JP7478788B2 - 関心対象特性を算出するメトロロジ装置及び方法 - Google Patents
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Description
[0001] 本出願は、参照によって完全な形で本明細書に組み込まれている2017年11月7日に出願された欧州特許出願公開第17200265.1号、2017年11月28日に出願された欧州特許出願公開第17204158.4号、及び2017年12月15日に出願された欧州特許出願公開第17207587.1号の優先権を主張するものである。
1.基板上の少なくとも1つの構造に関連する関心対象特性を算出するメトロロジ装置であって、
センサに当たる放射線の特性を検出するセンサと、
光源から受け取った放射線で少なくとも1つの構造を照明するように構成された光学系であって、少なくとも1つの構造によって散乱された放射線を受け取ることと、受け取った放射線をセンサまで伝搬させることと、を行うように構成された光学系と、
を含むメトロロジ装置。
2.光学系は、光源から基板上の構造までの照明経路と、基板上の構造からセンサまでの検出経路と、を含み、任意選択で、照明経路の一部分が検出経路と重なり合う、条項1に記載のメトロロジ装置。
3.
センサは光学系の像面に配置されるか、像面の共役面に配置され、
光学系は少なくとも1つの構造をセンサ上に結像するように構成されており、
任意選択で、構造のフィーチャが、センサ上に形成された像において個別に識別されることが可能である、
条項1及び2の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
4.光学系は、散乱した放射線の0次回折放射線の、センサに向かう伝搬を阻止するように構成されている、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
5.光学系は、散乱した放射線の0次回折の、センサに向かう伝搬をブロックするブロック素子を含む、条項4に記載のメトロロジ装置。
6.ブロック素子は第1の位置において制御可能であり、第1の位置では、ブロック素子は、散乱した放射線の0次回折の、センサに向かう伝搬をブロックするように動作可能であり、ブロック素子は第2の位置において制御可能であり、第2の位置では、ブロック素子は、散乱した放射線の0次回折の、センサに向かう伝搬をブロックしない、条項4に記載のメトロロジ装置。
7.ブロック素子は、0次回折をセンサに向かわない方向に反射するミラーである、条項5及び6の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
8.ミラーは0次回折を別のセンサに向けて反射し、任意選択で、別のセンサ上に構造の明視野像を生成する為に、ミラーと別のセンサとの間に結像レンズが設けられる、条項7に記載のメトロロジ装置。
9.関心対象特性は、基板上の第1の層と第2の層との間のオーバーレイ値であり、少なくとも1つの構造は、第1の層及び第2の層にフィーチャを含む、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
10.
少なくとも1つの構造が、第1の層の第1の領域にフィーチャの繰り返し構造を含むか、
少なくとも1つの構造が、第2の層の第2の領域にフィーチャの繰り返し構造を含むか、
任意選択で、第1の層におけるフィーチャのピッチが、第2の層におけるフィーチャのピッチとほぼ同じであるか、
のうちの少なくとも何れかである、条項9に記載のメトロロジ装置。
11.
基板を上から見て、第1の領域及び第2の領域が少なくとも部分的にでも重なり合っていないか、
第1の領域及び第2の領域が互いに隣接しているか、
基板を上から見て、第1の領域及び第2の領域が重なり合っていないか、
のうちの少なくとも何れかである、条項10に記載のメトロロジ装置。
12.
