JP7317131B2 - 結合された光および電子ビーム技術を使用する位置ずれ測定 - Google Patents

結合された光および電子ビーム技術を使用する位置ずれ測定 Download PDF

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Description

本発明は、計測学の分野に関し、より詳細には、位置ずれ計測手順に関する。
関連出願の参照
２０１９年２月１５日に出願された、ＮＯＶＥＬ ＡＰＰＲＯＡＣＨ ＦＯＲ ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＯＶＬ ＵＳＩＮＧ ＣＯＭＢＩＮＥ ＯＰＴＩＣＡＬ ＡＮＤ ＢＥＡＭ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹという名称の米国仮特許出願第６２／８０６，２２６号を参照し、その開示が、本願に引用して援用され、その優先権が、本明細書で主張される。
本出願の主題に関係する、以下の特許および特許出願を参照し、その開示は、本願に引用して援用される：
ＯＶＥＲＬＡＹ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ ＯＦ ＯＶＥＲＬＡＰＰＩＮＧ ＴＡＲＧＥＴ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＹＭＭＥＴＲＹ ＯＦ ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＢＥＡＭ ＳＩＧＮＡＬＳという名称の、２０１８年５月１４日に出願した、出願者の米国特許出願第１５／９７９，３３６号と、
ＤＥＶＩＣＥ ＣＯＲＲＥＬＡＴＥＤ ＭＥＴＲＯＬＯＧＹ（ＤＣＭ） ＦＯＲ ＯＶＬ ＷＩＴＨ ＥＭＢＥＤＤＥＤ ＳＥＭ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＯＶＥＲＬＡＹ ＴＡＲＧＥＴＳという名称の、２０１５年７月２８日に交付された、出願者の米国特許第９，０９３，４５８号と、
ＯＶＥＲＬＡＹ ＭＡＲＫＳ， ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＯＶＥＲＬＡＹ ＭＡＲＫ ＤＥＳＩＧＮ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＯＶＥＲＬＡＹ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳという名称の、２０１２年１２月１１日に交付された、出願者の米国特許第８，３３０，２８１号と、
ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ ＯＶＥＲＬＡＹ ＥＲＲＯＲＳ ＵＳＩＮＧ ＳＣＡＴＴＥＲＯＭＥＴＲＹという名称の、２００８年１月８日に交付された、出願者の米国特許第７，３１７，５３１号。
計測学および位置ずれ計測手順のための様々なタイプのデバイスが、知られている。
米国特許第９，０９３，４５８号 米国特許第８，３３０，２８１号 米国特許第７，３１７，５３１号
本発明は、改良された位置ずれ測定システムおよび方法を提供しようとする。
本発明の好ましい一実施形態によれば、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された半導体デバイスの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定するように構成された光位置ずれ計測ツールと、バッチから選択される半導体デバイスの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定するように構成された電子ビーム位置ずれ計測ツールと、光位置ずれ計測ツールおよび電子ビーム位置ずれ計測ツールの出力を結合して結合された位置ずれメトリックを提供するように機能する結合器を含む、半導体デバイスウエハの製造において有用な位置ずれ計測システムが提供される。
好ましくは、光位置ずれ計測ツールは、スキャトロメトリ計測ツールを含む。別法として、光位置ずれ計測ツールは、イメージング計測ツールを含む。
本発明の好ましい一実施形態によれば、光位置ずれ計測ツールおよび電子ビーム位置ずれ計測ツールは、それぞれ、単一の半導体デバイスの２つの層の間の位置ずれを測定する。別法として、光位置ずれ計測ツールおよび電子ビーム位置ずれ計測ツールは、それぞれ、両方ともバッチから選択された異なる半導体デバイスウエハの２つの層の間の位置ずれを測定する。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスウエハでリソグラフィプロセス内の少なくとも初期ステージを実行することと、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された、少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定するために光位置ずれ計測ツールを使用すること、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの半導体デバイスウエハの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定するために電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用すること、および光位置ずれ計測ツールおよび電子ビーム位置ずれ計測ツールの出力を結合して結合された位置ずれメトリックを提供することによって、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された、少なくとも１つの半導体デバイスウエハの少なくとも２つの層の位置ずれをその後に測定することと、リソグラフィプロセスを調整するための結合された位置ずれメトリックを用いて調整されたリソグラフィプロセスを提供することとを含む、半導体デバイスウエハを製造するための方法も提供される。
本発明の好ましい一実施形態によれば、位置ずれを測定することは、光位置ずれ計測ツールおよび電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して単一の半導体デバイスの２つの層の間の位置ずれを測定することを含む。別法として、位置ずれを測定することは、光位置ずれ計測ツールおよび電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、両方ともバッチから選択された異なる半導体デバイスウエハの２つの層の間の位置ずれを測定することを含む。
本発明の好ましい一実施形態によれば、調整されたリソグラフィプロセスは、リソグラフィプロセス内の初期ステージを含む。加えて、本方法はまた、調整されたリソグラフィプロセスを使用するリソグラフィ再処理を実行することを含む。
好ましくは、調整されたリソグラフィプロセスは、リソグラフィプロセス内の初期ステージとは異なるリソグラフィプロセス内のステージを含む。
本発明の好ましい一実施形態によれば、本方法はまた、半導体デバイスのそれと同一であることを意図された構成を有する追加の半導体デバイスウエハで、調整されたリソグラフィプロセスを使用するリソグラフィを実行することを含む。
本発明の好ましい一実施形態によれば、本方法はまた、光位置ずれ計測ツールの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つを調整するための結合された位置ずれメトリックを使用することを含む。加えてまたは別法として、本方法はまた、電子ビーム位置ずれ計測ツールの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つを調整するための結合された位置ずれメトリックを使用することを含む。
本発明の好ましい一実施形態によれば、光位置ずれ計測ツールは、スキャトロメトリ計測ツールを含む。別法としてまたは加えて、光位置ずれ計測ツールは、イメージング計測ツールを含む。
好ましくは、少なくとも１つの半導体デバイスウエハでリソグラフィプロセス内の少なくとも初期ステージを実行することは、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスでリソグラフィプロセスを実行することと、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスの少なくとも２つの層のリソグラフィ後の位置ずれをその後に測定することと、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスでエッチングプロセスをその後に実行することを含む。
好ましくは、位置ずれを測定することは、光位置ずれ計測ツールおよび電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して単一の半導体デバイスの２つの層の間の位置ずれを測定することを含む。別法として、位置ずれを測定することは、光位置ずれ計測ツールおよび電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、両方ともバッチから選択された異なる半導体デバイスウエハの２つの層の間の位置ずれを測定することを含む。
本発明の好ましい一実施形態によれば、本方法はまた、半導体デバイスのそれと同一であることを意図された構成を有する追加の半導体デバイスウエハで、調整されたリソグラフィプロセスを使用するリソグラフィを実行することを含む。
本発明の好ましい一実施形態によれば、光位置ずれ計測ツールは、スキャトロメトリ計測ツールを含む。別法として、光位置ずれ計測ツールは、イメージング計測ツールを含む。
好ましくは、本方法はまた、リソグラフィ後の位置ずれを測定することの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つを調整するための結合された位置ずれメトリックを使用することを含む。加えてまたは別法として、本方法はまた、光位置ずれ計測ツールの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つを調整するための結合された位置ずれメトリックを使用することを含む。別法としてまたは加えて、本方法はまた、電子ビーム位置ずれ計測ツールの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つを調整するための結合された位置ずれメトリックを使用することを含む。
