JP6906050B2 - メトロロジー測定に用いるためのプログラムされた欠陥を生成する方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、一般に、画像ベースのメトロロジーに関し、より詳細には、走査型電子顕微鏡法により実行されるメトロロジー測定を向上させるために、複数のパターンプロセスにより形成されたパターン中にプログラムされた欠陥を生成し応用することに関する。

関連出願の相互参照
本出願は、Ｈｏｎｇ Ｘｉａｏを発明者として名前を挙げ、ＤＥＳＩＧＮＥＤ ＤＥＦＥＣＴＳ ＦＯＲ ＳＥＭ−ＢＡＳＥＤ ＣＤＵ ＡＮＤ ＯＶＥＲＬＡＹ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ ＩＮ ＡＲＲＡＹ ＰＡＴＴＥＲＮＳ ＦＯＲＭＥＤ ＷＩＴＨ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＰＡＴＴＥＲＮＩＧＮ ＰＲＯＣＥＳＳＥＳ（複数のパターニングプロセスを用いて形成されるアレイパターン中のＳＥＭベースのＣＤＵおよびオーバーレイ測定用に設計された欠陥）と題名付けて、２０１６年１０月２０日に出願した米国仮出願第６２／４１０，３９７号の米国特許法第１１９（ｅ）による利益を主張すると共に、その正規の（仮でない）特許出願を構成するものであり、これは、参照により全体として本明細書に組み込まれる。

論理デバイスおよびメモリデバイスなどの半導体デバイスの製造は、典型的には、半導体デバイスの様々な特徴および複数のレベルを形成するために多数の半導体製造プロセスを用いて、半導体ウェハなどの基板を処理することを含む。半導体デバイスのサイズが小さくなればなるほど、向上したモニタリングを開発し、デバイスおよび手順を見直すことが重要になる。現在、オーバーレイ測定は、「現像後の検査」（ＡＤＩ：ａｆｔｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）ステップの後に、半導体デバイスのダイのスクライブラインに配置されたオーバーレイターゲットに対して光学的測定システムを用いて実行され得る。典型的には、この手法は、高速であり、結果が仕様外である場合、試料（例えば、半導体ウェハ）は、再加工され得る。デバイスの特徴サイズが縮小し続け、マルチパターニングプロセスが集積回路（ＩＣ）チップの製造により幅広く使用されることになるにつれて、オーバーレイ制御は、はるかに厳密なものになる。加えて、ＡＤＩステップにおけるスクライブラインに対する光学的なオーバーレイ測定は、「エッチング後の検査」（ＡＥＩ：ａｆｔｅｒ ｅｔｃｈ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）ステップにおける実際のＩＣデバイスのオーバーレイ制御にもはや十分でない。結果として、ＡＥＩステップで、デバイスパターンに、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）のオーバーレイ測定を使用することが必要になる。

米国特許出願公開第２０１５／００４２９７８号

現在、ＳＥＭオーバーレイターゲットは、ラインスペースアレイパターンを用いて設計されており、これは、２つの層からのパターンを特定することができるように第１のマスクおよび第２のマスクの境界で測定されなければならない。そのような手法は、それがアレイ境界でのみ実行できるという点で限定される。この手法は、テストパターンまたはデバイスパターンのいずれかに形成することができ、典型的には、これは、負荷効果により、アレイの中央から異なってパターン形成され、これは、測定結果に負の影響を与える。したがって、従前のマルチパターン測定の手法の欠点を取り除くシステムおよび方法が望まれている。

本開示の１つ以上の実施形態による、メトロロジー測定を向上させるためにマルチパターン構造内にプログラムされた欠陥を生成し実装するシステムを説明する。一実施形態では、システムは、第１のアレイパターンおよび第２のアレイパターンを含むマルチパターン構造を試料上に形成するように構成されているリソグラフィツールであって、第１のアレイパターンまたは第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つが、第１のアレイパターンを第２のアレイパターンと区別するためにプログラムされた欠陥を含む、リソグラフィツールを備える。別の実施形態では、システムは、プログラムされた欠陥を含む視野を有する第１のアレイパターンおよび第２のアレイパターンのうちの１つ以上の画像を取得するように構成されたメトロロジーツールを備える。別の実施形態では、システムは、１つ以上のプロセッサにメモリに収容された１セットのプログラム命令を実行させるように構成されている１つ以上のプロセッサを備えるコントローラを備える。別の実施形態では、１セットのプログラム命令は、１つ以上のプロセッサに、メトロロジーツールから第１のアレイパターンおよび第２のアレイパターンのうちの１つ以上の画像を受信させるように構成されている。別の実施形態では、１セットのプログラム命令は、１つ以上のプロセッサに、第１のアレイパターンおよび第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つに関連した１つ以上のメトロロジーパラメータを決定させるように構成されている。

前述の概要と後述の詳細な説明の両方は、代表的および説明的なものにすぎず、必ずしも権利が主張される本発明の限定ではないことを理解されたい。添付図面は、本明細書に組み込まれると共に本明細書の一部を構成するものであり、概要と共に本発明の各実施形態を示し、本発明の原理を説明する役割を有する。

本開示の多数の利点は、以下の添付図面を参照することで当業者によってより良く理解され得る。

本開示の一実施形態による、層の一方のシフトによりマルチパターンアレイ構造の２つのラインパターンアレイの間にオーバーレイ誤差が存在する場合であり、２つのラインパターンアレイ間で区別不能を示すマルチパターンのラインアレイ構造の中央部を示す図である。 本開示の一実施形態による、層の一方のシフトによりコンタクトアレイ構造の２つのパターンアレイの間にオーバーレイ誤差が存在する場合であり、２つのパターンアレイ間で区別不能であることを示すコンタクトアレイ構造の中央部を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、試料のマルチパターンアレイ構造内の１つ以上のプログラムされた欠陥の形成および使用のための方法を示すプロセスの流れを示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、試料のマルチパターンアレイ構造内のプログラムされた欠陥を生成し利用するシステムを示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、プログラムされたまたは設計された欠陥を含むラインスペースアレイ構造を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、オーバーレイ誤差を表すプログラムされた欠陥を含むラインスペースアレイ構造を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、プログラムされた欠陥を含むコンタクトアレイ構造を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、オーバーレイ誤差を表すコンタクトアレイ構造を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、スペースの厚さの変動、およびプログラムされた欠陥と共に形成されたＳＡＤＰ構造の内容で、ＳＡＤＰのピッチウォークに関連した根本的な原因を特定することが難しいことを示す自己整合ダブルパターン（ＳＡＤＰ）構造を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、マンドレルＣＤ変動、およびプログラムされた欠陥と共に形成されたＳＡＤＰ構造の内容で、ＳＡＤＰのピッチウォークに関連した根本的な原因を特定することが難しいことを示すＳＡＤＰ構造を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、ＳＡＱＰのピッチウォークに関連した根本的な原因を特定することが難しいことを示す自己整合クアッドパターン（ＳＡＱＰ：ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎｅｄ ｑｕａｄｒｕｐｌｅ ｐａｔｔｅｒｎ）構造を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、ブリッジ欠陥と共に形成されたＳＡＱＰ構造を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、示している様々なタイプの可能なプログラムされた欠陥を構成するラインスペースアレイを示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、１つ以上のプログラムされた欠陥を含むマルチパターンアレイ構造を試料上に生成するリソグラフィツールの概念図である。 本開示の１つ以上の実施形態による、１つ以上のプログラムされた欠陥を含むマルチパターンアレイ構造の１つ以上のメトロロジーパラメータを測定するメトロロジーツールの概念図である。

