レイヤー間結線部（例えば、バイア
ス、スタッド、及び相互結線レーヤーパターン）は、実
稼動時にも信頼性を損なうことなく、高信頼性かつ高反
復再現性を有する低抵抗接続を実現するために、互いに
極めて良い精度で重ね合せられなければならない。これ
ら総ての場合における位置決め精度のことを以下では重
ね合せ精度と呼ぶことにする。
構造において、異なったリソグラフィープロセスによっ
て、電界効果トランジスタのゲート及びチャンネル等
の、或る素子中の異なった構造を形成しなければならな
いときには、重ね合せ精度を高度に維持して当該素子の
電気的特性が余り変化しないようにしなければならな
い。全く同様に、レイヤー間結線部（例えば、バイア
ス、スタッド、及び相互結線レーヤーパターン）は、実
稼動時にも信頼性を損なうことなく、高信頼性かつ高反
復再現性を有する低抵抗接続を実現するために、互いに
極めて良い精度で重ね合せられなければならない。これ
ら総ての場合における位置決め精度のことを以下では重
ね合せ精度と呼ぶことにする。
【０００５】集積回路の発展過程においては、二又は三
年からなる世代毎に、その集積密度が略倍増してきてい
る。この集積密度の増加は、各世代期間毎に最小パター
ンサイズが約３０％小さくなることに相当する。素子パ
ターン形状寸法及び結線信頼性を良好に維持するために
は、重ね合せ精度が、最小パターンサイズの数分の１
（一般には１／３又はそれ未満）に入っていることが要
求される。このような精度を確保するには、重ね合せ及
び継ぎ測定の精度（平均値±３σ）は、最大許容重ね合
せ誤差の約１０％若しくはそれ未満又は最小パターンサ
イズの約３％（０．１８ミクロンの最小パターンサイズ
技術の場合には６ｎｍ未満）に相当する測定誤差バッジ
ェットに抑えなければならない。
年からなる世代毎に、その集積密度が略倍増してきてい
る。この集積密度の増加は、各世代期間毎に最小パター
ンサイズが約３０％小さくなることに相当する。素子パ
ターン形状寸法及び結線信頼性を良好に維持するために
は、重ね合せ精度が、最小パターンサイズの数分の１
（一般には１／３又はそれ未満）に入っていることが要
求される。このような精度を確保するには、重ね合せ及
び継ぎ測定の精度（平均値±３σ）は、最大許容重ね合
せ誤差の約１０％若しくはそれ未満又は最小パターンサ
イズの約３％（０．１８ミクロンの最小パターンサイズ
技術の場合には６ｎｍ未満）に相当する測定誤差バッジ
ェットに抑えなければならない。
【０００６】常用の測定技術は、重ね合せ誤差を定量化
するための重ね合せターゲットの光学顕微鏡による観察
に基づいているものである。これらの技術は、重ね合せ
ターゲットを実現するために、正方形、直線等のパター
ンを他の一般には同様なパターン内に形成する（例え
ば、ボックス内ボックス、直線内直線状に形成する）パ
ターン内パターン像形成プロセスにその基礎を置いてい
る。通常、重ね合せパターンの最小パターンサイズは、
それを高コントラストで結像させるために、通常の光学
顕微鏡の分解能内に十分収まる１ミクロン程度となって
いる。
するための重ね合せターゲットの光学顕微鏡による観察
に基づいているものである。これらの技術は、重ね合せ
ターゲットを実現するために、正方形、直線等のパター
ンを他の一般には同様なパターン内に形成する（例え
ば、ボックス内ボックス、直線内直線状に形成する）パ
ターン内パターン像形成プロセスにその基礎を置いてい
る。通常、重ね合せパターンの最小パターンサイズは、
それを高コントラストで結像させるために、通常の光学
顕微鏡の分解能内に十分収まる１ミクロン程度となって
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】例えば走査型電子顕微
鏡（SEM）や原子間力顕微鏡（AFM）を用いて上記の重ね
合せられたパターンを測定すれば、当該測定されるパタ
ーンサイズがリソグラフィーによって分解可能なものよ
り大きいものであっても、使用されるリソグラフィー装
置の分解能を若干超える測定分解能となるように処理可
能なデータが得られる。しかしながら、このような測定
技術は、本質的に低スループットで複雑かつ高価なSEM
又はAFM装置を必要とするものであって、その測定は破
壊を必ず伴い、従って、製造歩留りを低下させるもので
ある。
鏡（SEM）や原子間力顕微鏡（AFM）を用いて上記の重ね
合せられたパターンを測定すれば、当該測定されるパタ
ーンサイズがリソグラフィーによって分解可能なものよ
り大きいものであっても、使用されるリソグラフィー装
置の分解能を若干超える測定分解能となるように処理可
能なデータが得られる。しかしながら、このような測定
技術は、本質的に低スループットで複雑かつ高価なSEM
又はAFM装置を必要とするものであって、その測定は破
壊を必ず伴い、従って、製造歩留りを低下させるもので
ある。
【０００８】おそらく更に重要なことは、最小パターン
サイズが小さくなり、従って、集積密度が増大して、ま
すます複雑で高価で使用し難い装置が必要となって来て
いるのに、リソグラフィーの分解能と顕微鏡の分解能と
の双方が限界に近づくに従って、特に、測定対象のパタ
ーン像が最小パターンサイズより必然的に格段に大きく
なる場合には、その測定結果の繰り返し精度及び再現精
度が低下し、TISが発生し（繰り返し精度、再現精度、
及びTISは前記測定誤差バッジェットの三大要因であ
る）、定量化の不確実性（例えば信頼係数）が増大する
ことである。更には、重ね合せされた又は継がれたパタ
ーンの位置決め精度の定量的評価が必要となるばかりで
はなく、露光されて現像されたレジスト及び/又はリソ
グラフィーによって生成された構造のプロフィールを、
当該構造が所望の電気的特性を持ったものであることを
保証するために、別途評価しなければならない。
サイズが小さくなり、従って、集積密度が増大して、ま
すます複雑で高価で使用し難い装置が必要となって来て
いるのに、リソグラフィーの分解能と顕微鏡の分解能と
の双方が限界に近づくに従って、特に、測定対象のパタ
ーン像が最小パターンサイズより必然的に格段に大きく
なる場合には、その測定結果の繰り返し精度及び再現精
度が低下し、TISが発生し（繰り返し精度、再現精度、
及びTISは前記測定誤差バッジェットの三大要因であ
る）、定量化の不確実性（例えば信頼係数）が増大する
ことである。更には、重ね合せされた又は継がれたパタ
ーンの位置決め精度の定量的評価が必要となるばかりで
はなく、露光されて現像されたレジスト及び/又はリソ
グラフィーによって生成された構造のプロフィールを、
当該構造が所望の電気的特性を持ったものであることを
保証するために、別途評価しなければならない。
【０００９】従って、現状の技術では、より小さなパタ
ーンサイズ構造に対しては、既存の重ね合せ測定技術を
用いる限り、より高価な装置を使用することになり、よ
り難しく複雑なプロセスとなり、より不確実かつより繰
り返し精度の悪い結果しか得られないことになってしま
う。加えて、パターン像に頼る顕微鏡プロセス又はその
他の検査装置の進歩によっても、今後の集積回路パター
ンサイズ及び集積密度を持った素子構造の製造プロセス
に対応可能となるかどうかは全く分からないのである。
ーンサイズ構造に対しては、既存の重ね合せ測定技術を
用いる限り、より高価な装置を使用することになり、よ
り難しく複雑なプロセスとなり、より不確実かつより繰
り返し精度の悪い結果しか得られないことになってしま
う。加えて、パターン像に頼る顕微鏡プロセス又はその
他の検査装置の進歩によっても、今後の集積回路パター
ンサイズ及び集積密度を持った素子構造の製造プロセス
に対応可能となるかどうかは全く分からないのである。
【００１０】分光反射率計測法や分光偏光解析法は表面
及び構造の定量的観測をなすための既知かつよく理解さ
れた技術ではあるが、今までにリソグラフィープロセス
やリソグラフィー装置の性能特性に関して応用されたこ
とは殆どなかった。しかしながら、そういった応用の一
つとして、微細レジスト格子のプロフィールの非破壊測
定を行うために鏡面散乱計測法が使用された例がある。
これは、Spanosと彼の学生（X. NiuとN. Jakatdar）と
によって、1998年11月18日に開催された（本発明の譲受
人が資金提供参画者であるカリフォルニア大学 SMART P
rogram Reviewの）第1回微小パターン再現性ワークショ
ップにおいて発表されたものである。Spanosは、分光偏
光センサーを用いて１８０ｎｍ及び１５０ｎｍの線幅の
レジストパターンのプロフィールを抽出する手法の概要
を述べている。上記の発表の際の資料の転載である図８
には、±７％の線幅変化の場合を含んだ二つの公称線幅
パターンの組（２５０ｎｍ及び１００ｎｍ）に対するゼ
ロ次のTE波反射複素振幅とTM波反射複素振幅との比であ
る分光応答曲線Log(Tan Ψ)が示されている。１００ｎ
ｍの公称線幅パターンに対する±７％の線幅変化（即
ち、７ｎｍ）を持つ１００ｎｍパターンの結果には、線
幅測定に用いることができる異なった分光曲線が示され
ている。ところで、これらの曲線は、規則的な間隔のパ
ターンによるものであるので、形状が非常によく似たも
のとなっており、これらの分光曲線の形状や様々な山及
び谷の位置を使って、測定された分光曲線に相当する線
幅値を、予めシミュレーションによって生成され校正用
実験データとの比較によって確かめられている分光曲線
データライブラリーと最適フィッティングによる比較を
なすことによって、出すことができることが分かる。
及び構造の定量的観測をなすための既知かつよく理解さ
れた技術ではあるが、今までにリソグラフィープロセス
やリソグラフィー装置の性能特性に関して応用されたこ
とは殆どなかった。しかしながら、そういった応用の一
つとして、微細レジスト格子のプロフィールの非破壊測
定を行うために鏡面散乱計測法が使用された例がある。
これは、Spanosと彼の学生（X. NiuとN. Jakatdar）と
によって、1998年11月18日に開催された（本発明の譲受
人が資金提供参画者であるカリフォルニア大学 SMART P