本発明の好ましい一実施形態によれば、リソグラフィ後の位置ずれを測定することは、光位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの半導体デバイスウエハの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定することを含む。加えてまたは別法として、リソグラフィ後の位置ずれを測定することは、電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの半導体デバイスウエハの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定することを含む。別法としてまたは加えて、リソグラフィ後の位置ずれを測定することは、リソグラフィ後の光位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの半導体デバイスウエハの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定することと、リソグラフィ後の電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの半導体デバイスウエハの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定することと、リソグラフィ後の光位置ずれ計測ツールおよびリソグラフィ後の電子ビーム位置ずれ計測ツールの出力を結合して結合された位置ずれメトリックを提供することとを含む。
半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、半導体デバイスの第１の層上に形成された第１の周期的構造を含み、軸に沿った第１のピッチおよび半導体デバイスの第２の層上に形成された第２の周期的構造を有し、その軸に平行な軸に沿った第２のピッチを有するターゲットであり、それが、光計測に特に適した少なくとも１つの第１の領域と、電子ビーム計測に特に適した、少なくとも第１の領域とは別の、少なくとも１つの第２の領域とを含むことを特徴とするターゲットが、本発明のさらにもう１つの好ましい実施形態に従って、さらに提供される。
好ましくは、少なくとも１つの第１の領域の少なくとも１つの部分において、第１の周期的構造が存在し、第２の周期的構造は存在しない。加えてまたは別法として、少なくとも１つの第１の領域の少なくとも１つの第２の部分において、第１の周期的構造は存在せず、第２の周期的構造が存在する。
本発明の好ましい一実施形態によれば、少なくとも１つの第２の領域内に、第１の周期的構造と第２の周期的構造の両方が、存在する。
本発明の好ましい一実施形態によれば、少なくとも１つの第２の領域において、第３の周期的構造および第４の周期的構造が存在する。別法として、少なくとも１つの第２の領域において、第１の周期的構造および第２の周期的構造のうちの１つが存在し、第３の周期的構造が存在する。
本発明の好ましい一実施形態によれば、少なくとも１つの第２の領域において、第１の周期的構造および第２の周期的構造は、部分的に重なり合っている。加えてまたは別法として、少なくとも１つの第２の領域において、第３の周期的構造および第４の周期的構造は、部分的に重なり合っている。
好ましくは、少なくとも１つの第２の領域において、第１の周期的構造および第２の周期的構造のうちの１つと第３の周期的構造とは、部分的に重なり合っている。
本発明の好ましい一実施形態によれば、第１の周期的構造および第２の周期的構造の異なる部分が、異なる規模で部分的に重なり合っている。
本発明の好ましい一実施形態によれば、第３の周期的構造および第４の周期的構造の異なる部分が、異なる規模で部分的に重なり合っている。
本発明の好ましい一実施形態によれば、第１の周期的構造および第２の周期的構造のうちの１つと第３の周期的構造との異なる部分が、異なる規模で部分的に重なり合っている。
好ましくは、第１の周期的構造および第２の周期的構造のうちの少なくとも１つは、複数の周期的部分構造を含む。加えてまたは別法として、第３の周期的構造および第４の周期的構造のうちの１つは、複数の周期的部分構造を含む。
本発明の好ましい一実施形態によれば、少なくとも１つの第２の領域において、第１の周期的構造および第２の周期的構造は、重なり合っていない。
本発明の好ましい一実施形態によれば、少なくとも１つの第２の領域において、第３の周期的構造および第４の周期的構造は、重なり合っていない。
本発明は、図面と併せて、以下の詳細な説明から、より完全に理解および認識されることになろう。
半導体デバイスウエハを製造するための第１の方法の簡略化された概略的な絵図である。 図１Ａの半導体デバイスウエハを製造するための方法において有用な位置ずれ計測システムの簡略化された概略的な絵図を示す、図１Ａの拡大円Ｂに対応する拡大図である。 図１Ａおよび１Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための第１の方法を説明する簡略化された流れ図である。 図１Ａおよび１Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための第１の方法を説明する簡略化された流れ図である。 半導体デバイスウエハを製造するための第２の方法の簡略化された概略的な絵図である。 図３Ａの半導体デバイスウエハを製造するための方法において有用な位置ずれ計測システムの簡略化された概略的な絵図を示す、図３Ａの拡大円Ｂに対応する拡大図である。 図３Ａおよび３Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための第２の方法を説明する簡略化された流れ図である。 図３Ａおよび３Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための第２の方法を説明する簡略化された流れ図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第１のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第１のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第１のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第１のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第２のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第２のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第２のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第２のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第３のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第３のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第３のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第３のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第４のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第４のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第４のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。 図１Ａ～４Ｂの半導体デバイスウエハを製造するための方法と併せて有用な第４のハイブリッドターゲットの４つの代替実施形態を示す簡略化された図である。
半導体デバイスウエハを製造するための第１の方法１００の簡略化された概略図である、図１Ａをここで参照する。図１Ａにおいて見られるように、同一（ＢＳＤＷＩＩ）１０４であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された、少なくとも１つの半導体デバイスウエハ１０２は、第１のリソグラフィステージ１１０においてパターニングされる。ＢＳＤＷＩＩ１０４は、１２個の半導体デバイスウエハ１０２で示されているが、ＢＳＤＷＩＩ１０４は、１つ以上の任意の数の半導体デバイスウエハ１０２を含み得ることが分かる。
第１のリソグラフィステージ１１０におけるパターニングの後、半導体デバイスウエハ１０２の少なくとも２つの層の位置ずれが、位置ずれ計測システム１２０によって任意選択で測定され、そして、矢印１２２によって示すように、位置ずれ計測システム１２０による測定の結果は、ＢＳＤＷＩＩ１０４から選択された半導体デバイスウエハ１０２のうちの追加のもののいずれかのパターニングまたは前にパターニングされた半導体デバイスウエハ１０２の再パターニングのために第１のリソグラフィステージ１１０に送られ得る。第１のリソグラフィステージ１１０においてパターニングされたあらゆる半導体デバイスウエハ１０２が、位置ずれ測定のために位置ずれ計測システム１２０に送られる必要はないことが分かる。
本発明の好ましい一実施形態において、第１のリソグラフィステージ１１０における受け入れ可能なパターニングに続いて、ＢＳＤＷＩＩ１０４から選択された、半導体デバイスウエハ１０２は、付加的パターニングのために付加的リソグラフィステージ１４０に送られる。位置ずれ計測システム１２０からの結果はまた、矢印１４２によって示されるように、付加的リソグラフィステージ１４０に送られ得ることに留意されたい。測定および製造プロセスを含む、他のステップが、図１Ａを参照して前述した第１の方法１００のステップの前、間、および後に、ＢＳＤＷＩＩ１０４から選択された半導体デバイスウエハ１０２で実行され得ることが分かる。
第１の方法１００において有用な位置ずれ計測システム１２０の簡略化された概略的な絵図を示す、図１Ａの拡大円Ｂに対応する拡大図である、図１Ｂをここで見ると、位置ずれ計測システム１２０が、光位置ずれ計測ツール１４４および電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６の両方を含むことが見られる。光位置ずれ計測ツール１４４は、任意の適切な光位置ずれ計測ツール、たとえば、スキャトロメトリ計測ツールまたはイメージング計測ツール、でもよいことが分かる。
光位置ずれ計測ツール１４４として有用な代表的なスキャトロメトリ計測ツールは、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ＡＴＬ（商標）１００である。光位置ずれ計測ツール１４４として有用な代表的なイメージング計測ツールは、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、Ａｒｃｈｅｒ（商標）６００である。代表的な電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６は、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ｅＤＲ７ｘｘｘ（商標）である。
