JP7162666B2 - 像面検出技術を使用して対象のパラメータを測定するための方法及び装置 - Google Patents

像面検出技術を使用して対象のパラメータを測定するための方法及び装置 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、2018年2月14日に出願された欧州特許出願公開第18156625.8号の優先権を主張するものであり、その全体が参照により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使用可能なメトロロジ方法及び装置、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。本発明は、特に、像面検出技術を使用して対象のパラメータを測定するための方法及び装置に関する。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常は基板のターゲット部分上に施す機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路(IC)の製造に使用することができる。その事例では、ICの個々の層に形成すべき回路パターンを生成するために、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が使用されることがある。このパターンは、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つ又はいくつかのダイの一部分を含む)に転写することができる。パターンの転写は、典型的には、基板上に設けられた放射感応性材料(例えば、レジスト)層上への結像により行われる。概して、単一の基板は、連続的に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む。
[0004] リソグラフィプロセスでは、プロセス制御及び検証などのために、作製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ジョン(「CD」)を測定するためにしばしば使用される、走査電子顕微鏡と、デバイスにおける2つの層のアライメントの精度である、オーバーレイを測定するための専用ツールとを含む、かかる測定を行うための種々のツールが知られている。CD及びオーバーレイは、前述の測定ツールのいくつかを使用して測定され得る、本明細書では交換可能に対象の特性とも呼ばれる、2つの代表的な対象のパラメータである。近年、リソグラフィ分野で使用される、種々の形態のスキャトロメータが開発されている。これらのツール又はデバイスは、ターゲット上に放射ビームを誘導し、散乱放射の1つ又は複数の特性を測定し、これらの特性は、1つ又は複数の対象のパラメータに関連付けられる場合がある。例えば、波長の関数としての単一反射角での強度、反射角の関数としての1つ若しくは複数の波長における強度、又は反射角の関数としての偏光を使用して、回折「スペクトル」を得ることができ、この回折「スペクトル」から、ターゲットの対象のパラメータを決定することができる。
[0005] 既知のスキャトロメータの例としては、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第2006/0033921号及び米国特許出願公開第2010/0201963号で説明されているタイプの角度分解スキャトロメータが挙げられ、これら特許文献の開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。そのようなスキャトロメータによって使用されるターゲットは、比較的大きな格子(例えば、40μm×40μm)であり、測定ビームは格子よりも小さなスポットを生成する(つまり、格子がアンダーフィルされる)。再現によるフィーチャ形状の測定に加えて、回折に基づくオーバーレイは、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第2006/0066855号で説明されているような装置を使用して測定することができ、この特許文献の開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。回折次数の暗視野結像を使用する、回折に基づくオーバーレイメトロロジは、より小さなターゲットのオーバーレイ及び他のパラメータの測定を可能にする。これらのターゲットは、照明スポットよりも小さいものとすることができ、且つ基板上の製品構造によって取り囲まれてもよい。隣接する製品構造から生じる強度は、像平面の暗視野検出によって、オーバーレイターゲットから生じる強度から効率的に分離することができる。
[0006] 暗視野結像メトロロジの例は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第2010/0328655号及び米国特許出願公開第2011/0069292号に見出すことができ、これら特許文献の開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。本技術のさらなる発展形態は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第2011/0027704号、米国特許出願公開第2011/0043791号、米国特許出願公開第2011/0102753号、米国特許出願公開第2012/0044470号、米国特許出願公開第2012/0123581号、米国特許出願公開第2012/0242970号、米国特許出願公開第2013/0258310号、及び米国特許出願公開第2013/0271740号、並びに国際公開第2013/178422号で説明されており、これらの各特許文献の開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。典型的には、これらの方法では、ターゲット構造の特性として非対称性を測定することが望ましい。ターゲットは、非対称性の測定値を使用して、非限定的に、オーバーレイ、焦点、及び/又はドーズ量などの、種々の対象のパラメータの測定値を得ることができるように設計することができる。ターゲット構造の非対称性は、スキャトロメータを使用して回折スペクトルの両側部分間の強度の差を検出することによって測定される。非対称性の測定値を得るために、例えば、+1及び-1の回折次数の強度が比較されてもよい。
[0007] これらの既知の技術では、ターゲット内の周期構造(格子)から+1及び-1の回折次数を得るために、適切な照明モード及像検出モードが使用される。各回折次数は、分離した瞳像又は暗視野像に捕捉されてもよく、又は技術を使用して、+1及び-1次数の両方を単一の瞳像又は暗視野像の異なる部分に捕捉することができ、これによって、各測定に関連する時間的不利益が低減される。暗視野結像技術では、複数の格子を含む複合ターゲットは、同時に結像でき、異なる向きで異なるようにバイアスをかけられた格子から回折次数を同時に捕捉することを可能にする。本発明の譲受人に譲渡された上述の米国特許出願公開第2011/0102753号で説明されているように、複数の光学楔要素を追加的に使用して、暗視野結像において、1つ又は複数の格子の+1及び-1次数の両方を単一像に捕捉することも可能である。回折スペクトルの各部分を使用するターゲットの像は、像センサ上で空間的に離れているように見える。これによって、対象のパラメータの各測定に関連する時間的不利益がさらに低減される。
[0008] 多くの場合、得られた非対称性信号は、対象の性能パラメータだけでなく、程度は未知であるが、プロセス変数に依存する。対象のパラメータの測定精度を向上させるために、暗視野像結果を利用して共偏光光を測定することが可能な方法及び装置が必要である。
[0009] 本発明の特徴及び利点、並びに種々の実施形態の構造及び動作について、添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。本発明は本明細書で説明する具体的な実施形態に限定されないことに留意されたい。そのような実施形態は、単なる例示の目的で本明細書において提示される。追加の実施形態は、本明細書に含まれる教示に基づいて当業者に明らかになるであろう。
[0010] 一態様では、光学システムと結像システムとを含む検査装置が提供される。光学システムは、1つ又は複数のフィーチャを含むターゲットに入射する照明ビームを出力するように構成されてもよい。照明ビームは、ターゲットに入射したときに第1の偏光を含むように構成されてもよい。結像システムは、1つ又は複数のフィーチャによって散乱された照明ビームの少なくとも一部分を表す強度データを得るように構成されてもよく、照明ビームの部分は、第1の偏光に直交する第2の偏光を含む。結像システムは、強度データに基づいて1つ又は複数のフィーチャ各々の像を表す像データを生成し且つ第2の偏光を有する照明ビームの部分の量に基づいて1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータの測定値を決定するようにさらに構成されてもよい。
[0011] 別の態様において、方法が提供される。本方法は、1つ又は複数のフィーチャを備えるターゲットに入射するように光学システムから照明ビームを出力することと、第1のフィルタコンポーネントを使用して照明ビームに第1の偏光を持たせることと、第2のフィルタコンポーネントが第1のフィルタコンポーネントに直交して位置する、第2のフィルタコンポーネントを使用して、1つ又は複数のフィーチャから散乱する照明ビームの少なくとも一部分に第2の偏光を持たせることと、結像システムによって、照明ビームの少なくとも一部分を表す強度データを得ることと、強度データに基づいて1つ又は複数のフィーチャ各々の像を表す像データを生成することと、第2の偏光を有する照明ビームの部分の量に基づいて1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータの測定値を決定することとを含み得る。
[0012] さらに別の態様において、システムが提供される。システムは、光学システムと、第1のフィルタコンポーネントと、ターゲットと、第2のフィルタコンポーネントとを含み得る。光学システムは、照明ビームを出力するように構成されてもよい。第1のフィルタコンポーネントは、照明ビームが、第1のフィルタコンポーネントを通過した後に、第1の偏光を有するように偏光されるように、照明ビームを受け取って照明ビームに第1の偏光を持たせるように構成されてもよい。ターゲットは、1つ又は複数のフィーチャを含み得、第1の偏光を有する照明ビームがターゲットに入射し、1つ又は複数のフィーチャによって散乱された照明ビームの少なくとも一部分が、第1の偏光に直交する第2の偏光を含む。第2のフィルタコンポーネントは、第2の偏光を含む照明ビームの部分を受け取るように構成されてもよく、第2のフィルタコンポーネントを通過した後に、照明ビームの残り部分が、第2の偏光を有する照明ビームの残り部分の量に関連付けられ且つ1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータを表すように、第2のフィルタコンポーネントが、照明ビームの部分に第2の偏光を持たせるように構成される。
[0013] ここで、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら例として説明する。
[0014]種々の実施形態による、半導体デバイスの生産設備を形成する他の装置と共にリソグラフィ装置を描く。 [0015](a)種々の実施形態による、角度分解スキャトロメトリ及び暗視野結像検査法を実行するようになされた検査装置と、(b)種々の実施形態による、装置内のターゲット格子による入射放射の回折の拡大詳細をそれぞれ概略的に図示する。 [0016]種々の実施形態による、ゼロ次及びより高次の回折放射の重ね合わせた図を用いて、図2の装置で使用される1対の波長選択フィルタを概略的に図示する。 [0017]種々の実施形態による、代表的な検査装置の例示図である。 [0018]種々の実施形態による、図4の代表的な検査装置内で用いられる楔要素の例示図である。 [0018]種々の実施形態による、図4の代表的な検査装置内で用いられる楔要素の例示図である。 [0019]種々の実施形態による、図4の代表的なリソグラフィ装置内で使用される2つの代表的なフィルタコンポーネントの例示図である。 [0019]種々の実施形態による、図4の代表的なリソグラフィ装置内で使用される2つの代表的なフィルタコンポーネントの例示図である。 [0020]種々の実施形態による、図4の代表的なリソグラフィ装置内で使用される別の2つの代表的なフィルタコンポーネントの例示図である。 [0020]種々の実施形態による、図4の代表的なリソグラフィ装置内で使用される別の2つの代表的なフィルタコンポーネントの例示図である。 [0021]種々の実施形態による、図4の検査装置を使用して測定された対象のパラメータを表す像の例示のグラフである。 [0022]種々の実施形態による、フィルタコンポーネントを通過した後に楔要素によってオフセットされる代表的な粒子経路の例示図である。 [0023]種々の実施形態による、基板の2つの層間のオーバーレイの例示図である。 [0024]種々の実施形態による、対象のパラメータを測定するために検査装置と併せて2段階フィルタリング技術を適用するための代表的なプロセスの例示的なフローチャートである。 [0025]種々の実施形態による、代表的なコンピュータシステムの例示図である。
[0026] 本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明の実施形態が実施され得る例示の環境を提示することが有益である。
[0027] 図1は、種々の実施形態による、半導体デバイスの生産設備を形成する他の装置と共にリソグラフィ装置を描いている。図1は、リソグラフィ大量製造プロセスを実施する産業設備の一部分としてのリソグラフィ装置LAを100で示している。本例では、製造プロセスは、半導体ウェーハなどの基板上の半導体製品(集積回路)の製造に適している。当業者であれば、このプロセスの変形例において異なるタイプの基板を処理することによって多様な製品を製造できることが分かるであろう。今日、商業的に非常に重要である半導体製品の生産は、単なる例として使用される。
[0028] リソグラフィ装置(lithographic apparatus)又はリソグラフィ装置(lithography apparatus)(若しくは略して「リソツール」100)内では、測定ステーションMEAは符号102で示されており、露光ステーションEXPは符号104で示されている。制御ユニットLACUは符号106で示されている。この例では、各基板は、測定ステーションと、パターンが施される露光ステーションとに滞在する。光リソグラフィ装置では、例えば、調整された放射及び投影システムを使用してパターニングデバイスMAから基板上に製品パターンを転写するために、投影システムが使用される。この転写は、放射感応性レジスト材料の層にパターン像を形成することによって行われる。
[0029] 本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用される露光放射に対して、又は液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に対して適切とされる、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型及び静電型光学システム、又はこれらの任意の組み合わせを含む、任意のタイプの投射システムを包含するものとして広く解釈されるべきである。パターニングデバイスMAは、パターニングデバイスによって透過又は反射される放射ビームにパターンを付与する、マスク又はレチクルであってもよい。周知の動作モードには、ステッピングモードとスキャンモードがある。周知のように、投影システムは、基板全体にわたる多くのターゲット部分に所望のパターンを施すために、基板及びパターニングデバイスのための支持及び位置決めシステムと様々な様式で協働してもよい。プログラマブルパターニングデバイスは、固定パターンを有するレチクルの代わりに使用されてもよい。放射は、例えば、深紫外線(DUV)又は極紫外線(EUV)周波帯の電磁放射を含み得る。本開示は、他のタイプのリソグラフィプロセス、例えば、電子ビームによる、例えば、インプリントリソグラフィ及びダイレクトライティングリソグラフィにも適用可能である。
