JP6510521B2 - リソグラフィメトロロジのための方法、装置及び基板 - Google Patents
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Description
[0001] 本出願は、2013年11月26日出願の欧州出願EP13194522号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
(a)基板上に複数のターゲット構造を設けるステップであって、各ターゲット構造は、重ね合わせられた周期構造を備え、かつ各ターゲット構造は既知のオーバーレイバイアスを有する、ステップと、
(b)ターゲットを照明し、各ターゲット構造により散乱させられた放射を検出して、そのターゲット構造に関して、(i)前記既知のオーバーレイバイアスと、(ii)ターゲット構造の形成に使用されるリソグラフィプロセスのオーバーレイ精度と、(iii)前記周期構造の1つ又は複数の内部のフィーチャ非対称性と、に起因する寄与を含む全体的な非対称性を表す測定値を取得するステップと、
(c)3つ以上のターゲット構造に関する前記全体的な非対称性測定値を用いて、前記オーバーレイエラーの測定値を計算するステップであって、前記計算は、既知のオーバーレイバイアス値、及びオーバーレイエラーと非対称性との間の仮定の非線形周期関係を用いて行われ、それによりフィーチャ非対称性に起因する寄与を排除する、ステップと、を含み、前記3つ以上のターゲット構造に関する既知のオーバーレイバイアス値は、前記周期関係の第1の領域内に入る少なくとも2つの値と、前記周期関係の第2の領域内に入る少なくとも1つの値と、を含み、第1及び第2の領域における周期関係は、逆符号の勾配を有する。
複数のターゲット構造をその上に有する基板用のサポートであって、各ターゲット構造は重ね合わせられた周期構造を備え、各ターゲット構造は既知のオーバーレイバイアスを有する、サポートと、
ターゲットを照明し、各ターゲット構造により散乱させられた放射を検出して、そのターゲット構造に関して、(i)前記既知のオーバーレイバイアスと、(ii)前記リソグラフィプロセスのオーバーレイ精度と、(iii)前記周期構造の1つ又は複数の内部のフィーチャ非対称性と、に起因する寄与を含む全体的な非対称性を表す測定値を取得する光学システムと、
3つ以上の異なるオーバーレイバイアス値を有する3つ以上のターゲット構造に関する前記全体的な非対称性測定値を用いて、オーバーレイ精度の測定値を計算するように配置されるプロセッサであって、前記計算は、既知のオーバーレイバイアス値、及びオーバーレイとターゲット非対称性との間の仮定の非線形関係を用いて行われ、それによりフィーチャ非対称性に起因する寄与を排除する、プロセッサと、を備え、
前記3つ以上のターゲット構造に関する既知のオーバーレイバイアス値は、前記周期関係の第1の領域内に入る少なくとも2つの値と、前記周期関係の第2の領域内に入る少なくとも1つの値と、を含み、第1及び第2の領域内の周期関係は、逆符号の勾配を有する。
重ね合わせる形で、パターニングデバイスから基板上に一連のパターンを転写するように配置されたリソグラフィ装置と、
上記の発明による検査装置と、
を備え、リソグラフィ装置は、さらなる基板に前記一連のパターンを付与する際に検査装置によって計算された1つ又は複数のパラメータを用いる。
[0078] 本明細書で開示する新規のターゲット及び計算を用いて、現在の2‐バイアスターゲット設計の高調波ロバスト性を保ちながら、オーバーレイメトロロジターゲットにおける、例えばウェーハ処理からの望まれない非対称性に対して有意によりロバストである、オーバーレイ測定を行うことができる。この方法は、既存のメトロロジ装置を使用し、かついかなるセンサハードウェアの変更もない製造現場で用いることができる。ターゲットの創出も単純である。図4に示す現在のターゲットと比較すると、例えばターゲット900は、ターゲット設計に変更を加えることなく作製することができ、現在の設計を有するが、ハーフ・ピッチ(half-a-pitch)の追加のバイアスを有する第2のターゲットのみが追加される。選択により、この追加のターゲットは、例えば、処理感応性層に対してのみ追加することができる。
[0089] これまで説明したターゲット構造は、測定目的で特に設計及び形成されたメトロロジターゲットであるが、他の実施形態において、基板上に形成されるデバイスの機能部分であるターゲットについて特性を測定してもよい。多くのデバイスは、規則的な、格子状の構造を有する。本明細書において使用される「ターゲット格子」及び「ターゲット構造」という用語は、構造が、実施される測定用に特に設けられていることを必要とするものではない。さらに、メトロロジ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限界解像度に近いが、リソグラフィプロセスによってターゲット部分C内に作られる典型的な製品フィーチャの寸法よりもかなり大きくてよい。実際には、オーバーレイ格子のライン及び/又はスペースは、製品フィーチャと同様の寸法の、より小さい構造を含むように作られてよい。
Claims (16)
- リソグラフィプロセスのパラメータを測定する方法であって、
(a)基板上に複数のターゲット構造を設けるステップであって、各ターゲット構造は、重ね合わせられた周期構造を備えるとともに既知のオーバーレイバイアスを有するステップと、
(b)前記ターゲットを照明し、各ターゲット構造により散乱させられた放射を検出して、そのターゲット構造に関して、(i)前記既知のオーバーレイバイアスと、(ii)前記ターゲット構造の形成に使用されるリソグラフィプロセスのオーバーレイ精度と、(iii)前記周期構造の1つ又は複数の内部のフィーチャ非対称と、に起因する寄与を含む全体的な非対称性を表す測定値を取得するステップと、
(c)3つ以上のターゲット構造に関する前記全体的な非対称性測定値を用いて、オーバーレイエラーの測定値を計算するステップであって、前記計算は、既知のオーバーレイバイアス値、及びオーバーレイエラーと非対称性との間の仮定の非線形周期関係を用いて行われ、それによりフィーチャ非対称性に起因する寄与を排除するステップと、を含み、