光位置ずれ計測ツール１４４および電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６は、ＢＳＤＷＩＩ１０４から選択された半導体デバイスウエハ１０２のうちの同じ半導体デバイスウエハ１０２または異なる半導体デバイスウエハ１０２のいずれかの位置ずれを測定するように機能することが分かる。同じあるいは異なる半導体デバイスウエハ１０２の位置ずれが測定されるかどうかにかかわらず、光位置ずれ計測ツール１４４および電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６は、ＢＳＤＷＩＩ１０４から選択された半導体デバイスウエハ１０２の同じ２つの層の間の位置ずれを測定するように機能する。
本発明の好ましい一実施形態において、光位置ずれ計測ツール１４４によっておよび電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６によって行われる位置ずれ測定は、通常は、半導体デバイスウエハ１０２上の複数の場所１４８において行われる複数の測定を含むことがさらに分かる。しかしながら、本発明の代替実施形態において、光位置ずれ計測ツール１４４によっておよび電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６によって行われる位置ずれ測定は、半導体デバイスウエハ１０２上の単一の場所１４８において行われる単一の測定のみまたは複数の測定を含み得る。
位置ずれ計測システム１２０は、矢印１５２および１５４によって示されるように、光位置ずれ計測ツール１４４および電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６の出力を結合して結合された位置ずれメトリック、たとえば、ターゲット特有の結合された光および電子ビーム位置ずれメトリック（ＴＳＣＯＥＢＭＭ）１５０、を提供する、結合器１４９をさらに含む。
位置ずれ計測システム１２０は、それぞれ、矢印１２２および１４２によって示されるように、リソグラフィステージ１１０および１４０にＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０を通信することができ、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０は、リソグラフィステージ１１０および１４０のパラメータを調整するために使用され得る。加えて、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０は、矢印１５６によって示されるように、光位置ずれ計測ツール１４４の測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つの調整において使用され得る。ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０はまた、矢印１５８によって示されるように、電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６の測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つの調整において使用され得る。
ともに第１の方法１００（図１Ａおよび１Ｂ）を説明する簡略化された流れ図である、図２Ａおよび２Ｂをここで参照する。第１のステップ２０２において見られるように、ＢＳＤＷＩＩ１０４から選択された、少なくとも１つの半導体デバイスウエハ１０２は、第１のリソグラフィステージ１１０においてパターニングされる。次のステップ２０４において見られるように、第１のリソグラフィステージ１１０におけるパターニングに続いて、位置ずれ計測システム１２０の光位置ずれ計測ツール１４４が、半導体デバイスウエハ１０２の２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおけるリソグラフィ後の光位置ずれを測定するために使用される。ステップ２０４において測定された半導体デバイスウエハ１０２の少なくとも２つの層のうちの１つは、ステップ２０２においてパターニングされた層であることが分かる。ステップ２０４において測定された半導体デバイスウエハ１０２の少なくとも２つの層のうちの他方は、第１の方法１００より前に形成された任意の層でもよい。
本発明の好ましい一実施形態において、ステップ２０４において行われる位置ずれ測定は、通常は、半導体デバイスウエハ１０２上の複数の場所１４８において行われる複数の測定を含むことが分かる。しかしながら、本発明の代替実施形態において、ステップ２０４によって行われる位置ずれ測定は、半導体デバイスウエハ１０２上の単一の場所１４８において行われる単一の測定のみまたは複数の測定を含み得る。
次のステップ２０６において見られるように、第１のリソグラフィステージ１１０におけるパターニングに続いて、位置ずれ計測システム１２０の電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６はまた、半導体デバイスウエハ１０２の２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおけるリソグラフィ後の光位置ずれを測定するために使用される。
ステップ２０６で測定される半導体デバイスウエハ１０２は、ステップ２０４で測定されるのと同じ半導体デバイスウエハ１０２でもよいが、ＢＳＤＷＩＩ１０４から選択された異なる半導体デバイスウエハ１０２でもよいことが分かる。
本発明の好ましい一実施形態において、ステップ２０６において行われる位置ずれ測定は、半導体デバイスウエハ１０２上の複数の場所１４８において行われる複数の測定を含むことがさらに分かる。しかしながら、本発明の一代替実施形態において、ステップ２０６において行われる位置ずれ測定は、半導体デバイスウエハ１０２上の単一の場所１４８で行われる単一の測定のみまたは複数の測定を含み得る。行われる測定の数または測定される場所の数にかかわらず、ステップ２０４および２０６において、位置ずれは、ＢＳＤＷＩＩ１０４から選択されたおよびステップ２０２において第１のリソグラフィステージ１１０によってパターニングされた半導体デバイスウエハ１０２の対応する層の間で測定されることに留意されたい。
ステップ２０４および２０６に続いて、次のステップ２０８において見られるように、位置ずれ計測システム１２０は、ステップ２０４における光位置ずれ計測ツール１４４の出力およびステップ２０６における電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６の出力を結合してＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０を生成する。ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０は、加重平均、回帰、機械学習方法または任意の付加的方法を使用して、生成され得る。
たとえば、ステップ２０８において、半導体デバイスウエハ１０２で測定される各場所１４８について、ステップ２０４で測定される光位置ずれおよびステップ２０６において測定される電子ビーム位置ずれは、比較することができ、より少ない残余をもたらすステップ２０４またはステップ２０６のいずれかにおいて行われた測定のうちのどちらかが、その場所１４８のＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０として使用され得る。
次のステップ２１０において、第１の方法１００は、ステップ２０４および２０６で測定された位置ずれが第１の閾値を超えるかを確認する。ステップ２０４および２０６で測定された位置ずれが第１の閾値を超える場合、第１の方法１００は、次のステップ２１２に進み、そこで、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０に基づく調整が実行される。ステップ２１２は、任意選択のサブステップ２１４、２１６および２１８のうちの少なくとも１つを含む。
任意選択のサブステップ２１４において、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０が、光位置ずれ計測ツール１４４の測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つの調整において使用される。たとえば、光位置ずれ計測ツール１４４の測定パラメータ、たとえば、位置ずれが測定される関心領域、位置ずれ測定において使用される光の波長、位置ずれ測定において使用される光の偏光、開口数、回析マスクおよび回析開口が、調整され得、そのようにして、光位置ずれ計測ツール１４４からの測定結果は、電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６のそれらとより厳密にマッチする。
任意選択のサブステップ２１６において、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０が、電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６の測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つの調整において使用される。たとえば、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０は、ステップ２０６において電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６によって行われる位置ずれ測定からの異常な測定結果を識別および除去するために使用され得る。
任意選択のサブステップ２１８において、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０は、第１のリソグラフィステージ１１０の調整において使用される。たとえば、とりわけ、回転、スケーリングおよび移転を含む、第１のリソグラフィステージ１１０のパラメータは、調整され得る。
ステップ２１２に続いて、第１の方法１００は、進み、次のステップ２２０において、ステップ２０４および２０６で測定された位置ずれが第２の閾値を超えるかを確認する。ステップ２０４および２０６で測定された位置ずれが第２の閾値を超える場合、第１の方法１００は、進み、次のステップ２２２において、再処理のために１つまたは複数の半導体デバイスウエハ１０２を送り返すかどうかを決定する。
