JP2015527740A - ウェーハの検査、及び／又はウェーハ上に形成されるデバイスの一つ若しくは複数の特性の予測 - Google Patents

Abstract

ウェーハを検査する、及び／又はウェーハ上に形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を予測する方法が提供される。一方法は、ウェーハ上に印刷された複数ダイについての画像を取得することを含み、ダイのそれぞれが、ウェーハ上にダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスを実行することにより印刷される方法であって、ダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスに向けた重ね合せの公称値で印刷された二つ以上のダイ、及び重ね合せの変動値で印刷された一つ又は複数のダイ;公称値で印刷された複数ダイについて取得した画像を、変動値で印刷された複数ダイ用について取得した画像と比較すること;及び変動値で印刷された複数ダイにおける欠陥を、比較工程の結果に基づいて検出することを含む。

Description

本発明は概して、ウェーハを検査する、及び／又はウェーハ上に形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を予測する方法に関する。

以下の記載、及び例は、それらがこの節に含まれているからといって従来技術であると認められるものではない。

半導体デバイス、例えば集積回路を製造することには、複数層をウェーハ上に形成することが欠かせない。異なる構造が、ウェーハの異なる層に形成され、異なる層のいくつかの構造が互いに電気的に接続されることが意図される一方で、異なる層のその他の構造は、互いに絶縁されることが意図される。もし、一層の構造が、他の層の他の構造に対して好適に位置合わせされていないならば、構造の位置ずれによって、いくつかの構造の適切な電気的接続、及び／又はその他の構造に対する適切な絶縁が阻害される可能性がある。従って、ウェーハ上の複数層の位置合わせを測定し制御することは、動作する半導体デバイスを成功裡に製造することにおいて重要である。

概して、ウェーハ上での一層の別の層への位置合わせは、ウェーハ上で実行されるリソグラフィー・プロセスの露光工程におけるウェーハの位置合わせによって決まる。特に、リソグラフィー・プロセスには、パターニングされた形状をレジスト材料中に形成することが必ず含まれ、次にこの形状が、その他の製造プロセスを使用してデバイス材料に転写されるので、パターニングされた形状がウェーハ上でどこに（従って、パターニングされた形状からデバイス構造がどこに）形成されるかは、概してリソグラフィー・プロセスにより制御される。従って、ウェーハの位置合わせを測定し制御して、それにより、リソグラフィー・プロセスの前、その最中、及び／又はその後における、一層の形状の、別の層の形状に対する重ね合せは、作製プロセスにおける基本的に重要な工程である。

重ね合せ以外の、リソグラフィー・プロセスのその他のパラメーターもまた、ウェーハ上に形成されパターニングされた結果の形状に、影響を及ぼす。例えば、リソグラフィー・プロセスで使用される露光機の焦点及び露光量が、パターニングされた様々な形状、例えば限界寸法、サイドウォール角、及び高さに影響を及ぼす可能性がある。もし、パターニングされた形状が、そのような特性について規格内で形成されなければ、パターニングされた形状から形成されたデバイスは、互いに適切に絶縁されない、又は互いに適切に接続されない可能性がある。加えて、そのような特性は、ウェーハ上に形成されたデバイスの電気的特性に影響を及ぼす可能性もある。従って、リソグラフィー・プロセスの複数のパラメーターを監視し制御して、動作するデバイスが作製されるのを保証すること、及び適切な機能性を有するデバイスが作製されるのを保証することは重要である。

米国特許出願公開第２００４／００３２５８１号

従って、デバイスが作製される前にデザイン上の問題を除去し、リソグラフィー・プロセスを監視し制御することにより、ウェーハ上に作製されるデバイスを改善する、使用可能なシステム及び／又は方法を開発することが有利である。

様々な実施形態の以下の記載は、いかなる場合でも添付請求項の対象を制限すると解釈されるものではない。

一実施形態は、ウェーハを検査する方法に関する。本方法には、ウェーハ上に印刷された複数ダイについての画像を取得することが含まれる。複数ダイのそれぞれは、ウェーハ上にダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスを実行することにより印刷される。複数ダイには、ダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスに向けた重ね合せの公称値で印刷された二つ以上のダイ、及び重ね合せの変動値で印刷された一つ又は複数のダイが含まれる。本方法には、公称値で印刷された複数ダイについて取得した画像を、変動値で印刷された複数ダイについて取得した画像と比較することも含まれる。加えて、本方法には、比較工程の結果に基づき、変動値で印刷された複数ダイにおける欠陥を検出することが含まれる。

別の実施形態は、ウェーハ上に形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を予測する方法に関する。本方法には、リソグラフィー・プロセスを使用してウェーハ上に形成された一つ又は複数のダイ上で計測を実行することが含まれる。本方法には、計測の結果に基づいて、一つ又は複数のダイにおいてリソグラフィー・プロセスの重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを判定することも含まれる。加えて、本方法には、一つ又は複数のダイに関するデザイン・データに、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを適用することにより、一つ又は複数のダイから形成されるデバイスの一つ又は複数の特性、例えば、その輪郭をシミュレートすることが含まれる。

上に記載される方法の実施形態の各工程は、本明細書にさらに記載されるとおりに実行してもよい。上に記載される方法には、本明細書に記載のその他あらゆる方法の、その他あらゆる工程が含まれていてもよく、本明細書に記載のあらゆるシステムを使用して実行してもよい。

本発明のその他の目的及び利点は、以下の詳細な記載を読めば、そして付随の図面を参照すればただちに明らかになる。

ウェーハ上に印刷された複数ダイの一実施形態を例示する概略図であり、複数ダイは、ダブルパターニング・リソグラフィープロセスのパラメーターの公称値で印刷された二つ以上のダイ、及びパラメーターの変動値で印刷された一つ又は複数のダイを含む。 ウェーハを検査するように構成されたシステムの一実施形態の側面図を例示する概略図である。 本明細書に記載の一つ又は複数の方法を実行するコンピューターシステム上で実行可能なプログラム命令を記憶する非一過性の、コンピューターで読み取り可能な媒体の、一実施形態を例示するブロック図である。 ウェーハ上に形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を予測するように構成されたシステムの一実施形態の側面図を例示する概略図である。

本発明は、様々な修正及び代替の形態を許容するものではあるが、その特定の実施形態が、図面中の例によって示されており、本明細書において詳細に記載されるであろう。しかしながら、図面及びそれに対する詳細な記載は、開示された特定の形態に本発明を制限することを意図するものではなく、反対にその意図は、添付の請求項により定義される本発明の精神及び範囲の内に収まる、あらゆる修正物、均等物、及び代替物を対象としていることが理解されるべきである。

図面に戻るが、図は、正確な縮尺で描かれているわけではないことに留意されたい。特に、図のいくつかの構成要素の縮尺は、大きく強調されていて、構成要素の特性を強調してある。また図は、同一縮尺で描かれていないことに留意されたい。一つより多い図に示され、類似の構成をとりうる構成要素は、同一の参照番号を使用して表示されている。

一実施形態は、ウェーハを検査する方法に関する。本方法には、ウェーハ上に印刷された複数ダイについての画像を取得することが含まれる。複数ダイのそれぞれは、ウェーハ上にダブルパターニング・リソグラフィー（ＤＰＬ）・プロセスを実行することにより印刷される。ＤＰＬプロセスには、２回の別個のリソグラフィー・パターニング工程が関与してもよい。各リソグラフィー・パターニング工程の後、エッチ・プロセス（その後に他のプロセス工程が続く可能性が高い）を実行してもよい。ＤＰＬプロセスはまた、２回より多い別個の露光を含むリソグラフィー・プロセスに含まれる、又はそれらの一部であるプロセスであってもよい。例えば、ウェーハ上で実行されるリソグラフィー・プロセスは、トリプルパターニング・リソグラフィー（ＴＰＬ）プロセス、又はクアドルプル（ｑｕａｄｒｕｐｌｅ）パターニング・リソグラフィー（ＱＰＬ）プロセスであってもよい。このように、用語「ＤＰＬ」プロセスは、本明細書で使用する場合、少なくとも２回の別個のリソグラフィー・パターニング工程を含む、あらゆる多重パターン・リソグラフィー（ＭＰＬ）プロセスを意味することを意図している。