前記3つ以上のターゲット構造に関する前記既知のオーバーレイバイアス値は、前記周期関係の第1の領域内に入る少なくとも2つの値と、前記周期関係の第2の領域内に入る少なくとも1つの値と、を含み、前記第1及び第2の領域における前記周期関係は、逆符号の勾配を有する、方法。 - 前記周期関係の前記第1の領域がゼロバイアスを中心とする半周期であり、前記第2の領域がP/2を中心とする半周期であり、Pが前記周期関係のピッチである、請求項1に記載の方法。
- 4つ以上の異なるオーバーレイバイアス値が用いられ、このオーバーレイバイアス値が前記周期関係の前記第1及び第2の領域のそれぞれの内部に少なくとも2つのバイアス値を含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 少なくとも4つの異なるオーバーレイバイアス値が用いられ、このオーバーレイバイアス値が、ゼロバイアスを中心とする半周期内に入る少なくとも2つのバイアス値と、P/2を中心とする半周期内に入る少なくとも2つのバイアス値と、を含み、Pが前記周期関係のピッチである、請求項1に記載の方法。
- 前記ステップ(c)において、前記勾配が前記周期関係の前記第1及び第2の領域内で異なる大きさを有することを可能にするように前記計算が行われる、請求項3又は4に記載の方法。
- ステップ(c)において取得された前記フィーチャ非対称性の測定値を用いて、前記方法のその後の実施においてステップ(b)の性能を制御するステップ(d)をさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(c)において取得された前記フィーチャ非対称性の測定値を用いて、別の基板に適用されるリソグラフィプロセスを制御するステップ(e)をさらに含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(c)において取得された1つ又は複数の勾配値を用いて、前記方法のその後の実施においてステップ(b)の性能を制御するステップ(d)をさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(c)において取得された1つ又は複数の勾配値を用いて、別の基板に適用されるリソグラフィプロセスを制御するステップ(e)をさらに含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- リソグラフィプロセスのパラメータを測定する検査装置であって、
複数のターゲット構造をその上に有する基板用のサポートであって、各ターゲット構造は、重ね合わせられた周期構造を備えるとともに既知のオーバーレイバイアスを有する、サポートと、
前記ターゲットを照明し、各ターゲット構造により散乱させられた放射を検出し、そのターゲット構造に関して、(i)前記既知のオーバーレイバイアスと、(ii)前記リソグラフィプロセスのオーバーレイ精度と、(iii)前記周期構造の1つ又は複数の内部のフィーチャ非対称と、に起因する寄与を含む全体的な非対称性を表す測定値を取得する光学システムと、
3つ以上の異なるオーバーレイバイアス値を有する3つ以上のターゲット構造に関する前記全体的な非対称性測定値を用いて、オーバーレイ精度の測定値を計算するプロセッサであって、前記計算は、前記既知のオーバーレイバイアス値、及びオーバーレイとターゲット非対称性との間の仮定の非線形周期関係を用いて行われ、それによりフィーチャ非対称性に起因する前記寄与を排除する、プロセッサと、を備え、
前記3つ以上のターゲット構造に関する前記既知のオーバーレイバイアス値は、前記周期関係の第1の領域内に入る少なくとも2つの値と、前記周期関係の第2の領域内に入る少なくとも1つの値と、を含み、前記第1及び第2の領域内の前記周期関係は、逆符号の勾配を有する、装置。 - 少なくとも4つの異なるオーバーレイバイアス値が用いられ、このオーバーレイバイアス値が、ゼロバイアスを中心とする半周期内に入る少なくとも2つのバイアス値と、P/2を中心とする半周期内に入る少なくとも2つのバイアス値と、を含み、Pは前記周期構造の周期である、請求項10に記載の装置。
- 前記光学システムが、イメージセンサを含み、かつ前記異なるターゲット構造から散乱された放射を、前記イメージセンサの異なる部分上で同時に捕捉するように動作可能である、請求項10又は11に記載の装置。
- プロセッサに、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法の前記処理ステップ(c)を実施させるための機械可読命令を備える、コンピュータプログラム製品。
- プロセッサに、請求項6又は8に記載の方法の前記処理ステップ(c)を実施させるための機械可読命令と、
プロセッサに、請求項6又は8に記載の方法の前記ステップ(d)を実施させるための機械可読命令と、を備える、コンピュータプログラム製品。 - リソグラフィ装置を備えるリソグラフィシステムであって、
前記リソグラフィ装置は、
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イメージを投影する投影光学システムと、
請求項10〜12のいずれか一項に記載の検査装置と、を備え、
前記リソグラフィ装置は、さらなる基板に前記パターンを付与する際に前記検査装置によって計算された1つ又は複数のパラメータを用いる、リソグラフィシステム。 - リソグラフィプロセスを用いて一連の基板にデバイスパターンを付与するデバイス製造方法であって、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法を用いて、前記基板の少なくとも1つ上の前記デバイスパターンの一部として形成されるか、又はそのパターンに加えて形成される少なくとも1つの周期構造を検査することと、
前記検査方法の結果に従って後の基板に関して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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