JP2016503520A - ドーズおよびフォーカス決定方法、検査装置、パターニングデバイス、基板、ならびにデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本出願は、2012年11月30日出願の米国仮特許出願第61/731,947号および2012年12月27日出願の米国仮出願第61/746,384号に関連し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
を用いて測定される。
Claims (35)
- 基板上のリソグラフィプロセスにおいて使用されるリソグラフィ装置の露光ドーズを決定する方法であって、
(a)前記リソグラフィプロセスを使用して作成された第1構造および第2構造を含む基板を受け取るステップと、
(b)前記第1構造を放射で照明しながら散乱放射を検出して、第1スキャトロメータ信号を取得するステップと、
(c)前記第2構造を放射で照明しながら散乱放射を検出して、第2スキャトロメータ信号を取得するステップと、
(d)前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号を使用し、
前記基板上における前記リソグラフィ装置の露光ドーズに依存する形状を有する少なくとも1つのフィーチャを有する前記第1構造と、
前記基板上における前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに依存する形状を有するが、前記基板上における前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに対する感度が前記第1構造と異なる、少なくとも1つのフィーチャを有する前記第2構造と、
に基づいて、前記第1構造を作成するために使用される露光ドーズ値を決定するステップと、
を含む方法。 - 前記リソグラフィプロセスを使用して、前記基板上における前記リソグラフィ装置の露光ドーズに依存する形状を有する少なくとも1つのフィーチャを有する前記第1構造を前記基板上に作成することと、
前記リソグラフィプロセスを使用して、前記基板上における前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに依存する形状を有するが、前記基板上における前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに対する感度が前記第1構造と異なる、少なくとも1つのフィーチャを有する前記第2構造を前記基板上に作成することと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号を使用して、前記第1構造を作成するために使用される露光ドーズ値を決定する前記ステップは、同じ露光ドーズにおける前記第1スキャトロメータ信号と前記第2スキャトロメータ信号との差を最小化するように選択された、前記第1構造および前記第2構造の前記形状にさらに基づく、請求項1または2に記載の方法。
- 前記第1構造の前記少なくとも1つのフィーチャと、前記第2構造の前記少なくとも1つのフィーチャと、はそれぞれ異なるピッチを有するが同様のライン幅−ピッチ比を有する格子を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 散乱放射を検出する前記各ステップは、
ゼロ次散乱放射をより高次の散乱放射から分離することと、
前記ゼロ次散乱放射を検出してそれぞれのスキャトロメータ信号を取得することと、
を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記照明放射の波長は、その波長を使用すると第1構造および第2構造それぞれのピッチがサブ解像度となるように選択された波長である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号を使用して、前記第1構造を作成するために使用される露光ドーズ値を決定する前記ステップは、前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号それぞれに対応する第1測定強度と第2測定強度との差を使用することを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1構造および前記第2構造を照明しながら散乱放射を検出する前記各ステップは、イメージ面検出スキャトロメトリを用いて行われる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1構造および前記第2構造を照明しながら散乱放射を検出する前記各ステップは、瞳面検出スキャトロメトリを用いて行われる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1構造および前記第2構造を照明しながら散乱放射を検出する各ステップは、同時に行われる、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号を使用し、前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに依存する非対称性であって、前記第1構造を作成するために使用される露光ドーズ値を決定するために使用される前記各スキャトロメータ信号に非対称性情報をもたらす非対称性を有するプロファイルを持つ前記第1構造および前記第2構造のうちの少なくとも一方の少なくとも1つのフィーチャに基づいて、前記露光ドーズ値が決定される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 基板上のリソグラフィプロセスにおいて使用されるリソグラフィ装置の露光ドーズを決定する方法であって、
前記リソグラフィプロセスを使用して作成された第3構造を含む基板を受け取るステップと、