複数ダイには、ＤＰＬプロセスに向けた重ね合せの公称値で印刷された二つ以上のダイ、及び重ね合せの変動値で印刷された一つ又は複数のダイが含まれる。このように、本明細書に記載の実施形態では、レチクルの重ね合せ誤差が増加すると欠陥が意図的に生じるようにする目的でダイ・ツー・ダイ（ｄｉｅ ｔｏ ｄｉｅ）（又はフィールド・ツー・フィールド（ｆｉｅｌｄ ｔｏ ｆｉｅｌｄ））の重ね合せの意図的は変動を利用する。

ウェーハ上の複数ダイのレイアウトの一実施形態を、図１に示す。図１に示すとおり、複数ダイは、ウェーハ２０上、行２２及び列２４に印刷してもよい。さらに図１に示すとおり、ウェーハには、「Ａ」ダイの列ごとに２列の「Ｂ」ダイが含まれていてもよい。「Ｂ」ダイは、重ね合せの公称値で印刷され、そして「Ａ」ダイは、重ね合せの変動値で印刷される。従って、ウェーハ上の各「Ｂ」ダイは、同一値で印刷してもよい。加えて、いずれの列の各「Ａ」ダイも、互いに重ね合せの異なる値で印刷してもよい。このように、重ね合せの値は、ウェーハ上で行から行へと変動させてもよい。重ね合せ値は、あらゆる好適な増加分で変動させてもよく、重ね合せの変動値の範囲は、例えば、ウェーハ上に印刷することが可能な変動ダイの数に応じて変えてもよい。重ね合せは、ｘ及びｙ方向に変動させてもよい。例えば、ｘ方向における、重ね合せの変動値は、ｘ方向における、位置合わせの公称値に、ｘ方向における位置合わせの誤差を一部加えたものであってもよい。ｙ方向における重ね合せは、同様な方法で変動させてもよい。

複数ダイについての画像取得は、ＤＰＬプロセスの両露光工程をウェーハ上で実行した後に実行してもよい。このように、重ね合せの特性評価を、ウェーハの第２の露光後に実行してもよい。ウェーハ上の複数ダイについての画像取得は、広帯域パターン付きウェーハ欠陥検査システム、例えば、ケーエルエー−テンカー社（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ）、カリフォルニア州、ミルピタス、から購入可能な明視野（Ｂｒｉｇｈｔ−Ｆｉｅｌｄ）装置の一つ、又は当該技術分野で公知のその他のあらゆる好適な検査装置を使用して実行してもよい。複数ダイについての画像取得には、別法として、画像取得システムにより画像を記憶した、コンピューターで読み取り可能なストレージ媒体からの画像取得が含まれていてもよい。従って、画像取得は、ウェーハを使用して実行してもしなくともよい。加えて、重ね合せの公称値で印刷された二つ以上のダイについての画像取得には、それらの二つ以上のダイが公称値でウェーハ上にいかに印刷されるかをシミュレートすること、又は、コンピューターで読み取り可能なストレージ媒体から、シミュレートされたそのような画像を取得することが含まれていてもよい。そのような画像は、いかなる好適な方法によってシミュレートされてもよい。従って、公称値についての画像には、シミュレートされた公称画像、又は、露光システムを使用して複数ダイが印刷されたウェーハの実際の公称画像が含まれていてもよい。従って、シミュレートされた公称画像を、本明細書にさらに記載される比較工程用の画像源として使用してもよい。

本方法には、公称値で印刷された複数ダイについての取得画像を、変動値で印刷された複数ダイ用についての取得画像と比較することも含まれる。このような画像比較は、あらゆる好適な方法で実行してもよい。画像比較には、変動値で印刷されたダイの一つについての取得画像を、公称値で印刷された複数ダイの二つと比較することが含まれていてもよい。あるいは、画像比較には、変動値で印刷されたダイの一つについての取得画像を、公称値で印刷された複数ダイのただ一つと比較することが含まれていてもよい。

本方法にはさらに、比較工程の結果に基づいて、変動値で印刷された複数ダイにおける欠陥を検出することが含まれる。欠陥は、好適な欠陥検出アルゴリズム、及び／又は方法を使用して検出してもよい。例えば、欠陥検出には、比較工程の結果（例えば、比較された画像間の差異）に、欠陥検出の閾値を適用することが含まれていてもよく、欠陥検出の閾値を超えることが見出されたあらゆる結果を、欠陥又は潜在的欠陥として特定してもよい。

従って、本明細書に記載の方法は、プロセスウィンドウ認定（ＰＷＱ）検査手順、例えば、ピーターソンら（Ｐｅｔｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）に付与された米国特許第６，９０２，８５５号、ピーターソンらへの同第７，４１８，１２４号、及びケカレら（Ｋｅｋａｒｅ ｅｔ ａｌ．）への同第７，７６９，２２５号に記載の手順に類似しており、これらは、参照によりあたかも本明細書に完全に記載されるがごとく援用される。しかしながら、それらの特許に記載のシステム及び方法とは異なり、本明細書に記載の実施形態は、検査ＰＷＱ手順と重ね合せ測定との間の連携を提供する。このように、本明細書に記載の実施形態には、ＤＰＬプロセスの第２の露光をウェーハ上で実行した後に実行される、重ね合せについてのＰＷＱ分析が含まれていてもよい。このウェーハは、重ね合せについてのＰＷＱ分析の後、最終的なエッチ手順により処理してもよく、この手順に続いて、最終的な特性評価工程があってもよい。

一実施形態では、本方法には、別のウェーハ上に印刷された複数ダイについての画像取得が含まれ、その他のウェーハ上の複数ダイはそれぞれ、その他のウェーハ上でＤＰＬプロセス実行することにより印刷され、その他のウェーハ上の複数ダイには、ＤＰＬプロセスに向けた焦点及び露光の公称値で印刷された二つ以上のダイ、並びに焦点及び露光の変動値で印刷された一つ又は複数のダイが含まれる。そのような実施形態には、焦点及び露光の公称値で印刷された複数ダイについての取得画像を、焦点及び露光の変動値で印刷された複数ダイについての取得画像と比較すること、及び、比較工程の結果に基づいて、焦点及び露光の変動値で印刷された複数ダイにおける欠陥を検出することも含まれる。複数ダイは、上に記載のものと類似の方法（例えば、公称値で印刷された二列のダイと、それに続いて変動値で印刷された一列のダイ）で、その他のウェーハ上に印刷してもよい。焦点及び露光の値は、公称から０．１の増加分で変動させてもよい（例えば、もし公称が０．００であれば、変動値は０．６から−０．６まで変化してもよい）。変動値の範囲は、例えば、変動値でウェーハ上に印刷することができるダイの数に応じて変化してもよい。このように、本明細書に記載の実施形態には、ＤＰＬプロセスの第２の露光をウェーハ上で実行した後に実行される、トポグラフィーについてのＰＷＱ分析が含まれていてもよい。その他のウェーハ上での複数ダイについての画像取得は、広帯域パターン付きウェーハ欠陥検査システム、例えば、ケーエルエー−テンカーから購入可能な２８ｘｘ装置の一つを使用して実行してもよい。本実施形態における、画像比較、及び欠陥検出を、本明細書にさらに記載されるとおりに実行してもよい。

そのような一実施形態では、本方法には、焦点及び露光の変動値で印刷された複数ダイにおいて、実質的に同一のダイ内位置で検出された欠陥を比較すること、そして、欠陥と、欠陥に対応する焦点及び露光の変動値とを比較した結果に基づき、複数ダイについてのデザイン内の、焦点及び露光の変動に起因する欠陥に最も影響を受けやすい場所を判定することが含まれる。実質的に同一のダイ内位置で検出された欠陥の比較を実行して、一つより多い変動ダイ内の実質的に同一位置に欠陥が存在するかどうかを判定してもよい。このように、実質的に同一のダイ内位置で検出された欠陥の比較により、ダイ内の実質的に同一場所で繰り返し発生する欠陥を特定してもよい。従って、そのような欠陥を、潜在的に系統的欠陥として特定してもよい。そのような欠陥の存在は、その場所でのデザインに問題がある（例えば、デザインがウェーハ上で適切に印刷されるのを阻害する一つ又は複数の特性を、そのデザインが有している）ことを示している可能性がある。加えて、潜在的な系統的欠陥に対応する焦点及び露光の変動値は、これらの値の変動に起因する欠陥に最も影響を受けやすいデザイン内領域はどこかを示している可能性がある。換言すれば、潜在的な系統的欠陥に対応する焦点及び露光の変動値は、潜在的な系統的欠陥の位置でデザインがいかに敏感であるかを示している可能性がある。例えば、デザイン内のその他の領域よりも公称に近い値で潜在的な系統的欠陥が生じるデザイン内領域は、その他の領域よりも欠陥に影響されやすい、又は敏感である可能性がある。その結果、これらの領域は、デザイン内の致命的な領域として特定される可能性がある。