[0030] リソグラフィ装置制御ユニット(「LACU」)は、種々のアクチュエータ及びセンサの動き及び測定を制御して、装置LAに基板W及びレチクルMAを受け取らせ、パターニング動作を実施させる。LACUはまた、装置の動作に関連する所望の計算を実施する信号処理及びデータ処理能力を含む。実際、制御ユニットLACUは、各々が装置内のサブシステム又はコンポーネントのリアルタイムデータ取得、処理及び制御を扱う、多くのサブユニットのシステムとして実現される。
[0031] 露光ステーションEXPで基板にパターンが施される前に、基板は、種々の準備ステップが実行され得るように測定ステーションMEAで処理される。準備ステップは、レベルセンサを使用して基板の表面高さをマッピングすることと、アライメントセンサを使用して基板上のアライメントマークの位置を測定することとを含み得る。アライメントマークは、名目上、規則的な格子パターンで配置される。しかしながら、マークの作成における不正確さに起因し、且つ処理全体を通じて発生する基板の変形にも起因して、マークが理想的な格子から逸脱する。結果として、装置が非常に高い精度で正確な箇所に製品フィーチャを印刷すべきである場合、実際にアライメントセンサは、基板の位置及び向きの測定に加えて、基板エリア全体にわたる多くのマークの位置を詳細に測定しなければならない。装置は、各基板テーブルが、制御ユニットLACUによって制御される位置決めシステムを備える、2つの基板テーブルを有するいわゆるデュアルステージタイプであってもよい。一方の基板テーブル上の1つの基板を露光ステーションEXPで露光している間に、別の基板を測定ステーションMEAにおける他方の基板テーブル上に装填することができ、結果として、種々の準備ステップが実行されてもよい。それゆえ、アライメントマークの測定は非常に時間がかかり、2つの基板テーブルを設けることによって、装置のスループットの大幅な向上が可能となる。基板テーブルが測定ステーションにあるとき及び露光ステーションにあるときに位置センサIFが基板テーブルの位置を測定できない場合には、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第2の位置センサが設けられてもよい。リソグラフィ装置LAは、例えば、2つの基板テーブルWTa及びWTbと、2つのステーション(露光ステーション及び測定ステーション)であって、これらの間で基板テーブルを交換できる2つのステーションとを有するいわゆるデュアルステージタイプである。
[0032] 生産設備内では、装置100は、装置100によるパターニングのために感光性レジスト及び他のコーティングを基板Wに塗布するためのコーティング装置108も含む「リソセル」又は「リソクラスタ」の一部分を形成する。装置100の出力側には、露光パターンを物理的なレジストパターンに現像するためのベーキング装置110及び現像装置112が設けられる。これらの装置全ての間で、基板ハンドリングシステムは、基板の支持と、1台の装置から次の装置への基板の移送とを引き受ける。総称して「トラック」と呼ばれることが多い、これらの装置は、トラック制御ユニットの制御下にあり、このトラック制御ユニットは、それ自体、監視制御システムSCSによって制御され、監視制御システムSCSはまた、リソグラフィ装置制御ユニットLACUを介してリソグラフィ装置も制御する。したがって、スループット及び処理効率を最大にするように異なる装置を動作させることができる。監視制御システムSCSは、各パターン付き基板を作製するために実行すべきステップの定義を非常に詳細に示すレシピ情報Rを受け取る。
[0033] リソセルにおいてパターンが施されて現像されたときに、パターン付き基板120は、122、124、及び126で図示するような他の処理装置に移送される。種々の装置が、典型的な製造設備において多様な処理ステップを実施する。例として、本実施形態における装置122は、エッチングステーションであり、且つ装置124は、エッチング後のアニーリングステップを実行する。さらなる物理的及び/又は化学的処理ステップは、さらなる装置126などにおいて適用される。実際のデバイスを作製するために、例えば、材料の堆積、表面材料特性の修正(酸化、ドーピング、イオン注入など)、化学機械研磨(CMP)などの、数多くのタイプの動作が必要となる可能性がある。装置126は、実際には、1つ又は複数の装置において実行される一連の異なる処理ステップを表し得る。
[0034] 周知のように、半導体デバイスの製造は、適切な材料及びパターンを用いて基板上の層毎にデバイス構造を構築するために、かかる処理を多数繰り返すことを伴う。よって、リソクラスタに達した基板130は、新たに準備された基板であってもよく、又は基板130は、このクラスタで若しくは全く別の装置で既に処理された基板であってもよい。同様に、必要な処理に応じて、装置126から出た基板132は、後続のパターニング動作のために同じリソクラスタ内に戻されてもよく、異なるクラスタ内でのパターニング動作が予定されていてもよく、又はダイシング及びパッケージングのために送られる完成品であってもよい。
[0035] 製品構造の各層は、プロセスステップの異なる1セットを必要とし、且つ各層で使用される装置126は、タイプが完全に異なってもよい。さらに、装置126によって適用すべき処理ステップが名目上同じである場合であっても、大型設備では、異なる基板上でステップ126を実行するために並行して作業する同一であると考えられるいくつかの機械が存在してもよい。これらの機械間の設定における僅かな相違又は障害は、異なる様式で異なる基板に影響を及ぼすことを意味し得る。エッチング(装置122)などの、各層に比較的共通のステップであっても、名目上同一であるがスループットを最大にするために並行して作業するいくつかのエッチング装置によって、実施され得る。さらに、実際には、異なる層は、エッチングすべき材料の詳細に応じて、異なるエッチングプロセス、例えば化学エッチング、プラズマエッチング、及び例えば、異方性エッチングなどの特別な要件を必要とする。
[0036] 前述のように、前の及び/又は後続のプロセスは、他のリソグラフィ装置で実行されてもよく、さらには、異なるタイプのリソグラフィ装置で実行されてもよい。例えば、解像度及びオーバーレイなどのパラメータにおいて要求が非常に多いデバイス製造プロセスにおけるいくつかの層は、要求の少ない他の層よりも高度なリソグラフィツールで実行されてもよい。それゆえ、いくつかの層は液浸型リソグラフィツールで露光されてもよく、その一方で、その他は「ドライ」ツールで露光される。いくつかの層はDUV波長で動作するツールで露光されてもよく、その一方で、その他はEUV波長放射を使用して露光される。
[0037] リソグラフィ装置によって露光される基板が正確に一貫して露光されるように、種々の対象のパラメータなどの、それらの基板の特性を測定するために、露光された基板を検査することが望ましい。種々のタイプの対象のパラメータは、限定されるものではないが、後続の層間のオーバーレイエラー、ライン厚さ、ドーズ量、及びクリティカルディメンジョン(「CD」)を含み得る。よって、リソセルLCが位置する製造設備は、リソセルにおいて処理された基板Wのいくつか又は全てを受け取るメトロロジシステムMETも含む。メトロロジ結果は、監視制御システム(SCS)138に直接又は間接的に提供される。エラーが検出された場合、特に同じバッチの他の基板が露光されないうちに十分に早急に且つ迅速に計測を実行できる場合は、後続の基板の露光に対して調整が行われてもよい。また、既に露光された基板は、歩留まりを向上させるために取り除かれて再加工されるか、又は廃棄されてもよく、それよって、欠陥があると思われる基板にさらなる処理を実行することを回避する。基板のいくつかのターゲット部分にのみ欠陥がある場合には、「良好である」、すなわち欠陥のないターゲット部分に対してのみさらなる露光を実行することができる。
[0038] また、製造プロセスの所望の段階で製品のパラメータの測定を行うために提供される、メトロロジ装置140が図1に示されている。最新のリソグラフィ生産設備におけるメトロロジ装置の一般的な例は、スキャトロメータ、例えば角度分解スキャトロメータ又は分光スキャトロメータであり、メトロロジ装置は、装置122でのエッチングに先立って現像された基板120の特性を測定するために利用されてもよい。メトロロジ装置140を使用して、例えば、オーバーレイ及び/又はCDなどの、重要な対象のパラメータが、現像されたレジストの指定された精度要件を満たさないことが分かることがある。エッチングステップに先立って、現像されたレジストを剥離し、リソクラスタによって基板120を再処理する機会が存在する。また、周知のように、装置140からのメトロロジ結果142を使用して、監視制御システムSCS及び/又は制御ユニットLACU106が長期にわたる小調整を行うことによって、リソクラスタでのパターニング動作の高精度の性能を維持することができ、それにより、製品が規格外れになって再加工を必要とするリスクが最小限に抑えられる。当然ながら、メトロロジ装置140及び/又は他のメトロロジ装置(図示せず)は、処理済み基板132、134及び投入基板130の特性を測定するために利用されてもよい。
例示の検査装置
[0039] 図2(a)及び図2(b)は、種々の実施形態による、角度分解スキャトロメトリ及び暗視野結像検査法を実行するようになされた検査装置と、種々の実施形態による、装置内のターゲット格子による入射放射の回折の拡大詳細をそれぞれ概略的に図示している。図2(a)は、いわゆる暗視野結像メトロロジを実施する検査装置の要素を概略的に示している。装置は、スタンドアロン型デバイスであってもよく、又は、図1を参照して上で説明したように、(例えば測定ステーションにおける)リソグラフィ装置LA若しくはリソグラフィセルLCに組み込まれてもよい。点線Oは、装置全体にわたっていくつかの分岐を有する、光軸を表す。図2(b)には、ターゲット格子構造T及び回折光線がより詳細に図示されている。
[0040] 冒頭に引用した先行出願で説明されているように、図2(a)の暗視野結像装置は、分光スキャトロメータの代わりに又は分光スキャトロメータに加えて使用され得る多目的角度分解スキャトロメータの一部分であってもよい。いくつかの実施形態では、検査装置は、光学システム200を含み得る。光学システム200は、照明システム12によって調整され得る、放射を放出することが可能な放射源11を含み得る。例えば、照明システム12は、コリメートレンズシステム12aと、カラーフィルタ12bと、ポラライザ12cと、アパーチャデバイス13とを含み得る。この特定のシナリオでは、光学システム200の出力は、特定の波長(例えば、400nm)を有する照明ビームであり得るが、照明ビームの特性は、取得すべき測定値に応じて調整されてもよい。調整された放射は、照明経路IPをたどり、照明経路IP内で部分反射面15によって反射され、顕微鏡対物レンズ16を介して基板W上のスポットSに合焦される。メトロロジターゲットTは、基板W上に形成されてもよい。レンズ16は、一実施形態では、好ましくは少なくとも0.9、より好ましくは少なくとも0.95の高い開口数(NA)を有する。所望であれば、液浸流体を使用して1を超える開口数を得ることができる。
[0041] この例における対物レンズ16は、ターゲットTによって散乱された放射を収集する役割も果たす。この戻り放射用として収集経路CPが概略的に示されている。多目的スキャトロメータは、収集経路に2つ以上の測定分岐を有し得る。図示の例は、瞳結像光学システム18及び瞳像センサ19を備える瞳結像分岐を含む。以下により詳細に説明する、結像分岐も示されている。さらに、実用装置には、例えば、強度正規化のため、捕捉ターゲットの粗い結像のため、合焦などのための基準放射を収集するために、追加の光学システム及び分岐が含まれ得る。これらの詳細は、上述の先行公報に見出すことができる。
[0042] メトロロジターゲットTが基板Wに設けられる場合、メトロロジターゲットTは、現像後に、バーが固体レジストラインから形成され得るように印刷され得る、1D格子であってもよい。ターゲットTは、現像後に、格子が固体レジストピラー又はレジスト内のビアから形成されるように印刷され得る、2D格子であってもよい。バー、ピラー、及び/又はビアは、代替的に、基板にエッチングで形成されてもよい。これらの格子の各々は、検査装置を使用して特性(例えば、対象のパラメータ)が調べられ得るターゲット構造の例である。格子の場合に、例えば、構造は周期的である。
[0043] 光学システム200、特に照明システム12の種々のコンポーネントは、同じ装置内で異なるメトロロジ「レシピ」を実施するために調整可能とすることができる。照明放射の特性として波長(色)及び偏光を選択することに加えて、光学システム200及び/又は照明システム12は、異なる照明プロファイルを実施するように調整することができる。アパーチャデバイス13の平面は、対物レンズ16の瞳面及び瞳像検出器19の平面と共役である。それゆえ、アパーチャデバイス13によって定められる照明プロファイルは、スポットSにおいて基板Wに入射する光の角度分布を規定する。異なる照明プロファイルを実施するために、照明経路にアパーチャデバイス13を設けることができる。アパーチャデバイス13は、可動式スライダ又はホイールに取り付けられた異なる開口を備え得る。アパーチャデバイスは、プログラマブル空間光変調器を代替的に備え得る。さらなる代替案として、光ファイバは、照明瞳面内の異なる箇所に配置され、光ファイバのそれぞれの箇所で光を搬送するか又は光を搬送しないように選択的に使用されてもよい。これらの変形例は、全て上記で引用した文献に記載され、例示されている。
[0044] 照明モードに応じて、光学システム200は、入射角が図2(b)の「I」で示すように例示の光線30aを出力させてもよい。ターゲットTによって反射されたゼロ次光線の経路は、「0」(光軸「O」と混同しないように)と符号が付されている。同様に、同じ照明モード又は第2の照明モードでは、光線30bは、光学システム200によって出力することができ、その場合、入射角及び反射角は、第1のモードと比較して入れ替えられる。図2(a)では、例えば、第1及び第2の例示の照明モードの0次光線は、それぞれ0a及び0bと符号が付されている。
[0045] 図2(b)により詳細に示すように、ターゲット構造の例としてのターゲット格子Tは、基板Wが対物レンズ16の光軸Oに垂直な状態で配置される。オフアクシス照明プロファイルの場合、軸Oから外れた角度から格子Tに衝突する照明Iの光線30aは、0次光線(実線0)及び2つの1次光線(一点鎖線+1及び二点鎖線-1)を生じさせる。オーバーフィルされた小さなターゲット格子では、これらの光線は、メトロロジターゲット格子T及び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1つに過ぎないことに留意されたい。例えば、照明光線30aを含む照明ビームは(有用な光量を得るのに必要な)有限幅を有するので、入射光線Iは、実際にはある角度範囲を占め、回折光線0及び+1/-1はある程度広がる。小さなターゲットの点像分布関数によれば、各次数+1及び-1は、図示のような単一の理想的な光線ではなく、ある角度範囲にわたってさらに広がる。
[0046] 暗視野結像用の収集経路の分岐では、交換可能に結像システム20とも呼ばれ得る、結像システム20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T’を形成してもよい。開口絞り21は、対物レンズ16の瞳面と共役である収集経路CPの結像分岐の平面に設けられてもよい。開口絞り21は、瞳孔絞りと呼ばれることもある。開口絞り21は、照明開口が異なる形状をとることができるのと同様に、異なる形状をとることができる。開口絞り21は、レンズ16の有効開口と組み合わせて、散乱放射のどの部分がセンサ23上に像を生成するために使用されるかを決定する。典型的には、開口絞り21は、センサ23上に形成されるターゲットの像が1次ビームのみから形成されるように、0次の回折ビームを遮断するように機能する。両方の1次ビームが結合して像を形成する例では、これは、暗視野顕微鏡検査法と同等の、いわゆる暗視野像である。
[0047] 結像システム20のセンサ23によって捕捉された像は、画像プロセッサ及びコントローラPUに出力され、その機能は、実行される特定のタイプの測定に依存する。結像システム20は、一実施形態では、画像プロセッサ及びコントローラPUを含み得るが、いくつかの実施形態では、画像プロセッサ及びコントローラPUは、結像システム20とは別個のものであり且つ結像システム20と通信してもよい。本目的のために、ターゲット構造の非対称性の測定が実行される。非対称性測定は、ターゲット構造の知識と組み合わせて、ターゲット構造を形成するために使用されるリソグラフィプロセスの性能パラメータ(例えば、対象のパラメータ)の測定値を得ることができる。このようにして測定できる対象のパラメータには、例えば、オーバーレイ、焦点、CD及びドーズ量が含まれる。同じ非対称性測定方法を通じてこれらの異なる対象のパラメータの測定を可能にするように、特別なターゲット設計が提供されてもよい。
