JP2017505460A - プロセスウィンドウを最適化する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体製造プロセスの性能を最適化する方法を提供する。【解決手段】本明細書では、基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスのためのコンピュータ実装欠陥予測方法が開示される。本方法は、パターンからプロセスウィンドウ制限パターン（ＰＷＬＰ）を識別することと、ＰＷＬＰが処理される際に基にする処理パラメータを決定することと、処理パラメータを使用して、デバイス製造プロセスを用いてＰＷＬＰから生成される欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することと、を含む。【選択図】図５Ａ

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本願は、２０１４年２月１２日出願の米国仮特許出願第６１／９３９，０７１号及び２０１４年２月２４日出願の米国仮特許出願第６１／９４３，８３４号に関し、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0002] 本発明は、半導体製造プロセスの性能を最適化する方法に関する。方法はリソグラフィ装置に関連して使用することができる。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に対応する回路パターンを生成することができる。このパターンを、放射感応性材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に結像することができる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行或いは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナと、を含む。

[0004] 本明細書では、基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスのためのコンピュータ実装欠陥決定又は予測方法が開示され、方法は、パターンから１つ以上のプロセスウィンドウ制限パターン（ＰＷＬＰ）を識別すること、ＰＷＬＰが処理される際に基にする１つ以上の処理パラメータを決定すること、１つ以上の処理パラメータを使用して、デバイス製造プロセスを用いて少なくとも１つのＰＷＬＰから生成される欠陥の存在、存在の確率、１つ以上の特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することを含む。実施形態において、１つ以上の処理パラメータはＰＷＬＰが処理される直前に決定される。実施形態において、基板が不可逆的に処理される前に欠陥を検出することはできない。欠陥が検出できないという事実は、標準的な検査を実行するために使用される検査ツールの限られた品質によるものとすることができる。こうした欠陥が本明細書で開示されるコンピュータ実装欠陥予測方法を使用して予測される場合、予測される欠陥の重大性を更に評価するために、特定の欠陥を非標準的な検査ツールによって検査することができる。代替的に、欠陥はテキストを下書きする時点で使用可能ないずれの検査ツールを使用しても検出できないほど小さい可能性がある。このような場合、本明細書で開示される方法を使用する欠陥の予測を使用して、製品に予測される欠陥を回避するために、ダイ又はウェーハを再加工するように決定することができる。

[0005] 実施形態によれば、１つ以上の処理パラメータを使用して、存在、存在の確率、１つ以上の特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することは、ＰＷＬＰの特徴、パターンの特徴、又はその両方を更に使用する。

[0006] 実施形態によれば、方法は、欠陥の存在、存在の確率、１つ以上の特徴、又はそれらの組み合わせを使用して、１つ以上の処理パラメータを調整することを更に含む。実施形態において、欠陥の存在、存在の確率、１つ以上の特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測すること、及び１つ以上の処理パラメータを調整することは、反復的に実施可能である。

[0007] 実施形態によれば、方法は、調整された１つ以上のリソグラフィパラメータを使用して、デバイス製造プロセスを使用して少なくとも１つのＰＷＬＰから生成された残余欠陥の存在、存在の確率、１つ以上の特徴、又はそれらの組み合わせを、決定又は予測することを更に含む。

[0008] 実施形態によれば、方法は、ＰＷＬＰのプロセスウィンドウを決定することを更に含む。

[0009] 実施形態によれば、方法は、１つ以上の処理パラメータを処理パラメータマップにコンパイルすることを更に含む。

[0010] 実施形態によれば、１つ以上のＰＷＬＰは経験的モデル又は計算的モデルを使用して識別される。

[0011] 実施形態によれば、１つ以上の処理パラメータは、フォーカス、ドーズ、ソースパラメータ、投影光学パラメータ、計測からの取得データ、及び処理装置のオペレータからのデータからなるグループから選択される。

[0012] 実施形態によれば、計測からの取得データは回析ツール又は電子顕微鏡から取得される。

[0013] 実施形態によれば、１つ以上の処理パラメータはモデルを使用するか又はデータベースを照会することによって決定又は予測される。

[0014] 実施形態によれば、欠陥の存在、存在の確率、１つ以上の特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することは、１つ以上の処理パラメータとプロセスウィンドウとを比較することを含む。

[0015] 実施形態によれば、欠陥の存在、存在の確率、１つ以上の特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することは、分類モデルへの入力として１つ以上の処理パラメータを伴う分類モデルを使用することを含む。

[0016] 実施形態によれば、分類モデルは、ロジスティック回帰及び多項ロジット、プロビット回帰、パーセプトロンアルゴリズム、サポートベクターマシン、インポートベクターマシン、並びに線形判別分析からなるグループから選択される。

[0017] 実施形態によれば、欠陥の存在、存在の確率、１つ以上の特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することは、処理パラメータの下で少なくとも１つのＰＷＬＰの像又は予想パターン輪郭をシミュレートすることを含む。

[0018] 実施形態によれば、デバイス製造プロセスはリソグラフィ装置を使用することに関与する。

[0019] 本明細書では、基板上又は基板のダイ上にパターンを処理することに関与するデバイスを製造する方法が開示され、方法は、基板又はダイを処理する前に処理パラメータを決定すること、基板又はダイを処理する前に処理パラメータを使用して、及び基板又はダイの特徴、基板又はダイ上に処理されることになるパターンのジオメトリの特徴、或いはその両方を使用して、欠陥の存在、欠陥の存在の確率、欠陥の特徴、又はそれらの組み合わせを予測又は決定すること、欠陥の確率又は重大性を除去、低減するように、予測又は決定に基づいて処理パラメータを調整することを含む。

[0020] 実施形態によれば、方法は、パターンから１つ以上のプロセスウィンドウ制限パターン（ＰＷＬＰ）を識別することを更に含む。

[0021] 実施形態によれば、欠陥は少なくとも１つのＰＷＬＰから生成される欠陥である。

[0022] 実施形態によれば、基板又はダイの特徴は少なくとも１つのＰＷＬＰのプロセスウィンドウである。

[0023] 本明細書では、基板のバッチ上にパターンを処理することに関与するデバイスを製造する方法が開示され、方法は、基板のバッチを処理し、基板上に処理されたパターン内の欠陥の存在を決定するために、バッチの２％未満、１．５％未満、又は１％未満を破壊的に検査することを含む。

[0024] 実施形態によれば、基板のバッチはリソグラフィ装置を使用して処理される。

[0025] 本明細書では、前述のコンピュータ実装欠陥予測方法、及び、欠陥の決定又は予測された存在、存在の確率、１つ以上の特徴、又はそれらの組み合わせに基づいていずれのＰＷＬＰを検査するかを少なくとも部分的に示すことを含む、デバイスを製造する方法が開示される。

[0026] 実施形態によれば、欠陥はネッキング、ラインプルバック、ライン細線化、ＣＤエラー、オーバーラッピング、レジストトップロス、レジストアンダーカット、及び／又はブリッジングから選択される１つ以上である。

[0027] 本明細書では、リソグラフィプロセスのための欠陥決定又は予測方法が開示され、方法は、リソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションを使用して、欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測するステップを含む。

[0028] 実施形態によれば、リソグラフィプロセスは基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスを含み、欠陥の決定又は予測される存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせはパターンの一部である。