そのような別の実施形態では、本方法には、焦点及び露光の変動値で印刷された複数ダイに検出された欠陥の、デザイン・データ近接位置の部分を、デザイン・データ空間において比較すること、その部分における設計データが少なくとも類似しているかどうかを、その部分の比較結果に基づいて判定すること、焦点及び露光の変動値で印刷された複数ダイに検出された欠陥をグループに区分け（ｂｉｎｎｉｎｇ）し、それぞれグループ内での欠陥のデザイン・データ近接位置の部分が、少なくとも類似するようにすること、及び焦点及び露光の変動値で印刷された複数ダイに検出されたどの欠陥が系統的欠陥であるかを、区分けの結果に基づいて判定することが含まれる。従って、この実施形態には、ＰＷＱにより検出された欠陥上で、デザインをベースにした区分けを実行することが含まれていてもよい。デザインをベースにした区分けは、ザファールら（Ｚａｆａｒ ｅｔ ａｌ）に付与された米国特許第７，５７０，７９６号に記載のとおりに実行してもよく、これは、参照により、あたかも本明細書に完全に記載されるかのごとく援用される。例えば、欠陥のデザイン・データ近接位置の部分を、デザイン・データ空間において比較することには、それぞれの欠陥についてデザイン・クリップを抽出することが含まれていてもよく、抽出されるデザイン・クリップは、設計データ空間における欠陥の位置に基づいて決定してもよい。デザイン・データ空間における欠陥の位置は、検査データ空間における検査データを、デザイン・データ空間におけるデザイン・データに位置合わせした結果に基づいて判定してもよく、これも、上で参照された特許の記載のとおりに実行してもよい。また比較工程には、クリップを、その他のクリップのそれぞれに対して比較して、少なくとも類似しているのは抽出されたどのクリップかを判定することが含まれていてもよい。続いて、抽出されたクリップであって少なくとも類似するものをグループ化して、そのようないずれのグループ内でも、抽出されたクリップがすべて、少なくとも類似するようにしてもよい。続いて、あらゆるグループ内の抽出されたクリップに対応する欠陥を、対応するグループに区分けしてもよい。このように、グループ内の欠陥を区分けして、各グループ内での欠陥のデザイン・データ近接位置の部分が少なくとも類似するようにする。系統的欠陥は、デザイン・データにおける類似位置で反復して生じることになるので、欠陥の所定の数よりも多くを含む欠陥のグループは、系統的欠陥のグループとして特定される可能性があり、そのようなグループ内の欠陥のそれぞれは、系統的欠陥として特定される可能性がある。

そのようなさらなる実施形態では、本方法には、複数ダイに印刷されたパターニングされた形状における問題を、焦点及び露光の変動値で印刷された複数ダイに検出された欠陥に基づいて特定することが含まれる。このように、重ね合せの計測を使用して、ＤＰＬにおける印刷の課題を判定してもよい。より詳細には、ＰＷＱを実行して、トポグラフィーについてのあらゆる課題に及ぼす、焦点及び露光の値の影響を判定してもよい。例えば、焦点及び露光の変動値で検出した欠陥を調査して、欠陥が、パターニングされた形状における欠陥なのか、又はウェーハ上に印刷されたトポグラフィーの欠陥であるかを決定することができる。欠陥は、ウェーハ上の欠陥の位置で取得した画像を使用することにより、又はウェーハ検査システム、欠陥レビューシステム、若しくは計測システムを使用して、欠陥についての新規画像又は情報を取得することにより、調査することができる。焦点及び露光の変動値の影響は、パターニングされた形状又はトポグラフィーにおける欠陥の一つ又は複数の特性に基づいて判定することができる。そのような特性には、例えば、位置、寸法、サイドウォール角等、欠陥性の、パターニングされた形状又はトポグラフィーが含まれている可能性がある。

さらにそのような実施形態では、本方法には、複数ダイについてのデザインにおける問題を、焦点及び露光の変動値で印刷された複数ダイに検出された欠陥に基づいて特定することが含まれる。このように、ＰＷＱを実行して、デザインに関する課題に及ぼす、焦点及び露光の値の影響を判定してもよい。例えば、焦点及び露光の変動値で検出された欠陥を、あらゆる好適な方法で使用して、ウェーハ上に印刷されたデザインにおける問題又は課題による欠陥が生じるかどうかを判定することができる。

一実施形態では、本方法には、欠陥に基づいて、ＤＰＬプロセスに向けたプロセスウィンドウを判定することが含まれる。例えば、本方法には、全フィールドのデザインに向けた、重ね合せ誤差に関連するプロセスウィンドウを決定することが含まれていてもよい。本明細書でさらに記載されるとおり、ダブルパターニングされるデザインの、露光に弱い領域を判定することにより、プロセスウィンドウの判定が可能になるであろう。プロセスウィンドウの判定には、例えば、ウェーハ上にパターニングされる形状が、許容できる特性（例えば、パターニングされた形状についての所定の規格内に収まる特性）を伴って印刷されるのは、重ね合せのどの変動値においてなのかを判定すること、及び重ね合せのそれらの変動値を含める一方では重ね合せのその他の変動値を排除するプロセスウィンドウを定義することが含まれていてもよい。

別の実施形態では、欠陥には、重ね合せの変動値により生じる系統的欠陥が含まれる。このように、本方法を使用して、ＤＰＬの範囲内で重ね合せに影響される系統的欠陥性を判定してもよい。例えば、明視野（ＢＦ）検査装置、例えば本明細書でさらに記載されるものを使用してウェーハを検査し、系統的欠陥の検出を可能にしてもよい。特に、系統的欠陥は、ウェーハ上に印刷された複数の変動ダイ内の実質的に同一場所に出現するそれらの欠陥として特定される可能性がある。本明細書に記載の実施形態とは対照的に、現在使用されている方法は、フィールド内の目標を測定して位置合わせ性能を計算することよるものであり、位置合わせマージンは、デザインシ・ミュレーションに基づいている。

一実施形態では、本方法には、デザイン・データ空間において欠陥のデザイン・データ近接位置の部分を比較すること、その部分におけるデザイン・データが少なくとも類似しているかどうかを、その部分の比較の結果に基づいて判定すること、欠陥をグループに区分けし、それぞれのグループ内での欠陥のデザイン・データ近接位置の部分が、少なくとも類似するようにすること、そしてどの欠陥が系統的欠陥であるかを、区分けの結果に基づいて決定することが含まれる。このように、本明細書に記載の実施形態は、デザインをベースにした区分けを、重ね合せ変動により検出された欠陥に実行してもよい。デザインをベースにした区分けは、本明細書でさらに記載されるとおりに実行してもよい。

そのような一実施形態では、本方法には、二つ以上のパターン・グループに区分けされた欠陥の数を例示するパレート図を生成することが含まれる。パレート図では、欠陥を区分した異なるグループを、ｘ軸に沿って特定してもよく、各グループに区分けした欠陥の数を、ｙ軸に沿って例示してもよい。このように、パレート図を使用して、欠陥が最も頻繁に発生するグループ（従って、デザイン及び／若しくはダイ又はフィールドの対応する部分）を特定してもよい。続いてその情報を使用して、本明細書に記載のその他の工程、例えば検査プロセスを生成すること、ウェーハ向けのデザインを変更すること等を実行してもよい。