次に、添付図面に図示されている開示した主題について詳細に参照する。図１Ａから図６を全体的に参照して、本開示によるマルチパターン構造でプログラムされた欠陥を生成し利用するシステムおよび方法を説明する。

本開示の各実施形態は、マルチパターン構造のうちの１つ以上のパターン中に、設計されたまたはプログラムされた欠陥を生成するシステムに向けられている。本開示の追加の各実施形態は、多層構造中の層間で区別がつくマーカとして多層構造の１つ以上の層内に形成されるプログラムされた欠陥を利用するＳＥＭなどの画像ベースのメトロロジーツールに向けられている。

本開示の各実施形態は、複数のパターニングプロセスを用いて形成されたアレイ中に異なるマスクにより形成されたパターンを特定することに関連した難しさに対処する。この難しさは、最終的なパターニング後に、全てのパターンが同じように見えることにより生じる。オーバーレイの場合において、オーバーレイシフトが層間に存在した場合、メトロロジーツールは、どちらの層が不適切にシフトしているのか決定することができない。例えば、図１Ａは、ラインスペースアレイ１０２の２つの層の間に、これらの層の一方がずれていることにより、オーバーレイ誤差が存在する場合を示す。この例では、２つの異なるラインアレイ１０４、１０６が、交互配置のやり方で形成され、それによって第１のパターン構造１０４のラインは、第２のパターン構造１０６のラインの間に位置する。ラインスペースアレイのうちの一方にシフトが生じる場合、複数のパターン構造の中央部で測定するときに、どのパターン構造がシフトしたのか決定することは非常に難しい。

別の例によれば、図１Ｂは、リソグラフィ−エッチ−リソグラフィ−エッチ（ＬＥＬＥ：ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ−ｅｔｃｈ−ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ−ｅｔｃｈ）のコンタクトアレイ１０３の２つの層間に、層の一方がシフトしている結果として、オーバーレイ誤差が存在する場合を示す。前述したように、どちらの層が不適切にシフトしているのか、メトロロジーツールが決定することは困難である。

本開示の各実施形態により、アレイパターン中の１つ以上のマスク層内に、設計された、ＳＥＭベースで検出可能な欠陥（プログラムされた欠陥）を加えることによって、リソ−エッチ−リソ−エッチ（ＬＥＬＥ：ｌｉｔｈｏ−ｅｔｃｈ−ｌｉｔｈｏ−ｅｔｃｈ）マルチパターニング層間のオーバーレイ誤差のＳＥＭベースの測定を可能にする。プログラムされた欠陥は、スクライブライン領域、ダミーフィル領域、または実際のデバイスアレイ領域に配置され得るが、これらに配置される必要はない。設計データからの正確な位置情報を用いて、ＳＥＭメトロロジーツールは、設計された欠陥へ駆動され、１つ以上のＳＥＭ画像を取得し、マルチパターニングの異なるマスク層からパターンを特定し、異なるマスク間のオーバーレイ誤差を測定することができる。これらのＳＥＭ画像は、マルチパターニングプロセスの異なるマスク層を用いて形成されたアレイ中の構造の限界寸法（ＣＤ）および限界寸法均一性（ＣＤＵ）を測定するために使用することもできることに留意されたい。本開示の各実施形態により、自己整合ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）または自己整合クアッドパターニング（ＳＡＱＰ）のピッチウォークの根本的な原因の決定も可能になる。現在の層と以前の層を区別することなしには有意な測定を行うことができないので、この能力は、オーバーレイ測定にとって重要である。

本開示の各実施形態は、プログラムされた欠陥を、マルチパターニングプロセス中に使用される１つ以上のマスク中のアレイマットのうちの１つに加えるものであり、これは、上述したように、１つ以上のマスクにより形成されたアレイ中のパターンを特定するのを助ける。プログラムされた欠陥は、テストパターンまたは実際のデバイスパターンのアレイに形成され得る。

図２は、本開示の１つ以上の実施形態による、１つ以上のプログラムされた欠陥の形成および使用を示すプロセスの流れ２００を示す。ステップ２０２では、１つ以上のプログラムされた欠陥が、試料上のマルチパターン構造の１つ以上のパターン中に形成される。例えば、１つ以上のプログラムされた欠陥が、リソグラフィツールによって使用される１つ以上のマスクのアレイマットに加えられてもよい。次いで、リソグラフィツールを使用して１つ以上のプログラムされた欠陥を含むアレイパターンを試料上に形成することができる。ステップ２０４では、１つ以上の画像は、プログラムされた欠陥の位置で試料から取得される。例えば、限定するものではないが、ＳＥＭなどの１つ以上のイメージングベースのメトロロジーツールは、プログラムされた欠陥の位置でアレイパターンの１つ以上の画像を取得することができる。ステップ２０６では、プログラムされた欠陥の位置でアレイパターンから取得された１つ以上の画像は処理され、１つ以上のメトロロジーパラメータが測定される。例えば、１つ以上のプログラムされた欠陥の位置でアレイパターンから取得された画像データに基づいて、オーバーレイ誤差またはＣＤ／ＣＤＵなどの１つ以上のメトロロジーパターンが測定または決定される。

図３は、本開示の１つ以上の実施形態による、試料の１つ以上のアレイ構造内のプログラムされた欠陥を生成し利用するシステム３００を示す。一実施形態では、システム３００は、リソグラフィツール３０２、イメージングベースのメトロロジーツール３０３、および／またはコントローラ３０６を含む。