[0029] 実施形態によれば、欠陥は基板上にパターンが不可逆的に処理される前に決定又は予測される。

[0030] 実施形態によれば、パターンは、パターンが基板の少なくとも一部にエッチングされる時、又はパターンの少なくとも一部が基板内へのイオン注入に使用される時に、基板上に不可逆的に処理される。

[0031] 実施形態によれば、方法は、リソグラフィプロセスを使用して処理されたあらゆる基板についての欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することを含む。

[0032] 実施形態によれば、リソグラフィ生産ツールの生産パラメータは、欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測するステップに依存し、リソグラフィ生産ツールはリソグラフィプロセスにおいて少なくとも１つのステップを実行するように構成される。

[0033] 本明細書では、リソグラフィプロセスにおける欠陥又は起こり得る欠陥を分類するための欠陥分類方法が開示され、方法は、リソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションを使用して欠陥又は起こり得る欠陥を分類するステップを含む。

[0034] 実施形態によれば、リソグラフィプロセスは、基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスを含む。

[0035] 本明細書では、リソグラフィプロセスにおける欠陥の捕捉率を向上させる方法が開示され、方法は、リソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションを使用して欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測するステップを含む。

[0036] 実施形態によれば、リソグラフィプロセスは、基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスを含む。

[0037] 本明細書では、リソグラフィプロセスにおいて複数のパターンから検査されることになるパターンを選択する方法が開示され、方法は、リソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションに少なくとも部分的に基づいて、検査されることになるパターンを選択するステップを含む。

[0038] 実施形態によれば、リソグラフィプロセスは、基板上に複数のパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスを含む。

[0039] 実施形態によれば、選択されたパターンは、選択されたパターンに欠陥があるかどうか、又は選択されたパターンの一部が欠陥を含むかどうかを評価するために検査される。

[0040] 本明細書では、リソグラフィプロセスにおける欠陥の決定又は予測の精度を定義する方法が開示され、方法はリソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションの精度を定義するステップを含み、シミュレーションは欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測するために使用される。

[0041] 実施形態によれば、リソグラフィプロセスは、基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスを含む。

[0042] 実施形態によれば、欠陥の決定又は予測の精度はリソグラフィプロセスで使用される欠陥検査ツールの精度よりも高い。

[0043] 本明細書では、その上に記録された命令を有するコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品が開示され、命令は、コンピュータによって実行された時、上記のいずれかの方法を実装する。

[0044] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。

[0045]本発明の実施形態に従ったリソグラフィ装置を示す図である。 [0046]実施形態に従ったリソグラフィプロセスにおいて欠陥の存在を決定する方法のフローチャートである。 [0047]処理パラメータの例示のソースを示す図である。 [0048]図２のステップ２１３の実装を示す図である。 [0049]図２のステップ２１３の代替の実装を示す図である。 [0050]多くのダイを備える例示の基板を示す図である。 [0051]従来の方法を使用して取得される使用可能フォーカス深度（ｕＤＯＦ）を示す図である。 [0052]本明細書に記載される実施形態に従った方法を使用して取得される使用可能フォーカス深度（ｕＤＯＦ）を示す図である。 [0053]処理フローに関する概略フロー図である。 [0054]フォーカスに関する例示マップを示す図である。

[0055] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、計測ツール、又は検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[0056] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、又は１２６ｎｍの波長を有する）及び極端紫外線光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。

[0057] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに付与されるパターンは、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。

[0058] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトマスク、ハーフトーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例は、小型ミラーの行列構成を使用し、ミラーの各々は、入射する放射ビームを様々な方向に反射するように個別に傾けることができる。このようにして、反射ビームがパターニングされる。

[0059] 支持構造はパターニングデバイスを保持する。支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。この支持構造は、機械式クランプ、真空、又は他のクランプ技術、例えば真空条件下での静電クランプを使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。

[0060] 本明細書で使用する「投影システム」という用語は、適宜、例えば露光放射の使用、或いは浸漬液の使用又は真空の使用などの他の要因に対する、屈折光学システム、反射光学システム、及び反射屈折システムを含む、様々なタイプの投影システムを包含するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。

[0061] また、照明システムは、放射ビームを誘導し、整形し、又は制御する屈折、反射、及び反射屈折光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントを含んでよく、そのようなコンポーネントも以下においては集合的に又は単独で「レンズ」とも呼ばれることがある。

[0062] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上の支持構造）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。

[0063] リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するように、基板が比較的高い屈折率を有する液体、例えば水などに液浸されるタイプであってもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。

[0064] 図１は、本発明の特定の実施形態に従ったリソグラフィ装置を概略的に示す。装置は以下を備える。
−放射（例えばＵＶ放射又はＤＵＶ放射）のビームＰＢを調節するための照明システム（イルミネータ）ＩＬ、
−パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するための、アイテムＰＬに関してパターニングデバイスを正確に位置決めするために第１の位置決めデバイスＰＭに接続された、支持構造ＭＴ、
−基板（例えばレジスト被覆ウェーハ）Ｗを保持するための、アイテムＰＬに関して基板を正確に位置決めするための第２の位置決めデバイスＰＷに接続された、基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴ、及び、
−パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＰＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）上に結像するように構成された、投影システム（例えば屈折投影レンズ）ＰＬ。

[0065] 本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。或いは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する）。

[0066] イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源及びリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザーの場合、別個の要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成するものとは見なされず、放射ビームは、例えば好適な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダを備えるビームデリバリシステムＢＤを用いて放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。その他の場合、例えば放射源が水銀ランプの場合、放射源は装置の一体部分であってよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要であればビームデリバリシステムＢＤと共に放射システムと呼んでもよい。

[0067] イルミネータＩＬは、ビームの強度分布を変更することができる。イルミネータは放射ビームの放射範囲を制限するように配置可能であるため、強度分布はイルミネータＩＬの瞳面での環状領域内で非ゼロである。追加又は代替として、イルミネータＩＬは瞳面内でのビームの分散を制限するように動作可能であり得るため、強度分布は瞳面での間隔が等しい複数のセクタ内で非ゼロである。イルミネータＩＬの瞳面での放射ビームの強度分布は照明モードと呼ぶことができる。

[0068] イルミネータＩＬは、ビームの強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＭを備えることができる。一般に、イルミネータの瞳面での強度分布の少なくとも外側及び／又は内側の放射範囲（通常、それぞれσ外側及びσ内側と呼ばれる）は調整可能である。イルミネータＩＬは、ビームの角度分布を変化させるように動作可能であり得る。例えばイルミネータは、強度分布が非ゼロの、瞳面でのセクタの数及び角度範囲を変更するように動作可能であり得る。イルミネータの瞳面でのビームの強度分布を調整することによって、異なる照明モードを達成することができる。例えばイルミネータＩＬの瞳面での強度分布の放射及び角度範囲を制限することによって、強度分布は、例えば双極、四極、六極分布などの、複数極分布を有することができる。望ましい照明モードは、例えばその照明モードを提供する光学をイルミネータＩＬ内に挿入すること、又は空間光変調器を使用することによって得ることができる。