別の実施形態では、本方法は、重ね合せの変動値で印刷された複数ダイにおける実質的に同一のダイ内位置に検出された欠陥を比較すること、及び欠陥と欠陥に対応する重ね合せの変動値とを比較した結果に基づいて、重ね合せの変動に起因した欠陥に最も影響を受けやすい、複数ダイについてのデザイン内の場所を決定することを含む。これらの工程は、上に記載されるとおりに実行してもよい。このように、本方法には、ウェーハ検査手順を使用して、パターンのデザインに関連する弱い場所を決定することが含まれていてもよい。特に、検査（ＰＷＱ）手順と重ね合せ測定の相関との、本明細書に記載の連携により、重ね合せに関して個々のデザイン上で弱い位置を判定することが可能になる。本明細書に記載の実施形態を、新規レチクルセットの導入を伴う大量生産工場において実現して、ダブルパターニングのデザインの露光における弱い領域を決定してもよい。このように、この実施形態は、重ね合せに関連するデザインの課題ついてフィードバックを提供する可能性がある。本明細書に記載の実施形態とは対照的に、現在使用されている方法は、致命的な故障に至る可能性のある、フィールド内のいかなるデザイン誤差も考慮していないが、それは、これらの誤差が、ウェーハ検査手順を用いてしか検出できないからである。これらはまた、ＤＰＬにおける重ね合せ誤差に影響されるであろう。

そのような一実施形態では、本方法には、欠陥に最も影響を受けやすい、デザイン内の場所に及ぼす、重ね合せの変動の影響を判定することが含まれる。このように、本明細書に記載の実施形態を使用して、フィールド・マージン（ｆｉｅｌｄ ｍａｒｇｉｎ）領域に及ぼす、重ね合せ変動の影響を判定してもよい。欠陥に最も影響を受けやすい場所に及ぼす、重ね合せ変動の影響を、本明細書でさらに記載されるとおりに判定してもよい。

いくつかの実施形態では、本方法には、ＤＰＬプロセスにおいて使用される一つ又は複数のレチクルの一つ又は複数の特性を、欠陥に基づいて判定することが含まれる。例えば、本明細書に記載の実施形態において使用されるレイアウト及び検査により、ダブルパターン化されたレチクルの特性評価が可能になる。レチクルの特性評価には、形状がレチクルの規格内で印刷されているかどうかを判定することが含まれていてもよい。例えば、系統的欠陥が発生すると判定されたダイ又はフィールドにおける領域を使用して、レチクル内の対応する領域を特定し、続いてその領域を、問題が生じる可能性のあるレチクルの領域として特定してもよい。レチクルのそれらの領域は、続いて（例えば、レチクル検査により）さらに調査して、レチクルを品質確認する際のレチクル検査では検出されなかった可能性のある問題が、それらの領域に存在するかどうかを判定してもよい。

別の実施形態では、本方法には、ＤＰＬプロセスの一つ又は複数のパラメーターを欠陥に基づいて変更することが含まれる。例えば、本方法には、ＤＰＬプロセスについて使用される重ね合せの公称値を変更することが含まれていてもよい。そのような一実施例では、本明細書でさらに記載されるとおりに判定されるプロセスウィンドウは、ＤＰＬプロセス向けの初期プロセスウィンドウについての設定とは異なっていてもよい。もしこれらの二つのプロセスウィンドウが異なっているのならば、本明細書に記載のプロセスウィンドウを、ＤＰＬ向けのプロセスウィンドウとして使用してもよく、決定されたプロセスウィンドウの中心（又はその近傍）における重ね合せの値として、公称値を設定してもよい。

いくつかの実施形態では、本方法には、ＤＰＬプロセスに使用される制御プロセスの一つ又は複数のパラメーターを、欠陥に基づいて変更することが含まれる。例えば、本明細書にさらに記載されるダブルパターニングのデザインの露光において弱い領域を判定することにより、プロセスの制御が可能になる。決定された制御プロセスには、ＤＰＬプロセスをどのようにして実行するのかを決定するのに使用される検査又は計測の際に、検査される又は計測される、ウェーハ上の領域が含まれてもよい。例えば、制御プロセスの一つ又は複数のパラメーターの決定には、系統的欠陥が検出されたデザイン内領域、又はデザインにおける弱い場所を特定し、それらの領域又は場所を、制御プロセスの際に監視することが含まれていてもよい。加えて、制御プロセスの決定には、ＤＰＬプロセスに使用される検査又は計測プロセスのあらゆるその他のパラメーターを決定することが含まれていてもよい。変更される、制御プロセスの一つ又は複数のパラメーターには、ＤＰＬプロセスに使用されるフィードバック制御又はインサイチュ制御の技術の一つ又は複数のパラメーターも含まれていてよい。

さらなる実施形態では、本方法には、複数ダイについてのデザインの一つ又は複数のパラメーターを、欠陥に基づいて変更することが含まれる。例えば、本明細書に記載されるダブルパターニングのデザインの露光における弱い領域を判定することにより、将来のデバイスに向けたデザインに行う必要のあるあらゆる変更をデザインにフィードバックすることが可能となるであろう。

上に記載された比較と検出の工程を使用して、ウェーハ上で変動ダイ又はフィールドの重ね合せを特性評価してもよい。類似の比較と検出の工程を、非変動ダイ又はフィールドを使用して実行し、非変動領域の重ね合せをウェーハ上で特性評価してもよい。例えば、一実施形態では、本方法には、公称値で印刷された複数ダイについての取得画像の二つ以上を互いに比較すること、及び公称値で印刷された複数ダイにおける欠陥を、公称値で印刷された複数ダイ用についての二つ以上の取得画像を互いに比較した結果に基づいて検出することが含まれる。このように、本方法には、非変動フィールド又はダイ上での重ね合せのベースライン特性評価が含まれていてもよい。これらの工程は、本明細書にさらに記載されるのとおりに実行してもよい。

別の実施形態では、本方法は、複数ダイの一つ又は複数の上で計測を実行すること、ＤＰＬプロセスの重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを、計測の結果に基づいて判定すること、及び、一つ又は複数の複数ダイから形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを、一つ又は複数の複数ダイについてのデザイン・データに適用することにより、シミュレートすることを含む。これらの工程は、本明細書にさらに記載されるとおりに実行してもよい。

図２に、本明細書に記載のいずれかの実施形態に従うウェーハを検査するのに使用にすることができるシステムの一実施形態を例示する。図２に示すシステムは、ウェーハ上に印刷された複数ダイについての画像を取得するように構成された、画像取得の下位システム２００を含む。画像取得の下位システムは、光を生成するように構成された光源２０２を備える。光源には、あらゆる好適な光源、例えば広帯域光源が含まれていてもよい。光源からの光は、ビームスプリッター２０４に向かい、ビームスプリッターは、光を光源から屈折光学素子２０６に向けるように構成される。屈折光学素子２０６は、ビームスプリッターからの光がウェーハ２０８に焦点を結ぶように構成される。ウェーハ２０８は、ステージ２１０により支持され、移動する。ビームスプリッター２０４、屈折光学素子２０６、及びステージ２１０は、当該技術分野で公知であるようなあらゆる好適な構成要素を備えていてもよい。加えて、屈折光学素子２０６は、単一の屈折光学素子として図２に示されているものの、屈折光学素子は一つ若しくは複数の屈折光学素子、及び／又は一つ若しくは複数の反射光学素子を備えていてもよいことは理解されるものとする。

ウェーハからの反射光は、屈折光学素子２０６で集められ、ビームスプリッター２０４を通過して検出器２１２に向かう。検出器は、反射光を検出して反射光に対応した画像を生成するように構成される。検出器には、当該技術分野で公知のあらゆる好適な検出器が含まれていてもよい。画像取得の下位システムはまた、光源とウェーハとの間、及び／又は検出器とウェーハとの間に位置するあらゆるその他の好適な光学素子を備えていてもよい。そのような光学素子には、波長フィルター、空間フィルター、偏光子、分析器等が含まれていてもよい。システムは、検出器２１２をコンピューター下位システム２１６に結合する伝送媒体２１４を備え、検出器により生成された画像をコンピューター下位システムが受信することができるようにしてもよい。

