JP6346296B2 - メトロロジー方法及び装置、基板、リソグラフィシステム並びにデバイス製造方法 - Google Patents

メトロロジー方法及び装置、基板、リソグラフィシステム並びにデバイス製造方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０１４年２月３日に出願のヨーロッパ特許出願第１４１５３６１１号の利益を請求し、参照により全体が本明細書に組み込まれる。
[0002] 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メトロロジーのための方法及び装置、並びにリソグラフィ技術を使用してデバイスを製造する方法に関する。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に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）の製造に使用可能である。このような場合、代替的に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すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
[0004] 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。クリティカルディメンション（ＣＤ）を測定するためにしばしば使用される走査型電子顕微鏡や、デバイス内の２つの層のアライメントの正確さであるオーバーレイを測定するための専門ツールを含み、このような測定を行うための様々なツールが知られている。最近、リソグラフィ分野で使用するために様々な形式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、放射ビームをターゲット上に誘導し、散乱放射線の１つ以上の特性、例えば、波長の関数としての単一反射角における強度、反射角の関数としての１つ以上の波長における強度、又は反射角の関数としての偏光を測定して、そこからターゲットについて関心のある特性を決定できる「スペクトル」を求める。関心のある特性の決定は、様々な技術、例えば、厳密結合波解析又は有限要素法などの反復手法によるターゲット構造の再構築、ライブラリ探索、及び主成分分析によって実行することができる。
[0005] 従来のスキャトロメータによって使用されるターゲットは比較的大きい、例えば、４０μｍ×４０μｍの格子であり、測定ビームは、その格子より小さいスポットを生成する（即ち、格子は充填不足である）。これは、無限と見なすことができるので、ターゲットの数学的再構築を単純化するものである。しかし、例えば、スクライブレーン内にではなく、プロダクトフィーチャ間に位置決めできるように、ターゲットのサイズを、例えば、１０μｍ×１０μｍ以下に縮小するために、格子が測定スポットより小さくなる（即ち、格子は過剰充填である）メトロロジーが提案されている。通常、このようなターゲットは、ゼロ次の回折（鏡面反射に対応するもの）がブロックされ、より高次のもののみが処理される、暗視野スキャトロメータを使用して測定される。暗視野メトロロジーの例は、その文献が参照により全体として本明細書に取り入れられる国際特許出願第２００９／０７８７０８号及び国際特許出願第２００９／１０６２７０号において見つけることができる。この技術の更なる発展例は、米国特許出願第２０１１００２７７０４Ａ号、米国特許出願第２０１１００４３７９１Ａ号、米国特許出願第２０１２００４４４７０号、米国特許出願第２０１２／０１２３５８１号、米国特許出願第２０１３／０２７１７４０Ａ１号、及び国際特許出願第２０１３１４３８１４Ａ１号という公開された特許公報に記載されている。
[0006] 回折次数の暗視野検出を使用する回折ベースのオーバーレイは、より小さいターゲット上でのオーバーレイ測定を可能にする。これらのターゲットは、照明スポットより小さくなる可能性があり、ウェーハ上のプロダクト構造によって取り囲むことができる。複合格子ターゲットを使用して、１つの像において複数の格子を測定することができる。
[0007] 既知のメトロロジー技術では、ターゲットを回転させるか或いは照明モード又は結像モードを変更して−１次及び＋１次の回折次数強度を個別に入手しながら、特定の条件下でターゲットを２回測定することにより、オーバーレイ測定結果が得られる。所与の格子についてこれらの強度を比較すると格子内の非対称の測定値が得られ、オーバーレイ格子内の非対称はオーバーレイエラーのインジケータとして使用することができる。
[0008] 複合格子ターゲット内の個々の格子のサイズが縮小されているので、暗視野像内のエッジ効果（フリンジ）は重大なものになり、ターゲット内の異なる格子の像同士の間でクロストークが発生する可能性がある。この問題に対処するために、上述の米国特許出願第２０１１００２７７０４Ａ号では、「関心領域」（ＲＯＩ）としてそれぞれの格子の像の中央部分のみを選択することを教示している。非対称及びオーバーレイを計算するために、ＲＯＩ内のピクセル値のみが使用される。しかし、更に小さいターゲットを考慮するにつれて、エッジ効果がないように画定できるＲＯＩのサイズは更に少ない数のピクセルに縮小される。その結果として、所与の取得時間の間、測定は本質的によりノイズの多いものになる。その上、ＲＯＩを位置決めする際の変動は、測定した非対称において重大な誤差要因になる。
[0009] 複合ターゲット構造において小さい格子を使用する利益を維持し、従来の公表された技術より正確さを改善することができる、オーバーレイメトロロジーのための技術を提供することが望ましい。
[0010] 本発明の第１の態様は、基板上にリソグラフィプロセスによって形成されたターゲット構造を使用してリソグラフィプロセスの特性を測定する方法を提供するものであり、この方法は、所定の照明条件下でターゲット構造によって回折された放射の所定の一部分を選択する結像システムを使用してターゲット構造の像を形成するステップと、ターゲット構造の像を測定するステップと、測定した像内の１つ以上の関心領域を識別するステップと、１つ以上の関心領域のピクセル値を使用してコンビネーションフィット関数の少なくとも１つの係数の値を決定するステップと、を含み、その係数の値がその特性を示す。
[0011] 本発明の第２の態様は、基板上にリソグラフィプロセスによって形成されたターゲット構造を使用してリソグラフィプロセスの特性を測定するための検査装置を提供するものであり、この装置は、ターゲット構造がそこに形成されている基板のためのサポートと、所定の照明条件下で複合ターゲット構造を照明するための照明システムと、照明条件下でコンポーネントターゲット構造によって回折された放射の所定の一部分を使用して複合ターゲット構造の像を形成するための結像システムと、像を測定するための測定システムと、検出した像内の１つ以上の関心領域を識別し、１つ以上の関心領域のピクセル値を使用してコンビネーションフィット関数の少なくとも１つの係数の値を決定するように配置されたプロセッサと、を含み、その係数の値がその特性を示す。
[0012] 本発明のその他の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については、添付図面に関連して以下に詳細に記載されている。本発明は本明細書に記載されている特定の実施形態に限定されないことは注目に値する。このような実施形態は例示目的のみのために本明細書に提示されている。追加の実施形態は、本明細書に含まれている教示に基づいて関連技術の当業者にとって明らかになるであろう。
[0013] 次に、本発明の実施形態について添付図面に関連して例としてのみ説明する。
本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を描写している。 本発明の一実施形態によるリソグラフィセル又はクラスタを描写している。 （ａ）第１対の照明アパーチャを使用して本発明の実施形態によりターゲットを測定する際に使用するための暗視野スキャトロメータの概略図、（ｂ）所与の照明方向に関するターゲット格子の回折スペクトルの詳細、（ｃ）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その他の照明モードを提供する第２対の照明アパーチャ、並びに（ｄ）第１対及び第２対のアパーチャを組み合わせる第３対の照明アパーチャを含む。 複数格子ターゲット及び基板上の測定スポットの輪郭を描写している。 図３のスキャトロメータ内で得られた図４のターゲットの像を描写している。 本発明の一実施形態により図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諸ステップを示すフローチャートである。 本発明の諸実施形態で使用できるｊｉｎｃ関数のグラフである。 本発明の一実施形態によるコンビネーションフィット関数を示すグラフである。 測定した暗視野スキャトロメータ像を描写している。 本発明の一実施形態によるコンビネーションフィット関数を使用してシミュレートした暗視野像を描写している。 図９及び図１０の像の特定の領域内で測定した強度とシミュレートした強度を比較するグラフである。 図９及び図１０の像の特定の領域内で測定した強度とシミュレートした強度を比較するグラフである。 図９及び図１０の像の特定の領域内で測定した強度とシミュレートした強度を比較するグラフである。 図９及び図１０の像の特定の領域内で測定した強度とシミュレートした強度を比較するグラフである。
