JP2018514807A - 傾斜デバイス設計のための計測ターゲット設計 - Google Patents
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Abstract
Description
実際には、収差のない結像系は、完全なレンズを作るのが困難なため決して実現することができず、したがって、収差は、リソグラフィレンズにとって基本的な問題である。そのようなレンズ収差は、パターン配置誤差(PPE)と呼ばれる、名目上の中心位置からの印刷された機構の位置誤差を引き起こすことがある。レン収差の挙動は、36個のゼルニケ係数の数値によって特徴付けることができ、レンズの収差のすべての例(例えば、図1の下部参照)は、ゼルニケ多項式の項の混合として表わすことができる。具体的には、レンズ収差の影響下のPPEは、レンズ収差のない配置誤差を表わすPPE(Z=0)、およびi番目のゼルニケ係数値に対する配置誤差を表わすPPE(Zi)を用いて、式1で表わされるようにモデル化することができる。
特定の実施形態は、例えば、図3Aの線形近似条件が成り立たない場合の、より大きな収差の下でのゼルニケ感度解析を提供する。開示された方法によって、レンズ収差がある場合の、または正確なレンズ収差データがなく時間的および空間的なシグネチャしかない場合の、より大きなゼルニケドリフトに対するターゲットの最適化が可能になる。そのようなゼルニケドリフトは、例えば、特に高度の技術ノードにおいて深刻な問題である極端な軸外照明によるレンズ加熱によって引き起こされることがある。加えて、開示された方法は、堅牢な解析を提供し、レンズ収差がロット、ウェーハ、およびスリット間で変化する場合のターゲットの最適化を可能にする。
Claims (59)
- 計測ターゲット設計の方法であって、前記方法は、少なくとも1つのデバイス設計および複数の計測ターゲット設計のパターン配置誤差(PPE)のゼルニケ感度を計算するステップと、前記計算されたゼルニケ感度から導出された費用関数の値に従って、最良の計測ターゲット設計を選択するステップであって、前記費用関数が、前記少なくとも1つのデバイス設計と前記複数の計測ターゲット設計との間の前記ゼルニケ感度の類似度を定量化する、選択するステップと、を含み、前記計算するステップおよび前記選択するステップのうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのコンピュータプロセッサによって実行されることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記ゼルニケ感度が、ゼルニケ係数Z4...Z36に関して計算されることを特徴とする方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記ゼルニケ感度が、奇数のゼルニケ係数のみに関して計算されることを特徴とする方法。
- 請求項3に記載の方法であって、前記ゼルニケ感度が、ゼルニケ係数Z8、Z11、Z15、Z20、Z24、Z27、Z31、およびZ35に関してのみ計算されることを特徴とする方法。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の方法であって、前記費用関数が、前記少なくとも1つのデバイス設計の前記PPEゼルニケ感度と前記複数の計測ターゲット設計の前記PPEゼルニケ感度との間の距離メトリックを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の方法によって設計されていることを特徴とする計測ターゲット。
- 請求項6に記載の計測ターゲットのターゲット設計ファイル。
- 計測モジュールであって、少なくとも1つのデバイス設計、および複数の計測ターゲット設計のパターン配置誤差(PPE)のゼルニケ感度を計算し、前記計算されたゼルニケ感度から導出された費用関数の値に従って、最良の計測ターゲット設計を選択するように構成された少なくとも1つのコンピュータプロセッサを備え、前記費用関数が、前記少なくとも1つのデバイス設計と前記複数の計測ターゲット設計との間の前記ゼルニケ感度の類似度を定量化することを特徴とする計測モジュール。
- 請求項8に記載の計測モジュールであって、前記ゼルニケ感度が、ゼルニケ係数Z4...Z36に関して計算されることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項9に記載の計測モジュールであって、前記ゼルニケ感度が、奇数のゼルニケ係数のみに関して計算されることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項10に記載の計測モジュールであって、前記ゼルニケ感度が、ゼルニケ係数Z8、Z11、Z15、Z20、Z24、Z27、Z31、およびZ35に関してのみ計算されることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項8から11のいずれか1項に記載の計測モジュールであって、前記費用関数が、前記少なくとも1つのデバイス設計の前記PPEゼルニケ感度と前記複数の計測ターゲット設計の前記PPEゼルニケ感度との間の距離メトリックを含むことを特徴とする計測モジュール。
- 請求項8から12のいずれか1項に記載の計測モジュールによって設計されていることを特徴とする計測ターゲット。
- 請求項13に記載の計測モジュールのターゲット設計ファイル。
- 計測ターゲット設計の方法であって、
少なくとも1つのデバイス設計および複数のターゲット設計候補のそれぞれについて、
複数の実行に対して繰り返し、
複数のゼルニケ多項式Ziのそれぞれに対して複数のNi(Ni>50)個のゼルニケ係数値を生成し、前記値が、指定された範囲にわたって指定された分布に関して擬似ランダムに生成され、
前記ゼルニケ多項式のそれぞれに対してPPEを計算し、
前記実行に対してそれぞれのPPE尺度を計算する、ステップと
前記計算されたそれぞれのPPE尺度の分布を導出するステップと、
各ターゲット設計候補についてデバイス対応尺度を生成するために、前記導出されたターゲット設計候補分布のそれぞれを前記少なくとも1つの導出されたデバイス設計分布と相関させるステップと、