rogram Reviewの）第1回微小パターン再現性ワークショ
ップにおいて発表されたものである。Spanosは、分光偏
光センサーを用いて１８０ｎｍ及び１５０ｎｍの線幅の
レジストパターンのプロフィールを抽出する手法の概要
を述べている。上記の発表の際の資料の転載である図８
には、±７％の線幅変化の場合を含んだ二つの公称線幅
パターンの組（２５０ｎｍ及び１００ｎｍ）に対するゼ
ロ次のTE波反射複素振幅とTM波反射複素振幅との比であ
る分光応答曲線Log(Tan Ψ)が示されている。１００ｎ
ｍの公称線幅パターンに対する±７％の線幅変化（即
ち、７ｎｍ）を持つ１００ｎｍパターンの結果には、線
幅測定に用いることができる異なった分光曲線が示され
ている。ところで、これらの曲線は、規則的な間隔のパ
ターンによるものであるので、形状が非常によく似たも
のとなっており、これらの分光曲線の形状や様々な山及
び谷の位置を使って、測定された分光曲線に相当する線
幅値を、予めシミュレーションによって生成され校正用
実験データとの比較によって確かめられている分光曲線
データライブラリーと最適フィッティングによる比較を
なすことによって、出すことができることが分かる。
【００１１】鏡面分光偏光解析法では、分光偏光センサ
ーを用いて固定入射角での複数の波長に対する回折格子
のゼロ次回折応答が測定される。この測定技術に関する
記載はX. Niuらによる文献「Specular Spectroscopic S
catterometry in DUV Lithography」（SPIE第3677巻159
-168頁、1999年3月）に見られる。偏光センサーとは二
つの直交した偏光光に係る複素反射率を測定するもので
ある。
ーを用いて固定入射角での複数の波長に対する回折格子
のゼロ次回折応答が測定される。この測定技術に関する
記載はX. Niuらによる文献「Specular Spectroscopic S
catterometry in DUV Lithography」（SPIE第3677巻159
-168頁、1999年3月）に見られる。偏光センサーとは二
つの直交した偏光光に係る複素反射率を測定するもので
ある。
【００１２】本発明は、検査のためのパターン像化に依
らない光学的測定技術の提供、スループットを大きく向
上させつつ、コスト及び複雑性を非常に低下させた装置
によって実現することができる分解能、定量化精度、及
び繰り返し精度の向上の提供、並びに、重ね合せ位置及
びパターンプロフィールの同時かつ非破壊測定の提供を
目的とする。
らない光学的測定技術の提供、スループットを大きく向
上させつつ、コスト及び複雑性を非常に低下させた装置
によって実現することができる分解能、定量化精度、及
び繰り返し精度の向上の提供、並びに、重ね合せ位置及
びパターンプロフィールの同時かつ非破壊測定の提供を
目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、
本発明に係る連続したリソグラフィー露光の重ね合せ精
度を測定する方法は、第１の分離したパターンを形成す
るステップと、このパターンが形成された表面上に、第
１の分離したパターンの間に挟まれる第２の分離したパ
ターンを形成するステップと、第１及び第２の分離した
パターンを照明して、干渉パターンを検出するステップ
とを含んで構成される。
本発明に係る連続したリソグラフィー露光の重ね合せ精
度を測定する方法は、第１の分離したパターンを形成す
るステップと、このパターンが形成された表面上に、第
１の分離したパターンの間に挟まれる第２の分離したパ
ターンを形成するステップと、第１及び第２の分離した
パターンを照明して、干渉パターンを検出するステップ
とを含んで構成される。
【００１４】なお、干渉パターンに対応する分光応答を
計算するステップを含むのが好ましい。また、照明及び
検出ステップは鏡面分光散乱測定装置によって実行され
るのが好ましい。この散乱測定装置は反射率計測装置
や、偏光解析計測装置から構成することができる。この
とき、偏光解析計測装置は広帯域照明を用いて２つの直
交した偏光の複素分光反射率比を測定するのが好まし
い。
計算するステップを含むのが好ましい。また、照明及び
検出ステップは鏡面分光散乱測定装置によって実行され
るのが好ましい。この散乱測定装置は反射率計測装置
や、偏光解析計測装置から構成することができる。この
とき、偏光解析計測装置は広帯域照明を用いて２つの直
交した偏光の複素分光反射率比を測定するのが好まし
い。
【００１５】なお、以上における照明光は広帯域光であ
るのが好ましい。また、上記重ね合わせ測定の方法での
上記検出により振幅及び位相を測定することができる。
また、上記重ね合わせ測定方法において、照明及び検出
するステップにおいては分光曲線の測定結果を出し、さ
らに、第１及び第２のパターンのシミュレーションモデ
ルを作って分光シミュレーション曲線を得るステップ
と、分光曲線の測定結果と分光シミュレーション曲線と
を比較するステップとを含むのが好ましい。そして、こ
の比較するステップは最適フィッティングを決定してア
ライメント誤差値を定量化するための最適化技術を含ん
でいるのが好ましい。
るのが好ましい。また、上記重ね合わせ測定の方法での
上記検出により振幅及び位相を測定することができる。
また、上記重ね合わせ測定方法において、照明及び検出
するステップにおいては分光曲線の測定結果を出し、さ
らに、第１及び第２のパターンのシミュレーションモデ
ルを作って分光シミュレーション曲線を得るステップ
と、分光曲線の測定結果と分光シミュレーション曲線と
を比較するステップとを含むのが好ましい。そして、こ
の比較するステップは最適フィッティングを決定してア
ライメント誤差値を定量化するための最適化技術を含ん
でいるのが好ましい。
【００１６】また、本発明に係るテストマークは、リソ
グラフィー露光によって形成された複数の第１マーク、
及び、他のリソグラフィー露光によってこれら複数のマ
ークの間に形成された第２マークを含み、第２マークと
複数の第１マークとは周期的構造を形成している。
グラフィー露光によって形成された複数の第１マーク、
及び、他のリソグラフィー露光によってこれら複数のマ
ークの間に形成された第２マークを含み、第２マークと
複数の第１マークとは周期的構造を形成している。
【００１７】本発明に係る非像化測定装置は、分光曲線
を記憶する手段と、２回のリソグラフィー露光によって
形成され、周期的構造を形成する複数のマークからの反
射を測定するための鏡面散乱計測装置と、これら２回の
リソグラフィー露光のアライメント精度を評価するため
に、鏡面散乱計測装置から出力された処理信号と分光曲
線とを比較するための手段とを含んで構成される。
を記憶する手段と、２回のリソグラフィー露光によって
形成され、周期的構造を形成する複数のマークからの反
射を測定するための鏡面散乱計測装置と、これら２回の
リソグラフィー露光のアライメント精度を評価するため
に、鏡面散乱計測装置から出力された処理信号と分光曲
線とを比較するための手段とを含んで構成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】さて、図面、特には図１（Ａ）、
（Ｂ）、及び（Ｃ）には、上述の目的のための当分野で
既知かつ常用されている典型的なパターンであるボック
ス内ボックスの測定パターンが示されている。図１
（Ｃ）に示されているこのボックス内ボックス１６は、
図１（Ａ）のパターン１２及び図１（Ｂ）のパターン２
４に対応する重ね合せられた二回のリソグラフィー露光
によって形成された合成パターンであり、これらの二回
のリソグラフィー露光は通常連続してなされるものであ
って、それぞれの露光に先だってレジスト層の塗布が、
露光後にはレジスト層の現像がなされ、前記二回のリソ
グラフィー露光工程の間にはエッチング工程やデポジシ
ョン工程が挟まれることもあるものである。一方のパタ
ーンの方が他方のパターンより大きくされており、小さ
い方のパターンの寸法が対象となっている最小パターン
サイズに極めて近いものとなっているのが理想的であ
る。
（Ｂ）、及び（Ｃ）には、上述の目的のための当分野で
既知かつ常用されている典型的なパターンであるボック
ス内ボックスの測定パターンが示されている。図１
（Ｃ）に示されているこのボックス内ボックス１６は、
図１（Ａ）のパターン１２及び図１（Ｂ）のパターン２
４に対応する重ね合せられた二回のリソグラフィー露光
によって形成された合成パターンであり、これらの二回
のリソグラフィー露光は通常連続してなされるものであ
って、それぞれの露光に先だってレジスト層の塗布が、
露光後にはレジスト層の現像がなされ、前記二回のリソ
グラフィー露光工程の間にはエッチング工程やデポジシ
ョン工程が挟まれることもあるものである。一方のパタ
ーンの方が他方のパターンより大きくされており、小さ
い方のパターンの寸法が対象となっている最小パターン
サイズに極めて近いものとなっているのが理想的であ
る。
【００１９】しかしながら、現行技術では、大きい方の
パターンも小さい方のパターンも数ミクロンオーダーの
横断面寸法でもって形成されるのが普通である。このよ
うな寸法は、現在の世代の市販されている集積回路の最
小パターンサイズに比べて、一桁又はそれ超えるほど大
きいものである。最小パターンサイズにおけるこのよう
な差があるため、重ね合せ精度バッジェットを最小パタ
ーンサイズの数分の一以内にするためには測定データの
処理が極めて困難となって来ており、また、更に小さな
構造においてはそのプロフィールを適正には表していな
い結果が出てしまうことがあった。従って、これらのパ
ターンの相対的位置及び実際のプロフィールを、別途の
プロセスで、光学顕微鏡、SEM、又はAFMを用いて観測
し、観測データを処理しなければならないことになる。
これらのプロセスは総て、像化技術によるものであり、
根本的な制約を持つものである。光学顕微鏡は、結像分
解能の点で限界がある。AFMによる方法は、準接触的な
技術であって、測定速度が非常に遅い。SEMによる方法
では、高真空中で観測をしなければならず、また、ウエ