[0069] イルミネータＩＬは、ビームの偏光を変更するように動作可能であり得、アジャスタＡＭを使用して偏光を調整するように動作可能であり得る。イルミネータＩＬの瞳面全体にわたる放射ビームの偏光状態を、偏光モードと呼ぶことができる。異なる偏光モードの使用によって、基板Ｗ上に形成される像においてより大きなコントラストを達成することができる。放射ビームは偏光されなくてよい。代替として、イルミネータは放射ビームを線形に偏光するように配置可能である。放射ビームの偏光方向は、イルミネータＩＬの瞳面全体にわたって変動可能である。放射の偏光方向は、イルミネータＩＬの瞳面の様々な領域で異なってよい。放射の偏光状態は照明モードに基づいて選択可能である。複数極照明モードの場合、放射ビームの各極の偏光は、通常、イルミネータＩＬの瞳面でのその極の位置ベクトルに対して垂直であり得る。例えば双極照明モードの場合、放射は、双極の２つの向かい合うセクタを二等分する線にほぼ垂直な方向に線形に偏光され得る。放射ビームは、２つの異なる直交方向のうちの１つで偏光され得、これをＸ偏光状態及びＹ偏光状態と呼ぶことができる。四極照明モードの場合、各極のセクタ内の放射はそのセクタを二等分する線にほぼ垂直な方向に線形に偏光され得る。この偏光モードはＸＹ偏光と呼ぶことができる。同様に、六極照明モードの場合、各極のセクタ内の放射はそのセクタを二等分する線にほぼ垂直な方向に線形に偏光され得る。この偏光モードはＴＥ偏光と呼ぶことができる。

[0070] また、イルミネータＩＬは、一般に、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の様々なコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームＰＢを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

[0071] 放射ビームＰＢはパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上で入射し、支持構造ＭＴ上で保持される。パターニングデバイスＭＡを横断した後、ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、これが基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを合焦させる。第２の位置決めデバイスＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス）の助けにより、例えば異なるターゲット部分ＣをビームＰＢの経路内で位置決めできるように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることが可能である。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、例えばマスクライブラリからの機械的な取り出し後、又はスキャン中に、ビームＰＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることが可能である。一般に、オブジェクトテーブルＭＴ及びＷＴの移動は、位置決めデバイスＰＭ及びＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより理解される。しかしながら、（スキャナとは対照的に）ステッパの場合、支持構造ＭＴはショートストロークアクチュエータのみに接続され得るか、又は固定され得る。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされ得る。

[0072] 図示のリソグラフィ装置は、以下の好ましいモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
１．ステップモードでは、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームＰＢに付与されたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードでは、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームＰＢに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＬの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
３．別のモードでは、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームＰＢに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。

[0073] 上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

[0074] 投影システムＰＬは、非均一であり得、基板Ｗ上に結像されるパターンに影響を与える可能性のある、光学的伝達関数を有する。非偏光放射の場合、こうした影響は、その瞳面での位置の関数として投影システムＰＬを出る放射の伝達（アポディゼーション）及び相対位相（収差）を記述する、２つのスカラマップによって非常に良く記述され得る。スカラマップは伝達マップ及び相対位相マップと呼ぶことができ、基本機能の完全セットの線形組み合わせとして表すことができる。特に便利なセットは、単位円上に定義された直交多項式のセットを形成するゼルニケ多項式である。各スカラマップの決定は、こうした展開において係数を決定することに関与し得る。ゼルニケ多項式は単位円上で直交するため、ゼルニケ係数は、各ゼルニケ多項式を順番に用いて測定されたスカラマップの内積を計算すること、及びこれをそのゼルニケ多項式のノルムの２乗で割ることによって決定され得る。

[0075] 伝達マップ及び相対位相マップはフィールド及びシステムに依存する。すなわち一般に、各投影システムＰＬは各フィールド地点について（すなわち、その像面内の各空間位置について）異なるゼルニケ展開を有することになる。その瞳面での投影システムＰＬの相対位相は、例えば投影システムＰＬの対物面（すなわちパターニングデバイスＭＡの面）内の点状ソースから投影システムＰＬを介して放射を投影すること、及び波面（すなわち同じ位相での地点の軌跡）を測定するためにシャーリング干渉計を使用することによって決定され得る。シャーリング干渉計とは一般的な経路干渉計であるため、有利なことに、波面を測定するために２次基準ビームは必要ない。シャーリング干渉計は、投影システムの像面（すなわち基板テーブルＷＴ）内の回析格子、例えば２次元グリッドと、投影システムＰＬの瞳面と共役な面内の干渉パターンを検出するように配置された検出器とを備え得る。干渉パターンは、シャーリング方向の瞳面の座標に関して放射の位相の導関数に関連している。検出器は、例えば電荷結合デバイス（ＣＣＤ）などの感知要素の配列を備えることができる。

[0076] 回析格子は、投影システムＰＬの座標系の軸（ｘ及びｙ）と一致し得るか、又はこれらの軸に対して４５度などの角度であり得る、２つの垂直方向に順次スキャンされ得る。スキャニングは整数の格子期間、例えば１格子期間にわたって実行され得る。スキャニングは１方向の位相変化を平均化し、それによって他方向の位相変化を再構成することができる。これにより、両方向の関数として波面を決定することができる。

[0077] 最新のリソグラフィ装置ＬＡの投影システムＰＬは可視フリンジを生成しない場合があるため、波面決定の精度は、例えば回析格子の移動などの位相ステッピング技法を使用して向上させることができる。ステッピングは回析格子の面内で、及び測定のスキャニング方向に対して垂直方向に実行することができる。ステッピング範囲は１格子期間であり得、少なくとも３つの（均一に分散された）位相ステップを使用することができる。したがって、例えば３回のスキャニング測定をｙ方向で実行することが可能であり、各スキャニング測定はｘ方向の異なる位置について実行される。この回析格子のステッピングは位相変化を強度変化に効果的に変換し、それによって位相情報を決定することができる。格子は、検出器を較正するために回析格子に対して垂直方向（ｚ方向）にステッピングされ得る。

[0078] 投影システムＰＬのその瞳面での伝達（アポディゼーション）は、例えば投影システムＰＬの対物面（すなわちパターニングデバイスＭＡの面）内の点状ソースから投影システムＰＬを介して放射を投影すること、及び、検出器を使用して投影システムＰＬの瞳面と共役な面内の放射の強度を測定することによって、決定され得る。収差を決定するために波面の測定に使用されるものと同じ検出器を使用することができる。投影システムＰＬは、複数の光学（例えばレンズ）要素を備えることが可能であり、収差（フィールド全体を通じた瞳面全体にわたる位相変化）を補正するように１つ以上の光学要素を調整するように構成された調整機構ＰＡを更に備えることが可能である。これを達成するために、調整機構ＰＡは、１つ以上の異なる方法で投影システムＰＬ内の１つ以上の光学（例えばレンズ）要素を操作するように動作可能である。投影システムは、その光軸がｚ方向に延在する座標系を有することができる。調整機構ＰＡは、１つ以上の光学要素を変位させること、１つ以上の光学要素を傾倒させること、及び／又は１つ以上の光学要素を変形させることの、いずれの組み合わせも実行するように動作可能であり得る。光学要素の変位は、いずれの方向（ｘ、ｙ、ｚ、又はそれらの組み合わせ）であってもよい。光学要素の傾倒は、ｘ又はｙ方向の軸を中心に回転させることによって、典型的には光軸に対して垂直な平面から外れるが、非回転的に対称な非球面光学要素に対してはｚ軸を中心とする回転を使用することが可能である。光学要素の変形は、低周波形状（例えば非点収差）及び高周波形状（例えば自由形非球面）の両方を含むことができる。光学要素の変形は、例えば光学要素の１つ以上の側面に力を及ぼすために１つ以上のアクチュエータを使用すること、及び／又は光学要素の１つ以上の選択された領域を加熱するために１つ以上の加熱要素を使用することによって、実行され得る。一般に、アポディゼーション（瞳面全体にわたる伝達変化）を補正するために投影システムＰＬを調整することは不可能であり得る。投影システムＰＬの伝達マップは、リソグラフィ装置用のパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを設計するときに使用され得る。計算リソグラフィ技法を使用して、アポディゼーションを少なくとも部分的に補正するようにパターニングデバイスＭＡを設計することができる。