一実施形態では、リソグラフィツール３０２は、１つ以上の試料３０４上に複数のアレイパターンを形成するように構成されている。例えば、リソグラフィツール３０２は、１つ以上のマスク３０５を実装するように構成することができる。１つ以上のマスク３０５は、試料３０４上に１つ以上の選択されたアレイパターンを形成するために使用することができる。一実施形態では、１つ以上のマスク３０５は、１つ以上のマスク３０５の１つ以上のアレイマット中に１つ以上のプログラムされたまたは設計された欠陥を備えるように設計されてもよい。リソグラフィツール３０２は、限定されるものではないが、電子ビームリソグラフィツール、またはＵＶリソグラフィツール（例えば、ＥＵＶリソグラフィツール）などのリソグラフィの当業界で知られている任意のリソグラフィツールを備えることができる。

別の実施形態では、システム３００は、１つ以上の試料３０４から複数のアレイパターンの１つ以上の画像を取得するためのメトロロジーツール３０３を備える。メトロロジーツール３０３は、半導体試料に形成されたパターンのイメージングベースのオーバーレイ測定および／またはＣＤ／ＣＤＵ測定を実行するのに適した任意のイメージングベースのメトロロジーツールを備えることができる。例えば、メトロロジーツール３０３は、限定されるものではないが、ＳＥＭイメージングツールを含むことができる。

別の実施形態では、システム３００は、コントローラ３０６を備える。このコントローラ３０６は、メモリデバイス１１０上に保持されたプログラム命令を実行するように構成されている１つ以上のプロセッサ３０８を備えることができる。この点について、コントローラ３０６の１つ以上のプロセッサ３０８は、本開示の全体を通じて説明される様々なプロセスステップのいずれかを実行することができる。例えば、コントローラ３０６は、リソグラフィツール３０２の１つ以上の特徴を制御することができる。別の例によれば、コントローラ３０６は、メトロロジーツール３０３からのメトロロジーデータを分析および／または解釈して、試料３０４に配設された複数のアレイパターン（例えば、多層アレイ構造）の１つ以上の部分から得られた画像データに基づいてオーバーレイおよび／またはＣＤ／ＣＤＵを決定することができ、それによって、複数のアレイパターンの層の一方の１つ以上のパターン構造は、１つ以上のプログラムされた欠陥を含む。

図１Ａに示すように、２つの異なるパターンアレイ構造が交互配置のやり方で形成される（すなわち、第１のパターン構造のラインが、第２のパターン構造のライン間に位置する）場合、どのパターン構造がシフトしているのか決定することは難しい。

図４Ａ〜図４Ｈは、本開示の１つ以上の実施形態による、パターン形成されたアレイ中の１つ以上のプログラムされた欠陥の様々な実施を示す。特定のプログラムされた欠陥、および図４Ａ〜図４Ｈに示された実施の内容は。例示のために与えられるものにすぎず、本開示の範囲の限定として解釈されるべきではないことに留意されたい。本開示のプログラムされた欠陥は、任意のマルチパターニングのリソグラフィの内容に拡張されてもよい。

図４Ａは、本開示の１つ以上の実施形態による、設計された欠陥４０３を含むラインスペースアレイ構造４０２を示す。一実施形態では、リソグラフィツール３０２は、それが第１のラインアレイ４０４および第２のラインアレイ４０６を備えるようにラインスペースアレイを形成することができる。例えば、リソグラフィツール３０２内で利用される１つ以上のマスク３０５のアレイマットは、リソグラフィの処理中に対応する欠陥／特徴が試料３０４上に形成されるようにプログラムされた欠陥／特徴を備える。この例では、プログラムされた欠陥は、第２のラインアレイ４０６のラインのうちの１つ以上のライン内に配置される。図４Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、アレイ構造４０２を形成するために使用されるマスク３０５中のオーバーレイ誤差を表すラインスペースアレイ構造４０２を示す。ラインアレイのうちの１つのラインアレイ中にプログラムされた欠陥４０３を含めることにより、イメージング技法によって第１のラインアレイ４０４と第２のラインアレイ４０６との間の区別の改善を可能にする。例えば、メトロロジーツール３０３は、図４Ａ〜図４Ｂに示されるもののようなプログラムされた欠陥４０３を装備するラインスペースアレイ構造４０２の画像を取得することができる。次いで、ラインアレイ４０４とラインアレイ４０６を区別する能力により、コントローラ３０６は、パターン構造内にオーバーレイ誤差が存在するか、およびどちらのラインアレイがシフトしたかを決定することができる。

一実施形態では、メトロロジーツール３０３は、プログラムされた欠陥４０３の位置において大きい視野（ＦＯＶ：ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）を有する画像を得るように構成され得る。別の実施形態では、１つ以上の画像の特徴の検出アルゴリズムは、プログラムされた欠陥４０３を特定するためにコントローラ３０６によって実行される。プログラムされた欠陥４０３が特定されてしまうと、コントローラ３０６は、プログラムされた欠陥４０３をズームインするようにメトロロジーツール３０３を向け、高分解能の小さいＦＯＶ画像を取得し、それによって異なるマスクを用いて形成されたパターンの測定（例えば、ＣＤＵまたはオーバーレイ）を実行することができる。

図４Ｃは、本開示の１つ以上の実施形態による、設計された欠陥４１３を含むコンタクトアレイ構造４１２を示す。例えば、コンタクトアレイ構造４１２は、限定されるものではないが、ＬＥＬＥコンタクトアレイ構造を含むことができる。一実施形態では、リソグラフィツール３０２は、それが複数の要素からなる第１のアレイ４１４と、複数の要素からなる第２のアレイ４１６とを備えるようにコンタクトアレイ構造４１２を形成することができる。図４Ｃに示すように、一実施形態では、複数の要素からなる第１のアレイ４１４、および複数の要素からなる第２のアレイ４１６は、位置合わせ不良が存在しないときに等しく点在させられる。

図４Ｄは、本開示の１つ以上の実施形態による、アレイ構造４１２を形成するために使用されるマスク３０５中のオーバーレイ誤差を表すコンタクトアレイ構造４１２を示す。やはり、アレイ４１６のうちの１つの中にプログラムされた欠陥４１３を含めることにより、イメージング技法によって第１のアレイ４１４と第２のアレイ４１６との間の区別の改善を可能にする。例えば、メトロロジーツール３０３は、プログラムされた欠陥４０３を装備したコンタクトアレイ構造４１２の画像を取得することができる。したがって、アレイ４１４とアレイ４１６を区別する能力により、コントローラ３０６は、２つのアレイ４１４、４１６間にオーバーレイ誤差が存在するか、およびそうであるならば、どちらのアレイがシフトしたかを決定することができる。