ハを搬送することと適正圧になるまでの高価な真空容器
の真空引きとの必要があるため測定に要する時間が延
び、そして、一回の測定そのものも１０秒或いはそれを
超えるほどの時間が掛かるものである。ウエハを切断す
ることが必要となることもあり、また、様々な測定に対
応したウエハ照明角変更を行うために装置の設定変更が
必要となることもある。いずれにせよ、測定は破壊を伴
うものであり、非直接的ものであり、かつ必然的に低ス
ループットなものとなるが、加えて、（益々）複雑かつ
高コストの装置及びプロセス手法が要求されると同時に
測定生データに相当の処理を施すことも必要となってい
る。
パターンも小さい方のパターンも数ミクロンオーダーの
横断面寸法でもって形成されるのが普通である。このよ
うな寸法は、現在の世代の市販されている集積回路の最
小パターンサイズに比べて、一桁又はそれ超えるほど大
きいものである。最小パターンサイズにおけるこのよう
な差があるため、重ね合せ精度バッジェットを最小パタ
ーンサイズの数分の一以内にするためには測定データの
処理が極めて困難となって来ており、また、更に小さな
構造においてはそのプロフィールを適正には表していな
い結果が出てしまうことがあった。従って、これらのパ
ターンの相対的位置及び実際のプロフィールを、別途の
プロセスで、光学顕微鏡、SEM、又はAFMを用いて観測
し、観測データを処理しなければならないことになる。
これらのプロセスは総て、像化技術によるものであり、
根本的な制約を持つものである。光学顕微鏡は、結像分
解能の点で限界がある。AFMによる方法は、準接触的な
技術であって、測定速度が非常に遅い。SEMによる方法
では、高真空中で観測をしなければならず、また、ウエ
ハを搬送することと適正圧になるまでの高価な真空容器
の真空引きとの必要があるため測定に要する時間が延
び、そして、一回の測定そのものも１０秒或いはそれを
超えるほどの時間が掛かるものである。ウエハを切断す
ることが必要となることもあり、また、様々な測定に対
応したウエハ照明角変更を行うために装置の設定変更が
必要となることもある。いずれにせよ、測定は破壊を伴
うものであり、非直接的ものであり、かつ必然的に低ス
ループットなものとなるが、加えて、（益々）複雑かつ
高コストの装置及びプロセス手法が要求されると同時に
測定生データに相当の処理を施すことも必要となってい
る。
【００２０】図２は、本発明による典型的なパターンの
二つのレベル２０及び２２を示している。理論的には、
他方のレベルの繰り返し形状間に入る繰り返し形状を持
った一連の繰り返し形状列ならばどのようなものであっ
ても、本発明の基本原理によれば、使用可能である。し
かしながら、データ処理の複雑性及び所要時間を最小化
するために、（比較的短くすることができる）直線の列
を用いるのが好ましい。更には、本発明では、図２に示
されているようなテストパターンであってその中の一つ
のレベル（時系列的には二番目のレベル）はレジストに
よって出来たパターンであるテストパターンを使用して
本発明を実施するのが好適であるものと想定している
が、より長い直線を用いれば生データの信号対雑音比等
の向上が図れ得るし、また、比較的に長い並列接続等の
（斜め部分を含んでもよい）完全構造を用いて本発明を
実施することもできる。上記二つのパターン列は、類似
しかつ規則的な間隔（例えば、一定のピッチ又は間隔）
かつ同一の幅を持った繰り返し形状で構成されているの
が好ましいが、異なった幅及び間隔のものも使用可能で
あって、更には、これらの異なった幅及び間隔のものは
本発明の実施によって正確な評価対象とすることができ
る。
二つのレベル２０及び２２を示している。理論的には、
他方のレベルの繰り返し形状間に入る繰り返し形状を持
った一連の繰り返し形状列ならばどのようなものであっ
ても、本発明の基本原理によれば、使用可能である。し
かしながら、データ処理の複雑性及び所要時間を最小化
するために、（比較的短くすることができる）直線の列
を用いるのが好ましい。更には、本発明では、図２に示
されているようなテストパターンであってその中の一つ
のレベル（時系列的には二番目のレベル）はレジストに
よって出来たパターンであるテストパターンを使用して
本発明を実施するのが好適であるものと想定している
が、より長い直線を用いれば生データの信号対雑音比等
の向上が図れ得るし、また、比較的に長い並列接続等の
（斜め部分を含んでもよい）完全構造を用いて本発明を
実施することもできる。上記二つのパターン列は、類似
しかつ規則的な間隔（例えば、一定のピッチ又は間隔）
かつ同一の幅を持った繰り返し形状で構成されているの
が好ましいが、異なった幅及び間隔のものも使用可能で
あって、更には、これらの異なった幅及び間隔のものは
本発明の実施によって正確な評価対象とすることができ
る。
【００２１】図２の各パターンレベルの露光によって、
図２Ａの２４で示されているように、偶然に両レベルが
アライメントされた状態となっていることもあり得る
が、一般には、図２Ｂの２６で示されているように、或
る程度のアライメント誤差を持った状態となっている。
本発明の原理によれば、例えば図２Ａ又は２Ｂのような
合成パターンは回折格子として機能するものであり、ま
た、測定中に各パターンを撮像する必要はない。同様
に、本発明によれば、テストパターンを観測するための
光源に対する制限が大幅に緩和され、従って、必要な測
定装置及びその使用プロセスが単純化され、かつ、測定
プロセスのスループットが向上する。
図２Ａの２４で示されているように、偶然に両レベルが
アライメントされた状態となっていることもあり得る
が、一般には、図２Ｂの２６で示されているように、或
る程度のアライメント誤差を持った状態となっている。
本発明の原理によれば、例えば図２Ａ又は２Ｂのような
合成パターンは回折格子として機能するものであり、ま
た、測定中に各パターンを撮像する必要はない。同様
に、本発明によれば、テストパターンを観測するための
光源に対する制限が大幅に緩和され、従って、必要な測
定装置及びその使用プロセスが単純化され、かつ、測定
プロセスのスループットが向上する。
【００２２】回折格子の理論及び作用はよく理解された
ものであって、回折格子の周期的構造を構成する要素の
形状及び間隔の影響を非常に敏感に受ける回折格子効果
の解析及びシミュレーションを可能とするソフトウエア
もある。具体的には、回折格子が（コヒーレント又はイ
ンコヒーレントな）単色光又は広帯域光によって既知の
入射角で照明されると、当該回折格子中の各領域の不透
明度又は反射度の違いによる干渉パターンが生ずる。回
折格子を形成するマークの形状及び間隔に応じて、照明
放射（例えば、光）の波長とマークの間隔及びその他の
形状とが相互に作用して、出射角度及び波長に依存し
て、反射光又は透過光が強まるか相殺されることによる
固有の特性の挙動をこの干渉パターンは呈する。上記反
射光又は透過光の位相及び偏光状態についても同様の効
果が観測される。
ものであって、回折格子の周期的構造を構成する要素の
形状及び間隔の影響を非常に敏感に受ける回折格子効果
の解析及びシミュレーションを可能とするソフトウエア
もある。具体的には、回折格子が（コヒーレント又はイ
ンコヒーレントな）単色光又は広帯域光によって既知の
入射角で照明されると、当該回折格子中の各領域の不透
明度又は反射度の違いによる干渉パターンが生ずる。回
折格子を形成するマークの形状及び間隔に応じて、照明
放射（例えば、光）の波長とマークの間隔及びその他の
形状とが相互に作用して、出射角度及び波長に依存し
て、反射光又は透過光が強まるか相殺されることによる
固有の特性の挙動をこの干渉パターンは呈する。上記反
射光又は透過光の位相及び偏光状態についても同様の効
果が観測される。
【００２３】振幅及び位相の測定は、一般に分光反射率
計測法と呼ばれている。振幅、位相、及び偏光の測定
は、一般に分光偏光解析法と呼ばれている。いずれの方
法も本発明の実施において使うことが出来るものである
が、後者の方法は間隔及び実プロフィールを多少詳しく
抽出しはするが取得データには「自由度」が増えている
ものである。分光反射率計測法を用いて十分なアライメ
ント誤差決定精度が得られる場合には、データの処理及
び/又はマッチングが余り複雑にならなくて済むので、
分光反射率計測法を重ね合せ測定法に使用するのが好ま
しい。重ね合せパターンのプロフィールが理想的な「角
張った」プロフィールに近いプロフィールとなっている
ときには、このようなことができる。この場合、想定さ
れる多数の合成重ね合せ構造のモデルを作り、測定デー
タと比較しマッチングさせることが可能な応答曲線のラ
イブラリーを構築する必要がある。
計測法と呼ばれている。振幅、位相、及び偏光の測定
は、一般に分光偏光解析法と呼ばれている。いずれの方
法も本発明の実施において使うことが出来るものである
が、後者の方法は間隔及び実プロフィールを多少詳しく
抽出しはするが取得データには「自由度」が増えている
ものである。分光反射率計測法を用いて十分なアライメ
ント誤差決定精度が得られる場合には、データの処理及
び/又はマッチングが余り複雑にならなくて済むので、
分光反射率計測法を重ね合せ測定法に使用するのが好ま
しい。重ね合せパターンのプロフィールが理想的な「角
張った」プロフィールに近いプロフィールとなっている
ときには、このようなことができる。この場合、想定さ
れる多数の合成重ね合せ構造のモデルを作り、測定デー
タと比較しマッチングさせることが可能な応答曲線のラ
イブラリーを構築する必要がある。
【００２４】一方、重ね合せパターンのプロフィールに
おいてその角が丸くなっていたり全体が型崩れを起こし
ているときには、更なる自由度を持つ偏光解析法を使っ
てアライメント誤差をより精度よく決定することが可能
である。この場合には、更に多数の想定される合成重ね
合せ構造のモデルを作り、測定データと比較しマッチン
グさせることが可能な応答曲線のライブラリーを構築す
る必要がある。この応答曲線のライブラリーは、様々な
レベル間条件での重ね合せに対し、また、様々なアライ
メント誤差量やプロフィールの崩れに対して、基板及び