前記導出されたデバイス対応尺度に従って、最良の計測ターゲット設計を選択するステップと、
を含み、
前記生成するステップ、前記計算するステップ、前記導出するステップ、前記相関させるステップ、および前記選択するステップのうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのコンピュータプロセッサによって実行されることを特徴とする方法。 - 請求項15に記載の方法であって、指定されたターゲット設計の分割選択肢を表わすために前記ターゲット設計候補を選択するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記デバイス対応尺度を使用して、前記分割選択肢をランク付けするステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項15に記載の方法であって、計測シミュレーションプロセスと並行して前記計算段階を実行するステップと、前記デバイス対応尺度を使用して、ランキングを前記計測シミュレーションプロセスから導出されたランキングと統合するステップと、をさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項15に記載の方法であって、複数のデバイス設計に対して前記方法を実行するステップと、すべての前記デバイス設計に対して導出された前記デバイス対応尺度に関して前記選択するステップを実行するステップと、をさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項19に記載の方法であって、前記選択するステップが、前記複数のデバイス対応尺度から導出された堅牢性尺度に関して実行されることを特徴とする方法。
- 請求項15から20のいずれか1項に記載の方法によって設計されていることを特徴とする計測ターゲット。
- 請求項21に記載の計測ターゲットのターゲット設計ファイル。
- 計測モジュールであって、少なくとも1つのデバイス設計および複数のターゲット設計候補のそれぞれについて、
複数の実行に対して繰り返し、
複数のゼルニケ多項式Ziのそれぞれに対して複数のNi(Ni>100)個のゼルニケ係数値を生成し、前記値が、指定された範囲にわたって指定された分布に関して擬似ランダムに生成され、
前記ゼルニケ多項式のそれぞれに対してPPEを計算し、
前記実行に対してそれぞれのPPE尺度を計算し、
前記計算されたそれぞれのPPE尺度の分布を導出し、
各ターゲット設計候補についてデバイス対応尺度を生成するために、前記導出されたターゲット設計候補分布のそれぞれを前記少なくとも1つの導出されたデバイス設計分布と相関させ、
前記導出されたデバイス対応尺度に従って、最良の計測ターゲット設計を選択する、
ように構成された少なくとも1つのコンピュータプロセッサを備えることを特徴とする計測モジュール。 - 請求項23に記載の計測モジュールであって、指定されたターゲット設計の分割選択肢を表わすために前記ターゲット設計候補を選択するようにさらに構成されていることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項24に記載の計測モジュールであって、前記デバイス対応尺度を使用して、前記分割選択肢をランク付けするようにさらに構成されていることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項23に記載の計測モジュールであって、計測シミュレーションプロセスと並行して前記計算段階を実行し、前記デバイス対応尺度を使用して、ランキングを前記計測シミュレーションプロセスから導出されたランキングと統合するようにさらに構成されていることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項23に記載の計測モジュールであって、複数のデバイス設計を使用し、すべての前記デバイス設計に対して導出された前記デバイス対応尺度に関して最良のターゲットを選択するようにさらに構成されていることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項27に記載の計測モジュールであって、前記複数のデバイス対応尺度から導出された堅牢性尺度に関して最良のターゲットを選択するようにさらに構成されていることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項23から28のいずれか1項に記載の計測モジュールによって設計されていることを特徴とする計測ターゲット。
- 請求項29に記載の計測モジュールのターゲット設計ファイル。
- 計測ターゲット設計を最適化する方法であって、前記方法は、計測性能要件に従って決定された最初のターゲット設計から開始し、シミュレーションツールを使用して、
少なくとも2つの方向に関して、前記最初のターゲット設計と少なくとも1つのデバイス設計との間のパターン配置誤差(PPE)のゼルニケ感度を比較するステップと、
前記最初のターゲット設計に対してプロセスウィンドウを推定するステップと、
前記ゼルニケ感度の対応を向上させ、前記プロセスウィンドウを増加させるために前記最初のターゲット設計を変更することによって、前記最初のターゲット設計から改善された計測ターゲット設計を導出するステップと、
を含み、
前記比較するステップ、前記推定するステップ、および前記導出するステップのうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのコンピュータプロセッサによって実行されることを特徴とする方法。 - 請求項31に記載の方法であって、前記導出するステップが、連続して導出される改善されたターゲット設計に対して、前記比較するステップおよび前記推定するステップを繰り返すステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項31に記載の方法であって、前記少なくとも2つの方向が、ターゲット設計方向および前記ターゲット設計方向に対して垂直な方向を含むことを特徴とする方法。
