JP2007505322A - Line profile asymmetry measurement - Google Patents

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Abstract

本発明の側面は、マイクロ電子フィーチャのアレイの対称性/非対称性を測定するための方法及び機構を提供する。本発明の一実施形態は、マイクロ電子デバイスにおける三次元構造の非対称性を測定する方法を提供する。本方法により、光は、マイクロ電子デバイスのマイクロ電子フィーチャのアレイに向けられる。光は、複数のマイクロ電子フィーチャの全長及び全幅を含むアレイの一部を照射する。アレイから散乱し戻された光は、一又はそれ以上の反射角、一又はそれ以上の波長、或いはそれらの組み合わせから成る群より選択された条件で検出される。本方法はまた、反射の余角からのデータを調べることを含む操作を実行することにより、戻り散乱光の一又はそれ以上の特性を調べることも含む。  Aspects of the invention provide methods and mechanisms for measuring symmetry / asymmetry of arrays of microelectronic features. One embodiment of the present invention provides a method for measuring asymmetry of a three-dimensional structure in a microelectronic device. With this method, light is directed to the array of microelectronic features of the microelectronic device. The light illuminates a portion of the array that includes the entire length and width of the plurality of microelectronic features. Light scattered back from the array is detected under conditions selected from the group consisting of one or more reflection angles, one or more wavelengths, or combinations thereof. The method also includes examining one or more characteristics of the backscattered light by performing operations including examining data from the reflection reflection angle.

Description

本発明は、マイクロ電子デバイスの光学的検証、特に、散乱測定を使用した線プロファイル非対称性の測定に関するものである。   The present invention relates to optical verification of microelectronic devices, and in particular to measurement of line profile asymmetry using scatterometry.

(関連出願の相互引用)
本出願は、2002年2月28日に出願された「散乱測定を使った線プロファイル非対称性測定」という名称の米国特許出願第10/086339号(公開番号第2002/0149782号)の一部継続出願であり、かつ、2003年9月12日に出願された「線プロファイル非対称性測定」という名称の米国仮特許出願第60/502,444号、及び2001年3月2日に出願された「散乱測定を使用した線プロファイル非対称性の測定によるプロセス品質認定」という名称の米国仮特許出願第60/273,039号に基づく優先権を主張するものである。これらの出願の各々の全体が、引用により本出願に組み入れられる。
(Mutual citation of related applications)
This application is a continuation of US patent application Ser. No. 10/086339 (Publication No. 2002/0149782) entitled “Line Profile Asymmetry Measurement Using Scatterometry” filed on Feb. 28, 2002. U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 502,444 entitled “Line Profile Asymmetry Measurement” filed on Sep. 12, 2003 and filed on Mar. 2, 2001. Claims priority based on US Provisional Patent Application No. 60 / 273,039 entitled "Process Quality Certification by Measuring Line Profile Asymmetry Using Scatterometry". The entirety of each of these applications is incorporated herein by reference.

以下の解説は、著者及び発行年によって多数の刊行物を参照し、かつ、最近の発行日のため、特定の刊行物は本発明に関する従来技術とみなされるべきではない、ということに注意せよ。本出願における、このような刊行物の解説は、より完全な理解のために与えられたものであり、このような刊行物が特許性の判断の目的のための従来技術であることの容認と解釈されるべきではない。   Note that the following discussion refers to a number of publications by author and year of publication, and because of the recent publication date, a particular publication should not be considered prior art with respect to the present invention. The commentary on such publications in this application is given for a more complete understanding and that such publications are prior art for the purpose of patentability determination and Should not be interpreted.

マイクロ電子デバイスの製造は、含まれる様々なプロセスステップのために様々な装置を使用する複雑な手順である。第一に、リソグラフィプロセスが、作成されている画像を、フォトレジストとして知られる感光材料に転写する。そして次に、フォトレジスト内のこの画像は、エッチングとして知られる次のパターニングプロセスにおいて、マスクとして働く。エッチングは、レジスト画像を多結晶シリコンのような適当な材料に転写するプロセスである。次に、エッチングされた材料を、絶縁材料で満ち溢れさせ、必要な場合には平坦化し、そして、再びプロセス全体が開始する。   The manufacture of microelectronic devices is a complex procedure that uses a variety of equipment for the various process steps involved. First, a lithographic process transfers the image being created to a photosensitive material known as a photoresist. This image in the photoresist then serves as a mask in the next patterning process known as etching. Etching is the process of transferring the resist image to a suitable material such as polycrystalline silicon. The etched material is then flooded with insulating material, planarized if necessary, and the entire process begins again.

プロセス全体にわたって、作成されているデバイスは、あちらこちらのステップにおいて、本質的に対称であるべきであり、すなわち、正しく製造されたトランジスタゲートは、等しい左右の側壁、並びに等しい左右の角丸め等のような他のフィーチャを持つであろう。処理の間にエラーが生じた場合には、この望まれる対称性は損なわれ、結果として、デバイスの完全性又は機能性もまた損なわれるであろう。非対称性がかなり激しい場合には、デバイスは、全く機能しないであろう。   Throughout the process, the device being created should be essentially symmetric in every step, i.e. correctly manufactured transistor gates should have equal left and right sidewalls, as well as equal left and right corner rounding, etc. Will have other features like. If an error occurs during processing, this desired symmetry will be compromised and, as a result, the integrity or functionality of the device will also be compromised. If the asymmetry is fairly severe, the device will not work at all.

本発明は、散乱測定によって対称性/非対称性の測定を実施すること、に関するものである。散乱測定は、マイクロ電子デバイスについての対称性又は非対称性の測定によく適した光学的検証手法である。マイクロ電子フィーチャのアレイから散乱された光を分析することにより、線プロファイルの測定を行うことができる。特に、余角、すなわち表面と垂直な位置から+45度及び−45度において測定する散乱測定は、これらの角度において線プロファイルの反射率特性が変化し得るので、対称性/非対称性測定に理想的に適しており、とはいえ、非対称性を検出するために、余角は必ずしも必要とはされない。この効果の感度を高めるために、フィーチャのアレイは、明細書及び特許請求の範囲全体にわたって一般円錐構成として知られる特定の配向で配置されるべきであり、すなわち、照射ビームの波動ベクトルがアレイの対称面に対して平行なままでないものの1つである。   The present invention relates to performing a symmetry / asymmetric measurement by scatterometry. Scattering is an optical verification technique that is well suited for measuring symmetry or asymmetry for microelectronic devices. By analyzing the light scattered from the array of microelectronic features, a line profile measurement can be made. In particular, scatter measurements, measured at +45 degrees and -45 degrees from a position perpendicular to the surface, that is perpendicular to the surface, are ideal for symmetric / asymmetric measurements because the reflectance characteristics of the line profile can change at these angles. However, the corner angle is not necessarily required to detect asymmetry. In order to increase the sensitivity of this effect, the array of features should be arranged in a specific orientation known throughout the specification and claims as a general conical configuration, i.e. the wave vector of the illumination beam One of them that does not remain parallel to the plane of symmetry.

従来技術の手法は、典型的には「従来の」散乱を用いる。これらは、表面の粗さ、傷、ピッチング等の測定を意図した測定である。しかしながら、本発明は、回折の物理的特性に基づくものであり、本発明における測定は、常に(線/空間格子のような)周期的フィーチャについて生じている。   Prior art approaches typically use “conventional” scattering. These are measurements intended to measure surface roughness, scratches, pitching, and the like. However, the present invention is based on the physical properties of diffraction, and measurements in the present invention always occur for periodic features (such as line / space gratings).

散乱測定についての従来研究は、レジスト材料及びエッチングされた材料における線プロファイル測定のための手法を使用した。C.J.Raymond他著「散乱測定を使った、レジスト及びエッチングされた線プロファイルの特徴付け」,Integrated Circuit Metrology, Inspection and Process Control XI, Proc. SPIE 3050(1997)。本発明の実施形態は、非対称線プロファイル(例えば、不等な側壁角)の測定のための手法を提供する。   Previous work on scatterometry used techniques for measuring line profiles in resist and etched materials. C. J. et al. Raymond et al., “Characterization of resist and etched line profiles using scattering measurements”, Integrated Circuit Metrology, Inspection and Process Control XI, Proc. SPIE 3050 (1997). Embodiments of the present invention provide a technique for measuring asymmetric line profiles (eg, unequal sidewall angles).

本明細書に組み入れられ、本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明の一又はそれ以上の実施形態を図示しており、かつ説明とともに、本発明の原理を説明する働きをする。図面は、本発明の一又はそれ以上の好ましい実施形態を図示する目的のためだけのものであり、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。   The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate one or more embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. . The drawings are only for purposes of illustrating one or more preferred embodiments of the invention and are not to be construed as limiting the invention.

(詳細な説明)
概要
本発明の側面は、マイクロ電子フィーチャのアレイの対称性/非対称性を測定するための方法及び機構を提供する。本発明の一実施形態は、マイクロ電子デバイスにおける三次元構造の非対称性を測定する方法を提供する。本方法により、光は、マイクロ電子デバイスのマイクロ電子フィーチャのアレイに向けられる。光は、複数のマイクロ電子フィーチャの全長及び全幅を含むアレイの一部を照射する。アレイから散乱し戻された光は、一又はそれ以上の反射角、一又はそれ以上の波長、或いはそれらの組み合わせから成る群より選択された条件で検出される。本方法はまた、反射の余角からのデータを調べることを含む操作を実行することにより、戻り散乱光の一又はそれ以上の特性を調べることも含む。
(Detailed explanation)
Overview Aspects of the present invention provide methods and mechanisms for measuring symmetry / asymmetry of arrays of microelectronic features. One embodiment of the present invention provides a method for measuring asymmetry of a three-dimensional structure in a microelectronic device. With this method, light is directed to the array of microelectronic features of the microelectronic device. The light illuminates a portion of the array that includes the entire length and width of the plurality of microelectronic features. Light scattered back from the array is detected under conditions selected from the group consisting of one or more reflection angles, one or more wavelengths, or combinations thereof. The method also includes examining one or more characteristics of the backscattered light by performing operations including examining data from the reflection reflection angle.

本発明の他の実施形態による、マイクロ電子デバイスにおける線プロファイルの非対称性を測定する方法は、マイクロ電子デバイスのマイクロ電子フィーチャのアレイに、そのアレイに対してある入射角で光を向けることを含む。アレイから散乱し戻される光は、入射角に対する余角で検出される。検出された光の一又はそれ以上の特性は、横断面において上表面、底面、及び中線を持つ単一フィーチャプロファイルを含む非対称モデルと比較される。その中線は、上表面と底面との間で延び、かつ底面に対し垂直であり、断面はその中線について非対称である。   A method for measuring line profile asymmetry in a microelectronic device according to another embodiment of the invention includes directing light at an angle of incidence relative to the array of microelectronic features of the microelectronic device. . The light scattered back from the array is detected at an additional angle with respect to the incident angle. One or more characteristics of the detected light are compared to an asymmetric model that includes a single feature profile having a top surface, a bottom surface, and a midline in cross section. The midline extends between the top surface and the bottom surface and is perpendicular to the bottom surface, and the cross section is asymmetric about the midline.

散乱測定の方法
マイクロ電子フィーチャのアレイから散乱される電磁輻射を分析することにより、線プロファイルの測定を行うことができる。幾つかの好ましい実施形態では、例えば表面に対して垂直な位置から+45度及び−45度というような余角において、スキャッタメータが測定する、すなわち、これらの角度において線プロファイルの反射特性が変化し得るので、これは、対称性/非対称性測定に特によく適していることが判明した。この効果の感度を高めるため、フィーチャのアレイを、一般円錐構成として知られる特定の配向で配置することが好ましい。とはいえ、他の実施形態によるスキャッタメータは、非余角で測定する。
Method of Scattering Measurement A line profile can be measured by analyzing electromagnetic radiation scattered from an array of microelectronic features. In some preferred embodiments, the scatterometer measures, for example at +45 degrees and -45 degrees from a position perpendicular to the surface, that is, the reflection characteristics of the line profile change at these angles. This has been found to be particularly well-suited for symmetry / asymmetry measurements. To increase the sensitivity of this effect, it is preferable to arrange the array of features in a specific orientation known as a general conical configuration. Nonetheless, scatterometers according to other embodiments measure at a non-residual angle.