１つまたは複数の半導体デバイスウエハ１０２が、再処理されるべき場合、１つまたは複数の半導体デバイスウエハ１０２は、剥離され、第１の方法１００は、調整された第１のリソグラフィステージ１１０において１つまたは複数の半導体デバイスウエハ１０２をパターニングするためにステップ２０２に戻る。とりわけ、任意選択のサブステップ２１８が実行されなかった場合を含む、１つまたは複数の半導体デバイスウエハ１０２が、再処理されるべきではない場合、半導体デバイスウエハ１０２またはＢＳＤＷＩＩ１０４全体が、次のステップ２２４に見られるように、拒否される。
位置ずれが第２の閾値を超えない場合、第１の方法１００は、ステップ２２０から次のステップ２２６に進む。ステップ２０４および２０６で測定された位置ずれが、第１の閾値を超えないとき、第１の方法１００は、図２Ａおよび２Ｂで見られるように、ステップ２１０からステップ２２６に進むことに留意されたい。
ステップ２２６において、第１の方法１００は、ステップ２０４および２０６で測定された位置ずれが第３の閾値を超えるかを確認する。位置ずれが第３の閾値を超える場合、第１の方法１００は、次のステップ２２８に進み、そこで、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０が、第２のリソグラフィステージ１４０の調整において使用される。たとえば、とりわけ、回転、スケーリングおよび移転を含む、第２のリソグラフィステージ１４０のパラメータは、調整され得る。
ステップ２２８に続いて、またはステップ２２６に続いて、位置ずれが第３の閾値を超えないとき、第１の方法１００は、任意選択の次のステップ２３０に進み、そこで、１つまたは複数の半導体デバイスウエハ１０２は、第２のリソグラフィステージ１４０においてパターニングされる。次のステップ２３２において、追加の半導体デバイスウエハ１０２を処理すべきかどうかの決定が行われ、それに続いて、追加の半導体デバイスウエハ１０２が、次のステップ２３４において、調整されたリソグラフィステージ１１０および１４０のうちの少なくとも１つを使用して製造される、または、第１の方法１００が、次のステップ２３６において見られるように、終了する。
ステップ２３４において製造される追加の半導体デバイスウエハ１０２は、第１のリソグラフィステージ１１０ならびに任意選択で第１の方法１００の部分として調整された光位置ずれ計測ツール１４４、電子ビーム位置ずれ計測ツール１４６および第２のリソグラフィステージ１４０のうちのいずれかを含む、第１の方法１００または任意の他の適切な代替方法を使用して、製造され得ることが分かる。
測定および製造プロセスを含む、他のステップは、図２Ａおよび２Ｂを参照して前述した第１の方法１００のステップの前、間、および後にＢＳＤＷＩＩ１０４から選択された半導体デバイスウエハ１０２で実行され得ることがさらに分かる。
半導体デバイスウエハを製造するための第２の方法３００の簡略化された概略図である、図３Ａをここで参照する。図３Ａにおいて見られるように、同一（ＢＳＤＷＩＩ）３０４であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された、少なくとも１つの半導体デバイスウエハ３０２は、リソグラフィステージ３１０において、パターニングされる。ＢＳＤＷＩＩ３０４は、１２個の半導体デバイスウエハ３０２で描かれているが、ＢＳＤＷＩＩ３０４は、１つ以上の任意の数の半導体デバイスウエハ３０２を含み得ることが分かる。
リソグラフィステージ３１０におけるパターニングの後、半導体デバイスウエハ３０２は、任意選択で、位置ずれ計測ツール３１２によって測定される。位置ずれ計測ツール３１２は、図１Ａおよび１Ｂを参照して前述したような位置ずれ計測システム１２０、光位置ずれ計測ツール、たとえば、スキャトロメトリ計測ツールもしくはイメージング計測ツール、および電子ビーム位置ずれ計測ツールを含む、任意の適切な位置ずれ計測ツールでもよい。
位置ずれ計測ツール３１２として有用な代表的なスキャトロメトリ計測ツールは、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ＡＴＬ（商標）１００である。位置ずれ計測ツール３１２として有用な代表的なイメージング計測ツールは、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、Ａｒｃｈｅｒ（商標）６００である。位置ずれ計測ツール３１２として有用な代表的な電子ビーム位置ずれ計測ツールは、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ｅＤＲ７ｘｘｘ（商標）である。
矢印３１４によって示すように、位置ずれ計測ツール３１２による測定の結果は、ＢＳＤＷＩＩ３０４から選択された、半導体デバイスウエハ３０２のうちの追加の半導体デバイスウエハのパターニングまたは前にパターニングされた半導体デバイスウエハ３０２の再パターニングのいずれかのためにリソグラフィステージ３１０に送られ得る。リソグラフィステージ３１０においてパターニングされたあらゆる半導体デバイスウエハ３０２が、位置ずれ測定のために位置ずれ計測ツール３１２に送られる必要はないことが分かる。
リソグラフィステージ３１０における受け入れ可能なパターニングに続いて、ＢＳＤＷＩＩ３０４から選択された半導体デバイスウエハ３０２は、エッチングのためにエッチングステージ３１６に送られる。エッチングステージ３１６に続いて、半導体デバイスウエハ３０２は、任意選択で、位置ずれ計測システム３２０によって測定され、矢印３２２によって示されるように、位置ずれ計測システム３２０による測定の結果は、ＢＳＤＷＩＩ３０４から選択された半導体デバイスウエハ３０２のうちの追加の半導体デバイスウエハのパターニングのためにリソグラフィステージ３１０に送られ得る。位置ずれ計測システム３２０からの結果はまた、矢印３４２によって示されるように、位置ずれ計測ツール３１２に送られ得る。第１のリソグラフィステージ１１０においてパターニングされたあらゆる半導体デバイスウエハ１０２が位置ずれ測定のために位置ずれ計測システム１２０に送られる必要はないことが分かる。
測定および製造プロセスを含む、他のステップが、図３Ａを参照して前述した第２の方法３００のステップの前、間、および後にＢＳＤＷＩＩ３０４から選択された半導体デバイスウエハ３０２で実行され得ることが分かる。
第２の方法３００において有用な位置ずれ計測システム３２０の簡略化された概略図を示す、図１Ａの拡大円Ｂに対応する拡大図である、図３Ｂをここで参照する。図３Ｂで見られるように、位置ずれ計測システム３２０は、光位置ずれ計測ツール３４４と電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６との両方を含む。光位置ずれ計測ツール３４４は、任意の適切な光位置ずれ計測ツール、たとえば、スキャトロメトリ計測ツールまたはイメージング計測ツールでもよいことが分かる。
光位置ずれ計測ツール３４４として有用な代表的なスキャトロメトリ計測ツールは、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ＡＴＬ（商標）１００である。光位置ずれ計測ツール３４４として有用な代表的なイメージング計測ツールは、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、Ａｒｃｈｅｒ（商標）６００である。代表的な電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６は、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ｅＤＲ７ｘｘｘ（商標）である。
光位置ずれ計測ツール３４４および電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６は、ＢＳＤＷＩＩ３０４から選択された半導体デバイスウエハ３０２のうちの同じ半導体デバイスウエハ３０２または異なる半導体デバイスウエハ３０２のいずれかの位置ずれを測定するように機能することが分かる。同じ半導体デバイスウエハ３０２または異なる半導体デバイスウエハ３０２の位置ずれが測定されるかどうかにかかわらず、光位置ずれ計測ツール３４４および電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６は、ＢＳＤＷＩＩ３０４から選択された半導体デバイスウエハ３０２の同じ２つの層の間の位置ずれを測定するように機能する。
本発明の好ましい一実施形態において、光位置ずれ計測ツール３４４によっておよび電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６によって行われる位置ずれ測定は、通常は、半導体デバイスウエハ３０２上の複数の場所３４８で行われる複数の測定を含むことがさらに分かる。しかしながら、本発明の代替実施形態において、光位置ずれ計測ツール３４４によっておよび電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６によって行われる位置ずれ測定は、半導体デバイスウエハ３０２上の単一の場所３４８で行われる単一の測定のみまたは複数の測定を含み得る。
位置ずれ計測システム３２０はさらに、矢印３５２および３５４によって示されるように、光位置ずれ計測ツール３４４および電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６の出力を結合して結合された位置ずれメトリック、たとえば、ターゲット特有の結合された光および電子ビーム位置ずれメトリック（ＴＳＣＯＥＢＭＭ）３５０を提供する、結合器３４９を含む。
位置ずれ計測システム３２０は、それぞれ、矢印３２２および３４２によって示されるように、ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０をリソグラフィステージ３１０におよび位置ずれ計測ツール３１２に通信することができ、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０は、リソグラフィステージ３１０のパラメータと位置ずれ計測ツール３１２の測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つとを調整するために使用され得る。
加えて、ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０は、矢印３５６によって示されるように、光位置ずれ計測ツール３４４の測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つの調整において使用され得る。ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０はまた、矢印３５８によって示されるように、電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６の測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つの調整において使用され得る。