[0048] 再び図2(b)及び照明光線30aを参照すると、ターゲット格子からの+1次回折光線は、対物レンズ16に入射し、センサ23で記録された像に寄与し得る。光線30bは、光線30aとは反対の角度で入射するので、-1次回折光線が対物レンズに入射して像に寄与する。開口絞り21は、オフアクシス照明を使用するときに0次放射を遮断するように構成されてもよい。上述の先行公報で説明されているように、照明モードは、X及びY方向のオフアクシス照明で定義することができる。
[0049] これらの異なる照明モードの下でのターゲット格子の像を比較することによって、非対称性測定値を得ることができる。代替的に、同じ照明モードを維持するが、ターゲットを回転させることによって、非対称性測定値を得ることができる。オフアクシス照明が示されているが、代わりにターゲットのオンアクシス照明が使用されてもよく、修正されたオフアクシス開口絞り21を使用して、実質的に1つのみの1次回折光をセンサに送ることができる。さらなる例では、1対のオフアクシスプリズム22が、オンアクシス照明モードと組み合わせて使用され得る。本明細書では楔要素とも呼ばれる、これらのプリズムは、2つの連続的な像捕捉ステップを必要とせずに回折光線を検出して比較できるように、回折光線(例えば、+1次及び-1次)をセンサ23上の異なる箇所にそらす効果をもたらす。例えば、図2(a)では、照明光線30aからの+1次回折を使用して作られた像T’(+1a)は、照明光線30bからの-1次回折を使用して作られた像T’(-1b)から空間的に離れている。この技術は、本発明の譲受人に譲渡された上述の米国特許出願公開第2011/0102753号に開示されており、その内容は参照によって本明細書に組み込まれる。1次ビームの代わりに、又は1次ビームに加えて、第2の(2次)、第3の(3次)、及びより高次のビーム(図2a及び図2bには図示せず)を測定に使用することができる。さらなる変形形態として、対物レンズ16の真下でターゲット自体を180度回転させ、反対の回折次数を使用して像を捕捉する間に、オフアクシス照明モードを一定に保つことができる。
[0050] 従来のレンズに基づく結像システムが図示されているが、本明細書で開示する技術は、プレノプティックカメラ、さらに、いわゆる「レンズレス」又は「デジタル」結像システムに等しく適用することができる。それゆえ、回折放射用の処理システムのどの部分が光学領域で実装されるか、並びにどれが電子領域及びソフトウェア領域で実装されるかといった設計上の選択肢が広い。
2波長捕捉-原理
[0051] 図3は、種々の実施形態による、ゼロ次及びより高次の回折放射の重ね合わせた図を用いて、図2a及び図2bの装置で使用される1対の波長選択フィルタを概略的に図示している。図3は、図2(a)の装置において2つの波長の回折スペクトルを同時に捕捉することを可能にするための分割式波長選択フィルタの使用を図示している。第1のフィルタ300は、光学システム200におけるアパーチャデバイス13の代わりに使用されてもよい。第1のフィルタ300は、光波長スペクトルにおける1つ又は複数の第1の通過帯域を有する第1の部分300-1と、1つ又は複数の第2の通過帯域を有する第2の部分300-2とを備える。このようなフィルタは、例えば、特性の異なる2つのフィルタをセグメントに切断して所望の配置でセグメントを互いに接着することによって製作することができる。
[0052] 第2のフィルタ310は、開口絞り21の代わりに使用されてもよい。フィルタ310は、フィルタ300と形態が非常に類似しており、第2の波長範囲内の放射を遮断する一方で第1の波長範囲内の放射を透過する第1の部分310-1を有し、且つ第1の波長範囲内の放射を遮断する一方で第2の波長範囲内の放射を透過する第2の部分310-1を有し得る。
[0053] 図3には、フィルタ300を通過する2つの例示の照明光線302及び304が図示されている。照明光線302及び304は、一実施形態では、光学システム200によって出力された照明ビームの一部分に相当し得る。対応する位置302’及び304’が、第2のフィルタ310の図面に表されている。例示的な実施形態では、第2のフィルタ310は、第2のフィルタ310の第1の部分310-1が、フィルタの中心を通過する光軸Oに関して、瞳面内の、第1のフィルタ300の第2の部分300-2とは正反対の部分に位置するように配置される。同様に、例示的な実施形態では、第2のフィルタ310の第2の部分310-2は、瞳面内の、第1のフィルタ300の第1の部分300-1とは正反対の部分に位置する。照明光線302、304からのゼロ次反射光線は、第2のフィルタ310上の位置302”及び304”に達する。フィルタ300の第1の部分を通過する照明光線の角度位置にかかわらず、対応するゼロ次反射光線は、フィルタ310の第2の部分によって遮断される。同様に、フィルタ300の第2の部分を通過する照明光線の角度位置にかかわらず、対応するゼロ次反射光線は、フィルタ310の第1の部分によって遮断される。
[0054] ここで、ターゲットTによって散乱される1次回折放射(図2b)を考慮すると、302Xは、X方向に周期的である格子構造に当たったときの照明ビームの照明光線302からの回折光線の位置を表す。同様に302Yは、Y方向に周期的である格子構造に当たったときの、照明光線302からの回折光線の位置を表す。さらに、304X及び304Yは、照明光線304からの回折光線を表す。これらの回折光線の各々は、第1のフィルタ300における照明光線が通過した部分と実質的に同じ波長特性を有する(例えば、波長間の差が5%未満である)第2のフィルタ310の一部分に当たる。よって、スキャトロメータの収集光学システムでは、波長の異なる光線を同時に透過させ、より高次の回折光線を通過させ、同時に、全ての波長及び角度位置についてゼロ次反射光線を遮断することができる。
[0055] 収集光学システムの光軸に関して、各分割式波長選択フィルタ300、310が、互いに正反対に位置決めされた第1の部分を有することが分かるであろう。ターゲット構造の第1の周期方向(例えば、X方向又はY方向)を横切る第1の対称線320に関して、各分割式波長選択フィルタ300、310は、第2の部分に対称的に対向する第1の部分を有する。また、上記構造の第2の周期方向を横切る第2の対称線322に関して、各分割式波長選択フィルタは、この場合も、第2の部分に対称的に対向する第1の部分を有する。
[0056] 図3に図示するフィルタの特定の分割は、本発明の譲受人に譲渡された上述の米国特許出願公開第2010/0201963号でより詳細に説明されている分割式照明開口に基づいている。しかしながら、単に透過部分及び不透過部分を有するのではなく、本開示の分割式波長選択フィルタは、相補的にスペクトルを透過させる第1の部分及び第2の部分を有する。収集経路CPに第2のそのようなフィルタを適切な向きで配置することによって、2つの波長に対する既知の分割式開口の利点を同時に得ることができる。所望であれば、分割の他の配置が適用されてもよい。例えば、いくつかの用途では、2つの半部からなるフィルタを作るだけで十分である場合がある。
[0057] 開口絞り及び/又は瞳孔絞りの代わりに波長選択フィルタを設けるのではなく、波長選択フィルタは、従来のアパーチャデバイス及び/又は視野絞りと直列に、別々に取り付けることができる。カラーフィルタ12bは、例えば、別の可能な位置をとる。
[0058] 再び図2aを参照すると、例示的な実施形態では、光学システム200の放射源11は、1対の狭帯域放射源11-1及び11-2と、光ファイバ11aなどの、共通の搬送システムとによって実装することができる。放射源11-1及び11-2、並びに光ファイバ11aが光学システム200の外部にあるように示されているが、当業者であれば、これが単に代表的なものに過ぎず、いくつかの実施形態では、光学システム200が、放射源11-1及び11-2の1つ又は複数と光ファイバ11aとを含むことを認識するであろう。この例における第1の放射源11-1は、少なくとも第1の波長範囲内の波長範囲に調節することができ、その一方で、第2の放射源11-2は、少なくとも第2の波長範囲内の波長範囲に調節することができる。
[0059] 一般的に言えば、メトロロジツールを使用してターゲットの1つ又は複数のフィーチャに関連する、オーバーレイなどの、対象のパラメータが測定され得る種々の方法がある。例えば、対象のパラメータは、当業者に知られているように、結像モード又は瞳モードで測定されてもよい。
[0060] 図4は、種々の実施形態による、代表的な検査装置の例示図である。非限定的な実施形態では、図1のリソグラフィ装置LAの1つ又は複数の部分/コンポーネントに相当し得る、検査装置400は、図2(a)の光学システム200などの、光学システム200を含み得る。光学システム200は、例示的で非限定的な実施形態では、照明ビームを出力するための機構としての役割を果たし得る、放射源402を含む。例えば、放射源402は、光学システム200によって放出され得る、照明ビームを生成してもよい。本明細書で説明するように、照明ビームは、本明細書では交換可能に「光」、「放射」及び/又は「放射ビーム」と呼ばれることもある。例示的な例として、放射源402は、直径約400マイクロメートルの点光源であり得る、光ファイバ又は他の照明源に相当し得る。しかしながら、当業者であれば、これが単に代表的なものに過ぎないことを認識するであろう。さらに、光学システム200は、レンズ12a~c又は開口13を含むように示されていないが、これは単に分かりやすくするためである。
[0061] 検査装置400はまた、種々の箇所に且つ種々の向きに配置された反射コンポーネント404a~dを含み得る。反射コンポーネント404a~dは、放射源402によって生成され光学システム200によって放出された照明ビームが特定の方向に誘導されるようにし、これによって、装置400の種々の追加のコンポーネントと相互作用されるように構成されてもよい。例えば、反射コンポーネント404aは、光学システム200によって出力された照明ビームを受け取ってもよく、且つ最小限の吸収(例えば、5%未満の吸収)で照明ビームが入射角から反射角に再誘導されるようにしてもよい。いくつかの実施形態では、反射コンポーネント404a~dは、入射角に対して90度の角度で光を反射させるように設計されてもよいが、これは単に例示的なものに過ぎない。
[0062] 検査装置400はまた、本明細書では総称して、例えばレンズ406と呼ばれる、レンズ406a~gを含み得る。各レンズ406は、放射源402から放出されたときの光の初期の直径よりも大きいか、初期の直径に等しいか、又は初期の直径よりも小さい直径を有するように光を合焦させるように構成される。例えば、レンズ406aは、10cmの焦点距離を有し得る。いくつかの実施形態では、レンズ406a~gの各々は、実質的に同様の焦点距離を有し得るが、これは必須ではない。
[0063] 反射コンポーネント404aに反射してレンズ406aを通過した後に、照明ビームは、反射コンポーネント404bに反射し、レンズ406bを通過して、反射コンポーネント404cに反射してもよい。照明ビームは、反射コンポーネント404cに反射した後に、視野面408aに達する。視野面408aは、放射源402の正確な像を表し得る。視野面408aは、一実施形態では、ターゲットTに入射するビームのサイズを選択するために使用することが可能な開口に相当し得る。視野面408aは、結像デバイス(例えば、瞳像検出器19)が、視野面408aを通過する前又は通過した後に照明ビームの像を得ることを可能にし得る。視野面408aを通過した後に、照明ビームはさらに、フィルタコンポーネントが配置され得る、第1の瞳面を形成する、別のレンズ406cを通過してもよい。例えば、図4に見られるように、照明ビームは、レンズ406cを通過した後に、第1のフィルタコンポーネント410aへ誘導され得る。
[0064] 以下により詳細に説明する、第1のフィルタコンポーネント410aは、第1の方式で光をフィルタリングするために照明ビームに第1のフィルタリング構成を適用するように構成されてもよい。例えば、第1のフィルタコンポーネント410aは、照明ビームに第1の偏光構成を適用することによって、通過する光を偏光させるように構成されてもよい。また、いくつかの実施形態では、照明モードセレクタは、第1のフィルタコンポーネント410aに照明が入射する前の、検査装置400内に含まれてもよい。照明モードセレクタは、ターゲットTに照射されるときに照明ビームがどのように誘導されるかを決定するように構成されてもよい。例えば、照明モードセレクタは、照明ビームがターゲットTに入射する、特定の角度又は1セットの角度の選択を可能にしてもよい。照明モードセレクタは、例えば、照明モードセレクタが照明ビームを受け取ったときに特定の入射角でターゲットTに照明ビームを入射させるように動作可能な1セットの開口を含み得る。
[0065] いくつかの実施形態では、第1のフィルタコンポーネント410aは、各々が2つのフィルタリング構成の一方を有する、同じサイズの4つのセグメントを含み得る。例えば、第1のフィルタコンポーネント410aは、第1のセグメントを通過した光が第1の偏光を有するように光を偏光させる第1の偏光を有する第1のセグメントと、第2のセグメントを通過した光が第2の偏光を有するように光を偏光させる第2の偏光を有する第2のセグメントと、第2の偏光を有する第3のセグメントと、第1の偏光を有する第4のセグメントとを含む偏光開口に相当し得る。例示の実施形態では、第1のセグメント及び第4のセグメントは、コンポーネント410aの中心に対して点対称であり、第2のセグメント及び第3のセグメントは、中心に対して点対称である。しかしながら、以下にさらに詳述するように、当業者であれば、追加のフィルタリング技術が第1のフィルタコンポーネント410aに実装され得ることを認識し得る。さらに、いくつかの実施形態では、第1のフィルタコンポーネント410aは、本明細書では交換可能に開口及び/又は偏光子と呼ばれることがある。
[0066] 第1のフィルタコンポーネント410aを通過した後に、フィルタリングされた照明ビーム(例えば、偏光照明ビーム)は、ターゲットTに向かう同じ方向に照明ビームの少なくとも一部分が連続することを可能にするように構成された、ビームスプリッタ412を通過してもよい。照明ビームは、別のフィルタコンポーネント410cに到達する前に、別のレンズ406fと、視野面408aと実質的に同様であり得る、追加の視野面408bと、追加のレンズ406dとを通過してもよい。フィルタコンポーネント410cを通過した後に、フィルタリングされた照明ビームは、いくつかの実施形態では、ターゲットT(例えば、ウェーハ)上に像を作るように構成された顕微鏡対物レンズに相当し得る、レンズ406eを通過してもよい。例えば、レンズ406eは、図2(a)の顕微鏡対物レンズ16と実質的に同様であってもよい。
[0067] 例示的な実施形態では、ターゲットTは、フィルタリングされた照明ビームが散乱し得る、1つ又は複数のフィーチャ(例えば、ターゲットTの表面から離れて上方に突出する構造、トレンチなどの、ターゲットT内に延びる構造、及び/又は他の任意の構造)を含み得る。フィルタリングされた照明ビームは、ターゲットTの種々のフィーチャと相互作用してもよく、且つレンズ406eに向かって戻るように散乱してもよい。いくつかの実施形態では、ターゲットTにおいて、フィルタリングされた照明ビームは、第1の状態から第2に状態に変換される。例えば、照明ビームは、第1のフィルタコンポーネント410aを通過した後にs偏光されてもよい。ターゲットTと相互作用したときに、当業者に知られているように、s偏光照明ビームは、p偏光されるように変換されてもよい。同様に、照明ビームがp偏光されるように第1のフィルタコンポーネント410aにおいて照明ビームがフィルタリングされた場合、照明ビームは、ターゲットTに入射したときにs偏光されるように変換される。
[0068] ターゲットTの1つ又は複数のフィーチャから散乱した後に、変換された照明ビーム又はその少なくとも一部分は、ビームスプリッタ412に到達するまで、フィルタリングされた照明ビームの同じ光学系のいくつか、すなわち、レンズ406e、フィルタコンポーネント410c、レンズ406d、視野面408b、及びレンズ406fを横切ってもよい。ビームスプリッタ412では、変換された照明ビームは、変換された照明ビームの入射角の方向に垂直な方向に再誘導されてもよい。例えば、変換された照明ビームがビームスプリッタ412に0度で入射する場合、反射され変換された照明ビームは90度で進み得る。