散乱測定の測定は、如何なる余角においても実施することができ、+/−45度は一例であるが、余角の適したペアは、例えば約+/−0.00001°〜約+/−80°というような、ほぼ0°〜ほぼ+/−90°の範囲である、すなわち有用な一実施形態は、約+/−0.00001°〜約+/−47°の余角において散乱測定の測定を実施する(入射角0°に対する余角において反射率を測定することはできず、そのため、本出願では0.00001°を公称角として任意に選択した、すなわち如何なる他の公称角でも充分であろう)。散乱測定の測定を、幾つかの角度、或いは一連の角度において実施することができる。さらに、各角度における測定は、(レーザのような)単一波長の輻射を含むことができる、又は、(白色光源のような)幾つかの波長或いは広範囲な波長の輻射から成る輻射を含むことができる。輻射の輝度のみを測定することができるであろう、或いは、楕円偏光法測定と同様に、輝度及び位相を連携して測定することもできるであろう。   The measurement of the scatterometry can be performed at any residual angle, +/− 45 degrees is an example, but a suitable pair of complementary angles is for example about +/− 0.00001 ° to about +/−. A useful embodiment is in the range of approximately 0 ° to approximately +/− 90 °, such as 80 °, ie a useful embodiment is a scatter measurement at an additional angle of approximately +/− 0.00001 ° to approximately +/− 47 °. (Reflectance cannot be measured at an additional angle with respect to an incident angle of 0 °, so 0.00001 ° is arbitrarily chosen as the nominal angle in this application, ie any other nominal angle is sufficient. Will). Scatterometry measurements can be performed at several angles or a series of angles. In addition, the measurement at each angle can include a single wavelength of radiation (such as a laser) or include radiation consisting of several wavelengths or a broad range of radiation (such as a white light source). Can do. It would be possible to measure only the luminance of the radiation, or to measure luminance and phase in a coordinated manner, similar to the ellipsometry measurement.

最適な電磁輻射源は、格子の性質及びサイズに依存するであろう。とはいえ、明瞭さを高めるために、以下の解説では、一般的には、電磁輻射を光と呼ぶ。使用された光源に関わらず、或いはそれを測定した手法に関わらず、アレイは一般円錐構成で配向されると仮定し、余角からのデータを比較することは、非対称性が存在するかどうかを即座に示すことができる。如何なるさらなる分析の必要なく、光の測定値が同じである場合には、プロファイルは対称である。逆に、光の測定値が異なる場合には、プロファイルは非対称である。一般的には、より多くの余角を使用するにつれて、測定感度がより良くなる。これは、角スキャッタメータ(角度を通して走査するスキャッタメータ)を、スペクトルスキャッタメータ(波長を通して走査するスキャッタメータ)よりも、これらのプロファイル非対称性の測定に適したものにする。幾つかの実施形態では、スキャッタメータは、角度の範囲全体、及び波長の範囲全体を通して走査することができる。   The optimal electromagnetic radiation source will depend on the nature and size of the grating. Nevertheless, for the sake of clarity, in the following discussion, electromagnetic radiation is generally referred to as light. Regardless of the light source used or the method by which it was measured, assuming that the array is oriented in a general conical configuration, comparing data from the co-angles will determine if there is asymmetry. Can show instantly. If the light measurements are the same without any further analysis, the profile is symmetric. Conversely, if the light measurements are different, the profile is asymmetric. In general, the more sensitivity is used, the better the measurement sensitivity. This makes angular scatterometers (scatterometers that scan through angles) more suitable for measuring these profile asymmetries than spectral scatterometers (scatterometers that scan through wavelengths). In some embodiments, the scatterometer can scan through the entire range of angles and the entire range of wavelengths.

本発明の余角散乱測定方法の応用例は、以下のものを含むが、これらに限定されない。
− リソグラフィツール(ステッパ又はスキャナ)による配列、又はリソグラフィプロセスにおける配列のような、光学システムに合わせたウェーハ台の配列
− リソグラフィツール(ステッパ又はスキャナ)による配列、又はリソグラフィプロセスにおける配列のような、光学システムに合わせたウェーハの配列
− リソグラフィツール又はプロセスに存在するレンズ収差の特定
− リソグラフィツール又はプロセスの画像作成性能の一般的な診断
− 乾燥プロセス/ステーションの温度均一性の測定
− レジストスピンコースタ、又はスピン処理の厚さの均一性の測定
− 現像液プロセス/ステーションの均一性の測定
− エッチツール又はプロセスの特徴付け
− 平坦化ツール又はプロセスの特徴付け
− メタライゼーションツール又はプロセスの特徴付け
− 上記プロセスのいずれかの制御
Application examples of the method for measuring the residual angle scattering of the present invention include, but are not limited to, the following.
-An array of wafer platforms to the optical system, such as an array by a lithography tool (stepper or scanner) or an array in a lithography process-An optical, such as an array by a lithography tool (stepper or scanner), or an array in a lithography process Wafer alignment to system-Identification of lens aberrations present in lithography tool or process-General diagnosis of lithography tool or process imaging performance-Measurement of temperature uniformity of drying process / station-Resist spin coaster, or Measuring thickness uniformity of spin processing-Measuring developer process / station uniformity-Etching tool or process characterization-Planarization tool or process characterization-Metallization tool or process Characterization-control of any of the above processes

最も一般的な観点では、半導体処理の1つの目的は、本質的に対称なデバイス(例えば、トランジスタゲート)を作り出すことである。確かに、意図して対称でない、或いは非対称であるデバイスを作り出すことは稀である。この目的のために、リソグラフィパターニングプロセスは、特に、線及び等価な側壁の底面におけるフーチングに関して、対称性を目指す。同様に、エッチ処理はまた、対称的なフィーチャを生み出すように励み、この場合、殆ど線の側壁に対してである。これらの処理ステップのどちらの制御においても、測定手法は非対称性を検出できなければならず、(不等な左右の側壁のような)存在する如何なる非対称性も測定できることが好ましい。   In the most general aspect, one purpose of semiconductor processing is to create an essentially symmetric device (eg, transistor gate). Indeed, it is rare to create a device that is intentionally not symmetric or asymmetric. For this purpose, the lithographic patterning process aims for symmetry, especially with respect to the footings at the bottom of the lines and equivalent sidewalls. Similarly, the etch process also encourages to produce symmetrical features, in this case mostly against the sidewalls of the line. In either control of these processing steps, the measurement technique must be able to detect asymmetry and preferably measure any asymmetry present (such as unequal left and right sidewalls).

散乱測定は、フィーチャの周期アレイから散乱された光の分析に基づく光学的計量である。厳密な物理的な意味では、この周期的なサンプルから「散乱された」光は、実際には回折によるものであるが、一般的な観点で、解説の目的のため、本出願ではそれを散乱と呼ぶ。(回折格子として知られる)一連の周期的フィーチャを光源によって照射するとき、その散乱/回折光の反射特性は、フィーチャ自身の構造及び構成に依存する。従って、散乱の「サイン」を分析することにより、回折格子の形状及び寸法を特定することができる。   Scatter measurement is an optical metric based on the analysis of light scattered from a periodic array of features. In the strict physical sense, the light “scattered” from this periodic sample is actually due to diffraction, but from a general point of view, for purposes of explanation, we will scatter it. Call it. When a series of periodic features (known as diffraction gratings) are illuminated by a light source, the scattered / diffracted light reflection properties depend on the structure and configuration of the features themselves. Therefore, by analyzing the “signature” of scattering, the shape and dimensions of the diffraction grating can be identified.

回折は、実際には、多数の異なる「次数」、又はそのフィーチャから散乱される光ビームを生むことができる。最新の半導体生産の形状では、フィーチャの周期は小さく、従って典型的には、たった一つの回折次数が存在する。この次数は、「鏡面反射」又は「ゼロ次」の次数として知られ、散乱測定技術において最も頻繁に使用される光ビームである。鏡面反射次数を使用した光の散乱を分析するより一般的な方法の一つは、(通常はレーザである)照射用光源の入射角を変えることである。図1に示すように、入射角θiを変化させ、連携して検出器が角度θnで移動して、鏡面反射次数の回折力を測定するので、散乱「サイン」が測定される。、格子の厚さ、及び格子線の幅のような回折構造についての情報を含む角サインとして知られるのが、この散乱サインである。正しく測定される時、この角サインはまた同様に、格子線に存在する如何なる非対称性についての情報も含むことができる。(垂線に対して正及び負の両方の)余角を通して測定することにより、線が非対称である場合には非対称であるサインを獲得することができる。逆に、線プロファイルが、実際には対称である場合には、測定されるサインもまた対称であろう。しかしながら、比較目的のために、適当な理論回折モデルが利用可能である場合には、余角は必要なく、「逆」問題(以下参照)を実施することができる。 Diffraction can actually produce a number of different “orders”, or light beams that are scattered from its features. In modern semiconductor production geometries, the period of features is small, so there is typically only one diffraction order. This order is known as the “specular” or “zero order” order and is the light beam most frequently used in scatterometry techniques. One of the more common methods of analyzing light scattering using specular reflection orders is to change the angle of incidence of an illumination light source (usually a laser). As shown in FIG. 1, the scattering “sign” is measured as the incident angle θ i is varied and the detector moves in conjunction with the angle θ n to measure the diffractive power of the specular order. It is this scattering signature known as the angular signature that contains information about the diffractive structure such as the thickness of the grating, and the width of the grating lines. When correctly measured, this angular signature can also contain information about any asymmetry present in the grid lines as well. By measuring through the co-inclination (both positive and negative with respect to the normal), a sign that is asymmetric can be obtained if the line is asymmetric. Conversely, if the line profile is actually symmetric, the measured sine will also be symmetric. However, for the purpose of comparison, if a suitable theoretical diffraction model is available, no additional angle is necessary and the “inverse” problem (see below) can be implemented.

散乱測定の方法は、しばしば、典型的には「順」及び「逆」問題として知られる2つの部分に分けて説明される。最も単純な意味では、順問題は散乱サインの測定であり、逆問題は、有意義なデータを提供するためのサインの解析である。何年にもわたって、多くの形式のスキャッタメータが検証されてきた、例えば、C.J.Raymond他著,「最適な散乱測定を使った、波長未満のフォトレジスト格子の計量」,Journal of Vacuum Science and Technology B 13(4),pp.1484−1495(1995)、S.Coulombe他著,「0.1μm未満の測定における偏光解析散乱測定」,Integrated Circuit Metrology,Inspection and Process Control XII,Proc. SPIE3332(1999)、Z.R.Hatab他著,「二次元回折解析を使った、16メガビットダイナミックランダムアクセスメモリの溝の深さの特徴付け」,Journal of Vacuum Science and Technology B 13(2),pp.174−182(1995)、及びX.Ni他著,「DUVリソグラフィにおける鏡面反射分光散乱測定」,Proc SPIE 3677, pp.159−168(1999)である。とはいえ、最も広く研究されたのは、角又は「2−θ」(図1に示す2つのθ変数のため)の変形であり、そこでは、前に言及したように、散乱サインを獲得するために入射角を変化させる。好ましいのは、この形式のスキャッタメータであるが、線プロファイルの非対称性の測定に必須なわけではない。図1の走査光学システムは、この角スキャッタメータが、垂線入射(0度)から最高ほぼ+/−47度までの正及び負の両方の角度を測定することを可能にするということに、注目すべきである。   The method of scatter measurement is often described in two parts, typically known as “forward” and “inverse” problems. In the simplest sense, the forward problem is the measurement of scatter signatures, and the inverse problem is the analysis of the signatures to provide meaningful data. Over the years, many types of scatterometers have been validated, such as C.I. J. et al. Raymond et al., “Measuring sub-wavelength photoresist gratings using optimal scattering measurements”, Journal of Vacuum Science and Technology B 13 (4), pp. 1484-1495 (1995), S.A. Columbe et al., “Ellipsometric scattering measurements in measurements below 0.1 μm”, Integrated Circuit Metrology, Inspection and Process Control XII, Proc. SPIE 3332 (1999), Z.M. R. Hatab et al., “Characteristics of groove depth in 16 megabit dynamic random access memory using two-dimensional diffraction analysis”, Journal of Vacuum Science and Technology B 13 (2), pp. 174-182 (1995), and X. Ni et al., “Specular reflection spectroscopic scattering measurement in DUV lithography”, Proc SPIE 3677, pp. 159-168 (1999). Nonetheless, the most widely studied is the transformation of the corners or “2-θ” (due to the two θ variables shown in FIG. 1), where, as previously mentioned, a scattering signature is obtained. In order to change the incident angle. Preference is given to this type of scatterometer, but it is not essential for measuring the asymmetry of the line profile. Note that the scanning optical system of FIG. 1 allows this angular scatterometer to measure both positive and negative angles from normal incidence (0 degrees) up to approximately +/− 47 degrees. Should.