図４Ｅは、本開示の１つ以上の実施形態による、スペースの厚さの変動の内容で、ＳＡＤＰのピッチウォークに関連した根本的な原因を特定することが難しいことを示す自己整合ダブルパターン（ＳＡＤＰ）構造４２０を示す。加えて、図４Ｅは、ブリッジ欠陥４２３と共に形成されるＳＡＤＰ構造４２１を示す。ブリッジ欠陥４２３の使用によって、システム３００は、観察したピッチウォークに関連した根本的な原因を決定することが可能になる。図４Ｅに示すように、ブリッジ欠陥４２３を使用することによって、システム３００は、ピッチウォークの根本的な原因がスペースの厚さの変動に関連しているか決定することが可能になる。

図４Ｆは、本開示の１つ以上の実施形態による、マンドレルＣＤ変動の内容で、ＳＡＤＰのピッチウォークに関連した根本的な原因を特定することが難しいことを示すＳＡＤＰ構造４２４を示す。加えて、図４Ｆは、ブリッジ欠陥４２３と共に形成されるＳＡＤＰ構造４２５を示す。図４Ｆに示すように、ブリッジ欠陥４２３の使用によって、システム３００は、ピッチウォークの根本的な原因が、マンドレルＣＤ変動に関連しているか決定することが可能になる。

図４Ｇは、本開示の１つ以上の実施形態による、ＳＡＱＰのピッチウォークに関連した根本的な原因を特定することが難しいことを示す自己整合クアッドパターン（ＳＡＱＰ）構造４３０を示す。図４Ｈは、本開示の１つ以上の実施形態による、ブリッジ欠陥４３３と共に形成されるＳＡＱＰ構造４３２を示す。

自己整合ダブルパターニングまたは自己整合クアッドパターニングの構造の内容でプログラムされた欠陥を使用することによって、コントローラ３０６およびユーザは、これらの構造におけるピッチの根本的な原因を決定することを可能になる。ＳＡＤＰは、マンドレルＣＤとスペーサの厚さという２つの変数を有し、一方、ＳＡＱＰは、マンドレルＣＤ、第１のスペーサの厚さ、および第２のスペーサの厚さという３つの変数を有することに留意されたい。

概して、リソグラフィのプロセスの様々なステージの全体を通じての本開示のプログラムされた欠陥の実施により、システム３００が、ＣＤＵおよび／またはオーバーレイ誤差の根本的な原因を特定することが可能になる。例えば、プログラムされた欠陥（および本開示の全体を通じて説明されるようなそれに続く分析）を利用することによって、システム３００は、何のプロセスのステップまたはツールがオーバーレイ誤差および／またはＣＤＵの原因であるのか決定することができる。例えば、１つ以上のプログラムされた欠陥を使用することによって、システム３００は、所定のメトロロジー的な問題（例えば、オーバーレイ誤差、ＣＤＵなど）が、リソグラフィのステップ（すなわち、スキャナ）、薄膜蒸着、化学機械による平坦化（ＣＭＰ：ｃｈｅｍｉｃａｌ−ｍｅｃｈａｎｉｃ ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）のステップ、またはエッチングステップによって引き起こされたのか決定することができる。例えば、本開示の全体を通じて説明されるように、１つ以上のプログラムされた欠陥の使用によって、システム３００は、特定の層上のエッチングツールまたはＣＭＰツールが特定のメトロロジーの問題（例えば、オーバーレイ誤差またはＣＤＵ）の原因であるのか決定することを可能とし得る。

図４Ｉは、本開示の１つ以上の実施形態による、示している様々なタイプの可能なプログラムされた欠陥を構成するラインスペースアレイ構造４４０を示す。破線またはギャップのタイプの欠陥が、本開示の全体を通じて示されているが、プログラムされた欠陥タイプのうちのこの特定のタイプは、本開示の範囲の限定ではないことに留意されたい。様々なタイプのプログラムされたまたは設計された欠陥は、様々な本開示の各実施形態において実施することができることが本明細書中で認識されている。一実施形態では、本開示のプログラムされた欠陥は、複数のパターン構造のうちの１つ以上に凸部４４１を備えることができる。別の実施形態では、本開示のプログラムされた欠陥は、複数のパターン構造のうちの１つ以上に凹部４４２、または「マウスバイト」を含むことができる。別の実施形態では、本開示のプログラムされた欠陥は、複数のパターン構造のうちの１つ以上に、ネッキングまたはピンチング欠陥４４３を含むことができる。別の実施形態では、本開示のプログラムされた欠陥は、複数のパターン構造のうちの１つ以上に、破線またはギャップ欠陥４４４を含むことができる。別の実施形態では、本開示のプログラムされた欠陥は、複数のパターン構造のうちの１つ以上に、ピンホール欠陥４４５を含むことができる。別の実施形態では、本開示のプログラムされた欠陥は、複数のパターン構造のうちの１つ以上に、屈曲ライン欠陥４４６を含むことができる。

図４Ｉの様々な欠陥タイプ４４１〜４４６は、単一のマルチパターン構造の単一のライン上に示されているが、そのような構成は、本開示の範囲の限定ではなく、簡単にするために与えられるものにすぎないことに留意されたい。本開示の欠陥のいずれかは、半導体デバイス製造の当業界で知られている任意のマルチパターン構造に、単独で、または１つ以上の他の欠陥と組み合わせて使用することができることに留意されたい。

図５は、本開示の１つ以上の実施形態による、システム３００のリソグラフィツール３０２の概念図である。リソグラフィツール３０２は、リソグラフィパターンの生成の当業界で知られている任意のリソグラフィツールを備えることができる。一実施形態では、リソグラフィツール３０２は、光学的なリソグラフィツールを備えることができる。例えば、図５に示すように、リソグラフィツール３０２は、透過型マスクと共に働くように構成された光学的なリソグラフィツールを備えることができる。別の例によれば、図示されていないが、リソグラフィツール３０２は、反射マスクと共に働くように構成されている光学的なリソグラフィツールを備えることができる。光学ベースのリソグラフィの場合、リソグラフィツール３０２は、限定されるものではないが、光軸５０６に沿って１つ以上の照射ビーム５０４を生成するように構成された照明源５０２を含むことができる。１つ以上の照射ビーム５０４は、限定するものではないが、極紫外線放射（ＥＵＶ）、真空紫外線放射（ＶＵＶ）、紫外線（ＵＶ）放射、可視放射、または赤外線（ＩＲ）放射を含む１つ以上の選択した光の波長を含むことができる。別の実施形態では、リソグラフィツール３０２は、電子ビームリソグラフィツールを含むことができる。例えば、図示されていないが、リソグラフィツール３０２は、反射マスクと共に働くように構成された電子ビームリソグラフィツールを備えることができる。この実施形態では、リソグラフィツール３０２は、限定するものではないが、１つ以上の電子銃などの電子ビーム源を備えることができる。