コンピューター下位システムは、本明細書に記載の方法の様々な工程を実行する、本明細書に記載のコンピューターシステムとして構成されてもよい。例えば、ウェーハ上に印刷された複数ダイについての画像取得、画像比較、及び欠陥検出は、コンピューターシステムを使用して実行される。コンピューターシステムには、当該技術分野で公知のあらゆる好適なコンピューターシステムが含まれていてもよい。例えば、コンピューターシステムは、パーソナルコンピューターシステム、メインフレームコンピューターシステム、ワークステーション、画像コンピューター、並列プロセッサー、又は当該技術分野で公知のあらゆるその他のデバイスを含め、様々な形態をとってもよい。概して、用語「コンピューターシステム」は、一つ又は複数のプロセッサーを有しメモリー媒体からの命令を実行する、あらゆるデバイスを包含すると、広く定義されてもよい。図２に示すシステムはさらに、本明細書に記載のとおりに構成されてもよい。

本明細書に記載の方法のすべてには、本方法の一つ又は複数の工程の結果を記憶媒体に記憶することが含まれていてもよい。結果は、本明細書に記載のあらゆる結果を含んでいてもよく、当該技術分野で公知のあらゆる方法で記憶されてもよい。記憶媒体には、当該技術分野で公知の、あらゆる好適な非一過性の、コンピューターで読み取り可能なストレージ媒体が含まれていてもよい。結果が記憶された後に、その結果は、記憶媒体中でアクセスされ、本明細書に記載のあらゆる方法又はシステムの実施形態により使用され、フォーマットされてユーザーに表示され、別のソフトウェアモジュール、方法、又はシステム等により使用することができる。

図３は、本方法を実行するコンピューターシステム３０４上で実行可能なプログラム命令３０２を記憶する非一過性の、コンピューターで読み取り可能な媒体３００の、一実施形態を例示する。プログラム命令３０２によってコンピューターシステム３０４上で実行することが可能な方法には、本明細書に記載のあらゆる方法のあらゆる工程が含まれていてもよい。いくつかの実施形態では、コンピューターシステム３０４は、画像取得の下位システムに結合していてもよく、又は本明細書にさらに記載される検査又は計測システムのコンピューター下位システムであってもよい。しかしながら、他の実施形態では、コンピューターシステム３０４は、画像取得の下位システム、検査システム、又は計測システムに結合していなくとも、又はそれらに含まれていなくてもよい。いくつかのそのような実施例では、コンピューターシステム３０４は、スタンドアロン（ｓｔａｎｄ ａｌｏｎｅ）のコンピューターシステムとして構成されてもよい。コンピューターで読み取り可能な媒体３００、プログラム命令３０２、及びコンピューターシステム３０４は、本明細書に記載のとおりにさらに構成されてもよい。

例えば本明細書に記載の方法等の方法を実現するプログラム命令３０２は、コンピューターで読み取り可能な媒体３００上に記憶されてもよい。コンピューターで読み取り可能な媒体は、記憶媒体、例えばリード・オンリー・メモリー、ランダム・アクセス・メモリー、磁気若しくは光学ディスク、磁気テープ、又はその他の非一過性の、コンピューターで読み取り可能な媒体であってもよい。

プログラム命令は、あらゆる様々な方法、例えば、とりわけ手続き型技術、コンポーネント指向技術、及び／又はオブジェクト指向技術で実装されてもよい。例えば、プログラム命令は、アクティブＸ（ＡｃｔｉｖｅＸ）制御、Ｃ＋＋オブジェクト、ジャバビーンズ（ＪａｖａＢｅａｎｓ）、マイクロソフトファウンデーションクラス（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｃｌａｓｓｅｓ（「ＭＦＣ」））、又はその他の技術若しくは方法論を使用して、所望のとおりに実装してもよい。

別の実施形態は、ウェーハ上に形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を予測する方法に関する。本方法は、リソグラフィー・プロセスを使用してウェーハ上に形成された一つ又は複数のダイ上で計測を実行することを含む。計測は、一つ又はいくつかの計測センサーを一体化して又はスタンドアロンで備えた、一つ又はいくつかの計測装置を使用して実行してもよい。計測には、当該技術分野で公知のあらゆる好適な計測が含まれていてもよく、リソグラフィー・プロセスには、本明細書に記載のあらゆるリソグラフィー・プロセス、又は当該技術分野で公知のその他の好適なあらゆるリソグラフィー・プロセスが含まれていてもよい。

本方法には、一つ又は複数のダイにおいてリソグラフィー・プロセスの重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを、計測の結果に基づいて判定することも含まれる。例えば、計測の結果には、一つ又は複数のダイに形成した形状の線幅が含まれていてもよく、その線幅に基づき、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せと線幅との相関をとる実験結果に基づいて（又はモデルを使用して）、そのような線幅を有するパターニングされた形状を形成するのに使用された重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを判定してもよい。

本方法にはさらに、一つ又は複数のダイから形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを一つ又は複数のダイについてのデザイン・データに適用することにより、シミュレートすることが含まれる。例えば、シミュレートする工程には、モデル化された重ね合せ、焦点、及び露光量を、デバイスについてのポリゴン・ファイル上で適用して、実デバイスでの揺らぎをシミュレートすることが含まれていてもよい。このように、本明細書に記載の実施形態は、実ウェーハでの重ね合せ、焦点、及び露光量データを、部分的にサンプリングする、又は全層対象にするかのいずれかにより、ＧＤＳのデザイン・レイアウトに適用してもよい。例えば、シミュレートする工程には、計測装置から取得可能な情報、例えば特定箇所での重ね合せ及びＣＤ、ケーエルエー−テンカー社から購入可能なＫ−Ｔアナライザー（Ｋ−Ｔ Ａｎａｌｙｚｅｒ）によるモデル化結果、重ね合せ補正可能量、焦点／プロファイル補正可能量、及び露光量／ＣＤ補正可能量を取得すること、及び、その情報を一緒に、又は個々に、ＧＤＳ中の特定のポリゴンに適用すること、が含まれていてもよい。

本明細書に記載の実施形態とは対照的に、現在使用されている方法は、重ね合せ及びＣＤについては完全に分離している。重ね合せでは、計測結果は、回帰（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）を通じてモデル化される。モデル化結果は、スキャナーを補正しウェーハを処分するのに使用される。ＣＤのプロセスウィンドウは別個に解析され、概して、線形のウェーハ／ロット平均露光量補正、及び処分に使用される。加えて、現在使用されている方法では、あらゆるパターン構成要素は対等に扱われ、一つのモデルが、重ね合せ、焦点、及び露光量について別個に、フィールド全体を通して適用される。これでは、現状のプロセスウィンドウ下での実際の挙動に基づいた判定を推進することは不可能である。

重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを判定すること、及び、一つ又は複数の特性をシミュレートすることは、コンピューターシステムを使用して実行され、コンピューターシステムは、本明細書でさらに記載されるとおりに構成されていてもよい。加えて、自動化されたソフトウェア／ハードウェア・ソリューションを使用して、計測システム、ＧＤＳシステム等を連携させて、明細書に記載の様々な工程をさらに効率的に実行することができるようにしてもよい。

一実施形態では、本方法には、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに対する、デバイスの一つ又は複数の特性の感度を決定することが含まれる。例えばデザイン上でモデルを適用することにより、致命的なデバイス領域である領域を特定することができる。このように、本明細書に記載の実施形態を使用して、致命的なパターンに関連する課題を発見し監視することができる。

別の実施形態では、本方法には、リソグラフィー・プロセスを使用してその他のウェーハ上で形成されることになる一つ又は複数の計測目標の一つ又は複数の位置を、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに対する、デバイスの一つ又は複数の特性の感度に基づいて、決定することが含まれる。例えば、一つ又は複数の計測目標の一つ又は複数の位置は、デバイスのその他の領域よりも、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せにさらに高い感度を有する領域内、又はその近傍にあってもよい。換言すれば、計測目標は、デバイスの感度がより大きい領域に位置していてもよい。このように、本明細書に記載の実施例の利点は、デバイスへのリスクがより高い、優先順位の高い領域を監視することによって、プロセスウィンドウの範囲内にプロセスが充分に収まるのを保証できることである。

本明細書に記載の実施形態とは対照的に、現在使用されている方法は、重ね合せの目標を露光フィールドの中心又は端のいずれかにおいて、レチクル内／上に配置しており、露光フィールドにおける特定の領域を監視する意図ものではない。露光フィールド全体にわたる重ね合せをモデル化するために、フィールド全体にわたり４〜６個の重ね合せ目標が使用されている。そのような手法では、モデル化法を使用して、比較的大きい領域全体にわたって重ね合せを平均化している。

