JP7844585B2 - 半導体デバイスの位置ずれを測定する多層モアレ標的 - Google Patents

半導体デバイスの位置ずれを測定する多層モアレ標的

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Description

本発明は、一般に、半導体デバイスの製造における位置ずれの測定に関する。
関連出願の参照
２０１９年７月１０日出願の「Ａ ＮＥＷ ＭＵＬＴＩＬＡＹＥＲ ＧＲＡＴＩＮＧ
ＯＶＥＲ ＧＲＡＴＩＮＧ ＯＶＥＲＬＡＹ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＴＡＲＧＥＴ
ＤＥＳＩＧＮ」という名称の米国仮特許出願第６２／８７２，４２２号を、本明細書で参
照し、その開示を本願に引用して援用し、優先権を本明細書に主張する。
本願の主題に関係する本出願人の次の特許および特許出願、
「ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳＬＹ ＶＡＲＹＩＮＧ ＯＦＦＳＥＴ ＭＡＲＫ ＡＮＤ Ｍ
ＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ ＯＶＥＲＬＡＹ」という名称の米国特許
第７，４４０，１０５号、
「ＤＥＶＩＣＥ－ＬＩＫＥ ＭＥＴＲＯＬＯＧＹ ＴＡＲＧＥＴＳ」いう名称の米国特
許出願公開第２０１８／０１８８６６３号、
２０１９年４月５日出願の「ＮＥＷ ＭＵＬＴＩＬＡＹＥＲ ＧＲＡＴＩＮＧ ＯＶＥ
Ｒ ＧＲＡＴＩＮＧ ＯＶＥＲＬＡＹ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＴＡＲＧＥＴ ＤＥＳ
ＩＧＮ」という名称の米国仮特許出願第６２／８２９，８３９号、および
２０１９年９月１１日出願の「ＩＭＡＧＩＮＧ ＯＶＥＲＬＡＹ ＴＡＲＧＥＴＳ Ｉ
ＮＣＬＵＤＩＮＧ ＭＯＩＲＥ ＥＬＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＲＯＴＡＴＩＯＮＡＬ Ｓ
ＹＭＭＥＴＲＹ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」という名称の米国仮特許出願第６２／８９
８，９８０号
もまた、本明細書で参照し、その開示を本願に引用して援用する。
半導体デバイスの製造における位置ずれの測定のために、様々な方法およびシステムが
知られている。
米国特許第７，０４６，３６１号
本発明は、半導体デバイスの製造における位置ずれの測定のための改善された方法およ
びシステムを提供することを目的とする。
したがって、本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも第１の層と、第２の層と
、第３の層との間の位置ずれの計算に有用な多層モアレ標的が提供され、第１の層、第２
の層、および第３の層は、半導体デバイスウエハ上に形成され、半導体デバイスウエハは
、ｘｙ平面を画定し、多層モアレ標的は、少なくとも１つの周期構造スタック群を含み、
少なくとも１つの群の各々は、少なくとも第１の層、第２の層、および第３の層のうちの
少なくとも１つとともに形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）を含み
、Ｓ１Ｐ１が第１の軸に沿ってＳ１Ｐ１ピッチを有する、第１の周期構造スタックと、少
なくとも第１の層、第２の層、および第３の層のうちの少なくとも１つとともに形成され
た第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）を含み、Ｓ２Ｐ１が第２の軸に沿ってＳ
２Ｐ１ピッチを有する、第２の周期構造スタックと、少なくとも第１の層、第２の層、お
よび第３の層のうちの少なくとも１つとともに形成された第３のスタックの第１の周期構
造（Ｓ３Ｐ１）を含み、Ｓ３Ｐ１が第３の軸に沿ってＳ３Ｐ１ピッチを有する、第３の周
期構造スタックとを含み、第１の軸は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、ｘ軸または
ｙ軸のいずれかに平行であり、第２の軸および第３の軸は、標的がｘｙ平面内で撮像され
るとき、第１の軸に平行であり、第１、第２、および第３のスタックのうちの少なくとも
１つは、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に平行でありかつ第１の軸、第２
の軸、および第３の軸のうちの１つに共軸である少なくとも１つの第４の軸に沿って第２
の周期構造ピッチを有する第２の周期構造を含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の層は、ｘｙ平面に平行の第１の略平面の表
面を画定し、第２の層は、ｘｙ平面に平行の第２の略平面の表面を画定し、第３の層は、
ｘｙ平面に平行の第３の略平面の表面を画定し、第１の軸は、ｘｚ平面またはｙｚ平面の
うちの１つに平行の第１の平面内に位置し、ｘｚ平面またはｙｚ平面のうちの１つは、ｘ
ｙ平面とともに、３次元ｘｙｚ座標系を画定し、第２の軸は、第１の平面に平行の第２の
平面内に位置し、第３の軸は、第１の平面に平行の第３の平面内に位置し、少なくとも１
つの第４の軸は、第１の平面、第２の平面、および第３の平面のうちのそれぞれの１つ内
に位置し、第１の軸、第２の軸、または第３の軸のうちのそれぞれの１つに平行である。
好ましくは、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ１Ｐ１、およ
び第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ
１Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に共軸である少なくとも１つの
第４の軸のうちの第１の１つに沿ってＳ１Ｐ２ピッチを有し、第２の周期構造スタックは
、第２の層とともに形成されたＳ２Ｐ１、および第３の層とともに形成された第２のスタ
ックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）を含み、Ｓ２Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像される
とき、第２の軸に共軸である少なくとも１つの第４の軸のうちの第２の１つに沿ってＳ２
Ｐ２ピッチを有し、第３の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ３Ｐ１、
および第３の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み
、Ｓ３Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、少なくとも１つの第４の軸のうちの
第３の１つに沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有する。