[0014] 本発明の実施形態を詳述する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示の環境を提示することが有用であろう。
[0015] 図１はリソグラフィ装置ＬＡを概略的に描写している。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＤＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、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築され、特定のパラメータによりパターニングデバイスを正確に位置決め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支持体又は支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコーティングウェーハ）Ｗを保持するように構築され、特定のパラメータにより基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナ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と、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを投影するように構成された投影システム（例えば、屈折型投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。
[0016] 照明システムは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
[0017] パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、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支持体は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。パターニングデバイス支持体は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
[0018] 本明細書において使用する「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生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに付与されるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
[0019] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。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パネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトマスク、ハーフトーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
[0020] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
[0021] 本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。
[0022] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。
[0023] リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
[0024] 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る。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。
[0025] 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を備えていてもよい。一般に、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータＩＬを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
[0026] 放射ビームＢは、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、２Ｄエンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビーム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を正確に位置決めできる。一般に、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。
[0027] 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。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして周知である）。同様に、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。小さいアライメントマーカはダイ内のデバイスフィーチャ間に含めてもよく、その場合、マーカは可能な限り小さくし、隣接したフィーチャとは異なる結像又はプロセス条件が不要であることが望ましい。アライメントマーカを検出するアライメントシステムについては以下に詳述する。
[0028] 図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
[0029] １．ステップモードでは、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに付与されたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
[0030] ２．スキャンモードでは、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
[0031] ３．別のモードでは、パターニングデバイス支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
[0032] 上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
[0033] リソグラフィ装置ＬＡは、２つの基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂと、露光ステーション及び測定ステーションという２つのステーションと、を有し、その２つのステーション間で基板テーブルを交換できる、いわゆるデュアルステージタイプである。露光ステーションにおいて一方の基板テーブル上の１つの基板を露光している間に、測定ステーションにおいてもう一方の基板テーブルに他の基板を装填し、様々な予備行程を実行することができる。予備工程としては、レベルセンサＬＳを使用して基板の表面制御をマッピングすることと、アライメントセンサＡＳを使用して基板上のアライメントマーカの位置を測定することを含むことができる。これにより、装置のスループットの実質的な増加が可能になる。基板テーブルが測定ステーション並びに露光ステーションにある間に位置センサＩＦが基板テーブルの位置を測定できない場合、基板テーブルの位置を両方のステーションで追跡できるようにするために第２の位置センサを設けてもよい。
[0034] 図２に示されているように、リソグラフィ装置ＬＡは、時にはリソセル又はクラスタとも呼ばれるリソグラフィセルＬＣの一部を形成し、そのリソグラフィセルは基板に対して露光前プロセス及び露光後プロセスを実行するための装置も含む。従来、これらは、レジスト層を付着させるためのスピンコータＳＣ、露光したレジストを現像するためのデベロッパＤＥ、チルプレートＣＨ、及びベイクプレートＢＫを含む。基板ハンドラ又はロボットＲＯは、入出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板を取り上げ、それを異なるプロセス装置間で移動させ、リソグラフィ装置のローディングベイＬＢに届ける。これらのデバイスは、往々にしてまとめてトラックと呼ばれ、トラック制御装置ＴＣＵの制御下にあり、そのトラフィック制御装置ＴＣＵは監視制御システムＳＣＳによってそれ自体が制御され、監視制御システムＳＣＳはリソグラフィ制御装置ＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置も制御する。従って、スループット及び処理効率を最大限にするために、異なる装置を操作することができる。
