JP2021525900A - 計測法、装置及びコンピュータープログラム - Google Patents

計測法、装置及びコンピュータープログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2021525900A
JP2021525900A JP2020566573A JP2020566573A JP2021525900A JP 2021525900 A JP2021525900 A JP 2021525900A JP 2020566573 A JP2020566573 A JP 2020566573A JP 2020566573 A JP2020566573 A JP 2020566573A JP 2021525900 A JP2021525900 A JP 2021525900A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
targets
determining
sensitivity
irradiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020566573A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7098756B2 (ja
Inventor
コスタ アサフラオ、アルベルト ダ
コスタ アサフラオ、アルベルト ダ
ハジアハマディ、モハンマドレザ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASML Netherlands BV filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of JP2021525900A publication Critical patent/JP2021525900A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7098756B2 publication Critical patent/JP7098756B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • G03F7/706—Aberration measurement
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00—Machine learning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/56—Measuring geometric parameters of semiconductor structures, e.g. profile, critical dimensions or trench depth

Abstract

【解決手段】基板上のターゲットの特性を決定するための方法、及び関連するメトトロジ装置が開示される。方法は、複数の強度非対称測定値を取得し、各強度非対称性測定値は、基板上に形成されたターゲットに関連し、複数の強度非対称測定値から、各ターゲットに対応する感度係数を決定し、前のステップで決定された感度係数から、複数のターゲット又はその１つより大きいサブセットの代表的な感度係数を決定することを含む。ターゲットの特性は、代表的な感度係数を使用して、ターゲットの特性が決定される。【選択図】図８

