JP2017508145A - 不正確さを低減し且つコントラストを維持する充填要素を有する計測ターゲット - Google Patents

Abstract

計測ターゲットをデザインする方法が提供される。この方法は、ターゲットデザインにおける連続領域を識別するステップと、識別された連続領域に特定の充填要素を導入するステップと、を包含する。導入された充填要素のパラメータが、コントラスト要件と製造を介して識別している連続領域に関連付けられている不正確さ要件との間のトレードオフによって決定される。各々のターゲット及びターゲットデザインファイルが開示される。オプションとして、ターゲットは、同じ計測器具及び手段で、改良された精度で測定され得る。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、2014年2月12日付けで出願された米国予備特許出願第61/939,129号の優先権を主張し、その出願は、その全体が参照によってここに援用される。

本発明は計測ターゲットの分野に関しており、より具体的には、特定のタイプの不正確さを低減する計測ターゲットのデザインに関する。

計測ターゲットは、製造ステップの精度を検証するために使用され、光学的に測定可能であるようにデザインされる。よくあるタイプの計測ターゲットは、ターゲット要素とそれらの背景領域との間に光学的なコントラストを提供する。

米国特許出願公開第２０１３／０３３０９０４号

本発明は、オーバーレイターゲット及びその他の光学的ターゲットのプロセスロバストさの改善を目的としている。

本発明のある局面は、識別された連続領域に所与のターゲットデザインで導入された特定の充填要素を備えた計測ターゲットを提供し、導入された充填要素のパラメータが、コントラスト要件とその識別された連続領域に製造を介して関連付けされている不正確さ要件との間のトレードオフによって決定される。

本発明のこれらの、追加の、及び／又は、その他の局面及び／又は効果は、以下の詳細な記述に提示される。それらは、恐らく詳細な記述から推察可能であり、及び／又は、本発明の実行によって学ぶことが可能である。

本発明の実施形態のより良い理解のために、且つそれがどのようにして有効になり得るのかを示すために、純粋に例示のために、添付の図面が参照される。これらの図面では、同様の参照番号は、全体を通して対応する要素又は部分を示す。

ターゲット要素の間に空白の背景領域を残すという従来技術の慣習の結果として生じるへこみ効果を描いている図である。 ターゲット要素の間に空白の背景領域を残すという従来技術の慣習の結果として生じる回転項効果を描いている図である。 本発明のいくつかの実施形態に従った識別された空白の背景領域に導入された充填要素を有する計測ターゲットの高レベルな模式的描写である。 本発明のいくつかの実施形態に従った図２Ａに描かれたようなＡＩＭターゲットのイメージの描写的な例である。 本発明のいくつかの実施形態に従ったコントラスト及び不正確さ要件の間のトレードオフについての高レベルな模式的な例である。 本発明のいくつかの実施形態に従った識別された空白の背景領域に導入された充填要素を有する計測ターゲットの高レベルな模式的描写である。 本発明のいくつかの実施形態に従った異なるターゲット要素のセグメント化を有し且つ充填要素の密度及び頻度が可変のターゲットの例示的な模式的描写である。 本発明のいくつかの実施形態に従ったターゲット及び充填要素の製造方法の例示的な模式的描写である。 本発明のいくつかの実施形態に従ったターゲット及び充填要素の製造方法の例示的な模式的描写である。 本発明のいくつかの実施形態に従ったある方法を描いた高レベルな模式的流れ図である。 本発明のいくつかの実施形態に従ったある方法を描いた高レベルな模式的流れ図である。

