JP2023509480A - 軟x線スキャタロメトリに依拠するオーバレイ計測方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本件特許出願では、「軟X線スキャタロメトリによるオーバレイ及びエッジ配置誤差計測システム及び方法」(System and Method for Measuring Overlay and Edge Placement Error With Soft X-ray Scatterometry)と題する2020年1月7日付米国仮特許出願第62/958089号に基づき米国特許法第119条の規定による優先権を主張し、参照によりその主題の全容を本願に繰り入れる。
オーバレイ誤差=OFFSET((D1+D2)/(D1-D2)) (2)
Claims (22)
- 計量システムであって、
基板上に配された計測ターゲットの第1インスタンスを、10~5000電子ボルトの範囲内のエネルギを有するSXR輻射ビームで以て照明するよう構成された軟X線(SXR)照明源を備え、前記計測ターゲットが、前記基板の上方、第1高さに作成されている第1層内に配された第1構造と、前記基板の上方、第2高さに作成されている第2層内に配された第2構造とを有し、
前記入射X線輻射ビームに応じ前記計測ターゲットから散乱されてくる一群のX線輻射のうち、一通り又は複数通りの非0次回折波にそれぞれ係る複数通りの強度を、検出するよう構成されたX線検出器を備え、
情報処理システムを備え、その情報処理システムが、
前記計測ターゲット又は対応するインダイ能動デバイス構造に係るオーバレイ誤差値を、前記一通り又は複数通りの非0次回折波それぞれにおける前記複数通りの検出強度に基づき推定するよう、構成されている計量システム。 - 請求項1に記載の計量システムであって、前記X線検出器が、更に、前記入射X線輻射ビームに応じ前記計測ターゲットから散乱されてくる前記一群のX線輻射のうち、0次回折波に係る強度を検出するよう構成されており、前記情報処理システムが、更に、
前記計測ターゲットの形状を特徴付ける1個又は複数個のパラメータの値を、前記0次回折波における前記検出強度、前記一通り又は複数通りの非0次X線回折波それぞれにおける前記複数通りの検出強度、或いはそれらの何らかの組合せに基づき推定し、
前記計測ターゲットのエッジ配置誤差の値を、前記オーバレイ推定値と、前記計測ターゲットの前記形状を特徴付ける前記1個又は複数個のパラメータの前記推定値とに基づき推定するよう、
構成されている計量システム。 - 請求項1に記載の計量システムであって、前記SXR照明源が、更に、前記基板上に配された前記計測ターゲットの第2インスタンスを、前記SXR輻射ビームで以て照明するよう構成されており、前記計測ターゲットの前記第1インスタンスの前記第1構造が、前記計測ターゲットの前記第1インスタンスの前記第2構造から、前記第1層に揃う方向にてあるオフセット距離分だけオフセットしており、前記計測ターゲットの前記第2インスタンスの前記第1構造が、前記計測ターゲットの前記第2インスタンスの前記第2構造から、前記第1層に揃う方向とは逆方向にて前記オフセット距離分だけオフセットしており、前記X線検出器が、前記入射X線輻射ビームに応じ前記計測ターゲットの前記第2インスタンスから散乱されてくる一群のX線輻射のうち、一通り又は複数通りの非0次回折波にそれぞれ係る複数通りの強度を検出するよう構成されており、前記計測ターゲットに係る前記オーバレイ誤差値の前記推定が、前記計測ターゲットの前記第1インスタンスに係る+1次回折波及び-1次回折波における前記検出強度間の差異と、前記計測ターゲットの前記第2インスタンスに係る前記+1次回折波及び前記-1次回折波における前記検出強度間の差異とに基づくものである計量システム。