層物質の光学定数の測定値を用いて構築する必要があ
る。幸い、ウエハプロセスの特性は極めてよく分かって
いるので、新たなプロセス条件に対して一旦上記ライブ
ラリーが構築されれば、記憶されたスペクトルと測定さ
れたスペクトルとを比較することによって、アライメン
ト誤差を非常に速く決定することができる。
おいてその角が丸くなっていたり全体が型崩れを起こし
ているときには、更なる自由度を持つ偏光解析法を使っ
てアライメント誤差をより精度よく決定することが可能
である。この場合には、更に多数の想定される合成重ね
合せ構造のモデルを作り、測定データと比較しマッチン
グさせることが可能な応答曲線のライブラリーを構築す
る必要がある。この応答曲線のライブラリーは、様々な
レベル間条件での重ね合せに対し、また、様々なアライ
メント誤差量やプロフィールの崩れに対して、基板及び
層物質の光学定数の測定値を用いて構築する必要があ
る。幸い、ウエハプロセスの特性は極めてよく分かって
いるので、新たなプロセス条件に対して一旦上記ライブ
ラリーが構築されれば、記憶されたスペクトルと測定さ
れたスペクトルとを比較することによって、アライメン
ト誤差を非常に速く決定することができる。
【００２５】図６Ａ及び６Ｂには、反射タイプの重ね合
せターゲットが精度良くアライメントされたとき及び反
射タイプの重ね合せターゲットにアライメント誤差があ
るときの測定配置及び測定装置が示されている。簡単化
のために、反射率計測センサーだけが示されている。こ
の測定装置には、前記重ね合せターゲット領域に或る固
定された入射角で入射する平行光を発生する広帯域光源
が含まれている。反射光は、所望の波長域に亘って該反
射光の振幅及び位相を測定する波長分散型検出器によっ
て捕捉される。図６Ａでは、第１のマスクレベルと第２
のマスクレベルとが完璧にアライメントされており、図
示のようなスペクトル応答が合成重ね合せターゲットに
よって生成されている。図６Ｂでは、アライメントが若
干ずれており、上とは異なったスペクトル応答が測定さ
れている。
せターゲットが精度良くアライメントされたとき及び反
射タイプの重ね合せターゲットにアライメント誤差があ
るときの測定配置及び測定装置が示されている。簡単化
のために、反射率計測センサーだけが示されている。こ
の測定装置には、前記重ね合せターゲット領域に或る固
定された入射角で入射する平行光を発生する広帯域光源
が含まれている。反射光は、所望の波長域に亘って該反
射光の振幅及び位相を測定する波長分散型検出器によっ
て捕捉される。図６Ａでは、第１のマスクレベルと第２
のマスクレベルとが完璧にアライメントされており、図
示のようなスペクトル応答が合成重ね合せターゲットに
よって生成されている。図６Ｂでは、アライメントが若
干ずれており、上とは異なったスペクトル応答が測定さ
れている。
【００２６】いずれの場合においても、前記スペクトル
応答が専用コンピュータによって解析され、記憶されて
いる信号と比較され、そして、アライメント誤差がある
ときには該誤差が決定される。個々の重ね合せターゲッ
トは（例えば、１ミクロン又はそれ未満の）小さな寸法
とすることができるので、アライメント誤差決定精度を
極めて小さくすることができる。その他の利点として
は、速度向上（信号処理が、測定されたスペクトル曲線
と記憶されているデータとの比較、及び、最適フィッテ
ィング又はマッチングの決定に限定されるため）、撮像
の必要がなくなること、TISがなくなること、及び非接
触で動作可能であることが挙げられる。
応答が専用コンピュータによって解析され、記憶されて
いる信号と比較され、そして、アライメント誤差がある
ときには該誤差が決定される。個々の重ね合せターゲッ
トは（例えば、１ミクロン又はそれ未満の）小さな寸法
とすることができるので、アライメント誤差決定精度を
極めて小さくすることができる。その他の利点として
は、速度向上（信号処理が、測定されたスペクトル曲線
と記憶されているデータとの比較、及び、最適フィッテ
ィング又はマッチングの決定に限定されるため）、撮像
の必要がなくなること、TISがなくなること、及び非接
触で動作可能であることが挙げられる。
【００２７】上記光学的分光反射率計測法及び偏光解析
法のセンサーは非常に小型なものであるので、レジスト
トラック現像装置等のプロセス装置に組み込めばオンラ
イン測定を行うことが可能となり、従って、ステッパー
のアライメントシステムに対して直接フィードバックを
掛けることも可能となる。同じセンサーは、インライン
測定に用いられるスタンドアローンタイプの重ね合せ測
定装置においても、主要な役割を果たすものである。
法のセンサーは非常に小型なものであるので、レジスト
トラック現像装置等のプロセス装置に組み込めばオンラ
イン測定を行うことが可能となり、従って、ステッパー
のアライメントシステムに対して直接フィードバックを
掛けることも可能となる。同じセンサーは、インライン
測定に用いられるスタンドアローンタイプの重ね合せ測
定装置においても、主要な役割を果たすものである。
【００２８】図３には図２Ａのパターンに対応する対波
長振幅変化のシミュレーション結果が示されており、図
４には図２Ｂのパターンに対応する対波長振幅変化のシ
ミュレーション結果が示されている。本願議論の都合
上、図２Ａ（及び２Ｂ）の陰影濃度を違えて示されてい
る部分２２及び２４は異なった反射率を持っているもの
とされており、また、少なくとも一つのマークは異なっ
た幅を持っているものとされている。更に、照明は広帯
域光によってなされており、反射光は波長分散型検出器
によって解析されて、波長の関数としての反射率（振幅
及び位相）の分光曲線が得られるものとされている。当
業者なら直ぐに分かるように、測定結果曲線は図３及び
４のものと類似したものとなり、該測定結果曲線を処理
すれば相当する重ね合せ精度の情報が得られることにな
る。図２Ａの正しく重ね合せられたマーク間は実質的に
一定のピッチとなっているが、図２Ｂのアライメント誤
差のあるマーク間には二つ（又は三つ以上の）異なった
ピッチが生じている。
長振幅変化のシミュレーション結果が示されており、図
４には図２Ｂのパターンに対応する対波長振幅変化のシ
ミュレーション結果が示されている。本願議論の都合
上、図２Ａ（及び２Ｂ）の陰影濃度を違えて示されてい
る部分２２及び２４は異なった反射率を持っているもの
とされており、また、少なくとも一つのマークは異なっ
た幅を持っているものとされている。更に、照明は広帯
域光によってなされており、反射光は波長分散型検出器
によって解析されて、波長の関数としての反射率（振幅
及び位相）の分光曲線が得られるものとされている。当
業者なら直ぐに分かるように、測定結果曲線は図３及び
４のものと類似したものとなり、該測定結果曲線を処理
すれば相当する重ね合せ精度の情報が得られることにな
る。図２Ａの正しく重ね合せられたマーク間は実質的に
一定のピッチとなっているが、図２Ｂのアライメント誤
差のあるマーク間には二つ（又は三つ以上の）異なった
ピッチが生じている。
【００２９】図３には、様々な周波数又は波長域におけ
る光振幅のピークが示されている（但し、この図は１／
ピクセルの関数としてキャリブレーションされたもので
あり、この１／ピクセルとは、基本的には波長の逆数と
等価であるが、このキャリブレーションによって合成重
ね合せターゲットの空間的周期と反射光の波長とに特に
関連付けられたものである）。鋭いピーク３２及び幅広
のピーク３４が顕然としており、これらは、各ラインの
形状、反射率、及びプロフィールに依存して生ずるもの
である。図３では、鋭いピーク及び幅広のピークの形状
は共に略対称的になっているが、図４では、特に幅広の
ピーク４２及び長波長側の鋭いピーク４４において、顕
著な非対称性が見られる。この図４におけるピークの非
対称性は図２Ｂの合成パターンにアライメント誤差があ
ることによって生じた間隔の非一律性に起因するもので
あるが、図３においてはマーク間ピッチが略一律になっ
ているので非対称性は起きていない。従って、周期的構
造の周期が僅かに変動しただけで（これによって、アラ
イメント誤差によって複数のピッチ又は周期的間隔を持
ったパターンが生じて）前記分光曲線の形状は極めて敏
感に影響を受けるものであり、従って、アライメント誤
差を感度よく検出できることになり、また、経験的又は
シミュレーションデータとの比較によってアライメント
誤差の定量化が可能となる。
る光振幅のピークが示されている（但し、この図は１／
ピクセルの関数としてキャリブレーションされたもので
あり、この１／ピクセルとは、基本的には波長の逆数と
等価であるが、このキャリブレーションによって合成重
ね合せターゲットの空間的周期と反射光の波長とに特に
関連付けられたものである）。鋭いピーク３２及び幅広
のピーク３４が顕然としており、これらは、各ラインの
形状、反射率、及びプロフィールに依存して生ずるもの
である。図３では、鋭いピーク及び幅広のピークの形状
は共に略対称的になっているが、図４では、特に幅広の
ピーク４２及び長波長側の鋭いピーク４４において、顕
著な非対称性が見られる。この図４におけるピークの非
対称性は図２Ｂの合成パターンにアライメント誤差があ
ることによって生じた間隔の非一律性に起因するもので
あるが、図３においてはマーク間ピッチが略一律になっ
ているので非対称性は起きていない。従って、周期的構
造の周期が僅かに変動しただけで（これによって、アラ
イメント誤差によって複数のピッチ又は周期的間隔を持
ったパターンが生じて）前記分光曲線の形状は極めて敏
感に影響を受けるものであり、従って、アライメント誤
差を感度よく検出できることになり、また、経験的又は
シミュレーションデータとの比較によってアライメント
誤差の定量化が可能となる。
【００３０】図５には、対波長位相変化のシミュレーシ
ョン結果の曲線が二つ示されている。実線の曲線５２は
図２Ａの良好にアライメントされた重ね合せパターンに
対応しており、破線の曲線５４は僅かなアライメント誤
差を持ったパターンに対応している。対波長の関数の変
化（例えば曲線形状）及びこの変化量はアライメント誤