逆問題の解決のために、また幾つかの異なる手法が探索された。C.J. Raymod他著.(1995), supra、R.H. Krukar, Ph.D. Dissertation著, University of New Mexico(1993)、J.Bischoff他著, Proc SPIE 3332, pp.526−537(1998)、及びI.J. Kallioniemi他著, Proc SPIE 3743, pp.33−40(1999)。マクスウェルの方程式から、回折格子の光学応答を厳密にシミュレートすることができるので、最も一般的な方法は、モデルベースの解析である。これらの手法は、測定された散乱サインを理論モデルから生成されたサインと比較することに、依存する。微分モデル、及び積分モデルの両方が探索された。これらの回折モデルは計算的に激しいものであるので、一般的には、標準の回帰手法を、その回帰の性能によるエラーを持ち込むことなく現在利用することはできないが、エラーが小さい又は許容できるものである場合には、回帰手法を使用することができるであろう。しかしながら、一般的には、そのモデルを演繹的に使用して、格子の厚さ、及び格子線の幅のような様々な格子パラメータの個々の反復に対応する一連のサインを生成する。全てのパラメータを幾らかの範囲の値にわたって繰り返した時、結果として生じるサインのセットは、サインライブラリとして知られる。散乱サインを測定した時、それをライブラリに対して比較して、最も近い合致を見つける。最も近い合致を特定するために、平均二乗誤差(MSE)又は二乗平均誤差の平方根(RMSE)を最小化するような、標準のユークリッド距離基準を使用する。測定されたサインと最も近いと認められたモデル化されたサインのパラメータは、この測定されたサインのパラメータと解釈される。幾つかの実施形態におけるスキャッタメータは、誤差最小化に基づく解析ソフトウェアを含むことが好ましい。   Several different approaches have been explored to solve the inverse problem. C. J. et al. Raymod et al. (1995), supra, R.M. H. Krukar, Ph. D. Dissertation, University of New Mexico (1993), J. MoI. Bischoff et al., Proc SPIE 3332, pp. 526-537 (1998), and I.I. J. et al. Kallioniemi et al., Proc SPIE 3743, pp. 33-40 (1999). The most common method is model-based analysis because the optical response of the diffraction grating can be simulated exactly from Maxwell's equations. These approaches rely on comparing the measured scattering signature with the signature generated from the theoretical model. Both differential and integral models were searched. Because these diffraction models are computationally intensive, in general, standard regression techniques cannot currently be used without introducing errors due to the performance of the regression, but those with small or acceptable errors If so, a regression approach could be used. In general, however, the model is used a priori to generate a series of signatures corresponding to individual iterations of various grating parameters such as grating thickness and grid line width. When all parameters are repeated over a range of values, the resulting set of signatures is known as a signature library. When the scatter signature is measured, it is compared against the library to find the closest match. In order to identify the closest match, a standard Euclidean distance criterion is used that minimizes the mean square error (MSE) or the root mean square error (RMSE). The modeled signature parameter found to be closest to the measured signature is interpreted as the measured signature parameter. The scatterometer in some embodiments preferably includes analysis software based on error minimization.

以前の研究では、散乱測定を、C.J.Raymond他著(1995),supra、及びC.Baum他著「散乱測定を使用したレジスト線幅、及びプロファイルの測定」,SEMATECH AEC−APC Conference, Vail, Colorado(1999年9月)のようにクリティカルディメンジョン(CD)の測定及びフォトレジストサンプルのプロファイルの特徴付けのために、並びに、S.Bushman他著,「多結晶シリコンゲートエッチのプロセス監視のための散乱測定」,Process, Equipment, and Materials Control in Integrated Circuit Manufacturing III, Proc. SPIE 3213(1997)、C.Baum他著,「エッチ後の多結晶シリコンゲート計量のための散乱測定の測定」,Integrated Circuit Metrology, Inspection and Process Control XIII, Proc. SPIE 3677, pp.148−158(1999)、及びC.Raymond他著,「金属フィーチャの測定のための散乱測定」,Integrated Circuit Metrology, Inspection and Process Control XIV, Proc. SPIE 3998, pp.135−146(2000)のように多結晶シリコン、及び金属のようなエッチングされた材料のプロファイルの特徴付けのために使用した。この技術は、高速で、非破壊的で、かつ優れた正確さを実証したので、それは、主流の半導体製造において使用される他の計量の魅力的な代替である。実証されるように、角散乱「サイン」は、格子線上にいくらかの非対称性が存在するかどうかを(逆問題を実施することなく)素早く示すことができるので、特に、散乱測定は非対称性の測定に全く適用できる。   In previous studies, scatterometry was performed in C.I. J. et al. Raymond et al. (1995), supra, and C.I. Baum et al., “Measurement of resist line width and profile using scatterometry”, critical dimension (CD) measurement and photoresist sample profile as in SEMATECH AEC-APC Conference, Vail, Colorado (September 1999). For the characterization of Bushman et al., "Scatter measurements for process monitoring of polycrystalline silicon gate etch," Process, Equipment, and Materials Control in Integrated Circuit Manufacturing III, Proc. SPIE 3213 (1997), C.I. Baum et al., “Measurement of Scattering Measurements for Post-etch Polycrystalline Silicon Gate Metrics”, Integrated Circuit Metrology, Inspection and Process Control XIII, Proc. SPIE 3677, pp. 148-158 (1999), and C.I. Raymond et al., “Scatter measurement for measurement of metal features”, Integrated Circuit Metrology, Inspection and Process Control XIV, Proc. SPIE 3998, pp. Used to characterize the profile of etched materials such as polycrystalline silicon and metals as in 135-146 (2000). Since this technology has demonstrated high speed, non-destructive, and excellent accuracy, it is an attractive alternative to other metrics used in mainstream semiconductor manufacturing. In particular, the scatter measurement is asymmetric because it can quickly indicate whether there is some asymmetry on the grid line (without performing the inverse problem), as demonstrated. It is completely applicable to measurement.

鏡面反射(ゼロ次)散乱サインの測定された回折効率における対称性を見込むか否かを考える時、入力界及び出力界の両方を、格子問題の入力境界に対してS成分及びP成分に分解する(この場合、xy−平面)ことが都合がよい。図2は、角走査方向に対する、これらの成分の幾何学的配置を示している(正及び負の両方の角度領域からの走査を示している)。この図において示された入射面はページ自身であることに注意せよ、かつ、この入射面に対する格子の配向に関しては、何の参照も作成されていない。図より、ビームが角度領域の一方の半分から他方の半分まで移動する時、S偏光成分において位相差が存在することがわかる。この位相差は、非対称線プロファイルから非対称角サインをつくりだすことのできることの1つの理由である。   When considering whether to consider symmetry in the measured diffraction efficiency of the specular reflection (zero order) scattering signature, both the input and output fields are decomposed into S and P components for the input boundary of the lattice problem. It is convenient to do this (in this case the xy-plane). FIG. 2 shows the geometry of these components relative to the angular scan direction (showing scans from both positive and negative angular regions). Note that the entrance plane shown in this figure is the page itself, and no reference has been made regarding the orientation of the grating relative to this entrance plane. From the figure, it can be seen that there is a phase difference in the S-polarized component when the beam moves from one half of the angular region to the other half. This phase difference is one reason that an asymmetric angular sine can be created from an asymmetric line profile.

入射面に対する格子の配向は、サンプルの非対称性の測定におけるもう1つの考慮すべき事柄である。図3A及び3Bは、それぞれ、円錐構成、及び従来構成として知られる2つの配向を示している。第一の原理より、格子ベクトルと平行な走査(図3Aに示す、いわゆる「通常」又は「従来」構成)は、全電磁界のS及びPモードを決して結合させないただ1つのケースであることを示すことができる(例えば、M.Moharam他著,「二元格子の厳密結合波解析の安定し、かつ効率的な実装のための公式化」,J. Opt. Soc. Amer. A, Vol.12, pp.1068−1076(1995年5月)の式(48)を参照せよ)。一般円錐散乱問題では、入射照射が全くのP−偏光状態である場合には、問題の結合性が、(全)出力界においてS成分及びP成分の両方を観測できることを物語っている。同様に、入射照射が全くのS−偏光状態である場合にも、(全)出力界において、S成分及びP成分の両方を観測することができる。   The orientation of the grating relative to the entrance plane is another consideration in measuring the asymmetry of the sample. 3A and 3B show two orientations, known as a conical configuration and a conventional configuration, respectively. According to the first principle, scanning parallel to the grating vector (the so-called “normal” or “conventional” configuration shown in FIG. 3A) is the only case that never combines the S and P modes of the total electromagnetic field. (For example, M. Moharam et al., “Formulation for stable and efficient implementation of exact coupled wave analysis of binary lattices”, J. Opt. Soc. Amer. A, Vol. 12). , pp. 1068-1076 (May 1995) (see equation (48)). In the general cone scattering problem, if the incident illumination is in a completely P-polarized state, the connectivity in question demonstrates that both the S and P components can be observed in the (all) output field. Similarly, both the S and P components can be observed in the (all) output field even when the incident illumination is in a completely S-polarized state.

散乱問題は線形であり、そのため、重ね合わせの原理が当てはまる。入力波に混合分光状態を使用する場合には、入力界をS及びP成分に分解し、別々に問題を解くことができ、次に、結果として生じる出力界を複素振幅で重ね合わせることができる。全出力界のS成分は、問題の完全結合性による、入力界のS部分及びP部分の両方からの寄与で構成される。同様な説明が、全出力界のP成分についても言える。重ね合わせは複素振幅で行われ、従って、入力界のS及びP部分から生じる、S−偏光状態における界成分は、干渉効果を示す。これは、全入力界のS成分とP成分との間の相対位相差が、全出力界のS及びP成分における振幅差に変換できることを意味している。これを年頭において、結合が存在する如何なる場合においても、出力回折効率の非対称性を見込む。厳密な円錐走査(照射ビームの波動ベクトルは構造の対称面と平行なままである)では、対称構造が全く結合を生み出さない、ということにもまた注目すべきである。従って、この場合、測定された回折効率における対称性を見込む。非対称な構造、或いは、入力ビーム内にS成分及びP成分の両方が存在する、一般円錐走査(照射ビームの波動ベクトルが構造の対称面と平行なままでない)の場合のみ、測定されるS及びP回折効率における非対称性を見込む。   The scattering problem is linear, so the superposition principle applies. When using mixed spectral states for the input wave, the input field can be decomposed into S and P components, and the problem can be solved separately, and then the resulting output field can be superimposed with complex amplitudes . The S component of the total output field consists of contributions from both the S and P parts of the input field due to the perfect connectivity of the problem. The same explanation can be applied to the P component of the entire output field. The superposition is done with complex amplitudes, so the field components in the S-polarization state arising from the S and P parts of the input field show interference effects. This means that the relative phase difference between the S and P components of the entire input field can be converted into an amplitude difference in the S and P components of the entire output field. At the beginning of this year, in any case where coupling is present, the asymmetry of the output diffraction efficiency is expected. It should also be noted that in a strict conical scan (the wave vector of the illumination beam remains parallel to the plane of symmetry of the structure), the symmetric structure does not produce any coupling. Therefore, in this case, symmetry in the measured diffraction efficiency is expected. Measured S and only for asymmetric structures or general cone scans where both the S and P components are present in the input beam (the wave vector of the illumination beam does not remain parallel to the symmetry plane of the structure) Allow for asymmetry in P diffraction efficiency.

非対称性のこの概念を持ち込むために、非対称測定散乱サインを生じる格子線は、図4(a)―(c)に示す単純なフォトレジスト線プロファイルと考える。図4(a)は、両方の壁の角度が90度に等しい、完全に対称なプロファイルを示している。図4(b)では、右の壁の角度が80度に変えられており、一方、図4(c)では、逆のケースが示されている(左が80度、右が90度に戻されている)。図5は、これらのプロファイルの各々と関連付けられ、余角を通して測定された角散乱サインを示している。図でわかるように、対称なプロファイルは、両方の偏光について、対称散乱サインをもたらす。しかしながら、非対称なプロファイルは、両方の偏光について、かなりの非対称性を示す。実際には、プロファイルの非対称性の結果として、サインは歪んでいる、或いは「傾いている」ように見える。さらに、80/90度及び90/80度の場合のサインデータの比較は、興味深い結果を示す―側壁角の反転は、サインの反転をもたらす。物理的に、この反転は、ウェーハを180度回転させ、それにより走査の正及び負の領域を入れ替えたのと同じであり、そのため、この結果は矛盾のないものである。サインの単なる視覚の調査によって、プロファイルが非対称であることを立証できるので、これらの図はまた、非対称性の存在を特定するための角散乱測定の利点も示している。   In order to introduce this concept of asymmetry, the grid line that produces the asymmetry scatter signature is considered a simple photoresist line profile as shown in FIGS. 4 (a)-(c). FIG. 4 (a) shows a perfectly symmetric profile in which both wall angles are equal to 90 degrees. In FIG. 4 (b), the angle of the right wall is changed to 80 degrees, while in FIG. 4 (c), the opposite case is shown (left is 80 degrees and right is returned to 90 degrees). Have been). FIG. 5 shows the angular scatter signature associated with each of these profiles and measured through the co-inclination. As can be seen, the symmetric profile provides a symmetric scattering signature for both polarizations. However, the asymmetric profile shows considerable asymmetry for both polarizations. In practice, as a result of the asymmetry of the profile, the sine appears distorted or “tilted”. Furthermore, comparison of sine data at 80/90 degrees and 90/80 degrees shows an interesting result—inversion of the sidewall angle results in sine inversion. Physically, this reversal is the same as rotating the wafer 180 degrees, thereby swapping the positive and negative areas of the scan, so the results are consistent. These figures also show the advantages of angular scatter measurements to identify the presence of asymmetry, since a simple visual inspection of the signature can prove that the profile is asymmetric.