Description

本発明は、例えば、リソグラフィ技術によるデバイスの製造において使用可能な計測のための方法及び装置、及びリソグラフィ技術を使用するデバイスの製造方法に関する。
リソグラフィ装置は、基板上、通常は基板のターゲット部分に所望のパターンを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）の製造に使用することができる。その場合、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の個々の層上に形成される回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェハ）上のターゲット部分（例えば、一部、１つ、又は複数のダイを含む）に転写することができる。パターンの転写は、通常、基板上に提供された放射感受性材料（レジスト）の層へのイメージングを介して行われる。一般に、単一の基板は、連続的にパターン化される隣接するターゲット部分のネットワークを含む。リソグラフィプロセスでは、例えばプロセス制御及び検証のために、作成された構造の測定を頻繁に行うことが望ましい。このような測定を行うために、クリティカルディメンション（ＣＤ）を測定するのによく使用される走査型電子顕微鏡や、デバイス内の２つの層の位置合わせの精度を測定するオーバーレイを測定するための専用ツールなどさまざまなツールが知られている。オーバーレイは、２つの層の間の不整合の程度の観点から説明でき、例えば、測定されたｌｎｍのオーバーレイを参照すると、２つの層がｌｎｍ整合していない状況を説明できる。
昨今、リソグラフィ分野で使用するために様々な形態のスキャトロメータが開発されている。これらのデバイスは、放射のビームをターゲットに向け、例えば、波長の関数としての単一の反射角での強度、反射角の関数としての１つ又は複数の波長での強度、又は反射角の関数としての偏光のような散乱放射の１つ又は複数の特性を測定し、ターゲットの対象となる特性を決定できる「スペクトル」を取得する。対象となる特性の決定は、例えば、厳密な結合波解析や有限要素法などの反復アプローチによるターゲットの再構築、ライブラリ検索、及び主成分分析のようなさまざまな手法で実行できる。
従来のスキャトロメータで使用されるターゲットは比較的大きく、たとえば４０μｍ ｘ ４０μｍのグレーティングであり、測定ビームはグレーティングよりも小さいスポットを生成する（つまり、グレーティングは充たされない）。これにより、ターゲットは無限と見なすことができるため、ターゲットの数学的再構築が簡単になる。しかし、ターゲットのサイズを、たとえば、１０μｍ ｘ １０μｍ以下に縮小して、スクライブレーンではなく製品フィーチャの中に配置できるようにするために、測定スポットよりも小さい（つまり、グレーティングがいっぱいになっている）グレーティングを作成するメトトロジ−が提案されている。通常、このようなターゲットは、０次の回折（鏡面反射に対応）がブロックされ、高次のみが処理される暗視野スキャトロメトリを使用して測定される。暗視野計測の例は、国際特許出願ＷＯ２００９／０７８７０８及びＷＯ２００９／１０６２７９に見出すことができ、これらの文書は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。この技術のさらなる開発は、特許ＵＳ２０１１００２７７０４Ａ、ＵＳ２０１１００４３７９１Ａ及びＵＳ２０１２０２４２９７０Ａに記載されている。これらすべての出願の内容もまた、参照により本明細書に組み込まれる。回折次数の暗視野検出を使用した回折ベースのオーバーレイにより、より小さなターゲットでのオーバーレイ測定が可能になる。これらのターゲットは、照射スポットよりも小さくすることができ、ウェハ上の製品構造に囲まれている場合がある。ターゲットは、１つの画像で測定できる複数のグレーティングを含むことができる。
既知の計測技術では、オーバーレイ測定結果は、オーバーレイターゲットを回転させるか、照射モード又はイメージングモードを変更して、−１次及び１次回折強度を個別に取得しながら、特定の条件下でオーバーレイターゲットを２回測定することによって取得される。所与のオーバーレイターゲットの強度の非対称性、これらの回折次数強度の比較は、ターゲットの非対称性、つまりターゲットの非対称性の測定値を提供する。オーバーレイターゲットのこの非対称性は、オーバーレイ（２つのレイヤーの望ましくないミスアライメント）の指標として使用できる。
オーバーレイは、オーバーレイと強度の非対称性の間の想定される線形関係に従って、つまり関係又は感度係数Ｋに基づいて、ターゲットから決定できる。しかしながら、この関係は、ターゲットの非対称性が測定されているオーバーレイ及び意図されたバイアスのみである完全なターゲットに対してのみ線形となる。追加の非対称性をもたらす物理的欠陥を含む実際のターゲットの場合、この感度係数Ｋはターゲットごとに異なる可能性がある。
オーバーレイ計測をより正確に実行できることが望ましい。
本発明の第１の側面は、基板上のターゲットの特性を決定する方法であって、複数の強度非対称測定値を取得し、各強度非対称性測定値は、基板上に形成されたターゲットに関連し、複数の強度非対称測定値から、各ターゲットに対応する感度係数を決定し、前のステップで決定された感度係数から、前記複数のターゲット又はその１つより大きいサブセットの代表的な感度係数を決定し、前記代表的な感度係数を使用して、ターゲットの前記特性を決定することを含む。
本発明の第２の側面は、メトトロジ装置であって、ターゲットを放射で照らすように構成された照射システムと、ターゲットの照射から生じる散乱放射を検出するように構成された検出システムとを含み、前記メトトロジ装置は、第１の側面の方法を実行するように動作可能である。
本発明は、さらに適切なプロセッサ制御装置上で実行されると、プロセッサ制御装置に第１の側面の方法を実行させるコンピュータープログラム、及びこのようなコンピュータープログラムを含むコンピュータープログラムキャリアを提供する。
本発明のさらなる特徴及び利点、並びに本発明の様々な実施形態の構造及び動作は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明される。本発明は、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されないことに留意すべきである。そのような実施形態は、例示の目的でのみ本明細書に提示されている。追加の実施形態は、本明細書に含まれる教示に基づいて、関連技術分野の当業者には明らかであろう。
次に、本発明の実施形態を、一例としてのみ、添付の図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 本発明の実施形態によるリソグラフィセル又はクラスターを示す。 （ａ）は照射アパーチャの最初のペアを使用してターゲットを測定する際に使用する暗視野スキャトロメータの概略図を示し、（ｂ）は特定の照射方向に対するターゲットグレーティングの回折スペクトルの詳細を示し、（ｃ）は２番目の回折ベースのオーバーレイ測定のためにスキャトロメータを使用する際にさらなる照射モードを提供する一対の照射アパーチャを示し、（ｄ）は第１及び第２のペアのアパーチャを組み合わせた第３のペアの照射アパーチャを示す。 既知の形態の複数のグレーティングターゲット及び基板上の測定スポットの輪郭を示す。 図３のスキャトロメータで得られた図４のターゲットの画像を示す。 図３のスキャトロメータを使用するオーバーレイ測定方法のステップを示すフローチャートである。 基板内の複数のターゲットの波長に対するＫのスイング曲線プロットである。 図７に示したスイング曲線をクラスタリングするステップを示す。 本発明の実施形態によるオーバーレイを決定する方法を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示的な環境を提示することは有益である。
図１は、リソグラフィ装置ＬＡを概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＤＵＶ放射）を調整するように構成された照射光学システム（イルミネータ）ＩＬ、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構成され、特定のパラメータにしたがってパターニングデバイスを正確に配置するように構成された第１のポジショナＰＭに接続されたパターニングデバイスサポート又はサポート構造（例えば、マスキングテーブル）ＭＴ、基板（例えば、レジストコーティングされたウェハ）Ｗを保持するように構築され、特定のパラメータに従って基板を正確に配置するように構成された第２のポジショナー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、及び基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上にデバイスＭＡをパターン化することによって放射ビームＢに与えられたパターンを投影するように構成された投影光学システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳを含む。
照射光学システムは、放射を方向付け、成形、又は制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電若しくは他のタイプのコンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学又は非光学コンポーネントを含み得る。
パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び例えば、パターニングデバイスが真空環境に保持されているかどうかなどの他の条件に依存する方法で、パターニングデバイスを保持する。パターニングデバイスサポートは、機械的、真空、静電、又は他のクランプ技術を使用して、パターニングデバイスを保持することができる。パターニングデバイスサポートは、例えば、フレーム又はテーブルであり、これらは、必要に応じて固定又は移動可能である。パターニングデバイスサポートは、例えば、投影システムに関して、パターニングデバイスが所望の位置にあることを確実にすることができる。本明細書における「レチクル」又は「マスク」という用語の使用は、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義であると見なすことができる。
本明細書で使用される「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作成するなど、断面にパターンを放射ビームに与えるために使用できる任意のデバイスを指すと広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられたパターンは、例えば、パターンが位相シフト機能又はいわゆるアシスト機能を含む場合、基板のターゲット部分の所望のパターンに正確に対応しない場合があることに留意すべきである。一般に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分で作成されるデバイス内の特定の機能層に対応する。
パターニングデバイスは、透過性又は反射性であり得る。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パネルが含まれる。マスクはリソグラフィでよく知られており、バイナリ、交互位相シフト、減衰位相シフトなどのマスクタイプ、及びさまざまなハイブリッドマスクタイプが含まれる。プログラマブルミラーアレイの例は、小さなミラーのマトリックス配置を採用しており、各ミラーは、入ってくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾けることができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを与える。
ここに示されているように、装置は透過型である（例えば、透過型マスクを使用する）。あるいは、装置は、反射型であり得る（例えば、上記で言及された型のプログラマブルミラーアレイを採用するか、又は反射マスクを採用する）。
リソグラフィ装置はまた、基板の少なくとも一部が、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高い屈折率を有する液体、例えば、水によって覆われ得るタイプのものであり得る。液浸液はまた、リソグラフィ装置の他の空間、例えば、マスクと投影システムとの間に適用され得る。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるための当技術分野でよく知られている。本明細書で使用される「浸漬」という用語は、基板などの構造が液体に沈められなければならないことを意味するのではなく、むしろ、露光中に液体が投影システムと基板との間に位置することを意味する。
図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。光源とリソグラフィ装置は、例えば光源がエキシマレーザーである場合、別体であり得る。そのような場合、光源はリソグラフィ装置の一部を形成するとは見なされず、放射ビームは、例えば、適切な方向付けミラー及び／又はビームエキスパンダーを含むビーム送達システムＢＤの助けを借りて、光源ＳＯからイルミネータＩＬに送られる。他の場合、例えば、光源が水銀ランプである場合、光源はリソグラフィ装置の不可欠な部分であり得る。光源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビーム送達システムＢＤとともに、放射システムと呼ばれることがある。
イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを含み得る。一般に、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側の半径方向範囲（一般に、それぞれ、ｓ−外側及びｓ−内側と呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、積分器ＩＮ及び凝縮器ＣＯなどの様々な他の構成要素を含み得る。イルミネータは、その断面において所望の均一性及び強度分布を有するように、放射ビームを調整するために使用され得る。
放射ビームＢは、パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持され、パターニングデバイスによってパターン化されるパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射する。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを通過した後、放射ビームＢは、投影光学システムＰＳを通過し、投影光学システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させ、それによって、ターゲット部分Ｃにパターンの画像を投影する。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉装置、線形エンコーダー、２−Ｄエンコーダー又は静電容量センサ）の助けを借りて、例えば、異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路上に配置するように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、例えば、マスクライブラリからの機械的取得後、又はスキャン中に第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサー（図１には明示的に示されていない）を使用して、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを正確に配置することができる。
パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスク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することができる。図示の基板アライメントマークは専用のターゲット部分を占めるが、それらはターゲット部分の間の空間に配置され得る（これらはスクライブレーンアライメントマークとして知られている）。同様に、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に複数のダイが提供される状況では、マスクアライメントマークは、ダイの間に配置され得る。デバイスのフィーチャの中で、小さな位置合わせマーカーをダイ内に含めることもでき、その場合、マーカーはできるだけ小さく、隣接するフィーチャとは異なるイメージング又はプロセス条件を必要としないことが望ましい。アラインメントマーカーを検出するアラインメントシステムについては、以下でさらに説明する。
この例のリソグラフィ装置ＬＡは、２つの基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂ、及び基板テーブルを交換することができる２つのステーション（露光ステーション及び測定ステーション）を有する、いわゆるデュアルステージタイプである。１つの基板テーブル上の１つの基板が露光ステーションで露光されている間に、別の基板を測定ステーションで他の基板テーブルにロードして、様々な準備ステップを実行することができる。準備ステップは、レベルセンサーＬＳを使用して基板の表面制御をマッピングすること、及び位置合わせセンサＡＳを使用して基板上の位置合わせマーカーの位置を測定することを含み得る。これにより、装置のスループットを大幅に向上させることができる。
図示の装置は、例えば、ステップモード又はスキャンモードを含む様々なモードで使用することができる。リソグラフィ装置の構成及び操作は当業者に周知であり、本発明を理解するためにさらに説明する必要はない。
図２に示されるように、リソグラフィ装置ＬＡは、リソグラフィセルＬＣ又はリソグラフィセル又はクラスタと呼ばれるリソグラフィシステムの一部を形成する。リソグラフィセルＬＣはまた、基板上で露光前及び露光後プロセスを実行するための装置を含み得る。従来、これらには、レジスト層を堆積するためのスピンコーターＳＣ、露光レジストを発展するためのディベロッパＤＥ、チルプレートＣＨ、及びベークプレートＢＫが含まれる。基板ハンドラー又はロボットＲＯは、入力／出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板をピックアップし、それらを異なるプロセス装置間で移動してから、リソグラフィ装置のローディングベイＬＢに送る。これらのデバイスは、まとめてトラックと呼ばれることが多く、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。トラック制御ユニットＴＣＵ自体は、リソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置を制御する監視制御システムＳＣＳによって制御される。したがって、異なる装置を操作して、スループット及び処理効率を最大化することができる。