- 請求項33に記載の方法であって、前記少なくとも1つのデバイス設計が、前記ターゲット設計方向に対して傾斜していることを特徴とする方法。
- 請求項31から33のいずれか1項に記載の方法であって、前記改善された計測ターゲット設計のピッチが、前記少なくとも1つのデバイス設計のピッチよりも10〜30%大きいことを特徴とする方法。
- 請求項31から35のいずれか1項に記載の方法によって設計されていることを特徴とする計測ターゲット。
- 請求項36に記載の計測ターゲットのターゲット設計ファイル。
- 計測モジュールであって、計測性能要件に従って決定された最初のターゲット設計から開始し、シミュレーションツールを使用して、
少なくとも2つの方向に関して、前記最初のターゲット設計と少なくとも1つのデバイス設計との間のパターン配置誤差(PPE)のゼルニケ感度を比較し、
前記最初のターゲット設計に対してプロセスウィンドウを推定し、
前記ゼルニケ感度の対応を向上させ、前記プロセスウィンドウを増加させるために前記最初のターゲット設計を変更することによって、前記最初のターゲット設計から改善された計測ターゲット設計を導出する、
ように構成されている少なくとも1つのコンピュータプロセッサを備えることを特徴とする計測モジュール。 - 請求項38に記載の計測モジュールであって、連続して導出される改善されたターゲット設計に対して、前記比較するステップおよび前記推定するステップを繰り返すようにさらに構成されていることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項38に記載の計測モジュールであって、前記少なくとも2つの方向が、ターゲット設計方向および前記ターゲット設計方向に対して垂直な方向を含むことを特徴とする計測モジュール。
- 請求項40に記載の計測モジュールであって、前記少なくとも1つのデバイス設計が、前記ターゲット設計方向に対して傾斜していることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項38から41のいずれか1項に記載の計測モジュールであって、前記改善された計測ターゲット設計のピッチが、前記少なくとも1つのデバイス設計のピッチよりも10〜30%大きいことを特徴とする計測モジュール。
- 請求項38から42のいずれか1項に記載の計測モジュールによって設計されていることを特徴とする計測ターゲット。
- 請求項43に記載の計測モジュールのターゲット設計ファイル。
- デバイス設計に対してターゲット設計を決定する方法であって、
最初のターゲット設計および前記デバイス設計の0次および1次の回折次数信号の瞳面位置をシミュレートするステップと、
改善されたターゲット設計を生成するために前記最初のターゲット設計の少なくとも1つのパラメータを変更するステップであり、前記変更が、前記デバイス設計の0次と1次の回折次数信号の前記瞳面位置間の関係に対応した、前記改善されたターゲットの0次と1次の回折次数信号の前記瞳面位置間の関係を提供するように実行される、変更するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項45に記載の方法であって、前記関係の前記対応が、少なくとも1つのゼルニケ多項式に関して評価されることを特徴とする方法。
- 請求項46に記載の方法であって、前記少なくとも1つのゼルニケ多項式が、前記最初のターゲットの分割方向に関して非対称であることを特徴とする方法。
- 請求項45に記載の方法であって、前記決定するステップが、前記デバイス設計に対してターゲット分割を決定するステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項45から48のいずれか1項に記載の方法によって設計されていることを特徴とする計測ターゲット。
- 請求項49に記載の計測ターゲットのターゲット設計ファイル。
- 最初のターゲット設計ならびに前記デバイス設計の0次および1次の回折次数信号の瞳面位置をシミュレートするステップと、
改善されたターゲット設計を生成するために前記最初のターゲット設計の少なくとも1つのパラメータを変更するステップであって、前記変更が、前記デバイス設計の0次と1次の回折次数信号の前記瞳面位置間の関係に対応した、前記改善されたターゲットの0次と1次の回折次数信号の前記瞳面位置間の関係を提供するように実行される、変更するステップと、
によって、デバイス設計に対してターゲット設計を決定するように構成された少なくとも1つのコンピュータプロセッサを備えることを特徴とする計測モジュール。 - 請求項51に記載の計測モジュールであって、少なくとも1つのゼルニケ多項式に関して前記関係の前記対応を評価するようにさらに構成されていることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項52に記載の計測モジュールであって、前記少なくとも1つのゼルニケ多項式が、前記最初のターゲットの分割方向に関して非対称であることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項51に記載の計測モジュールであって、前記デバイス設計に対してターゲット分割を決定するようにさらに構成されていることを特徴とする計測モジュール。
- 請求項51から54のいずれか1項に記載の計測モジュールによって設計されていることを特徴とする計測ターゲット。
- 請求項55に記載の計測モジュールのターゲット設計ファイル。
- ターゲット方向に対して傾斜した計測ターゲットの要素の少なくとも1つおよび計測ターゲットの要素分割を有する計測ターゲットであって、前記傾斜が、傾斜デバイスに対応するように選択されていることを特徴とする計測ターゲット。
- 請求項57に記載の計測ターゲットであって、そのラインエッジに関して前記傾斜ターゲットの生成精度を改善するように構成されたSRAF(サブ解像度補助機構)をさらに含むことを特徴とする計測ターゲット。
- 請求項57または58に記載の計測ターゲットのターゲット設計ファイル。
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