(非対称モデルの比較)
他の実施形態では、例えば、回帰によって、或いはライブラリ比較の使用によってのいずれかでモデル比較を実施するといように、逆問題に対する解法を実施することにより、非対称性を特定することができるであろう。例えば、「片側の」(正又は負)角度のみが存在している場合には、又は、システムが固定角で作動するスペクトルスキャッタメータである場合には、これは有利であろう。
(Comparison of asymmetric models)
In other embodiments, asymmetries can be identified by performing a solution to the inverse problem, such as performing model comparisons either by regression or by using library comparisons, for example. Let's go. This may be advantageous if, for example, only “one-sided” (positive or negative) angles are present, or if the system is a spectral scatterometer operating at a fixed angle.

図19〜24は、モデル比較が役立ち得る幾つかの構造を示している。これらの図の各々は、フィーチャの横断面であり、それはフィーチャプロファイルと呼ばれるであろう。幾つかの実施形態では、フィーチャは、回折格子の線とすることができ、その横断面は、その線の縦軸(示されていない)に対して実質的に垂直であろう。例えば図19及び図20のような、図示したフィーチャプロファイルの幾つかは、単一線プロファイルである。例えば図21及び22のような他の実施形態は、二又はそれ以上のフィーチャを備え得る重ねられた、或いは多層の回折構造である。例えば、図21は、第二の線プロファイルHの上に重ねられた第一の線プロファイルGを備えるフィーチャプロファイルと考えることができ、図21では、その代わりに、非対称単一線プロファイルIが、対称単一線プロファイルHの上に重なっている。   Figures 19-24 show some structures where model comparison may be useful. Each of these figures is a cross section of a feature, which will be referred to as a feature profile. In some embodiments, the feature may be a line of a diffraction grating, whose cross section will be substantially perpendicular to the longitudinal axis of the line (not shown). Some of the illustrated feature profiles, eg, FIGS. 19 and 20, are single line profiles. Other embodiments, such as FIGS. 21 and 22, are stacked or multilayer diffractive structures that may comprise two or more features. For example, FIG. 21 can be thought of as a feature profile with a first line profile G superimposed on a second line profile H, where in FIG. 21 an asymmetric single line profile I is instead symmetric. Overlying the single line profile H.

図19〜24のモデルフィーチャプロファイルの各々は非対称である。初めに図19を見ると、特徴輪郭100が、底面102、上面104、及び左右の側壁106及び108をそれぞれ含んでいる。理想的な対称は、平行な側壁106及び108と直角で交わる、底面102と平行な上面104を持つであろう。図19では、左側の側壁106が垂直であるが、右側の側壁108が傾いている。従って、フィーチャプロファイル100は、上面102と底面104との間で延び、底面に対して垂直な中線Zについて非対称である。図19では、中線Zが、フィーチャの最も左の点(側壁106)、及びフィーチャの最も右の点(そこで、側壁108が底面102に接合する)から等距離に配置されるが、それについてフィーチャプロファイル100が対称である、底面102に対して垂直な中線は全く存在しない。図21の単一線プロファイル110もまた、底面112、底面と平行な上面114、及び2つの側壁116及び118を含む。側壁116及び118のどちらも垂直でないが、左の側壁116は、垂線に対して一つの角度で傾いており、右の側壁118は、垂線に対して他の角度で傾いている。それゆえ、フィーチャプロファイル110は、中線Zについて非対称である。   Each of the model feature profiles of FIGS. 19-24 is asymmetric. Turning first to FIG. 19, the feature contour 100 includes a bottom surface 102, a top surface 104, and left and right side walls 106 and 108, respectively. An ideal symmetry would have a top surface 104 parallel to the bottom surface 102 that intersects the parallel sidewalls 106 and 108 at right angles. In FIG. 19, the left side wall 106 is vertical, but the right side wall 108 is tilted. Thus, the feature profile 100 is asymmetric about a midline Z that extends between the top surface 102 and the bottom surface 104 and is perpendicular to the bottom surface. In FIG. 19, the midline Z is located equidistant from the leftmost point of the feature (side wall 106) and the rightmost point of the feature (where the side wall 108 joins the bottom surface 102). There is no midline perpendicular to the bottom surface 102 in which the feature profile 100 is symmetric. The single line profile 110 of FIG. 21 also includes a bottom surface 112, a top surface 114 parallel to the bottom surface, and two sidewalls 116 and 118. Neither side wall 116 nor 118 is vertical, but the left side wall 116 is inclined at one angle with respect to the normal and the right side wall 118 is inclined at another angle with respect to the normal. Therefore, the feature profile 110 is asymmetric about the midline Z.

多層フィーチャは、一つの層において、図21及び22における線Hのような対称なフィーチャプロファイル、及び、図21における線G、及び図22における線Iのような非対称なフィーチャプロファイルを含むであろう。図23の下側の線プロファイルJは、完全な長方形ではないが、対称である −線の底面の中心に対して垂直な中線(示されていない)は、2つの対称な半分をもたらすであろう。図21〜23における構造の一つの層のフィーチャプロファイルの対称性に関わらず、フィーチャプロファイル全体は非対称である。他の実施形態では、モデルフィーチャプロファイルは、非対称な二又はそれ以上の単一層フィーチャプロファイルを持つこともできる。例えば、図24は、上側のフィーチャプロファイルI、及び下側のフィーチャプロファイルKの両方が、垂直中線(示されていない)について非対称である二層フィーチャを示している。   Multi-layer features will include, in one layer, a symmetric feature profile such as line H in FIGS. 21 and 22, and an asymmetric feature profile such as line G in FIG. 21 and line I in FIG. . The lower line profile J in FIG. 23 is not a perfect rectangle but is symmetric-a midline (not shown) perpendicular to the center of the bottom of the line results in two symmetric halves I will. Regardless of the symmetry of the feature profile of one layer of the structure in FIGS. 21-23, the entire feature profile is asymmetric. In other embodiments, the model feature profile may have two or more asymmetric single layer feature profiles that are asymmetric. For example, FIG. 24 shows a bilayer feature where both the upper feature profile I and the lower feature profile K are asymmetric about a vertical midline (not shown).

図19〜24のモデルフィーチャプロファイルの多くは、少なくとも3つの異なる角を含む。結果として、プロファイルの左側の2つの角は直角とすることができるが、角A及びBは互いに異なり、どちらも直角ではない。図20、及び図24の多層回折構造の線Kのような幾つかのモデル図は、フィーチャの横断面内に4つの異なる角を有する。図20では、フィーチャプロファイルの含まれる角の各々、すなわち角C,D,E,及びFは、他と異なる。幾つかの重ねられた、又は多層の回折構造では、重ね合わせフィーチャの少なくとも1つ、及び任意で2又はそれ以上が、線の断面内に少なくとも3つの異なる角を有する。   Many of the model feature profiles of FIGS. 19-24 include at least three different corners. As a result, the left two corners of the profile can be right angles, but the corners A and B are different from each other and neither is a right angle. Some model diagrams, such as line K of the multilayer diffractive structure of FIGS. 20 and 24, have four different corners in the cross section of the feature. In FIG. 20, each of the corners included in the feature profile, ie, corners C, D, E, and F, is different from the others. In some superimposed or multilayer diffractive structures, at least one of the superimposed features, and optionally two or more, have at least three different angles in the cross section of the line.

本発明の一実施形態では、単一或いは多層回折構造、及び、回折サインのような対応するシミュレートされた、或いは理論上の回折信号の理論ライブラリが生成され、単一又は多層の理論回折構造に基づく理論回折サインを、測定された回折サインと比較する。これは、任意の数の異なる方法によって行うことができる。一手法では、理論出力信号の実際のライブラリが、変数に対して割り当てられたパラメータに基づいて生成される。このライブラリは、回折サインの実際の測定より前に生成することができる、或いは測定された回折サインを理論回折サインと照合する過程において生成することができる。従って、本出願で使用する限り、理論ライブラリは、測定された回折サインとは無関係に生成されたライブラリ、及び、測定されたアンダーカット多層構造の幾何学的配置の理論「最良推定」、及び結果として生じる理論回折サインの計算に基づいて生成されたライブラリ、の一方又は両方を含み、パラメータの変化した構造との反復比較により最適な合致を特定する。このライブラリは、基準セット内の他の信号から補間によって正確に表現することのできる信号を取り除くことにより、任意で剪定することができる。同様に、各サインを一又はそれ以上の索引付け関数と関連付け、その相関性の大きさに基づいて索引を順に並べることにより、ライブラリの索引を生成することができる。この形式のライブラリの構築又は生成、及びそれらの最適化のための方法は、この技術分野でよく知られている。   In one embodiment of the present invention, a theoretical library of single or multi-layer diffractive structures and corresponding simulated or theoretical diffractive signals such as diffractive signatures is generated to produce single or multi-layer theoretical diffractive structures. The theoretical diffraction signature based on is compared with the measured diffraction signature. This can be done in any number of different ways. In one approach, an actual library of theoretical output signals is generated based on the parameters assigned to the variables. This library can be generated prior to the actual measurement of the diffraction signature, or it can be generated in the process of matching the measured diffraction signature with the theoretical diffraction signature. Thus, as used in this application, the theoretical library is a library generated independently of the measured diffraction signature, and the theoretical "best estimate" and results of the measured undercut multilayer geometry A library generated based on the calculation of the theoretical diffraction signature that results in the identification of the best match by iterative comparison with the structure with varying parameters. This library can optionally be pruned by removing signals that can be accurately represented by interpolation from other signals in the reference set. Similarly, a library index can be generated by associating each signature with one or more indexing functions and ordering the indexes based on the magnitude of their correlation. Methods for the construction or generation of this type of library and their optimization are well known in the art.

一手法では、マクスウェルの方程式に基づく厳密な理論モデルを用いて、回折サインのような回折構造の光学信号特性の予測を、回折構造パラメータの関数として計算する。この過程では、回折構造パラメータの試行値のセットを選択し、その光学材料及び幾何学的配置を含む、回折構造のコンピュータ表現可能なモデルを、これらの値に基づいて構築することができる。回折構造と照明輻射との間の電磁相互作用を数値的にシミュレートして、回折サインの予測を計算する。様々な適合最適化アルゴリズムのいずれを用いても、回折構造のパラメータ値を調整することができ、その過程を反復的に繰り返して、測定された回折構造と予測された回折構造との間の差異を最小化し、それにより、最適合致を獲得することができる。米国公開特許出願第US 2002/0046008号は、構造特定のための一つのデータベース方法を開示しており、一方、米国公開特許出願第US 2002/0038196号は、もう一つの方法を開示している。同様に、米国公開特許出願第US 2002/0135783号も、米国公開特許出願第US 2002/0038196号が開示するように、様々な理論ライブラリ手法を開示している。   In one approach, a strict theoretical model based on Maxwell's equations is used to calculate a prediction of the optical signal characteristics of a diffractive structure, such as a diffraction signature, as a function of the diffractive structure parameters. In this process, a set of trial values of the diffractive structure parameters can be selected and a computer-representable model of the diffractive structure, including its optical material and geometry, can be built based on these values. Numerically simulate the electromagnetic interaction between the diffractive structure and the illumination radiation to calculate the prediction of the diffraction signature. Any of a variety of adaptive optimization algorithms can be used to adjust the parameter values of the diffractive structure, and the process is repeated iteratively to determine the difference between the measured and predicted diffractive structures. , So that the best match can be obtained. US Published Patent Application US 2002/0046008 discloses one database method for structure identification, while US Published Patent Application US 2002/0038196 discloses another method. . Similarly, US published patent application US 2002/0135783 also discloses various theoretical library techniques, as disclosed in US published patent application US 2002/0038196.

モデルパターンからのライブラリの生成は、特に米国特許出願公開番号第2002/0035455号、2002/0112966号、2002/0131040号、2002/0131055号、及び2002/00165636号のような多数の参考文献において開示されるように、この技術分野ではよく知られている。これらの方法についての初期の参考文献は、R.H.Krukar,S.S.H. Naqvi, J.R.McNeil,J.E.Franke,T.M.Miemczyk,及びD.R.Hush著,「エッチングされたシリコン格子の計量のための新奇な回折手法」,OSA Annual Meeting Technical Digest, 1992(Optical Society of America, Washington, D.C.,1992), Vol.23, p.204、及びR.H.Krukar,S.M. Gaspar, 及びJ.R.McNeil著,「散乱光を使ったウェーハ試験、及びクリティカルディメンジョン推定」,Machine Vision Appilications in Character Recognition and Industrial Inspection,Donald P.D’Amato,Wolf−Ekkehard Blanz,Byron E.Dom,Sugar N.Srihari編, Proc SPIE, 1661, pp323−332(1992)を含む。   Generation of libraries from model patterns is disclosed in numerous references, particularly US Patent Application Publication Nos. 2002/0035455, 2002/0112966, 2002/0131040, 2002/0131055, and 2002/00165636. As is well known in the art. Early references on these methods can be found in R.A. H. Krukar, S .; S. H. Naqvi, J. et al. R. McNeil, J. et al. E. Franke, T .; M.M. Mimczyk, and D.M. R. Hush, “A Novel Diffraction Technique for Metrics of Etched Silicon Grating”, OSA Annual Meeting Technical Digest, 1992 (Optical Society of America, Washington, DC, 1992), Vol. 23, p. 204, and R.A. H. Krukar, S .; M.M. Gaspar, and J.A. R. McNeil, “Wafer Testing Using Scattered Light, and Critical Dimension Estimation”, Machine Vision Applications in Character Recognition and Industrial Inspection, Donald P. D'Amato, Wolf-Ekehard Blanz, Byron E .; Dom, Sugar N .; Srihari, Proc SPIE, 1661, pp 323-332 (1992).

