JP3980613B2 - 検査装置、サンプル、及び検査方法 - Google Patents
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Description
1)その偏光方向が入射面に平行な光の0次反射率である横磁気反射率(RTM)
2)その偏光方向が入射面に垂直な光の0次反射率である横電気反射率(RTE)
3)その偏光方向が入射面に平行な、0次反射率の光の位相変化(DTM)
4)その偏光方向が入射面に垂直な、0次反射率の光の位相変化(DTE)
放射線ビームを提供するように構成された放射システムと、
サンプルの平坦な基準部(planar reference part)及びサンプルのパターン形成済み部にそれぞれ向けて送られる第1の照明ビーム及び第2の照明ビームを放射線ビームから生成するように構成されたビームスプリッタと、
平坦な基準部及びパターン形成済み部から散乱された放射線の再結合を含む検出ビームを検出するように構成されたビーム検出器とを備える検査装置が提供される。
放射線ビームを提供するステップと、
サンプルの平坦な基準部及びサンプルのパターン形成済み部にそれぞれ向けて送られる第1の照明ビーム及び第2の照明ビームを放射線ビームから生み出すステップと、
平坦な基準部及びパターン形成済み部から散乱された放射線の再結合を含む検出ビームを検出するステップとを含む方法が提供される。
平坦な参照部を第1の照明ビームで照明するステップと、
パターン形成済み部を第2の照明ビームで照明するステップと、
第1及び第2の照明ビームを再結合し、第1の検出ビームを形成するステップと、
第1の検出ビームの光学特性を検出するステップと、
平坦な参照部を第2の照明ビームで照明するステップと、
パターン形成済み部を第1の照明ビームで照明するステップと、
第1及び第2の照明ビームを再結合し、第2の検出ビームを形成するステップと、
第2の検出ビームの光学特性を検出するステップと、
第1及び第2の検出ビームの検出された特性を使用して、サンプルのパターン形成済み部の特性を計算するステップとを含む方法が提供される。
光源1(たとえば、電球など広帯域光源)から光を受けるように構成され、また、広い波長と既知の偏光を有する放射線ビーム4を生成するように構成された第1の偏光子3を備える放射システムと、
偏光子17(たとえば、ビームの偏光を、コントローラ25の制御を受けて360度回転させることが可能な回転偏光子)と、波長に応じて検出ビーム18を検出器23(たとえば、電荷結合素子(CCD)アレイ)上のある位置に回折させるグレーティング19(別法としてプリズムを使用することができる)を備える波長検光子21とを備えるビーム検出器と、
それぞれ直交線形偏光(orthogonal linear polarization)を有する第1及び第2の照明ビーム13、15を放射線ビーム4から生み出すように、また、第1の照明ビーム13をサンプルのパターン形成済み部12(たとえば、シリコン上で処理されたグレーティング構造)に、且つ第2の照明ビーム15をサンプルの平坦な基準部11(たとえば、ベア・シリコン)に向けて送り、その結果、サンプルによって散乱された放射線が、感偏光性ビームスプリッタ7によって再結合され、ビーム検出器に向けて送られる検出ビーム18を形成するように構成されたビームスプリッタ5及び感偏光性ビームスプリッタ7(たとえば、ウォラストン・プリズム又はSavertプレート)とを備える。
光源31(たとえば、電球など広帯域光源)から光を受けるように構成され、また、ある範囲の波長と既知の偏光を有する放射線ビーム34を生成するように構成された第1の偏光子33を備える放射システムと、
回転偏光子57と、検出ビーム52の異なる波長について偏光を検出するように構成された波長検光子53とを備えるビーム検出器と、
それぞれ垂直偏光を有する第1及び第2の照明ビーム41、43を放射線ビーム34から生成するように構成されたウォラストン・プリズム37と、
第1及び第2の照明ビーム41、43をサンプル67上で集束するように構成されたレンズ39であって、ビーム41、43が、サンプル67の平坦な基準部61及びパターン形成済み部63によってそれぞれ散乱されることになる、レンズと、
第1及び第2の散乱されたビーム45、47を第2のウォラストン・プリズム51に向けて送るように構成されたレンズ49であって、第2のウォラストン・プリズム51が、2つの散乱されたビーム45、47を検出ビーム52に再結合するように構成された、レンズとを備える。