好ましくは、Ｓ２Ｐ１ピッチは、第２のスタック乗算因子によってＳ１Ｐ２ピッチに関
係付けられ、Ｓ２Ｐ２ピッチは、第２のスタック乗算因子によってＳ１Ｐ１ピッチに関係
付けられ、Ｓ３Ｐ１ピッチは、第３のスタック乗算因子によってＳ１Ｐ１ピッチに関係付
けられ、Ｓ３Ｐ２ピッチは、第３のスタック乗算因子によってＳ１Ｐ２ピッチに関係付け
られる。本発明の好ましい実施形態によれば、第２のスタック乗算因子は１に等しく、第
３のスタック乗算因子は１に等しい。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１、および第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造
（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ１Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第１の１つに沿っ
てＳ１Ｐ２ピッチを有し、第２の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ２
Ｐ１、および第２の層とともに形成された第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）
を含み、Ｓ２Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第２の１つに沿ってＳ２Ｐ２ピ
ッチを有し、第３の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ３Ｐ１、および
第３の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３
Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第３の１つに沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有する
。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１、および第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造
（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ１Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第１の１つに沿っ
てＳ１Ｐ２ピッチを有し、第２の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ２
Ｐ１、および第２の層とともに形成された第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）
を含み、Ｓ２Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第２の１つに沿ってＳ２Ｐ２ピ
ッチを有し、第３の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ３Ｐ１、および
第１の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３
Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第３の１つに沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有する
。
好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチは、第３のスタック乗算因子によってＳ２Ｐ２ピッチに関
係付けられ、Ｓ３Ｐ２ピッチは、第３のスタック乗算因子によってＳ２Ｐ１ピッチに関係
付けられる。本発明の好ましい実施形態によれば、第３のスタック乗算因子は１に等しい
。本発明の好ましい実施形態によれば、Ｓ１Ｐ１ピッチは、Ｓ２Ｐ２ピッチと同じであり
、Ｓ１Ｐ２ピッチは、Ｓ２Ｐ１ピッチと同じである。別法として、Ｓ１Ｐ１ピッチは、Ｓ
２Ｐ１ピッチと同じであり、Ｓ１Ｐ２ピッチは、加算項だけＳ１Ｐ１ピッチとは異なり、
Ｓ２Ｐ２ピッチは、加算項だけＳ１Ｐ１ピッチとは異なり、Ｓ３Ｐ１ピッチは、加算項だ
けＳ１Ｐ１ピッチとは異なり、Ｓ３Ｐ２ピッチは、Ｓ１Ｐ１ピッチと同じである。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第２の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１を含み、第２の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ２
Ｐ１、および第２の層とともに形成された第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）
を含み、Ｓ２Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第２の１つに沿ってＳ２Ｐ２ピ
ッチを有し、第３の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ３Ｐ１、および
第３の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３
Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第３の１つに沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有する
。本発明の好ましい実施形態によれば、Ｓ２Ｐ１ピッチは、Ｓ３Ｐ２ピッチと同じであり
、Ｓ２Ｐ２ピッチは、Ｓ３Ｐ１ピッチと同じである。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第２の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１を含み、第２の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ２
Ｐ１を含み、第３の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ３Ｐ１、および
第３の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３
Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸に沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有する。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１を含み、第２の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ２