[0069] ビームスプリッタ412に続いて、第2のフィルタコンポーネント410bが、反射され変換された照明ビームの経路に沿って位置し且つ第1のフィルタコンポーネント410aに垂直に配置されてもよい。以下により詳細に説明する、第2のフィルタコンポーネント410bは、第2のフィルタコンポーネント410bが第1のフィルタコンポーネント410aの方式とは逆の方式で入射光をフィルタリングすることを除いて、第1のフィルタコンポーネント410aと実質的に同様であってもよい。例えば、第1のフィルタコンポーネント410aが、入射する照明ビーム(例えば、照明ビーム)に第1のフィルタリング構成(例えば、第1の偏光方式)を適用する場合には、第2のフィルタコンポーネント410bは、その入射光(例えば、反射され変換された照明ビーム)に第2のフィルタリング構成(例えば、第2の偏光方式)を適用する。反射され変換された照明ビームに直交フィルタリング構成を適用することによって、照明ビームのいかなる対称成分も相殺される可能性があり、残り得る全ては照明ビームの非対称成分である。非対称成分は、1つ又は複数のフィーチャ(例えば、オーバーレイ、CDなど)に関連する対象のパラメータに関連する情報を表し得る。換言すれば、図示のような、第1のフィルタコンポーネント410aと第2のフィルタコンポーネント410bとの組み合わせは、s偏光されてs偏光される光、及びp偏光されてp偏光される光を遮断し、s偏光されてp偏光される光及び/又はp偏光されてs偏光される光のみを残す。
[0070] いくつかの実施形態では、第2のフィルタコンポーネント410bもまた、各々が2つのフィルタリング構成の一方を有する、同じサイズの4つのセグメントを含み得る。例えば、第2のフィルタコンポーネント410bは、第1のセグメントを通過した光が(上で説明したように)第2の偏光を有するように光を偏光させるような第2の偏光を有する第1のセグメントと、第2のセグメントを通過した光が(上で説明したように)第1の偏光を有するように光を偏光させるような第1の偏光を有する第2のセグメントと、第1の偏光を有する第3のセグメントと、第2の偏光を有する第4のセグメントとを含む偏光開口であって、第1のセグメント及び第4のセグメントが、コンポーネント410bの中心に対して点対称であり、且つ第2のセグメント及び第3のセグメントが中心に対して点対称である、偏光開口に相当し得る。この特定の実施形態では、第2のフィルタコンポーネント410bの第1のセグメントは、第1のフィルタコンポーネント410aの第1のセグメントの偏光とは逆の偏光を有する。しかしながら、以下にさらに詳述するように、当業者であれば、追加のフィルタリング技術が第2のフィルタコンポーネント410bに実装され得ることを認識し得る。さらに、いくつかの実施形態では、第2のフィルタコンポーネント410bは、本明細書では交換可能に開口及び/又は偏光子と呼ばれることがある。
[0071] いくつかの実施形態では、楔要素416は、第2のフィルタコンポーネント410bの後ろに含まれてもよい。楔要素416は、一実施形態では、第2のフィルタコンポーネント410bと整列するように構成され配置されてもよい。換言すれば、第2のフィルタコンポーネント410bの1つのセグメントを通過する光の一部分は、楔要素416の対応する楔4半部(例えば、楔4半部416a~d)を通過するように構成される。楔要素416は、以下により詳細に説明するように、第2のフィルタコンポーネント410bの各セグメントをひいては楔要素416の対応する楔4半部を通過する照明ビームの部分を再誘導する、オフセットするとも呼ばれる、ように構成されてもよい。このことは、結像システム20の結像デバイス414によって見られたときに、結像システム20によって生成された像データによって表される像内で光が分離されることを容易にする。さらに、図4に見られるように、後続の楔要素416は、共偏光照明ビーム(例えば、第2のフィルタコンポーネント410bを通過した後に反射され変換された照明ビーム)を結像デバイス414に向けて誘導し得る、反射コンポーネント404d及びレンズ406gであってもよい。いくつかの実施形態では、結像システム20は、瞳像を解像するために実質的に結像デバイス414に近接して位置し得る、追加の視野面408cを含み得る。結像デバイス414は、いくつかの実施形態では、フィルタコンポーネント410a及び410bの各フィルタリングセグメントに関連する像をレンダリングすることを可能にし得る、CCD撮像カメラであってもよい。
[0072] いくつかの実施形態では、結像システム20は、この特定のシナリオでは、反射され変換された照明ビームに相当し得る、照明ビームの少なくとも一部分を表す強度データを得るように構成されてもよい。例えば、照明ビームの非対称成分(もしあれば)は、結像システム20、特に結像デバイス414に誘導されてもよい。結像システム20、特に結像デバイス414は、第2のフィルタコンポーネント410bを通過する照明ビームの一部分を表す放射を受け取るように構成されてもよい。それゆえ、この強度データは、交差偏光放射を、ひいてはターゲットTの1つ又は複数のフィーチャに関連する非対称性の量を表す。強度データを受信したときに、結像システム20は、生成され得る入射照明ビームが散乱する1つ又は複数のフィーチャ各々の像を表す像データを、強度データに基づいて生成してもよい。ここでもまた、強度データは、結像システム20に受け取られた照明ビームの非対称成分に関するものである。いくつかの実施形態では、結像システム20は、入射光を受け取るように動作可能な結像デバイス414と、1つ又は複数のプロセッサと、1つ又は複数のコンピュータプログラムを実行する命令を含むメモリとを含み得る。例えば、結像システム20は、照明ビームに関連する強度データを受信したときに、メモリに記憶されたコンピュータプログラムが、像を表す像データを生成する1つ又は複数のプロセッサによって実行されるように構成されてもよく、この像は、照明ビームが散乱したターゲットTの1つ又は複数のフィーチャを表したものである。像データを使用して、1つ又は複数のプロセッサは、1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータを測定するために、追加のコンピュータプログラムにアクセスしてもよく、或いは1つ又は複数の追加のデバイス/システムに像データを提供してもよい。例えば、像データは、1つ又は複数のフィーチャに関連するオーバーレイの量を測定するために使用されてもよい。
[0073] 図5(a)及び図5(b)は、種々の実施形態による、図4の代表的な検査装置内で用いられる楔要素の例示図である。総称してフィルタコンポーネント410と呼ばれることがある、フィルタコンポーネント410a、410bは、いくつかの実施形態では、略円形であってもよい。この特定のシナリオでは、楔要素416もまた、略円形であってもよい。上述のように、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第2011/0102753号で説明されているように、光学楔要素とも呼ばれ得る、楔要素416は、暗視野結像で単一像内のターゲットTの1つ又は複数のフィーチャの0、+1、1次反射光のうちの1つ又は複数を捕捉することを可能にし得る。例えば、楔要素416は、2つの連続的な像捕捉ステップを必要とせずに回折光線を検出して比較できるように回折光線(例えば、0次及び/又は+1次及び-1次)を結像システム20の結像デバイス414上の異なる箇所にそらす1つ又は複数のプリズムに相当し得る。
[0074] 上述のように、楔要素416は、図5bのシナリオ550に見られるように、4つの楔4半部416a~dを含み得る。楔4半部416a~dの各々は、フィルタコンポーネント410bの1つの4分円に相当し得る。楔4半部416a~dは各々、いくつかの実施形態では、対応する瞳に当たる光を像の4つの4分円の対応する1つに僅かに異なる方向に再誘導することが可能な小プリズム又は他の構造であってもよい。結果として、結像デバイス414は、図8aを参照して以下に見られるように、各像が楔4半部416a~dのうちの1つに関連付けられる、4つの別個の像を表示するように構成されてもよい。
[0075] 一般的に言えば、入射光ビーム、すなわち光波は、第1のフィルタコンポーネント410aの第1の箇所においてフィルタコンポーネントに入射してもよい。例えば、入射光ビームは、2次元平面内の箇所(X1,Y1)で第1のフィルタコンポーネント410aに入射してもよい。それゆえ、出射波は、第1のフィルタコンポーネント410a(例えば、箇所(-X1,-Y1))の原点に対して点対称に位置する。交差偏光測定について、入射点(例えば、箇所(X1,Y1))における入射波の偏光は、出射点(例えば、箇所(X1,-Y1))に直交する。照明ビーム及びフィルタコンポーネントのこれらの特性を利用することによって、オーバーレイ及び/又はCDなどの、対象のパラメータの測定がなされてもよい。例えば、ターゲットを1対の点に対して反対方向に照明することで、ターゲットの非対称性に関連する情報が、点対称であるフィルタリングによって決定されてもよい。
[0076] 図6(a)及び図6(b)は、種々の実施形態による、図4の代表的なリソグラフィ装置内で使用される2つの代表的なフィルタコンポーネントの例示図である。図6(a)及び図6(b)に見られるように、代表的な第1のフィルタコンポーネント410a及び代表的な第2のフィルタコンポーネント410bが示されている。第1のフィルタコンポーネント410aは、例示的な実施形態では、第1の半部600aと第2の半部600bとを含む。第2のフィルタコンポーネント410bは、例示的な実施形態では、第1の半部650aと第2の半部650bとを含む。いくつかの実施形態では、第2のフィルタコンポーネント410bが「出射偏光フィルタ」に相当し得るのに対して、第1のフィルタコンポーネント410aは「入射偏光フィルタ」に相当し得る。
[0077] 例として、第1のフィルタコンポーネント410aの第1の半部600aは、第1の半部600aにおける色勾配で分かるように任意の偏光設計を含み得る。この特定のシナリオでは、第1の半部600a内の各点は、異なる偏光を有し得る。例えば、第1の半部600a内の各点に対する異なるタイプの偏光は、限定されるものではないが、直線偏光、円偏光、及び楕円偏光を含み得る。
[0078] 前述の例を続けると、第2の半部600bは、第2の半部600bの偏光設計が第1の半部600aに対して点対称である、色勾配も有する偏光設計を含み得る。それゆえ、第1の半部600a内の点(X1,Y1)が第1の偏光を有する場合、第1のフィルタコンポーネント410aの原点/中心に対する対称点(-X1,-Y1)は、第1の偏光に直交する第2の偏光を有する。
[0079] 第2のフィルタコンポーネント410bは、例示的な実施形態では、第1の半部650aと第2の半部650bとを含む。第1の半部650a及び第2の半部650bは、第1の半部650a及び第2の半部650bが第1の半部600a及び第2の半部600bに対して対応する直交偏光状態を含むことを除いて、第1の半部600a及び第2の半部600bと実質的に同様であってもよい。この直交偏光状態を用いることによって、結像デバイス414によって検出されたいかなる光も、ターゲットTの1つ又は複数のフィーチャにおける非対称性の結果である。
[0080] いくつかの実施形態では、第1のフィルタコンポーネント410aは、フィルタコンポーネント410aの中心軸に対して角度θでオフセットされてもよい。θは、このシナリオでは、0度から180度までの任意の値であってもよい。さらに、このシナリオでは、第2のフィルタコンポーネント410bが、図4を参照して上に見られるように、第1のフィルタコンポーネント410aの位置に対して90度で位置するが、第2のフィルタコンポーネント410bはまた、角度θで角度付けされる。
[0081] 図7a及び図7bは、種々の実施形態による、図4の代表的なリソグラフィ装置内で使用される別の2つの代表的なフィルタコンポーネントの例示図である。非限定的で例示的な実施形態では、第1のフィルタコンポーネント410a及び第2のフィルタコンポーネント410bが示されている。第1のフィルタコンポーネント410aは、一実施形態では、4つのセグメント、すなわち、第1のセグメント700aと、第2のセグメント700bと、第3のセグメント700cと、第4のセグメント700dとに分割されてもよい。同様に、第2のフィルタコンポーネント410bは、一実施形態では、4つのセグメント、すなわち、第1のセグメント750aと、第2のセグメント750bと、第3のセグメント750cと、第4のセグメント750dとに分割されてもよい。セグメント700a~d及び750a~dは各々、サイズ及び形状が実質的に同様であってもよく、且つ微小偏光子アレイ(例えば、小型偏光子の組立体)及び/又は空間光変調器を使用して形成されてもよい。例示の実施形態では、第2のフィルタコンポーネント410bが「検出偏光子」に相当し得る一方で、第1のフィルタコンポーネント410aは「照明偏光子」に相当し得る。
[0082] 一実施形態では、第1のフィルタコンポーネント410aの第1のセグメント700aは、第1の偏光方式が用いられるように構成されてもよい。例えば、第1のセグメント700aは、半径方向偏光プロファイルを含み得る。半径方向偏光プロファイルは、ターゲットTに入射するp偏光光が生成されるように作成されてもよい。第1のフィルタコンポーネント410aの第2のセグメント700bは、第1のフィルタコンポーネント410a内の第1のセグメント700aに対称的に対向して位置するとともに、同様に、半径方向偏光プロファイルを含み得る。第1のフィルタコンポーネント410aの第3のセグメント700cは、一実施形態では、第2の偏光方式が用いられるように構成されてもよい。例えば、第3のセグメント700cは、接線方向偏光プロファイルを含み得る。接線方向偏光プロファイルは、ターゲットTに入射するs偏光光が生成されるように作成されてもよい。第1のフィルタコンポーネント410aの第4のセグメント700dは、第1のフィルタコンポーネント410a内の第3のセグメント700cに対称的に対向して位置するとともに、同様に、接線方向偏光プロファイルを含み得る。
[0083] 一実施形態では、第2のフィルタコンポーネント410bの第1のセグメント750aは、第2の偏光方式が用いられるように構成されてもよい。例えば、第1のセグメント750aは、接線方向偏光プロファイルを含み得る。第2のフィルタコンポーネント410bの第2のセグメント750bは、第2のフィルタコンポーネント410b内の第1のセグメント750bに対称的に対向して位置するとともに、同様に、接線方向偏光プロファイルを含み得る。第2のフィルタコンポーネント410bの第3のセグメント700cは、一実施形態では、第1の偏光方式が用いられるように構成されてもよい。例えば、第3のセグメント750cは、半径方向偏光プロファイルを含み得る。第2のフィルタコンポーネント410bの第4のセグメント750dは、第2のフィルタコンポーネント410b内の第3のセグメント750cに対称的に対向して位置するとともに、同様に、半径方向偏光プロファイルを含み得る。
[0084] 図8aは、種々の実施形態による、図4の検査装置を使用して測定された対象のパラメータを表す像の例示のグラフである。図示の実施形態では、像800は、各々がゼロ次視野像に相当する、2つのスポット含む。像800は、上で説明したように、結像デバイス414に受け取られた反射され変換された照明ビームの非対称成分に基づいて、結像システム20が、像800を表す像データを生成する、例示の像に相当し得る。2つのスポットは、右側からターゲットTに入射して左側から検出される、放射源402によって生成された照明ビームから生じる像を反映し、その一方で、他のスポットは、左側からターゲットTに入射して右側から検出される照明から生じる像を反映する。ターゲットTの1つ又は複数のフィーチャ内に非対称性が存在しない場合には、各スポットの強度分布が等しくなる。しかしながら、1つ又は複数のフィーチャ(例えば、オーバーレイ)の非対称性から生じる関連する対象のパラメータが存在する場合、強度分布の差が視認可能である。さらに、2つのスポットは、各像が視認可能となるように各スポットの配置を僅かにオフセットする、楔要素416によって、表示された像内に広げられる。換言すれば、楔要素416が存在しないと、複数の結像プロセスが必要となり、さもなければ、2つ(以上)のスポットが像800内で重なり合うことになる。