[0035] 本発明の諸実施形態での使用に適した暗視野メトロロジー装置は図３（ａ）に示されている。格子ターゲットＴ及び回折波は図３（ｂ）により詳細に示されている。暗視野メトロロジー装置は、スタンドアロンデバイスにするか、或いは、リソグラフィ装置ＬＡの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むこともできる。装置全体を通して幾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及び対物レンズ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上に誘導される。これらのレンズは４Ｆ配置の二重配列として配置される。異なるレンズ配置も使用できるが、依然として検出器上に基板像を提供し、同時に空間周波数フィルタリングのために中間瞳面のアクセスを可能にする。従って、放射が基板に入射する角度範囲は、本明細書では（共役）瞳面とも呼ばれる基板平面の空間スペクトルを提示する平面内の空間強度分布を画定することによって選択することができる。特に、これは、対物レンズ瞳面の逆投影像である平面において、レンズ１２と１４の間に適切な形式のアパーチャプレート１３を挿入することによって行うことができる。示されている例では、アパーチャプレート１３は、１３Ｎ及び１３Ｓと表示されている異なる形式を有し、異なる照明モードを選択できるようになっている。この例における照明システムはオフアクシス照明モードを形成する。この第１の照明モードでは、アパーチャプレート１３Ｎは、説明のみのために「北」と指定された方向からのオフアクシスを提供する。第２の照明モードでは、アパーチャプレート１３Ｓを使用して、「南」と表示されている反対方向から同様の照明を提供する。異なるアパーチャを使用することにより、その他の照明モードも可能である。所望の照明モードの外側の不要な光は所望の測定信号と干渉するので、瞳面の残りの部分は望ましいことに暗くなる。
[0036] 図３（ｂ）に示されているように、格子ターゲットＴは、基板Ｗが対物レンズ１６の光軸Ｏに対して直角になるように配置される。照明の光線Ｉが軸Ｏからある角度外れてターゲットＴに衝突すると、ゼロ次光線（実線０）と２つの１次光線（一点鎖線＋１及び二点鎖線−１）を引き起こす。過剰充填された小さいターゲット格子の場合、これらの光線は、メトロロジーターゲットＴ及びその他のフィーチャを含む基板のエリアを覆う多くの平行光線のうちの１つに過ぎないことを覚えておかなければならない。複合格子ターゲットが設けられた場合、ターゲット内のそれぞれの個別格子はそれ自体の回折スペクトルを引き起こすことになる。プレート１３内のアパーチャは（有用な量の光を中に入れるのに必要な）有限幅を有するので、実際に入射光線Ｉはある範囲の角度を占有し、回折波０及び＋１／−１はいくらか広がることになる。小さいターゲットの点広がり関数により、それぞれの次数＋１及び−１は、図示のような単一の理想的な光線ではなく、ある範囲の角度にわたって更に広がることになる。格子ピッチ及び照明角度は、対物レンズに入る１次光線が中央光軸と厳密に位置合わせされるように設計又は調整できることに留意されたい。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されている光線は、単に図においてより容易に区別できるようにするために、いくらかオフアクシスに示されている。
[0037] 少なくとも基板Ｗ上のターゲットによって回折された０次及び＋１次は、対物レンズ１６によって集められ、ビームスプリッタ１５を通って戻される。図３（ａ）に戻ると、第１及び第２の照明モードはいずれも、北（Ｎ）及び南（Ｓ）と表示されている直径方向に正反対のアパーチャを指定することにより例示される。入射光線Ｉが光軸の北側から入る場合、即ち、アパーチャプレート１３Ｎを使用して第１の照明モードが適用される場合、＋１（Ｎ）と表示される＋１回折波が対物レンズ１６に入る。対照的に、アパーチャプレート１３Ｓを使用して第２の照明モードが適用される場合、レンズ１６に入るのは−１回折波（−１（Ｓ）と表示されている）である。
[0038] 第２のビームスプリッタ１７は回折ビームを２つの測定分岐に分割する。第１の測定分岐では、光学システム１８は、ゼロ次及び１次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（瞳面像）を形成する。それぞれの回折次数はセンサ上の異なるポイントにあたるので、画像処理によって複数次数を比較対照することができる。センサ１９によって捕捉された瞳面像は、メトロロジー装置を合焦させるか及び／又は１次ビームの強度測定値を正規化するために使用することができる。また、瞳面像は、本発明の主題ではない、再構築などの多くの測定目的に使用することもできる。
[0039] 第２の測定分岐では、光学システム２０、２２は、センサ２３（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサ）上に基板Ｗ上のターゲットの像を形成する。第２の測定分岐では、瞳面に対して共役の平面内に開口絞り２１が設けられる。開口絞り２１は、センサ２３上に形成されたターゲットの像が−１次ビーム又は＋１次ビームからのみ形成されるようにゼロ次回折ビームをブロックするように機能する。センサ１９及び２３によって捕捉された像は画像プロセッサコントローラＰＵに出力され、その画像プロセッサコントローラＰＵの機能は実行中の測定の特定のタイプによって決まる。「像」という用語は本明細書では広義に使用されることに留意されたい。このため、−１次及び＋１次のうちの一方だけが存在する場合、格子線の像は形成されない。
[0040] 図３に示されているアパーチャプレート１３及び視野絞り２１の特定の形式は単に例である。本発明の他の実施形態では、ターゲットのオンアクシス照明が使用され、オフアクシスアパーチャによる開口絞りを使用して、実質的に唯一の１次回折光をセンサに渡す（その場合、１３及び２１に示されているアパーチャは効果的にスワップされる）。更にその他の実施形態では、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、及びそれ以上の次数のビーム（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。
[0041] 照明をこれらの種々のタイプの測定に対して適応可能にするために、アパーチャプレート１３は、所望のパターンを所定の位置にもたらすために回転するディスクの周りに形成された幾つかのアパーチャパターンを含むことができる。代替的に又は加えて、同じ効果を達成するために１組のプレート１３を設けてスワップすることもできる。変形可能なミラーアレイ又は透過型空間光変調器などのプログラマブル照明デバイスも使用することができる。照明モードを調整するためのもう１つの方法として、移動ミラー又はプリズムを使用することができる。
[0042] アパーチャプレート１３に関して説明したように、結像のための回折次数の選択は、代替的に、瞳絞り２１を変更するか又は異なるパターンを有する瞳絞りを代用するか或いは固定視野絞りをプログラマブル空間光変調器で置き換えることによって達成することができる。その場合、測定光学システムの照明側は一定のままになる可能性があり、第１及び第２のモードを有するのは結像側である。従って、本発明では、効果的に３つのタイプの測定方法が存在し、それぞれが独特の利点及び不利点を有する。１つの方法では、種々の次数を測定するために照明モードが変更される。もう１つの方法では、結像モードが変更される。第３の方法では、照明モードと結像モードが不変のままになるが、ターゲットは１８０度回転される。それぞれの場合、所望の効果は同じであり、即ち、ターゲットの回折スペクトルにおいて互いに対称的に反対側にある、非ゼロ次回折放射の第１及び第２の部分を選択することである。原則的に、次数の所望の選択は、照明モードと結像モードを同時に変更するという組合せによって得られるが、利点なしのために不利点をもたらす可能性があり、従って、これ以上論じない。
[0043] この例で結像に使用される光学システムは視野絞り２１によって制限される広幅の入射瞳を有するが、その他の実施形態又は適用例では、結像システム自体の入射瞳サイズは所望の次数に制限するのに十分なほど小さく、その結果、視野絞りとしても機能する可能がある。以下に詳述するように使用できる種々のアパーチャプレートは図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示されている。