差量に依存して変化するものであって、これを処理すれ
ば、図３及び４の対波長振幅変化と同じく、前記アライ
メント誤差量を極めて鋭敏に定量化する指標となること
がわかる。
ョン結果の曲線が二つ示されている。実線の曲線５２は
図２Ａの良好にアライメントされた重ね合せパターンに
対応しており、破線の曲線５４は僅かなアライメント誤
差を持ったパターンに対応している。対波長の関数の変
化（例えば曲線形状）及びこの変化量はアライメント誤
差量に依存して変化するものであって、これを処理すれ
ば、図３及び４の対波長振幅変化と同じく、前記アライ
メント誤差量を極めて鋭敏に定量化する指標となること
がわかる。
【００３１】補正を掛けたり、プロセスを継続するのに
十分な重ね合せ精度となっているか否かを決定すること
ができる重ね合せ誤差の定量的測定がなされるようにな
っているのが好ましい。（既に形成された構造と次ぎの
レイヤーのための現像済レジストとを対象とした測定が
なされ、重ね合せ誤差が許容できない程の測定結果が出
たときには、その現像済レジストを除去して、新たにレ
ジスト層を塗布し、露光し、現像するようにすることが
でき、従って、当該ウエハのそれまでのプロセスに掛か
った製造コストを無駄にしないで済むことができる。集
積回路中の構造素子形成プロセスが実質的に完了した後
にそれらの素子間の結線を行うための微細なリソグラフ
ィーパターン形成プロセスが多くなされるため、このよ
うな救済ができることは非常に重要な意味を持つと言え
る。）重ね合せ誤差に起因する非対称性や位相関数の変
化の程度は、偏光解析法技術を使用する場合には特に、
マークのサイズやプロフィール等の他のパラメータによ
る影響を受けることがあるが、これらの重ね合せ誤差の
変化に起因する非対称性や位相関数の変化は評価可能で
あり前記ライブラリーデータに組み入れることができ
る。
十分な重ね合せ精度となっているか否かを決定すること
ができる重ね合せ誤差の定量的測定がなされるようにな
っているのが好ましい。（既に形成された構造と次ぎの
レイヤーのための現像済レジストとを対象とした測定が
なされ、重ね合せ誤差が許容できない程の測定結果が出
たときには、その現像済レジストを除去して、新たにレ
ジスト層を塗布し、露光し、現像するようにすることが
でき、従って、当該ウエハのそれまでのプロセスに掛か
った製造コストを無駄にしないで済むことができる。集
積回路中の構造素子形成プロセスが実質的に完了した後
にそれらの素子間の結線を行うための微細なリソグラフ
ィーパターン形成プロセスが多くなされるため、このよ
うな救済ができることは非常に重要な意味を持つと言え
る。）重ね合せ誤差に起因する非対称性や位相関数の変
化の程度は、偏光解析法技術を使用する場合には特に、
マークのサイズやプロフィール等の他のパラメータによ
る影響を受けることがあるが、これらの重ね合せ誤差の
変化に起因する非対称性や位相関数の変化は評価可能で
あり前記ライブラリーデータに組み入れることができ
る。
【００３２】従って、或るパターンサイズ領域において
パターン形状（例えば、ピッチ、幅、プロフィール）が
少なくとも或る程度類似したものであれば、図２、２
Ａ、及び２Ｂに関連して上述したように異なったアライ
メント誤差で重ね合せパターンを露光し、図３及び４の
ような分光観測を行い、そして、得られた分光曲線を処
理して、予めシミュレーションすることによって得られ
ている記憶された曲線と比較してアライメント誤差を決
定することによって、本発明によるプロセスのキャリブ
レーション又は確認をすることが可能となる。ここで
は、SEM又はAFMを使用して同じパターンを観測又は計測
することによって、その結果と前記計算上のアライメン
ト誤差とを比較することが出来る。両者の結果が一致し
ていないときには、SEMによる断面データを用いて、前
記重ね合せターゲットの物理的特性をよりよくモデル化
するためのシミュレーションを追加する必要性が出てく
る場合もある。
パターン形状（例えば、ピッチ、幅、プロフィール）が
少なくとも或る程度類似したものであれば、図２、２
Ａ、及び２Ｂに関連して上述したように異なったアライ
メント誤差で重ね合せパターンを露光し、図３及び４の
ような分光観測を行い、そして、得られた分光曲線を処
理して、予めシミュレーションすることによって得られ
ている記憶された曲線と比較してアライメント誤差を決
定することによって、本発明によるプロセスのキャリブ
レーション又は確認をすることが可能となる。ここで
は、SEM又はAFMを使用して同じパターンを観測又は計測
することによって、その結果と前記計算上のアライメン
ト誤差とを比較することが出来る。両者の結果が一致し
ていないときには、SEMによる断面データを用いて、前
記重ね合せターゲットの物理的特性をよりよくモデル化
するためのシミュレーションを追加する必要性が出てく
る場合もある。
【００３３】さて、図７を参照して、本実施形態の方法
の要点を述べる。合成重ね合せターゲット７１は、重ね
合せ測定領域と呼ばれるウエハ７２上の特定領域内に二
つの連続したマスクレベルパターンを重ね合せることに
よって得られる。第二番目のマスクレベルはレジストに
よる構造であり、第一番目のマスクレベルは前記ウエハ
基板の同一領域上のエッチングされた構造である。
の要点を述べる。合成重ね合せターゲット７１は、重ね
合せ測定領域と呼ばれるウエハ７２上の特定領域内に二
つの連続したマスクレベルパターンを重ね合せることに
よって得られる。第二番目のマスクレベルはレジストに
よる構造であり、第一番目のマスクレベルは前記ウエハ
基板の同一領域上のエッチングされた構造である。
【００３４】前記ウエハは、前記合成重ね合せターゲッ
トを解析するために使用される、反射率装置又は偏光解
析装置タイプの鏡面分光散乱計測装置の下に置かれる。
波長分散型検出器７４によって取得された測定データ
（及び、振幅及び位相の分光曲線）は、測定データとラ
イブラリー７６に記憶された全アライメント誤差範囲に
おける前記合成ターゲットの厳密なモデル化によって予
め得られているシミュレーションデータとをマッチング
させるための最適化プログラムを走らせるための高処理
能力が要求されるため、ワークステーション等のデータ
プロセッサー７５によって処理される。大域的最適化手
法を使って、モデルデータとの最適フィッティングを求
めて、前記ターゲットのアライメント誤差が数値化され
る。
トを解析するために使用される、反射率装置又は偏光解
析装置タイプの鏡面分光散乱計測装置の下に置かれる。
波長分散型検出器７４によって取得された測定データ
（及び、振幅及び位相の分光曲線）は、測定データとラ
イブラリー７６に記憶された全アライメント誤差範囲に
おける前記合成ターゲットの厳密なモデル化によって予
め得られているシミュレーションデータとをマッチング
させるための最適化プログラムを走らせるための高処理
能力が要求されるため、ワークステーション等のデータ
プロセッサー７５によって処理される。大域的最適化手
法を使って、モデルデータとの最適フィッティングを求
めて、前記ターゲットのアライメント誤差が数値化され
る。
【００３５】以上から、本実施形態によれば、重ね合せ
パターンを撮像する必要がなく、従って、１ミクロンよ
り遥かに小さいパターンサイズにも適用可能な、重ね合
せ誤差測定技術が得られる。本実施形態によれば、複雑
性及びコストが低下した、インライン又はオンラインで
適用可能で他の関連測定と同時に適用することも可能な
装置及び手続きを用いて、分解能、繰り返し精度、再現
精度、定量化精度の向上が得られる。本実施形態は光学
的技術を用いたものであるが、像化の必要がなく、顕微
鏡を要さないため、TIS（撮像システムにおける装置の
非対称性が測定誤差に与える影響の尺度）が起き得な
い。更には、本実施形態によれば、広帯域照明を用いた
パターン照明によって起こる干渉パターンに対応する分
光応答の直接的検出結果だけを処理することによってア
ライメント誤差の定量的測定ができる。
パターンを撮像する必要がなく、従って、１ミクロンよ
り遥かに小さいパターンサイズにも適用可能な、重ね合
せ誤差測定技術が得られる。本実施形態によれば、複雑
性及びコストが低下した、インライン又はオンラインで
適用可能で他の関連測定と同時に適用することも可能な
装置及び手続きを用いて、分解能、繰り返し精度、再現
精度、定量化精度の向上が得られる。本実施形態は光学
的技術を用いたものであるが、像化の必要がなく、顕微
鏡を要さないため、TIS（撮像システムにおける装置の
非対称性が測定誤差に与える影響の尺度）が起き得な
い。更には、本実施形態によれば、広帯域照明を用いた
パターン照明によって起こる干渉パターンに対応する分
光応答の直接的検出結果だけを処理することによってア
ライメント誤差の定量的測定ができる。
【００３６】以上では一つの好ましい実施例を基に本発
明を記載したが、当業者なら、添付の特許請求の範囲の
真意及び範囲内の変更をなして本発明を実施することも
できることが分かる。
明を記載したが、当業者なら、添付の特許請求の範囲の
真意及び範囲内の変更をなして本発明を実施することも
できることが分かる。
【図１】既知の測定技術で使用されるボックス内ボック
ス像を示す説明図である。
ス像を示す説明図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態による各パターンレ
ベルを示す説明図である。
ベルを示す説明図である。
【図２Ａ】所望のアライメント精度で重ね合せられた図
2のパターンの像を示す説明図である。
2のパターンの像を示す説明図である。
【図２Ｂ】アライメント誤差のある状態で重ね合せられ
た図２のパターンの像を示す説明図である。
た図２のパターンの像を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態による図２Ａ（良好アライメ
ント）に対応するフーリエスペクトルのシミュレーショ
ン結果を示すグラフである。
ント）に対応するフーリエスペクトルのシミュレーショ