ともに図３Ａおよび３Ｂの第２の方法３００を説明する簡略化された流れ図である、図４Ａおよび４Ｂをここで参照する。第１のステップ４０２において見られるように、ＢＳＤＷＩＩ３０４から選択された少なくとも１つの半導体デバイスウエハ３０２は、リソグラフィステージ３１０においてパターニングされる。次のステップ４０４において見られるように、リソグラフィステージ３１０におけるパターニングに続いて、位置ずれ計測ツール３１２は、半導体デバイスウエハ３０２の２つの層の間のリソグラフィ後の位置ずれを測定するために使用される。ステップ４０４において測定される半導体デバイスウエハ３０２の少なくとも２つの層のうちの１つは、ステップ４０２においてパターニングされた層であることが分かる。ステップ４０４において測定される半導体デバイスウエハ３０２の少なくとも２つの層のうちの他方は、第２の方法３００より前に形成された任意の層でもよい。
本発明の好ましい一実施形態において、ステップ４０４において行われる位置ずれ測定は、通常は、半導体デバイスウエハ３０２上の複数の場所３４８において行われる複数の測定を含むことが分かる。しかしながら、本発明の代替実施形態において、ステップ４０４において行われる位置ずれ測定は、半導体デバイスウエハ３０２上の単一の場所３４８において行われる単一の測定のみもしくは複数の測定を含み得る。
次のステップ４０６において見られるように、第２の方法３００は、ステップ４０４において測定されたリソグラフィ後の位置ずれが第１の閾値を超えるかを確認する。ステップ４０４において測定されたリソグラフィ後の位置ずれが第１の閾値を超えた場合、第２の方法３００は、次のステップ４０８に進み、そこで、リソグラフィステージ３１０は、ステップ４０４において測定されたリソグラフィ後の位置ずれに基づいて調整される。たとえば、とりわけ、回転、スケーリングおよび移転を含む、リソグラフィステージ３１０のパラメータが、調整され得る。
位置ずれが第１の閾値を超えるときにステップ４０８に続いて、もしくは位置ずれが第１の閾値を超えないときにステップ４０６に続いて、第２の方法３００は、次のステップ４１０に進み、そこで、半導体デバイスウエハ３０２は、エッチングステージ３１６においてエッチングされる。ステップ３１６においてエッチングされる半導体デバイスウエハ３０２は、ステップ４０４において測定された同じ半導体デバイスウエハ３０２でもよいが、ＢＳＤＷＩＩ３０４から選択されたおよびステップ４０２においてリソグラフィステージ３１０によってパターニングされた異なる半導体デバイスウエハ３０２でもよい。
次のステップ４１２において見られるように、ステップ４１０におけるエッチングに続いて、位置ずれ計測システム３２０の光位置ずれ計測ツール３４４は、半導体デバイスウエハ３０２の２つの層の間のエッチング後の光位置ずれを測定するために使用される。本発明の好ましい一実施形態において、ステップ４１２において行われる位置ずれ測定は、通常は、半導体デバイスウエハ３０２上の複数の場所３４８において行われる複数の測定を含むことが分かる。しかしながら、本発明の代替実施形態において、ステップ４１２において行われる位置ずれ測定は、半導体デバイスウエハ３０２上の単一の場所３４８において行われる単一の測定のみまたは複数の測定を含み得る。
次のステップ４１４において見られるように、エッチングステージ３１６におけるエッチングに続いて、半導体デバイスウエハ３０２の２つの層の間のエッチング後の位置ずれはまた、位置ずれ計測システム３２０の電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６によって測定される。ステップ４１４において測定される半導体デバイスウエハ３０２は、ステップ４１２において測定された同じ半導体デバイスウエハ３０２でもよいが、ＢＳＤＷＩＩ１０４から選択されたおよびステップ４０２においてリソグラフィステージ３１０によってパターニングされた異なる半導体デバイスウエハ３０２でもよいことが分かる。
本発明の好ましい一実施形態において、ステップ４１４において行われる位置ずれ測定は、半導体デバイスウエハ３０２上の複数の場所３４８において行われる複数の測定を含むことがさらに分かる。しかしながら、本発明の一代替実施形態において、ステップ４１４において行われる位置ずれ測定は、半導体デバイスウエハ３０２上の単一の場所３４８において行われる単一の測定のみまたは複数の測定を含み得る。行われる測定の数または測定される場所の数にかかわらず、ステップ４１２および４１４において、ＢＳＤＷＩＩ３０４から選択された半導体デバイスウエハ３０２の対応する層の間の位置ずれが測定されることに留意されたい。
ステップ４１２および４１４に続いて、次のステップ４１６において見られるように、位置ずれ計測システム３２０は、ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０を出力する。ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０は、ステップ４１２における光位置ずれ計測ツール３４４とステップ４１４における電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６との両方からの測定から生成されることが分かる。ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０は、加重平均、回帰、機械学習方法または任意の付加的方法を使用して、生成され得る。
たとえば、ステップ４１６において、半導体デバイスウエハ３０２で測定される各場所３４８に関して、ステップ４１２で測定された光位置ずれおよびステップ４１４で測定された電子ビーム位置ずれは、比較され得、より少ない残余をもたらすステップ４１２またはステップ４１４において行われる測定のうちのどちらが、その場所３４８のＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０として使用され得る。
次のステップ４１８において、第２の方法３００は、ステップ４１２および４１４において測定される位置ずれが第２の閾値を超えるかを確認する。位置ずれが第２の閾値を超えた場合、第２の方法３００は、次のステップ４２０に進み、そこで、ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０に基づく調整が実行される。ステップ４２０は、任意選択のサブステップ４２２、４２４、４２６および４２８のうちの少なくとも１つを含む。
任意選択のサブステップ４２２において、ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０は、光位置ずれ計測ツール３４４の測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つの調整において使用される。たとえば、光位置ずれ計測ツール３４４の測定パラメータ、たとえば、位置ずれが測定される関心領域、位置ずれ測定において使用される光の波長、位置ずれ測定において使用される光の偏光、開口数、回析マスクおよび回析開口、が、調整され得、そのようにして、光位置ずれ計測ツール３４４からの測定結果は、電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６のそれらとより厳密にマッチする。
任意選択のサブステップ４２４において、ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０が、電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６の測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つの調整において使用される。たとえば、ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０は、ステップ４１４において電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６によって行われる位置ずれ測定から異常な測定結果を識別および取り除くために、使用され得る。
任意選択のサブステップ４２６において、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０が、リソグラフィステージ３１０の調整において使用される。たとえば、とりわけ、回転、スケーリングおよび移転を含む、第１のリソグラフィステージ３１０のパラメータが、調整され得る。
任意選択のサブステップ４２８において、ＴＳＣＯＥＢＭＭ１５０が、ステップ４０４において位置ずれ計測ツール３１２によって行われたリソグラフィ後の位置ずれ測定の測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つの調整において使用される。たとえば、位置ずれ計測ツール３１２の測定パラメータ、たとえば、位置ずれが測定される関心領域、位置ずれ測定において使用される光の波長、位置ずれ測定において使用される光の偏光、開口数、回析マスクおよび回析開口が、調整され得る。付加的な一例として、ＴＳＣＯＥＢＭＭ３５０が、ステップ４０４において位置ずれ計測ツール３１２によって行われる位置ずれ測定から異常な測定結果を識別および取り除くために、使用され得る。
ステップ４２０に続いて、次のステップ４３０において見られるように、追加の半導体デバイスウエハ３０２を処理すべきかどうかの決定が行われ、それに続いて、どちらかの追加の半導体デバイスウエハ３０２が、次のステップ４３２において製造される、もしくは、第２の方法３００が、ステップ４３４において見られるように、終了する。
ステップ４１２および４１４で測定された位置ずれが、第２の閾値を超えないとき、第２の方法３００は、図４Ａおよび４Ｂで見られるように、ステップ４１８からステップ４３０に直接進むことに留意されたい。
ステップ４３２において製造される追加の半導体デバイスウエハ３０２は、リソグラフィステージ３１０と任意選択で第２の方法３００の部分として調整された位置ずれ計測ツール３１２、光位置ずれ計測ツール３４４および電子ビーム位置ずれ計測ツール３４６のいずれかとを含む、第２の方法３００または任意の他の適切な代替方法を使用して、製造され得ることが分かる。
測定および製造プロセスを含む、他のステップは、図４Ａおよび４Ｂを参照して前述した第２の方法３００のステップの前、間、および後にＢＳＤＷＩＩ３０４から選択された半導体デバイスウエハ３０２で実行され得ることがさらに分かる。
半導体デバイスウエハ５０２、たとえば、半導体デバイスウエハ１０２（図１Ａ～２Ｂ）もしくは半導体デバイスウエハ３０２（図３Ａ～４Ｂ）、の２つの別個の層上に形成された第１のハイブリッドターゲット５００の４つの代替実施形態を示す簡略化された図である、図５Ａ～５Ｄをここで参照する。第１のハイブリッドターゲット５００は、半導体デバイスウエハを製造するための第１のおよび第２の方法１００において有用である。