いくつかの実施形態では、本方法には、ウェーハをデバイスの一つ又は複数の特性に基づいて処分することが含まれる。ウェーハを処分することには、ウェーハを用いて何をなすべきかを判定することが含まれる。例えば、デバイスの一つ又は複数の特性に基づいて、一つ又は複数のデバイス特性が許容できる（例えば、規格内）のであればウェーハ上でさらなる製造を実行することができる、又は、一つ又は複数のデバイス特性が許容できないならばウェーハは廃棄、又は再生すべきであると判定することができる。

別の実施形態では、シミュレートする工程には、デザイン・データにおける個々のポリゴンを、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに基づいてサイズ変更して、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに起因する一つ又は複数の故障メカニズムを有する可能性のある、デザイン・データ内の領域を判定することが含まれる。例えば、ＧＤＳデザイン・レイアウトの個々のポリゴンをサイズ変更して、オープン、ショート、又はその他の故障を有する可能性のある致命的な領域を決定してもよい。加えて本出願では、リソグラフィー・シミュレーションの役割を考慮してもよい。例えば、幾何学的に考慮するのではなく、物理シミュレーションを通じた影響を考慮してもよい。特に、デザイン・レイアウトを調整した後では、単なる重ね合せモデルではない既存のＯＰＣシミュレーションを、調整されたこのデザイン・レイアウトに適用してもよい。このように、プロセス・モデリングのあらゆる段階を、使用する又は捕捉することができる。

さらなる実施形態では、本方法には、リソグラフィー・プロセスを含む作製プロセスの歩留りを、デバイスの一つ又は複数の特性に基づいて予測することが含まれ、歩留りの予測は、インラインで実行される。例えば、デザイン上でモデルを適用した結果から、歩留りに関する問題が示されるであろう。加えて、シミュレートされた、デバイスの一つ又は複数の特性を、インラインでの歩留り予測に使用してもよい。さらには、本明細書に記載の実施形態により、重ね合せ、焦点、及び露光量測定の後に、さらに良好なインライン予測を行うことができる。例えば、本明細書に記載の実施形態により、重ね合せ及びＣＤ測定に基づき、さらに良好なインライン予測が可能になる。

別の実施形態では、本方法には、デバイスの一つ又は複数の特性に基づいてウェーハについてのサンプリング・スキームを決定することが含まれ、サンプリング・スキームの決定は、インラインで実行される。例えば、シミュレートされた、デバイスの一つ又は複数の特性を使用して、インラインでの歩留りサンプリングを提案してもよい。このように、本明細書に記載の実施形態を使用して、パラメトリック・サンプリング、及びモデル化を、動的に強化してもよい。あらゆるプロセス、例えば検査、欠陥、リビュー、又は計測に向けたサンプリング・スキームを決定してもよい。加えて、欠陥が発生して一つ又は複数の特性に課題を生じる可能性のより高いデバイス領域が、欠陥が一つ又は複数のデバイス特性に課題を生じる可能性の低いデバイス領域よりも、重点的にサンプリングされるように、サンプリング・スキームを決定してもよい。

一実施形態では、本方法には、リソグラフィー・プロセスが実行されるウェーハ又はその他のウェーハ上で実行されることになる検査プロセスの一つ又は複数のパラメーターを、デバイスの一つ又は複数の特性に基づいて決定することが含まれる。例えば、シミュレートされた、デバイスの一つ又は複数の特性を、欠陥検査の提案に使用してもよい。特に、検査プロセスの一つ又は複数のパラメーターを決定することには、ウェーハ検査に関して致命的な領域を（例えば、レシピ感度を最適化するために）定義することが含まれていてもよい。このように、本明細書に記載の実施形態は、より良好なウェーハ検査戦略（例えば、検査すべき場所及び時期）を提供する。従って、デザイン上でモデルを適用した結果により、より良いウェーハ検査戦略が推進されるであろう。このように、本明細書に記載の実施形態を使用して、最適化されたウェーハ検査レシピを開発することができる。

いくつかの実施形態では、本方法には、リソグラフィー・プロセスが実行されるウェーハ又はその他のウェーハ上で実行されることになる計測プロセスの一つ又は複数のパラメーターを、デバイスの一つ又は複数の特性に基づいて決定することが含まれる。例えば、シミュレートされた、デバイスの一つ又は複数の特性を使用して、測長用走査型電子顕微鏡（ＣＤＳＥＭ）の測長箇所を提案してもよい。加えて、本明細書に記載の実施形態は、より良好なパラメトリック計測及びＣＤＳＥＭ測長戦略（いつ、どこを測定するか）を提供する。例えば、シミュレートする工程の結果に基づいて、重ね合せ及びＣＤ計測がより致命的となる領域を特定して、計測プロセスにより測定すべき箇所として選択することができる。このように、本明細書に記載の実施形態を使用して、最適化されたＣＤＳＥＭ測長レシピを開発してもよい。

一実施形態では、シミュレートする工程は、重ね合せ補正可能量、焦点補正可能量、露光量補正可能量、又はそれらのいくつかの組み合せを、それぞれ、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せから決定することにより、デバイスの一つ又は複数の特性をシミュレートすること、及び重ね合せ補正可能量、焦点補正可能量、露光量補正可能量、又はそれらのいくつかの組み合せを、一つ又は複数のダイについてのデザイン・データに適用することを含む。重ね合せ補正可能量、焦点補正可能量、露光量補正可能量、又はそれらのいくつかの組み合せは、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せから、それぞれ、あらゆる好適な方法で決定することができる。重ね合せ補正可能量、焦点補正可能量、露光量補正可能量、又はそれらのいくつかの組み合せを、デザイン・データに適用することは、本明細書に記載のとおりに実行してもよい。

別の実施形態では、本方法には、デザイン・データについてのプロセスウィンドウを、一つ又は複数の特性、及び重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに基づいて決定することが含まれる。このように、プロセスウィンドウの決定は、重ね合せ、焦点、露光量、ベーク・プレート（ｂａｋｅ ｐｌａｔｅ）等のプロセスウィンドウを同時に含む可能性のある全体的な手法に関わるものであってもよい。本明細書に記載の実施形態とは対照的に、現在ではこれらの態様のそれぞれは、独立に考慮されている（例えば、別個の計測、別個の分析、別個の意思決定等）。実際には、リソグラフィー・プロセのすべての異なるパラメーターは連携しており、計測、分析、及び／又は意思決定は、連携／協調／一体化しているべきである。このように、本明細書に記載の実施形態を使用して、新規プロセスの開発時間を削減し、プロセスの立ち上げ期間（ｒａｍｐ ｔｉｍｅ）を改善してもよい。

一実施形態では、本方法には、リソグラフィー・プロセスが実行されるウェーハ又はその他のウェーハについての再生戦略を、一つ又は複数の特性、及び重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに基づいて決定することが含まれる。例えば、ＧＤＳ全体にわたるプロセスウィンドウの分析に基づいて、歩留りに関連する全体的な再生戦略を開発してもよく、この戦略は、実行時（ｒｕｎ ｔｉｍｅ）での規格内（ｉｎ−ｓｐｅｃ）決定であることが可能である。このように、本明細書に記載の実施形態を使用して、再生の向上（アルファ及びベータ・リスクの低減）を行ってもよい。従って、本明細書に記載の実施形態を、製造環境における逸脱を解決する時間の削減に使用してもよい。

別の実施形態では、本方法には、そこでは重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せが、デバイスの一つ又は複数の特性に致命的となる、デザイン・データ内の一つ又は複数の領域を判定することが含まれる。例えば、本方法により、重ね合せ及びＣＤ計測がさらに致命的となる領域を特定してもよい。このように、本実施形態は、致命的となる重要なパタ−ンに関連する課題を発見し監視することを含んでいてもよい。

そのような一実施形態では、本方法には、重ね合せ、露光量、及び焦点の局所モデルを、一つ又は複数の領域の少なくとも一つに適用することが含まれる。例えば、本方法は、特定された特定領域（例えば、フィールドの象限）について、重ね合せ、露光量及び焦点の局所モデルを適用することが含まれていてもよい。局所モデルには、あらゆる好適なそのようなモデルが含まれていてもよい。そのような実施形態には、局所モデルを適用する結果を、重ね合せ、露光量、及び焦点の大域モデルをデザイン・データに適用する結果と比較して、大域モデルの正確度を判定することも含まれていてよい。例えば、現在適用されている正規（すなわち大域）モデルを局所モデルと比較して、正規モデルの正確度を検証することができる。大域モデルと局所モデルが一致しない場合には、局所モデルを使用して、正確度の補正及び調整をすることができる。