ン結果を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態による図２Ｂ（不良アライメ
ント）に対応するフーリエスペクトルのシミュレーショ
ン結果を示すグラフである。
ント）に対応するフーリエスペクトルのシミュレーショ
ン結果を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態による良好アライメント応答
及び不良アライメント応答の双方を併載した本発明の実
施形態による位相フーリエスペクトルのシミュレーショ
ン結果を示すグラフである。
及び不良アライメント応答の双方を併載した本発明の実
施形態による位相フーリエスペクトルのシミュレーショ
ン結果を示すグラフである。
【図６Ａ】分光反射率検出器と厳密にアライメントされ
た合成重ね合せターゲットを持つウエハとを含んだ、本
発明の実施形態による測定装置の略図である。
た合成重ね合せターゲットを持つウエハとを含んだ、本
発明の実施形態による測定装置の略図である。
【図６Ｂ】分光反射率検出器と若干のアライメント誤差
がある状態での合成重ね合せターゲットを持つウエハと
を含んだ、本発明の実施形態による測定装置の略図であ
る。
がある状態での合成重ね合せターゲットを持つウエハと
を含んだ、本発明の実施形態による測定装置の略図であ
る。
【図７】本発明の実施形態による測定プロセスの概念図
である。
である。
【図８】第1回微小パターン再現性ワークショップでのS
panos、Niu、及びJakatdarによる発表の際の説明図であ
る。
panos、Niu、及びJakatdarによる発表の際の説明図であ
る。
７１ 合成重ね合わせターゲット
７２ ウエハ
７４ 波長分散型検出器
７５ データプロセッサー
７６ ライブラリー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA56 BB02 BB27 CC19
FF42 FF51 HH12 JJ08
5F046 EA07 EA23 EA26 EC05 FA20
Claims (12)
- 【請求項１】 連続したリソグラフィー露光の重ね合せ
精度を測定する方法であって、 第１の分離したパターンを形成するステップと、 前記パターンが形成された表面上に、前記第１の分離し
たパターンの間に挟まれる第２の分離したパターンを形
成するステップと、 前記第１及び第２の分離したパターンを照明して、干渉
パターンを検出するステップとを含む重ね合わせ測定方
法。 - 【請求項２】 前記干渉パターンに対応する分光応答を
計算するステップを含む請求項１に記載の重ね合わせ測
定方法。 - 【請求項３】 前記照明及び検出するステップは鏡面分
光散乱測定装置によって実行される請求項１に記載の重
ね合わせ測定方法。 - 【請求項４】 前記散乱測定装置は反射率計測装置であ
る請求項３に記載の重ね合わせ測定方法。 - 【請求項５】 前記散乱測定装置は偏光解析計測装置で
ある請求項３に記載の重ね合わせ測定方法。 - 【請求項６】 前記偏光解析計測装置は広帯域照明を用
いて２つの直交した偏光の複素分光反射率比を測定する
請求項５に記載の重ね合わせ測定方法。 - 【請求項７】 前記照明光は広帯域光である請求項１に
記載重ね合わせ測定の方法。 - 【請求項８】 前記検出により振幅及び位相を測定する
請求項１に記載の重ね合わせ測定方法。 - 【請求項９】 前記照明及び検出するステップにおいて
は分光曲線の測定結果を出し、さらに前記第１及び第２
のパターンのシミュレーションモデルを作って分光シミ
ュレーション曲線を得るステップと、 前記分光曲線の測定結果と前記分光シミュレーション曲
線とを比較するステップとを含む請求項１に記載の重ね
合わせ測定方法。 - 【請求項１０】 前記比較するステップは最適フィッテ
ィングを決定してアライメント誤差値を定量化するため
の最適化技術を含んでいる請求項９に記載の重ね合わせ
測定方法。 - 【請求項１１】 リソグラフィー露光によって形成され
た複数の第１マーク、及び他のリソグラフィー露光によ
って前記複数のマークの間に形成された第２マークを含
み、 前記第２マークと前記複数の第１マークとは周期的構造
を形成しているテストマーク。 - 【請求項１２】 分光曲線を記憶する手段と、 ２回のリソグラフィー露光によって形成され、周期的構
造を形成する複数のマークからの反射を測定するための
鏡面散乱計測装置と、 前記２回のリソグラフィー露光のアライメント精度を評
価するために、前記鏡面散乱計測装置から出力された処
理信号と前記分光曲線とを比較するための手段とを含む
非像化測定装置。
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|---|---|
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004006895A (ja) * | 2002-05-30 | 2004-01-08 | Agere Systems Inc | スキャタロメトリ識別法を利用したオーバーレイ測定 |
| WO2004107415A1 (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-09 | Nikon Corporation | 位置情報計測方法及び装置、並びに露光方法及び装置 |
| JP2005505929A (ja) * | 2001-10-10 | 2005-02-24 | アクセント オプティカル テクノロジーズ，インク． | 断面解析による焦点中心の決定 |
| JP2007305971A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-11-22 | Jordan Valley Semiconductors Ltd | Ｘ線を用いるオーバレイ計測 |
| JP2008022004A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Tokyo Electron Ltd | 光計測を用いた二重露光リソグラフィの位置精度判断 |
| JP2008124467A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置のアライメントセンサを用いたｃｄ決定システムおよび方法 |
| JP2008311645A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Asml Netherlands Bv | インスペクション方法および装置、リソグラフィ装置、リソグラフィ処理セル、ならびにデバイス製造方法 |
| JP2013210383A (ja) * | 2005-11-15 | 2013-10-10 | Zygo Corp | 光学的に未処理の表面特徴の特性を測定する干渉計及び方法 |
| US9612108B2 (en) | 2014-11-14 | 2017-04-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Measurement apparatus and measurement method |
| JP2020516948A (ja) * | 2017-04-14 | 2020-06-11 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 測定方法、デバイス製造方法、計測装置およびリソグラフィシステム |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6689519B2 (en) | 2000-05-04 | 2004-02-10 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for lithography process control |
| US7541201B2 (en) | 2000-08-30 | 2009-06-02 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry |
| US7317531B2 (en) * | 2002-12-05 | 2008-01-08 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry |
| US6694284B1 (en) | 2000-09-20 | 2004-02-17 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining at least four properties of a specimen |
| US6919957B2 (en) * | 2000-09-20 | 2005-07-19 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a critical dimension, a presence of defects, and a thin film characteristic of a specimen |
| US6782337B2 (en) | 2000-09-20 | 2004-08-24 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a critical dimension an a presence of defects on a specimen |
| US6673637B2 (en) | 2000-09-20 | 2004-01-06 | Kla-Tencor Technologies | Methods and systems for determining a presence of macro defects and overlay of a specimen |
| US6891610B2 (en) * | 2000-09-20 | 2005-05-10 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining an implant characteristic and a presence of defects on a specimen |