別の実施形態では、リソグラフィツール３０２は、マスクを支持するデバイス５０８を備える。マスクを支持するデバイス５０８は、パターンマスク３０５を固定するように構成される。別の実施形態では、リソグラフィツール３０２は、パターンマスク３０５の画像に対応する印刷されたパターン要素を生成するために、１つ以上の照射ビーム５０４によって照明されるパターンマスク３０５の画像を試料ステージ５１２上に配設された試料３０４上へ投影するように構成されている１セットの投影光学部品を備える。別の実施形態では、マスクを支持するデバイス５０８は、パターンマスク３０５を作動させるまたは位置決めするように構成され得る。例えば、マスクを支持するデバイス５０８は、パターンマスク３０５を、リソグラフィツール３０２の投影光学部品に対して選択された位置へ作動させることができる。

試料３０４は、パターンマスク３０５の画像を受けるのに適した任意の個数の感光材料および／または材料層を備えることができる。例えば、試料３０４は、レジスト層５１４を備えることができる。この点について、１セットの投影光学部品は、レジスト層５１４を露光するために、パターンマスク３０５の画像をレジスト層５１４へ投影することができる。続くエッチングステップは、試料３０４に印刷される特徴を与えるために、露光された材料（例えば、ポジティブのエッチング）または非露光材料（例えば、ネガティブのエッチング）を取り除くことができる。さらに、パターンマスク３０５が、当業界で知られている任意のイメージングの構成において利用することができる。例えば、パターンマスク３０５は、パターン要素が印刷されたパターン要素としてポジティブにイメージされているポジティブのマスク（例えば、明視野のマスク）としてもよい。別の例によれば、パターンマスク３０５は、パターンマスク３０５のパターン要素がネガティブの印刷されたパターン要素（例えば、ギャップ、スペースなど）を形成するネガティブのマスク（例えば、暗視野のマスク）とすることができる。

コントローラ３０６は、パターンマスク３０５上のパターン要素の試料３０４への転写を指示するために、マスクを支持するデバイス５０８および／または試料ステージ５１２に通信可能に結合することができる。

図６は、本開示の一実施形態による、試料３０４のマルチパターン構造上でＳＥＭベースのメトロロジーを実行するようになされているメトロロジーツール３０３を示す。

一実施形態では、メトロロジーツール３０３は、１つ以上の電子ビーム６０３を生成する電子ビーム源６０２を備える。電子ビーム源６０２は、当業界で知られている任意の電子源を含み得る。例えば、電子ビーム源６０２は、限定されるものではないが、１つ以上の電子銃を含むことができる。例えば、電子ビーム源６０２は単一の一次電子ビーム６０３を生成するための単一の電子銃を備えることができる。別の例では、電子ビーム源６０２は、複数の一次電子ビームを生成する複数の電子銃を備えることができる。

別の実施形態では、メトロロジーツール３０３は、試料ステージ６１０を備える。この試料ステージ６１０は、試料３０４を固定する。この試料３０４は、限定するものではないが、半導体ウェハ（例えば、シリコンウェハ）などの電子ビーム顕微鏡法を用いた画像ベースのメトロロジーに適した任意の試料を含むことができる。別の実施形態では、試料ステージ６１０は、作動可能なステージである。例えば、試料ステージ６１０は、限定されるものではないが、１つ以上の直線方向（例えば、ｘ方向、ｙ方向、および／またはｚ方向）に沿って試料３０４を選択的に並進させるのに適した１つ以上の並進ステージを含むことができる。別の例によれば、試料ステージ６１０は、限定されるものではないが、回転方向に沿って試料３０４を選択的に回転させるのに適した１つ以上の回転ステージを含むことができる。別の例によれば、試料ステージ６１０は、限定されるものではないが、直線方向に沿って試料を並進させるおよび／または回転方向に沿って試料３０４を回転させるのに適した回転ステージおよび並進ステージを含むことができる。

別の実施形態では、メトロロジーツール３０３は、検出器組立体６１２を備える。例えば、検出器組立体６１２は、限定されるものではないが、二次電子検出器を含むことができる。別の例によれば、検出器組立体６１２は、限定されるものではないが、後方散乱の電子検出器を含むことができる。検出器組立体６１２は、当業界で知られている任意のタイプの電子検出器を含み得ることに留意されたい。一実施形態では、二次電子は、エバーハートソーンリー検出器（または他のタイプのシンチレータベースの検出器）を用いて収集およびイメージ化することができる。別の実施形態では、電子は、マイクロチャンネル板（ＭＣＰ：ｍｉｃｒｏ−ｃｈａｎｎｅｌ ｐｌａｔｅ）を用いて収集およびイメージ化することができる。別の実施形態では、電子は、ダイオードまたはダイオードアレイなどのＰＩＮまたはｐｎ接合の検出器を用いて収集およびイメージ化することができる。別の実施形態では、電子は、１つ以上のアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を用いて収集およびイメージ化することができる。

別の実施形態では、メトロロジーツール３０３は、セットの電子光要素を備える。１セットの電子光要素６０４は、図６に示すように、光軸によって定められ電子光コラムを形成することができる。簡単にするために、単一の電子光コラムが、図６に示されている。この構成は、本開示の限定として解釈されるべきではないことを本明細書において留意されたい。例えば、メトロロジーツール３０３は、複数の電子光コラムを含むことができる。

１セットの電子光要素６０４は、一次電子ビーム６０３の少なくとも一部を、試料３０４上に形成されたプログラムされた欠陥４０３を含むマルチパターン構造の選択した一部へ向けることができる。１セットの電子光要素は、ＳＥＭベースのメトロロジーの当業界で知られている任意の電子光要素を備えることができる。一実施形態では、１セットの電子光要素６０４は、１つ以上の電子光レンズを備える。例えば、１つ以上の電子光レンズは、限定されるものではないが、電子ビーム源６０２から電子を収集するために１つ以上の集束レンズ６０６を含むことができる。別の例によれば、電子光レンズは、限定されるものではないが、一次電子ビーム６０３を試料３０４の選択した領域へ集束させるために１つ以上の対物レンズ６０８を含むことができる。

コントローラ３０６の１つ以上のプロセッサ３０８は、当業界で知られている任意の１つ以上の処理要素を備えることができる。この意味において、１つ以上のプロセッサ３０８は、ソフトウェアのアルゴリズムおよび／または命令を実行するように構成された任意のマイクロプロセッサタイプのデバイスを含むことができる。一実施形態では、１つ以上のプロセッサ３０８は、本開示の全体を通じて説明されるように、システム３００を動作させるように構成されたプログラムを実行するように構成されているデスクトップコンピュータ、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、画像コンピュータ、並列プロセッサ、または他のコンピュータシステム（例えば、ネットワーク式のコンピュータ）からなり得る。本開示の全体を通じて説明されるステップは、単一のコンピュータシステムによって実行されてもよく、または代替として、複数のコンピュータシステムによって実行されてもよいことを認識されたい。一般に、用語「プロセッサ」は、非一時的なメモリ媒体３１０からのプログラム命令を実行する１つ以上の処理要素を有する任意のデバイスを包含するように幅広く定義され得る。さらに、システム３００の異なるサブシステム（例えば、リソグラフィツール、メトロロジーツール、プロセスツール、ディスプレイ、またはユーザインタフェース）は、本開示の全体を通じて説明されるステップの少なくとも一部を実施するのに適したプロセッサまたは論理素子を含むことができる。したがって、上記の説明は、本開示の限定として解釈されるべきではなく、単なる例示である。