関連技術の背景を提示する前に、以下で使用されるいくつかの用語の定義を提示することが役に立ち得る。

本願においてここに使用される「計測ターゲット」又は「ターゲット」という用語は、ウエハ上にデザイン又は製造された計測的な目的で使用される任意の構造として定義される。計測ターゲットに対する非制約的な例は、ボックス・イン・ボックス（ＢｉＢ）ターゲットのようなイメージングターゲット、及び周期的構造（例えばグレーティング）のような散乱計測ターゲットである。本願においてここに使用される「計測ターゲット」又は「ターゲット」という用語は、任意の他のターゲットデザイン、例えばＡＩＭ（先進画像計測）、その改変及びその代替、ＡＩＭｉｄ、ブラッサムターゲット、その改変及びそれらの代替、ＳＣＯＬ（散乱計測オーバーレイ）ターゲット及びその代替、ＤＢＯ（回折型オーバーレイ）ターゲット及びその改変、などを指し得る。本願においてここに使用される「計測ターゲット」又は「ターゲット」という用語は、１又は２次元ターゲット、あるいは１又は２次元ターゲット要素を指し得る。ターゲットはターゲット要素を備えるとして参照され、各「ターゲット要素」は、その背景から区別されるべきターゲットの形状特徴であり、「背景」は、同じ又は異なる層（ターゲット要素の上方又は下方）におけるターゲット要素に近接したウエハエリアである。本願においてここに使用される「ターゲット要素」という用語は、個別のターゲットエリア又はボックス、グレーティングバーなどのような、計測ターゲットの中のある形状特徴として定義される。ターゲット要素はセグメント化され得て、すなわち、複数のより小さな形状特徴を備え得る。本願においてここに使用される「周期的構造」という用語は、少なくとも一つの層にデザイン又は製造された任意の種類の構造を指し、これはいくらかの周期性を示す。周期性は、そのピッチ、すなわちその空間周波数によって特徴付けられる。例えば、ターゲット要素としてのバーは、間隔を空けて平行なラインのグループとして製造され得て、それによって、要素の最小の形状特徴サイズを低減し且つターゲット内の単調領域を避ける。「ターゲット部分」という用語は、その図面内に描かれたターゲットの一部を指すために使用され、開示されたターゲットデザインの原則の範囲を制限するものではない。本願においてここに使用される「先の層」及び「現在の層」という用語は、計測ターゲットの連続的に製造された任意の２つの層を指し、先の層の上に現在の層がある。例えば、先の層が酸化層で現在の層がポリシリコン層、あるいはその逆であり得る。先の層が外側のターゲット要素を備え得て、現在の層が内側のターゲット要素を備え得て、あるいはその逆であってもよい。

本願においてここに使用される「連続領域」「空白領域」又は「フルバー」という用語は、典型的なデバイス形状特徴に対して大きい寸法を有する連続したターゲット要素として規定され、これにより、以下に述べるような製造上の不正確さを伴う。記載の大部分が空白領域をターゲットデザイン内の連続領域として言及するが、同様のデザイン原則が連続領域としてのフルバーにも適用可能であり、各々のターゲットは開示された本発明の同様の一部であることが、明示的に示される。本願においてここに使用される「充填要素」又は「ギャップ要素」という用語は、それぞれ空白領域及びフルバーよりも小さい要素として規定され、以下に詳細に説明及び図示されるように、それぞれ空白領域及びフルバーの連続性を破るために使用される。特に、「充填要素」という用語は、任意の連続領域、すなわち、空白領域を埋める要素及びフルバーにおけるギャップとしての充填要素の両方を指す。記載の大部分が空白領域における充填要素を指すが、同様のデザイン原則がフルバーを充填するギャップ要素にも適用可能であり、それぞれにデザインされたターゲットが、開示された本発明の同様の一部であることが、明示的に示される。

本願においてここに使用される「計測測定」又は「測定」という用語は、計測ターゲットから情報を抽出するために使用される任意の計測測定手順を指す。例えば、計測測定は、ターゲットのイメージング又はターゲットの散乱計測測定であり得る。計測測定に関する非制約的な例は、オーバーレイ測定(イメージング又は散乱計測)、重要寸法（ＣＤ）測定、フォーカス及びドーズ測定などを含む。本願においてここに使用される「散乱計測オーバーレイ（ＳＣＯＬ）という用語は、グレーティングのように周期的構造を含むターゲットで反射する回折次数（例えば＋１次及び−１次の回折）の位相から計測情報を導出するための計測方法を指す。

ここで図面を具体的に詳細に参照すると、示されている特定の内容は、例として且つ本発明の好適な実施形態の描写的な議論の目的だけのものであり、本発明の原理及び概念的な側面についての最も役に立ち且つ容易に理解される記述であると信じられるものを提供する目的で提示される。この点に関して、本発明の構造上の詳細を、本発明の基本的な理解のために必要である以上に詳細に示そうとすることはなく、図面と共に記述を読めば、本発明の幾つかの形態が如何にして実際上に具現化され得るかが当業者には明白になる。

本発明の少なくとも一つの実施形態が詳細に説明される前に、本発明が、その適用に当たって、以下の記述に提示された又は図面に描写された構成要素の構成及び配置の詳細に限られないことが理解されるべきである。本発明は他の実施形態に適用可能であり、あるいは、様々な方法で実用化されるか又は実行される。また、ここで使用されている言い回し及び用語が記述を目的としたものであり、限定するものと取られるべきではないことが、理解されるべきである。