[0044] 通常、ターゲット格子は、南北又は東西のいずれかに延びるその格子線と位置合わせされる。即ち、格子は基板ＷのＸ方向又はＹ方向に位置合わせされる。アパーチャプレート１３Ｎ又は１３Ｓは１つの方向（セットアップ次第でＸ又はＹ）に配向された格子を測定するためにのみ使用できることに留意されたい。直交格子の測定の場合、９０°及び２７０°までのターゲットの回転を実現することができる。しかし、より都合の良いことに、図３（ｃ）に示されているアパーチャプレート１３Ｅ又は１３Ｗを使用して、照明光学系内に東又は西からの照明が設けられる。アパーチャプレート１３Ｎ〜１３Ｗは別々に形成して交換できるか或いは９０度、１８０度、又は２７０度回転可能な単一のアパーチャプレートであってもよい。すでに述べたように、図３（ｃ）に示されているオフアクシスアパーチャは、照明アパーチャプレート１３の代わりに視野絞り２１に設けることができる。その場合、照明はオンアクシスになる。
[0045] 図３（ｄ）は、第１対及び第２対の照明モードを組み合わせるために使用できる第３対のアパーチャプレートを示している。アパーチャプレート１３ＮＷは北と東にアパーチャを有し、アパーチャプレート１３ＳＥは南と西にアパーチャを有する。ただし、これらの異なる回折信号間のクロストークが大きすぎない場合には、照明モードを変更せずにＸ格子とＹ格子の両方の測定を実行することができる。
小さいサーゲットを使用するオーバーレイ測定
[0046] 図４は、既知の実践により基板上に形成された複合格子ターゲットを描写している。複合ターゲットは、すべてがメトロロジー装置の照明ビームによって形成された測定スポット３１内に入るように接近して一緒に位置決めされた４つの個別格子３２〜３５を含む。従って、この４つのターゲットはすべて同時に照明され、センサ１９及び２３上に同時に結像される。オーバーレイ測定に専用の例では、格子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付与された複数の格子をオーバーレイすることによって形成された複合格子である。格子３２〜３５は、複合格子の種々の部分が形成される層同士の間のオーバーレイの測定を容易にするために異なるバイアスがかけられたオーバーレイオフセットを有する可能性がある。また、格子３２〜３５は、入射する放射をＸ方向及びＹ方向に回折するために、図示の通り、その方向が異なる可能性がある。一例では、格子３２及び３４は、それぞれ＋ｄ、−ｄのバイアスを有するＸ方向格子である。これは、格子３２では、上に重なるコンポーネントのどちらもそれぞれの名目位置に正確にプリントされた場合にそのコンポーネントの一方が距離ｄだけもう一方に対してオフセットされるように、上に重なるコンポーネントが配置されることを意味する。格子３４では、完全にプリントされた場合に第１の格子とは反対方向にｄというオフセットになるように、そのコンポーネントが配置される。格子３３及び３５は、それぞれオフセット＋ｄ及び−ｄを有するＹ方向格子である。４つの格子が示されているが、他の実施形態では所望の正確さを得るためにより大きいマトリクスを必要とする可能性がある。例えば、９個の複合格子からなる３×３のアレイは、−４ｄ、−３ｄ、−２ｄ、−ｄ、０、＋ｄ、＋２ｄ、＋３ｄ、＋４ｄというバイアスを有することができる。センサ２３によって捕捉された像では、これらの格子の別々の像を識別することができる。
[0047] 図５は、図３（ｄ）からのアパーチャプレート１３ＮＷ又は１３ＳＥを使用し、図３の装置内で図４のターゲットを使用して、センサ２３上に形成され、センサ２３によって検出される可能性のある像の一例を示している。瞳面イメージセンサ１９は種々の個別格子３２〜３５を分解することができないが、イメージセンサ２３はこれを実行することができる。網掛けをした長方形４０は、センサ上の像のフィールドであって、その中で基板上の照明されたスポット３１が対応する円形エリア４１に結像されるフィールドを表している。理想的には、このフィールドは暗い。この暗視野像内の長方形エリア４２〜４５は個別格子３２〜３５の像を表している。格子がプロダクトエリア内に位置する場合、このイメージフィールドの周辺部ではプロダクトフィーチャも目に見える可能性がある。図５の暗視野像には単一の複合格子ターゲットのみが示されているが、実際にはリソグラフィによって作成される半導体デバイス又はその他のプロダクトは多くの層を有する可能性があり、オーバーレイ測定が異なる層同士の間で行われることが望まれる。１対の層同士の間のオーバーレイ測定ごとに、１つ以上の複合格子ターゲットが必要であり、従って、その他の複合格子ターゲットがイメージフィールド内に存在する可能性がある。画像プロセッサコントローラＰＵは、パターン認識を使用してこれらの像を処理し、格子３２〜３５の別個の像４２〜４５を識別する。このようにして、像はセンサフレーム内の特定の位置に非常に精密に位置合わせする必要はなく、これにより測定装置のスループットが全体として大幅に改善される。しかし、結像プロセスがイメージフィールドの全域で非均一性の影響を受ける場合、正確なアライメントの必要性は存続する。
[0048] 格子の別々の像が識別されると、以下に詳述するように、これらの個別像の強度及び／又はその他の特性を測定することができる。像の強度及び／又はその他の特性は互いに比較することができる。これらの結果を結合して、リソグラフィプロセスの種々のパラメータを測定することができる。オーバーレイ性能はこのようなパラメータの重要な一例である。米国特許出願第２０１１／０２７７０４号には、＋１次及び−１次暗視野像内の関心領域ＲＯＩ４２〜４５の強度を比較することによって明らかになるように、コンポーネント格子３２〜３５を含む２つの層同士の間のオーバーレイエラーを格子の非対称によってどのように測定できるかが記載されている。
[0049] それぞれの像内に１次回折放射の半分のみを含むことにより、本明細書で言及する「像」は従来の暗視野顕微鏡像ではなくなることに留意されたい。それぞれの格子は特定の強度レベルのエリアによって単純に表される。＋１次及び−１次回折放射のうちの一方のみが存在するので、個別格子線は分解されない。特に、個別格子像のエッジの周りでは、強度値は、レジスト厚、組成、線形、並びに一般にエッジ効果などのプロセス変数に大いに依存する可能性がある。
[0050] 上述の先行出願では、上述の基本的方法を使用してオーバーレイ測定の品質を改善するための様々な技術が開示されている。例えば、像同士の強度の差は、純粋にターゲット内の非対称に起因するのではなく、種々の測定値に使用される光路の差に起因する可能性がある。照明源１１は、照明スポット３１の強度及び／又は位相が均一にならないようなものにすることができる。例えば、センサ２３のイメージフィールド内のターゲット像の位置を参照することにより、このようなエラーを最小限にするように補正を決定し適用することができる。個別コンポーネント格子は、所与のターゲットエリア内の有用な回折信号を最大限にするために、それぞれの周期性の方向に伸ばすことができる。これらの技術については先行出願に説明されているので、本明細書ではこれ以上詳細に説明しない。これらは本出願で新たに開示されている技術と組み合わせて使用することができ、以下に説明する。
[0051] 米国特許出願第２０１３／０７７１７４０号では、エッジ効果の強度及び範囲を低減するために、個別格子のエッジ部分及びその周りのフィーチャが変更される。このような変更は、リソグラフィプロセスにおいて微細フィーチャのプリントを強化するために使用される光近接効果補正（ＯＰＣ）フィーチャと同様に作用する可能性がある。米国特許出願第２０１３／０２５８３１０号では、オーバーレイを測定するために３つ以上のコンポーネント格子を使用することが提案されている。少なくとも３通りのバイアスを有する格子について非対称を測定することにより、実用的なリソグラフィプロセスにおいて下部格子非対称によって引き起こされるようなターゲット格子のフィーチャ非対称を補正することが可能である。これらの技術については同様に先行出願に説明されているので、本明細書ではこれ以上詳細に説明しない。これらは本出願で新たに開示されている技術と組み合わせて使用することができ、以下に説明する。
[0052] 図５は均一強度の４つの正方形４２〜４５を有する理想化された像を示しているが、実際には、カメラ上のそれぞれの格子の像は完全ではない。暗視野結像の性質により、ターゲットのエッジは中心部分より明るく輝く。これにより、ターゲットの「その」強度を測定することが困難になる。更に、隣接した格子又は周囲からの光の寄与は回避する必要がある。この問題に対処するために、上述の関心領域（ＲＯＩ）は、エッジを除外し、４つのコンポーネント格子のそれぞれの中心部分からの光のみを選択するように画定されている。従来の提案では、ＲＯＩ内のピクセル値を平均化することにより、強度値が得られる。しかし、これは、格子のフルサイズより小さいエリアから信号が効果的に収集されることを意味する。例えば、個別格子が５×５μｍの正方形である場合、ＲＯＩは格子像の中央にある３×３μｍの正方形エリアのみに対応する可能性がある。この信号の減少はより長い取得時間で補償する必要があるか又はその結果、測定の不確実性がより大きくなる。更に、格子上のＲＯＩの正しい配置は極めて重大である。小さいシフトの結果、エッジ光の一部が含まれることになり、それにより、検出された強度において比較的大きい変化が発生し、その結果、測定精度及び正確さが更に劣化する。ＲＯＩの配置は、所定のもの又はパターン認識に基づくものにすることができる。