一実施形態では、リソグラフィー・プロセスはＤＰＬプロセスであり、計測は、リソグラフィー・プロセスの第１のパターニング工程の後に実行され、本方法には、リソグラフィー・プロセスの第２のパターニング工程の一つ又は複数のパラメーターを、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに基づいて決定することが含まれる。このように、本明細書に記載の実施形態を使用して、第１の工程に基づいてＤＰＬプロセスの第２の印刷工程を向上させてもよい。

一実施形態では、リソグラフィー・プロセスは、ＤＰＬプロセスであり、一つ又は複数のダイには、重ね合せの公称値で印刷された二つ以上のダイ、及び重ね合せの変動値で印刷された一つ又は複数のダイが含まれ、本方法には、重ね合せの公称値で印刷された二つ以上のダイの少なくとも一つと、重ね合せの変動値で印刷された一つ又は複数のダイの少なくとも一つの画像を取得すること、重ね合せの公称値で印刷された二つ以上のダイの少なくとも一つについての取得画像を、重ね合せの変動値で印刷された一つ又は複数のダイの少なくとも一つについての取得画像と比較すること、及び比較工程の結果に基づいて、変動値で印刷された一つ又は複数のダイにおける欠陥を検出することが含まれる。これらの工程は、本明細書にさらに記載されるとおりに実行してもよい。

図４に、ウェーハ上に形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を予測するよう構成されたシステムの一実施形態を例示する。図４に示すとおり、システムは、リソグラフィー・プロセスを使用してウェーハ上に形成された一つ又は複数のダイ上で計測を実行するように構成された計測装置４００を備えている。計測装置は、光源４０２を備えている。光源４０２には、当該技術分野で公知のあらゆる好適な光源が含まれていてもよい。光源４０２からの光を指向させて、一つ又は複数の光学素子、例えば、光学素子４０４を通してもよく、この光学素子は偏光子であってもよい。偏光子を脱した光は、斜めの入射角でウェーハ４０６上に入射してもよい。

照明の結果、ウェーハから生じた回折光は、光学素子４０８により集められてもよく、この光学素子は、コレクターであってもよく、一つ又は複数の屈折光学素子、及び／又は一つ又は複数の反射光学素子を含んでいてもよい。光学素子４０８を脱した光は、一つ又は複数の光学素子、例えば、光学素子４１０を通して指向させてもよく、この光学素子は分析器であってもよい。光学素子４１０を脱した光は、検出器４１２を指向してもよく、この検出器には、当該技術分野で公知のあらゆる好適な検出器が含まれていてもよい。検出器４１２は、検出器により検出された回折光に対応した出力を生成してもよい。

照明の結果、ウェーハから生じた回折光は、光学素子４１４により集められてもよく、この光学素子は、コレクターであっても、一つ若しくは複数の屈折光学素子、及び／又は一つ若しくは複数の反射光学素子を含んでいてもよい。光学素子４１４を脱した光を指向させて、一つ又は複数の光学素子、例えば、光学素子４１６を通してもよく、この光学素子は、分析器であってもよい。光学素子４１６を脱した光は、検出器４１８に指向させてもよく、この検出器には、当該技術分野で公知あらゆる好適な検出器が含まれていてもよい。検出器４１８は、検出器により検出された回折光に対応する出力を生成してもよい。

システムはまた、検出器に結合したコンピューター下位システム４２０を備えていて、コンピューター下位システムが、検出器により生成された出力を受信できるようにしてもよい。コンピューター下位システムは、ウェーハ又はウェーハ上のパターニングされた形状の一つ若しくは複数の特性を、計測下位システムの検出器により生成された出力を使用して決定するように構成される。コンピューター下位システムはまた、本明細書に記載のあらゆる方法の一つ又は複数の工程を実行するように構成されていてもよい。例えば、コンピューター下位システムは、一つ又は複数のダイにおける、リソグラフィー・プロセスの重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを、計測の結果に基づいて、本明細書に記載されるとおりに決定するように構成されていてもよい。コンピューター下位システムはまた、一つ又は複数のダイから形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を、重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを一つ又は複数のダイについてのデザイン・データに適用することにより、本明細書に記載されるとおり、シミュレートするように構成されていてもよい。コンピューター下位システムはさらに、本明細書に記載のとおりに構成されていてもよい。図４に示すシステムはさらに、本明細書に記載のとおりに構成されていてもよい。

本発明の様々な態様のさらなる修正、及び代替の実施形態は、この記載を鑑みれば当業者には明らかとなるだろう。例えば、ウェーハを査する、及び／又はウェーハ上に形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を予測する方法が提供される。従って、本記載は、例示のためのみのものであると解釈され、当業者に本発明を実行する一般的な方法を教示することを目的とするものである。本明細書に示され記載された本発明の形態は、現時点での好ましい実施例であると解釈されるものであることが理解されるべきである。構成要素及び材料は、本明細書に例示及び記載されるものと置換されてもよく、部分及び過程は逆転してもよく、そして本発明の特定の特徴は独立に使用されてもよく、すべて、本発明の記載の利益を享受した後には、当業者に明らかとなりうるものである。以下の請求項に記載の本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、本明細書に記載の構成要素に変更を行ってもよい。

Claims (37)