本発明者は、ターゲット要素を空白の背景領域で分離するというありふれた慣習が、異なる種類の計測エラーをもたらす結果になることを見出した。本発明者はさらに、これらの計測エラーが、以下に提示される異なった且つ有益なターゲットデザイン及びデザイン原則によって、少なくとも部分的に克服され得ることを発見した。開示されたアイデアが主に、空白の背景領域によって分離されるセグメント化されたターゲット要素について具現化されるが、それらが、元々はセグメント化されていないターゲット要素のような任意の大きな形状特徴のない領域、ウエハの異なる層の領域に対しても、同様に具現化可能であることに留意されたい。「空白の」及び「セグメント化された」という用語がそれぞれのスケールに依存するように、以下に言及される寸法が層及びターゲットデザインの並びに製造プロセスの特定の特性に従って調節され得て、任意のデザイン及び製造技法に対して適合され得ることに、さらに留意されたい。

図１Ａ及び図１Ｂは、ターゲット要素の間に空白の背景領域を残すという従来技術の慣習の結果として生じるへこみ効果及び回転項効果をそれぞれ描いている。図１Ａは従来技術のターゲット９０を模式的に描いており、これは、空白の背景領域９０Ｂによって分けられたセグメント化されたターゲット要素９０Ａを備えている。図１Ａの左側の描写は、異なる方向におけるターゲット要素である。描かれたターゲットの部分に対する典型的且つ非制約的な寸法は、マイクロメータスケールであり、例えば、ターゲット要素９０Ａ及び空白の背景領域９０Ｂの幅は０．５〜１μｍ（より短い寸法で）の範囲内であり得て、それぞれのターゲットピッチは１〜２μｍの範囲内であり得る。図１Ａの右側の描写は「へこみ効果」であり、これは空白の背景領域９０Ｂから、すなわち、エッチング、堆積、又は研磨のようなプロセスステップの特性により空白の背景領域９０Ｂの上方に形成される不均一な又は非平面の領域８５から生じる。描かれている例では、堆積された層８３に対するシミュレーション結果が提示され（層の高さｈ対変位ｙのおおよそのスケールが与えられる）、へこみ深さに依存した顕著な精度の問題を示している（右上−へこみ無、右中−５ｍｍのへこみ、右下−１５ｍｍのへこみ）。オーバーレイ（ＯＶＬ）値は、シミュレーションにおいて誘導されるＯＶＬ値は０であったので、このＯＶＬエラーのみを表す。へこみが深いほど、測定の不正確さＯＶＬが、より顕著になる。

図１Ｂに描かれた他の効果は、そのような不均一な層の領域８５の大きなスケールのグローバル効果をもたらす結果となる。例えば、化学的機械的研磨／平坦化（ＣＭＰ）プロセスの間に、ターゲット形状特徴９０Ａの間の空白領域９０Ｂはいくらか凹状になって、これらのターゲット領域９０Ｂの境界となるターゲット要素９０Ａの非対称な研磨を導入し得る。非対称な研磨は測定エラーをもたらす結果となり、これは少なくとも部分的に不正確さの「回転項」によって定量化され、これは空白領域９０Ｂの境界を形成するターゲット領域９０Ａの非対称研磨の累積効果を反映し、研磨パッドの回転運動に関係する。図１Ｂは、ターゲット９０における空白領域の非対称研磨から生じる回転項を描いている。図示された場合には、ターゲット９０はボックス・イン・ボックスターゲット（図１Ｂの左）であり、これは中央の空白領域（並びに周辺の空白領域）を有していて、ここでへこみ効果が生じる。イメージ９５はウエハの概観であり、個別のターゲット９０に関係したオーバーレイが矢印８７によってマークされている。回転項はオーバーレイ８７の全体的な環状パターンにおいて明白であって、ウエハの中心からのターゲット９０の距離が増すと、より大きなオーバーレイ８７を有する。回転項は、ターゲット９０の空白領域９０Ｂの非対称研磨から来ている。図１Ｂに描かれた例では、回転項（回転オーバーレイとウエハの中心からの距離との比として測定された）は約０．０２ｐｐｍである。

ＢｉＢ、ＡＩＭ、ＡＩＭｉｄ、ＳＣＯＬ、又はＤＢＯのような一般に使用されるイメージング及び散乱測定計測ターゲットは、光学的測定のためのコントラストを提供する任意のパターンを有さない比較的大きなエリア９０Ｂを有し得る。これらの空白領域は、典型的には長さ４〜２０μｍ、幅３００ｎｍ〜２μｍである。そのような寸法は、一般的にへこみ効果を生じさせ、上記で描いた回転項をもたらす。

本発明は、オーバーレイターゲット及びその他の光学的ターゲットのプロセスロバストさの改善を目的としている。小さな形状特徴（充填要素１１０）でオープンスペース（空白領域９０Ｂ）をチョッピングし、測定方法及びアルゴリズムを変えることなくＣＭＰ（化学的機械的研磨）プロセスのためのロバストさを改善することによって実行される。これは、コントラストに対する最小限のインパクトで実行され、ハードウエア又はアルゴリズムへの変更は必要ない。