[0079] パターニングデバイス上の様々なパターンは、異なるプロセスウィンドウ（すなわち、規格内でパターンが生成される際に基にすることになる処理パラメータのスペース）を有し得る。潜在的な系統的欠陥に関するパターン規格の例は、ネッキング、ラインプルバック、ライン細線化、ＣＤ、エッジ配置、オーバーラッピング、レジストトップロス、レジストアンダーカット、及びブリッジングに関するチェックを含む。パターニングデバイス上のすべてのパターンのプロセスウィンドウは、各個別パターンのプロセスウィンドウをマージ（例えばオーバーラッピング）することによって取得され得る。すべてのパターンのプロセスウィンドウの境界は、いくつかの個別パターンのプロセスウィンドウの境界を含む。言い換えれば、これらの個別パターンはすべてのパターンのプロセスウィンドウを制限する。これらのパターンは「ホットスポット」又は「プロセスウィンドウ制限パターン（ＰＷＬＰ）」と呼ばれ、本明細書では互換的に使用される。リソグラフィプロセスを制限する場合、ホットスポットにフォーカスすることは可能且つ経済的である。ホットスポットに欠陥がない場合、すべてのパターンに欠陥がない可能性が最も高い。

[0080] 処理パラメータは、基板上の位置及び時間と共に変動し得る（例えば基板間、ダイ間）。こうした変動は温度及び湿度などの環境の変化によって引き起こされる可能性がある。こうした変動の他の原因は、リソグラフィ装置内のソース、投影光学、基板テーブル、基板表面の高さ変動などの、処理装置内の１つ以上のコンポーネントにおけるドリフトを含み得る。ＰＷＬＰに対するこうした変動及びそれらの影響又は潜在的パターニング欠陥に気付くこと、並びにこうした変動に対処するためにリソグラフィプロセスを調整して実際の欠陥を減らすようにすることが有益であろう。

[0081] 図２は、実施形態に従ったリソグラフィプロセスにおいて欠陥の存在を決定する方法についてのフローチャートを示す。ステップ２１１において、ホットスポット又はそれらの位置は、任意の好適な方法を使用してパターン（例えばパターニングデバイス上のパターン）から識別される。例えばホットスポットは、経験的モデル又は計算的モデルを使用してパターン上のパターンを分析することによって識別され得る。経験的モデルでは、パターンの像（例えばレジスト像、光像、エッチ像）はシミュレートされず、代わりに経験的モデルは、処理パラメータ、パターンのパラメータ、及び欠陥の間の相関に基づいて欠陥又は欠陥の確率を予測する。例えば経験的モデルは、欠陥を起こしやすいパターンの分類モデル又はデータベースであり得る。計算的モデルでは、像の一部又は特徴が計算又はシミュレートされ、その一部又は特徴に基づいて欠陥が識別される。例えば、ラインプルバック欠陥はその望ましい位置から遠く離れたラインエンドを見つけることによって識別され得、オーバーラッピング欠陥は、不要にオーバーラップしているか又は不要にオーバーラップしていない２つのフィーチャを別々の層上に見つけることによって識別され得る。経験的モデルは通常、計算的モデルよりも計算上は安価である。ホットスポットの位置及び個別ホットスポットのプロセスウィンドウに基づいて、ホットスポットのプロセスウィンドウを決定すること及び／又はマップにコンパイルすること、すなわち位置の関数としてプロセスウィンドウを決定することが可能である。このプロセスウィンドウマップは、レイアウト特有の感度及びパターンの処理マージンを特徴付けることができる。別の例では、ホットスポット、それらの位置、及び／又はそれらのプロセスウィンドウは、ＦＥＭウェーハ検査又は好適な計測ツールなどによって経験的に決定することができる。欠陥は、レジストトップロス、レジストアンダーカットなどの、開発後検査（ＡＤＩ）（通常は光学検査）では検出できない欠陥を含む場合がある。従来の検査は、基板が不可逆的に処理（例えばエッチ、イオン注入）された後でのみこうした欠陥を明らかにし、この時点ではウェーハを再加工することはできない。したがって、こうしたレジストトップロス欠陥は、本書の草稿時点で現行の光学技術を使用して検出することはできない。しかしながら、シミュレーションを使用してレジストトップロスがどこで発生しどの程度重大であるかを決定することができる。この情報に基づき、欠陥が再加工を必要とするかどうかを判別するために、より正確な検査方法を使用して（及び典型的にはより時間がかかる）特定の起こり得る欠陥を検査するように決定すること、又は、不可逆的処理（例えばエッチング）が実行される前に、特定のレジスト層の結像を再加工する（レジストトップロス欠陥を有するレジスト層を除去し、特定層の結像を再実行するためにウェーハを再被覆する）ように決定することの、いずれかが可能である。