[0053] ターゲット像は、ランダムであると想定されているノイズの影響も受ける。ＲＯＩの全域での平均化はノイズの影響を抑制することを目的とする。しかし、本発明者らは、空間フィルタリングが行われた暗視野像のノイズがすべてランダムであるわけではないと判断した。像には系統的な振動が存在する。その結果、その寸法が像内の系統的な振動の周期と一致しないＲＯＩにについて単純に平均化すると、小さい格子の像の位置に対する正確なＲＯＩ位置に依存しない値が得られることになる。
[0054] 正確な格子位置は、通常、２００ｎｍの範囲内で限られた位置決めの正確さのみによって制御され、格子は５×５μｍ２の寸法を有することができる。（基板レベルでの）有効なカメラピクセルサイズは、１００〜４００ｎｍ以下の範囲内になる可能性があり、長方形のＲＯＩが像内の振動の正確な周期と一致することができる正確さに影響を及ぼす可能性もある。
[0055] 更に、小さい格子のエッジは往々にして重い振動を提起するが、これは、格子内の非対称、非対称照明、非対称検出及び光学けられ、焦点位置、並びにおそらく照明スポット内の正確な位置のうちの１つ以上の組合せによって引き起こされる可能性がある。
[0056] 一般に、ＲＯＩは、信号対雑音比について最適化するために可能な限り最大サイズを有するように選択される。これは、ＲＯＩがエッジ領域に接近して配置されるがエッジ領域を除外することを意味する。従って、ＲＯＩの位置の不正確さには顕著なエッジ振動の一部が含まれる可能性があり、これは推定された平均１次回折次数強度を著しく変化させるものである。エッジエリアに対する「平らな」格子エリアの比率はそれに応じて低下するので、ターゲット及び格子の寸法が小さいほど、この効果は大きくなる。
[0057] これらの効果は、測定の再現性及び／又は正確さにマイナスの影響を及ぼす。
[0058] 更に、標準的なパターン認識ソフトウェアによるターゲットのパターン認識は、往々にして、結果的に位置決めが不正確になる。これは、顕著なエッジ効果とともに、オーバーレイに関する基板上のターゲット像の変化、焦点、並びに格子及びターゲットの像のスタック依存によって引き起こされる可能性がある。その結果、正確なＲＯＩ位置の配置は誤りがちである。これは、特に、極端なレシピ設定、即ち、１次回折次数の小さい部分のみがカメラに伝送され、その結果、センサ像を「増強」するための空間周波数内容が限られ、その結果として、より明瞭な振動及びエッジ効果が得られるような波長−ピッチ比の場合に当てはまる。
[0059] また、格子及びターゲット寸法が低減された場合、振動効果は暗視野像においてより顕著になる。ターゲットが視野より小さいという事実並びにどの現実的な光学結像システムでも単一次数をフィルタで除去する不可避のフーリエフィルタリングが行われることにより、この振動はメトロロジー像において固有のものであると考えられている。スマートターゲット設計では、エッジ効果を低減することにより像内の振動振幅を低減することができる。しかし、振動は、小さい格子とフーリエフィルタリングの組合せにより存在し続けると考えられている。
[0060] 本明細書では、測定した像から関心のある特性の測定値を導出するための新しい手法を提案する。本発明は、オーバーレイメトロロジー、線量メトロロジー、焦点メトロロジー、又は差分ＣＤメトロロジーなど、暗視野メトロロジーにおいて改善された信号推定に物理学ベースの少数パラメータフィット関数を使用することを提案するものである。「少数パラメータ」という用語は、パラメータ（又は係数）の数がデータポイントの数より非常に少ないことを意味するために本明細書で使用する。
[0061] 本発明により、任意選択で結像システムの結像効果を現す項を含む、コンビネーションフィット関数が提案される。コンビネーションフィット関数は、測定した像の全部又は一部に適用することができる。結像効果は、メトロロジー装置の結像分岐及びセンサ２３のいずれか一方又は両方の効果である可能性がある。本発明の一実施形態では、センサ及びターゲット装置の知識を使用して、コンビネーションフィット関数を選択又は構築し、測定した像における系統性（振動）が十分に記述されるようにフィットパラメータの数を固定する。その場合、少数のパラメータのみが測定したデータにフィットする必要がある。像の残りの成分はランダムノイズのみから構成され、このノイズは標準的なノイズフィルタリング技術を使用して扱うことができる。一実施形態では、単一フィットパラメータは、その後、それぞれの格子について所望の回折次数強度をもたらす。一実施形態では、ＲＯＩの選択は不要になり、コンビネーションフィット関数は測定した像全体に適用される。一実施形態では、ＲＯＩが使用されるが、格子像より大きくなるように選択される。
[0062] 本発明の一実施形態の利点としては以下のものを含むことができる。
− 信号内の振動は平均化されずにフィットするので、信号推定は正確なＲＯＩ位置とは無関係である。
− ノイズフィルタリング技術はランダムノイズ成分のみに適用され、コンビネーションフィット関数によってフィットする系統的なノイズ成分には適用されない。
− エッジを記述するパラメータは、脱焦など、測定の事情に関する情報をもたらし、取得時の焦点の制御を可能にすることができる。
− フーリエフィルタリングによるターゲット像内の隣接する構造への光の漏れ（光学クロストーク）は、隣接するＲＯＩへのコンビネーションフィット関数のテーリングによって考慮に入れることができ、従って、例えば、オーバーレイについて、より正確なパラメータ推定が得られる。
[0063] 本発明は、１次が瞳絞りによって遮断されるメトロロジー装置のより極端な設定（極端なλ／ピッチの組合せ）の場合に特に有用であり、このような設定は最も顕著な振動及びエッジ効果を提起すると予想される。
[0064] 特定の実施形態及び提案されているコンビネーションフィット関数の詳細について説明する前に、幾つかの物理的考慮事項について論じる。
[0065] 暗視野メトロロジーでは、その角度分解スペクトルの空間フィルタリング（フーリエフィルタリング）後に単一の回折次数像がセンサ２３上に投影される。フーリエフィルタは、開口数ＮＡ≒０．４１（対物レンズの後焦点面に投影される値）を有する瞳絞り２１によって実現することができる。
[0066] この瞳絞り２１は、その後投影される像を増強できる空間周波数の帯域を制限する。その結果として、暗視野像は、おそらく計量係数として瞳イメージセンサ１９からの入力によって、センサ２３に伝送される空間周波数に対応する正弦及び余弦の干渉性及び／又は非干渉性の合計を使用して（再）構築することができる。これにより、著しい数のフィットパラメータ、即ち、正弦級数及び余弦級数に関するすべての係数が得られる。
[0067] センサ２３上へのウェーハの光学結像の特性も、基本的に最も単純な場合には瞳絞り２１である限界開口のフーリエ変換である点広がり関数（ＰＳＦ）などの伝達関数によって表すことができる。円形瞳絞りのフーリエ変換はｊｉｎｃ関数であり、これは瞳絞りの直径と結像波長の関数である。点広がり関数に代わるものとしては、変調伝達関数（ＭＴＦ）及び光学的伝達関数（ＯＴＦ）を含む。長方形の格子の暗視野像も視野にわたって分散されたエアリーの円盤（２乗したｊｉｎｃ関数）の非干渉性の合計と見なすことができる。
[0068] 本発明では、格子像について周波数挙動を正しく捕捉する少数パラメータフィット関数を使用することが提案されている。特性周波数は、センサの光学特性及び測定設定によって与えられる。
[0069] 上記の物理的ピクチャは、結果的に暗視野像内に典型的な（最大）空間周波数が得られるようなものを共通して有する。この空間周波数は、暗視野像をフィットさせるために適した幾つかのフィットパラメータのみを有する人工的なフィット関数を構築するために以下で使用する。この空間周波数は以下のようにカメラ像平面における周期ｐで特徴付けられる。
ここで、ａ＝１．２２は光学分割に関するレイリー基準（又は第１のノードまでの距離）に由来し、ａ＝１は瞳アパーチャのフーリエ変換に由来する。例えば、典型的な振動周期は、λ＝６５０ｎｍ及び瞳絞りＮＡ≒０．４１及びａ＝１．２２の場合にｐ≒９５０ｎｍをもたらす。格子線は分解されないので、暗視野像における振動周期は格子ピッチと混同してはならないことに留意されたい。
第１の実施形態
[0070] 本発明の第１の実施形態による方法について、この方法の選択されたステップを描写するフローチャートである図６に関連して説明する。