3 偏光子
4 放射線ビーム
5 ビームスプリッタ
7 感偏光性ビームスプリッタ
10 矢印
11 平坦な基準部
12 パターン形成済み部
13 第1の照明ビーム
15 第2の照明ビーム
17 偏光子
18 検出ビーム
19 回折格子
21 波長検光子
23 検出器
25 コントローラ
31 光源
33 第1の偏光子
34 放射線ビーム
37 ウォラストン・プリズム
39 レンズ
41 第1の照明ビーム
43 第2の照明ビーム
45 第1の散乱されたビーム
47 第2の散乱されたビーム
49 レンズ
51 第2のウォラストン・プリズム
52 検出ビーム
53 波長検光子
57 回転偏光子
61 平坦な基準部
63 パターン形成済み部
67 サンプル
Claims (33)
- 放射線ビームを提供するように構成された放射システムと、
サンプルの平坦な基準部及び前記サンプルのパターン形成済み部にそれぞれ向けて送られる第1の照明ビーム及び第2の照明ビームを前記放射線ビームから生成するように構成されたビームスプリッタと、
前記平坦な基準部及び前記パターン形成済み部から散乱された放射線の再結合を含む検出ビームを検出するように構成されたビーム検出器とを備える検査装置。 - 前記放射システムが、ある偏光を有する放射線ビームを生成するように構成された第1の偏光子を備え、前記ビーム検出器が、第2の偏光子によって生成された前記検出ビームの、異なる偏光の強度を検出するように構成され、前記ビームスプリッタが、垂直偏光を有する第1及び第2の照明ビームを前記放射線ビームから生成するように構成された第1の感偏光性ビームスプリッタである、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の感偏光性ビームスプリッタが、前記平坦な基準部及び前記パターン形成済み部から散乱された前記放射線を再結合し、前記検出ビームを形成するように構成される、請求項2に記載の装置。
- 前記平坦な基準部及び前記パターン形成済み部から散乱された前記放射線を再結合し、前記検出ビームを形成するように構成された第2の感偏光性ビームスプリッタをさらに備える、請求項2に記載の装置。
- 前記第1の感偏光性ビームスプリッタがウォラストン・プリズムである、請求項2に記載の装置。
- 前記第1の感偏光性ビームスプリッタがサバートプレートである、請求項2に記載の装置。
- 前記ビーム検出器が回転偏光子を備える、請求項2に記載の装置。
- 前記放射システムが、広い波長を有する放射線ビームを提供するように構成され、前記ビーム検出器が、異なる波長で前記検出ビームの光強度を検出するように構成された波長検光子を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記波長検光子が、異なる波長を有する光を前記検出ビームから分離するように構成された格子を備える、請求項8に記載の装置。
- 前記波長検光子が、異なる波長を有する光を前記検出ビームから分離するように構成されたプリズムを備える、請求項8に記載の装置。
- 前記波長検光子が、前記検出ビーム内に存在する光の強度を検出するように構成された感光性アレイを備える、請求項8に記載の装置。
- 前記サンプルを保持するように、また前記第1及び第2の照明ビームに対して移動するように構成されたサンプル・テーブルを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記サンプル・テーブルが、前記パターン形成済み部及び前記平坦な基準部をそれぞれ前記第1及び第2の照明ビームを用いて検査することができる第1の位置から、前記パターン形成済み部及び前記平坦な基準部をそれぞれ前記第2及び第1の照明ビームを用いて検査することができる第2の位置に、前記パターン形成済み部及び前記平坦な基準部を移動するように構成される、請求項12に記載の装置。
- 前記第1及び第2の照明ビームが、前記サンプルの前記パターン形成済み部の表面に対して実質的に垂直な方向を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記第1及び第2の照明ビームが、前記サンプルの前記パターン形成済み部の表面の法線に対して0度より大きい入射角を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記検出ビームが、前記パターン形成済み部の表面の法線に対して0度より大きい反射角を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記第1及び第2の照明ビームの前記入射角及び反射角が実質的に等しい、請求項15に記載の装置。