メモリ媒体３１０は、関連した１つ以上のプロセッサ３０８によって実行可能なプログラム命令を記憶するのに適した当業界で知られている任意の記憶媒体を含み得る。例えば、メモリ媒体３１０は、非一時的なメモリ媒体を備えることができる。例えば、メモリ媒体３１０は、限定されるものではないが、リードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気または光メモリデバイス（例えば、ディスク）、磁気テープ、ソリッドステートドライブなどを含むことができる。別の実施形態では、媒体３１０は、リソグラフィツール３０２またはメトロロジーツールからの１つ以上の結果、ならびに／あるいは本明細書中に記載された様々なステップの出力を記憶するように構成されている。媒体３１０は、１つ以上のプロセッサ３０８を有する共通コントローラのハウジング内に格納されてもよいことをさらに留意されたい。代替の実施形態では、媒体３１０は、プロセッサおよびコントローラ３０６の物理的位置に対して遠隔に設置されてもよい。

別の実施形態では、システム３００は、ユーザインタフェースを備える。一実施形態では、このユーザインタフェースは、コントローラ３０６の１つ以上のプロセッサ３０８に通信可能に結合されている。別の実施形態では、ユーザインタフェースは、ユーザからの選択および／または指令を容認するためにコントローラ３０６によって利用され得る。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、ユーザにデータを表示するために使用することができる。今度は、ユーザは、表示デバイスを介してユーザに表示されたデータに応答して選択および／または指令を入力することができる。

ユーザインタフェースデバイスは、当業界で知られている任意のユーザインタフェースを備えることができる。例えば、ユーザインタフェースは、限定されるものではないが、キーボード、キーパッド、タッチスクリーン、レバー、ノブ、スクロールホイール、トラックボール、スイッチ、ダイヤル、スライドバー、スクロールバー、スライド、ハンドル、タッチパッド、パドル、ステアリングホイール、ジョイスティック、ベゼルマウント入力デバイスなどを含むことができる。タッチスクリーンのインタフェースデバイスの場合、多数のタッチスクリーンのインタフェースデバイスが、本発明の実施に適し得ることを当業者は認識されたい。例えば、表示デバイスは、限定するものではないが、静電容量式タッチスクリーン、抵抗膜式タッチスクリーン、表面音響方式タッチスクリーン、赤外線方式タッチスクリーンなどのタッチスクリーンのインタフェースが組み込まれてもよい。一般的な意味では、表示デバイスの表示部分を組み込むことができる任意のタッチスクリーンのインタフェースが、本開示の実施に適している。

表示デバイスは、当業界で知られている任意の表示デバイスを備え得る。一実施形態では、この表示デバイスは、限定されるものではないが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ベースのディスプレイ、またはＣＲＴディスプレイを含むことができる。様々な表示デバイスが本開示の実施に適し得ると共に、表示デバイスの特定の選択は、限定するものではないが、フォームファクタ、費用、などを含む様々な要因に依存し得ることを当業者は理解するはずである。一般的な意味では、ユーザインタフェースデバイス（例えば、タッチスクリーン、ベゼルマウントインタフェース、キーボード、マウス、トラックパッドなど）を組み込むことができる任意の表示デバイスが、本開示の実施に適している。

いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されたシステム３００コントローラ３０６は、「単独のツール」またはプロセスツールに物理的に結合されていないツールとして構成することができる。他の実施形態では、コントローラ３０６は、有線および／または無線の部分を含むことができる伝送媒体によるプロセスツール、検査ツール、またはメトロロジーツールに結合され得る。プロセスツールは、リソグラフィツール、エッチングツール、蒸着ツール、研摩ツール、めっきツール、洗浄ツール、またはイオン注入ツールのような当業界で知られている任意のプロセスツールを含み得る。本明細書中に記載されたシステムによって実行されるメトロロジーおよび／または検査の結果は、フィードバック制御技法、フィードフォワード制御技法、および／またはその場（ｉｎ ｓｉｔｕ）制御技法を用いた半導体製造プロセスのプロセスまたはプロセスツールのパラメータを変更するために使用することができる。プロセスまたはプロセスツールのパラメータは、手動でまたは自動的に変更することができる。

本明細書中に記載された方法の全ては、方法の実施形態の１つ以上のステップの結果を記憶媒体に記憶することを含むことができる。この結果は、本明細書中に記載された結果のいずれを含むこともでき、当業界で知られている任意のやり方で記憶することができる。記憶媒体は、本明細書中に記載された任意の記憶媒体、または当業界で知られている任意の他の適切な記憶媒体を含み得る。結果が記憶された後、この結果は、記憶媒体内でアクセス可能であり、本明細書中に記載された方法またはシステムの各実施形態のいずれかによって使用され、ユーザに表示するためにフォーマットされ、別のソフトウェアモジュール、方法、またはシステム等によって使用することができる。さらに、この結果は、「永久に」、「半永久に」、一時的に、または一部に期間にわたって記憶することができる。例えば、記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であってもよく、およびこの結果は、必ずしも記憶媒体内で無期限に存在しなくてもよい。

当業者は、システムの各態様のハードウェアによる実施とソフトウェアによる実施との間にほとんど差異が残っていない点に技術水準が進歩しており、ハードウェアかまたはソフトウェアの使用は、一般的には、費用対効果のトレードオフを表す設計上の選択である（しかし、必ずしも常にではなく、ある内容においては、ハードウェアとソフトウェアの間の選択が重要になる場合がある）ことを認識するであろう。本明細書中に記載されたプロセスおよび／またはシステムならびに／あるいは他の技術が実行され得る様々な手段が存在し（ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェア）、好ましい手段は、このプロセスおよび／またはシステムならびに／あるいは他の技術が展開され得る内容に関して変わることを、当業者は理解されよう。例えば、開発者が、速度および精度が最も重要であると決定する場合、開発者は、主にハードウェア手段および／またはファームウェア手段を選択し、代替として、柔軟性が最も重要であると決定すれば、開発者は、主にソフトウェア実施形態を選択し、あるいは、さらに再び代替として、開発者は、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの何らかの組み合わせを選択してもよい。しがたって、本明細書中に記載されたプロセスおよび／またはデバイスならびに／あるいは他の技術が実行され得るいくつかの可能な手段が存在し、これらはどれも、利用される任意の手段が、手段が展開される内容、開発者の特定の関心事（例えば、速度、柔軟性、または予測可能性）に応じた選択であるという点で他のものよりも本来的に優れておらず、そのいずれもが変更されてもよい。当業者は、実施の光学的な態様は、典型的には、光学的志向のハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアを用いることであると認識するであろう。