[0085] 図8(b)は、種々の実施形態による、フィルタコンポーネントを通過した後に楔要素によってオフセットされる代表的な粒子経路の例示図である。図8bのシナリオ850に見られるように、反射され変換された照明ビームが、ビームスプリッタ412によって再誘導された後に、第2のフィルタコンポーネント410bを通過するときに、反射され変換された照明ビームは、第2のフィルタコンポーネント410bを通過する。第2のフィルタコンポーネント410bでは、照明ビームの粒子は、ターゲットTの1つ又は複数のフィーチャから照明ビームの粒子が散乱する向き及び角度に応じて、第2のフィルタコンポーネント410bの種々のセグメントを通過する。特定の粒子が通過する第2のフィルタコンポーネント410bのセグメントに応じて、その粒子は、楔要素416の対応する楔4半部に向けて誘導される。例示的な実施形態では、楔要素416は、中心軸Cに沿って第2のフィルタコンポーネント410bと位置合わせされる。
[0086] 楔要素416は、楔要素416を通過する粒子が楔要素416への入射角に対して角度βで誘導されるように構成されてもよい。例えば、楔要素416は、各々が入射粒子をx軸に沿った別の角度でそらすのみならず角度βで正y方向にそらすことが可能である、楔4半部から構成されてもよい。それゆえ、楔要素416は、楔4半部416a~dの各々を通過する各粒子を結像デバイス414の4つの4分円に分けてもよく、これによって、像内の4つの別個のスポット(例えば、図8aの例では、2つのスポットのみが像800内に示されている)を生み出す。換言すれば、楔要素416は、第2のフィルタコンポーネント410bの第1のセグメントを通過する照明ビームの部分の第1の部分を楔要素416への入射角に対して角度βだけオフセットし、且つ第2のフィルタコンポーネント410bの第2のセグメントを通過する照明ビームの部分の第2の部分を角度βだけオフセットしてもよい。そのようにすることで、結像システム20によって生成された像データによって表される像800は、第1の部分を表す第1のスポットと、第2の部分を表す第2のスポットとを含む。
[0087] 図9は、種々の実施形態による、基板の2つの層間のオーバーレイの例示図である。シナリオ900は、例示的な実施形態では、ターゲットTの2つの層の側面プロファイルを含み、前述の技術を使用して測定され得る例示の対象のパラメータ(例えば、オーバーレイ)を描き得る。ターゲットTは、第1の層L1と第2の層L2とを含み得る。層L1及びL2は各々、あるパターンで配置された1つ又は複数のフィーチャを含み得る。層L1とL2とは、ある距離だけ分離され、ターゲットTは、各々が同じ距離又は僅かに異なる距離だけ分離される、層L1及びL2の上及び/又は下に追加の層をそれぞれ含み得る。
[0088] 一実施形態では、各層のフィーチャは格子に相当し、この格子は、略ブロック状構成であり得るが、これは単に代表的なものに過ぎない。例えば、層L1は、1つ又は複数のフィーチャ902を含み得、且つ層L2は、1つ又は複数のフィーチャ904を含み得る。シナリオ900では、オーバーレイOVは、それぞれ、第1の層L1のフィーチャ902と第2の層L2のフィーチャ904との間に存在する。追加のオーバーレイは、ターゲットTの他の層のフィーチャ間に存在し得る。それゆえ、シナリオ900は、分かりやすくするために単一のオーバーレイを描いており、限定的であるように意図されていない。実施形態では、オーバーレイOVが1次元であるものとして示されているが、当業者であれば、オーバーレイがさらなる次元で存在することもあり且つ前述のオーバーレイが単に例示的なものに過ぎないことを認識するであろう。
[0089] 図10は、種々の実施形態による、対象のパラメータを測定するために検査装置と併せて2段階フィルタリング技術を適用するための代表的なプロセスの例示的なフローチャートである。非限定的な実施形態では、プロセス1000が、ステップ1002で開始してもよい。ステップ1002では、光学システムが、1つ又は複数の特性を有する照明ビームを出力してもよい。例えば、光学システム200は、検査装置400を介してターゲットTに誘導され得る、ある特定の特性(例えば、約400μmの直径、特定の波長など)を有する照明ビーム(例えば、光)を生成し得る、放射源402を含み得る。照明ビームは、ターゲットT上に位置する1つ又は複数のフィーチャに関連する、オーバーレイ、CDなどの、対象のパラメータを測定するために用いられてもよい。
[0090] ステップ1004では、第1のフィルタコンポーネントが、照明ビームに第1の偏光構成を適用するために使用されてもよい。例えば、第1のフィルタコンポーネント410aは、照明ビームに第1の偏光を持たせてもよい。照明ビームは、図4に見られるように、1つ又は複数の反射コンポーネント(例えば、反射コンポーネント404a~c)を使用して、及び1つ又は複数のレンズ(例えば、レンズ406a~c)を使用して、第1のフィルタコンポーネント410aに誘導されてもよい。第1の偏光は、いくつかの実施形態では、出力光が第1の方式で偏光されるように、入射する照明ビームを偏光させてもよい。例えば、図6a~図7bに見られるように、第1のフィルタコンポーネント410aは、複数のセグメントに分割されてもよく、各セグメントは、第1のフィルタコンポーネント410aの各点における偏光構成が第1のフィルタコンポーネント410aの中心に対して点対称であるような特定の偏光構成を有する。例えば、図7aに見られるように、第1のフィルタコンポーネント410aは、実質的に同様のサイズ及び形状の4つのセグメント700a~dを含み得る。第1のセグメント700aはs偏光されてもよく、対称セグメントであるセグメント700bもs偏光されてもよい。フィルタコンポーネント410aの中心に対して対称である、第3のセグメント700c及び第4のセグメント700dは各々、p偏光されてもよい。したがって、セグメント700a及び700bを通過する光がs偏光されてもよく、それに対して、セグメント700c及び700dを通過する光がp偏光されてもよい。
[0091] ステップ1006では、偏光照明ビームは、ターゲットの1つ又は複数のフィーチャに入射してもよく、且つ1つ又は複数のフィーチャから散乱してもよい。光が散乱すると、光は元の偏光から直交偏光に変換される。例えば、1つ又は複数のフィーチャ(例えば、オーバーレイ)に非対称性がある場合、s偏光された入射光は、p偏光された光として反射される。いくつかの実施形態では、散乱された照明ビームとも呼ばれ得る、変換された照明ビームの少なくとも一部分は、ビームスプリッタ412に向かって戻るように誘導されてもよい。例えば、ターゲットTの1つ又は複数のフィーチャから散乱した後に、散乱された照明ビームは、入射角に対して略反対方向に戻るように再誘導されてもよい。さらに、1つ又は複数のフィーチャの非対称性は、ターゲットTに入射する照明ビームの対応する部分についての偏光の変化に関連し得る。いくつかの実施形態では、ターゲットの1つ又は複数のフィーチャに反射された反射光は、0次光に相当する。
[0092] さらに、光の方向性が逆にされ、極性が切り替えられた場合に、差が検出されない。例えば、1つ又は複数のフィーチャに対して入射角θで入射するs偏光された光は、p偏光光として出射角θで反射される(例えば、入射角は反射角に等しい)。次いで、出射角θに等しい角度で入射するp偏光光が、入射角θで反射されてs偏光される。それゆえ、非対称性を測定するために、第1の偏光を有するように偏光された入射光であって、第2の偏光を有して出射する光と、第1の偏光を有して入射する反対方向からの光であって、第2の偏光を有して出射する光との比較がなされてもよい。非対称性を測定するこのプロセスは、「交差偏光検出」と呼ばれることがある。
[0093] ステップ1008では、変換された照明ビームが、ビームスプリッタにおいて受け取られ、ターゲットに向けて誘導された偏光照明ビームの方向に直交する方向に再誘導されてもよい。例えば、ターゲットTの1つ又は複数のフィーチャから散乱する照明ビームの部分であって、上で説明したように偏光が変換された照明ビームの部分が、ビームスプリッタ412を入射してもよい。入射したときに、変換された照明ビームは、第1のフィルタコンポーネント410aを通過した偏光照明ビームの初期方向に直交する方向に再誘導されてもよい。
[0094] ステップ1010では、第2のフィルタコンポーネントを使用して、第2のフィルタリング構成が、変換された照明ビームに適用されてもよい。例えば、第2のフィルタコンポーネント410bは、変換された照明ビームに第2の偏光を持たせてもよい。第2の偏光は、いくつかの実施形態では、出力光が第2の方式で偏光されるように、入射する変換された照明ビームを偏光させてもよい。例えば、図6a~図7bに見られるように、第2のフィルタコンポーネント410bは、複数のセグメントに分割されてもよく、各セグメントは、第1のフィルタコンポーネント410bの各点における偏光構成が第1のフィルタコンポーネント410bの中心に対して点対称であるような特定の偏光構成を有する。例えば、図7bに見られるように、第1のフィルタコンポーネント410bは、実質的に同じサイズ及び形状750a~dの4つのセグメントを含み得る。第1のセグメント750aはp偏光されてもよく、対称セグメントであるセグメント750bもp偏光されてもよい。フィルタコンポーネント410bの中心に対して対称である、第3のセグメント750c及び第4のセグメント750dは各々、s偏光されてもよい。したがって、セグメント750a及び750bを通過する光がp偏光されてもよく、それに対して、セグメント750c及び750dを通過する光がs偏光されてもよい。
[0095] 第1のフィルタコンポーネント410aの向きに垂直な角度で第2のフィルタコンポーネント410bを適用し、且つ第1のフィルタコンポーネント410aに対して交差偏光構成(例えば、直交偏光)を有することによって、第2のフィルタコンポーネント410bを通過する何れの光も、交差偏光される。ターゲットTに入射するs偏光された光であって、ターゲットに反射してさらにs偏光される光は、1つ又は複数のフィーチャの非対称性に関連する情報を含まない。したがって、第2の偏光構成の適用後の残りの信号は、測定すべき対象のパラメータに関連する情報を含む。
[0096] ステップ812では、第2のフィルタコンポーネント410bによって遮断されない照明ビームの部分の強度を表す強度データが、結像システム20によって検出されてもよい。例えば、共偏光光信号の一部分の強度を表す強度データは、結像システム20の結像デバイス414によって検出されてもよい。そして、結像デバイス414は、ターゲットTの1つ又は複数のフィーチャに関連する非対称性の量を表すターゲットの1つ又は複数の像をレンダリングするように構成されてもよい。
[0097] 図11は、種々の実施形態による、代表的なコンピュータシステムの例示図である。図11を参照すると、コンピュータシステム1100が示されている。コンピュータシステム1100は、情報を通信するためのバス1102又は他の通信機構と、情報を処理するためにバス1102と結合されたプロセッサ1104(又は複数のプロセッサ1104及び1105)とを含む。コンピュータシステム1100はまた、プロセッサ1104によって実行すべき命令及び情報を記憶するためにバス1102に結合された、ランダムアクセスメモリ(RAM)又は他の動的記憶デバイスなどの、メインメモリ1106を含む。また、メインメモリ1106は、プロセッサ1104によって実行すべき命令の実行中に一時変数又は他の中間情報を記憶するために使用されてもよい。コンピュータシステム1100は、プロセッサ1104用の静的情報及び命令を記憶するための、バス1102に結合された読み取り専用メモリ(ROM)1108又は他の静的記憶デバイスをさらに含む。磁気ディスク又は光ディスクなどの、記憶デバイス1110は、情報及び命令を記憶するために提供され、バス1102に結合される。
[0098] コンピュータシステム1100は、コンピュータユーザに対して情報を表示するための陰極線管(CRT)又はフラットパネル又はタッチパネルディスプレイなどの、ディスプレイ1112にバス1102を介して結合されてもよい。英数字キー及び他のキーを含む、入力デバイス1114が、プロセッサ1104に情報及びコマンド選択を伝達するためにバス1102に結合される。別のタイプのユーザ入力デバイスは、プロセッサ1104に方向情報及びコマンド選択を伝達するための、並びにディスプレイ1112上でのカーソル移動を制御するための、マウス、トラックボール、又はカーソル方向キーなどの、カーソル制御1116である。この入力デバイスは、典型的には、デバイスが平面内の位置を指定することを可能にする、2つの軸、すなわち、第1の軸(例えばx)及び第2の軸(例えばy)における2自由度を有する。また、入力デバイスとしてタッチパネル(画面)ディスプレイが使用されてもよい。
[0099] コンピュータシステム1100は、メインメモリ1106に含まれる1つ又は複数の命令の1つ又は複数のシーケンスをプロセッサ1104が実行することに応答して本明細書の処理ユニットとして機能するのに好適であり得る。そのような命令は、記憶デバイス1110などの、別のコンピュータ可読媒体からメインメモリ1106に読み込まれてもよい。メインメモリ1106に含まれる命令のシーケンスの実行によって、プロセッサ1104が、本明細書で説明するプロセスを実行する。また、メインメモリ1106に含まれる命令のシーケンスを実行するために、マルチプロセッシング構成における1つ又は複数のプロセッサが用いられてもよい。代替的な実施形態では、ソフトウェア命令の代わりに又はソフトウェア命令と組み合わせて、ハードワイヤード回路が使用されてもよい。したがって、実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアとのいかなる特定の組み合わせにも限定されない。
[00100] 本明細書で使用される場合、「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行するためにプロセッサ1104に命令を提供することに関与する任意の媒体を指す。そのような媒体は、限定されるものではないが、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体を含む、多くの形態をとり得る。不揮発性媒体は、例えば、記憶デバイス1110などの、光ディスク又は磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ1106などの、動的メモリを含む。伝送媒体は、バス1102を構成するワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線、及び光ファイバを含む。伝送媒体は、無線周波数(RF)及び赤外線(IR)データ通信中に発生したものなどの、音波又は光波の形態をとることもできる。コンピュータ可読媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、他の任意の磁気媒体、CD-ROM、DVD、他の任意の光媒体、パンチカード、紙テープ、孔のパターンを有する他の任意の物理的媒体、RAM、PROM、EPROM、FLASH(登録商標)-EPROM、他の任意のメモリチップ若しくはカートリッジ、以下で説明する搬送波、又はコンピュータが読み取ることができる他の任意の媒体を含む。
[00101] 種々の形態のコンピュータ可読媒体は、実行するために1つ又は複数の命令の1つ又は複数のシーケンスをプロセッサ1104に搬送することに関与し得る。例えば、命令は、最初は、リモートコンピュータの磁気ディスク上にあってもよい。リモートコンピュータは、その動的メモリに命令をロードし、モデムを使用して電話回線で命令を送信することができる。コンピュータシステム1100に対してローカルなモデムは、電話回線でデータを受信し、赤外線送信機を使用してデータを赤外線信号に変換することができる。バス1102に結合された赤外線検出器は、赤外線信号で搬送されたデータを受信し、そのデータをバス1102に乗せることができる。バス1102はデータをメインメモリ1106へ運び、メインメモリ1106からプロセッサ1104が命令を受信して実行する。メインメモリ1106が受信した命令は、任意選択的に、プロセッサ1104による実行前又は実行後に記憶デバイス1110に記憶されてもよい。