リアルタイム回帰解析を含む、照合に対する他の手法も、同様に用いることができる。これらの方法はこの技術分野では既知であり、これらの方法を用いて、単一ス線、又は多層回折構造における並び替えのようなモデル並び替えに基づいて、回折サインのような「最良適合」理論回折信号を特定することができる。一般的に反復回帰と説明される手法では、一又はそれ以上のシミュレートされた回折サインを、測定された回折サインと比較して、それにより、エラー信号の差異を作り出し、次に、他のシミュレートされた回折サインを計算し,測定された回折サインと比較する。エラーが特定の値に減るまで、このプロセスを繰り返す、或いは反復する、すなわち回帰させる。反復回帰の一つの方法は、非線形回帰であり、それは、「リアルタイム」又は「オンザフライ」モードで、任意で実施することができる。当業者にはよく知られた様々な反復回帰アルゴリズムを、モデル構造のプロファイルに基づくシミュレートされた回折サインとの比較による、測定された回折サインの解釈に適用できる。   Other approaches to matching, including real-time regression analysis, can be used as well. These methods are known in the art and are used to “best fit” such as diffraction signatures based on model permutations such as permutations in single line or multi-layer diffractive structures. A theoretical diffraction signal can be identified. In a technique generally described as iterative regression, one or more simulated diffraction signatures are compared with the measured diffraction signature, thereby creating an error signal difference, and then another Calculate the simulated diffraction signature and compare it with the measured diffraction signature. This process is repeated or repeated, ie, regressed, until the error is reduced to a specific value. One method of iterative regression is non-linear regression, which can optionally be performed in “real time” or “on the fly” mode. Various iterative regression algorithms well known to those skilled in the art can be applied to the interpretation of the measured diffraction signature by comparison with a simulated diffraction signature based on the profile of the model structure.

本出願で開示されるような単一又は多層パターンと関連付けられるパラメータに加えて、理論ライブラリにおいて利用することのできる他の回折構造パラメータは、格子の周期、その様々な層のパラメータを含む構造の材料パラメータ、フィルムの厚さ、及び構造の下のフィルムの屈折率のような、その上に構造が配置される基板の材料パラメータ、及び特定の位置におけるCD,構造及び基板の相対寄与による加重値等のような様々な加重値又は平均値のような要素を含む、モデル化することのできる如何なるパラメータも含む。   In addition to the parameters associated with single or multi-layer patterns as disclosed in this application, other diffractive structure parameters that can be utilized in the theoretical library are the grating period, the structure's parameters, including the parameters of its various layers. Material parameters of the substrate on which the structure is placed, such as material parameters, film thickness, and the refractive index of the film under the structure, and weights due to the relative contribution of the CD, structure and substrate at a particular location It includes any parameter that can be modeled, including elements such as various weights or averages such as.

さらにもう1つの実施形態では、短周期構造をモデル化することができ、例えば回帰又はモデル比較により、その結果を利用することができる。本出願で使用される限り、「短周期構造」という語は、使用されるスキャッタメータの光源によって照射される領域内に二又はそれ以上のその構造の全長及び全幅が含まれ得るほど、十分短い長さを有する三次元構造を含む。例えば、意図したスキャッタメータによって照明される領域が、約40μm幅である場合には、短周期構造は、(例えば、格子のkベクトルに対して垂直な方向に)40μm未満の縦方向の長さ、及び少なくとも2つのフィーチャを含むのに充分短い横間隔(例えば、線格子の隣接する線間の線格子のkベクトルに沿った距離)を持つことができる。短周期構造の少なくとも2つ、好ましくは3又はそれ以上を互いに間隔を空けて配置して、なおもその照射領域内で縦方向にちょうど収まるように、短周期構造の長さが照射領域の幅の半分未満であることが望ましい。短周期構造の長さが、入射照射についての関連パラメータとなるのに充分短いことが好ましい。   In yet another embodiment, short-period structures can be modeled, and the results can be utilized, for example, by regression or model comparison. As used in this application, the term “short-period structure” is short enough that two or more full lengths and full widths of the structure can be included in the area illuminated by the light source of the scatterometer used. Includes a three-dimensional structure having a length. For example, if the area illuminated by the intended scatterometer is about 40 μm wide, the short-period structure will have a longitudinal length of less than 40 μm (eg, in a direction perpendicular to the k vector of the grating). , And a sufficiently short lateral spacing to include at least two features (eg, a distance along the k-vector of the line grid between adjacent lines of the line grid). The length of the short-periodic structure is such that the length of the short-periodic structure is such that at least two, preferably three or more of the short-periodic structures are spaced apart from each other and still fit in the longitudinal direction within the irradiation area. Desirably less than half of The length of the short period structure is preferably short enough to be a relevant parameter for incident illumination.

実施形態の一つの例では、線格子モデルの線の各々を、単一の長い線ではなく、縦方向に配列された一連の短い線と定めることができる。例えば、短い線の各々は、約5〜20μmの長さで、約0.2〜1μm幅及び約0.5〜2μm幅とすることができる。平行スペクトル線間の周期は、約0.5−2μmとすることができる。スキャッタメータの入射輻射が、直径約40μmを持つ円形領域に広がる場合には、この構造の短い線の多くの全長及び全幅が照射に含まれるであろう。   In one example of an embodiment, each line of the line grid model can be defined as a series of short lines arranged in a vertical direction, rather than a single long line. For example, each of the short lines can be about 5-20 μm long, about 0.2-1 μm wide and about 0.5-2 μm wide. The period between the parallel spectral lines can be about 0.5-2 μm. If the scatterometer incident radiation extends into a circular region having a diameter of about 40 μm, many full lengths and full widths of the short lines of this structure will be included in the irradiation.

図25〜27は、本発明の選択された実施形態による短周期構造を、概略的に図示している。図25では、短周期構造の各々がフィーチャのアレイを備え、そのフィーチャの各々は、他のポスト又は孔の上に重なり合う第一のポスト又は孔を含む。これらのフィーチャの各々における第一のポスト又は孔の軸(示されていない)は、第二のポスト又は孔の軸からオフセットされ、「階段」形状を含む二層フィーチャをもたらす。好ましい実施形態では、ポストは楕円の形状であり、長く伸びた楕円であることが好ましく、それにより、余角解析についての最大の解決策を提供する。アレイは、X方向には周期的であるが、Y方向には周期的である必要のないフィーチャの一連の線として配列されるであろう。1つの有用なモデルでは、アレイは、X方向及びY方向の両方向において周期性を有するポスト又は孔の規則的なアレイである。図26では、第一の一連の直線フィーチャが、第二の一連の直線フィーチャの上に置かれ、その第二の一連の直線フィーチャに対してx及びy配向において歪められ、それにより、その構造はオフセットされる、或いは図25のような「階段状」フィーチャを含む。図27もまた、第二の一連の直線フィーチャの上に置かれ、その第二の一連の直線フィーチャに対してx及びy配向において歪められた第一の一連の直線フィーチャを含む。図25及び26とは異なり、少なくとも1つの直線フィーチャの横断面は非対称であり、少なくとも3つの異なる内角を提供する。図27に示す特定の実装では、図23の線I及びJと同様に、第一及び第二の両方のフィーチャが非対称である。有用な一実施形態では、(デバイス面に対して)横寸法において、その構造の寸法は異なり、かなり異なることが好ましい。例えば、図26では、その短い線は、それらの(図25のY方向の)幅の広がりよりも、(図25のX方向に)かなり長い。図25〜27では、単純な円又は長方形の構造を図示しているが、その一方で、本発明の他の実施形態による方法は、如何なる三次元構造も用いることもできるが、繰り返し又は反復構造が好ましい。   Figures 25-27 schematically illustrate short period structures according to selected embodiments of the present invention. In FIG. 25, each of the short period structures comprises an array of features, each of which includes a first post or hole that overlies another post or hole. The axis of the first post or hole (not shown) in each of these features is offset from the axis of the second post or hole, resulting in a bilayer feature including a “staircase” shape. In a preferred embodiment, the post is elliptical in shape and is preferably a long elongated ellipse, thereby providing the greatest solution for the corner angle analysis. The array will be arranged as a series of lines of features that are periodic in the X direction but need not be periodic in the Y direction. In one useful model, the array is a regular array of posts or holes that are periodic in both the X and Y directions. In FIG. 26, a first series of linear features is placed on top of a second series of linear features and distorted in the x and y orientation relative to the second series of linear features, so that the structure Are offset or include “staircase” features as in FIG. FIG. 27 also includes a first series of linear features that are placed over the second series of linear features and distorted in the x and y orientation with respect to the second series of linear features. Unlike FIGS. 25 and 26, the cross-section of at least one straight feature is asymmetric and provides at least three different interior angles. In the particular implementation shown in FIG. 27, similar to lines I and J in FIG. 23, both the first and second features are asymmetric. In one useful embodiment, in the lateral dimension (relative to the device plane), the dimensions of the structure are different and preferably quite different. For example, in FIG. 26, the short lines are considerably longer (in the X direction of FIG. 25) than their width spread (in the Y direction of FIG. 25). While FIGS. 25-27 illustrate a simple circular or rectangular structure, the method according to other embodiments of the present invention can use any three-dimensional structure, but it can be a repetitive or repetitive structure. Is preferred.

本発明の幾つかの実装は、短周期構造のアレイの三次元構造に基づく理論モデルを用いる。そのような構造における多数の変数のため、三次元モデルを計算することは複雑であるが、とはいえ、モデルを生成し、上で解説した散乱測定手法を使用して実際の三次元構造について獲得されたデータとの比較及び解析の目的のために、このモデルを使用することが可能である。また、そのような三次元モデルが、モデルの計算を単純化するように設計された様々なアルゴリズム及び方法を利用することが可能であり、意図される。   Some implementations of the present invention use a theoretical model based on the three-dimensional structure of an array of short period structures. Due to the large number of variables in such a structure, it is complex to calculate a 3D model, but it is still necessary to generate a model and use the scatterometry technique described above for an actual 3D structure. This model can be used for comparison and analysis purposes with acquired data. Also, such 3D models can and are intended to utilize a variety of algorithms and methods designed to simplify model calculations.

さらにもう1つの実施形態では、三次元短周期フィーチャのアレイにおける非対称性を、余角(垂線に対して正及び負の両方)を測定することにより、好ましくは余角θ(また、垂直に対して正及び負の両方)の範囲全体にわたって測定することにより、特定することができるであろう。三次元構造が非対称である場合には非対称であるサインを獲得することができる。逆に、三次元構造が実際には対称である場合には、測定されるサインもまた対称であろう。   In yet another embodiment, the asymmetry in the array of three-dimensional short-period features is measured by measuring the co-angle (both positive and negative with respect to the normal), preferably the co-angle θ (also with respect to the vertical). Can be determined by measuring over the entire range (both positive and negative). If the three-dimensional structure is asymmetric, a sign that is asymmetric can be obtained. Conversely, if the three-dimensional structure is actually symmetric, the measured signature will also be symmetric.