図５Ａ～５Ｄにおいて見られるように、第１のハイブリッドターゲット５００は、半導体デバイスウエハ５０２の第１の層５０６上に形成された第１の周期的構造５０４と、半導体デバイスウエハ５０２の第２の層５０９上に形成された第２の周期的構造５０８とを含む。
図５Ａ～５Ｄにおいてさらに見られるように、第１のハイブリッドターゲット５００は、第１のおよび第２の光学的感知領域５１０および５１２と、好ましくはそれらの間に位置する、別個の電子ビーム感知領域５１８とを含む。光学的感知領域５１０および５１２は、光計測に特に適しており、電子ビーム感知領域５１８は、電子ビーム計測に特に適していることが分かる。
半導体デバイスウエハ５０２の第１のおよび第２の層５０６および５０９は、互いに隣接してもよいが、隣接する必要はないことが分かる。第１のおよび第２の光学的感知領域５１０および５１２は、イメージングアルゴリズム、たとえば、その開示を本願に引用して援用する、米国特許第８，３３０，２８１号に記載のものを使用する適切なイメージング位置ずれ計測ツール、たとえば、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、Ａｒｃｈｅｒ（商標）６００によって測定されるときに半導体デバイスウエハ５０２の第１の層５０６と第２の層５０９の間の位置ずれを指示するように機能することがさらに分かる。
電子ビーム感知領域５１８は、スキャトロメトリアルゴリズム、たとえば、その開示を本願に引用して援用する、２０１８年５月１４日に出願された、ＯＶＥＲＬＡＹ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ ＯＦ ＯＶＥＲＬＡＰＰＩＮＧ ＴＡＲＧＥＴ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＹＭＭＥＴＲＹ ＯＦ ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＢＥＡＭ ＳＩＧＮＡＬＳという名称の米国特許出願第１５／９７９，３３６号に記載のものを使用する適切な電子ビーム位置ずれ計測ツール、たとえば、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ｅＤＲ７ｘｘｘ（商標）によって測定されるときに半導体デバイスウエハ５０２の第１の層５０６と第２の層５０９の間の位置ずれを指示するように機能する。
半導体デバイスウエハ５０２の第１の層５０６上に、第１の光学的感知領域５１０が、ライン５２２と軸５３０に沿って６００～２４００ｎｍのピッチＡを有するスペース５２４とを含むグレーティングとしてここに示された、第１の周期的構造５０４で形成される。半導体デバイスウエハ５０２の第２の層５０９に、第２の光学的感知領域５１２が、ライン５３２と軸５３０に平行な軸に沿って６００～２４００ｎｍのピッチＢを有するスペース５３４とを含むグレーティングとしてここに示された、第２の周期的構造５０８で形成される。ライン５２２および５３２の幅は、それぞれ、好ましくはピッチＡおよびＢの２０～８０％である。
図５Ａに示す実施形態において見られるように、第１のおよび第２の光学的感知領域５１０および５１２の第１のおよび第２の周期的構造５０４および５０８は、電子ビーム感知領域５１８において部分的に重なり合っている。電子ビーム感知領域５１８において、様々な対のライン５２２および５３２が異なる規模で部分的に重なり合うような方式で、光学的感知領域５１０および５１２の第１のおよび第２の周期的構造５０４および５０８は、互いに対して配置されることに留意されたい。たとえば、電子ビーム感知領域５１８において、様々な対のライン５２２および５３２は、
および
の規模で重なり合い得る。
図５Ｂ～５Ｄに示す実施形態において見られるように、第１のおよび第２の光学的感知領域５１０および５１２の第１のおよび第２の周期的構造５０４および５０８は、電子ビーム感知領域５１８内に存在しない。その代わりとして、半導体デバイスウエハ５０２の第１の層５０６の上に、電子ビーム感知領域５１８が、ライン５４２と軸５３０に平行な軸に沿って３０～６００ｎｍおよび好ましくは３０～２００ｎｍのピッチＣを有するスペース５４４とを含むグレーティングとしてここに示された、第３の周期的構造５４０で形成される。半導体デバイスウエハ５０２の第２の層５０９上に、電子ビーム感知領域５１８が、ライン５５２と軸５３０に平行な軸に沿って３０～６００ｎｍおよび好ましくは３０～２００ｎｍのピッチＤを有するスペース５５４とを含むグレーティングとしてここに示された、第４の周期的構造５５０で形成される。ライン５４２および５５２の幅は、それぞれ、ピッチＣおよびＤの好ましくは２０～８０％である。第３のおよび第４の周期的構造５４０および５５０は、電子ビーム感知領域５１８において、部分的に重なり合っていることに留意されたい。
図５Ａを参照して説明された実施形態において、様々な対のライン５２２および５３２が異なる規模で部分的に重なり合う方式で、第１のおよび第２の周期的構造５０４および５０８は互いに対して配置されることに留意されたい。同様に、図５Ｂ～５Ｄを参照して説明された実施形態において、様々な対のライン５４２および５５２が異なる規模で部分的に重なり合う方式で、第３のおよび第４の周期的構造５４０および５５０は互いに対して配置される。しかしながら、ピッチＡ、Ｂ、ＣおよびＤあるいはライン５２２、５３２、５４２および５５２の幅の間に必要とされる定められた関係は存在しないことが分かる。
周期的構造５０４、５０８、５４０および５５０は、好ましくは、複数の周期的部分構造（図示せず）を含むことにさらに留意されたい。より具体的には、ライン５２２、５３２、５４２および５５２は、分割され得るが、それらは分割される必要はない。ライン５２２、５３２、５４２および５５２が分割される一実施形態において、ライン５２２、５３２、５４２および５５２のそれぞれは、複数の部分ラインと部分ラインの間の部分スペースとによって規定される。
半導体デバイスウエハ６０２、たとえば、半導体デバイスウエハ１０２（図１～２Ｂ）または半導体デバイスウエハ３０２（図３～４Ｂ）、の２つの別個の層上に形成された第２のハイブリッドターゲット６００の４つの代替実施形態を示す簡略化された図である、図６Ａ～６Ｄをここで参照する。第２のハイブリッドターゲット６００は、半導体デバイスウエハを製造するための第１のおよび第２の方法１００および３００において有用である。
図６Ａ～６Ｄにおいて見られるように、第２のハイブリッドターゲット６００は、半導体デバイスウエハ６０２の第１の層６０６上に形成された第１の周期的構造６０４と、半導体デバイスウエハ６０２の第２の層６０９上に形成された第２の周期的構造６０８とを含む。
図６Ａ～６Ｄにおいてさらに見られるように、第２のハイブリッドターゲット６００は、第１のおよび第２の光学的感知領域６１０および６１２と、好ましくはそれらの間に位置する、別個の電子ビーム感知領域６１８とを含む。光学的感知領域６１０および６１２は、光計測に特に適しており、電子ビーム感知領域６１８は、電子ビーム計測に特に適していることが分かる。
半導体デバイスウエハ６０２の第１のおよび第２の層６０６および６０９は、互いに隣接してもよいが、隣接する必要はないことが分かる。第１のおよび第２の光学的感知領域６１０および６１２は、イメージングアルゴリズム、たとえば、その開示を本願に引用して援用する、米国特許第８，３３０，２８１号に記載のものを使用する適切なイメージング位置ずれ計測ツール、たとえば、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、Ａｒｃｈｅｒ（商標）６００によって測定されるときに半導体デバイスウエハ６０２の第１の層６０６と第２の層６０９の間の位置ずれを指示するように機能することがさらに分かる。
電子ビーム感知領域６１８は、イメージングアルゴリズム、たとえば、その開示を本願に引用して援用する、米国特許第９，０９３，４５８号に記載のものを使用する適切な電子ビーム位置ずれ計測ツール、たとえば、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ｅＤＲ７ｘｘｘ（商標）によって測定されるときに半導体デバイスウエハ６０２の第１の層６０６と第２の層６０９の間の位置ずれを指示するように機能する。
半導体デバイスウエハ６０２の第１の層６０６上に、第１の光学的感知領域６１０が、ライン６２２と軸６３０に平行な軸に沿った６００～２４００ｎｍのピッチＥを有するスペース６２４とを含むグレーティングとして示された、第１の周期的構造６０４で形成される。半導体デバイスウエハ６０２の第２の層６０９上に、第２の光学的感知領域６１２が、ライン６３２と軸６３０に沿った６００～２４００ｎｍのピッチＦを有するスペース６３４とを含むグレーティングとしてここに示された、第２の周期的構造６０８で形成される。ライン６２２および６３２の幅は、好ましくは、ピッチＥおよびＦの２０～８０％である。
図６Ａに示す実施形態において見られるように、第１のおよび第２の光学的感知領域６１０および６１２の第１のおよび第２の周期的構造６０４および６０８は、電子ビーム感知領域６１８内に伸びる。第１のおよび第２の周期的構造６０４および６０８は、電子ビーム感知領域６１８において第１のおよび第２の周期的構造６０４および６０８が重なり合わないような方式で、互いに対して配置されることに留意されたい。
図６Ｂ～６Ｄに示す実施形態において見られるように、第１のおよび第２の光学的感知領域６１０および６１２の第１のおよび第２の周期的構造６０４および６０８は、電子ビーム感知領域６１８内に存在しない。その代わりとして、半導体デバイスウエハ６０２の第１の層６０６に、電子ビーム感知領域６１８が、ライン６４２と軸６３０に平行な軸に沿った１００～６００ｎｍおよび好ましくは１００～３００のピッチＧを有するスペース６４４とを含むグレーティングとしてここに示された、第３の周期的構造６４０で形成される。半導体デバイスウエハ６０２の第２の層６０９に、電子ビーム感知領域６１８は、ライン６５２および軸６３０と平行な軸に沿った１００～６００ｎｍおよび好ましくは１００～３００ｎｍのピッチＨを有するスペース６５４とを有するグレーティングとしてここに示された、第４の周期的構造６５０で形成される。ライン６４２および６５２の幅は、それぞれ、好ましくは、ピッチＧおよびＨの２０～８０％である。
電子ビーム感知領域６１８の第３のおよび第４の周期的構造６４０および６５０は、第３のおよび第４の周期的構造６４０および６５０が重なり合わないような方式で、互いに対して配置されることに留意されたい。ピッチＥ、Ｆ、ＧおよびＨもしくはライン６２２、６３２、６４２ならびに６５２の幅の間に必要とされる定められた関係は存在しないことにさらに留意されたい。