当業者は、デバイスおよび／またはプロセスを本明細書に記載したやり方で説明し、その後、そのような説明したデバイスおよび／またはプロセスをデータ処理システムに組み込むためのエンジニアリング方式を用いることは当業界で一般的であると認識されよう。すなわち、本明細書中に記載されたデバイスおよび／またはプロセスの少なくとも一部は、合理的な量の実験によってデータ処理システムに組み込まれてもよい。一般に、典型的なデータ処理システムは、システムのユニットハウジング、ビデオ表示デバイス、揮発性および不揮発性のメモリなどのメモリ、マイクロプロセッサおよびデジタル信号プロセッサなどのプロセッサ、オペレーティングシステムなどの計算の実体、ドライバ、グラフィカルユーザインタフェース、およびアプリケーションプログラム、タッチパッドまたはスクリーンなどの１つ以上のインタラクションデバイス、ならびに／あるいはフィードバックループおよび制御モータ（例えば、位置および／または速度を検出するためのフィードバック、構成部品および／または量を移動および／または調整するための制御モータ）を備える制御システムのうちの１つ以上を含むことを、当業者は、認識するであろう。典型的なデータ処理システムは、データ計算／通信システム、および／またはネットワーク計算／通信システムに典型的に見られるもののような任意の適切な市販の構成要素を利用して実施することができる。

本開示、およびその付随する利点の多くは、前述の説明によって理解されると信じており、開示された主題から逸脱することなく、またはその材料の利点の全てを犠牲にすることなく、構成要素の形態、構成、および配置に様々な変更がなされてもよいことは明らかであろう。説明した形態は、説明的なものにすぎず、そのような変更を包含し含むことは、以下の特許請求の範囲の意図である。

Claims (38)