ここに開示されるターゲットデザイン１００は、セグメント化されたターゲット要素９０Ａ及び背景領域９０Ｂを備える。背景領域９０Ｂは空白のままには残されず、充填要素１１０を備えており、ＣＭＰプロセスがセグメント化されたターゲット要素９０Ａを非対称に研磨することを防ぎ、又は少なくとも、非対称研磨の程度を低減する。同様のデザインは、比較的大きな空白スペースによって製造ステップで導入されるバイアスから生じる他の不正確さ、例えばエッチング又は堆積ステップから生じるようなものを、低減するか又は除去するために使用され得る。充填要素１１０は、適切に調整されたパラメータとともに、異なる及び／又は複数の層で空白スペースに導入され得る。

計測ターゲット１００は、識別された空白領域９０Ｂに所与のターゲットデザインで導入された充填要素１１０を備えており（例えば、領域９０Ｂは少なくとも３００ｎｍの幅を有し、領域９０Ｂ内部に形状特徴を欠いている）、導入された充填要素１１０のパラメータが、コントラスト要件と、製造を介して識別された空白領域９０Ｂに関連付けされた不正確さ要件との間のトレードオフによって決定される。コントラスト要件又は不正確さ要件の一方又は両方は複数の要件を含み、これらはコントラスト及び／又は不正確さの異なる局面に関係し、並びに、ターゲット製造及び計測測定の他の局面にも、可能性として関係している。このトレードオフは、それぞれのパラメータのいずれかを伴い得て、且つ、製造及び測定の一方又は両方に関係した所与の仕様に従って規定され得る。このトレードオフは、理論的に又は実験的に決定され得て、トレーニング又は実験段階で受領されたフィードバックを伴い得る。トレードオフは、シミュレーション及び／又は実際の計測測定の結果に従って調整され得る。

例えば、少なくとも一つのセグメント化されたターゲット要素９０Ａと、少なくとも一つのセグメント化されたターゲット要素９０Ａの少なくとも一つの背景エリアとを有する計測ターゲット１００において、特定の充填要素１１０が、少なくとも一つの背景エリアにおける識別された空白領域９０Ｂに導入され得て、コントラスト要件は、ターゲット要素の背景エリアに対するコントラストに関係し得る。すなわち、充填要素１１０は、通常の光学測定を使用してコントラストを維持するように選択される。しかし、ある実施形態では、光学測定は、充填要素１１０をターゲット要素９０Ａから区別するために、様々な技法（例えば偏光の測定）を使用して適合され得る。計測ターゲット１００は、ウエハレベルで使用されるときには、回転項を特定の閾値、例えば０．０２ｐｐｍより顕著に低く抑えるように、構成され得る。

ある実施形態では、特定の充填要素１１０は、第１の特定のパラメータを有する少なくとも一つの第１の周期的構造を備え得て、ターゲット要素９０Ａは、第２の特定のパラメータを有する少なくとも一つの第２の周期的構造を備え得る。第１の特定のパラメータは、コントラスト要件を満たして計測測定が充填要素１１０を有する背景領域９０Ｂからターゲット要素９０Ａを区別することを可能にする程度に、第２の特定のパラメータから異なるように、選択され得る。第１及び第２の特定のパラメータの間の相違は、それぞれの周期的構造に関して、以下のパラメータのいずれかを備え得る：第１及び第２の周期的構造のピッチ、それらの方向、それらのパターン、第１及び第２の周期的構造におけるセグメントの寸法、第１及び第２の周期的構造のセグメントのアスペクト比及びトポグラフィ。これらのいずれかが、必要とされるコントラストを特定の閾値以上に維持するように選択され得る。

ターゲット１１０は、特定のデザインルールと互換性があるように構成され得る。

図２Ａは、本発明のいくつかの実施形態にしたがって、識別された空白の背景領域１１５に導入された充填要素１１０を有する計測ターゲット１００の高レベル模式図である。背景領域１１５は空白の背景領域９０Ｂを表し、これらは識別されて、充填要素１１０を含むように再デザインされた。図２Ａは、現在の内側の層１２０（例えば酸化層）にあるターゲット要素９０Ａと、先の外側の層１２１（例えばポリシリコン層）にあるターゲット要素９２とを備えたＡＩＭターゲット１００を描いている。図では、ターゲット要素９０Ａ並びにターゲット要素９０Ｂは、先の層１２１の背景１０５のように、セグメント化されている。