算出システムを更に含み、算出システムは、
センサ上に記録されている像を表す信号をセンサから受け取るように構成されており、
基板の第1の層にあるフィーチャの、基板の第2の層にあるフィーチャに対する変位であって、像に基づいて算出される変位に基づいて、オーバーレイ値を算出するように構成されている、
先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
13.光学系は1つ以上のレンズを含み、1つ以上のレンズのうちの少なくとも1つのサブセットが、光源からの受け取った放射線を基板上の1つのスポットにフォーカスさせるように構成されており、レンズのうちの少なくとも別のサブセットが、少なくとも1つの構造によって散乱された放射線をセンサまで伝搬させるように構成されている、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
14.1つ以上のレンズは、少なくとも1つの構造をセンサ上に結像するように構成されている、条項13に記載のメトロロジ装置。
15.1つ以上のレンズは収差が小さい、条項13及び14の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
16.光学系は、開口数が0.5より大きく、又は任意選択で0.7より大きく、又は任意選択で0.9より大きい、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
17.光学系の開口数が、散乱放射線の±1次回折の少なくとも一方を捕捉してセンサまで伝搬させるのに十分な大きさである、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
18.光源を更に含む、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
19.光源は、波長範囲が200nm~2000nm、又は任意選択で300nm~1500nm、又は任意選択で400nm~800nmである1つ以上の波長を有する放射線を発生させるように構成されている、条項18に記載のメトロロジ装置。
20.光源は、使用時には、50ワット超、又は任意選択で150ワット超、又は任意選択で250ワット超、又は任意選択で1000ワット超の電力を有する放射線を発生させるように構成されている、条項18及び19の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
21.センサは、信号/ノイズレベルが1超、又は任意選択で10超である、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
22.センサは、当たった放射線の像を生成する画素のアレイを含む、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
23.光学系は、少なくとも1つの構造を照明する放射線を偏光させる第1のポラライザを含み、第1のポラライザは照明経路に設けられている、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
24.光学系は、特定の偏光を有する散乱放射線の、センサまでの伝搬を可能にする第2のポラライザを含み、第2のポラライザは検出経路に設けられている、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
25.第1のポラライザ及び第2のポラライザの少なくとも一方が、偏光制御信号の形での指示に応じて、特定の偏光を有する放射線の伝搬を可能にすることが可能な制御可能ポラライザである、条項23又は24の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
26.光学系は、一波長範囲内の放射線の伝搬を可能にする波長フィルタを含み、波長フィルタは、光学系の照明経路及び検出経路の少なくとも一方に設けられている、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
27.波長フィルタは、波長制御信号に応じて、選択可能な波長範囲の放射線の伝搬を可能にすることが可能な制御可能波長フィルタである、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
28.光学系及び/又は光源は、光学系が散乱放射線の少なくとも1つの高次回折を捕捉してセンサまで伝搬させることを結果としてもたらす波長を有する放射線で、少なくとも1つの構造を照明することを可能にするように構成されている、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
29.光学系及び/又は光源は、少なくとも1つの構造を複数の波長で照明することを可能にするように構成されている、先行する条項の何れか一項に記載のメトロロジ装置。
30.基板上の少なくとも1つの構造に関連する関心対象特性を算出する方法であって、
光学系の照明経路を介して、構造を放射線で照明することと、
光学系の検出経路を介して、構造によって散乱された放射線をセンサ上で受け取ることと、
を含む方法。
31.基板上の少なくとも1つの構造に関連する関心対象特性を算出する方法であって、関心対象特性は、基板上の第1の層と第2の層との間のオーバーレイ値であり、少なくとも1つの構造は、第1の層及び第2の層にフィーチャを含み、
光学系を介して、構造を放射線で照明することと、