例えばある範囲にわたって、というような余角の比較により、三次元構造における非対称性を特定する際の本発明の有用性を、図28及び29に図式的に示している。図28は、図26に示すような第二の一連の長方形構造体構造の上に置かれた第一の一連の長方形三次元直線構造の(余角全体にわたって対称な)角散乱測定サインのグラフである。図28では、重ねられた単一フィーチャに対して、実線はオフセットが全くないものを示しており、破線はこれらの単一フィーチャの25nmのオフセットを示しており、点線は50nmオフセットを示している。S偏光測定、及びP偏光測定が、オフセットが全く存在しない(実線)0度の角度について対称である。25nmのオフセット(破線)で、(Sデータプロファイル、又はPデータプロファイルのような)各プロファイルは、Sデータ及びPデータの各々のプロットが非対称であるように、約0度「歪められる」。三次元構造の非対称性が増大するにつれて、結果として生じるプロットにおける非対称性が、それに応じて増大し、そのため、非対称性は、25nmオフセット(実線)より、50nmオフセット(点線)におけるほうが大きい。図29は、図25と同様な楕円「ポストオンポスト」三次元構造の(余角全体にわたって対称な)角散乱測定サインのグラフであり、そこでは、第一の一連の楕円形状のポストを、第二の一連の同様な形状のポストの上に置く。図29における実線は、第一及び第二の一連のポストについてオフセットが全くないことを示しており、破線は25nmオフセットを示しており、点線は50nmオフセットを示している。図28に示すように、Sデータ内、及びPデータ内の非対称性の度合いは、三次元構造の非対称性の度合いと相互に関連している。   The usefulness of the present invention in identifying asymmetry in a three-dimensional structure, for example, by comparison of the residual angles over a range, is shown schematically in FIGS. FIG. 28 is a graph of angular scatter measurement signatures (symmetric across the full angle) of a first series of rectangular three-dimensional linear structures placed on a second series of rectangular structure structures as shown in FIG. It is. In FIG. 28, for a single feature overlaid, the solid line shows no offset, the dashed line shows the 25 nm offset of these single features, and the dotted line shows the 50 nm offset. . S-polarization measurements and P-polarization measurements are symmetric about an angle of 0 degrees where there is no offset (solid line). With a 25 nm offset (dashed line), each profile (such as the S data profile or P data profile) is “distorted” by about 0 degrees so that each plot of S and P data is asymmetric. As the asymmetry of the three-dimensional structure increases, the asymmetry in the resulting plot increases accordingly, so the asymmetry is greater at the 50 nm offset (dotted line) than at the 25 nm offset (solid line). FIG. 29 is a graph of an angular scatter measurement sine of an elliptical “post-on-post” three-dimensional structure similar to that of FIG. 25, where the first series of elliptical posts is Place it on a second series of similarly shaped posts. The solid line in FIG. 29 indicates that there is no offset for the first and second series of posts, the broken line indicates the 25 nm offset, and the dotted line indicates the 50 nm offset. As shown in FIG. 28, the degree of asymmetry in the S data and in the P data correlates with the degree of asymmetry of the three-dimensional structure.

それゆえ、本発明の実施形態により、余角で短周期構造の散乱測定の測定を取ることは、比較的非常に小さい計算能力を必要とする。三次元構造のモデル化は、激しい計算であり、最も単純な構造による全ての円錐モデルを、現行の計算デバイス及びプログラムによって、適当な時間で容易に獲得することはできない。しかしながら、余角で測定する本発明の実施形態は、収集データの対称性を調べることにより、非対称性を特定することができ、それは、計算上の観点からより単純、又はより容易なものである。   Therefore, in accordance with an embodiment of the present invention, taking a measurement of the scattering measurement of the short period structure at the retraction angle requires a relatively very small computing power. Modeling a three-dimensional structure is a rigorous calculation and not all cone models with the simplest structure can be easily obtained in a reasonable time by current computing devices and programs. However, embodiments of the present invention that measure at a reciprocal angle can identify asymmetry by examining the symmetry of the collected data, which is simpler or easier from a computational point of view. .

従って、散乱測定は、特に三次元構造上構造に適用可能であり、0次又は鏡面反射の回折次数の散乱測定の測定は、連続した三次元構造層における配列のずれに影響されやすい。この三次元構造層におけるずれ(オフセットとも呼ばれる)は、非対称線プロファイルという結果になり、適切な測定配向にあるスキャッタメータを使って、それを測定することができる。わかるように、オフセットが持ち込まれたときサインは変化し、それは、一般的な測定感度では正符号である。一実施形態では、最も重要な三次元測定の固有の性質(例えば、最も重要な測定は、x方向か、y方向か、又はz方向か)に基づいて、測定配向を経験的に特定することができる。従って、ある範囲にわたって角θを変化させる(及び、各場合において、対応する余角の測定を行う)のに加えて、角Φ(回転角)を変化させ、行われる三次元測定における最適角Φを特定することもまた可能である。   Therefore, the scattering measurement can be applied particularly to the structure on the three-dimensional structure, and the measurement of the scattering measurement of the diffraction order of the zeroth order or the specular reflection is easily affected by the displacement of the arrangement in the continuous three-dimensional structure layer. This deviation (also called offset) in the three-dimensional structural layer results in an asymmetric line profile that can be measured using a scatterometer in the appropriate measurement orientation. As can be seen, the sign changes when an offset is introduced, which is a positive sign for typical measurement sensitivity. In one embodiment, the measurement orientation is identified empirically based on the inherent nature of the most important three-dimensional measurement (eg, whether the most important measurement is in the x, y, or z direction). Can do. Therefore, in addition to changing the angle θ over a certain range (and measuring the corresponding covariance in each case), the angle Φ (rotation angle) is changed and the optimum angle Φ in the three-dimensional measurement performed is performed. It is also possible to specify.

以下の例は、本発明の側面による散乱測定手法が、フィーチャの非対称性を測定することにおいてよい感度を持ち、それゆえ、リソグラフィ及びエッチ処理のような、対称的な結果が望ましいプロセスを認定するために使用することができることを示している。AFM、及び断面SEMのような他の測定技術との比較が、良い一貫性を示す。   The following example identifies a process in which a scatterometry approach according to aspects of the present invention has good sensitivity in measuring feature asymmetry and therefore symmetric results are desirable, such as lithography and etch processing Shows that can be used for. Comparison with other measurement techniques such as AFM and cross-sectional SEM shows good consistency.

工業応用性
本発明はさらに、以下の非制限的な例により例証される。
Industrial Applicability The present invention is further illustrated by the following non-limiting examples.

散乱測定を使用して非対称プロファイルの測定を実施することの実行可能性を評価するために、3つの異なるサンプルの形式を調査した(例1〜3)。第一のサンプルのセットは、金属基板上のフォトレジスト線の3つのウェーハで構成された。第二のサンプルは、エッチングされた多結晶Siの単一ウェーハであった。第三のセットはまた、193nmフォトレジストにプリントされた格子線の単一ウェーハであった。各サンプルセットにおいて、円錐走査配向で、正及び負の角度全体にわたって測定を実施することにより、未加工の散乱サインが獲得された。各サンプルセットについて、適当な散乱測定ライブラリが生成され、側壁における独立した左右の変形、並びにCD及び厚さのような他のパラメータも含まれる。   To evaluate the feasibility of performing asymmetric profile measurements using scatterometry, three different sample formats were investigated (Examples 1-3). The first set of samples consisted of three wafers of photoresist lines on a metal substrate. The second sample was a single wafer of etched polycrystalline Si. The third set was also a single wafer of lattice lines printed on 193 nm photoresist. In each sample set, raw scatter signatures were obtained by performing measurements across the positive and negative angles in a conical scan orientation. For each sample set, an appropriate scatterometry library is generated, including independent left and right deformations in the sidewalls, as well as other parameters such as CD and thickness.

例4は、半導体ウェーハ上の2つの連続した層の配列を測定するための本発明の使用を例証している。   Example 4 illustrates the use of the present invention to measure the arrangement of two consecutive layers on a semiconductor wafer.

例1− 金属基板上のフォトレジスト線
このサンプルセットの線幅は、公称250nmの幅であった。トップダウンによるスタック構成は、その下に厚いAlCu層(これは、基板として効果的に働く)が続くTiN層上のARC上のパターン化されたフォトレジストで構成された。
Example 1 Photoresist Line on Metal Substrate The line width of this sample set was nominally 250 nm wide. The top-down stack configuration consisted of a patterned photoresist on the ARC on a TiN layer followed by a thick AlCu layer (which effectively serves as a substrate).

このサンプルセットからの未加工のサインは、かなりの非対称性を示した。図6は、角走査の正及び負の半分が互いの上に重なり合った(「対称な」)このデータセットからの1つのサインを示している。図が示すように、明らかに、その2つの半分は同じではない。実際には、それらは、幾つかの角度において、反射率の点で5%以上異なり、幾つかの角度において、サインの構造も同様に異なる。円錐格子配向において測定を行ったので、これがプロファイル非対称性の現れである。   The raw signature from this sample set showed considerable asymmetry. FIG. 6 shows one signature from this data set with the positive and negative halves of the angular scan superimposed on top of each other (“symmetric”). Obviously, the two halves are not the same, as the figure shows. In practice, they differ in terms of reflectivity by more than 5% at some angles, and at some angles the sign structures are different as well. This is a manifestation of profile asymmetry since measurements were made in a conical lattice orientation.

このデータセットからの未加工のサインは、モデルとよく合致した。これらのウェーハ測定からの側壁角の結果が図7でわかる。ライブラリは、左右の側壁角の独立した変動を見込んでいたことを思い起こしなさい。散乱測定の測定に加えて、同じ位置からのAFMデータが、このプロット上でわかる。AFM及びスキャッタメータの結果の両方が、たしかに側壁角の違いが存在すること、及びそれが1〜2度の範囲であることを示している。そのデータは両方とも同様に、左の側壁角が右の側壁角より急傾斜であることを認めるものである。散乱測定のデータは、左右の角度が連携して動く、すなわち、ラインの全幅が変化するのではなく、むしろウェーハ全体におけるあちらこちらで1〜2度「揺れる」ことを示している。この効果は、左側壁角パラメータと右側壁角パラメータとの間の相関性によるものとすることができるであろうが、モデル化されたサインデータの検査は、一方の側壁角が固定されたままで、他方の側壁角は変化することが可能である時、その左右の側壁角パラメータは全く別個であることを明らかにした。   The raw signature from this data set matched well with the model. The sidewall angle results from these wafer measurements can be seen in FIG. Recall that the library anticipated independent fluctuations in the left and right sidewall angles. In addition to the scatterometry measurements, AFM data from the same location is visible on this plot. Both AFM and scatterometer results show that there is indeed a difference in sidewall angles and that it is in the range of 1-2 degrees. Both of the data similarly recognize that the left sidewall angle is steeper than the right sidewall angle. The scatterometry data shows that the left and right angles move in unison, i.e., the entire width of the line does not change, but rather "wobbles" 1-2 degrees around the entire wafer. This effect could be due to the correlation between the left wall angle parameter and the right wall angle parameter, but the examination of the modeled sine data would leave one sidewall angle fixed. When the other side wall angle can be changed, the left and right side wall angle parameters are clarified to be completely different.

例2− エッチングされた多結晶シリコン線
このサンプルセットにおける線幅は、150〜300nmの範囲であった。スタックは、Si基板上の酸化物上のパターン化された(エッチングされた)多結晶Siで構成される。円錐構成で測定される時、このサンプルセットからの未加工のサインは、わずかな非対称性を示した。図8は、そのサインの正及び負の両半分がこの非対称性を示すように「対称」であるような、1つのサインを図示している。
Example 2 Etched Polycrystalline Silicon Line The line width in this sample set was in the range of 150-300 nm. The stack is composed of patterned (etched) polycrystalline Si on oxide on a Si substrate. The raw signature from this sample set showed a slight asymmetry when measured in a conical configuration. FIG. 8 illustrates one sine such that both the positive and negative halves of the sine are “symmetric” so as to exhibit this asymmetry.

比較を得るために、これらの散乱測定の測定に使用されたウェーハの断面図を作り、SEMによって測定して、線の側壁角を特定した。図9は、2つの技術の左右の側壁角の測定値を比較した結果を示している。図が示すように、両方のツールが、ある程度の側壁の非対称性を伝えており、一般的には、左の壁の角度のほうが小さい。さらに、その2つの手法間の側壁角の相関性はよく、あちらこちらで、同様な傾きを示している。   To obtain a comparison, cross-sections of the wafers used for these scatterometry measurements were made and measured by SEM to identify the line sidewall angles. FIG. 9 shows the result of comparing the measured values of the left and right sidewall angles of the two techniques. As the figure shows, both tools convey some degree of side wall asymmetry, and generally the left wall angle is smaller. Further, the correlation of the sidewall angle between the two methods is good, and the same inclination is shown here and there.

例3− 193nmフォトレジスト線
検査された最後のサンプルセットは、BARC層、ポリエステル層、酸化物層、及びシリコン基板上にプリントされた193nmフォトレジスト線の単一ウェーハであった。このウェーハ上のフィーチャの公称サイズは、180nm線であった。
Example 3-193 nm Photoresist Line The last sample set examined was a single wafer of BARC layer, polyester layer, oxide layer, and 193 nm photoresist line printed on a silicon substrate. The nominal size of the features on this wafer was 180 nm line.

このウェーハにおいて、サインのデータは、円錐モードで測定された時、ゆるやかに非対称なだけであった。図10は、それ自身に「鏡映」し戻される、これらのサインのうちの1つにおけるS及びP偏光を示している。前のサンプルから観測されたサインの非対称性に対して、この非対称性はかなり弱かった。   In this wafer, the signature data was only loosely asymmetric when measured in the conical mode. FIG. 10 shows the S and P polarizations in one of these signs that are “mirrored” back to itself. This asymmetry was much weaker than the sine asymmetry observed from the previous sample.