[0082] ステップ２１２において、ホットスポットが処理される（例えば基板上に結像又はエッチされる）際に基にする処理パラメータが決定される。処理パラメータはローカルであり得、ホットスポット、ダイ、又はその両方の位置に依存する。処理パラメータはグローバルであり得、ホットスポット及びダイの位置に依存しない。処理パラメータを決定する例示的な方法の１つは、リソグラフィ装置の状況を決定することである。例えば、レーザ帯域幅、フォーカス、ドーズ、ソースパラメータ、投影光学パラメータ、及びこれらのパラメータの空間的又は時間的変動は、リソグラフィ装置から測定され得る。別の例示的方法は、基板上で実行される計測から又は処理装置のオペレータから取得されたデータから、処理パラメータを推測することである。例えば計測は、回析ツール（例えばＡＳＭＬ ＹｉｅｌｄＳｔａｒ）、電子顕微鏡、又は他の好適な検査ツールを使用して、基板を検査することを含み得る。識別されたホットスポットを含む処理された基板上のいずれの位置についても、処理パラメータを取得することが可能である。処理パラメータは、位置の関数としてリソグラフィパラメータ又は処理条件などのマップにコンパイルすることができる。図７はフォーカスに関する例示的なマップを示す。もちろん、他の処理パラメータを位置の関数、すなわちマップとして表すことが可能である。実施形態において、処理パラメータは、各ホットスポットを処理する前、好ましくは直前に決定することができる。代替の実施形態において、こうしたマップは異なるデータソースから構築され得る処理パラメータを含む。例えばフォーカスエラーを推測する場合、計測システム（例えばＡＳＭＬ ＹｉｅｌｄＳｔａｒなどの回析ベースの計測システム）からのウェーハ計測データと、リソグラフィ露光ツールから、例えば基板上の放射感知層を露光する前にリソグラフィ露光ツールの露光光学の下の露光面を平準化するために使用されるリソグラフィ露光ツールの平準化システムからのデータとを、組み合わせることができる。異なるデータソースのうちの１つは、例えば相対的に高いデータ密度を含み得る一方で、別のデータソースは、例えばデータポイントはより少ないがより正確なデータ値を含み得る。これら２つの異なるデータソースを組み合わせることで、他のデータソースのより少ないがより正確なデータポイントに対する較正により、相対的に密度の高いデータが相対的に正確でもある、処理パラメータマップを生成することができる。こうした処理パラメータマップは、例えばリソグラフィツールの全像フィールドを例えばおよそ１×１ｍｍサイズのサブエリアに分割し、これらのサブエリア内でのパターン分析から処理パラメータマップを決定すること、例えばフォーカス深度マップ、ドーズラチチュードマップ、フォーカスマップ、又はドーズオフセットマップを決定することによって、生成され得る。次に、各サブエリア内の処理パラメータ値には、サブエリア内の各ピクセルが処理パラメータの値を含むように数値が割り当てられる（ピクセルサイズはサブエリア内部のデータ密度に依存する）。更に代替として、こうした処理パラメータマップは、パターンを含み、リソグラフィツールを使用してパターンを基板上に転写するために使用される特定のレチクル又はマスク用に生成されることさえも可能である。この結果、特定のレチクル用の処理パラメータマップが特別に生じることになる。その後例えば特定のリソグラフィ露光ツールのモデルを使用するシミュレーションを使用することで、リソグラフィ露光ツールの特徴的な署名を処理パラメータマップに含め、結果として処理パラメータマップをレチクル及び露光ツール特有のものにすることさえも可能である。複数のツールに対してこのようなシミュレーションを実行することで、もちろんリソグラフィ露光ツールのいずれの一時的なドリフトも考慮に入れることなく、特定のレチクルを結像するために、ユーザが複数のリソグラフィツールから最良のリソグラフィツールを選択できるようにすることさえも可能である。こうした露光ツール特有のマップを使用して、好ましくない処理パラメータ値で結像される必要があり得るＰＷＬＰが依然として確実に規格内で結像されるように、処理パラメータマップ内にマッピングされた以外の処理パラメータ値を調整することも可能であり得る。例えば特定のＰＷＬＰがフォーカスを合わせて正しく結像されない可能性がある（ＰＷＬＰの限界寸法に影響を与える可能性がある）場合、ＰＷＬＰの全体寸法が依然として確実に規格内であるように、ドーズなどの他の処理パラメータ値を、場合によってはローカルに適応させることができる。最終的に前述の各々の処理パラメータマップを、例えば一種の制約マップに変換することができる。こうした制約マップは、例えばある位置でＰＷＬＰを危険にさらすことなく処理パラメータがその範囲内で変動し得ることを示すことができる。代替として制約マップは、設計のいずれのエリアが最適なパラメータ設定に近い処理パラメータを必要とするか、及び設計のいずれのエリアがより広範囲の処理パラメータ値を可能とするかを示す、重みマップを含むことができる。

[0083] ステップ２１３において、ホットスポットでの欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせは、ホットスポットが処理される際に基にする処理パラメータを使用して決定される。この決定は単にホットスポットの処理パラメータとプロセスウィンドウとを比較することであり得、処理パラメータがプロセスウィンドウ内にある場合欠陥は存在せず、処理パラメータがプロセスウィンドウ外にある場合少なくとも１つの欠陥が存在することが予測される。この決定は好適な経験的モデル（統計モデルを含む）を使用しても実行可能である。例えば分類モデルを使用して、欠陥の存在の確率を提供することができる。この決定を行うための別の方法は、計算的モデルを使用して、処理パラメータの下でホットスポットの像又は予想パターニング輪郭をシミュレートし、像又は輪郭パラメータを測定することである。実施形態において、処理パラメータはパターン又は基板を処理した直後（すなわちパターン又は次の基板を処理する前）に決定され得る。決定された欠陥の存在及び／又は特徴は、後処理、すなわち再加工又は受容を決定するための基礎としての役割を果たすことができる。実施形態において、処理パラメータを使用してリソグラフィパラメータの移動平均を計算することができる。移動平均は、短期的変動による散乱無しにリソグラフィパラメータの長期的ドリフトを捕捉するために有用である。

[0084] オプションのステップ２１４において、処理パラメータはステップ２１３で決定されたような存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを使用して調整可能である（すなわち、予測又は決定は処理パラメータを調整するためにフィードバックされる）ため、欠陥は除去されるか又はその重大性が低減される。例えばホットスポットが基板のバンプ上に位置している場合、フォーカスの変更によってそのホットスポット上の欠陥を除去することができる。好ましくは、処理パラメータは各ホットスポットを処理する直前に調整される。ステップ２１３及び２１４は反復可能である。処理パラメータは、系統的又は徐々に変化するプロセス変動を補償するために、又は多数の調整可能な処理パラメータに対処するために、１つ又は複数の基板の処理後、特に処理パラメータの平均（例えば移動平均）が決定された時にも調整可能である。処理パラメータの調整は、フォーカス、ドーズ、ソース、又は瞳相の調整を含むことができる。

[0085] オプションのステップ２１５において、残余欠陥の存在及び／又は特徴は調整された処理パラメータを使用して決定することができる。残余欠陥とは、処理パラメータを調整することによって除去され得ない欠陥のことである。この決定は単にホットスポットの調整された処理パラメータとプロセスウィンドウとを比較することであり得、処理パラメータがプロセスウィンドウ内にある場合、残余欠陥が存在することは予想されず、処理パラメータがプロセスウィンドウ外にある場合、少なくとも１つの残余欠陥が存在することが予想される。この決定は好適な経験的モデル（統計モデルを含む）を使用しても実行可能である。例えば、分類モデルを使用して残余欠陥の存在の確率を提供することができる。この決定を行うための別の方法は、計算的モデルを使用して、調整された処理パラメータの下でホットスポットの像又は予想パターニング輪郭をシミュレートし、像又は輪郭パラメータを測定することである。決定された残余欠陥の存在及び／又は特徴は、後処理、すなわち再加工又は受容を決定するための基礎としての役割を果たすことができる。

[0086] オプションとして、いずれのホットスポットが検査の対象であるかは、決定又は予測される残余欠陥の存在、存在の確率、１つ以上の特徴、又はそれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて示すことができる。例えばある基板が１つ以上の残余欠陥を有する可能性がある場合、その基板を基板検査の対象とすることができる。残余欠陥の予測又は決定は、検査に向けて送られる。

[0087] 図３は、処理パラメータ３５０の例示的なソースを示す。１つのソースは、リソグラフィ装置のソースのパラメータ、投影光学、基板ステージなどの、処理装置のデータ３１０であってよい。別のソースは、ウェーハ高さマップ、フォーカスマップ、ＣＤＵマップなどの、様々な基板計測ツールからのデータ３２０であってよい。データ３２０は、基板が基板の再加工を防ぐステップ（例えばエッチ）の対象となる前に取得可能である。別のソースは、様々なパターニングデバイス計測ツール、マスクＣＤＵマップ、マスク積層膜パラメータ変動などからのデータ３３０であってよい。更に別のソースは、処理装置のオペレータからのデータ３４０であってよい。