[00102] コンピュータシステム1100はまた、バス1102に結合された通信インターフェース1118を含み得る。通信インターフェース1118は、ローカルネットワーク1122に接続されたネットワークリンク1120への双方向データ通信結合を提供する。例えば、通信インターフェース1118は、対応するタイプの電話回線へのデータ通信接続を提供するためのサービス総合デジタル網(ISDN)カード又はモデムであってもよい。別の例として、通信インターフェース1118は、互換性のあるLANへのデータ通信接続を提供するためのローカルエリアネットワーク(LAN)カードであってもよい。無線リンクも実装されてもよい。そのような任意の実施態様では、通信インターフェース1118は、種々のタイプの情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号又は光信号を送受信する。
[00103] ネットワークリンク1120は、典型的には、1つ又は複数のネットワークを通じて他のデータデバイスとのデータ通信を行う。例えば、ネットワークリンク1120は、ローカルネットワーク1122を通じてのホストコンピュータ1124への接続、又はインターネットサービスプロバイダ(ISP)1126によって動作させるデータ機器への接続を提供してもよい。次いで、ISP1126は、現在は一般的に「インターネット」と呼ばれる、世界的なパケットデータ通信網1128を通じてデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク1122とインターネット1128は両方とも、デジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号又は光信号を使用する。種々のネットワークを通じての信号、及びコンピュータシステム1100に又はコンピュータシステム1100からデジタルデータを搬送する、通信インターフェース1118を通じてのネットワークリンク1120上の信号は、情報を輸送する代表的な形態の搬送波である。
[00104] コンピュータシステム1100は、ネットワーク、ネットワークリンク1120、及び通信インターフェース1118を通じて、メッセージを送信し、プログラムコードを含む、データを受信することができる。インターネットの例では、サーバ1140は、インターネット1128、ISP1126、ローカルネットワーク1122、及び通信インターフェース1118を通じて、アプリケーションプログラム用の要求コードを伝送してもよい。1つ又は複数の実施形態によれば、そのようなダウンロードされた1つのアプリケーションは、例えば、本明細書に開示する方法を提供する。受信したコードは、受信したときにプロセッサ1104によって実行され、及び/又は、後の実行のために記憶デバイス1110又は他の不揮発性記憶装置に記憶されてもよい。このようにして、コンピュータシステム1100は、搬送波の形態のアプリケーションコードを得てもよい。
結論
[00105] 例において、検査装置であって、1つ又は複数のフィーチャを備えるターゲットに入射する照明ビームを出力するように構成された光学システムであって、照明ビームが、ターゲットに入射したときに第1の偏光を含むように構成される、光学システムと、1つ又は複数のフィーチャによって散乱された照明ビームの少なくとも一部分であって、第1の偏光に直交する第2の偏光を含む照明ビームの部分を表す強度データを得て、強度データに基づいて1つ又は複数のフィーチャ各々の像を表す像データを生成し、且つ第2の偏光を有する照明ビームの部分の量に基づいて1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータの測定値を決定するように構成された結像システムとを備える、検査装置が提供される。
[00106] 例において、検査装置は、照明ビームが第1のフィルタコンポーネントを通過してターゲットに誘導されるように構成され配置された第1のフィルタコンポーネントであって、ターゲットに入射するのに先立って第1の偏光を有するように照明ビームを偏光させる第1のフィルタコンポーネントと、第2のフィルタコンポーネントが照明ビームの部分を受け取るように構成され第1のフィルタコンポーネントに直交して配置された第2のフィルタコンポーネントであって、第2の偏光を有するように照明ビームの一部を偏光させる第2のフィルタコンポーネントとをさらに備える。
[00107] 例において、第1のフィルタコンポーネントは、第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第1のセグメントと、第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第2のセグメントと、第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第3のセグメントと、第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第4のセグメントとを備え、第2のフィルタコンポーネントは、第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第5のセグメントと、第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第6のセグメントと、第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第7のセグメントと、第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第8のセグメントとを備え、並びに第1のフィルタコンポーネント及び第2のフィルタコンポーネントは、第1のセグメントを通過する照明ビームに関連する放射が第8のセグメントを通過し、第2のセグメントを通過する照明ビームに関連する放射が第7のセグメントを通過し、第3のセグメントを通過する照明ビームに関連する放射が第6のセグメントを通過し、且つ第4のセグメントを通過する照明ビームに関連する放射が第5のセグメントを通過するような向きに配置される。
[00108] 例において、第1のフィルタコンポーネント及び第2のフィルタコンポーネントは、s偏光及びp偏光フィルタ、H偏光及びV偏光フィルタ、左円偏光及び右円偏光フィルタ、並びに左楕円偏光及び右楕円偏光フィルタのうちの1つを含む。
[00109] 例において、第2のフィルタコンポーネントは、少なくとも第1のセグメント及び第2のセグメントを備え、検査装置は、第2のフィルタコンポーネントと整列するように構成され配置された楔要素であって、第2のフィルタコンポーネントの第1のセグメントを通過する照明ビームの部分の第1の粒子を楔要素への第1の粒子の入射角に対して第1の角度でオフセットし、且つ第2のフィルタコンポーネントの第2のセグメントを通過する照明ビームの部分の第2の粒子を楔要素への第2の粒子の入射角に対して第2の角度でオフセットするようにさらに構成され、像データによって表される像が、第1の角度だけオフセットされた第1の粒子を表す第1のスポットと、第2の角度だけオフセットされた第2の粒子を表す第2のスポットとを含む、楔要素をさらに備える。
[00110] 例において、像データによって表される像は、4つのスポットであって、各々が互いにオフセットされ且つ第1のセグメント、第2のセグメント、第3のセグメント、及び第4のセグメントの各々を通過して1つ又は複数のフィーチャから散乱する照明ビームと、第5のセグメント、第6のセグメント、第7のセグメント、及び第8のセグメントのうちの対応する1つを通過する照明ビームの部分とを表す、4つのスポットを像内に含む。
[00111] 例において、検査装置は、第1の偏光構成を有する第1のフィルタコンポーネントと、第2の偏光構成を有する第2のフィルタコンポーネントであって、第2の偏光構成が第1の偏光構成に直交する、第2のフィルタコンポーネントとをさらに備える。
[00112] 例において、第1のフィルタコンポーネントは、第1の半部と、第1の半部と比較して第1のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称である、第2の半部とを備え、且つ第2のフィルタコンポーネントは、第3の半部と、第3の半部と比較して第2のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称である、第4の半部とを備える。
[00113] 例において、第1のフィルタコンポーネントは、略円形であり、且つ同じサイズの4つのセグメントを備え、第2のフィルタコンポーネントは、略円形であり、且つ同じサイズの4つのセグメントの各々を備え、第1の偏光構成は、同じサイズの4つのセグメントの各々を備え、同じサイズの4つのセグメントの偏光の各々が第1のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称であるような、第1の偏光及び第2の偏光の一方であって、同じサイズの4つのセグメントの1つを通過する光を第1の偏光及び第2の偏光の一方に偏光させるように動作可能であり、並びに第2の偏光構成は、同じサイズの4つのセグメントの偏光の各々が第2のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称であり且つ第1のフィルタコンポーネントの対応するセグメントに直交するような、第1の偏光及び第2の偏光の一方であって、同じサイズの4つのセグメントの1つを通過する光を第1の偏光及び第2の偏光の一方に偏光させるように動作可能な同じサイズの4つのセグメントの各々を備える。
[00114] 例において、方法が提供される。本方法は、1つ又は複数のフィーチャを備えるターゲットに入射するように光学システムから照明ビームを出力することと、第1のフィルタコンポーネントを使用して照明ビームに第1の偏光を持たせることと、第2のフィルタコンポーネントが第1のフィルタコンポーネントに直交して位置する、第2のフィルタコンポーネントを使用して、1つ又は複数のフィーチャから散乱する照明ビームの少なくとも一部分に第2の偏光を持たせることと、結像システムによって、照明ビームの少なくとも一部分を表す強度データを得ることと、強度データに基づいて1つ又は複数のフィーチャ各々の像を表す像データを生成することと、第2の偏光を有する照明ビームの部分の量に基づいて1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータの測定値を決定することとを含む。
[00115] 例において、第1の偏光を持たせることは、ターゲットに入射するのに先立って第1の偏光を有するように照明ビームを偏光させることを含み、且つ第2の偏光を持たせることは、結像システムに受け取られるのに先立って第2の偏光を有するように照明ビームの部分を偏光させることを含む。
[00116] 例において、第2の偏光を持たせることは、第1のフィルタコンポーネントの第1のセグメントを通過した照明ビームに関連する放射が第2のフィルタコンポーネントの第1のセグメントを通過するのを容易にすることと、第1のフィルタコンポーネントの第2のセグメントを通過した照明ビームに関連する放射が第2のフィルタコンポーネントの第2のセグメントを通過するのを容易にすることと、第1のフィルタコンポーネントの第3のセグメントを通過した照明ビームに関連する放射が第2のフィルタコンポーネントの第3のセグメントを通過するのを容易にすることと、第1のフィルタコンポーネントの第4のセグメントを通過した照明ビームに関連する放射が第2のフィルタコンポーネントの第4のセグメントを通過するのを容易にすることとを含み、第1のフィルタコンポーネントの第1のセグメント、第1のフィルタコンポーネントの第4のセグメント、第2のフィルタコンポーネントの第3のセグメント、及び第2のフィルタコンポーネントの第2のセグメントは、第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成され、並びに第1のフィルタコンポーネントの第2のセグメント、第1のフィルタコンポーネントの第3のセグメント、第2のフィルタコンポーネントの第1のセグメント、及び第2のフィルタコンポーネントの第4のセグメントは、第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成され、第2の偏光は第1の偏光に直交する。
[00117] 例において、本方法は、第2のフィルタコンポーネントの第1のセグメントを通過する照明ビームの部分の第1の粒子を楔要素への第1の粒子の入射角に対して第1の角度で、強度データが得られるのに先立って、且つ第2のフィルタコンポーネントと整列するように構成され配置された楔要素を介して、オフセットすることと、第2のフィルタコンポーネントの第2のセグメントを通過する照明ビームの部分の第2の粒子を楔要素への第2の粒子の入射角に対して第2の角度でオフセットすることとをさらに含み、像データによって表される像が、第1の角度だけオフセットされた第1の粒子を表す第1のスポットと、第2の角度だけオフセットされた第2の粒子を表す第2のスポットとを含む。
[00118] 例において、像データを生成することは、4つのスポットであって、各々が互いにオフセットされ且つ第1のフィルタコンポーネントの第1のセグメント、第1のフィルタコンポーネントの第2のセグメント、第1のフィルタコンポーネントの第3のセグメント、及び第1のフィルタコンポーネントの第4のセグメントの各々を通過して1つ又は複数のフィーチャから散乱する照明ビームと、第2のフィルタコンポーネントの第1のセグメント、第2のフィルタコンポーネントの第2のセグメント、第2のフィルタコンポーネントの第3のセグメント、及び第2のフィルタコンポーネントの第4のセグメントのうちの1つを通過する照明ビームの部分とを表す、4つのスポットを像内に生成することを含む。
[00119] 例において、システムが提供される。本システムは、照明ビームを出力するように構成された光学システムと、照明ビームが、第1のフィルタコンポーネントを通過した後に、第1の偏光を有するように偏光されるように、照明ビームを受け取って照明ビームに第1の偏光を持たせるように構成された第1のフィルタコンポーネントと、1つ又は複数のフィーチャを備えるターゲットであって、第1の偏光を有する照明ビームがターゲットに入射し、1つ又は複数のフィーチャによって散乱された照明ビームの少なくとも一部分が、第1の偏光に直交する第2の偏光を含む、ターゲットと、第2の偏光を含む照明ビームの部分を受け取るように構成された第2のフィルタコンポーネントであって、第2のフィルタコンポーネントを通過した後に、照明ビームの残り部分が、第2の偏光を有する照明ビームの残り部分の量に関連付けられ且つ1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータを表すように、第2のフィルタコンポーネントが、照明ビームの部分に第2の偏光を持たせるように構成される、第2のフィルタコンポーネントとを備える。
[00120] 例において、第1のフィルタコンポーネントは、第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された少なくとも第1のセグメントと、第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第2のセグメントとを備え、且つ第2のフィルタコンポーネントは、第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された少なくとも第3のセグメントと、第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第4のセグメントとを備え、第1の偏光は第2の偏光に直交する。
[00121] 例において、第1のフィルタコンポーネントは、第1の偏光を有するように光を偏光させるように各々構成された第1のセグメント及び第2のセグメントと、第2の偏光を有するように光を偏光させるように各々構成された第3のセグメント及び第4のセグメントとを備え、且つ第2のフィルタコンポーネントは、第1の偏光を有するように光を偏光させるように各々構成された第5のセグメント及び第6のセグメントと、第2の偏光を有するように光を偏光させるように各々構成された第7のセグメント及び第8のセグメントとを備え、第1の偏光は第2の偏光に直交する。
[00122] 例において、システムは、第2のフィルタコンポーネントと整列するように構成され配置された楔要素であって、第2のフィルタリングコンポーネントの第1のセグメントを通過する照明ビームの部分の第1の粒子を楔要素への第1の粒子の入射角に対して第1の角度でオフセットし、且つ第2のフィルタリングコンポーネントの第2のセグメントを通過する照明ビームの部分の第2の粒子を楔要素への第2の粒子の入射角に対して第2の角度でオフセットするようにさらに構成され、像データによって表される像が、第1の角度だけオフセットされた第1の粒子を表す第1のスポットと、第2の角度だけオフセットされた第2の粒子を表す第2のスポットとを含む、楔要素をさらに備える。
