JP2008020451A5 - - Google Patents

Claims (24)

1. 光計測モデルを用いて半導体ウエハ上に形成されたパターニング構造を検査するシステムであって：
   下地の膜厚、限界寸法及びプロファイルを有する第１パターニング構造、並びに第１非パターニング構造を有するウエハを処理するように備えられた第１製造クラスタ；
   前記第１製造クラスタと結合する１以上の光計測装置を有し、かつ前記第１パターニング構造及び前記第１非パターニング構造で回折される信号を計測するように備えられている計測クラスタ；
   前記計測クラスタと結合する光計測モデル最適化装置であって、１以上の計測された前記第１パターニング構造での回折信号を用いることによって、かつ変化するプロファイルパラメータ、材料の屈折率に関するパラメータ、及び計測装置に関するパラメータによって、前記第１パターニング構造の光計測モデルを最適化するように備えられている、光計測モデル最適化装置；及び
   前記光計測モデル最適化装置及び前記計測クラスタと結合するリアルタイムプロファイル推定装置であって、
   前記光計測モデル最適化装置から得られた最適化された光計測モデル、前記計測された前記第１パターニング構造での回折信号、並びに、前記材料の屈折率に関するパラメータ及び前記計測装置に関するパラメータのうちの少なくとも１のパラメータについての特定範囲内に存在する一定値、から得られる光計測モデルを用いるように備えられていて、かつ
   下地の膜厚、限界寸法、及び前記第１パターニング構造のプロファイルを有する出力を生成するように備えられている、リアルタイムプロファイル推定装置；
   を有するシステム。
2. 前記第１製造クラスタが、フォトリソグラフィ、エッチング、堆積、化学機械研磨又は熱処理クラスタを有する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１パターニング構造がユニットセルによって画定される繰り返しパターニング構造である、請求項１に記載のシステム。
4. 前記ユニットセルが、島、柱、穴又はビアを有する１以上の副構造を有する、請求項３に記載のシステム。
5. 前記計測クラスタが、リフレクトメータ、エリプソメータ、ハイブリッドスキャタロメータ、及び／又は走査型電子顕微鏡を有する、請求項１に記載のシステム。
6. 前記第１製造クラスタ及び前記計測クラスタが一体化した装置を形成する、請求項１に記載のシステム。
7. 前記計測クラスタがさらに、屈折率パラメータ（Ｎ）及び消散係数（Ｋ）パラメータを含む、前記第１パターニング構造の層に係る材料の屈折率に関するパラメータを計測するように備えられている、請求項１に記載のシステム。
8. 前記光計測モデル最適化装置が、前記Ｎパラメータ、前記Ｋパラメータ及び／又は前記計測装置に関するパラメータを変化させるように備えられている、請求項７に記載のシステム。
9. 前記リアルタイムプロファイル推定装置が、前記プロファイルパラメータ、前記材料の屈折率に関するパラメータ及び前記計測装置に関するパラメータについて得られた値を用いることで、前記第１パターニング構造のプロファイル及び限界寸法を決定するように備えられている、請求項８に記載のシステム。
10. 前記光計測モデル最適化装置が、前記Ｎパラメータについての表現Ｎ（λ，ａ）でのベクトルａ、及び前記Ｋパラメータについての表現Ｋ（λ，ｂ）でのベクトルｂを変化させるように備えられ、λは波長である、請求項８に記載のシステム。
11. 前記リアルタイムプロファイル推定装置が、前記Ｎパラメータについての前記ベクトルａについて得られた値、及び前記Ｋパラメータについての前記ベクトルｂについて得られた値を用いるように備えられている、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記リアルタイムプロファイル推定装置が、前記Ｎパラメータについての前記ベクトルａについて得られた値、前記Ｋパラメータについての前記ベクトルｂ、入射角、及び／又は方位角について得られた値を用いるように備えられている、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記第１パターニング構造の少なくとも１のプロファイルパラメータ値が前記第１製造クラスタへ伝送され、かつ
    前記少なくとも１のプロファイルパラメータ値は、前記第１製造クラスタの少なくとも１のプロセス工程に係るプロセスを変更するのに用いられる、