[0088] 図４Ａは、図２のステップ２１３の実装を示す。ステップ４１１において、ホットスポットのプロセスウィンドウは、モデルを使用すること又はデータベースを照会することによって取得される。例えばプロセスウィンドウは、フォーカス及びドーズなどの処理パラメータにわたるスペースであり得る。ステップ４１２において、図２のステップ２１２で決定された処理パラメータがプロセスウィンドウと比較される。処理パラメータがプロセスウィンドウ内にある場合、欠陥は存在せず、処理パラメータがプロセスウィンドウ外にある場合、少なくとも１つの欠陥が存在すると予想される。

[0089] 図４Ｂは、図２のステップ２１３の代替的実装を示す。処理パラメータ４２０は分類モデル４３０への入力（例えば独立変数）として使用可能である。処理パラメータ４２０はソースの特徴（例えば強度、瞳プロファイルなど）、投影光学の特徴、ドーズ、フォーカス、レジストの特徴、レジストの展開及び露光後ベーキングの特徴、並びにエッチングの特徴を含むことができる。「分類器」又は「分類モデル」という用語は、時に、入力データをカテゴリにマッピングする分類アルゴリズムによって実装される数学関数も言い表す。機械学習及び統計において、分類は、そのカテゴリメンバが既知の観察（又はインスタンス）を含むデータの訓練セットに基づいて、新しい観察がいずれのカテゴリセット４４０（部分母集団）に属するかを識別する問題である。個別の観察は、様々な説明変数、フィーチャなどとして既知の定量化可能プロパティのセットに分析される。これらのプロパティは様々なカテゴリ（例えば、欠陥を生成しないリソグラフィプロセス又は欠陥を生成するリソグラフィプロセスである「良い」又は「悪い」、異なるタイプの欠陥である「タイプ１」、「タイプ２」、・・・「タイプｎ」）に分けることができる。分類は、監視下での学習のインスタンス、すなわち正しく識別された観察の訓練セットが使用可能な学習と見なされる。分類モデルの例は、ロジスティック回帰及び多項ロジット、プロビット回帰、パーセプトロンアルゴリズム、サポートベクターマシン、インポートベクターマシン、並びに線形判別分析である。

[0090] 処理パラメータの一例は基板の平準化である。図５Ａは多くのダイを伴う例示の基板（グリッドとして示す）を示す。言及されたダイにおいて、ホットスポット（円として示す）は、ダイのパターン内でそれほど重要でない位置（すなわちダイアモンド型で示されたプロセスウィンドウが制限していない位置）と共に識別されている。図５Ｂは、従来の方法を使用して取得される使用可能フォーカス深度（ｕＤＯＦ）を示す。ｕＤＯＦは、露光スリット内のすべてのパターンのプロセスウィンドウ内にあるフォーカス深度である。図５Ｃは、本明細書で説明する実施形態に従った方法を使用して取得される使用可能フォーカス深度（ｕＤＯＦ）を示し、それほど重要でない位置領域（ダイアモンド）をそれぞれの最良のフォーカスから更に遠くへドリフトし、基板の平準化を含む処理パラメータの調整によって、ホットスポット（円）の最良のフォーカスをより近くにすることが可能であり、これによってｕＤＯＦを増加させる。実施形態によれば、本明細書で説明する方法は、各基板或いは各ダイについて処理パラメータを調整することができる。図６は、処理フローに関する概略フローを示す。ステップ６１０において、基板又はダイの処理直前の（例えば前の基板又はダイの処理直後の）処理パラメータが決定される。ステップ６２０において、基板又はダイの処理の直前に処理パラメータを使用すること、並びに、基板又はダイの（例えば基板又はダイに関する計測から決定されるような）特徴、及び／又は基板又はダイ上に処理されることになるパターンのジオメトリの特徴を使用することによって、欠陥の存在、欠陥の存在の確率、欠陥の特徴、又はそれらの組み合わせの予測又は決定が行われる。ステップ６３０において、処理パラメータは、欠陥の確率又は重大性を除去、低減させるように予測に基づいて調整される。代替として、処理されることになるレイアウトのシミュレーションから、ＰＷＬＰがダイ内の特定エリアに配置されている可能性を知ることができる。こうした状況では、結像ツール内での露光前に確実にダイを平準化する結像ツール内のシステムは、この特定エリアにフォーカスを合わせ、ＰＷＬＰが確実に規格内で結像されるためにダイの他のエリアをフォーカスから更にそらすことができるように保証することが可能である。更にシミュレーションを使用して、ＰＷＬＰを含むエリアの好ましい平準化精度によって、それほど好ましくない処理条件によりそれほど重要でない構造が依然として正しく結像されるかどうかを判別することができる。シミュレーションを使用して、すべてのタイプのＰＷＬＰが実際に設計内に見られること、及び、すべてのＰＷＬＰの位置が実際に既知であり、好ましくはＰＷＬＰマップ内に入れられることも保証できる。更に、例えば既知であり、例えば一種の「ホットスポットデータベース」内に掲載され得るＰＷＬＰを見つけるために、チップ設計全体にわたって検索アルゴズムを適用することができる。こうした検索アルゴリズムは恐らく幾分不正確ではあるが、全チップ設計をシミュレートするよりは高速であり得、既知のＰＷＬＰを比較的迅速に見つけるために使用することができる。実施形態によれば、本明細書で説明する方法は、従来の処理フローに匹敵する欠陥率を維持しながら、生産バッチ間での基板の検査を少なくすることができる。従来の処理フローは基板のバッチを処理すること（例えばリソグラフィ装置内で露光すること）に関与し、ほとんどの欠陥を把握するためにバッチのうちの２％〜３％又はそれ以上を検査しなければならない。本実施形態に従った欠陥予測方法を使用することにより、使用可能な計測データを使用してウェーハを仮想的に検査し、これらのウェーハ上で起こり得る欠陥を予測する。実施形態に従った欠陥予測方法は仮想的であるため、リソグラフィプロセスで生成されるほぼあらゆるウェーハを「仮想的に」検査し、ほぼ１００％の検査カバレッジを達成することができる。この広範な「仮想」検査は、典型的にはリソグラフィ露光ツール内でのドリフトを減少させる、より正確且つ迅速な修正アクションルックを実行可能にする、より多くのフィードバックデータも提供する。