前記第3構造を放射で照明しながら散乱放射を検出して、第3スキャトロメータ信号を取得するステップと、
前記第3スキャトロメータ信号を使用し、前記基板上における前記リソグラフィ装置のフォーカスに依存する形状を有するプロファイルを持つ少なくとも1つのフィーチャを有する前記第3構造に基づいて、前記基板上における前記リソグラフィ装置のフォーカスのために、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法で得られた前記露光ドーズ値を補正するステップと、
を含む、方法。 - 前記リソグラフィプロセスを使用して、前記基板上における前記リソグラフィ装置のフォーカスに依存する形状を有するプロファイルを持つ少なくとも1つのフィーチャを有する前記第3構造を前記基板上に作成することをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 基板上のリソグラフィプロセスにおいて使用されるリソグラフィ装置のフォーカスを決定する方法であって、
作成された第3構造を含む基板を受け取るステップと、
前記第3構造を放射で照明しながら散乱放射を検出して、第3スキャトロメータ信号を取得するステップと、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法で得られた前記露光ドーズ値と、前記第3スキャトロメータ信号と、を使用して、前記基板上における前記リソグラフィ装置のフォーカスに依存する形状を有するプロファイルを持つ少なくとも1つのフィーチャを有する前記第3構造に基づいて、前記第3構造を作成するために使用されるフォーカス値を決定するステップと、
を含む、方法。 - 前記リソグラフィプロセスを使用して、前記基板上における前記リソグラフィ装置のフォーカスに依存する形状を有するプロファイルを持つ少なくとも1つのフィーチャを有する第3構造を前記基板上に作成することをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記露光ドーズ値を使用してフォーカス値を決定する前記ステップは、前記第3スキャトロメータ信号を使用して前記フォーカス値を決定する際に使用する較正曲線を選択するために、前記露光ドーズ値を使用することを含む、請求項14または15に記載の方法。
- 前記露光ドーズ値を使用してフォーカス値を決定する前記ステップは、前記露光ドーズ値に関連するパラメータを含むモデルを使用することを含む、請求項14または15に記載の方法。
- 基板上のリソグラフィプロセスにおいて使用されるリソグラフィ装置の露光ドーズを決定する検査装置であって、
前記基板上に前記リソグラフィプロセスを使用して作成された第1構造および第2構造を放射で照明する照明システムと、
前記第1構造の照明から生じる散乱放射を検出して第1スキャトロメータ信号を取得し、かつ前記第2構造の照明から生じる散乱放射を検出して第2スキャトロメータ信号を取得する検出システムと、
前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号を使用し、
前記基板上における前記リソグラフィ装置の露光ドーズに依存する形状を有する少なくとも1つのフィーチャを有する前記第1構造と、
前記基板上における前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに依存する形状を有するが、前記基板上における前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに対する感度が前記第1構造と異なる、少なくとも1つのフィーチャを有する前記第2構造と、
に基づいて、前記第1構造を作成するために使用される露光ドーズ値を決定するプロセッサと、
を備える、検査装置。 - 前記プロセッサは、前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号を使用し、同じ露光ドーズにおける前記第1スキャトロメータ信号と前記第2スキャトロメータ信号との差を最小化するように選択された、前記第1構造および前記第2構造の前記形状に基づいて、前記第1構造を作成するために使用される露光ドーズ値を決定する、請求項18に記載の検査装置。
- 前記第1構造の前記少なくとも1つのフィーチャと、前記第2構造の前記少なくとも1つのフィーチャと、はそれぞれ異なるピッチを有するが同様のライン幅−ピッチ比を有する格子を含む、請求項18または19に記載の検査装置。
- 前記検出システムは、ゼロ次散乱放射をより高次の散乱放射から分離し、前記ゼロ次散乱放射を検出してそれぞれのスキャトロメータ信号を取得することにより、散乱放射を検出する、請求項18〜20のいずれか一項に記載の検査装置。
- 前記照明システムは、第1構造および第2構造それぞれのピッチをサブ解像度とするような波長の放射で前記第1構造および前記第2構造を照明する、請求項18〜21のいずれか一項に記載の検査装置。
- 前記プロセッサは、前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号を使用し、前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号それぞれに対応する第1測定強度と第2測定強度との差を使用することで、前記第1構造を作成するために使用される露光ドーズ値を決定する、請求項18〜22のいずれか一項に記載の検査装置。
- 前記プロセッサは、前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号を使用し、前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに依存する非対称性であって、前記第1構造を作成するために使用される露光ドーズ値を決定するために使用される前記各スキャトロメータ信号に非対称性情報をもたらす非対称性を有するプロファイルを持つ前記第1構造および前記第2構造のうちの少なくとも一方の少なくとも1つのフィーチャに基づいて、前記露光ドーズ値を決定する、請求項18〜23のいずれか一項に記載の検査装置。