充填要素１１０が、従来技術のターゲット９０では空白のまま残されていた背景領域１１５に導入される（例えば図１Ａと比較すること）。充填要素１１０は、ターゲット要素９０Ａとそれらの背景１１５との間のコントラストを顕著に低減することなく、望まれない研磨バイアスを低減するように構成されている。例えば、充填要素１１０の密度及び寸法は、へこみ効果は防ぐが、依然として空白領域９０Ｂの比較的小さい部分が充填され、これによってコントラストを僅かのみ低減するように選択され得る。充填要素１１０は、密度及び／又はパターンに導入され得て、これは、ターゲット要素９０Ａとそれらの各々の背景領域１１５との間の光学的コントラストを保存して、改変されていない測定器具の使用を許容する。

背景領域１１５が好ましくは、ターゲット要素のセグメント化と同様の密度のセグメント化されたパターンでは充填されない。なぜなら、その場合には、測定の間のターゲット要素１１０を背景領域１１５から差別化することが、測定器具のそれぞれの適合化、例えば偏光子を使用して、異なる方向にセグメント化された領域（例えば９０Ａ、１１５）の間を区別することを、必要とし得る。しかし、ある実施形態は、光学的測定方法及び器具の適合を含み得る。充填要素１１０は、製造及び測定を考慮して、様々なパターン及び方向で導入され得る。

例えば、背景領域１１５における充填要素１１０の密度は、ターゲット要素のセグメント化の密度の半分〜１／１０であり得る。ある実施形態では、背景領域１１５における充填要素１１０とターゲット要素９０Ａとの間の密度比は１：４〜１：１００又はそれ以上であり得る。充填要素１１０が低密度であると、領域１１５が領域９０Ｂと同程度なほど空白ではないという事実から、精度の損失が低減される。ある実施形態では、図２Ａに非制約的な方法で描かれているように、背景領域１１５における充填要素１１０とターゲット要素のセグメント化との間の密度比が１：４〜１：６であり得て、空間周波数に関しては密度比は約１：８であり、全幅に関しては約１：４である（充填要素１１０は背景領域１１５の面積の約１／４を充填し、各充填要素１１０はターゲット要素９０Ａのセグメントの約２倍の幅を有する）。本発明者は、充填要素１１０の導入が、図１Ｂに描かれた場合には０．０２ｐｐｍの回転項（１／数百万ラジアン）を除去することを見出した。充填要素１１０の密度は、ターゲット１００に対するコントラスト要件及び使用されている測定器具に従って調整され得る。

図２Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従った、図２Ａに描かれているＡＩＭターゲット１００のイメージの描写的な例である。ターゲットイメージ１００は、現在の層１２０及び先の層１２１に対してそれぞれ２レベルのコントラストを示している。すなわち、外側要素におけるターゲット要素９２とそれらの背景１０５との間の高いコントラストと、内側要素におけるターゲット要素９０Ａとそれらの背景１１５との間の中程度のコントラストと、である。充填要素１１０を背景領域１１５に追加すると、隣接するターゲット要素９０Ａに対してそれらのコントラストを低減し、充填要素１１０の密度（及び一般的にはそれらのサイズ、及び幅、長さ、高さ、方向パターン、及びその他のパラメータのようなパラメータ）の制御は、コントラストの損失を許容可能に維持するか、又はコントラストの損失を避けることさえ可能にする。

図２Ｃは、コントラスト及び不正確さ要件の間のトレードオフに対する高レベルな模式的且つ描写的な例である（製造を介して識別された空白領域に関連付けられた不正確さに関しており、非制約的な方法で図２ＣにおけるＣＭＰの不正確さを参照する）。図２Ｃは、現象の準定量的な表現を提示しており、これは本発明者によって識別され、本発明の目的のために使用された。図２Ｃは、非制約的な方法で、充填要素１１０が付加されて空白領域９０Ｂを増加したパーセントで満たすにつれて、コントラストが低減することを描いている。描かれた例では、コントラストはグレー単位で０（コントラスト無）から１００（最大コントラスト）までの範囲で測定される。図２Ｂは、領域１２１における高コントラストレベル及び領域１２０における中コントラストレベルの視覚表現を提供する。空白領域の低い充填レベルがコントラストのマイルドな低減をもたらし、約５０％の充填パーセントがコントラストを実質的に零まで低減させることに留意されたい。図２Ｃはまた、充填要素１１０が付加されて空白領域９０Ｂの増加したパーセントを満たすにつれて（上述されたプロセス局面により）精度が増加することも描いている。不正確さは、非制約的な方法で回転項として表現され、必要であれば、関連する製造プロセスに関して、任意の他のパラメータによって表現され得る。コントラストが低減する様子とは対照的に、精度の増加の大部分は、比較的少量の空白領域に充填要素１１０を導入することによって、既に達成される。例えば、描かれているグラフで、充填率２５％（１：４）では、不正確さはほぼゼロまで下がる一方で、コントラストはわずかな値のみしか低減されない。特定の充填率並びに充填要素１１０の他の特性及びパラメータの決定は、これより、特定の使用の場合のためにシミュレーション、計算、又は測定される各々のグラフに表現される精度対コントラストのトレードオフに従って決定され得る。