メトトロジ装置を図３（ａ）に示す。ターゲットを照らすために使用されるターゲットＴと測定放射の回折光線は、図３（ｂ）に詳細に示す。図示されているメトトロジ装置は、暗視野計測装置として知られているタイプのものである。ここに図示されるメトトロジ装置は、暗視野計測の説明を提供するために、純粋に例示的なものである。メトトロジ装置は、独立型デバイスであってもよく、又はリソグラフィ装置ＬＡ、例えば、測定ステーション、又はリソグラフィセルＬＣのいずれかに組み込まれていてもよい。装置全体にいくつかの分岐を有する光軸は、点線Ｏで表されている。この装置では、光源１１（例えば、キセノンランプ）によって放出された光は、レンズ１２、１４及び対象レンズ１６を含む光学システムによってビームスプリッタ１５を介して基板Ｗに向けられる。これらのレンズは、４Ｆ配置のダブルシーケンスで配置されている。それでも検出器に基板画像を提供し、同時に空間周波数フィルタリングのための中間瞳面へのアクセスを可能にするという条件で、異なるレンズ配置を使用してもよい。したがって、放射が基板に入射する角度範囲は、ここでは（共役）瞳面と呼ばれる、基板面の空間スペクトルを表す面内の空間強度分布を定義することによって選択することができる。特に、これは、対象レンズの瞳面の逆投影された画像である面に、レンズ１２と１４との間に適切な形態の開口プレート１３を挿入することによって行うことができる。図示の例では、アパーチャプレート１３は、１３Ｎ及び１３Ｓとラベル付けされた異なる形態を有し、異なる照射モードを選択することを可能にする。本実施例の照射システムは、軸外照射モードを形成する。第１の照射モードでは、アパーチャプレート１３Ｎは、説明のみのために「北」として指定された方向から軸外れを提供する。第２の照射モードでは、アパーチャプレート１３Ｓを使用して、「南」とラベル付けされた反対方向から同様の照射を提供する。異なる開口部を使用することにより、他の照射モードが可能である。瞳孔面の残りの部分は、所望の照射モード外の不必要な光が所望の測定信号に干渉するため、暗いことが望ましい。
図３（ｂ）に示すように、ターゲットＴは、対象レンズ１６の光軸Ｏに垂直な基板Ｗとともに配置される。基板Ｗは、支持体（図示せず）によって支持され得る。軸Ｏから外れた角度からターゲットＴに衝突する測定放射Ｉの光線は、０次光線（実線０）と２つの１次光線（点鎖線＋１と二重点鎖線−１）を生成する。小さなターゲットが過剰に充填されている場合、これらの光線は、計測ターゲットＴやその他の機能を含む基板の領域をカバーする多くの平行光線の１つにすぎないことを覚えておく必要がある。プレート１３の開口は有限の幅を有するので（有用な量の光を受け入れるために必要であるため）、入射光線Ｉは実際にはある範囲の角度を占め、回折光線０及び＋１／−１は幾分広がる。小さなターゲットの点像分布関数によれば、＋１と−１の各次数は、示されている単一の理想光線ではなく、ある範囲の角度にさらに広がる。ターゲットのグレーティングピッチと照射角度は、対象レンズに入る一次光線が中心光軸と密接に整列するように設計又は調整できることに留意すべきである。図３（ａ）と３（ｂ）に示されている光線は、純粋に図でより簡単に区別できるようにするために、軸から少し外れて示されている。
基板Ｗ上のターゲットＴによって回折された少なくとも０及び＋１次は、対象レンズ１６によって収集され、ビームスプリッタ１５を通って戻される。図３（ａ）に戻り、北（Ｎ）と南（Ｓ）のラベルが付いた正反対のアパーチャを指定することにより、第１と第２の両方の照射モードが示されている。測定放射の入射光線Ｉが光軸の北側からのものである場合、すなわち、アパーチャプレート１３Ｎを使用して第１の照射モードが適用される場合、＋１（Ｎ）とラベル付けされた＋１回折光線が対象レンズ１６に入る。反対に、第２の照射モードがアパーチャプレート１３Ｓを使用して適用される場合、−１の回折光線（−１（Ｓ）とラベル付けされる）がレンズ１６に入る光線である。
第２のビームスプリッタ１７は、回折ビームを２つの測定ブランチに分割する。第１の測定ブランチにおいて、光学システム１８は、０次及び１次の回折ビームを使用して、第１のセンサ１９（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサ）上にターゲットの回折スペクトル（瞳孔面画像）を形成する。各回折次数はセンサの異なるポイントに当たるので、画像処理で次数を比較及び対比できる。センサ１９によって捕捉された瞳孔平面画像は、メトトロジ装置の焦点を合わせるため、及び／又は一次ビームの強度測定を正規化するために使用することができる。瞳面画像は、再構成などの多くの測定目的にも使用できる。
第２の測定ブランチにおいて、光学システム２０、２２は、センサ２３（例えば、ＣＤＣ又はＣＭＯＳセンサ）上にターゲットＴの画像を形成する。第２の測定ブランチでは、アパーチャストップ２１が、瞳孔平面に共役な平面に設けられている。アパーチャストップ２１は、０次回折ビームを遮断するように機能し、その結果、センサ２３上に形成されたターゲットの画像は、−１又は＋１一次ビームからのみ形成される。センサ１９及び２３によって捕捉された画像は、画像を処理するプロセッサＰＵに出力され、その機能は、実行されている特定のタイプの測定に依存する。ここでは、「画像」という用語が広い意味で使用されていることに注意すべきである。−１次と＋１次のいずれかが存在する場合、グレーティング線自体の画像は形成されない。
図３に示すアパーチャプレート１３とフィールドストップ２１の特定の形式は、純粋に例示である。本発明の別の実施形態では、ターゲットの軸上照射が使用され、軸外アパーチャを備えたアパーチャストップが、実質的に１次の回折光のみをセンサに通過させるために使用される。他の例では、２象限アパーチャを使用することができる。これにより、検出ブランチの光学ウェッジ（又は他の適切な要素）を使用してプラス次とマイナス次の同時検出が可能になり、イメージングの次数を分離できる。さらに他の実施形態では、１次ビームの代わりに又は１次ビームに加えて、２次、３次及びより高次のビーム（図３には示されていない）を測定に使用することができる。
測定放射をこれらの異なるタイプの測定に適応可能にするために、アパーチャプレート１３は、ディスクの周りに形成されたいくつかのアパーチャパターンを含んでもよく、ディスクは回転して所望のパターンを所定の位置にもたらす。アパーチャプレート１３Ｎ又は１３Ｓは、一方向（セットアップに応じてＸ又はＹ）に向けられたグレーティングの測定にのみ使用できることに注意すべきである。直交グレーティングの測定では、ターゲットを９０°及び２７０°回転させられる。さまざまなアパーチャプレートを図３（ｃ）及び（ｄ）に示す。これらの使用、及び装置の他の多くの変形及び用途は、上記の以前に公開された用途に説明されている。
図４は、既知の方法に従って基板上に形成されたオーバーレイターゲット又は複合オーバーレイターゲットを示す。この例のオーバーレイターゲットは、メトトロジ装置の計測放射照射ビームによって形成される測定スポット３１内にすべてが入るように、互いに近接して配置された４つのサブターゲット（例えば、グレーティング）３２から３５を含む。したがって、４つのサブオーバーレイターゲットは、すべて同時に照射され、同時にセンサ２３上に画像化される。オーバーレイの測定専用の例では、サブターゲット３２〜３５は、それ自体が、基板Ｗ上に形成された半導体デバイスの異なる層にパターン化された上にあるグレーティングによって形成された複合構造である。サブターゲット３２〜３５は、複合サブターゲットの異なる部分が形成されている層間のオーバーレイの測定を容易にするために、異なるオーバーレイオフセットバイアスを持っている可能性がある。オーバーレイバイアスの意味については、図７を参照して以下で説明する。サブターゲット３２〜３５はまた、示されるように、向きが異なる可能性があり、その結果、入射する放射をＸ及びＹ方向に回折する。一例では、サブターゲット３２及び３４は、それぞれ＋ｄ、−ｄのバイアスを有するＸ方向サブターゲットである。サブターゲット３３及び３５は、それぞれオフセット＋ｄと−ｄを持つＹ方向のサブターゲットである。これらのサブターゲットの個別の画像は、センサ２３によってキャプチャされた画像で識別できる。これは、オーバーレイターゲットの一例にすぎない。オーバーレイターゲットは、４つより多い又は少ないサブターゲットで構成できる。
図５は、図３（ｄ）のアパーチャプレート１３ＮＷ又は１３ＳＥを使用して、図３の装置において図４のオーバーレイターゲットを使用して、センサ２３によって検出され得る画像の例を示す。瞳面画像センサ１９は、異なる個々のサブターゲット３２〜３５を解決することができないが、画像センサ２３は、解決することができる。ハッチングされた領域４０は、センサ上の画像のフィールドを表し、その中で、基板上の照射スポット３１は、対応する円形領域４１に画像化される。この中で、長方形の領域４２〜４５は、小さなオーバーレイターゲットサブターゲット３２〜３５の画像を表す。オーバーレイターゲットが製品領域にある場合、製品のフィーチャもこの画像フィールドの周辺に表示される場合がある。画像プロセッサ及びコントローラＰＵは、パターン認識を使用してこれらの画像を処理し、サブターゲット３２から３５の別個の画像４２から４５を識別する。このように、画像をセンサーフレーム内の特定の位置に非常に正確に位置合わせする必要がないため、測定装置全体のスループットが大幅に向上する。
オーバーレイターゲットの個別の画像が識別されると、それらの個々の画像の強度は、例えば、識別された領域内の選択されたピクセル強度値を平均化又は合計することによって測定することができる。画像の強度及び／又は他の特性を互いに比較することができる。これらの結果を組み合わせて、リソグラフィプロセスのさまざまなパラメータを測定できる。オーバーレイパフォーマンスは、このようなパラメータの重要な例である。