このウェーハからの1つの行における左右の側壁角のデータは、図11でわかる。AFMによって同じ位置で行われた測定は、この図のプロット上に含まれる。両方の測定技術は、壁の角度の大きさ全体について、よく合致している。AFMデータは、より非対称的な測定値を示すが、一般的には、スキャッタメータからのデータと整合性がある。この同じ行から、スキャッタメータ及びAFMによって獲得されたCD測定の比較が、図12よりわかる。図が示すように、AFM測定値とスキャッタメータ測定値との間の合致は、非常に良い。これらの2つの手法間の平均的な差異は2.43nmである。   The left and right sidewall angle data in one row from this wafer can be seen in FIG. Measurements made at the same location by the AFM are included on the plot of this figure. Both measurement techniques are in good agreement for the overall magnitude of the wall angle. AFM data shows more asymmetric measurements, but is generally consistent with the data from the scatterometer. From this same row, a comparison of the CD measurements obtained by the scatterometer and AFM can be seen in FIG. As the figure shows, the agreement between the AFM and scatterometer measurements is very good. The average difference between these two approaches is 2.43 nm.

例4− 連続層配列測定
半導体ウェーハ上の2つの連続した層の配列は、製造されるデバイスの最終的な性能において重要である。この配列(重ね合わせとも呼ばれる)は、この1つのタスクを実施するのに専用のツールが存在するほど重要である。これらのツールは、各層にプリントされた特別な配列標識の画像を測定することに基づく。半導体業界は、ますます小さい寸法に向かっているが、しかしながら、これらのツールの必須な測定の解決法を提供する能力を、大量の不確かさが取り巻いている。
Example 4-Continuous layer alignment measurement The alignment of two consecutive layers on a semiconductor wafer is important in the final performance of the manufactured device. This arrangement (also called superposition) is so important that there are dedicated tools to perform this one task. These tools are based on measuring images of special array labels printed on each layer. The semiconductor industry is moving toward increasingly smaller dimensions, however, a large amount of uncertainty surrounds the ability of these tools to provide the required measurement solution.

散乱測定は、重ね合わせ測定によく適した技術である。格子上格子構造を使用することにより、0次或いは鏡面反射の回折次数の散乱測定の測定値は、連続した格子層における配列のずれに影響されやすい。この格子層における移動(また、オフセットとも呼ばれる)は、非対称な線プロファイルという結果になり、それは、適切な測定配向にあり、好ましくは(必須ではないが)余角(正及び負の両方の角)を測定できる能力を持つスキャッタメータを使って、測定することができる。   Scattering measurement is a technique well suited for overlay measurement. By using the lattice structure on the lattice, the measurement value of the scattering measurement of the diffraction order of the 0th order or the specular reflection is easily affected by the deviation of the arrangement in the continuous lattice layer. This movement in the lattice layer (also referred to as offset) results in an asymmetric line profile, which is in the proper measurement orientation, and preferably (but not essential), both the positive and negative angles. ) Can be measured using a scatter meter capable of measuring.

図13は、重ね合わせの測定のために使用することのできる格子上格子のプロファイルのイメージを表している。2つの連続した層を配列する際のエラーは、格子線と非対称な線プロファイルとの間のずれという結果になる。図14は、従来の配向で実施された測定におけるオフセット又重ね合わせエラーに対する感度を実証する結果を表している(図3(a)参照)。オフセットが持ち込まれる時、サインが変化し、それは、一般的な測定感度において正符号である。しかしながら、図15に示すように、従来の走査では、同じ大きさの+/−オフセットが持ち込まれた時に生じるサインは、一意ではない。従って、従来の走査は、円錐走査より望ましくない。   FIG. 13 represents an image of a grid-on-grid profile that can be used for overlay measurements. An error in aligning two successive layers results in a shift between the grid line and the asymmetric line profile. FIG. 14 shows the results demonstrating sensitivity to offset or overlay errors in measurements performed in a conventional orientation (see FIG. 3 (a)). When an offset is introduced, the sign changes, which is a positive sign in general measurement sensitivity. However, as shown in FIG. 15, in a conventional scan, the signature that occurs when a +/- offset of the same magnitude is brought in is not unique. Thus, conventional scanning is less desirable than cone scanning.

円錐走査での実践を繰り返すことは、図16及び17に示すサインという結果になる。従来走査について、図16は、サインがオフセットによって変化することを示しているが、図17は、ここで変化が(左/右の)オフセット間について一意であることを示している。また、0度についての対称性にも注意せよ。   Repeating the practice with conical scanning results in the signature shown in FIGS. For conventional scanning, FIG. 16 shows that the sine changes with the offset, while FIG. 17 shows that the change is now unique between the (left / right) offsets. Also note the symmetry about 0 degrees.

従って、鏡面反射(0次)次数の従来走査、及び円錐走査の両方ともオフセットに影響されやすいが、円錐走査のみが左/右のずれについて一意のサインを提供するということを、調査は示した。重ね合わせを評価するための既存の散乱測定の方法は、1次、及びそれより高次の使用を含み、そのため、より高い次数を測定するための特別な測定ハードウェアを必要とする。例えば、Sohail Naqvi他著,「リソグラフィック処理の監視及び制御のための回折手法」, JVSTB 12(6)(1994年11月)(より高い次数を使ったモアレ干渉手法)、及びJ.Bischoff他,「光回折ベースの重ね合わせ測定」,Proc. SPIE Vol.4344,pp.222−233(2001)(格子内格子の1次測定)を参照せよ。   Thus, studies have shown that both the specular (zero order) order conventional scan and the cone scan are both sensitive to offsets, but only the cone scan provides a unique signature for left / right deviation. . Existing scatterometry methods for evaluating overlay include the use of first and higher orders, and therefore require special measurement hardware to measure higher orders. See, for example, Sohail Naqvi et al., “Diffraction technique for monitoring and controlling lithographic processes”, JVSTB 12 (6) (November 1994) (Moire interference technique using higher orders), Bischoff et al., “Optical diffraction based overlay measurement”, Proc. SPIE Vol. 4344, pp. See 222-233 (2001) (first order measurement of the lattice in the lattice).

一般的に或いは個別に説明される反応物を置き換え、及び/又は前記例でしようされた条件に向けて本発明の条件を操作することにより、前記例を、同様に首尾よく繰り返すことができる。   By replacing the reactants described generally or individually and / or manipulating the conditions of the invention towards the conditions used in the examples, the examples can be repeated successfully as well.

特にこれらの好ましい実施形態について本発明を詳細に説明したが、他の実施形態が同じ結果を実現することもできる。本発明の変形及び変更は当業者には明らかであり、添付の特許請求の範囲は、全てのそのような変更及び均等物を含むことを意図されている。上で言及した全ての引用文献、出願、特許、及び刊行物の開示全体を、引用により本出願に組み入れる。   Although the invention has been described in detail with particular reference to these preferred embodiments, other embodiments can achieve the same results. Variations and modifications of the present invention will be apparent to those skilled in the art, and the appended claims are intended to cover all such modifications and equivalents. The entire disclosure of all cited references, applications, patents and publications referred to above are hereby incorporated by reference into this application.

本発明の実施形態において用いられる角スキャッタメータのブロック図である。It is a block diagram of the angle scatterometer used in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態で用いられた角散乱測定の測定の幾何学的配置を示している。Fig. 4 shows the measurement geometry of the angular scatterometry used in an embodiment of the present invention. いわゆる従来の散乱測定の測定配向を示している。The measurement orientation of so-called conventional scattering measurement is shown. いわゆる円錐散乱測定の測定配向を示している。The measurement orientation of so-called cone scattering measurement is shown. 対称なレジストプロファイルを示している。A symmetrical resist profile is shown. 非対称なレジストプロファイルを示している。An asymmetric resist profile is shown. 非対称なレジストプロファイルを示している。An asymmetric resist profile is shown. 図4A〜Cのプロファイルに対応する角サインデータのグラフである。5 is a graph of angle sine data corresponding to the profiles of FIGS. 金属レジストウェーハからの(対称な)角散乱測定サインのグラフである。FIG. 6 is a graph of (symmetric) angular scatter measurement signatures from a metal resist wafer. FIG. 金属上レジストのサンプルセットのウェーハ5から生じる側壁角のグラフである。It is a graph of the side wall angle which arises from the wafer 5 of the sample set of a resist on metal. エッチングされた多結晶シリコンウェーハからの(対称な)角散乱測定サインのグラフである。Figure 2 is a graph of (symmetric) angular scatter measurement signatures from an etched polycrystalline silicon wafer. エッチングされた多結晶シリコンウェーハにおける、散乱測定と断面SEMとの間の左側壁角の比較である。4 is a comparison of the left wall angle between a scattering measurement and a cross-section SEM in an etched polycrystalline silicon wafer. エッチングされた多結晶シリコンウェーハにおける、散乱測定と断面SEMとの間の右側壁角の比較である。4 is a comparison of the right side wall angle between a scattering measurement and a cross-sectional SEM in an etched polycrystalline silicon wafer. 193nmレジストウェーハからの(対称な)角散乱測定サインのグラフである。FIG. 4 is a graph of (symmetric) angular scatter measurement signatures from a 193 nm resist wafer. FIG. 193nmレジストウェーハにおける、散乱測定と断面SEMとの間の左側壁角の比較である。Comparison of left wall angle between scattering measurement and cross-sectional SEM for a 193 nm resist wafer. 193nmレジストウェーハにおける、散乱測定と断面SEMとの間の右側壁角の比較である。Comparison of right wall angle between scatterometry and cross-section SEM for a 193 nm resist wafer. 193nmレジストウェーハにおける、AFMと散乱測定とのCD測定の比較である。It is a comparison of CD measurement of AFM and scattering measurement in a 193 nm resist wafer. 重ね合わせの配列不良の測定のために使用することのできる、格子上格子プロファイルのイメージを示している。FIG. 5 shows an image of a lattice-on-grid profile that can be used to measure overlay misalignment. 従来の(非円錐)走査を用いた、図13のプロファイルにおける角散乱測定サインのグラフである。14 is a graph of angular scatter measurement signatures in the profile of FIG. 13 using a conventional (non-conical) scan. 従来の走査を用いた、左及び右のオフセットにおける(一意でない)角散乱測定サインのグラフである。FIG. 6 is a graph of (non-unique) angular scatter measurement signatures at left and right offsets using conventional scanning. 円錐走査を用いた、図14のプロファイルにおける角散乱測定サインのグラフである。FIG. 15 is a graph of angular scatter measurement signatures in the profile of FIG. 14 using a cone scan. 円錐走査を用いた、左及び右のオフセットにおける(一意の)角散乱測定サインのグラフである。FIG. 6 is a graph of (unique) angular scatter measurement signatures at left and right offsets using a cone scan. 従来技術において用いられる非対称単一線モデルを示しており、ここでは、鋭角が互いに等しく、かつ鈍角も互いに等しく、そのため、各線の断面は2つの異なる角度のみを提供する。Fig. 3 shows an asymmetric single line model used in the prior art, where the acute angles are equal to each other and the obtuse angles are also equal to each other, so that the cross section of each line provides only two different angles. 本発明の実施形態の非対称単一線モデルを示しており、ここでは、2つの角度は直角であり、角Aは鈍角、かつ角Bは鋭角であり、そのため、断面は3つの異なる角度を提供する。Fig. 4 illustrates an asymmetric single line model of an embodiment of the present invention, where two angles are right angles, angle A is obtuse and angle B is acute, so the cross section provides three different angles. . 本発明の実施形態の非対称単一線モデルを示しており、ここでは、全ての4つの内角が異なり、角C及びFは鋭角、角E及びDは鈍角である。Fig. 4 shows an asymmetric single line model of an embodiment of the present invention, where all four interior angles are different, angles C and F are acute angles, and angles E and D are obtuse angles. 本発明の実施形態の線重ね合わせ非対称モデルを示しており、ここでは、線Hは長方形であり、線Gは、側壁の配列に関して両側ともオフセットされており、さらに長方形でない平行四辺形である。Fig. 3 shows a line superposition asymmetric model of an embodiment of the present invention, where line H is rectangular and line G is a parallelogram that is offset on both sides with respect to the sidewall arrangement and is not rectangular. 本発明の実施形態の線重ね合わせ非対称モデルを示しており、ここでは、線Hは長方形であり、線Iは側壁の配列に関して、一方の側ではオフセットされるが、他方の側ではオフセットされず、さらに、線Iの断面は3つの異なる角を提供する。FIG. 4 shows a line superposition asymmetric model of an embodiment of the present invention, where line H is rectangular and line I is offset on one side with respect to the sidewall arrangement, but not on the other side. Furthermore, the cross section of line I provides three different corners. 本発明の実施形態の線重ね合わせ非対称モデルを示しており、ここでは、線Iは、線Jに対して、側壁の配列に関して一方の側ではオフセットされるが、他方の側ではオフセットされず、さらに、線I及びJの各々の断面は、3つの異なる角を提供する。FIG. 4 illustrates a line superposition asymmetric model of an embodiment of the present invention, where line I is offset on one side with respect to line J with respect to the arrangement of sidewalls, but not on the other side; Further, each cross section of lines I and J provides three different corners. 本発明の実施形態の線重ね合わせ非対称モデルを示しており、ここでは、線Iは、線Jに対して、側壁の配列に関して両側でオフセットされ、ここでは、線Iの断面は3つの異なる内角を提供し、線Kの断面は4つの異なる内角を提供する。Fig. 3 shows a line superposition asymmetric model of an embodiment of the present invention, where line I is offset on both sides with respect to line J with respect to the arrangement of sidewalls, where the cross section of line I has three different interior angles And the cross section of line K provides four different interior angles. 本発明の一実施形態においてモデルとして用いることのできる例証であり、ここでは、第一の一連の三次元ポストが、第二の一連のポスト上に置かれ、かつ該第二の一連のポストに対してx及びy配向においてゆがめられ、そのため、ポストはオフセットされる、或いは階段状フィーチャを含む。FIG. 4 is an illustration that can be used as a model in an embodiment of the present invention, where a first series of three-dimensional posts are placed on and into a second series of posts. In contrast, the post is distorted in the x and y orientations, so that the post is offset or includes stepped features. 本発明の一実施形態においてモデルとして用いることのできる例証であり、ここでは、第一の一連の三次元直線構造は、第二の一連の直線構造の上に置かれ、かつ該第二の一連の直線構造に対してx及びy配向において歪められ、そのため、その構造はオフセットされる、或いは階段状フィーチャを含む。FIG. 4 is an illustration that can be used as a model in an embodiment of the present invention, where a first series of three-dimensional linear structures are placed on a second series of linear structures and the second series of linear structures; Distorted in the x and y orientation with respect to the linear structure, so that the structure is offset or includes stepped features. 本発明の一実施形態においてモデルとして用いることのできる例証であり、ここでは、第一の一連の三次元直線構造が、第二の一連の直線構造の上に置かれ、かつ該第二の一連の直線構造に対してx及びy配向において歪められ、さらに、その直線構造のうちの少なくとも一方の断面は、長方形ではなく、少なくとも3つの異なる内角を提供する。FIG. 4 is an illustration that can be used as a model in an embodiment of the present invention, where a first series of three-dimensional linear structures are placed on a second series of linear structures and the second series of And at least one cross-section of the linear structure is not rectangular and provides at least three different interior angles. 図25のような、第二の一連の長方形構造の構造の上に置かれた第一の一連の長方形の三次元直線構造の(余角の範囲全体にわたって対称な)角散乱測定サインのグラフであり、ここでは、第一及び第二の一連の構造に関して、実線はオフセットが全くない場合を示しており、破線は25nmのオフセットを示しており、点線は50nmのオフセットを示している。FIG. 25 is a graph of angular scatter measurement signatures (symmetric over the entire range of co-angles) of a first series of rectangular three-dimensional linear structures placed on a second series of rectangular structure structures, such as FIG. Yes, with respect to the first and second series of structures, the solid line indicates the case where there is no offset, the broken line indicates the offset of 25 nm, and the dotted line indicates the offset of 50 nm. 第一の一連の三次元楕円形ポストが第二の一連の同様な形状のポストの上に置かれている、(図26に示すような)楕円ポスト上ポスト構造の(余角の範囲全体にわたって対称な)角散乱測定サインのグラフであり、ここでは、第一及び第二の一連の構造に関して、実線はオフセットが全くない場合を示しており、破線は25nmのオフセットを示しており、点線は50nmのオフセットを示している。A first series of three-dimensional elliptical posts are placed over a second series of similarly shaped posts (as shown in FIG. 26) of the post structure on an elliptical post (over the entire range of co-angles). (Symmetric) graph of angular scatter measurement signature, where for the first and second series of structures, the solid line indicates no offset, the dashed line indicates 25 nm offset, and the dotted line indicates An offset of 50 nm is shown.