図２Ｄは、本発明のいくつかの実施形態に従って、充填要素１１０が識別された空白の背景領域１１５に導入された計測ターゲット１００の高レベル模式図である。図２Ｄにおいて、付加的なターゲット要素９１は、例えば最上位層として（例えばコンタクト層）又は任意の他の層として、ターゲットの一部である。ターゲット要素９１は、セグメント化されていてもいなくてもよく、且つその背景としてセグメント化された背景１０５を有し得る。ターゲット１００はこれより、一つの層が一つの方向に、他の層が他の方向に整列した３層ターゲットであり、多層ターゲットのより一般的な使用の場合の例である。任意のタイプのターゲットの任意の部分及び任意の層の背景領域は、充填要素１１０によって占拠され得る。さらに、充填要素１１０のタイプ、方向、パターン、又は密度は、ターゲット１００の異なる部分又は層の間で変わり得る。

図２Ｅは、本発明のいくつかの実施形態に従った、異なるターゲット要素のセグメント化並びに可変の密度及び頻度を有するターゲット１００Ａ、１００Ｂの例示的な模式図である。異なるターゲット及び異なるターゲット層におけるターゲット要素９０Ａ、９２は、異なるようにセグメント化され得て、それらの隣接した背景領域１１５、１０５（それぞれ）に対するそれらのコントラスト要件は、ターゲット上の位置の間で及び層の間で、異なり得る。充填要素１１０の特性は、特定の状況ごとのコントラスト要件のいずれかに合致するように、デザインされ得る（例えば、ターゲット、層、測定条件、など）。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従った、ターゲット１００の及び充填要素１１０の製造方法の例示的な模式図である。充填要素１１０はカッティングマスク１３０（図３Ｂ）、及び、例えばセグメント化された背景領域１０５に又はその一部に適用されたカッティングプロセスによって、製造され得る。例えば、図３Ａに描かれているように、ターゲット１００の空白の又はブランクの領域は、例えばターゲット要素１１０、９２又はセグメント化された背景領域１０５と同様の方法でセグメント化され得て、それから、特定のサイズ、パターン及び密度の充填要素１００のみが残されるようにセグメント及びセグメントの一部が除去され得る。カッティングマスクにおけるスペース１３５は、特定の充填要素１１０を製造するようにデザインされ得る。背景のセグメント化１０５は、可変の空間周波数、ピッチ、及び／又はセグメント幅を有するようにデザインされ且つ製造され得て、充填要素１１０もまた、それらのパラメータが変わり得る。

ある実施形態では、空白領域９０Ｂはフルバーであり得て、充填要素１１０はフルバー９０Ｂ内のギャップ１１０であり得る。そのような充填ギャップ１１０は、フルバー９０Ｂの製造の精度を向上し、且つ製造プロセスの間に導入され得るような不正確さを防ぎ得る。各々の計測ターゲットは、ターゲットデザインにおけるフルバー９０Ｂを識別し、特定の充填ギャップ要素１１０を識別されたフルバー９０Ｂに導入することによって、同様の方法でデザインされ得る。導入されたギャップ要素１１０のパラメータは、コントラスト要件と不正確さ要件との間の同様のトレードオフによって決定され得て、後者は、製造を介して、識別しているフルバー９０Ｂに関連付けられている。

開示されたデザインは、ボックス・イン・ボックスターゲット、ＡＩＭターゲット、及びＡＩＭｉｄターゲットのような、空白の背景領域を含む任意のタイプのターゲットに対して適用され得る。

本発明者は、開示されたターゲット及び方法が、従来技術のターゲット及び方法に対して、より効果的で且つ精度の増加を提供することを、実験的に見出した。

開示された本発明のある実施形態は、開示された計測ターゲットのいずれかを測定するように構成された計測測定器具、並びに、開示された計測ターゲットのいずれかを製造するように構成された製造器具を備えている。

図４は、本発明のいくつかの実施形態に従った方法２００の高レベルの模式的流れ図である。この方法２００は、計測ターゲットをデザインするステップと、以下のステージのいずれかを使用して、ターゲットデザインファイル及びターゲットをデザイン及び／又は製造するステップ（ステージ２４０）と、を包含する。