図６は、例えば、出願ＷＯ２０１１／０１２６２４に記載された方法を使用して、どのようにサブターゲット３２から３５を含む２つの層の間のオーバーレイエラー（すなわち、望ましくない及び意図しないオーバーレイの不整合）が測定されるかを説明する。このような方法は、マイクロ回折ベースのオーバーレイ（ｐＤＢＯ）と呼ばれることがある。この測定は、＋１次と−１次の暗視野画像の強度を比較することで明らかになるように、強度の非対称性の測定するためにオーバーレイターゲットの非対称性によって行われる（他の対応する高次の強度、例えば、＋２と−２次を比較してもよい）。ステップＳ１で、基板、例えば半導体ウェハは、図２のリソグラフィセルなどのリソグラフィ装置を介して１回以上処理されて、サブターゲット３２〜３５を含むオーバーレイターゲットを作成する。Ｓ２では、図３のメトトロジ装置を使用して、サブターゲット３２〜３５の画像が、１次回折ビームの１つ（例えば−１）のみを使用して取得される。ステップＳ３において、照射モードを変更するか、画像化モードを変更するか、又はメトトロジ装置の視野内で基板Ｗを１８０°回転させることによって、オーバーレイの第２の画像は、他の１次回折ビーム（＋１）が得られる。その結果、＋１回折放射が２番目の画像に捕捉される。
各画像に１次回折放射の半分のみを含めることにより、ここで参照される「画像」は従来の暗視野顕微鏡画像ではないことに留意すべきである。オーバーレイターゲットの個々のオーバーレイターゲットラインは解決されない。各オーバーレイターゲットは、特定の強度レベルの領域によって単純に表される。ステップＳ４では、関心領域（ＲＯＩ）が、各コンポーネントオーバーレイターゲットの画像内で識別され、そこから強度レベルが測定される。
個々のオーバーレイターゲットのＲＯＩを特定し、その強度を測定すると、オーバーレイターゲットの非対称性、つまりオーバーレイエラーを特定できる。これは、ステップＳ５で（例えば、プロセッサＰＵによって）行われ、各サブターゲット３２〜３５について＋１次及び−１次で得られた強度値を比較して、それらの強度非対称性、例えば、それらの強度の差を識別する。「差」という用語は、減算のみを指すことを意図したものではない。差は比率形式で計算してもよい。ステップＳ６では、オーバーレイターゲットＴの近くのリソグラフィプロセスの１つ又は複数の性能パラメータを計算するために、いくつかのオーバーレイターゲットについて測定された強度非対称性が、それらのオーバーレイターゲットの既知の課されたオーバーレイバイアスの知識とともに使用される。非常に重要なパフォーマンスパラメータはオーバーレイである。
現在のオーバーレイ計算方法は、図４に示すような２つのサブターゲット（又は２パッド）ターゲット（例えば、方向ごと）に依存しており、オーバーレイＯＶは次の式で決定される：
Figure 2021525900
 ここでＩ＋ｄ ＋１は正のバイアスターゲットからの＋１次回折（例えば強度値）であり、
Ｉ＋ｄ −１は正のバイアスターゲットからの−１次回折であり、
Ｉ−ｄ ＋１は負のバイアスターゲットからの＋１次回折であり、
Ｉ−ｄ −１は負バイアスターゲットからの−１次回折であり、
Ａ＋ｄ＝Ｉ＋ｄ ＋１−Ｉ＋ｄ −１（例えば正のバイアスターゲットからの＋１次及び−１次強度の非対称性）であり、
Ａ＋ｄ＝Ｉ−ｄ ＋１−Ｉ−ｄ −１（例えば負のバイアスターゲットからの＋１次及び−１次強度の非対称性）である。
式１は、スタックに依存するパラメータである感度係数Ｋの観点から再定式化できる。これは、オーバーレイに依存しないという特別な特性を備えている（完全なターゲットを想定）：
Figure 2021525900
 であり、ここで、
Figure 2021525900
ただし、ターゲットは実際には完全ではないため、完全なターゲットを想定すると、オーバーレイ計算でエラーが発生する。ターゲットは通常、課せられたバイアスを除いて、構造的に対称になるように設計されている（つまり、各層のグレーティングはそれぞれ構造的に対称になるように設計されている）。ただし、各ターゲットには、課せられたバイアス以外の構造的な非対称性が必ず含まれる。例えば、ターゲット構造の最下部又は最下部のグレーティングの非対称性（たとえば、設計されていない床の傾き、側壁の角度、又は高さの違いに起因する）は、構造の非対称性の一般的な形式である。構造の非対称性は、例えば、下部グレーティングが最初に形成された後に実行される化学機械研磨（ＣＭＰ）などのウェハ処理ステップで発生する可能性がある。
構造の非対称性などのターゲットの欠陥の結果、感度係数Ｋが影響を受けるため、基板全体でターゲットごとに異なる。ただし、ターゲットに依存しない代表的な感度係数Ｋ＊が存在する必要があることが提案されている。したがって、基板のすべてのターゲット又はそのサブセット（１より大きい）のいずれかについて、そのような代表的な感度係数Ｋ＊を決定するための方法が提案される。より具体的には、代表的な感度係数Ｋ＊の決定は、しばしばスイング曲線と呼ばれる代表的な感度係数関数Ｋ＊（λ）の決定を含み得る。
図７は、基板上のすべてのターゲットの波長λに対する感度係数Ｋのプロットである（つまり、各曲線は特定のターゲットに関連する個別のスイング曲線である）。ターゲットに欠陥がない場合、すべてのターゲットで同一のスイングカーブが１つだけ存在する。ただし、各ターゲットの構造的非対称性の影響は、スイング曲線Ｋ（λ）がターゲットごとに異なることがわかる。これは、特定の波長に対して、感度係数Ｋがターゲットごとに別のターゲットと比較してかなり異なる可能性があることを意味する。それにもかかわらず、波長範囲にわたってターゲット間で明確な傾向があることも明らかである。この傾向に基づいて、代表的な感度係数関数Ｋ＊（λ）を決定することを提案する。これに基づいて、感度係数Ｋの推定は、ターゲットの欠陥の影響を受けにくい代表的な感度係数Ｋ＊を使用することで改善でき、オーバーレイ計算に使用できるため、オーバーレイの精度が向上する。代表的な感度係数関数Ｋ＊（λ）は、基板のすべてのターゲット又はそのサブセットに対して、例えば、領域ごと（例えば、外側（エッジ）基板領域及び内側基板領域、おそらく１つ又は複数の中間領域を含むように拡張される）に決定できる。
代表的な感度係数Ｋ＊を決定するために、いくつかの異なる方法が提案されている。一実施形態では、これは、測定フィールド内のすべてのターゲットについて（例えば、領域又は基板ごとに）決定された、測定された感度係数Ｋの中央値をとることを含み得る。複数の波長が利用可能な場合、代表的な感度係数関数Ｋ＊（λ）は、波長ごとに決定されたこれらの中央値による回帰として決定される。必要に応じて、そのような方法は、代表的な感度係数Ｋ＊に最大のターゲット間変動がある波長を割り引くことによって改良され得る（例えば、最小のＫ変動を有する波長のみ、又は閾値変動測定値未満の変動を含む）。
図８は、機械学習手法を使用して、ターゲットごとに決定された代表的な感度係数関数Ｋ＊（λ）をクラスター化又は分類する別の方法を示す。これは、３つのクラスターにクラスター化された図７（左）と同じプロットを示す。次に、代表的な感度係数関数Ｋ＊（λ）をクラスターごとに、又は１つのクラスターに対してのみ決定してグローバルに適用できる。代表的な感度係数関数Ｋ＊（λ）は、すでに説明したように、クラスターの中央値を使用して決定できる。機械学習手法は、ｋ−ｍｅａｎｓ又はガウス混合モデル手法を含む場合がある。選択されるクラスターの数は、プロセスに応じて決定することも、任意の数（２〜５の任意の数など）を選択することもできる。主成分分析（ＰＣＡ）などの次元削減手法を使用して、クラスターの最適な数を決定することもでき、これは、クラスタリングアルゴリズムで使用できる。
代表的な感度係数関数Ｋ＊（λ）は、特定のクラスターに対して決定された感度係数関数Ｋ＊（λ）に基づいて、基板全体に対してグローバルに決定できる。この特定のクラスターは、ターゲットの欠陥の問題が発生する可能性が低いため、例えば基板の中央領域のターゲットを表すクラスターである可能性がある（クラスター化により、ターゲット領域に従ってグループがクラスター化される傾向があることが観察されている）。クラスタリングにより放射状に対称なクラスタリング（例えば、中央領域と外側領域に基づくクラスタリング（及び数がクラスターの数が２以上の場合、１つ又は複数の中間リング）が生じる場合、基板毎に１つの感度係数関数Ｋ＊（λ）だけを使用することが好ましい。クラスタリングがそのような傾向を示さない場合は、クラスターごとの代表的な感度係数関数Ｋ＊（λ）の決定と適用が好ましい場合がある。
代表的な感度係数Ｋ＊（λ）が決定されると、オーバーレイは、代表的な感度係数Ｋ＊に対するＡ＋ｄ＋Ａ−ｄのプロットの波長依存点（たとえば、ｎ波長λｉからλｈ）を介した線形回帰を使用して推定でき、例えば式２によると、行列表現では：
Figure 2021525900
 これをオーバーレイＯＶについて解くと、
Figure 2021525900
 となり、ここでＸＴはＸの転置である。
上記の方法の利点の１つは、両方のサブターゲットからのすべてのデータを利用することであるが、この方法は、単一のサブターゲットのみを持つターゲットの測定に拡張できる（例えば、方向ごと）。そのような方法は、（例えば、単一のサブターゲットのバイアスに応じて）代表的な感度係数Ｋ＊に対するＡ＋ｄ又はＡ−ｄのプロットの線形適合の傾きから決定されることを含む。そのため、式４は、行列Ｙの各行が単一の項Ａ＋ｄ（λ）又はＡ−ｄ（λ）のみを持つようにわずかに修正される。