[0071] ステップＳ１では、オーバーレイターゲット３２〜３５を含む構造を作成するために、図２のリソグラフィセルにより、基板、例えば、半導体ウェーハを１回以上処理する。Ｓ２では、図３のメトロロジー装置を使用し、１次回折ビームのうちの１つ（−１とする）のみを使用して、格子３２〜３５の像を得る。その後、照明モードを変更するか、結像モードを変更するか、或いはメトロロジー装置内の視野内で基板Ｗを１８０°回転させることにより、もう１つの１次回折ビーム（＋１）を使用して格子の第２の像を得ることができる（ステップＳ３）。その結果として、第２の像内で＋１回折放射が捕捉される。
[0072] ステップＳ４では、適切なコンビネーションフィット関数を選択するか又は構築する。一実施形態では、コンビネーションフィット関数は、メトロロジー装置の特性又はパラメータ、基板上のターゲットのレイアウト、並びにターゲットを形成するために使用されるメトロロジープロセス及びリソグラフィプロセス（複数も可）に関する「レシピ」によって決まる。コンビネーションフィット関数は複数の項を含み、それぞれの項は１つ以上の係数を含む。適切なコンビネーションフィット関数の選択は、このような関数のライブラリから行うことができる。コンビネーションフィット関数の構築は、適切な値を係数に設定することによって行うことができる。関連の係数をゼロに設定することにより、コンビネーションフィット関数から１つの項を除外（又は選択解除）することができる。幾つかの係数の値は、メトロロジー装置の特性又はパラメータ及び／又はメトロロジープロセスのレシピ及び／又はリソグラフィプロセスのレシピ（複数も可）に基づいて決定可能なものにすることができる。
[0073] 本発明の一実施形態では、コンビネーションフィット関数の諸項は、測定装置及びプロセス及び／又は測定中のターゲットのそれぞれの物理的側面を表す。１つの項に関する幾つかの係数は、それぞれの物理的パラメータの関連の特性又はパラメータから決定される。その他の係数は浮動係数であり、フィッティングステップによって見つけられる。例えば、コンビネーションフィット関数は結像効果を表す項を含む。この項は、結像時に使用される放射の波長及び／又は結像システムの開口数（ＮＡ）に関する係数を含む。放射の波長に関する係数は、使用する放射源が一定の波長出力を有する単色源である場合、定数にすることができる。これに反して、装置が調節可能な瞳を有する場合、開口数に関する係数は、メトロロジープロセスのレシピによって決定される変数にすることができる。その他の項及び／又は係数は、ターゲットの位置及び寸法に関連する可能性があり、リソグラフィプロセスのレシピに関連して選択又は決定される。項及び係数のその他の例については以下に更に説明する。フィット関数の決定は、一実施形態では、ステップＳ１〜Ｓ３以前に行うことができる。１つ以上の基板上の複数の同様の又は名目上同一のターゲットを測定する場合、コンビネーションフィット関数の選択又は構築を１回実行するか又は処理する基板のバッチごとに１回実行することができる。
[0074] 決定可能な係数、即ち、メトロロジー装置の特性又はパラメータ及び／又はメトロロジープロセスのレシピ及び／又はリソグラフィプロセスのレシピ（複数も可）に基づいて前もって決定できるものに加えて、コンビネーションフィット関数は少なくとも１つの浮動係数を含む。この浮動係数、或いは複数の浮動係数が存在する場合にはその浮動係数のうちの少なくとも１つは、測定すべきターゲットの特性、例えば、オーバーレイターゲットの場合は非対称に関する。その他の浮動パラメータはノイズ及び／又はエッジ効果に関する可能性がある。ステップＳ５では、コンビネーションフィット関数が測定した像データと一致するようにフィッティングプロセスによって浮動パラメータ（複数も可）の値を決定する。反復プロセスを含む、従来のフィッティングプロセスを使用することができる。一実施形態では、非線形最適化アルゴリズムを使用する。特定の適用例について、それによりコンビネーションフィット関数を測定したデータに一致させるための所望の正確さを決定することができる。十分に正確な一致を達成できない場合、格子を再測定するか又は損傷したものとして拒否することができる。
[0075] 浮動係数（複数も可）の値を見つけると、ターゲットについて関心のある特性が決定される。オーバーレイ測定の場合、ターゲットは複数の格子を含む可能性があり、浮動係数はそれぞれの格子からそれぞれの次数に反射された放射の全体的な強度に関する浮動係数を含む可能性がある。ステップＳ６では、−１次スキャトロメータ像及び＋１次スキャトロメータ像について得られた関連のフィット係数を比較することにより、ターゲット格子の非対称の測定値を求める。ステップＳ７では、非対称測定値を使用してオーバーレイを計算する。オーバーレイは、異なる配向の格子を使用して直交方向に計算することができる。焦点、ＣＤ、線量、又は非対称などのその他のパラメータは、関連のパラメータに対して敏感になるように設計された種々のターゲットにより、同じプロセスを使用して決定することができる。
[0076] 本発明の第１の実施形態では、長方形の格子の暗視野像に関するコンビネーションフィット関数は以下の式によって得られる。
[0077] このコンビネーションフィット関数は、その格子の回折次数の平均強度に関する尺度である定数項ｃ０、その格子の４つのエッジにおけるｊｉｎｃ関数、ｊｉｎｃ関数と比較される異なる位相ｘ０を有することができる正弦関数、及び格子全体にわたる窓関数ｗ（ｘ，ｙ）により組み立てられる。
[0078] ｊｉｎｃ関数は
として定義することができ、ここでＪ１（ｘ）は第一種のベッセル関数であり、
を満足する。代替的に、因数２を含むことができるので、０における関数の限界は１である。ｘ＝−１５〜＋１５の場合のｊｉｎｃ（ｘ）の形は図７に示されている。ｊｉｎｃ関数は円形瞳絞り２１のフーリエ変換であるので、ｊｉｎｃ関数は測定分岐の結像効果を現す項の例である。決定可能な係数ｘ１、ｘ２、ｙ１、及びｙ２は、格子のエッジの位置に関するものである。アパーチャの代替形状、例えば、円形形状のアパーチャの１／４の場合、異なるエッジ関数が望ましい可能性がある。例えば、瞳フィルタとして４象限ウェッジを使用する場合、ｊｉｎｃ関数は１／４の円のフーリエ変換によって置き換えることができる。また、正弦関数（ｓｉｎ ｘ／ｘ）又はフラウンホーファ関数（長方形の形状のフーリエ変換）などの概算エッジ関数は本発明の諸実施形態で使用することができる。
[0079] この窓関数は、例えば、格子エリアの外側に低下してガウス関数になるように取ることができる。
ここで、σは窓関数の低下の強さを定義し、実験によって求めることができ、ｂは格子エッジ位置及びｊｉｎｃ関数位置に関する窓関数の正確な位置を定義する。
[0080] 一実施形態では、例えば、不正確なパターン認識によって引き起こされるミスアライメントを補償するために、コンビネーションフィット関数にｘ及びｙのシフトパラメータを追加することができる。脱焦ウェーハの結果として、格子暗視野像の位置はｘ格子及びｙ格子について異なるシフトを行う可能性がある。この格子方向依存シフトは、それぞれｘ方向及びｙ方向に関する２つの追加パラメータとともに、コンビネーションフィット関数に容易に含めることができる。
[0081] 図８は、式（２）及び（３）を使用する任意選択のパラメータ値に関する単線フィット関数の一例を提示している。図８では、一点鎖線Ｉは定数値ｃ０を表し、長破線ＩＩは２つのｊｉｎｃ関数とｃ０の合計を表し、短破線ＩＩＩは倍率変更した窓関数ｗを表し、実線ＩＶはコンビネーションフィット関数を表す。仮定の５μｍ幅の格子の場合、フィットパラメータは、ｃ０＝５００、ｃｘ１＝３８０、及びｃｘ２＝−１５０であり、ただし、ｂλ＝１２０ｎｍ及びσ＝振動ピッチの０．４５倍である。
[0082] 複数の格子（例えば、２つのｘ格子及び２つのｙ格子）が同時に結像される場合、像全体のフィット関数は、それぞれの格子について、式（２）のコンビネーションフィット関数などのコンビネーションフィット関数を使用して構築することができる。その場合、パラメータｘ１、ｘ２、ｙ１、及びｙ２はそれぞれの格子の位置によって、例えば、ターゲットのＧＤＳ設計により与えられ、振動ピッチｐ及び波長λはセンサの光学系及び測定波長から与えられる。パラメータｂ及びσには、式（３）において測定値又は一連の測定値について固定値が割り当てられる。
[0083] 次に、残りのフィットパラメータ（浮動係数）はこの場合、以下のようになる。
１．ｃ０：格子からの回折効率に関する尺度（関心のあるパラメータ）
２．ｃｘ１、ｃｘ２、ｃｙ１、ｃｙ２：エッジ効果並びに格子の中心における振動を記述するもの
３．ｃｘ、ｃｙ、ｘ０、ｙ０：上述のパラメータによる結果曲線からの小さい偏差に関する調整パラメータ
[0084] 一例中の完全なターゲットの場合、これは、格子位置が決定されると想定して、それぞれのターゲット測定について４×５＝２０のフィットパラメータをもたらす。
[0085] ターゲットの測定値を比較する一例は図９及び図１０に示されているが、ここで格子ピッチは６００ｎｍであり、測定波長λ＝６５０ｎｍであった。パラメータの迅速手動調整のみが実行されたが、すべてのフィーチャ及び振動を再現するのに十分なものであることに留意されたい。