- 請求項1に記載の計量システムであって、前記計測ターゲットに係る前記オーバレイ誤差値の前記推定が、物理的に根拠のある計測モデルによる、前記一通り又は複数通りの非0次回折波における前記検出強度の当て嵌め分析に基づくものである計量システム。
- 請求項1に記載の計量システムであって、前記SXR輻射ビームが、それぞれ別々の定格入射角、別々の定格アジマス角又はその双方での複数の計測インスタンスにて、前記計測ターゲット上に入射する計量システム。
- 請求項5に記載の計量システムであって、前記計測ターゲットに係る前記オーバレイ誤差値の前記推定が、前記複数の計測インスタンスそれぞれでの、前記一通り又は複数通りの非0次回折波における前記複数通りの強度の変調に基づくものである計量システム。
- 請求項1に記載の計量システムであって、前記計測ターゲット又は前記対応するインダイターゲットに係る前記オーバレイ誤差値が、訓練済の機械学習式計測モデルにより、前記一通り又は複数通りの非0次回折波における前記検出強度から直接決定される計量システム。
- 請求項7に記載の計量システムであって、前記計測ターゲットが周期的でない計量システム。
- 請求項7に記載の計量システムであって、前記軟X線(SXR)照明源が、更に、複数個の実験計画法(DOE)計測ターゲットを、10~5000電子ボルトの範囲内のエネルギを有する前記SXR輻射ビームで以て照明するよう構成されており、前記X線検出器が、更に、前記入射X線輻射ビームに応じ前記複数個のDOE計測ターゲットそれぞれから散乱されてくる一群のX線輻射のうち、一通り又は複数通りの非0次回折波にそれぞれ係る複数通りの強度を検出するよう構成されており、前記情報処理システムが、更に、前記DOE計測ターゲット又は対応するインダイターゲットそれぞれに係る既知値のオーバレイ誤差及び前記検出された複数通りの強度に基づき前記機械学習式計測モデルを訓練するよう構成されている計量システム。
- 請求項9に記載の計量システムであって、前記既知値のオーバレイ誤差が、参照計量システムによる前記DOE計測ターゲット又は対応するインダイターゲットの計測をもとに決定されている計量システム。
- 請求項1に記載の計量システムであって、前記対応するインダイ能動デバイス構造に係る前記オーバレイ誤差値の前記決定が、前記一通り又は複数通りの非0次回折波それぞれにおける前記複数通りの検出強度に基づいており前記計測ターゲットに係る前記オーバレイ誤差推定値と、補正値との総和を伴うものである計量システム。
- 請求項1に記載の計量システムであって、前記第1層がレジスト層である計量システム。
- 請求項1に記載の計量システムであって、前記計測ターゲットが、スクライブライン内に配されたデザインルールターゲット、或いはインダイ能動デバイス構造である計量システム。
- 請求項1に記載の計量システムであって、前記対応するインダイ能動デバイス構造が周期的でない計量システム。
- 基板上に配されたデザインルールターゲットの第1インスタンスを、10~5000電子ボルトの範囲内のエネルギを有する軟X線(SXR)輻射ビームで以て照明し、但し前記デザインルールターゲットを多層ターゲットとし、
前記入射SXR輻射ビームに応じ前記デザインルールターゲットの前記第1インスタンスから散乱されてくる一群のSXR輻射のうち、±1次回折波に係る第1の複数通りの強度を検出し、
前記デザインルールターゲットの前記第1インスタンスに係る第1オーバレイ誤差値を、前記±1次回折波における前記第1の複数通りの検出強度に基づき推定し、
第1インダイ能動デバイス構造に係るオーバレイ誤差値を、走査型電子顕微鏡による前記第1インダイ能動デバイス構造の計測を踏まえて推定し、但し前記デザインルールターゲットの前記第1インスタンスと前記第1インダイ能動デバイス構造とが同じ製造プロセスルールに従い作成されており、
前記第1インダイ能動デバイス構造に係る前記オーバレイ誤差値と、前記デザインルールターゲットの前記第1インスタンスに係る前記第1オーバレイ誤差値とに基づきオーバレイ校正値を決定する方法。 - 請求項15に記載の方法であって、更に、