- 前記入射角を変えることができる、請求項15に記載の装置。
- 前記サンプルの前記パターン形成済み部が格子を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記サンプルの前記平坦な基準部が、複数の層を有する平坦なスタックを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記パターン形成済み部の(a)RTM、又は(b)DTM、又は(c)RTE、又は(d)DTE、又は(a)〜(d)の任意の組合せを決定するように構成されたコントローラを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラが、前記パターン形成済み部のDTM及びDTEを決定するように構成される、請求項21に記載の装置。
- 前記コントローラが、(a)〜(d)の1つだけを決定するように構成される、請求項21に記載の装置。
- その表面上に平坦な基準部及びパターン形成済み部を有する、請求項1に記載の装置内で使用するためのサンプル。
- サンプルのパターン形成済み部を検査するための方法であって、
放射線ビームを提供するステップと、
前記サンプルの平坦な基準部及び前記サンプルのパターン形成済み部にそれぞれ向けて送られる第1の照明ビーム及び第2の照明ビームを前記放射線ビームから生成するステップと、
前記平坦な基準部及び前記パターン形成済み部から散乱された放射線の再結合を含む検出ビームを検出するステップとを含む方法。 - 前記放射線ビームを提供するステップが、ある偏光を有する放射線ビームを生成するステップを含み、前記検出ビームを検出するステップが、前記検出ビームの、異なる偏光の強度を検出するステップを含み、前記第1及び第2の照明ビームを生み出すステップが、垂直偏光を有する第1及び第2の照明ビームを生み出すステップを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記放射線ビームを提供するステップが、広い波長を有する放射線ビームを提供するステップを含み、前記検出ビームを検出するステップが、異なる波長で前記検出ビームの光強度を検出するステップを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記パターン形成済み部及び前記平坦な基準部をそれぞれ前記第1及び第2の照明ビームを用いて検査することができる第1の位置から、前記パターン形成済み部及び前記平坦な基準部をそれぞれ前記第2及び第1の照明ビームを用いて検査することができる第2の位置に、前記パターン形成済み部及び前記平坦な基準部を移動するステップをさらに含む、請求項25に記載の方法。
- 前記第1及び第2の照明ビームが、前記サンプルの前記パターン形成済み部の表面に対して実質的に垂直な方向を有する、請求項25に記載の方法。
- 前記第1及び第2の照明ビームが、前記サンプルの前記パターン形成済み部の表面の法線に対して0度より大きい入射角を有する、請求項25に記載の方法。
- 前記パターン形成済み部の(a)RTM、又は(b)DTM、又は(c)RTE、又は(d)DTE、又は(a)〜(d)の任意の組合せを決定するステップを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記パターン形成済み部のDTM及びDTEを決定するステップを含む、請求項31に記載の方法。
- サンプルのパターン形成済み部を検査するための方法であって、
平坦な参照部を第1の照明ビームで照明するステップと、
前記パターン形成済み部を第2の照明ビームで照明するステップと、
前記第1及び第2の照明ビームを再結合し、第1の検出ビームを形成するステップと、
前記第1の検出ビームの光学特性を検出するステップと、
前記平坦な参照部を前記第2の照明ビームで照明するステップと、
前記パターン形成済み部を前記第1の照明ビームで照明するステップと、
前記第1及び第2の照明ビームを再結合し、第2の検出ビームを形成するステップと、
前記第2の検出ビームの光学特性を検出するステップと、
前記第1及び第2の検出ビームの前記検出された特性を使用して、前記サンプルの前記パターン形成済み部の特性を計算するステップとを含む方法。
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