[00123] 例において、第1のフィルタコンポーネントは、略円形であり、且つ同じサイズの4つのセグメントを備え、第2のフィルタコンポーネントは、略円形であり、且つ同じサイズの4つのセグメントを備え、第1のフィルタコンポーネントの同じサイズの4つのセグメントの各々は、第1のフィルタコンポーネントの同じサイズの4つのセグメントの各々の偏光が第1のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称であるような第1の偏光及び第2の偏光の一方であって、第1のフィルタコンポーネントの同じサイズの4つのセグメントの対応する1つを通過する光を第1の偏光及び第2の偏光の一方を有するように偏光させるように構成され、且つ第2のフィルタコンポーネントの同じサイズの4つのセグメントの各々は、第2のフィルタコンポーネントの同じサイズの4つのセグメントの各々が第2のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称であり且つ第1のフィルタコンポーネントの対応するセグメントに直交するような第1の偏光及び第2の偏光の一方であって、第2のフィルタコンポーネントの同じサイズの4つのセグメントの対応する1つを通過する光を第1の偏光及び第2の偏光の一方を有するように偏光させるように構成される。
[00124] 本発明によるさらなる実施形態を以下の番号付き条項で説明する。
1.検査装置であって、
1つ又は複数のフィーチャを備えるターゲットに入射する照明ビームを出力するように構成された光学システムであって、上記照明ビームが、上記ターゲットに入射したときに第1の偏光を含むように構成されている、上記光学システムと、
上記1つ又は複数のフィーチャによって散乱された上記照明ビームの少なくとも一部分であって、上記第1の偏光に直交する第2の偏光を含む上記照明ビームの上記部分を表す強度データを得て、
上記強度データに基づいて上記1つ又は複数のフィーチャ各々の像を表す像データを生成し、且つ
上記第2の偏光を有する上記照明ビームの上記部分の量に基づいて上記1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータの測定値を決定する
ように構成された上記結像システムと
を備える、検査装置。
2.上記照明ビームが第1のフィルタコンポーネントを通過して上記ターゲットに誘導されるように構成され配置された上記第1のフィルタコンポーネントであって、上記ターゲットに入射するのに先立って上記第1の偏光を有するように上記照明ビームを偏光させる上記第1のフィルタコンポーネントと、
第2のフィルタコンポーネントが上記照明ビームの上記部分を受け取るように構成され上記第1のフィルタコンポーネントに直交して配置された上記第2のフィルタコンポーネントであって、上記第2の偏光を有するように上記照明ビームの上記部分を偏光させる上記第2のフィルタコンポーネントと
をさらに備える、条項1に記載の検査装置。
3.上記第1のフィルタコンポーネントが、上記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第1のセグメントと、上記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第2のセグメント、上記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第3のセグメントと、上記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第4のセグメントとを備え、
上記第2のフィルタコンポーネントが、上記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第5のセグメントと、上記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第6のセグメント、上記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第7のセグメントと、上記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第8のセグメントとを備え、
上記第1のフィルタコンポーネント及び上記第2のフィルタコンポーネントが、上記第1のセグメントを通過する上記照明ビームに関連する放射が上記第8のセグメントを通過し、上記第2のセグメントを通過する上記照明ビームに関連する放射が上記第7のセグメントを通過し、上記第3のセグメントを通過する上記照明ビームに関連する放射が上記第6のセグメントを通過し、且つ上記第4のセグメントを通過する上記照明ビームに関連する放射が上記第5のセグメントを通過するような向きに配置される、
条項2に記載の検査装置。
4.上記第1のフィルタコンポーネント及び上記第2のフィルタコンポーネントが、s偏光及びp偏光フィルタ、H偏光及びV偏光フィルタ、左円偏光及び右円偏光フィルタ、並びに左楕円偏光及び右楕円偏光フィルタのうちの1つを含む、条項3に記載の検査装置。
5.上記第2のフィルタコンポーネントが、少なくとも第1のセグメント及び第2のセグメントを備え、上記検査装置が、
上記第2のフィルタコンポーネントと整列するように構成され配置された楔要素であって、
上記第2のフィルタコンポーネントの上記第1のセグメントを通過する上記照明ビームの上記部分の第1の粒子を上記楔要素への上記第1の粒子の入射角に対して第1の角度でオフセットし、且つ
上記第2のフィルタコンポーネントの上記第2のセグメントを通過する上記照明ビームの上記部分の第2の粒子を上記楔要素への上記第2の粒子の入射角に対して第2の角度でオフセットするようにさらに構成され、上記像データによって表される上記像が、上記第1の角度だけオフセットされた上記第1の粒子を表す第1のスポットと、上記第2の角度だけオフセットされた上記第2の粒子を表す第2のスポットとを含む、
上記楔要素をさらに備える、条項2に記載の検査装置。
6.上記像データによって表される上記像が、4つのスポットであって、各々が互いにオフセットされ、且つ
上記第1のセグメント、上記第2のセグメント、上記第3のセグメント、及び上記第4のセグメントの各々を通過して上記1つ又は複数のフィーチャから散乱する上記照明ビームと、
上記第5のセグメント、上記第6のセグメント、上記第7のセグメント、及び上記第8のセグメントのうちの対応する1つを通過する上記照明ビームの部分と
を表す、上記4つのスポットを上記像内に含む、条項5に記載の検査装置。
7.第1の偏光構成を有する第1のフィルタコンポーネントと、
第2の偏光構成を有する第2のフィルタコンポーネントであって、上記第2の偏光構成が上記第1の偏光構成に直交する、上記第2のフィルタコンポーネントと
をさらに備える、条項1に記載の検査装置。
8.上記第1のフィルタコンポーネントが、第1の半部と、上記第1の半部と比較して上記第1のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称である、第2の半部とを備え、且つ
上記第2のフィルタコンポーネントが、第3の半部と、上記第3の半部と比較して上記第2のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称である、第4の半部とを備える、
条項7に記載の検査装置。
9.上記第1のフィルタコンポーネントが、略円形であり、且つ同じサイズの4つのセグメントを備え、
上記第2のフィルタコンポーネントが、略円形であり、且つ同じサイズの4つのセグメントを備え、
上記第1の偏光構成は、上記同じサイズの4つのセグメントの各々を備え、且つ上記同じサイズの4つのセグメントの偏光の各々が上記第1のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称であるような、上記第1の偏光及び上記第2の偏光の一方であって、上記同じサイズの4つのセグメントの1つを通過する光を上記第1の偏光及び上記第2の偏光の上記一方に偏光させるように動作可能であり、並びに
上記第2の偏光構成は、上記同じサイズの4つのセグメントの偏光の各々が上記第2のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称であり且つ上記第1のフィルタコンポーネントの対応するセグメントに直交するような、上記第1の偏光及び上記第2の偏光の一方であって、上記同じサイズの4つのセグメントの1つを通過する光を上記第1の偏光及び上記第2の偏光の上記一方に偏光させるように動作可能な上記同じサイズの4つのセグメントの各々を備える、
条項7に記載の検査装置。
10.方法であって、
1つ又は複数のフィーチャを備えるターゲットに入射するように光学システムから照明ビームを出力することと、
第1のフィルタコンポーネントを使用して上記照明ビームに第1の偏光を持たせることと、
第2のフィルタコンポーネントが上記第1のフィルタコンポーネントに直交して位置する、上記第2のフィルタコンポーネントを使用して、上記1つ又は複数のフィーチャから散乱する上記照明ビームの少なくとも一部分に第2の偏光を持たせることと、
結像システムによって、上記照明ビームの少なくとも上記部分を表す強度データを得ることと、
上記強度データに基づいて上記1つ又は複数のフィーチャ各々の像を表す像データを生成することと、
上記第2の偏光を有する上記照明ビームの上記部分の量に基づいて上記1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータの測定値を決定することと
を含む、方法。
11.上記第1の偏光を持たせることが、上記ターゲットに入射するのに先立って上記第1の偏光を有するように上記照明ビームを偏光させることを含み、
上記第2の偏光を持たせることが、上記結像システムに受け取られるのに先立って上記第2の偏光を有するように上記照明ビームの上記部分を偏光させることを含む、
条項10に記載の方法。
12.上記第2の偏光を持たせることが、
上記第1のフィルタコンポーネントの第1のセグメントを通過した上記照明ビームに関連する放射が上記第2のフィルタコンポーネントの第1のセグメントを通過するのを容易にすることと、
上記第1のフィルタコンポーネントの第2のセグメントを通過した上記照明ビームに関連する放射が上記第2のフィルタコンポーネントの第2のセグメントを通過するのを容易にすることと、
上記第1のフィルタコンポーネントの第3のセグメントを通過した上記照明ビームに関連する放射が上記第2のフィルタコンポーネントの第3のセグメントを通過するのを容易にすることと、
上記第1のフィルタコンポーネントの第4のセグメントを通過した上記照明ビームに関連する放射が上記第2のフィルタコンポーネントの第4のセグメントを通過するのを容易にすることと
を含み、
上記第1のフィルタコンポーネントの上記第1のセグメント、上記第1のフィルタコンポーネントの上記第4のセグメント、上記第2のフィルタコンポーネントの上記第3のセグメント、及び上記第2のフィルタコンポーネントの上記第2のセグメントが、上記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成され、並びに
上記第1のフィルタコンポーネントの上記第2のセグメント、上記第1のフィルタコンポーネントの上記第3のセグメント、上記第2のフィルタコンポーネントの上記第1のセグメント、及び上記第2のフィルタコンポーネントの上記第4のセグメントが、上記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成され、上記第2の偏光が上記第1の偏光に直交する、
条項10に記載の方法。
13.上記強度データが得られるのに先立って且つ上記第2のフィルタコンポーネントと整列するように構成され配置された楔要素を介して、上記第2のフィルタコンポーネントの第1のセグメントを通過する上記照明ビームの上記部分の第1の粒子を上記楔要素への上記第1の粒子の入射角に対して第1の角度でオフセットすることと、
上記第2のフィルタコンポーネントの第2のセグメントを通過する上記照明ビームの上記部分の第2の粒子を上記楔要素への上記第2の粒子の入射角に対して第2の角度でオフセットすることとをさらに含み、上記像データによって表される上記像が、上記第1の角度だけオフセットされた上記第1の粒子を表す第1のスポットと、上記第2の角度だけオフセットされた上記第2の粒子を表す第2のスポットと
を含む、条項10に記載の方法。
14.上記像データを生成することが、4つのスポットであって、各々が互いにオフセットされ且つ
上記第1のフィルタコンポーネントの第1のセグメント、上記第1のフィルタコンポーネントの第2のセグメント、上記第1のフィルタコンポーネントの第3のセグメント、及び上記第1のフィルタコンポーネントの第4のセグメントの各々を通過して上記1つ又は複数のフィーチャから散乱する上記照明ビームと、
上記第2のフィルタコンポーネントの上記第1のセグメント、上記第2のフィルタコンポーネントの上記第2のセグメント、上記第2のフィルタコンポーネントの第3のセグメント、及び上記第2のフィルタコンポーネントの第4のセグメントのうちの1つを通過する上記照明ビームの部分と
を表す、上記4つのスポットを上記像内に生成することを含む、条項13に記載の方法。
15.システムであって、
照明ビームを出力するように構成された光学システムと、
上記照明ビームが、第1のフィルタコンポーネントを通過した後に、第1の偏光を有するように偏光されるように、上記照明ビームを受け取って上記照明ビームに上記第1の偏光を持たせるように構成された上記第1のフィルタコンポーネントと、
1つ又は複数のフィーチャを備えるターゲットであって、上記第1の偏光を有する上記照明ビームが上記ターゲットに入射し、上記1つ又は複数のフィーチャによって散乱された上記照明ビームの少なくとも一部分が、上記第1の偏光に直交する第2の偏光を含む、上記ターゲットと、
上記第2の偏光を含む上記照明ビームの上記部分を受け取るように構成された第2のフィルタコンポーネントであって、上記第2のフィルタコンポーネントを通過した後に、上記照明ビームの残り部分が、上記第2の偏光を有する上記照明ビームの上記残り部分の量に関連付けられ且つ上記1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータを表すように、上記第2のフィルタコンポーネントが、上記照明ビームの上記部分に第2の偏光を持たせるように構成される、上記第2のフィルタコンポーネントと
を備える、システム。
16.上記第1のフィルタコンポーネントが、上記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された少なくとも第1のセグメントと、上記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第2のセグメントとを備え、且つ上記第2のフィルタコンポーネントが、上記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された少なくとも第3のセグメントと、上記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第4のセグメントとを備え、上記第1の偏光が上記第2の偏光に直交する、条項15に記載の光学システム。
17.上記第1のフィルタコンポーネントが、上記第1の偏光を有するように光を偏光させるように各々構成された第1のセグメント及び第2のセグメントと、上記第2の偏光を有するように光を偏光させるように各々構成された第3のセグメント及び第4のセグメントとを備え、且つ上記第2のフィルタコンポーネントが、上記第1の偏光を有するように光を偏光させるように各々構成された第5のセグメント及び第6のセグメントと、上記第2の偏光を有するように光を偏光させるように各々構成された第7のセグメント及び第8のセグメントとを備え、上記第1の偏光が上記第2の偏光に直交する、条項15に記載の光学システム。
18.上記第1のフィルタコンポーネントの各点が、上記第1のフィルタコンポーネントの中心に対する上記第1のフィルタコンポーネントの対称点に直交する偏光を有するように、上記第1のフィルタコンポーネントが半分に分割され、且つ