図９は、本明細書に記載の技術を使用してオーバーレイを測定する例示的な方法のフローチャートである。ステップＳ１１で、基板、例えば半導体ウェハは、図２のリソグラフィセルなどのリソグラフィ装置を介して１回以上処理されて、基板全体に複数のオーバーレイターゲットを作成する（例えば、サンプリングスキームに基づいて戦略的に配置される）。Ｓ１２では、たとえば図３（ａ）のメトトロジ装置を使用して、オーバーレイターゲットの最初の（通常の）画像が、１次／高次の回折ビーム（例えば＋１）の１つだけを含む最初の（多波長）放射を使用して取得される。ステップＳ１３で、他の一次／高次回折ビーム（例えば、−１）を含む第２の（多波長）放射を使用するオーバーレイターゲットの第２の（相補的な）画像が得られる。ステップＳ１２及びＳ１３は、（例えば、光学ウェッジを使用して回折次数を分離することによって）同時に実行され得る。ステップＳ１１〜Ｓ１３は、図６のステップＳ１〜Ｓ３に対応する。
ステップＳ１４では、ステップＳ１２及びＳ１３の測定で得られた画像からの強度値を使用して、各ターゲットのスイング曲線又は感度係数関数Ｋ（λ）を決定する。
ステップＳ１５において、少なくとも１つの代表的なスイング曲線又は感度係数関数Ｋ＊（λ）が、ステップＳ１４のスイング曲線から決定される。代表的なスイング曲線は、基板全体又はターゲットのサブセットのみ（例えば、領域ごと）について決定することができる。このステップでは、説明したように、クラスタリング又は他の機械学習手法を使用したり、中央値を使用して回帰を決定したりしてもよい。
ステップＳ１６で、オーバーレイは、（少なくとも１つの）代表的なスイング曲線又は感度係数関数Ｋ＊（λ）を使用して決定される。一実施形態では、オーバーレイは、式４／式５から決定することができる。
上記のターゲットは、測定の目的で特別に設計及び形成された計測ターゲットであるが、他の実施形態では、特性は、基板上に形成されたデバイスの機能部分であるターゲットで測定され得る。多くのデバイスは、規則的なグレーティング状の構造を持っている。本明細書で使用される「ターゲットグレーティング」及び「ターゲット」という用語は、実行される測定のために特別に構造が提供されていることを必要としない。さらに、計測ターゲットのピッチＰは、スキャトロメータの光学システムの分解能限界に近いが、ターゲット部分Ｃのリソグラフィプロセスによって作成された一般的な製品フィーチャの寸法よりもはるかに大きい場合がある。実際にはターゲット内のオーバーレイグレーティングのスペースは、製品の特徴と寸法が類似したより小さな構造を含むように作成することができる。
基板及びパターニングデバイス上で実現されるターゲットの物理的グレーティング構造との関連で、一実施形態は、基板上のターゲットを測定する方法及び／又は測定値を分析し、リソグラフィプロセスに関する情報を取得する方法を説明する機械可読命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータープログラムを含み得る。このコンピュータープログラムは、例えば、図３の装置のユニットＰＵ及び／又は図２の制御ユニットＬＡＣＵ内で実行することができる。そのようなコンピュータープログラムがその中に記憶されているデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク）も提供され得る。例えば図３に示されるタイプの既存のメトトロジ装置がすでに生産及び／又は使用されている場合、本発明は、プロセッサにステップＳ１４〜Ｓ１６を実行させオーバーレイエラーを計算するための更新されたコンピュータープログラム製品の提供によって実施することができる。
プログラムは、任意選択で、光学システム、基板支持体などを制御して、適切な複数のターゲット上の非対称性を測定するためのステップＳ１２〜Ｓ１５を実行するように構成されてもよい。
光学リソグラフィの文脈における本発明の実施形態の使用について上記で特定の言及がなされたが、本発明は他の用途、例えばインプリントリソグラフィで使用され得、文脈が許す場合には光リソグラフィに限定されないことが理解されよう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィが基板上に作成されたパターンを定義する。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されるレジストの層に押し込まれ、電磁放射、熱、圧力、又はそれらの組み合わせを適用することによってレジストが硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジストから移動してパターンを残す。
本発明によるさらなる実施形態は、以下の番号が付けられた節に記載されている。
１．基板上のターゲットの特性を決定する方法であって、
複数の強度非対称測定値を取得し、各強度非対称性測定値は、基板上に形成されたターゲットに関連し、
複数の強度非対称測定値から、各ターゲットに対応する感度係数を決定し、
前のステップで決定された感度係数から、複数のターゲット又はそれらのうちの１つより大きいサブセットの代表的な感度係数を決定し、
前記代表的な感度係数を使用して、ターゲットの前記特性を決定する方法。
２．前記ターゲットの特性がオーバーレイを含む、第１項に記載の方法。
３．感度係数が、オーバーレイを強度の非対称性に関連付ける比例定数を表す、第１項又は第２項に記載の方法。
４．各ターゲットの前記代表的な感度係数を使用して、前記複数のターゲットの前記特性を決定することを含む、第１項、第２項又は第３項に記載の方法。
５．前記サブセットの各ターゲットの前記代表的な感度係数を使用して、複数のターゲットのサブセットの前記特性を決定することを含む、第１項、第２項又は第３項に記載の方法。
６．代表的な感度係数を決定することは、複数のターゲットの感度係数の中央値を決定することを含む、先行するいずれかの項に記載の方法。
７．前記複数の強度非対称測定値が、複数の異なる照射特性を有する放射を使用して実行される、第１から３項のいずれか一項に記載の方法。
８．前記複数の異なる照射特性が、複数の異なる波長及び／又は偏光を含む、第７項に記載の方法。
９．前記各ターゲットに対応する感度係数を決定することは、各ターゲットの照射特性に依存する感度係数関数を決定し、
代表的な感度係数を決定することは、代表的な照射特性に依存する感度係数関数を決定することを含む、第７項又は第８項に記載の方法。
１０．機械学習プロセスを実行して、照射特性に依存する感度係数関数をグループに分類することを含む、第９項に記載の方法。
１１．機械学習プロセスがクラスタリングプロセスである、第１０項に記載の方法。
１２．前記複数のターゲットのすべてについてターゲットの特性を決定する際に使用するための、前記グループの１つから単一の代表的な照射特性に依存する感度係数関数を決定することを含む、第１０項又は第１１項に記載の方法。
１３．前記グループのそれぞれについて、グループを代表する照射特性に依存する感度係数関数を決定することを含む、第１０項又は第１１項に記載の方法。
１４．前記複数のターゲット及び／又は前記グループのうちの１つ若しくは複数について、代表的な照射特性に依存する感度係数関数を決定することは、各照射特性における複数のターゲット又は適切なグループに対応する感度係数の中央値を介して回帰することを含む、第９項から第１３項のいずれかの項に記載の方法。
１５．前記ターゲットが、第１のバイアスを有する第１のサブターゲット及び第２のバイアスを有する第２のサブターゲットを含み、前記ターゲットの前記特性を決定する前記ステップが、前記第１のサブターゲット及び第２のサブターゲットの両方から非対称測定の組み合わせを使用することを含む、第１項から第１４項のいずれか１項に記載の方法。
１６． 前記ターゲットが単一のサブターゲットを含む、第１項から第１４項のいずれか一項に記載の方法。
１７． メトトロジ装置であって、
ターゲットを放射で照らすように構成された照射システムと、
ターゲットの照射から生じる散乱放射を検出するように構成された検出システムとを含み、
前記メトトロジ装置は、第１項から第１６項のいずれかの方法を実行するように動作可能である装置。
１８．適切なプロセッサ制御装置上で実行されると、プロセッサ制御装置に第１項から第１６項のいずれか一項の方法を実行させる、プロセッサ可読命令を含むコンピュータープログラム。
１９．第１８項に記載のコンピュータープログラムを含むコンピュータープログラムキャリア。
本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、約３６５、３５５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの波長を有する）、紫外線（ＥＵＶ）放射（たとえば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を持つ）、及びイオンビームや電子ビームなどの粒子ビーム及び極端な超紫外線を含む、すべてのタイプの電磁放射を包含する。
文脈が許す場合、「レンズ」という用語は、屈折、反射、磁気、電磁気、及び静電コンポーネントを含む、様々なタイプのコンポーネントの任意の１つ又は組み合わせを指すことができる。
特定の実施形態の前述の説明は、本発明の一般的な性質を完全に明らかにするので、他の人は、当業者の知識を適用することによって、過度の実験なしに、本発明の一般的な概念から逸脱することなく、特定の実施形態などの様々な用途に容易に修正及び／又は適応することができる。したがって、そのような適合及び修正は、本明細書に提示される教示及びガイダンスに基づいて、開示された実施形態の同等物の意味及び範囲内にあることが意図されている。本明細書の用語又は用語は、例示による説明を目的とするものであり、限定ではなく、本明細書の用語又は用語は、教示及びガイダンスに照らして当業者によって解釈されるべきであることが理解されるべきである。
本発明の幅及び範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの同等物に従ってのみ定義されるべきである。