前記デザインルールターゲットの第2インスタンスを、10~5000電子ボルトの範囲内のエネルギを有するSXR輻射ビームで以て照明し、
前記入射SXR輻射ビームに応じ前記デザインルールターゲットの前記第2インスタンスから散乱されてくる一群のSXR輻射のうち、±1次回折波にそれぞれ係る第2の複数通りの強度を検出し、
前記デザインルールターゲットの前記第2インスタンスに係るオーバレイ誤差値を、前記±1次回折波における前記複数通りの検出強度に基づき推定し、
第2インダイ能動デバイス構造に係るオーバレイ誤差値を、前記デザインルールターゲットの前記第2インスタンスに係る前記オーバレイ誤差値と、前記オーバレイ校正値との総和に基づき推定する方法。 - 請求項15に記載の方法であって、前記オーバレイ校正値が、前記第1インダイ能動デバイス構造に係る前記オーバレイ誤差値と、前記デザインルールターゲットの前記第1インスタンスに係る前記第1オーバレイ誤差値との間の差異である方法。
- 請求項15に記載の方法であって、更に、
前記デザインルールターゲットの前記第1インスタンスに係る第2オーバレイ誤差値を、前記走査型電子顕微鏡による前記デザインルールターゲットの前記第1インスタンスの計測を踏まえて推定する方法であり、前記オーバレイ校正値の前記決定が、前記デザインルールターゲットの前記第1インスタンスに係る前記第1・第2オーバレイ誤差値間の差異と、前記第1インダイ能動デバイス構造に係る前記オーバレイ誤差値と前記デザインルールターゲットの前記第1インスタンスに係る前記第2オーバレイ誤差値との間の差異とに基づくものである方法。 - 請求項16に記載の方法であって、更に、
前記入射X線輻射ビームに応じ前記デザインルールターゲットの前記第2インスタンスから散乱されてくる前記一群のX線輻射のうち、0次回折波に係る強度を検出し、
前記デザインルールターゲットの形状を特徴付ける1個又は複数個のパラメータの値を、前記0次回折波における前記検出強度、前記±1次回折波における前記複数通りの検出強度、或いはそれらの何らかの組合せに基づき推定し、
前記デザインルールターゲットの前記第2インスタンスのエッジ配置誤差の値を、前記デザインルールターゲットの前記第2インスタンスに係る前記オーバレイ誤差値と、前記デザインルールターゲットの前記第2インスタンスの前記形状を特徴付ける前記1個又は複数個のパラメータの前記値とに基づき推定する方法。 - 請求項15に記載の方法であって、前記デザインルールターゲットが、スクライブライン内に配されており、或いはインダイ能動デバイス構造である方法。
- 請求項15に記載の方法であって、前記インダイ能動デバイス構造が周期的でない方法。
- 計量システムであって、
基板上に配された計測ターゲットの第1インスタンスを、10~5000電子ボルトの範囲内のエネルギを有するSXR輻射ビームで以て照明するよう構成された軟X線(SXR)照明源を備え、前記計測ターゲットが、前記基板の上方、第1高さに作成されている第1層内に配された第1構造と、前記基板の上方、第2高さに作成されている第2層内に配された第2構造とを有し、
前記入射X線輻射ビームに応じ前記計測ターゲットから散乱されてくる一群のX線輻射のうち、一通り又は複数通りの非0次回折波にそれぞれ係る複数通りの強度を検出するよう構成されたX線検出器を備え、
命令が格納されている非一時的コンピュータ可読媒体を備え、それら命令が1個又は複数個のプロセッサにより実行されたときに、その1個又は複数個のプロセッサにより、
前記計測ターゲット又は対応するインダイ能動デバイス構造に係るオーバレイ誤差値が、前記一通り又は複数通りの非0次回折波それぞれにおける前記複数通りの検出強度に基づき推定される計量システム。
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