上記第2のフィルタコンポーネントの各点が、上記第2のフィルタコンポーネントの中心に対する上記第2のフィルタコンポーネントの対称点に直交する偏光と、上記第1のフィルタコンポーネント上の対応点の直交偏光とを有するように、上記第2のフィルタコンポーネントが半分に分割される、
条項15に記載の光学システム。
19.上記第2のフィルタコンポーネントと整列するように構成され配置された楔要素であって、
上記第2のフィルタリングコンポーネントの第1のセグメントを通過する上記照明ビームの上記部分の第1の粒子を上記楔要素への上記第1の粒子の入射角に対して第1の角度でオフセットし、且つ
上記第2のフィルタリングコンポーネントの第2のセグメントを通過する上記照明ビームの上記部分の第2の粒子を上記楔要素への上記第2の粒子の入射角に対して第2の角度でオフセットするようにさらに構成され、上記像データによって表される上記像が、上記第1の角度だけオフセットされた上記第1の粒子を表す第1のスポットと、上記第2の角度だけオフセットされた上記第2の粒子を表す第2のスポットとを含む、
上記楔要素をさらに備える、条項15の光学システム。
20.上記第1のフィルタコンポーネントが、略円形であり、且つ同じサイズの4つのセグメントを備え、
上記第2のフィルタコンポーネントが、略円形であり、且つ同じサイズの4つのセグメントを備え、
上記第1のフィルタコンポーネントの上記同じサイズの4つのセグメントの各々は、上記第1のフィルタコンポーネントの上記同じサイズの4つのセグメントの各々の偏光が上記第1のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称であるような上記第1の偏光及び上記第2の偏光の一方であって、上記第1のフィルタコンポーネントの上記同じサイズの4つのセグメントの対応する1つを通過する光を上記第1の偏光及び上記第2の偏光の上記一方を有するように偏光させるように構成され、並びに
上記第2のフィルタコンポーネントの上記同じサイズの4つのセグメントの各々は、上記第2のフィルタコンポーネントの上記同じサイズの4つのセグメントの各々が上記第2のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称であり且つ上記第1のフィルタコンポーネントの対応するセグメントとは正反対であるような上記第1の偏光及び上記第2の偏光の一方であって、上記第2のフィルタコンポーネントの上記同じサイズの4つのセグメントの対応する1つを通過する光を上記第1の偏光及び上記第2の偏光の上記一方を有するように偏光させるように構成される、
条項15に記載の光学システム。
[00125] 光リソグラフィの文脈での本発明の実施形態の使用についての具体的な言及が上記でなされたが、本発明が他の用途、例えばインプリントリソグラフィに使用され得ることと、文脈が許す限り、本発明が光リソグラフィに限定されないことが認識されるであろう。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスにおけるトポグラフィが基板上に生成される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に押し込まれてもよく、その後、電磁放射、熱、圧力又はこれらの組み合わせを加えることによってレジストを硬化させる。パターニングデバイスは、レジストが硬化された後に、レジストから外されて、レジストにパターンを残す。
[00126] 本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線(UV)放射(例えば、365、355、248、193、157若しくは126nmの波長、又は約365、355、248、193、157若しくは126nmの波長を有する)及び極端紫外線(EUV)放射(例えば、5~20nmの範囲内の波長を有する)、並びにイオンビーム又は電子ビームなどの、粒子ビームを含む、全てのタイプの電磁放射を包含する。
[00127] 「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折型、反射型、磁気型、電磁型及び静電型光学コンポーネントを含む、種々のタイプの光学コンポーネントの任意の1つ又は組み合わせを指すことがある。
[00128] 本発明の広さ及び範囲は、上で説明した代表的な実施形態の何れにも制限されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ定義されるべきである。

Claims (14)

  1. 1つ又は複数のフィーチャを備えるターゲットに入射する照明ビームを出力するように構成された光学システムであって、前記照明ビームが、前記ターゲットに入射したときに第1の偏光を含むように構成されている、前記光学システムと、
    前記1つ又は複数のフィーチャによって散乱された前記照明ビームの少なくとも一部分であって、前記第1の偏光に直交する第2の偏光を含む前記照明ビームの前記部分を表す強度データを得て、
    前記強度データに基づいて前記1つ又は複数のフィーチャ各々の像を表す像データを生成し、および
    前記第2の偏光を有する前記照明ビームの前記部分の量に基づいて前記1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータの測定値を決定する
    ように構成された結像システムと
    を備える、検査装置。
  2. 前記照明ビームが第1のフィルタコンポーネントを通過して前記ターゲットに誘導されるように構成され配置された前記第1のフィルタコンポーネントであって、前記ターゲットに入射するのに先立って前記第1の偏光を有するように前記照明ビームを偏光させる前記第1のフィルタコンポーネントと、
    第2のフィルタコンポーネントが前記照明ビームの前記部分を受け取るように構成され前記第1のフィルタコンポーネントに直交して配置された前記第2のフィルタコンポーネントであって、前記第2の偏光を有するように前記照明ビームの前記部分を偏光させる前記第2のフィルタコンポーネントと
    をさらに備える、請求項1に記載の検査装置。
  3. 前記第1のフィルタコンポーネントが、前記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第1のセグメントと、前記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第2のセグメント、前記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第3のセグメントと、前記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第4のセグメントとを備え、
    前記第2のフィルタコンポーネントが、前記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第5のセグメントと、前記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第6のセグメント、前記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第7のセグメントと、前記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成された第8のセグメントとを備え、
    前記第1のフィルタコンポーネント及び前記第2のフィルタコンポーネントが、前記第1のセグメントを通過する前記照明ビームに関連する放射が前記第8のセグメントを通過し、前記第2のセグメントを通過する前記照明ビームに関連する放射が前記第7のセグメントを通過し、前記第3のセグメントを通過する前記照明ビームに関連する放射が前記第6のセグメントを通過し、および前記第4のセグメントを通過する前記照明ビームに関連する放射が前記第5のセグメントを通過するような向きに配置される、
    請求項2に記載の検査装置。
  4. 前記第1のフィルタコンポーネント及び前記第2のフィルタコンポーネントが、s偏光及びp偏光フィルタ、H偏光及びV偏光フィルタ、左円偏光及び右円偏光フィルタ、並びに左楕円偏光及び右楕円偏光フィルタのうちの1つを含む、請求項3に記載の検査装置。
  5. 前記第2のフィルタコンポーネントが、少なくとも第1のセグメント及び第2のセグメントを備え、前記検査装置が、
    前記第2のフィルタコンポーネントと整列するように構成され配置された楔要素であって、
    前記第2のフィルタコンポーネントの前記第1のセグメントを通過する前記照明ビームの前記部分の第1の粒子を前記楔要素への前記第1の粒子の入射角に対して第1の角度でオフセットし、および
    前記第2のフィルタコンポーネントの前記第2のセグメントを通過する前記照明ビームの前記部分の第2の粒子を前記楔要素への前記第2の粒子の入射角に対して第2の角度でオフセットするようにさらに構成され、前記像データによって表される前記像が、前記第1の角度だけオフセットされた前記第1の粒子を表す第1のスポットと、前記第2の角度だけオフセットされた前記第2の粒子を表す第2のスポットとを含む、
    前記楔要素をさらに備える、請求項2に記載の検査装置。
  6. 前記像データによって表される前記像が、4つのスポットであって、各々が互いにオフセットされ、および
    前記第1のセグメント、前記第2のセグメント、前記第3のセグメント、及び前記第4のセグメントの各々を通過して前記1つ又は複数のフィーチャから散乱する前記照明ビームと、
    前記第5のセグメント、前記第6のセグメント、前記第7のセグメント、及び前記第8のセグメントのうちの対応する1つを通過する前記照明ビームの部分と
    を表す、前記4つのスポットを前記像内に含む、請求項に記載の検査装置。
  7. 第1の偏光構成を有する第1のフィルタコンポーネントと、
    第2の偏光構成を有する第2のフィルタコンポーネントであって、前記第2の偏光構成が前記第1の偏光構成に直交する、前記第2のフィルタコンポーネントと
    をさらに備える、請求項1に記載の検査装置。
  8. 前記第1のフィルタコンポーネントが、第1の半部と、前記第1の半部と比較して前記第1のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称である、第2の半部とを備え、および
    前記第2のフィルタコンポーネントが、第3の半部と、前記第3の半部と比較して前記第2のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称である、第4の半部とを備える、
    請求項7に記載の検査装置。
  9. 前記第1のフィルタコンポーネントが、略円形であり、同じサイズの4つのセグメントを備え、
    前記第2のフィルタコンポーネントが、略円形であり、同じサイズの4つのセグメントを備え、
    前記第1の偏光構成は、前記同じサイズの4つのセグメントの各々を備え、前記同じサイズの4つのセグメントの偏光の各々が前記第1のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称であるような、前記第1の偏光及び前記第2の偏光の一方であって、前記同じサイズの4つのセグメントの1つを通過する光を前記第1の偏光及び前記第2の偏光の前記一方に偏光させるように動作可能であり、並びに
    前記第2の偏光構成は、前記同じサイズの4つのセグメントの偏光の各々が前記第2のフィルタコンポーネントの中心に対して点対称であり、前記第1のフィルタコンポーネントの対応するセグメントに直交するような、前記第1の偏光及び前記第2の偏光の一方であって、前記同じサイズの4つのセグメントの1つを通過する光を前記第1の偏光及び前記第2の偏光の前記一方に偏光させるように動作可能な前記同じサイズの4つのセグメントの各々を備える、
    請求項7に記載の検査装置。
  10. 1つ又は複数のフィーチャを備えるターゲットに入射するように光学システムから照明ビームを出力することと、
    第1のフィルタコンポーネントを使用して前記照明ビームに第1の偏光を持たせることと、
    第2のフィルタコンポーネントが前記第1のフィルタコンポーネントに直交して位置する、前記第2のフィルタコンポーネントを使用して、前記1つ又は複数のフィーチャから散乱する前記照明ビームの少なくとも一部分に第2の偏光を持たせることと、
    結像システムによって、前記照明ビームの少なくとも前記部分を表す強度データを得ることと、
    前記強度データに基づいて前記1つ又は複数のフィーチャ各々の像を表す像データを生成することと、
    前記第2の偏光を有する前記照明ビームの前記部分の量に基づいて前記1つ又は複数のフィーチャに関連する対象のパラメータの測定値を決定することと
    を含む、方法。
  11. 前記第1の偏光を持たせることが、前記ターゲットに入射するのに先立って前記第1の偏光を有するように前記照明ビームを偏光させることを含み、
    前記第2の偏光を持たせることが、前記結像システムに受け取られるのに先立って前記第2の偏光を有するように前記照明ビームの前記部分を偏光させることを含む、
    請求項10に記載の方法。
  12. 前記第2の偏光を持たせることが、
    前記第1のフィルタコンポーネントの第1のセグメントを通過した前記照明ビームに関連する放射が前記第2のフィルタコンポーネントの第1のセグメントを通過するのを容易にすることと、
    前記第1のフィルタコンポーネントの第2のセグメントを通過した前記照明ビームに関連する放射が前記第2のフィルタコンポーネントの第2のセグメントを通過するのを容易にすることと、
    前記第1のフィルタコンポーネントの第3のセグメントを通過した前記照明ビームに関連する放射が前記第2のフィルタコンポーネントの第3のセグメントを通過するのを容易にすることと、
    前記第1のフィルタコンポーネントの第4のセグメントを通過した前記照明ビームに関連する放射が前記第2のフィルタコンポーネントの第4のセグメントを通過するのを容易にすることと
    を含み、
    前記第1のフィルタコンポーネントの前記第1のセグメント、前記第1のフィルタコンポーネントの前記第4のセグメント、前記第2のフィルタコンポーネントの前記第3のセグメント、及び前記第2のフィルタコンポーネントの前記第2のセグメントが、前記第1の偏光を有するように光を偏光させるように構成され、並びに
    前記第1のフィルタコンポーネントの前記第2のセグメント、前記第1のフィルタコンポーネントの前記第3のセグメント、前記第2のフィルタコンポーネントの前記第1のセグメント、及び前記第2のフィルタコンポーネントの前記第4のセグメントが、前記第2の偏光を有するように光を偏光させるように構成され、前記第2の偏光が前記第1の偏光に直交する、
    請求項10に記載の方法。
  13. 前記強度データが得られるのに先立って、前記第2のフィルタコンポーネントと整列するように構成され配置された楔要素を介して、前記第2のフィルタコンポーネントの第1のセグメントを通過する前記照明ビームの前記部分の第1の粒子を前記楔要素への前記第1の粒子の入射角に対して第1の角度でオフセットすることと、
    前記第2のフィルタコンポーネントの第2のセグメントを通過する前記照明ビームの前記部分の第2の粒子を前記楔要素への前記第2の粒子の入射角に対して第2の角度でオフセットすることとをさらに含み、前記像データによって表される前記像が、前記第1の角度だけオフセットされた前記第1の粒子を表す第1のスポットと、前記第2の角度だけオフセットされた前記第2の粒子を表す第2のスポットと
    を含む、請求項10に記載の方法。
  14. 前記像データを生成することが、4つのスポットであって、各々が互いにオフセットされ、および
    前記第1のフィルタコンポーネントの第1のセグメント、前記第1のフィルタコンポーネントの第2のセグメント、前記第1のフィルタコンポーネントの第3のセグメント、及び前記第1のフィルタコンポーネントの第4のセグメントの各々を通過して前記1つ又は複数のフィーチャから散乱する前記照明ビームと、
    前記第2のフィルタコンポーネントの前記第1のセグメント、前記第2のフィルタコンポーネントの前記第2のセグメント、前記第2のフィルタコンポーネントの第3のセグメント、及び前記第2のフィルタコンポーネントの第4のセグメントのうちの1つを通過する前記照明ビームの部分と
    を表す、前記4つのスポットを前記像内に生成することを含む、請求項13に記載の方法。
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