[0086] 図９は、図４に示されているタイプの正方形のターゲットの像であって、両方の偏光についてλ＝６５０ｎｍで測定した寸法１６μｍ×１６μｍ及びピッチ＝６００ｎｍを有するものを示しており、図１０は、式（２）とともに式（１）のａ＝１．２２及びｃｘ＝ｃｙ＝０を使用して、対応する合成像を示している。従って、この像は格子あたりの定数と、それぞれの格子のエッジにおける１Ｄ ｊｉｎｃ関数のみで組み立てられる。
[0087] 図１１乃至図１４は、合成フィット関数像を図９からの測定した像と比較するものである。図１１及び図１２はｙ方向について平均化したｘ方向の断面であり、図１３及び図１４はｘ方向について平均化したｙ方向の断面である。図１１乃至図１４では、「Ａ」と表示されている実線はフィット関数を表し、「Ｂ」と表示されている破線は測定した像データを表している。少数パラメータの手動決定が実行されたが、主な特性振動は明確に再現されている。一実施形態では、例えば、自動的に実行されたこのフィットの更なる最適化並びにその他の浮動パラメータの使用により、測定した像に対してかなり近いフィットを得ることができる。
[0088] 本発明の一実施形態では、放射源照明非対称（スポットプロファイル）をフィッティング前の像補正として考慮に入れるか又は所定の較正済み一定プロファイルとしてフィット手順に取り入れることができる。これは本明細書では考慮に入れておらず、測定時に格子上で何らかの小さい傾斜が観察されている。センサの欠点がある場合、コンビネーションフィット関数の正確さを改善するために追加の項を追加することができる。
[0089] 第１の実施形態のコンビネーションフィット関数は一例である。格子の中心部分に制限された窓付き正弦関数などのその他の関数も使用することができる。このような窓付き正弦関数は、式（２）においてｊｉｎｃの前の定数を０に設定し、その他のパラメータをフィットさせることによって記述される。
[0090] また、より複雑なコンビネーションフィット関数も本発明の範囲に含まれる。例えば、設計によるか又は大きいオーバーレイによって誘導される下部格子と上部格子との間のシフトによりエッジにおけるダブルステップの効果を含めるために、１つ以上のエッジ付近にわずかにシフトした第２のｊｉｎｃ関数を含むことは可能である。
第２の実施形態
[0091] 次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、コンビネーションフィット関数に関するものを除き、第１の実施形態と同じである。簡潔にするために、共通の特徴に関する説明は以下では省略する。
[0092] 第２の実施形態では、以下のように、格子エリアにおいて２乗したｊｉｎｃのグリッドの形でコンビネーションフィット関数を使用することにより、追加のフィットパラメータ（浮動係数）が可能になる。
[0093] グリッド間隔は、例えば、ナイキスト標本抽出基準（光学分割）と一貫して選択することができる。代替的に、例えば、式（１）からの像における振動周波数を使用して、測定した像の詳細を依然としてカバーするように、よりまばらに標本化することができる。
[0094] 第２の実施形態のコンビネーションフィット関数は、２乗したｊｉｎｃの使用のために実際の測定値により近い合成像を提供することができるが、より多くのフィットパラメータを含む。この合成像は、当然、格子エリアの外側のエッジの隣に外れるが、それは２乗したｊｉｎｃ関数がこのような位置に全く配置されないためである。従って、この手法では窓関数は不要である。一定のフィットパラメータｃ０が全くないので、格子の回折効率の抽出は２乗したｊｉｎｃ及び変位したｊｉｎｃの平均によって与えられる。
[0095] ｊｉｎｃ関数が一例として与えられ、その結果、円形形状の瞳フィルタのフーリエ変換が得られることに留意されたい。その他の瞳フィルタ形状については、ｊｉｎｃ関数をその適切なフーリエ変換で置き換えることができる。
第３の実施形態
[0096] 次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、コンビネーションフィット関数に関するものを除き、第１の実施形態と同じである。簡潔にするために、共通の特徴に関する説明は以下では省略する。
[0097] 第３の実施形態では、ターゲット像はフーリエ級数を使用して再構築され、その空間周波数成分の重みは同時に測定された瞳面情報に従って決定することができる。これは、以下のようにそれぞれの格子について実現することができる。
ここで、ｃ０はこの場合も回折効率であり、ｍ及びｎは、それぞれｘ方向及びｙ方向の周期ｓ及びｔを有する整数（正及び負）である。ｍ／ｓ及びｎ／ｔという値は瞳フィルタによって伝送される周波数に対応する。周期ｓ及びｔは格子寸法に対応するように選択することができる。その場合、ｍ及びｎという値の数値は±１と瞳絞りによって伝送される最大周波数との間で制限され、その結果、第１の実施形態の場合より大きい数のフィットパラメータｃｍｎが得られる。式（５ａ）は視野内のそれぞれの格子について別々に解くものであり、その寄与分の合計は測定した像と一致するものでなければならない。代替的に、像全体は、以下のように視野内のすべての構造について直ちに構築される。
[0098] 第３の実施形態では、瞳フィルタによって妨げられるものより高い空間周波数になるノイズは、フィルタで正しく除去される。
[0099] 式（５ａ）及び（５ｂ）のいずれでも、周波数内容ｍ／ｓ及びｎ／ｔはこの場合も特定の波長について瞳フィルタによって伝送される周波数に制限される。これは、前もって知られ固定されるセンサ情報である。周期ｓ及びｔは、この場合、例えば、全照明スポットサイズ又は全視野である。その場合、係数ｃｍｎはフィットパラメータである。
第４の実施形態
[00100] 第４の実施形態では、フィット関数は、外乱を控除して清浄な強度信号を残すことによって像を補正するために使用される。その場合、強度値は、任意の適切な方法、例えば、平均化により、清浄な強度信号から導出される。第４の実施形態は、上記のコンビネーションフィット関数のいずれかを使用できるが、第１のコンビネーションフィット関数、式（２）に関連して説明する。浮動係数ｃ０、ｃｘ１、ｃｘ２などの値を見つけると、外乱項、即ち、エッジ効果項（ｊｉｎｃ）及び系統的ノイズ項（正弦）と、任意選択で窓関数から合成外乱関数が構築される。次に、この合成外乱関数は、清浄な強度信号を生成するために、測定したピクセル像データから控除される。
結論
[00101] 本明細書に開示されている技術は、小さいメトロロジーターゲットの使用により、
オーバーレイ及びその他の測定の優れた正確さ及び反復性を達成できるようにするものである。特定の実現例で実現可能な特定の恩恵としては以下のものを含む。
− ノイズフィルタリングのために開発されたアルゴリズムを使用して正しく扱うことができるランダムノイズ信号成分を主に残し、信号における系統性を除去することによる、例えば、オーバーレイの再現性の改善
− 位置決めの不正確さの影響を低減することによる、例えば、オーバーレイの再現性の改善
− ＲＯＩベースの信号推定内の少数のピクセルと比較して、「平均」強度の決定のために格子全体の上により多くのピクセルを含めることによる、例えば、オーバーレイの再現性の改善
− 測定した半導体ウェーハ上で変動する暗視野像のより安定した認識を可能にする、限られた数のフィットパラメータを含む物理学ベースのフィット機能性を使用することによる、暗視野格子像のパターン認識の改善
− 視野上のセンサ関連照明又は検出光変動は、これらの効果（例えば、色彩けられ効果）の補正のために、望ましい場合に追加のパラメータ（例えば、像内の追加の傾斜）として含めることができる。
− 例えば、ターゲット取得中の脱焦など、エッジ効果を記述するｊｉｎｃの大きさ及び符号による、測定の事情を示す追加のパラメータ。これは、正確さ及び再現性の改善をもたらす取得のための正しい焦点レベルに使用することもできる。
− 本発明は、オーバーレイ、焦点、ＣＤ、線量、非対称など、小さい格子が測定される多様な暗視野メトロロジー技術に適用可能である。
− これは、特に、例えば、ｊｉｎｃ関数と組み合わされた窓関数のテーリングが隣接する構造へのクロストークを考慮に入れる第１及び第２の実施形態について、隣接する格子間の光の漏れのクロストーク低減により、より正確なパラメータ推定の可能性を開くものである。
− フィット関数を使用し、メトロロジー用のスペースを節約するか又はダミーエリアを犠牲にして格子エリアを伸ばすことにより再現性を改善して、ＲＯＩ又はパターン認識が改善される場合、ターゲットの周りでより少ないダミーパターンエリアが必要である。フィット関数手法は、それについてパターン認識が実行され、非常に分かり易いエッジ効果を有するように最適化されたターゲット設計にも同様に有益である可能性がある。
[00102] この技術は、上述の最近の特許出願に記載されている、小さいターゲット回折ベースのオーバーレイ測定におけるその他の技術と互換性がある。例えば、本明細書に開示されている技術は、多種多様なターゲットタイプ及び特性、例えば、寸法とともに使用することができる。本発明は、非ガウス又はホワイトノイズ信号からのパラメータ抽出を含む、すべてのカメラ像ベースのメトロロジー技術に適用可能である。