構造によって散乱された放射線を光学系で受け取ることであって、光学系は、光学系の像面、又は像面の共役面にセンサを含む、受け取ることと、
散乱した放射線の0次回折の、センサに向かう伝搬を阻止しながら、光学系によって少なくとも1つの構造をセンサ上に結像することと、
センサで像を記録することと、
基板の第1の層にあるフィーチャの、基板の第2の層にあるフィーチャに対する変位であって、像に基づいて算出される変位に基づいて、オーバーレイ値を算出することと、
を含む方法。
Claims (15)
- 基板上の少なくとも1つの構造の関心対象特性を算出するように構成されたメトロロジ装置であって、前記少なくとも1つの構造は、第1の層に第1のピッチで第1の繰り返しフィーチャを含み、且つ第2の層に第2のピッチで第2の繰り返しフィーチャを含み、前記第1の繰り返しフィーチャは、前記第2の繰り返しフィーチャと少なくとも部分的に重なり合い、前記第1のピッチは、前記第2のピッチと異なっており、
前記メトロロジ装置は、
センサに当たる放射線の特性を検出するように構成された前記センサと、
光源から受け取った放射線で前記少なくとも1つの構造を照明するように構成された光学系であって、前記光学系は、前記少なくとも1つの構造によって散乱された放射線を受け取ることと、前記受け取った放射線の一部分を前記センサまで伝搬させることと、を行うように更に構成されている、光学系と、を含み、
前記センサは、前記受け取った放射線を検出するために、前記光学系の像面又は前記像面の共役面に配置され、
前記光学系は、前記散乱された放射線の0次回折の放射線が前記センサに向かって伝搬することを阻止し、前記0次回折を前記センサとは別のセンサに向けて反射するように構成されている、メトロロジ装置。 - 前記センサ、前記光学系、及び前記基板上の前記構造のうちの少なくとも1つは、前記センサ上において前記第1の繰り返しフィーチャが個々のフィーチャとして不可視であるように構成されている、請求項1に記載のメトロロジ装置。
- 前記センサ、前記光学系、及び前記基板上の前記構造のうちの少なくとも1つは、前記センサ上において前記第2の繰り返しフィーチャが個々のフィーチャとして不可視であるように構成されている、請求項1に記載のメトロロジ装置。
- 前記関心対象特性は、前記第1の層の前記第1の繰り返しフィーチャと前記第2の層の前記第2の繰り返しフィーチャとの間のオーバーレイエラー値である、請求項1に記載のメトロロジ装置。
- 前記基板上の前記構造は、前記第1の繰り返しフィーチャ及び/又は前記第2の繰り返しフィーチャが前記基板上の他のフィーチャと同等のサイズを有するように構成されている、請求項1に記載のメトロロジ装置。
- 前記光学系は、前記散乱された放射線の前記0次回折が前記センサに向かって伝搬することをブロックするためのブロック素子を含む、請求項1に記載のメトロロジ装置。
- 前記光学系の開口数は、前記散乱された放射線の±1次回折の少なくとも一方を捕捉して前記センサまで伝搬させるように構成されている、請求項1に記載のメトロロジ装置。
- 前記開口数は、0.5より大きい、請求項7に記載のメトロロジ装置。
- 前記光学系及び/又は前記光源は、前記光学系が、前記散乱された放射線の少なくとも1つの1次より高次の回折を捕捉して前記センサまで伝搬させることを結果としてもたらす波長を有する放射線で、前記少なくとも1つの構造を照明することを可能にするように構成されている、請求項1に記載のメトロロジ装置。
- 前記光学系は、ある波長範囲の放射線の伝搬を可能にする波長フィルタを含み、前記波長フィルタは、前記光学系の照明経路及び検出経路の少なくとも一方に設けられている、請求項1に記載のメトロロジ装置。
- 前記波長フィルタは、波長制御信号に応じて、選択可能な波長範囲の放射線を伝搬させるように構成された制御可能波長フィルタを含む、請求項10に記載のメトロロジ装置。
- 前記光学系は、照明経路内に、前記少なくとも1つの構造を照明する前記放射線を偏光させるように構成された第1のポラライザを含む、請求項1に記載のメトロロジ装置。
- 前記光学系は、検出経路内に、特定の偏光を有する散乱放射線を前記センサまで伝搬させるように構成された第2のポラライザを含む、請求項12に記載のメトロロジ装置。
- 前記第1のポラライザは、偏光制御信号に指示される通りの特定の偏光を有する放射線の伝搬を可能にするように構成された制御可能ポラライザである、請求項12に記載のメトロロジ装置。
- 基板上の少なくとも1つの構造に関連する関心対象特性を算出する方法であって、
前記少なくとも1つの構造を含む前記基板を提供することであって、前記少なくとも1つの構造は、第1の層に第1のピッチで第1の繰り返しフィーチャを含み、且つ第2の層に第2のピッチで第2の繰り返しフィーチャを含み、前記第1の繰り返しフィーチャは、前記第2の繰り返しフィーチャと少なくとも部分的に重なり合い、前記第1のピッチは、前記第2のピッチと異なる、前記基板を提供することと、
光源から受け取った放射線で前記少なくとも1つの構造を照明することと、
前記少なくとも1つの構造によって散乱された放射線を光学系で受け取ることと、
前記光学系によって前記受け取った散乱放射線の一部分をセンサまで伝搬させる一方、前記散乱放射線の0次回折の放射線が前記センサまで伝搬することを阻止し、前記0次回折を前記センサとは別のセンサに向けて反射し、
前記光学系の像面又は前記像面の共役面に設けられた前記センサに像を記録することと、
を含む方法。
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