Claims (15)

  1. 基板上のターゲットの特性を決定する方法であって、
    複数の強度非対称測定値を取得し、各強度非対称性測定値は、基板上に形成されたターゲットに関連し、
    複数の強度非対称測定値から、各ターゲットに対応する感度係数を決定し、
    前のステップで決定された感度係数から、前記複数のターゲット又はその１つより大きいサブセットの代表的な感度係数を決定し、
    前記代表的な感度係数を使用して、ターゲットの前記特性を決定する、方法。
  2. 前記ターゲットの特性がオーバーレイを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 感度係数が、オーバーレイを強度の非対称性に関連付ける比例定数を表す、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 各ターゲットの前記代表的な感度係数を使用して、前記複数のターゲットの前記特性を決定することを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 前記サブセットの各ターゲットの前記代表的な感度係数を使用して、複数のターゲットのサブセットの前記特性を決定することを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
  6. 代表的な感度係数を決定することは、複数のターゲットの感度係数の中央値を決定することを含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 前記複数の強度非対称測定が、複数の異なる照射特性を有する放射を使用して実行される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記複数の異なる照射特性が、複数の異なる波長及び／又は偏光を含む、請求項７に記載の方法。
  9. 前記各ターゲットに対応する感度係数を決定することは、各ターゲットの照射特性に依存する感度係数関数を決定することを含み、
    前記代表的な感度係数を決定することは、代表的な照射特性に依存する感度係数関数を決定することを含む、請求項７又は８に記載の方法。
  10. 機械学習プロセスを実行して、照射特性に依存する感度係数関数をグループに分類することを含む、請求項９に記載の方法。
  11. 機械学習プロセスがクラスタリングプロセスである、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記複数のターゲットのすべてについてターゲットの特性を決定する際に使用するための、前記グループの１つから単一の代表的な照射特性に依存する感度係数関数を決定することを含む、請求項１０又は請求項１１に記載の方法。
  13. 前記グループのそれぞれについて、グループを代表する照射特性に依存する感度係数関数を決定することを含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
  14. 前記複数のターゲット及び／又は前記グループのうちの１つ若しくは複数について、代表的な照射特性に依存する感度係数関数を決定することは、各照射特性における複数のターゲット又は適切なグループに対応する感度係数の中央値を介して回帰することを含む、請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
  15. 前記ターゲットが、第１のバイアスを有する第１のサブターゲット及び第２のバイアスを有する第２のサブターゲットを含み、前記ターゲットの前記特性を決定する前記ステップが、前記第１のサブターゲットおよび第２のサブターゲットの両方から非対称測定の組み合わせを使用することを含む、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
JP2020566573A 2018-05-29 2019-05-01 基板上のターゲットの特性を決定する方法 Active JP7098756B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18174831.0 2018-05-29
EP18174831.0A EP3575874A1 (en) 2018-05-29 2018-05-29 Metrology method, apparatus and computer program
PCT/EP2019/061165 WO2019228738A1 (en) 2018-05-29 2019-05-01 Metrology method, apparatus and computer program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021525900A true JP2021525900A (ja) 2021-09-27
JP7098756B2 JP7098756B2 (ja) 2022-07-11