1. 照明源から１つ以上のパターンマスクへ照明を向け、前記１つ以上のパターンマスクから試料上に２つ以上のパターンを投影するように構成され、第１の層の第１の周期的アレイパターンおよび第２の層の第２のアレイパターンを含むマルチパターン構造を試料上に形成するように構成されているリソグラフィツールであって、前記第１の層の前記第１のアレイパターンまたは前記第２の層の前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つにプログラムされた欠陥を含ませ、前記第１のアレイパターンのパターンを前記第２のアレイパターンに対して変化させることで、前記第１のアレイパターンを前記第２のアレイパターンと区別するように構成された、リソグラフィツールと、
   電子ビーム源からの一次電子ビームの少なくとも一部を前記試料の一部へ向け、前記試料に配設された２つ以上のアレイパターンの１つ以上の部分から発する電子を検出するように構成され、前記プログラムされた欠陥を含む視野を有する前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンの１つ以上の画像を取得するように構成されたメトロロジーツールと、
   １つ以上のプロセッサにメモリに収容された１セットのプログラム命令を実行させるように構成されている前記１つ以上のプロセッサを備えるコントローラと、
   を備えるシステムであって、前記１セットのプログラム命令は、前記１つ以上のプロセッサに、
   前記メトロロジーツールから、前記プログラムされた欠陥を含む視野を有する前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンの前記１つ以上の画像を受信させ、
   前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つに関連した１つ以上のメトロロジーパラメータを、前記プログラムされた欠陥を含む視野を有する前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンの前記１つ以上の画像にもとづき決定させる
   ように構成される、システム。
2. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つに関連した１つ以上のメトロロジーパラメータを決定させることは、前記第１のアレイパターンと前記第２のアレイパターンとの間のオーバーレイ誤差を決定することを含む、システム。
3. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つに関連した１つ以上のメトロロジーパラメータを決定させることは、前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つの限界寸法（ＣＤ）を決定することを含む、システム。
4. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つに関連した１つ以上のメトロロジーパラメータを決定させることは、前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つの限界寸法均一性（ＣＤＵ）を決定することを含む、システム。
5. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記プログラムされた欠陥は、凸欠陥、凹欠陥、ピンチング欠陥、ギャップ欠陥、ピンホール欠陥、屈曲欠陥、またはブリッジ欠陥のうちの少なくとも１つを含む、システム。
6. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記プログラムされた欠陥は、前記試料のスクライブライン領域、ダミーフィル領域、または実際のデバイス領域のうちの少なくとも１つに形成される、システム。
7. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記リソグラフィツールは、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィツール、または電子ビームリソグラフィツールのうちの少なくとも１つを含む、システム。
8. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記メトロロジーツールは、走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）メトロロジーツールを含む、システム。
9. 請求項１に記載のシステムであって、
   前記試料は、半導体ウェハを含む、システム。
10. 照明源と、
    １つ以上のパターンマスクを固定するように構成されたマスクステージと、
    試料を固定するように構成された試料ステージと、
    前記照明源から１つ以上のパターンマスクへ照明を向け、前記１つ以上のパターンマスクから前記試料上へ２つ以上のパターンを投影するように構成された１セットの光学部品と
    を備え、
    前記１つ以上のパターンマスクは、１つ以上のプログラムされた欠陥を含む少なくとも１つのアレイパターンを備え、
    前記１つ以上のパターンマスクは、第１層に第１のアレイパターンおよび第２層に第２のアレイパターンを前記試料上に形成するように構成され、
    前記第１のアレイパターンまたは前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つに、プログラムされた欠陥を含ませ、前記第１のアレイパターンのパターンを前記第２のアレイパターンに対して変化させることで前記第１のアレイパターンを前記第２のアレイパターンと区別するように構成された、リソグラフィツール。
11. 請求項１０に記載のリソグラフィツールであって、
    コントローラをさらに備える、リソグラフィツール。
12. 請求項１１に記載のリソグラフィツールであって、
    前記コントローラは、前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つに関連した１つ以上のメトロロジーパラメータを決定するように構成される、リソグラフィツール。
13. 請求項１２に記載のリソグラフィツールであって、
    前記コントローラは、前記第１のアレイパターンと前記第２のアレイパターンとの間のオーバーレイ誤差を決定するようにさらに構成される、リソグラフィツール。
14. 請求項１２に記載のリソグラフィツールであって、
    前記コントローラは、前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つの限界寸法（ＣＤ）を決定するようにさらに構成される、リソグラフィツール。
15. 請求項１２に記載のリソグラフィツールであって、
    前記コントローラは、前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つの限界寸法均一性（ＣＤＵ）を決定するようにさらに構成される、リソグラフィツール。
16. 請求項１０に記載のリソグラフィツールであって、
    前記プログラムされた欠陥は、凸欠陥、凹欠陥、ピンチング欠陥、ギャップ欠陥、ピンホール欠陥、屈曲欠陥、またはブリッジ欠陥のうちの少なくとも１つを含む、リソグラフィツール。
17. 請求項１０に記載のリソグラフィツールであって、
    前記リソグラフィツールは、前記試料のスクライブライン領域、ダミーフィル領域、または実際のデバイス領域のうちの少なくとも１つに、前記プログラムされた欠陥を形成する、リソグラフィツール。
18. 請求項１０に記載のリソグラフィツールであって、
    前記リソグラフィツールは、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィツール、または電子ビームリソグラフィツールのうちの少なくとも１つを含む、リソグラフィツール。
19. 請求項１０に記載のリソグラフィツールであって、
    前記試料は、半導体ウェハを含む、リソグラフィツール。
20. 一次電子ビームを生成するように構成された電子ビーム源と、
    試料を固定するように構成された試料ステージと、
    前記一次電子ビームの少なくとも一部を前記試料の一部へ向けるように構成された１セットの電子光要素と、
    前記試料に配設された２つ以上のアレイパターンの１つ以上の部分から発する電子を検出するように構成された検出器組立体であって、前記２つ以上のアレイパターンの第１層の第１のアレイパターンまたは第２層の第２のアレイパターンの少なくとも１つが、プログラムされた欠陥を含み、前記第１のアレイパターンのパターンを前記第２のアレイパターンに対して変化させて前記第１のアレイパターンを前記第２のアレイパターンと区別する、検出器組立体と、
    １つ以上のプロセッサを備え、メモリに収容された１セットのプログラム命令を前記１つ以上のプロセッサに実行させるように構成されているコントローラと
    を備え、
    前記１セットのプログラム命令は、前記１つ以上のプロセッサに、
    前記２つ以上のアレイパターンに関連した画像データを前記検出器組立体から受信させ、
    受信した前記画像データに基づいて前記２つ以上のアレイパターンに関連した１つ以上のメトロロジーパラメータを決定させる
    ように構成される、メトロロジーツール。
21. 請求項２０に記載のメトロロジーツールであって、
    前記コントローラは、前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つに関連した１つ以上のメトロロジーパラメータを決定するように構成される、メトロロジーツール。
22. 請求項２０に記載のメトロロジーツールであって、
    前記コントローラは、前記第１のアレイパターンと前記第２のアレイパターンとの間のオーバーレイ誤差を決定するようにさらに構成される、メトロロジーツール。
23. 請求項２０に記載のメトロロジーツールであって、
    前記コントローラは、前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つの限界寸法（ＣＤ）を決定するようにさらに構成される、メトロロジーツール。
24. 請求項２０に記載のメトロロジーツールであって、
    前記コントローラは、前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンのうちの少なくとも１つの限界寸法均一性（ＣＤＵ）を決定するようにさらに構成される、メトロロジーツール。
25. 請求項２０に記載のメトロロジーツールであって、
    前記プログラムされた欠陥は、凸欠陥、凹欠陥、ピンチング欠陥、ギャップ欠陥、ピンホール欠陥、屈曲欠陥、またはブリッジ欠陥のうちの少なくとも１つを含む、メトロロジーツール。
26. 請求項２０に記載のメトロロジーツールであって、
    前記プログラムされた欠陥は、前記試料のスクライブライン領域、ダミーフィル領域、または実際のデバイス領域のうちの少なくとも１つに形成される、メトロロジーツール。
27. 請求項２０に記載のメトロロジーツールであって、
    前記メトロロジーツールは、走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）メトロロジーツールを含む、メトロロジーツール。
28. 請求項２０に記載のメトロロジーツールであって、
    前記試料は、半導体ウェハを含む、メトロロジーツール。
29. 試料上の第１の層に形成された第１のアレイパターンと、
    前記試料上の第２の層に形成された第２のアレイパターンと、
    を備えるメトロロジーターゲットであって、
    前記第１のアレイパターンまたは前記第２のアレイパターンの少なくとも１つに、プログラムされた欠陥を含ませ、前記第１のアレイパターンのパターンを前記第２のアレイパターンに対して変化させることで、前記メトロロジーターゲットの１つまたは複数の画像において前記第１のアレイパターンを前記第２のアレイパターンと区別するように構成された、メトロロジーターゲット。
30. 請求項２９に記載のメトロロジーターゲットにおいて、
    前記プログラムされた欠陥が、凸欠陥、凹欠陥、ピンチング欠陥、ギャップ欠陥、ピンホール欠陥、屈曲欠陥、またはブリッジ欠陥のうちの少なくとも１つを含む、メトロロジーターゲット。
31. 請求項２９に記載のメトロロジーターゲットにおいて、
    前記プログラムされた欠陥が、前記試料のスクライブライン領域、ダミーフィル領域、またはデバイス領域のうちの少なくとも１つに形成される、メトロロジーターゲット。
32. 請求項２９に記載のメトロロジーターゲットにおいて、
    前記第１のアレイパターンまたは前記第２のアレイパターンの少なくとも１つがラインアレイパターンを含む、メトロロジーターゲット。
33. 請求項２９に記載のメトロロジーターゲットにおいて、
    前記第１のアレイパターンまたは前記第２のアレイパターンの少なくとも１つがパターン要素の２次元アレイを含む、メトロロジーターゲット。
34. 請求項２９に記載のメトロロジーターゲットにおいて、
    前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンが、メトロロジーツールによる測定のために構成されている、メトロロジーターゲット。
35. 請求項３４に記載のメトロロジーターゲットにおいて、
    前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンが、イメージングベースのオーバーレイメトロロジーツールによる１つまたは複数のオーバーレイ測定のために構成されている、メトロロジーターゲット。
36. 請求項３４に記載のメトロロジーターゲットにおいて、
    前記第１のアレイパターンおよび前記第２のアレイパターンが、限界寸法メトロロジーツールによる１つまたは複数の限界寸法均一性測定のために構成されている、メトロロジーターゲット。
37. 請求項３４に記載のメトロロジーターゲットにおいて、
    前記メトロロジーツールが、走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）メトロロジーツールを含む、メトロロジーターゲット。
38. 請求項２９に記載のメトロロジーターゲットにおいて、
    前記試料が、半導体ウェハを含む、メトロロジーターゲット。

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