周期的構造６０４、６０８、６４０および６５０は、好ましくは、複数の周期的部分構造（図示せず）を含むことにさらに留意されたい。より具体的には、ライン６２２、６３２、６４２および６５２は、分割され得るが、それらは分割される必要はない。ライン６２２、６３２、６４２および６５２が分割される一実施形態において、ライン６２２、６３２、６４２および６５２のそれぞれは、複数の部分ラインと部分ラインの間の部分スペースとによって規定される。
半導体デバイスウエハ７０２、たとえば、半導体デバイスウエハ１０２（図１Ａ～２Ｂ）もしくは半導体デバイスウエハ３０２（図３Ａ～４Ｂ）の２つの別個の層上に形成された第３のハイブリッドターゲット７００の４つの代替実施形態を示す簡略化された図である、図７Ａ～７Ｄをここで参照する。第３のハイブリッドターゲット７００は、半導体デバイスウエハを製造するための第１のおよび第２の方法１００および３００において有用である。
図７Ａ～７Ｄにおいて見られるように、第３のハイブリッドターゲット７００は、半導体デバイスウエハ７０２の第１の層７０６上に形成された第１の周期的構造７０４と、半導体デバイスウエハ７０２の第２の層７０９上に形成された第２の周期的構造７０８とを含む。
図７Ａ～７Ｄにおいてさらに見られるように、第３のハイブリッドターゲット７００は、第１のおよび第２の光学的感知領域７１０および７１２と、好ましくはそれらの間に位置する、別個の電子ビーム感知領域７１８とを含む。光学的感知領域７１０および７１２は、光計測に特に適しており、電子ビーム感知領域７１８は、電子ビーム計測に特に適していることが分かる。
半導体デバイスウエハ７０２の第１の層７０６および第２の層７０９は、互いに隣接してもよいが、隣接する必要はないことが分かる。第１のおよび第２の光学的感知領域７１０および７１２は、スキャトロメトリアルゴリズム、たとえば、その開示を本願に引用して援用する、米国特許第７，３１７，５３１号に記載のもの、を使用する適切なスキャトロメトリ位置ずれ計測ツール、たとえば、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ＡＴＬ（商標）１００によって測定されるときに半導体デバイスウエハ７０２の第１の層７０６および第２の層７０９の間の位置ずれを指示するように機能することがさらに分かる。
電子ビーム感知領域感知な７１８は、スキャトロメトリアルゴリズム、たとえば、２０１８年５月１４日に出願された、ＯＶＥＲＬＡＹ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ ＯＦ ＯＶＥＲＬＡＰＰＩＮＧ ＴＡＲＧＥＴ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＹＭＭＥＴＲＹ ＯＦ ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＢＥＡＭ ＳＩＧＮＡＬＳという名称の米国特許出願第１５／９７９，３３６号に記載のものを使用する適切な電子ビーム位置ずれ計測ツール、たとえば、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ｅＤＲ７ｘｘｘ（商標）によって測定されるときに半導体デバイスウエハ７０２の第１の層７０６および第２の層７０９の間の位置ずれを指示するように機能する。
半導体デバイスウエハ７０２の第１の層７０６上に、第１のおよび第２の光学的感知領域７１０および７１２が、ライン７２２と軸７３０に沿った４００～９００ｎｍのピッチＩを有するスペース７２４とを含むグレーティングとしてここに示された、第１の周期的構造７０４で形成される。半導体デバイスウエハ７０２の第２の層７０９上に、第１のおよび第２の光学的感知領域７１０および７１２が、ライン７３２と軸７３０に沿った４００～９００ｎｍのピッチＪを有するスペース７３４とを含むグレーティングとしてここに示された、第２の周期的構造７０８で形成される。ライン７２２および７３２の幅は、それぞれ、好ましくは、ピッチＩおよびＪの２０～８０％である。
図７Ａに示す実施形態において見られるように、第２の周期的構造７０８が、電子ビーム感知領域７１８内に存在する。図７Ａを参照して説明される実施形態において、第１のおよび第２の周期的構造７０４および７０８のうちのいずれか１つが、電子ビーム感知領域７１８内に存在することが分かる。
加えて、図７Ａに示す実施形態において、第３の周期的構造７４０が、電子ビーム感知領域７１８内に存在する。第３の周期的構造７４０は、ライン７４２と軸７３０に平行な軸に沿った３０～６００ｎｍおよび好ましくは３０～２００ｎｍのピッチＫを有するスペース７４４とを含むグレーティングとしてここでは示されている。第２のおよび第３の周期的構造７０８および７４０は、電子ビーム感知領域７１８において部分的に重なり合っていることに留意されたい。
電子ビーム感知領域７１８において、様々な対のライン７３２および７４２が異なる規模で部分的に重なり合うような方式で、第２のおよび第３の周期的構造７０８および７４０は、互いに対して配置されることに留意されたい。たとえば、電子ビーム感知領域７１８において、様々な対のライン７３２および７４２は、
および
の規模で重なり合い得る。
図７Ｂ～７Ｄに示す実施形態において見られるように、第１のおよび第２の周期的構造７０４および７０８は、電子ビーム感知領域７１８内に存在しない。その代わりとして、半導体デバイスウエハ７０２の第１の層７０６上に、電子ビーム感知領域７１８が、第３の周期的構造７４０で形成される。半導体デバイスウエハ７０２の第２の層７０９上に、電子ビーム感知領域７１８が、ライン７５２と軸７３０に平行な軸に沿った３０～６００ｎｍおよび好ましくは３０～２００ｎｍのピッチＬを有するスペース７５４とを含むグレーティングとしてここに示された、第４の周期的構造７５０で形成される。ライン７４２および７５２の幅は、それぞれ、好ましくは、ピッチＫおよびＬの２０～８０％である。第３のおよび第４の周期的構造７４０および７５０は、電子ビーム感知領域７１８において部分的に重なり合っていることに留意されたい。
図７Ａを参照して説明された実施形態において、様々な対のライン７２２および７４２が異なる規模で部分的に重なり合うような方式で、第２のおよび第３の周期的構造７０８および７４０は互いに対して配置されることに留意されたい。同様に、図７Ｂ～７Ｄを参照して説明された実施形態において、様々な対のライン７４２および７５２が異なる規模で部分的に重なり合うような方式で、第３のおよび第４の周期的構造７４０および７５０は、互いに対して配置される。しかしながら、ピッチＩ、Ｊ、ＫおよびＬもしくはライン７２２、７３２、７４２および７５２の幅の間に必要とされる定められた関係は存在しないことが分かる。
周期的構造７０４、７０８、７４０および７５０は、好ましくは、複数の周期的部分構造（図示せず）を含むことにさらに留意されたい。より具体的には、ライン７２２、７３２、７４２および７５２は、分割され得るが、それらは分割される必要はない。ライン７２２、７３２、７４２および７５２が分割される、一実施形態において、ライン７２２、７３２、７４２および７５２のそれぞれは、複数の部分ラインと部分ラインの間の部分スペースとによって規定される。
半導体デバイスウエハ８０２、たとえば、半導体デバイスウエハ１０２（図１Ａ～２Ｂ）または半導体デバイスウエハ３０２（図３Ａ～４Ｂ）の２つの別個の層上に形成された第４のハイブリッドターゲット８００の４つの代替実施形態を示す簡略化された図である、図８Ａ～８Ｄをここで参照する。第４のハイブリッドターゲット８００は、半導体デバイスウエハを製造するための第１のおよび第２の方法１００および３００において有用である。
図８Ａ～８Ｄにおいて見られるように、第４のハイブリッドターゲット８００は、半導体デバイスウエハ８０２の第１の層８０６上に形成された第１の周期的構造８０４と半導体デバイスウエハ８０２の第２の層８０９上に形成された第２の周期的構造８０８とを含む。
図８Ａ～８Ｄにおいてさらに見られるように、第４のハイブリッドターゲット８００は、第１のおよび第２の光学的感知領域８１０および８１２と、好ましくはそれらの間に位置する、別個の電子ビーム感知領域８１８とを含む。光学的感知領域８１０および８１２は、光計測に特に適しており、電子ビーム感知領域８１８は、電子ビーム計測に特に適していることが分かる。
半導体デバイスウエハ８０２の第１のおよび第２の層８０６および８０９は、互いに隣接してもよいが、隣接する必要はないことが分かる。第１のおよび第２の光学的感知領域８１０および８１２は、スキャトロメトリアルゴリズム、たとえば、その開示を本願に引用して援用する、米国特許第７，３１７，５３１号に記載のものを使用する適切なスキャトロメトリ位置ずれ計測ツール、たとえば、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ＡＴＬ（商標）１００によって測定されるときに半導体デバイスウエハ８０２の第１の層８０６と第２の層８０９の間の位置ずれを指示するように機能することがさらに分かる。
電子ビーム感知領域８１８は、イメージングアルゴリズム、たとえば、その開示を本願に引用して援用する、米国特許第９，０９３，４５８号に記載のものを使用する適切な電子ビーム位置ずれ計測ツール、たとえば、米国カリフォルニア州のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｌｐｉｔａｓから市販されている、ｅＤＲ７ｘｘｘ（商標）によって測定されるときに半導体デバイスウエハ８０２の第１の層８０６と第２の層８０９の間の位置ずれを指示するように機能する。
半導体デバイスウエハ８０２の第１の層８０６に、第１のおよび第２の光学的感知領域８１０が、ライン８２２と軸８３０に沿った４００～９００ｎｍのピッチＭを有するスペース８２４とを含むグレーティングとしてここに示された、第１の周期的構造８０４で形成される。半導体デバイスウエハ８０２の第２の層８０９上に、第１のおよび第２の光学的感知領域８１２が、ライン８３２と軸８３０に沿った４００～９００ｎｍのピッチＮを有するスペース８３４とを含むグレーティングとしてここに示された、第２の周期的構造８０８で形成される。ライン８２２および８３２の幅は、それぞれ、好ましくは、ピッチＭおよびＮの２０～８０％である。
図８Ａに示す実施形態において見られるように、第１のおよび第２の光学的感知領域８１０および８１２の第１のおよび第２の周期的構造８０４および８０８は、電子ビーム感知領域８１８内に伸びる。電子ビーム感知領域８１８において第１のおよび第２の周期的構造８０４および８０８が重なり合わないような方式で、第１のおよび第２の周期的構造８０４および８０８は互いに対して配置されることに留意されたい。