[0091] 本発明は、以下の条項を使用して更に説明することができる。
１．基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスのためのコンピュータ実装欠陥決定又は予測方法であって、
パターンからプロセスウィンドウ制限パターン（ＰＷＬＰ）を識別すること、
ＰＷＬＰが処理される際に基にする処理パラメータを決定すること、及び、
処理パラメータを使用して、デバイス製造プロセスを用いてＰＷＬＰから生成される欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測すること、
を含む、方法。
２．存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することは、ＰＷＬＰの特徴、パターンの特徴、又はその両方を更に使用する、第１項の方法。
３．欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを使用して処理パラメータを調整することを更に含む、第１項又は第２項の方法。
４．欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせの決定又は予測を反復的に実施すること、及び処理パラメータを調整することを更に含む、第３項の方法。
５．調整された処理パラメータを使用して、デバイス製造プロセス使用してＰＷＬＰから生成された残余欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することを更に含む、第３項又は第４項の方法。
６．残余欠陥の決定又は予測された存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、複数のＰＷＬＰのうちのいずれを検査するかを示すことを更に含む、第５項の方法。
７．ＰＷＬＰのプロセスウィンドウを決定することを更に含む、第１項から第６項のいずれかの方法。
８．欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することは、処理パラメータとプロセスウィンドウとを比較することを含む、第７項の方法。
９．処理パラメータを処理パラメータマップにコンパイルすることを更に含む、第１項から第８項のいずれかの方法。
１０．ＰＷＬＰは経験的モデル又は計算的モデルを使用して識別される、第１項から第９項のいずれかの方法。
１１．処理パラメータは、フォーカス、ドーズ、ソースパラメータ、投影光学パラメータ、計測からの取得データ、及び／又はデバイス製造プロセスで使用される処理装置のオペレータからのデータから選択される、いずれか１つ以上である、第１項から第１０項のいずれかの方法。
１２．処理パラメータは計測から取得されるデータであり、計測から取得されるデータは回析ツール又は電子顕微鏡から取得される、第１１項の方法。
１３．処理パラメータはモデルを使用すること又はデータベースを照会することによって決定又は予測される、第１項から第１２項のいずれかの方法。
１４．欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することは、分類モデルへの入力として処理パラメータを伴う分類モデルを使用することを含む、第１項から第１３項のいずれかの方法。
１５．分類モデルは、ロジスティック回帰及び多項ロジット、プロビット回帰、パーセプトロンアルゴリズム、サポートベクターマシン、インポートベクターマシン、並びに線形判別分析からなるグループから選択される、第１４項の方法。
１６．欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することは、処理パラメータの下でＰＷＬＰの像又は予想パターン輪郭をシミュレートすること、及び像又は輪郭パラメータを決定することを含む、第１項から第１２項のいずれかの方法。
１７．デバイス製造プロセスはリソグラフィ装置を使用することに関与する、第１項から第１６項のいずれかの方法。
１８．処理パラメータはＰＷＬＰが処理される直前に決定される、第１項から第１７項のいずれかの方法。
１９．処理パラメータはローカル処理パラメータ又はグローバル処理パラメータから選択される、第１項から第１８項のいずれかの方法。
２０．ＰＷＬＰを識別することはその位置を識別することを含む、第１項から第１９項のいずれかの方法。
２１．欠陥は基板が不可逆的に処理される前は検出不可能である、第１項から第２０項のいずれかの方法。
２２．基板上又は基板のダイ上にパターンを処理することに関与するデバイスを製造する方法であって、
基板又はダイを処理する前に処理パラメータを決定すること、
基板又はダイを処理する前に処理パラメータを使用して、及び基板又はダイの特徴、基板又はダイ上に処理されることになるパターンのジオメトリの特徴、或いはその両方を使用して、欠陥の存在、欠陥の存在の確率、欠陥の特徴、又はそれらの組み合わせを予測又は決定すること、
欠陥の確率を除去、低減するように、又は重大性を低減するように、予測又は決定に基づいて処理パラメータを調整すること、
を含む、方法。
２３．パターンからプロセスウィンドウ制限パターン（ＰＷＬＰ）を識別することを更に含む、第２２項の方法。
２４．欠陥はＰＷＬＰから生成される欠陥である、第２３項の方法。
２５．基板又はダイの特徴はＰＷＬＰのプロセスウィンドウである、第２３項の方法。
２６．基板のバッチ上にパターンを処理することに関与するデバイスを製造する方法であって、方法は、基板のバッチを処理すること、及び、基板上に処理されたパターン内の欠陥の存在を決定するために、バッチの２％未満、１．５％未満、又は１％未満を破壊的に検査することを含む。
２７．基板のバッチはリソグラフィ装置を使用して処理される、第２６項の方法。
２８．デバイスを製造する方法であって、
第１項から第２７項のいずれか一項に記載のコンピュータ実装欠陥予測方法、及び、
欠陥の決定又は予測された存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、複数のＰＷＬＰのうちのいずれを検査するかを示すこと、
を含む、方法。
２９．欠陥は、ネッキング、ラインプルバック、ライン細線化、ＣＤエラー、オーバーラッピング、レジストトップロス、レジストアンダーカット、及び／又はブリッジングから選択される１つ以上である、第１項から第２８項のいずれかの方法。
３０．その上に記録された命令を有するコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、命令は、コンピュータによって実行された時、第１項から第２９項のいずれかの方法を実装する。
３１．リソグラフィプロセスのための欠陥決定又は予測方法であって、方法は、リソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションを使用して、欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測するステップを含む。
３２．リソグラフィプロセスは基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスを含み、欠陥の決定又は予測される存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせはパターンの一部である、第３１項に記載の欠陥決定又は予測方法。
３３．欠陥は基板上にパターンが不可逆的に処理される前に決定又は予測される、第３２項に記載の欠陥決定又は予測方法。
３４．パターンは、パターンが基板の少なくとも一部にエッチングされる時、又はパターンの少なくとも一部が基板内へのイオン注入に使用される時に、基板上に不可逆的に処理される、第３３項に記載の欠陥決定又は予測方法。
３５．方法は、リソグラフィプロセスを使用して処理されたあらゆる基板についての欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することを含む、第３１項から第３４項のいずれかに記載の欠陥決定又は予測方法。
３６．リソグラフィ生産ツールの生産パラメータは、欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測するステップに依存し、リソグラフィ生産ツールはリソグラフィプロセスにおいて少なくとも１つのステップを実行するように構成される、第３１項から第３５項のいずれかに記載の欠陥決定又は予測方法。
３７．リソグラフィプロセスにおける欠陥又は起こり得る欠陥を分類するための欠陥分類方法であって、方法は、リソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションを使用して欠陥又は起こり得る欠陥を分類するステップを含む。
３８．リソグラフィプロセスは、基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスを含む、第３７項に記載の欠陥分類方法。
３９．リソグラフィプロセスにおける欠陥の捕捉率を向上させる方法であって、方法は、リソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションを使用して欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測するステップを含む。
４０．リソグラフィプロセスは、基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスを含む、第３９項に記載の方法。
４１．リソグラフィプロセスにおける複数のパターンから検査されることになるパターンを選択する方法であって、リソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションに少なくとも部分的に基づいて検査されることになるパターンを選択するステップを含む、方法。
４２．リソグラフィプロセスは、基板上に複数のパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスを含む、第４１項に記載の方法。
４３．選択されたパターンは、選択されたパターンに欠陥があるかどうか、又は選択されたパターンの一部が欠陥を含むかどうかを評価するために検査される、第４１項又は第４２項のいずれかに記載の方法。
４４．リソグラフィプロセスにおける欠陥の決定又は予測の精度を定義する方法であって、方法はリソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションの精度を定義するステップを含み、シミュレーションは欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測するために使用される。
４５．リソグラフィプロセスは、基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスを含む、第４４項に記載の方法。
４６．欠陥の決定又は予測の精度はリソグラフィプロセスで使用される欠陥検査ツールの精度よりも高い、第４４項又は第４５項のいずれかに記載の方法。
４７．その上に記録された命令を有するコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、命令は、コンピュータによって実行された時、第３１項から第４６項のいずれかの方法を実装する。
４８．機械実行可能命令は、リモートコンピュータからコンピュータ可読媒体への接続を使用して少なくともいくつかの方法ステップを作動させるための命令を更に含む、第４７項のコンピュータ可読媒体。
４９．リモートコンピュータとの接続は保護された接続である、第４８項のコンピュータ可読媒体。
５０．処理パラメータはリモートコンピュータによって提供される、第４８項及び第４９項のいずれかのコンピュータ可読媒体。
５１．方法は、処理パラメータを使用して、デバイス製造プロセスを用いて生成された欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせの決定又は予測をリモートコンピュータに戻すように更に構成される、第５０項のコンピュータ可読媒体。
５２．第１項から第４６項のいずれかの方法を使用して、又は第４７項から第５１項のいずれかのコンピュータ可読媒体を使用して決定又は予測されたプロセスウィンドウ制限パターンを検査するように構成される、欠陥検査システム。
５３．リモートコンピュータは欠陥検査システムの一部である、第５２項の欠陥検査システム。
５４．プロセスウィンドウ制限パターン（ＰＷＬＰ）を備え、第１項から第４６項のいずれかの方法に従って、又は第４７項から第５１項のいずれかのコンピュータ可読媒体に従って、デバイス製造プロセスを用いてＰＷＬＰから生成される欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測するために処理される際にプロセスウィンドウ制限パターンが基にする、処理パラメータを決定するための計測ターゲットを更に備える、基板。
５５．基板は集積回路の層のうちの少なくともいくつかを備えるウェーハである、第５４項に記載の基板。
５６．プロセスウィンドウ制限パターンを結像するように構成され、プロセスウィンドウ制限パターンが処理される際に基にする処理パラメータを決定するように更に構成される、リソグラフィ結像装置。
５７．リソグラフィ結像装置は第５０項に記載のコンピュータ可読媒体に処理パラメータを提供するためのリモートコンピュータを備える、第５６項に記載のリソグラフィ結像装置。
５８．第１項から第４６項のいずれかの方法で使用するため、又は第４７項から第５１項のいずれかのコンピュータ可読媒体で使用するための、処理パラメータを備えるデータベース。
５９．データベースは処理パラメータに関連付けられたプロセスウィンドウ制限パターンを更に備える、第５８項に記載のデータベース。
６０．第５８項及び第５９項のいずれかに記載のデータベースを備える、データキャリア。