Family

ID=62486462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020566573A Active JP7098756B2 (ja) 2018-05-29 2019-05-01 基板上のターゲットの特性を決定する方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11009345B2 (ja)
EP (1) EP3575874A1 (ja)
JP (1) JP7098756B2 (ja)
KR (1) KR102525482B1 (ja)
CN (1) CN112352202B (ja)
TW (1) TWI734983B (ja)
WO (1) WO2019228738A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10964566B2 (en) * 2018-06-29 2021-03-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Go., Ltd. Machine learning on overlay virtual metrology
CN111307073B (zh) * 2020-03-16 2022-12-06 湖南米艾西测控技术有限公司 一种测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置
JP7391806B2 (ja) * 2020-09-16 2023-12-05 キオクシア株式会社 インプリント装置、情報処理装置、及びインプリント方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07275854A (ja) * 1994-04-07 1995-10-24 Nec Corp ろ過装置
JP2008072096A (ja) * 2006-08-15 2008-03-27 Tokyo Electron Ltd バッファタンク、中間貯留装置、液処理装置及び処理液の供給方法
WO2018059824A1 (en) * 2016-09-27 2018-04-05 Asml Netherlands B.V. Metrology recipe selection

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7804994B2 (en) * 2002-02-15 2010-09-28 Kla-Tencor Technologies Corporation Overlay metrology and control method
US7619737B2 (en) * 2007-01-22 2009-11-17 Asml Netherlands B.V Method of measurement, an inspection apparatus and a lithographic apparatus
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036597A1 (nl) 2008-02-29 2009-09-01 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, and device manufacturing method.
NL2005162A (en) 2009-07-31 2011-02-02 Asml Netherlands Bv Methods and scatterometers, lithographic systems, and lithographic processing cells.
KR101642033B1 (ko) 2009-08-24 2016-07-22 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 메트롤로지 방법 및 장치, 리소그래피 장치, 리소그래피 처리 셀 및 메트롤로지 타겟들을 포함하는 기판
NL2007425A (en) 2010-11-12 2012-05-15 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, and device manufacturing method.
US10132763B2 (en) * 2012-07-23 2018-11-20 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic system and device manufacturing method
US10242290B2 (en) * 2012-11-09 2019-03-26 Kla-Tencor Corporation Method, system, and user interface for metrology target characterization
KR101890783B1 (ko) * 2013-11-26 2018-08-22 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 계측을 위한 방법, 장치 및 기판
CN111338187A (zh) * 2014-08-29 2020-06-26 Asml荷兰有限公司 度量方法、目标和衬底
US10430719B2 (en) * 2014-11-25 2019-10-01 Stream Mosaic, Inc. Process control techniques for semiconductor manufacturing processes
CN107111250B (zh) * 2014-11-26 2019-10-11 Asml荷兰有限公司 度量方法、计算机产品和系统
JP6510658B2 (ja) * 2015-02-04 2019-05-08 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． メトロロジの方法及び装置、コンピュータプログラム、並びにリソグラフィシステム
NL2016631A (en) * 2015-04-21 2016-10-24 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, computer program and lithographic system.
WO2016177548A1 (en) * 2015-05-07 2016-11-10 Asml Netherlands B.V. Metrology method and apparatus, computer program and lithographic system
NL2017271A (en) * 2015-08-20 2017-02-22 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, substrates for use in such methods, lithographic system and device manufacturing method
NL2017300A (en) * 2015-08-27 2017-03-01 Asml Netherlands Bv Method and apparatus for measuring a parameter of a lithographic process, substrate and patterning devices for use in the method
CN108139682B (zh) * 2015-10-02 2020-12-25 Asml荷兰有限公司 量测方法和设备、计算机程序及光刻系统
CN116936393A (zh) * 2016-02-24 2023-10-24 科磊股份有限公司 光学计量的准确度提升
CN111736436B (zh) * 2016-04-22 2023-08-18 Asml荷兰有限公司 堆叠差异的确定和使用堆叠差异的校正
EP3293574A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-14 ASML Netherlands B.V. Metrology method, apparatus and computer program
WO2018087207A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-17 Asml Netherlands B.V. Design and correction using stack difference
EP3333633A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-13 ASML Netherlands B.V. Methods and apparatus for predicting performance of a measurement method, measurement method and apparatus
EP3358413A1 (en) * 2017-02-02 2018-08-08 ASML Netherlands B.V. Metrology method, apparatus and computer program
US10656535B2 (en) * 2017-03-31 2020-05-19 Imec Vzw Metrology method for a semiconductor manufacturing process
US11248905B2 (en) * 2017-08-16 2022-02-15 Kla-Tencor Corporation Machine learning in metrology measurements
JP7050150B2 (ja) * 2017-09-22 2022-04-07 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． パターニングプロセスパラメータを決定する方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07275854A (ja) * 1994-04-07 1995-10-24 Nec Corp ろ過装置
JP2008072096A (ja) * 2006-08-15 2008-03-27 Tokyo Electron Ltd バッファタンク、中間貯留装置、液処理装置及び処理液の供給方法
WO2018059824A1 (en) * 2016-09-27 2018-04-05 Asml Netherlands B.V. Metrology recipe selection

Also Published As

Publication number Publication date
CN112352202A (zh) 2021-02-09
CN112352202B (zh) 2024-04-09
EP3575874A1 (en) 2019-12-04
KR102525482B1 (ko) 2023-04-24
TW202004360A (zh) 2020-01-16
US11009345B2 (en) 2021-05-18
US20190368867A1 (en) 2019-12-05
KR20210003248A (ko) 2021-01-11
JP7098756B2 (ja) 2022-07-11
TWI734983B (zh) 2021-08-01
WO2019228738A1 (en) 2019-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6771612B2 (ja) メトロロジ方法及び装置、コンピュータプログラム、並びにリソグラフィシステム
US10423077B2 (en) Metrology method and apparatus, computer program and lithographic system
US8797554B2 (en) Determining a structural parameter and correcting an asymmetry property
JP6251386B2 (ja) クリティカルディメンション関連特性を決定する方法、検査装置およびデバイス製造方法
US9879988B2 (en) Metrology method and apparatus, computer program and lithographic system
US10598483B2 (en) Metrology method, apparatus and computer program
KR102416276B1 (ko) 패터닝 프로세스 파라미터를 결정하는 방법
KR20200014829A (ko) 계측 파라미터 결정 및 계측 레시피 선택
JP2022504488A (ja) メトトロジ方法、パターニングデバイス、装置及びコンピュータプログラム
JP7098756B2 (ja) 基板上のターゲットの特性を決定する方法
TWI790651B (zh) 改良所關注參數之量測的方法、處理配置、微影設備及度量衡設備
TWI793593B (zh) 包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法
KR20210090696A (ko) 리소그래피 프로세스의 파라미터를 측정하기 위한 타겟
CN113196175A (zh) 测量图案化过程的参数的方法、量测设备、目标
WO2021250034A1 (en) A target for measuring a parameter of a lithographic process
TW202232247A (zh) 包括目標配置之基板、及相關聯之至少一圖案化裝置、微影方法及度量衡方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220628

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220629

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7098756

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150