- 前記照明システムは、前記基板上に前記リソグラフィプロセスを使用して作成された第3構造を放射で照明し、
前記検出システムは、さらに、前記第3構造の照明から生じる散乱放射を検出して第3スキャトロメータ信号を取得し、
前記プロセッサは、さらに、前記第3スキャトロメータ信号を使用し、前記基板上における前記リソグラフィ装置のフォーカスに依存する形状を有するプロファイルを持つ少なくとも1つのフィーチャを有する前記第3構造に基づいて、前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号を使用して得られた前記露光ドーズ値を補正する、請求項18〜24のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記照明システムは、前記基板上に前記リソグラフィプロセスを使用して作成された第3構造を放射で照明し、
前記検出システムは、さらに、前記第3構造の照明から生じる散乱放射を検出して第3スキャトロメータ信号を取得し、
前記プロセッサは、さらに、前記第1スキャトロメータ信号および前記第2スキャトロメータ信号を使用して得られた前記露光ドーズ値と、前記第3スキャトロメータ信号と、を使用し、前記基板上における前記リソグラフィ装置のフォーカスに依存する形状を有するプロファイルを持つ少なくとも1つのフィーチャを有する前記第3構造に基づいて、前記第3構造を作成するために使用されるフォーカス値を決定する、請求項18〜25のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記プロセッサは、前記第3スキャトロメータ信号を使用して前記フォーカス値を決定する際に使用する較正曲線を選択するために前記露光ドーズ値を使用することにより、前記露光ドーズ値を使用してフォーカス値を決定する、請求項26に記載の検査装置。
- 前記プロセッサは、前記露光ドーズ値に関連するパラメータを含むモデルを使用することにより、前記露光ドーズ値を使用してフォーカス値を決定する、請求項26に記載の検査装置。
- 基板上のリソグラフィプロセスにおいて使用されるリソグラフィ装置の露光ドーズを決定するためのパターニングデバイスであって、
前記パターニングデバイスは、ターゲットパターンを含み、
前記ターゲットパターンは、
前記基板上における前記リソグラフィ装置の露光ドーズに依存する形状を有する少なくとも1つのフィーチャを有する第1構造を、前記リソグラフィプロセスを使用して作成する第1サブパターンと、
前記基板上における前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに依存する形状を有するが、前記基板上における前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに対する感度が前記第1構造と異なる、少なくとも1つのフィーチャを有する第2構造を、前記リソグラフィプロセスを使用して作成する第2サブパターンと、
を含む、パターニングデバイス。 - 前記第1構造の前記少なくとも1つのフィーチャと、前記第2構造の前記少なくとも1つのフィーチャと、はそれぞれ異なるピッチを有するが同様のライン幅−ピッチ比を有する格子を含む、請求項29に記載のパターニングデバイス。
- 前記第1サブパターンおよび前記第2サブパターンは、それぞれ、前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに依存する非対称性を有するプロファイルを持つように、前記第1構造および前記第2構造それぞれの少なくとも1つのフィーチャを作成する、請求項29または30に記載のパターニングデバイス。
- 基板上のリソグラフィプロセスにおいて使用されるリソグラフィ装置の露光ドーズを決定するための基板であって、
前記基板は、ターゲットを含み、
前記ターゲットは、
前記基板上における前記リソグラフィ装置のフォーカスおよび露光ドーズに依存する非対称性を有するプロファイルを持つ少なくとも1つのフィーチャを有する第1構造と、
前記基板上における前記リソグラフィ装置の前記フォーカスおよび露光ドーズに依存する形状を有するプロファイルを持つが、前記基板上における前記リソグラフィ装置の前記フォーカスに対する感度が前記第1構造より低く、かつ前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに対する感度が前記第1構造より高い、少なくとも1つのフィーチャを有する第2構造と、
を含む、基板。 - 前記第1構造の前記少なくとも1つのフィーチャと、前記第2構造の前記少なくとも1つのフィーチャと、はそれぞれ異なるピッチを有するが同様のライン幅−ピッチ比を有する格子を含む、請求項32に記載の基板。
- 前記第1構造および前記第2構造それぞれの少なくとも1つのフィーチャは、前記リソグラフィ装置の前記露光ドーズに依存する非対称性を有するプロファイルを持つ、請求項32または33に記載の基板。
- リソグラフィプロセスを使用して一連の基板にデバイスパターンを適用するデバイス製造方法であって、
前記基板のうちの少なくとも1つを使用し、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法を用いて前記リソグラフィ装置の露光ドーズを決定することと、
露光ドーズを決定する前記方法の結果に従って、以降の基板に対する前記リソグラフィプロセスを制御することと、
を含む、デバイス製造方法。
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