| US7130029B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-10-31 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining an adhesion characteristic and a thickness of a specimen |
| US6891627B1 (en) | 2000-09-20 | 2005-05-10 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a critical dimension and overlay of a specimen |
| US6812045B1 (en) | 2000-09-20 | 2004-11-02 | Kla-Tencor, Inc. | Methods and systems for determining a characteristic of a specimen prior to, during, or subsequent to ion implantation |
| JP2002134396A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法および半導体パターン自動調節装置 |
| US20030002043A1 (en) | 2001-04-10 | 2003-01-02 | Kla-Tencor Corporation | Periodic patterns and technique to control misalignment |
| US6986280B2 (en) * | 2002-01-22 | 2006-01-17 | Fei Company | Integrated measuring instrument |
| US6735485B1 (en) * | 2002-11-08 | 2004-05-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Overlay registration correction method for multiple product type microelectronic fabrication foundry facility |
| US7193715B2 (en) * | 2002-11-14 | 2007-03-20 | Tokyo Electron Limited | Measurement of overlay using diffraction gratings when overlay exceeds the grating period |
| US6968253B2 (en) * | 2003-05-07 | 2005-11-22 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Computer-implemented method and carrier medium configured to generate a set of process parameters for a lithography process |
| US7065737B2 (en) * | 2004-03-01 | 2006-06-20 | Advanced Micro Devices, Inc | Multi-layer overlay measurement and correction technique for IC manufacturing |
| NL1026013C2 (nl) * | 2004-04-23 | 2005-10-25 | Otb Group Bv | Werkwijze en inrichting voor het nauwkeurig aanbrengen van structuren op een substraat. |
| US20080144036A1 (en) | 2006-12-19 | 2008-06-19 | Asml Netherlands B.V. | Method of measurement, an inspection apparatus and a lithographic apparatus |
| US7791727B2 (en) | 2004-08-16 | 2010-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization |
| US7171284B2 (en) * | 2004-09-21 | 2007-01-30 | Timbre Technologies, Inc. | Optical metrology model optimization based on goals |
| US7379184B2 (en) * | 2004-10-18 | 2008-05-27 | Nanometrics Incorporated | Overlay measurement target |
| US20060109463A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-25 | Asml Netherlands B.V. | Latent overlay metrology |
| US7453577B2 (en) * | 2004-12-14 | 2008-11-18 | Asml Netherlands B.V. | Apparatus and method for inspecting a patterned part of a sample |
| US7477396B2 (en) * | 2005-02-25 | 2009-01-13 | Nanometrics Incorporated | Methods and systems for determining overlay error based on target image symmetry |
| US7808643B2 (en) * | 2005-02-25 | 2010-10-05 | Nanometrics Incorporated | Determining overlay error using an in-chip overlay target |
| US7656529B1 (en) | 2006-05-30 | 2010-02-02 | Mehrdad Nikoonahad | Overlay error measurement using fourier optics |
| KR100818999B1 (ko) * | 2006-10-09 | 2008-04-02 | 삼성전자주식회사 | 마스크 제작 방법 |
| US7619737B2 (en) * | 2007-01-22 | 2009-11-17 | Asml Netherlands B.V | Method of measurement, an inspection apparatus and a lithographic apparatus |
| US20090296075A1 (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-03 | Nanometrics Incorporated | Imaging Diffraction Based Overlay |
| US8313877B2 (en) * | 2009-06-12 | 2012-11-20 | Micron Technology, Inc. | Photolithography monitoring mark, photolithography mask comprising an exposure monitoring mark, and phase shift mask comprising an exposure monitoring mark |
| CN102540734A (zh) * | 2010-12-08 | 2012-07-04 | 无锡华润上华科技有限公司 | 套刻测试方法 |
| US9007584B2 (en) | 2010-12-27 | 2015-04-14 | Nanometrics Incorporated | Simultaneous measurement of multiple overlay errors using diffraction based overlay |
| US8582114B2 (en) | 2011-08-15 | 2013-11-12 | Kla-Tencor Corporation | Overlay metrology by pupil phase analysis |
| US9355812B2 (en) * | 2014-06-02 | 2016-05-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Processing apparatus and processing method |
| WO2015193904A1 (en) * | 2014-06-19 | 2015-12-23 | Nova Measuring Instruments Ltd. | Test structure design for metrology measurements in patterned samples |
| US10883924B2 (en) | 2014-09-08 | 2021-01-05 | The Research Foundation Of State University Of New York | Metallic gratings and measurement methods thereof |