図８Ｂ～８Ｄに示す実施形態において見られるように、第１のおよび第２の周期的構造８０４および８０８は、電子ビーム感知領域８１８内に存在しない。その代わりとして、半導体デバイスウエハ８０２の第１の層８０６に、電子ビーム感知領域８１８が、ライン８４２と軸８３０に平行な軸に沿った１００～６００ｎｍおよび好ましくは１００～３００ｎｍのピッチＯを有するスペース８４４とを含むグレーティングとしてここに示された、第３の周期的構造８４０で形成される。半導体デバイスウエハ８０２の第２の層８０９に、電子ビーム感知領域８１８が、ライン８５２と軸８３０に平行な軸に沿った１００～６００ｎｍおよび好ましくは１００～３００ｎｍのピッチＰを有するスペース８５４とを含むグレーティングとしてここに示された、第４の周期的構造８５０で形成される。ライン８４２および８５２の幅は、それぞれ、好ましくは、ピッチＯおよびＰの２０～８０％である。
第３のおよび第４の周期的構造８４０および８５０が重なり合わないような方式で、電子ビーム感知領域８１８の第３のおよび第４の周期的構造８４０および８５０は互いに対して配置されることに留意されたい。ピッチＭ、Ｎ、ＯおよびＰまたはライン８２２、８３２、８４２および８５２の幅の間に必要とされる定められた関係は存在しないことにさらに留意されたい。
周期的構造８０４、８０８、８４０および８５０は、好ましくは、複数の周期的部分構造（図示せず）を含むことにさらに留意されたい。より具体的には、ライン８２２、８３２、８４２および８５２は、分割され得るが、それらは分割される必要はない。ライン８２２、８３２、８４２および８５２が分割される、一実施形態において、ライン８２２、８３２、８４２および８５２のそれぞれは、複数の部分ラインと部分ラインの間の部分スペースとによって規定される。
前述で具体的に示されたおよび説明されたものに本発明は限定されないことが、当業者には理解されよう。本発明の範囲は、そのすべては先行技術にはない、前述した様々な特徴ならびにその変更形態の組合せと部分的組合せとの両方を含む。

Claims (20)

  1. 半導体デバイスウエハを製造するために有用な位置ずれ計測システムであって、
    同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された半導体デバイスの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定するように構成された光位置ずれ計測ツールと、
    前記バッチから選択された半導体デバイスの２つの層の間の前記少なくとも１つのターゲットにおいて位置ずれを測定するように構成された電子ビーム位置ずれ計測ツールと、
    前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールの出力を結合して結合された位置ずれメトリックを提供するように機能する結合器と
    を備えることを特徴とする、システム。
  2. 請求項１に記載のシステムであって、前記光位置ずれ計測ツールが、スキャトロメトリ計測ツールまたはイメージング計測ツールを備えることを特徴とする、システム。
  3. 請求項１に記載のシステムであって、前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールが、単一の半導体デバイスの２つの層の間の位置ずれをそれぞれ測定することを特徴とする、システム。
  4. 請求項１に記載のシステムであって、前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールが、前記バッチから両方とも選択された異なる半導体デバイスウエハの２つの層の間の位置ずれをそれぞれ測定することを特徴とする、システム。
  5. 半導体デバイスウエハを製造するための方法であって、
    同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスウエハでリソグラフィプロセス内の少なくとも初期ステージを実行することと、
    同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された、少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定するために光位置ずれ計測ツールを使用すること、
    同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された、前記少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの２つの層の間の前記少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定するために電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用すること、および、
    前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールの出力を結合して結合された位置ずれメトリックを提供すること
    によって、同一であることを意図された前記半導体デバイスウエハのバッチから選択された、前記少なくとも１つの半導体デバイスウエハの前記少なくとも２つの層の位置ずれをその後に測定することと、
    前記リソグラフィプロセスを調整して調整されたリソグラフィプロセスを提供するために前記結合された位置ずれメトリックを使用することと
    を含むことを特徴とする、方法。
  6. 請求項５に記載の方法であって、前記位置ずれを測定することが、前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して単一の半導体デバイスの２つの層の間の位置ずれを測定することを含むことを特徴とする、方法。
  7. 請求項５に記載の方法であって、前記位置ずれを測定することが、前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、両方とも前記バッチから選択された異なる半導体デバイスウエハの２つの層の間の位置ずれを測定することを含むことを特徴とする、方法。
  8. 請求項５に記載の方法であって、前記光位置ずれ計測ツールの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも１つを調整するために前記結合された位置ずれメトリックを使用することも含むことを特徴とする、方法。
  9. 請求項５に記載の方法であって、前記光位置ずれ計測ツールがスキャトロメトリ計測ツールまたはイメージング計測ツールを備えることを特徴とする、方法。
  10. 請求項５に記載の半導体デバイスウエハを製造するための方法であって、前記少なくとも１つの半導体デバイスウエハでリソグラフィプロセス内の少なくとも初期ステージを実行することが、
    同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスでリソグラフィプロセスを実行することと、
    同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスの少なくとも２つの層のリソグラフィ後の位置ずれをその後に測定することと、
    同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された少なくとも１つの半導体デバイスでエッチングプロセスをその後に実行することと
    を含むことを特徴とする、方法。
  11. 請求項１０に記載の方法であって、前記リソグラフィ後の位置ずれを測定することが、光位置ずれ計測ツールまたは電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された前記少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定することを含むことを特徴とする、方法。
  12. 請求項１０に記載の方法であって、前記リソグラフィ後の位置ずれを測定することが、
    リソグラフィ後の光位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された前記少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの２つの層の間の少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定することと、
    リソグラフィ後の電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された前記少なくとも１つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも１つの前記２つの層の間の前記少なくとも１つのターゲットにおける位置ずれを測定することと、
    前記リソグラフィ後の光位置ずれ計測ツールおよび前記リソグラフィ後の電子ビーム位置ずれ計測ツールの出力を結合して結合された位置ずれメトリックを提供することと
    を含むことを特徴とする、方法。
  13. 半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、
    軸に沿った第１のピッチを有する半導体デバイスの第１の層上に形成された第１の周期的構造、および、
    前記半導体デバイスの第２の層上に形成されたおよび前記軸に平行な軸に沿った第２のピッチを有する第２の周期的構造
    を含むターゲットであり、
    前記ターゲットが、光計測に特に適した少なくとも１つの第１の領域と、電子ビーム計測に特に適した、前記少なくとも第１の領域とは別の、少なくとも１つの第２の領域とを含むことを特徴とする、ターゲット。
  14. 請求項１３に記載のターゲットであって、前記少なくとも１つの第２の領域内に前記第１の周期的構造と前記第２の周期的構造の両方が存在することを特徴とする、ターゲット。
  15. 請求項１３に記載のターゲットであって、前記少なくとも１つの第２の領域内に第３の周期的構造および第４の周期的構造が存在することを特徴とする、ターゲット。
  16. 請求項１３に記載のターゲットであって、前記少なくとも１つの第２の領域内に、前記第１のおよび第２の周期的構造のうちの１つが存在し、第３の周期的構造が存在することを特徴とする、ターゲット。
  17. 請求項１３に記載のターゲットであって、前記第１のおよび第２の周期的構造のうちの少なくとも１つが複数の周期的部分構造を含むことを特徴とする、ターゲット。
  18. 請求項１５に記載のターゲットであって、前記第３のおよび第４の周期的構造のうちの少なくとも１つが複数の周期的部分構造を含むことを特徴とする、ターゲット。
  19. 請求項１４に記載のターゲットであって、前記少なくとも１つの第２の領域において前記第１の周期的構造および前記第２の周期的構造が重なり合っていないことを特徴とする、ターゲット。
  20. 請求項１５に記載のターゲットであって、前記少なくとも１つの第２の領域において前記第３の周期的構造および前記第４の周期的構造が重なり合っていないことを特徴とする、ターゲット。
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