方法２００は、ターゲットデザインにおいて空白領域を識別するステップ（ステージ２１０）と、特定の充填要素を識別された空白領域に導入するステップ（ステージ２２０）と、を包含する。導入された充填要素のパラメータは、コントラスト要件と製造を介して識別している空白領域に関連付けられている不正確さ要件との間のトレードオフによって決定され得る（ステージ２３０）。識別ステップ２１０及び導入ステップ２２０の少なくとも一つは、少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって実行される。

空白領域２１０の識別は、ターゲット要素の少なくとも一つの背景エリアにて実行され得て（ステージ２１２）、コントラスト要件は、背景エリアに対するターゲット要素のコントラストに関係し得て、これは特定の閾値より上に維持され得る（ステージ２３２）。

不正確さ要件は、回転項であるように設定され得る（ステージ２３８、例えば図１Ｂを参照のこと）。

周期的構造（単数又は複数）は、特定の充填要素の少なくとも一部として使用され得る（ステージ２２２）。特定の充填要素の第１の周期的構造（単数又は複数）は第１の特定のパラメータを有し得て、ターゲット要素は、第２の特定のパラメータを有する少なくとも一つの第２の周期的構造を有し得る。第１の特定のパラメータは、コントラスト要件を満たし（ステージ２３４）、且つターゲット要素と充填要素を有する背景との間のコントラストを特定の閾値より上に維持する程度まで、第２の特定のパラメータから異なるように選択され得る。例えば、方法２００は、ターゲット要素及び充填要素の周期的構造を、それらのピッチ、方向、パターン、セグメント寸法、アスペクト比、及び／又はトポグラフィの少なくとも一つが異なるように選択するステップを包含し得る（ステージ２３６）。第１及び第２の周期的構造のピッチ、それらの方向、それらのパターン、第１及び第２の周期的構造のセグメントの寸法、セグメントのアスペクト比、及び第１及び第２の周期的構造のトポグラフィのいずれかが、要求されるコントラストを特定の閾値より上に維持するように選択され得る。

特定の充填要素２２０の導入は、デザインルールに適合性があるターゲットを製造するために特定のデザインルールにしたがって実行され得る（ステージ２２４）。充填要素の製造は、例えばセグメント化された領域に適用されたカッティングマスクを使用して実行され得る（ステージ２２６）。

方法２００はさらに、少なくとも一つのコンピュータプロセッサによってステージのいずれかを実行するステップ（ステージ２４２）を包含し得て、及びさらに、方法２００のステージのいずれかに従ってデザイン及び／又は製造されたターゲットデザインファイル及び計測ターゲットが開示される。さらに、コンピュータ読み取り可能なプログラムが埋め込まれたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品が開示され、コンピュータ読み取り可能なプログラムは、方法２００のステージのいずれかを実行するように構成されている。

効果的なことに、開示されたターゲット及び方法は、可能であれば同じ測定及び計算技法（計測光学ツール、方法、及び測定アルゴリズム）を使用しながら、研磨及び／又はエッチングプロセスのロバストさを提示し、不正確さを低減し、不正確な回転項を除去する。

上記の記載において実施形態は本発明の例又は具現化である。「一つの実施形態」「実施形態」「ある実施形態」又は「いくつかの実施形態」などの様々な表記は、必ずしも全て、同じ実施形態を指しているものではない。

本発明の様々な特徴が単一の実施形態の文脈の中で記述され得るが、それらの特徴はまた、別個に又は任意の適切な組み合わせで、提供され得る。逆に、本発明がここでは、明瞭化のために別個の実施形態の文脈の中で記述され得るが、本発明はまた、単一の実施形態に具現化され得る。

本発明のある実施形態は、上記で開示された異なる実施形態からの特徴を含み得て、ある実施形態は、上記で開示された他の実施形態から要素を組み込み得る。特定の実施形態の文脈における本発明の要素の開示は、特定の実施形態のみでそれらが使用されると限定するように解釈されるべきではない。

さらに、本発明が様々な様式で実行又は実施されることができ、且つ本発明が上記の記載に概説されたもの以外のある実施形態で具現化されることができることを、理解されたい。

本発明は、それらの図又は対応する記載に限定されない。例えば、流れは個々の描かれたボックス又は状態を通って進む必要はなく、あるいは、描写され記述されたものと正確に同じ順で進む必要はない。

ここで使用されている技術的及び科学的な用語の意味は、異なる方法で規定されていなければ、本発明が属する分野の当業者によって共通して理解されるべきものである。

本発明が限られた数の実施形態に関して記述されてきたが、これらは、本発明の範囲に対する制約とみなされるべきではなく、むしろ好適な実施形態のいくつかの例示とみなされるべきである。他の可能な変動、改変、及び適用がまた、本発明の範囲内にある。したがって、本発明の範囲は、これまでに記載されてきたことによってではなく、添付の特許請求項及びそれらの法的な等価物によって制約される。

Claims (24)