1. ウェーハを検査する方法であって、
   ウェーハ上に印刷された複数ダイについての画像を取得し、前記複数ダイのそれぞれは、前記ウェーハ上にダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスを実行することにより印刷され、前記複数ダイは、前記ダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスに向けた重ね合せの公称値で印刷された二つ以上のダイ、及び重ね合せの変動値で印刷された一つ又は複数のダイを含むこと、
   前記公称値で印刷された前記複数ダイについて取得した前記画像を、前記変動値で印刷された前記複数ダイについて取得した前記画像と比較すること、及び
   前記変動値で印刷された前記複数ダイにおける欠陥を、前記比較の結果に基づいて検出し、前記取得、前記比較、及び前記検出を、コンピューターシステムを使用して実行すること、
   を含む方法。
2. 別のウェーハ上に印刷された複数ダイについての画像を取得し、その他のウェーハ上の前記複数ダイのそれぞれが、前記その他のウェーハ上に前記ダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスを実行することにより印刷され、前記その他のウェーハ上の前記複数ダイが、前記ダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスに向けた焦点及び露光の公称値で印刷された二つ以上のダイ、及び前記焦点及び露光の変動値で印刷された一つ又は複数のダイを含むこと、
   前記焦点及び露光の前記公称値で印刷された前記複数ダイについて取得した画像を、前記焦点及び露光の前記変動値で印刷された前記複数ダイについて取得した画像と比較すること；及び前記焦点及び露光の前記変動値で印刷された前記複数ダイにおける欠陥を、前記比較の結果に基づいて検出すること、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記焦点及び露光の前記変動値で印刷された前記複数ダイにおける実質的に同一のダイ内位置で検出された前記欠陥を比較すること、並びに、
   前記欠陥と前記欠陥に対応する前記焦点及び露光の前記変動値とを前記比較した結果に基づいて、前記焦点及び露光の変動に起因する欠陥に最も影響を受けやすい、前記複数ダイについてのデザイン内の場所を判定すること、
   をさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記焦点及び露光の前記変動値で印刷された前記複数ダイに検出された前記欠陥の、デザイン・データ近接位置の部分を、デザイン・データ空間において比較し、前記部分における前記デザイン・データが少なくとも類似しているかどうかを、前記部分の前記比較の結果に基づいて判定すること、
   前記焦点及び露光の前記変動値で印刷された前記複数ダイに検出された前記欠陥をグループに区分けして、前記各グループにおける前記欠陥の、前記デザイン・データ近接位置の前記部分を少なくとも類似させること、及び
   前記焦点及び露光の前記変動値で印刷された前記複数ダイに検出されたどの欠陥が系統的欠陥であるかを、前記区分けの結果に基づいて判定すること、
   をさらに含む、請求項２に記載の方法。
5. 前記複数ダイに印刷されるパターニングされた形状における問題を、前記焦点及び露光の前記変動値で印刷された前記複数ダイに検出された前記欠陥に基づいて特定することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
6. 前記複数ダイについてのデザインにおける問題を、前記焦点及び露光の前記変動値で印刷された前記複数ダイに検出された前記欠陥に基づいて特定することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
7. 前記ダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスに向けたプロセスウィンドウを、前記欠陥に基づいて決定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記欠陥が、前記重ね合せの値の変動によって生じる系統的欠陥を含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記欠陥の、デザイン・データ近接位置の部分を、デザイン・データ空間において比較すること、
   前記部分における前記デザイン・データが少なくとも類似するかどうかを、前記部分の前記比較の結果に基づいて判定すること、
   前記欠陥をグループに区分けして、前記各グループにおける前記欠陥の、前記デザイン・データ近接位置の部分を少なくとも類似させること、及び
   前記欠陥のどれが系統的欠陥であるかを、前記区分けの結果に基づいて判定すること
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 二つ以上の前記グループに区分けされた前記欠陥の数を例示するパレート図を生成することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記重ね合せの前記変動値で印刷された前記複数ダイにおける実質的に同一のダイ内位置で検出された前記欠陥を比較すること、及び、
    前記欠陥と前記欠陥に対応する前記重ね合せの前記変動値との前記比較した結果に基づいて、前記重ね合せの変動に起因する欠陥に最も影響を受けやすい、前記複数ダイについてのデザイン内場所を判定すること
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記欠陥に最も影響を受けやすい前記デザイン内場所に及ぼす、前記重ね合せの変動の影響を判定することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスに使用される一つ又は複数のレチクルの、一つ又は複数の特性を、前記欠陥に基づいて決定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記ダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスの一つ又は複数のパラメーターを、前記欠陥に基づいて変更することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
15. 前記ダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスに使用される制御プロセスの一つ又は複数のパラメーターを、前記欠陥に基づいて変更することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
16. 前記複数ダイについてのデザインの一つ又は複数のパラメーターを、前記欠陥に基づいて変更することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
17. 前記公称値で印刷された前記複数ダイについて取得した前記画像の二つ以上を互いに比較すること、及び、前記公称値で印刷された前記複数ダイにおける欠陥を、前記公称値で印刷された前記複数ダイについて取得した二つ以上の前記画像を互いに前記比較した結果に基づいて検出することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
18. 一つ又は複数の前記複数ダイ上で計測を実行すること、
    前記ダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスの重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを、前記計測の結果に基づいて判定すること、及び
    一つ又は複数の前記複数ダイから形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を、前記重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを一つ又は複数の前記複数ダイについてのデザイン・データに適用することによってシミュレートすること
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
19. 前記取得が、前記公称値で印刷された前記二つ以上のダイについての前記画像を、前記二つ以上のダイが前記ウェーハ上に前記公称値でどのように印刷されることになるかをシミュレートすることによって取得することを含む、請求項１に記載の方法。
20. 前記公称値で印刷された前記二つ以上のダイについての前記画像が、コンピューターで読み取り可能なストレージ媒体から取得された、シミュレートされた画像を含む、請求項１に記載の方法。
21. ウェーハ上に形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を予測する方法であって、
    リソグラフィー・プロセスを使用してウェーハ上に形成された一つ又は複数のダイ上で計測を実行すること、
    前記一つ又は複数のダイにおける、前記リソグラフィー・プロセスの重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを、前記計測の結果に基づいて判定すること、及び
    前記一つ又は複数のダイから形成されるデバイスの一つ又は複数の特性を、前記重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せを前記一つ又は複数のダイについてのデザイン・データに適用することによってシミュレートすること
    を含み、決定すること、及び前記シミュレートすることを、コンピューターシステムを使用して実行する方法。
22. 前記重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに対する、前記デバイスの一つ又は複数の特性の感度を判定することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記リソグラフィー・プロセスを使用することによりその他のウェーハ上に形成されることになる一つ又は複数の計測目標の一つ又は複数の位置を、前記重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに対する、前記デバイスの一つ又は複数の特性の感度に基づいて判定することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
24. 前記ウェーハを、前記デバイスの一つ又は複数の特性に基づいて処分することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
25. 前記シミュレートすることが、前記デザイン・データ内の個々のポリゴンを、前記重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらの組み合せに基づいてサイズ変更して、前記重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに起因する一つ又は複数の故障メカニズムを有する可能性のある、前記デザイン・データ内の領域を判定することを含む、請求項２１に記載の方法。
26. 前記リソグラフィー・プロセスを含む作製プロセスの歩留りを、前記デバイスの一つ又は複数の特性に基づいて予測することをさらに含み、前記歩留りの予測をインラインで実行する、請求項２１に記載の方法。
27. 前記ウェーハについてのサンプリング・スキームを、前記デバイスの一つ又は複数の特性に基づいて決定することをさらに含み、前記サンプリング・スキームの決定をインラインで実行する、請求項２１に記載の方法。
28. 前記リソグラフィー・プロセスが実行される前記ウェーハ又はその他のウェーハ上で実行されることになる検査プロセスの一つ又は複数のパラメーターを、前記デバイスの一つ又は複数の特性に基づいて判定することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
29. 前記リソグラフィー・プロセスが実行される前記ウェーハ又はその他のウェーハ上で実行されることになる計測プロセスの一つ又は複数のパラメーターを、前記デバイスの一つ又は複数の特性に基づいて判定することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
30. 前記シミュレートすることには、前記デバイスの一つ又は複数の特性を、前記重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せから、重ね合せ補正可能量、焦点補正可能量、露光量補正可能量、又はそれらのいくつかの組み合せを、それぞれ決定することによりシミュレートすること、及び前記重ね合せ補正可能量、焦点補正可能量、露光量補正可能量、又はそれらのいくつかの組み合せを、前記一つ又は複数のダイについての前記デザイン・データに適用することが含まれる、請求項２１に記載の方法。
31. 前記デザイン・データに向けたプロセスウィンドウを、前記一つ又は複数の特性、及び重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに基づいて決定することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
32. 前記リソグラフィー・プロセスが実行される前記ウェーハ又はその他のウェーハについての再生戦略を、前記一つ又は複数の特性、及び重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに基づいて判定することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
33. 前記デバイスの前記一つ又は複数の特性にとって、前記重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せがより致命的となる、前記デザイン・データ内の一つ又は複数の領域を判定することさらに含む、請求項２１に記載の方法。
34. 一つ又は複数の領域の少なくとも一つに、重ね合せ、露光量、及び焦点の局所モデルを適用することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
35. 前記局所モデルを前記適用した結果を、重ね合せ、露光量、及び焦点の大域モデルを前記デザイン・データに適用した結果と比較して、前記大域モデルの正確度を判定することをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
36. 前記リソグラフィー・プロセスがダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスであり、前記計測を実行することが、前記リソグラフィー・プロセスの第１のパターニング工程の後に実行される方法であって、前記リソグラフィー・プロセスの第２のパターニング工程の一つ又は複数のパラメーターを、前記重ね合せ誤差、焦点誤差、露光量誤差、又はそれらのいくつかの組み合せに基づいて判定することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
37. 前記リソグラフィー・プロセスがダブルパターニング・リソグラフィー・プロセスであり、前記一つ又は複数のダイが、重ね合せの公称値で印刷された二つ以上のダイ、及び前記重ね合せの変動値で印刷された一つ又は複数のダイを含む方法であって、
    前記重ね合せの前記公称値で印刷された前記二つ以上のダイの少なくとも一つ、及び前記重ね合せの前記変動値で印刷された前記一つ又は複数のダイの少なくとも一つ、の画像を取得すること、
    前記重ね合せの前記公称値で印刷された前記二つ以上のダイの少なくとも一つについての前記取得画像を、前記重ね合せの前記変動値で印刷された前記一つ又は複数のダイの少なくとも一つについての前記取得画像と比較すること、及び
    前記変動値で印刷された前記一つ又は複数のダイにおける欠陥を、前記比較の結果に基づいて検出すること
    をさらに含む、請求項２１に記載の方法。

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