Ｐ１を含み、第３の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ３Ｐ１、および
第３の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３
Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸に沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有する。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第２の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１を含み、第２の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ２
Ｐ１を含み、第３の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ３Ｐ１、および
第１の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３
Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸に沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有する。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１を含み、第２の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ２
Ｐ１、および第２の層とともに形成された第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）
を含み、Ｓ２Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第１の１つに沿ってＳ２Ｐ２ピ
ッチを有し、第３の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ３Ｐ１、および
第３の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３
Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第２の１つに沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有する
。
好ましくは、少なくとも１つの周期構造スタック群は、標的がｘｙ平面内で撮像される
とき、第１の軸がｘ軸に平行である、少なくとも１つの第１の周期スタック群と、標的が
ｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸がｙ軸に平行である、少なくとも１つの第２の周
期スタック群とを含む。加えて、少なくとも１つの第１の周期スタック群および少なくと
も１つの第２の周期スタック群は、向きを除いて同一である。
本発明の好ましい実施形態によれば、標的は、鏡像対称によって特徴付けられる。本発
明の好ましい実施形態によれば、標的は、回転対称によって特徴付けられる。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、少なくとも第１の層と、第２の層と、第３の
層と、第４の層との間の位置ずれの計算に有用な多層モアレ標的も提供され、第１の層、
第２の層、第３の層、および第４の層は、半導体デバイスウエハ上に形成され、半導体デ
バイスウエハは、ｘｙ平面を画定し、多層モアレ標的は、少なくとも１つの周期構造スタ
ック群を含み、少なくとも１つの群の各々は、少なくとも第１の層、第２の層、第３の層
、および第４の層のうちの少なくとも１つとともに形成された第１のスタックの第１の周
期構造（Ｓ１Ｐ１）を含み、Ｓ１Ｐ１が第１の軸に沿ってＳ１Ｐ１ピッチを有する、第１
の周期構造スタックと、少なくとも第１の層、第２の層、第３の層、および第４の層のう
ちの少なくとも１つとともに形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）を
含み、Ｓ２Ｐ１が第２の軸に沿ってＳ２Ｐ１ピッチを有する、第２の周期構造スタックと
、少なくとも第１の層、第２の層、第３の層、および第４の層のうちの少なくとも１つと
ともに形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）を含み、Ｓ３Ｐ１が第３
の軸に沿ってＳ３Ｐ１ピッチを有する、第３の周期構造スタックと、少なくとも第１の層
、第２の層、第３の層、および第４の層のうちの少なくとも１つとともに形成された第４
のスタックの第１の周期構造（Ｓ４Ｐ１）を含み、Ｓ４Ｐ１が第４の軸に沿ってＳ４Ｐ１
ピッチを有する、第４の周期構造スタックとを含み、第１の軸は、標的がｘｙ平面内で撮
像されるとき、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であり、第２の軸、第３の軸、および第
４の軸は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に平行であり、第１、第２、第
３、および第４のスタックのうちの少なくとも１つは、標的がｘｙ平面内で撮像されると
き、第１の軸に平行でありかつ第１の軸、第２の軸、第３の軸、および第４の軸のうちの
１つに共軸である少なくとも１つの第５の軸に沿って第２の周期構造ピッチを有する第２
の周期構造を含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の層は、ｘｙ平面に平行の第１の略平面の表
面を画定し、第２の層は、ｘｙ平面に平行の第２の略平面の表面を画定し、第３の層は、
ｘｙ平面に平行の第３の略平面の表面を画定し、第４の層は、ｘｙ平面に平行の第１の略
平面の表面を画定し、第１の軸は、ｘｚ平面またはｙｚ平面のうちの１つに平行の第１の
平面内に位置し、ｘｚ平面またはｙｚ平面のうちの１つは、ｘｙ平面とともに、３次元ｘ
ｙｚ座標系を画定し、第２の軸は、第１の平面に平行の第２の平面内に位置し、第３の軸
は、第１の平面に平行の第３の平面内に位置し、第４の軸は、第１の平面に平行の第３の
平面内に位置し、少なくとも１つの第５の軸は、第１の平面、第２の平面、第３の平面、
および第４の平面のうちのそれぞれの１つ内に位置し、第１の軸、第２の軸、第３の軸、
または第４の軸のうちのそれぞれの１つに平行である。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１、および第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造
（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ１Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に共軸