1. 計測ターゲットをデザインする方法であって、
   ターゲットデザインにおける連続領域を識別するステップと、
   前記識別された連続領域に特定の充填要素を導入するステップと、
   を包含しており、
   前記導入された充填要素のパラメータが、コントラスト要件と製造を介して前記識別している連続領域に関連付けられている不正確さ要件との間のトレードオフによって決定され、
   前記識別ステップ及び前記導入ステップの少なくとも一つが、少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって実行される、方法。
2. 前記識別ステップがターゲット要素の少なくとも一つの背景エリアで実行され、前記コントラスト要件がその背景エリアに対するターゲット要素のコントラストに関係している、請求項１に記載の方法。
3. 前記不正確さ要件が回転項である、請求項１に記載の方法。
4. 前記特定の充填要素が少なくとも一つの周期的構造を備えている、請求項１に記載の方法。
5. 前記特定の充填要素は第１の特定のパラメータを有する少なくとも一つの第１の周期的構造を備えており、ターゲット要素は第２の特定のパラメータを有する少なくとも一つの第２の周期的構造を備えており、さらに、前記第１の特定のパラメータを、前記コントラスト要件を満たす程度まで前記第２の特定のパラメータから異なるように選択するステップをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１及び第２の特定のパラメータの間のそれぞれの周期的構造に関する相違は、それらのピッチ、それらの方向、それらのパターン、その中のセグメントの寸法、その中のセグメントのアスペクト比、及び、それらのトポグラフィ、のうちの少なくとも一つを備える、請求項５に記載の方法。
7. 前記特定の充填要素の導入が特定のデザインルールにしたがって実行される、請求項１に記載の方法。
8. カッティングマスクを使用して前記充填要素を製造するステップをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
9. コンピュータ読み取り可能なプログラムが埋め込まれたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ読み取り可能なプログラムが請求項１〜８のいずれかに記載の方法を実行するように構成されている、コンピュータプログラム製品。
10. 請求項１〜８のいずれかに記載の方法にしたがってデザインされたターゲットデザインファイル。
11. 請求項１〜８のいずれかに記載の方法にしたがってデザイン又は製造された、計測ターゲット。
12. 請求項１１に記載の計測ターゲットを測定するように構成された、計測測定器具。
13. 請求項１１に記載の計測ターゲットを製造するように構成された、製造器具。
14. 所与のターゲットデザインにおける識別された連続領域に導入された特定の充填要素を備える計測ターゲットであって、前記導入された充填要素のパラメータがコントラスト要件と製造を介して前記識別している連続領域に関連付けられている不正確さ要件との間のトレードオフによって決定される、計測ターゲット。
15. 少なくとも一つのセグメント化されたターゲット要素と、前記少なくとも一つのセグメント化されたターゲット要素の少なくとも一つの背景エリアと、を備えており、前記特定の充填要素が前記少なくとも一つの背景エリアにおける識別された連続領域に導入され、前記コントラスト要件が背景エリアに対するターゲット要素のコントラストに関する、請求項１４に記載の計測ターゲット。
16. ウエハレベルで使用されるときに、回転項を特定の閾値より低く抑えるように構成されている、請求項１４に記載の計測ターゲット。
17. 前記特定の充填要素が少なくとも一つの周期的構造を備えている、請求項１４に記載の計測ターゲット。
18. 前記特定の充填要素は第１の特定のパラメータを有する少なくとも一つの第１の周期的構造を備えており、ターゲット要素は第２の特定のパラメータを有する少なくとも一つの第２の周期的構造を備えており、前記第１の特定のパラメータは、前記コントラスト要件を満たす程度まで前記第２の特定のパラメータから異なるように選択される、請求項１４に記載の計測ターゲット。
19. 前記第１及び第２の特定のパラメータの間のそれぞれの周期的構造に関する相違は、それらのピッチ、それらの方向、それらのパターン、その中のセグメントの寸法、その中のセグメントのアスペクト比、及び、それらのトポグラフィ、のうちの少なくとも一つを備える、請求項１８に記載の計測ターゲット。
20. 特定のデザインルールにしたがって構成された、請求項１４に記載の計測ターゲット。
21. 前記識別された連続領域が少なくとも幅３００ｎｍである、請求項１４に記載の計測ターゲット。
22. 前記ターゲット要素がセグメント化されており、前記識別された連続領域における前記充填要素の密度が前記ターゲット要素のセグメント化の半分と１／１０との間である、請求項１４に記載の計測ターゲット。
23. 請求項１４〜２２に記載の計測ターゲットのいずれかを測定するように構成された、計測測定器具。
24. 請求項１４〜２２に記載の計測ターゲットのいずれかを製造するように構成された、製造器具。

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