JP2009510770A - オーバーレイ精度とパターン配置誤差とを同時に測定する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
これらの正確にサイズ制御された非常に小さな領域は、フォトリソグラフィ、エッチング、注入、蒸着、酸化プロセスなどを実行することによって材料層をパターニングすることで生成される。一般的には、パターニングプロセスの少なくともある特定の段階においては、これらの非常に小さな領域を画定するようにマスク層が材料層上に形成される。
これに関して、解像度は、所定の製造上のばらつきがある状態で、最小寸法のイメージをプリントする一貫した能力を特定する手段と考えられ。解像度を向上させる際の1つの重要な要素は、フォトマスクやレチクルに含まれるパターンが、光学イメージシステムを介して基板に光学的に転送されるリソグラフィックプロセスによって表される。したがって、リソグラフィックシステムの光学的特徴、例えば、開口数、焦点深度、および、使用される光源の波長を着実に向上するように尽力されている。
例えば、高度な集積回路では、極限寸法、すなわち、ゲート電極を受け入れるSTI層の寸法は、50nmあるいはそれ未満である。その結果、オーバーレイ精度は、パターン配置誤差の増加により、実質的に加工寸法に依存することになる。この結果、高度な応用において、構造素子241および/あるいは221は、それぞれのデバイス層202、203の極限寸法に相当する寸法の分割(図2cの断面図には示していない)を含む。
Claims (17)
- 第1周期的サブ構造(210)と第2周期的サブ構造(220)とを備えるとともに、基板上に形成された特定の計測サイトの第1デバイス層に形成された第1周期的構造(230)を有し、この第1周期的構造(230)の前記第1および第2周期的構造は、それぞれ複数の第1構造素子(211、221)を含み、前記第1構造素子のいくつかは第1のセグメント化された部位を含むものであり、
第1周期的サブ構造(240)と第2周期的サブ構造(250)とを備えるとともに、前記第1デバイス層の上方に配置された第2デバイス層に形成された第2周期的構造(260)を有し、この第2周期的構造(260)の前記第1および第2サブ構造は、それぞれ複数の第2構造素子(241、251)を含み、前記第2構造素子のいくつかは第2のセグメント化された部位を含むものであり、前記第1および第2周期的構造(230、260)は、前記特定の測定サイトに周期的スタック構造を形成する、オーバーレイ測定構造。 - 前記第1および第2周期的構造(230、260)は、少なくとも1つの所定の方向に対して、相対的なずれについての位置情報を提供できるように、相互に方向付けられる、請求項1記載のオーバーレイ測定構造。
- 前記第1周期的構造(230)の前記第1および第2周期的サブ構造(211、221)は、少なくとも1つの所定の方向に対して、相対的なずれについての位置情報を提供できるように、相互に方向付けられる、請求項2記載のオーバーレイ測定構造。
- 前記第2周期的構造(260)の前記第1および第2周期的サブ構造(241、251)は、少なくとも1つの所定の方向に対して、相対的なずれについての位置情報を提供できるように、相互に方向付けられる、請求項3記載のオーバーレイ測定構造。
- 前記第1周期的構造(230)の前記第1周期的サブ構造(210)は、前記第2周期的構造(260)の前記第1周期的サブ構造(241)に隣接して配置される、請求項3または4に記載のオーバーレイ測定構造。
- 前記第1周期的構造(230)の前記第1周期的サブ構造(210)の前記第1構造素子の各々は、前記第1のセグメント化された部位を含む、請求項1に記載のオーバーレイ測定構造。
- 前記第1周期的構造(230)の前記第2周期的サブ構造(220)の前記第1構造素子の各々は、セグメント化されていない、請求項6に記載のオーバーレイ測定構造。
- 前記第2周期的構造(260)の前記第1周期的サブ構造(240)の前記第2構造素子の各々は、前記第2のセグメント化された部位を含む、請求項6に記載のオーバーレイ測定構造。
- 前記第2周期的構造(260)の前記第2周期的サブ構造(250)の前記第2構造素子の各々は、セグメント化されていない、請求項8に記載のオーバーレイ測定構造。
- 前記第1周期的構造(230)と前記第2周期的構造(260)の一部が相互にオーバーラップするオーバーラップ領域をさらに含む、請求項1記載のオーバーレイ測定構造。
- 前記第1および第2デバイス層によるレイヤスタックを形成するように、前記基板の上方に配置された第3デバイス層に形成された第3周期的構造をさらに含み、前記第3周期的構造は、複数の第3構造素子を含み、さらに、少なくとも1つの所定の方向の第1および第2周期的構造に対する相対的なずれについての位置情報を供給するように方向付けられている、請求項1記載のオーバーレイ測定構造。
- 半導体デバイスの製造に使用可能な基板の所定の測定サイトにスタック周期的測定構造を形成するステップを含み、前記スタック周期的構造は、第1層において第1のセグメント化された部位と、第1の非セグメント化部位、および、第2層において第2のセグメント化された部位と第2の非セグメント化部位と、を含むものであって、
前記第1および第2のセグメント化された部位と非セグメント化部位とから位置情報を取得するステップと、
前記取得した位置情報に基づいて、前記所定の測定サイトの外側の前記基板の上方に形成された構造上のフィーチャのオーバーレイ精度を測定するステップと、を含む方法。 - 前記第1および第2のセグメント化された部位と非セグメント化部位の各々から位置情報を取得するステップは、特定のワーキングゾーンを有する前記第1および第2のセグメント化された部位と非セグメント化部位とを、それぞれのワーキングゾーン内からそれぞれの測定データセットを取得するためにサンプリングするステップをさらに含む、請求項12記載の方法。
- 前記オーバーレイ精度を測定するステップは、前記第1層においてパターン配置誤差を測定するために、前記第1のセグメント化された部位から取得した測定データと、前記第1の非セグメント化部位から取得した測定データとを評価するステップをさらに含む、請求項13記載の方法。
- 前記オーバーレイ精度を測定するステップは、前記第2層においてパターン配置誤差を測定するために、前記第2のセグメント化された部位から取得した測定データと、前記第2の非セグメント化された部位から取得した測定データとを評価するステップをさらに含む、請求項13記載の方法。
- 前記オーバーレイ精度を測定するステップは、前記第1層と前記第2層との間のオーバーレイ誤差を測定するために、前記第1のセグメント化された部位と非セグメント化部位の少なくとも一方から取得した測定データと、前記第2のセグメント化された部位と非セグメント化部位の少なくとも一方から取得した測定データを評価するステップをさらに含む、請求項13記載の方法。
- 前記スタックした周期的構造を形成するステップは、前記測定サイトにオーバーラップ領域を形成するステップを含み、前記セグメント化された部位と非セグメント化部位の少なくとも一方は、前記オーバーラップ領域の前記セグメント化された部位と非セグメント化部位の少なくとも一方にオーバーラップしている、請求項12記載の方法。
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