| US10451412B2 (en) | 2016-04-22 | 2019-10-22 | Kla-Tencor Corporation | Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2450468A1 (fr) * | 1979-02-27 | 1980-09-26 | Thomson Csf | Systeme optique d'alignement de deux motifs et photorepeteur mettant en oeuvre un tel systeme |
| US5216257A (en) * | 1990-07-09 | 1993-06-01 | Brueck Steven R J | Method and apparatus for alignment and overlay of submicron lithographic features |
| JP3284641B2 (ja) * | 1992-09-03 | 2002-05-20 | ソニー株式会社 | 重ね合わせ精度測定機の測定条件の最適化方法、並びにアラインメントマーク形状あるいは露光装置におけるアラインメントマーク測定方式の最適化方法 |
| US5677091A (en) * | 1994-11-01 | 1997-10-14 | International Business Machines Corporation | Lithographic print bias/overlay target and applied metrology |
| KR100500199B1 (ko) * | 1995-05-29 | 2005-11-01 | 가부시키가이샤 니콘 | 마스크패턴을겹쳐서노광하는노광방법 |
| US5948482A (en) * | 1995-09-19 | 1999-09-07 | University Of New Mexico | Ambient pressure process for preparing aerogel thin films reliquified sols useful in preparing aerogel thin films |
| US5757507A (en) * | 1995-11-20 | 1998-05-26 | International Business Machines Corporation | Method of measuring bias and edge overlay error for sub-0.5 micron ground rules |
| US5805290A (en) * | 1996-05-02 | 1998-09-08 | International Business Machines Corporation | Method of optical metrology of unresolved pattern arrays |
| US5701013A (en) * | 1996-06-07 | 1997-12-23 | Mosel Viltelic, Inc. | Wafer metrology pattern integrating both overlay and critical dimension features for SEM or AFM measurements |
| KR0172801B1 (ko) * | 1996-06-24 | 1999-03-20 | 김주용 | 공정 마진 테스트용 포토 마스크와 테스트 방법 |
| US6224976B1 (en) * | 1996-08-14 | 2001-05-01 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Adhesive transparent resin and a composite including the same |
| JP2001272208A (ja) | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Toshiba Corp | 重ね合わせずれ検査装置、重ね合わせずれ検査用マークおよび重ね合わせずれ検査方法 |
| IL138552A (en) | 2000-09-19 | 2006-08-01 | Nova Measuring Instr Ltd | Measurement of transverse displacement by optical method |
| US6819426B2 (en) * | 2001-02-12 | 2004-11-16 | Therma-Wave, Inc. | Overlay alignment metrology using diffraction gratings |
| US6699624B2 (en) | 2001-02-27 | 2004-03-02 | Timbre Technologies, Inc. | Grating test patterns and methods for overlay metrology |
| US6458605B1 (en) * | 2001-06-28 | 2002-10-01 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method and apparatus for controlling photolithography overlay registration |
-
2001
- 2001-06-15 US US09/881,026 patent/US20020192577A1/en not_active Abandoned
-
2002
- 2002-06-14 JP JP2002173761A patent/JP4196319B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-11-12 US US10/704,979 patent/US7087352B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-12-27 US US11/316,913 patent/US7368206B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005505929A (ja) * | 2001-10-10 | 2005-02-24 | アクセント オプティカル テクノロジーズ，インク． | 断面解析による焦点中心の決定 |
| JP2004006895A (ja) * | 2002-05-30 | 2004-01-08 | Agere Systems Inc | スキャタロメトリ識別法を利用したオーバーレイ測定 |
| WO2004107415A1 (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-09 | Nikon Corporation | 位置情報計測方法及び装置、並びに露光方法及び装置 |
| JP2013210383A (ja) * | 2005-11-15 | 2013-10-10 | Zygo Corp | 光学的に未処理の表面特徴の特性を測定する干渉計及び方法 |
| JP2013224945A (ja) * | 2005-11-15 | 2013-10-31 | Zygo Corp | 光学的に未処理の表面特徴の特性を測定する干渉計及び方法 |
| JP2007305971A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-11-22 | Jordan Valley Semiconductors Ltd | Ｘ線を用いるオーバレイ計測 |
| JP2008022004A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Tokyo Electron Ltd | 光計測を用いた二重露光リソグラフィの位置精度判断 |
| JP2008124467A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置のアライメントセンサを用いたｃｄ決定システムおよび方法 |
| JP2008311645A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Asml Netherlands Bv | インスペクション方法および装置、リソグラフィ装置、リソグラフィ処理セル、ならびにデバイス製造方法 |
| US7911612B2 (en) | 2007-06-13 | 2011-03-22 | Asml Netherlands B.V. | Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method |
| US9612108B2 (en) | 2014-11-14 | 2017-04-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Measurement apparatus and measurement method |
| JP2020516948A (ja) * | 2017-04-14 | 2020-06-11 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 測定方法、デバイス製造方法、計測装置およびリソグラフィシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4196319B2 (ja) | 2008-12-17 |
| US7368206B2 (en) | 2008-05-06 |
| US7087352B2 (en) | 2006-08-08 |
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| US20020192577A1 (en) | 2002-12-19 |
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