Claims (33)

マイクロ電子デバイスのマイクロ電子フィーチャのアレイに、複数の該マイクロ電子フィーチャの全長及び全幅を含む前記アレイの一部を照射する光を向け、
一又はそれ以上の反射角、一又はそれ以上の波長、又はそれらの組み合わせから成る群より選択された条件で、前記アレイから散乱し戻された光を検出し、及び、
反射の余角からのデータを調べることを含む操作を実行することにより、前記戻り散乱光の一又はそれ以上の特性を調べる
ステップを含むことを特徴とする、マイクロ電子デバイスにおける三次元構造の非対称性を測定する方法。
Directing light onto a array of microelectronic features of a microelectronic device to irradiate a portion of the array including a total length and width of a plurality of the microelectronic features;
Detecting light scattered back from the array at a condition selected from the group consisting of one or more reflection angles, one or more wavelengths, or combinations thereof; and
Asymmetry of the three-dimensional structure in the microelectronic device comprising the step of examining one or more properties of the return scattered light by performing an operation comprising examining data from the reflection reflection angle How to measure sex.
前記向けるステップが、実質的に単一の波長で、光を向けることを含む
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, wherein the directing step includes directing light at a substantially single wavelength.
前記向けるステップが、複数の波長で、光を向けることを含む
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, wherein the directing step includes directing light at a plurality of wavelengths.
前記調べるステップが、光の輝度を比較することを含む
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, wherein the examining step includes comparing light intensities.
前記調べるステップが、位相を比較することをさらに含む
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, wherein the examining further comprises comparing phases.
前記調べるステップが、光の振幅と光の位相の比率を比較することをさらに含む
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, wherein the examining step further comprises comparing a ratio of light amplitude to light phase.
前記向けるステップが、一般円錐構成にある前記マイクロ電子フィーチャのアレイに光を向けることを含む
ことを特徴とする、請求項1、2、又は3に記載の方法。
The method of claim 1, 2, or 3, wherein the step of directing comprises directing light to the array of microelectronic features in a general conical configuration.
前記向けるステップ、及び前記検出するステップが、角スキャッタメータによって実施される
ことを特徴とする、請求項1、2、又は3に記載の方法。
The method according to claim 1, 2, or 3, wherein the step of directing and the step of detecting are performed by an angular scatterometer.
前記向けるステップ、及び前記検出するステップが、スペクトルスキャッタメータによって実施される
ことを特徴とする、請求項1、2、又は3に記載の方法。
The method according to claim 1, 2, or 3, wherein the step of directing and the step of detecting are performed by a spectral scatterometer.
前記調べるステップは、戻り散乱光を入射面を基準としてS及びP成分に分解することを含む
ことを特徴とする、請求項1、2、又は3に記載の方法。
The method according to claim 1, 2, or 3, wherein the examining step includes decomposing the return scattered light into S and P components with reference to the incident surface.
前記検出するステップは、鏡面反射次数の回折光を検出することを含む
ことを特徴とする、請求項1、2、又は3に記載の方法。
The method according to claim 1, 2, or 3, wherein the detecting step includes detecting specular reflection order diffracted light.
前記調べるステップの結果を用いて、前記マイクロ電子デバイスの単一層内の非対称性、及び前記マイクロ電子デバイスの複数層内の非対称性から成る群より選択される非対称性を検出するステップ、
を更に含むことを特徴とする、請求項1、2、又は3に記載の方法。
Detecting the asymmetry selected from the group consisting of asymmetry within a single layer of the microelectronic device and asymmetry within multiple layers of the microelectronic device using the results of the examining step;
The method of claim 1, 2, or 3, further comprising:
前記比較するステップの結果が前記アレイにおける非対称性を示す場合には、製造プロセスを制御するステップ、
を更に含むことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
Controlling the manufacturing process if the result of the comparing step indicates asymmetry in the array;
The method of claim 12, further comprising:
マイクロ電子デバイスのマイクロ電子フィーチャのアレイに、該アレイに対してある入射角で光を向け、
前記アレイから散乱し戻された光を、前記入射角に対する余角で検出し、及び、
前記検出された光の一又はそれ以上の特性を、横断面において上面、底面、及び該上面と該底面との間で延びかつ該底面に垂直な中線を持つ単一フィーチャプロファイルを含む非対称モデルと比較する
ステップを含み、前記断面が前記中線について非対称であることを特徴とする、マイクロ電子デバイスにおける線プロファイル非対称性を測定する方法。
Directing light to an array of microelectronic features of a microelectronic device at an angle of incidence relative to the array;
Detecting the light scattered back from the array at an additional angle with respect to the incident angle; and
An asymmetric model comprising one or more characteristics of the detected light in a cross-section comprising a single feature profile having a top surface, a bottom surface, and a midline extending between the top surface and the bottom surface and perpendicular to the bottom surface And measuring the line profile asymmetry in the microelectronic device, wherein the cross-section is asymmetric about the midline.
前記単一フィーチャプロファイルの前記横断面が、少なくとも3つの異なる内角を含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
The method of claim 14, wherein the cross section of the single feature profile includes at least three different interior angles.
前記単一フィーチャプロファイルの前記横断面が、4つの異なる内角を含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
The method of claim 14, wherein the cross-section of the single feature profile includes four different interior angles.
前記単一フィーチャプロファイルが第一の線であり、前記モデルが、前記第一の線の上に重ねられた第二の線のフィーチャプロファイルを含み、
前記第一の線、及び前記第二の線のうちの少なくとも一方は、該線の横断面上に少なくとも3つの異なる内角を含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
The single feature profile is a first line, and the model includes a second line feature profile overlying the first line;
The method of claim 14, wherein at least one of the first line and the second line includes at least three different interior angles on a cross section of the line.
前記第一の線、及び前記第二の線のうちの少なくとも一方は、該線の横断面上に4つの異なる内角を有する
ことを特徴とする、請求項17に記載の方法。
18. The method of claim 17, wherein at least one of the first line and the second line has four different interior angles on a cross section of the line.
前記第一の線、及び前記第二の線の両方が、該第一の線及び該第二の線の各々の横断面上に、少なくとも3つの異なる内角を含む
ことを特徴とする、請求項17に記載の方法。
The first line and the second line both include at least three different interior angles on the cross-section of each of the first line and the second line. 18. The method according to 17.
前記第一の線が、前記第二の線の第二の側壁からオフセットされた少なくとも1つの側壁を有する
ことを特徴とする、請求項17に記載の方法。
The method of claim 17, wherein the first line has at least one sidewall offset from a second sidewall of the second line.
前記第一の線が、前記第二の線の第一の側壁に合わせて並べられた第一の側壁、及び前記第二の壁の第二の側壁からオフセットされた第二の側壁を持つ
ことを特徴とする、請求項20に記載の方法。
The first line has a first side wall aligned with the first side wall of the second line and a second side wall offset from the second side wall of the second wall. 21. The method of claim 20, wherein:
前記向けるステップが、実質的に単一の波長で、光を向けることを含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
The method of claim 14, wherein the directing step includes directing light at a substantially single wavelength.
前記向けるステップが、複数の波長で、光を向けることを含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
The method of claim 14, wherein the directing step includes directing light at a plurality of wavelengths.
前記比較するステップが、光の輝度を比較することを含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
The method of claim 14, wherein the comparing step includes comparing light intensities.
前記比較するステップは、位相を比較することをさらに含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
The method of claim 14, wherein the comparing step further comprises comparing phases.
前記比較するステップは、光の振幅と光の位相の比率を比較することをさらに含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
15. The method of claim 14, wherein the comparing step further comprises comparing a ratio of light amplitude to light phase.
前記向けるステップは、一般円錐構成にある前記マイクロ電子フィーチャのアレイに光を向けることを含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
15. The method of claim 14, wherein the step of directing includes directing light to the array of microelectronic features in a general conical configuration.
前記向けるステップ、及び前記検出するステップが、角スキャッタメータによって実施される
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
The method of claim 14, wherein the directing and detecting are performed by an angular scatterometer.
前記向けるステップ、及び前記検出するステップが、スペクトルスキャッタメータによって実施される
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
The method of claim 14, wherein the directing and detecting steps are performed by a spectral scatterometer.
前記比較するステップが、前記戻り散乱光を入射面を基準としてS及びP成分に分解することを含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
The method according to claim 14, wherein the comparing includes decomposing the return scattered light into S and P components with respect to an incident surface.
前記検出するステップは、鏡面反射次数の回折光を検出することを含む
ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
15. The method of claim 14, wherein the detecting step comprises detecting specular reflection order diffracted light.
前記比較するステップの結果を用いて、前記マイクロ電子デバイスの単一層内の非対称性、及び前記マイクロ電子デバイスの複数層内の非対称性から成る群より選択される非対称性を検出するステップ
をさらに含むことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
Using the result of the comparing step to detect asymmetry selected from the group consisting of asymmetry in a single layer of the microelectronic device and asymmetry in multiple layers of the microelectronic device. The method according to claim 14, wherein:
前記比較するステップの結果が前記アレイにおける非対称性を示す場合には、製造プロセスを制御するステップ
をさらに含むことを特徴とする、請求項32に記載の方法。
33. The method of claim 32, further comprising controlling a manufacturing process if the result of the comparing step indicates asymmetry in the array.
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