[0092] 本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらのいずれかの組み合わせにおいて実施可能である。また、本発明の実施形態は、１つ以上のプロセッサによって読み取り及び実行され得る機械可読媒体上に記憶された命令としても実施することができる。機械可読媒体は、機械（例えばコンピューティングデバイス）によって読み取り可能な形態の情報を記憶又は送信するためのいずれかの機構を含み得る。例えば、機械可読媒体は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音、又は他の形態の伝搬信号（例えば搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）、及び他のものを含むことができる。更に、一定の動作を実行するものとして本明細書ではファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を記載することができる。しかしながら、そのような記載は単に便宜上のものであり、そういった動作は実際には、コンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、又はファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行する他のデバイスから得られることは認められよう。

[0093] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。説明は、本発明を限定することを意図していない。

Claims (15)

1. 基板上にパターンを処理することに関与するデバイス製造プロセスのためのコンピュータ実装欠陥決定又は予測方法であって、
   前記パターンからプロセスウィンドウ制限パターン（ＰＷＬＰ）を識別すること、
   前記プロセスウィンドウ制限パターンが処理される際に基にする処理パラメータを決定すること、及び、
   前記処理パラメータを使用して、前記デバイス製造プロセスを用いて前記プロセスウィンドウ制限パターンから生成される欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測すること、
   を含む、方法。
2. 前記存在、前記存在の確率、前記特徴、又はそれらの前記組み合わせを決定又は予測することは、前記プロセスウィンドウ制限パターンの特徴、前記パターンの特徴、又はその両方を更に使用する、請求項１に記載の方法。
3. 前記欠陥の前記存在、前記存在の確率、前記特徴、又はそれらの前記組み合わせを使用して前記処理パラメータを調整することを更に含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記調整された処理パラメータを使用して、前記デバイス製造プロセス使用して前記プロセスウィンドウ制限パターンから生成された残余欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測することを更に含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記残余欠陥の前記決定又は予測された存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、複数のプロセスウィンドウ制限パターンのうちのいずれを検査するかを示すことを更に含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記プロセスウィンドウ制限パターンのプロセスウィンドウを決定することを更に含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記欠陥の前記存在、前記存在の確率、前記特徴、又はそれらの前記組み合わせを決定又は予測することは、前記処理パラメータと前記プロセスウィンドウとを比較することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記処理パラメータを処理パラメータマップにコンパイルすることを更に含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記プロセスウィンドウ制限パターンは経験的モデル又は計算的モデルを使用して識別される、請求項１に記載の方法。
10. 前記処理パラメータは、フォーカス、ドーズ、ソースパラメータ、投影光学パラメータ、計測からの取得データ、及び／又は前記デバイス製造プロセスで使用される処理装置のオペレータからのデータから選択される、いずれか１つ以上である、請求項１に記載の方法。
11. 前記欠陥の前記存在、前記存在の確率、前記特徴、又はそれらの前記組み合わせを決定又は予測することは、前記処理パラメータの下で前記プロセスウィンドウ制限パターンの像又は予想パターン輪郭をシミュレートすること、及び像又は輪郭パラメータを決定することを含む、請求項１に記載の方法。
12. 基板上又は前記基板のダイ上にパターンを処理することに関与するデバイスを製造する方法であって、
    前記基板又は前記ダイを処理する前に処理パラメータを決定すること、
    前記基板又は前記ダイを処理する前に前記処理パラメータを使用して、及び前記基板又は前記ダイの特徴、前記基板又は前記ダイ上に処理されることになるパターンのジオメトリの特徴、或いはその両方を使用して、欠陥の存在、欠陥の存在の確率、欠陥の特徴、又はそれらの組み合わせを予測又は決定すること、
    前記欠陥の確率を除去、低減するように、又は重大性を低減するように、前記予測又は決定に基づいて前記処理パラメータを調整すること、
    を含む、方法。
13. デバイスを製造する方法であって、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載のコンピュータ実装欠陥予測方法と、
    前記欠陥の前記決定又は予測された存在、存在の確率、特徴、又はそれらの前記組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、複数のプロセスウィンドウ制限パターンのうちのいずれを検査するかを示すことと、
    を含む、方法。
14. リソグラフィプロセスのための欠陥決定、予測、又は分類方法であって、
    前記リソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションを使用して、欠陥の存在、存在の確率、特徴、又はそれらの組み合わせを決定又は予測するステップを含む、方法。
15. リソグラフィプロセスにおける複数のパターンから検査されることになるパターンを選択する方法であって、
    前記リソグラフィプロセスの少なくとも一部のシミュレーションに少なくとも部分的に基づいて前記検査されることになる前記パターンを選択するステップを含む、方法。
    

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