[00103] 上記のターゲット構造は特に測定目的のために設計され形成されたメトロロジーターゲットであるが、その他の実施形態では、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上で特性を測定してもよい。多くのデバイスは規則的な格子様の構造を有する。本明細書で使用する「ターゲット格子」及び「ターゲット構造」という用語は、その構造が特に実行中の測定のために設けられていることを要求していない。
[00104] 一実施形態は、基板上のターゲットを測定する方法及び／又はリソグラフィプロセスに関する情報を入手するために測定値を分析する方法を記述する機械可読命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラムを含むことができる。このコンピュータプログラムは、例えば、図３の装置内のユニットＰＵ及び／又は図２の制御装置ＬＡＣＵ内で実行することができる。また、このようなコンピュータプログラムがそこに記憶されているデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気又は光ディスク）を設けることもできる。例えば、図３に示されているタイプの既存のメトロロジー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、変更されたステップＳ６を実行し、改善された正確さでオーバーレイエラーを計算することをプロセッサに実行させるための更新されたコンピュータプログラムプロダクトを提供することによって実現することができる。このプログラムは、任意選択で、光学システム、基板サポートなどを制御して適切な複数のターゲット構造上で非対称の測定のためにステップＳ２〜Ｓ５を実行するように配置することができる。
[00105] 光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。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たレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
[00106] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
[00107] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組合せを指すことができる。
[00108] 特定の実施形態に関する以上の説明は、本発明の全体的性質を十分に明らかにしているので、当技術分野の知識を適用することにより、過度の実験をせず、本発明の全体的概念から逸脱することなく、このような特定の実施形態を容易に修正する、及び／又はこれらを様々な用途に適応させることができる。したがって、このような適応及び修正は、本明細書に提示された教示及び案内に基づき、開示された実施形態の同等物の意味及び範囲内に入るものとする。本明細書の言葉遣い又は用語は説明のためのもので、限定するものではなく、したがって本明細書の用語又は言葉遣いは、当業者には教示及び案内の観点から解釈されるべきことを理解されたい。
[00109] 本発明の幅及び範囲は、上述した例示的実施形態のいずれによっても限定されず、特許請求の範囲及びその同等物によってのみ規定されるものである。

Claims (15)

  1. 基板上にリソグラフィプロセスによって形成された複数のコンポーネント格子を含むターゲット構造を使用して前記リソグラフィプロセスの特性を測定する方法であって、
    所定の照明条件下で前記ターゲット構造によって回折された放射の所定の一部分を選択する結像システムを使用して前記ターゲット構造の像を形成するステップと、
    前記ターゲット構造の前記像を測定するステップと、
    前記測定した像内の１つ以上の関心領域を識別するステップであって、前記１つ以上の関心領域が前記ターゲット構造の前記複数のコンポーネント格子のそれぞれのエッジを除く部分からの光を選択するように画定されている、ステップと、
    前記１つ以上の関心領域のピクセル値を使用してコンビネーションフィット関数の少なくとも１つの係数の値を決定するステップと、を含み、
    前記係数の前記値が、前記リソグラフィプロセスの前記特性を示す、方法。
  2. 前記コンビネーションフィット関数が、前記結像システムの結像効果を現す結像項を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記コンビネーションフィット関数が、外乱を表す周期関数を含む、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記コンビネーションフィット関数が、前記ターゲット構造の理想的な像を表すターゲット項を含み、
    前記係数が、前記ターゲット項の係数である、請求項１から３の何れか一項に記載の方法。
  5. 前記コンビネーションフィット関数が、窓関数を含む、請求項１から４の何れか一項に記載の方法。
  6. 少なくとも１つの係数の値を決定することが、非線形最適化アルゴリズムを使用して実行される、請求項１から５の何れか一項に記載の方法。
  7. 基板上にリソグラフィプロセスによって形成された複数のコンポーネント格子を含むターゲット構造を使用して前記リソグラフィプロセスの特性を測定するための検査装置であって、
    前記ターゲット構造がそこに形成されている前記基板のためのサポートと、
    所定の照明条件下で前記ターゲット構造を照明する照明システムと、
    前記照明条件下で前記ターゲット構造によって回折された放射の所定の一部分を使用して前記ターゲット構造の像を形成する結像システムと、
    前記像を測定する測定システムと、
    前記検出した像内の１つ以上の関心領域を識別し、前記１つ以上の関心領域のピクセル値を使用してコンビネーションフィット関数の少なくとも１つの係数の値を決定するプロセッサであって、前記１つ以上の関心領域が前記ターゲット構造の前記複数のコンポーネント格子のそれぞれのエッジを除く部分からの光を選択するように画定されている、プロセッサと、を含み、
    前記係数の前記値が、前記特性を示す、装置。
  8. 前記コンビネーションフィット関数が、前記結像システムの結像効果を現す結像項を含む、請求項７に記載の装置。
  9. 前記コンビネーションフィット関数が、外乱を表す周期関数を含む、請求項７又は８に記載の装置。
  10. 前記コンビネーションフィット関数が、前記ターゲット構造の理想的な像を表すターゲット項を含み、
    前記係数が、前記ターゲット項の係数である、請求項７から９の何れか一項に記載の装置。
  11. 前記コンビネーションフィット関数が、窓関数を更に含む、請求項７から１０の何れか一項に記載の装置。
  12. 少なくとも１つの係数の値を決定することが、非線形最適化アルゴリズムを使用して実行される、請求項７から１１の何れか一項に記載の装置。
  13. 基板上にリソグラフィプロセスによって形成された複数のコンポーネント格子を含むターゲット構造の測定した像を使用して前記リソグラフィプロセスの特性を測定する方法のステップをプロセッサに実行させるための機械可読命令を含むコンピュータプログラムであって、
    前記ターゲット構造の前記像が、所定の照明条件下で前記ターゲット構造によって回折された放射の所定の一部分を選択する結像システムを使用して得られ、
    前記命令が、
    前記測定した像内の１つ以上の関心領域を識別することであって、前記１つ以上の関心領域が前記ターゲット構造の前記複数のコンポーネント格子のそれぞれのエッジを除く部分からの光を選択するように画定されている、前記１つ以上の関心領域を識別することと、
    前記１つ以上の関心領域のピクセル値を使用してコンビネーションフィット関数の少なくとも１つの係数の値を決定することと、
    を前記プロセッサに実行させ、
    前記係数の前記値が、前記特性を示す、コンピュータプログラム。
  14. パターンを照明する照明光学システムと、基板上に前記パターンの像を投影する投影光学システムと、請求項７から１２の何れか一項に記載の検査装置と、を有するリソグラフィ装置を備え、
    前記リソグラフィ装置が、前記パターンを他の基板に適用する際に前記検査装置からの測定結果を使用する、
    リソグラフィシステム。
  15. リソグラフィプロセスを使用してデバイスパターンが一連の基板に適用されるデバイスを製造する方法であって、
    請求項１から６の何れか一項に記載の方法を使用して前記基板の少なくとも１つに前記デバイスパターンの一部として又は前記デバイスパターンのそばに形成された少なくとも１つの複合ターゲット構造を測定することと、
    前記測定の結果に応じてその後の基板について前記リソグラフィプロセスを制御するこ
    とと、
    を含む、方法。
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