    請求項１に記載のシステム。
14. 下地の膜厚、限界寸法及びプロファイルを有する第２パターニング構造及び第２非パターニング構造を有するウエハを処理するように備えられた第２製造クラスタをさらに有する、請求項１に記載のシステム。
15. 前記リアルタイムプロファイル推定装置が、前記第２パターニング構造の少なくとも１のプロファイルパラメータを決定するように備えられ、
    前記リアルタイムプロファイル推定装置が、前記少なくとも１のプロファイルパラメータ値を前記第２製造クラスタへ伝送するように備えられ、かつ
    前記少なくとも１のプロファイルパラメータ値は、前記第２製造クラスタの少なくとも１のプロセス工程に係るプロセスを変更するのに用いられる、
    請求項１４に記載のシステム。
16. 前記計測クラスタが：
    前記第１製造クラスタと結合する１以上の光計測装置を有し、かつ前記第１パターニング構造及び前記第１非パターニング構造での回折信号を計測するように備えられている、一体化した計測クラスタ、及び／又は、
    前記第１製造クラスタと結合する１以上の光計測装置を有し、かつ前記第１パターニング構造及び前記第１非パターニング構造での回折信号を計測するように備えられている、一体化していない計測クラスタ、
    を有する、
    請求項１に記載のシステム。
17. 光計測モデルを用いて半導体ウエハ上に形成されたパターニング構造を検査するシステムであって：
    下地の膜厚、限界寸法及びプロファイルを有する第１パターニング構造及び第１非パターニング構造を有するウエハを処理するように備えられた第１製造クラスタ；
    前記第１製造クラスタと結合する１以上の光計測装置を有し、かつ前記第１パターニング構造及び前記第１非パターニング構造で回折され信号を測定するように備えられている計測クラスタ；
    １以上の計測された前記第１パターニング構造での回折信号を用いて、かつ変化するプロファイルパラメータ、材料の屈折率に関するパラメータ、及び計測装置に関するパラメータによって、前記第１パターニング構造の光計測モデルを最適化するように備えられている光計測モデル最適化装置；及び
    前記光計測モデル最適化装置及び前記計測クラスタと結合するリアルタイムプロファイルサーバーであって、前記光計測モデル最適化装置、前記計測された前記第１パターニング構造での回折信号、並びに、材料の屈折率に関するパラメータ及び計測装置に関するパラメータのうちの少なくとも１つの、ある値の範囲内にある一定値であるパラメータから得られる光計測モデルを用いるように備えられていて、かつ
    下地の膜厚、限界寸法、及び前記第１パターニング構造のプロファイルを有する出力を生成するように備えられている、リアルタイムプロファイルサーバー；
    を有するシステム。
18. 前記第１製造クラスタが、フォトリソグラフィ、エッチング、堆積、化学機械研磨又は熱処理クラスタを有する、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記第１パターニング構造がユニットセルによって画定される繰り返しパターニング構造で、かつ
    前記ユニットセルが、島、柱、穴又はビアを有する１以上の副構造を有する、
    請求項１７に記載のシステム。
20. 前記計測クラスタが、リフレクトメータ、エリプソメータ、ハイブリッドスキャタロメータ、及び／又は走査型電子顕微鏡を有する、請求項１７に記載のシステム。
21. 前記第１製造クラスタ及び前記計測クラスタが一体化した装置を形成する、請求項１７に記載のシステム。
22. 前記計測クラスタがさらに、屈折率パラメータ（Ｎ）及び消散係数（Ｋ）パラメータを含む、前記第１パターニング構造の層に係る材料の屈折率に関するパラメータを計測するように備えられている、請求項１７に記載のシステム。
23. 前記光計測モデル最適化装置が、前記Ｎパラメータ、前記Ｋパラメータ及び／又は前記計測装置に関するパラメータを変化させるように備えられている、請求項２２に記載のシステム。
24. 前記リアルタイムプロファイル推定装置が、プロファイルパラメータ、材料の屈折率に関するパラメータ及び計測装置に関するパラメータについての得られた値を用いることで、前記第１パターニング構造のプロファイル及び限界寸法を決定するように備えられている、請求項２３に記載のシステム。