である少なくとも１つの第５の軸のうちの第１の１つに沿ってＳ１Ｐ２ピッチを有し、第
２の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ２Ｐ１、および第２の層ととも
に形成された第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）を含み、Ｓ２Ｐ２は、標的が
ｘｙ平面内で撮像されるとき、第２の軸に共軸である少なくとも１つの第５の軸のうちの
第２の１つに沿ってＳ２Ｐ２ピッチを有し、第３の周期構造スタックは、第２の層ととも
に形成されたＳ３Ｐ１、および第３の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期
構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第３の軸に
共軸である少なくとも１つの第５の軸のうちの第３の１つに沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有し
、第４の周期構造スタックは、第３の層とともに形成されたＳ４Ｐ１、および第４の層と
ともに形成された第４のスタックの第２の周期構造（Ｓ４Ｐ２）を含み、Ｓ４Ｐ２は、標
的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第４の軸に共軸である少なくとも１つの第５の軸のう
ちの第４の１つに沿ってＳ４Ｐ２ピッチを有する。
本発明の好ましい実施形態によれば、Ｓ３Ｐ１ピッチは、第３のスタック乗算因子によ
ってＳ２Ｐ２ピッチに関係付けられ、Ｓ３Ｐ２ピッチは、第３のスタック乗算因子によっ
てＳ２Ｐ１ピッチに関係付けられ、Ｓ４Ｐ１ピッチは、第４のスタック乗算因子によって
Ｓ２Ｐ１ピッチに関係付けられ、Ｓ４Ｐ２ピッチは、第４のスタック乗算因子によってＳ
２Ｐ２ピッチに関係付けられる。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１、および第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造
（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ１Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に共軸
である少なくとも１つの第５の軸のうちの第１の１つに沿ってＳ１Ｐ２ピッチを有し、第
２の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ２Ｐ１を含み、第３の周期構造
スタックは、第２の層とともに形成されたＳ３Ｐ１、および第３の層とともに形成された
第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で
撮像されるとき、第３の軸に共軸である少なくとも１つの第５の軸のうちの第２の１つに
沿って３Ｐ２ピッチを有し、第４の周期構造スタックは、第３の層とともに形成されたＳ
４Ｐ１、および第４の層とともに形成された第４のスタックの第２の周期構造（Ｓ４Ｐ２
）を含み、Ｓ４Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第４の軸に共軸である少な
くとも１つの第５の軸のうちの第３の１つに沿ってＳ４Ｐ２ピッチを有する。
好ましくは、Ｓ４Ｐ１ピッチは、第４のスタック乗算因子によってＳ３Ｐ２ピッチに関
係付けられ、Ｓ４Ｐ２ピッチは、第４のスタック乗算因子によってＳ３Ｐ１ピッチに関係
付けられる。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１、および第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造
（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ１Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に共軸
である少なくとも１つの第５の軸のうちの第１の１つに沿ってＳ１Ｐ２ピッチを有し、第
２の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ２Ｐ１、および第３の層ととも
に形成された第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）を含み、Ｓ２Ｐ２は、標的が
ｘｙ平面内で撮像されるとき、第２の軸に共軸である少なくとも１つの第５の軸のうちの
第２の１つに沿ってＳ２Ｐ２ピッチを有し、第３の周期構造スタックは、第１の層ととも
に形成されたＳ３Ｐ１、および第３の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期
構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第３の軸に
共軸である少なくとも１つの第５の軸のうちの第３の１つに沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有し
、第４の周期構造スタックは、第３の層とともに形成されたＳ４Ｐ１、および第４の層と
ともに形成された第４のスタックの第２の周期構造（Ｓ４Ｐ２）を含み、Ｓ４Ｐ２は、標
的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第４の軸に共軸である少なくとも１つの第５の軸のう
ちの第４の１つに沿ってＳ４Ｐ２ピッチを有する。
好ましくは、Ｓ２Ｐ１ピッチは、第２のスタック乗算因子によってＳ１Ｐ２ピッチに関
係付けられ、Ｓ２Ｐ２ピッチは、第２のスタック乗算因子によってＳ１Ｐ１ピッチに関係
付けられ、Ｓ３Ｐ１ピッチは、第３のスタック乗算因子によってＳ１Ｐ１ピッチに関係付
けられ、Ｓ３Ｐ２ピッチは、第３のスタック乗算因子によってＳ１Ｐ２ピッチに関係付け
られ、Ｓ４Ｐ１ピッチは、第４のスタック乗算因子によってＳ１Ｐ２ピッチに関係付けら
れ、Ｓ４Ｐ２ピッチは、第４のスタック乗算因子によってＳ１Ｐ１ピッチに関係付けられ
る。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１、および第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造
（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ１Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に共軸
である少なくとも１つの第５の軸のうちの第１の１つに沿ってＳ１Ｐ２ピッチを有し、第
２の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ２Ｐ１を含み、第３の周期構造
スタックは、第３の層とともに形成されたＳ３Ｐ１を含み、第４の周期構造スタックは、
第４の層とともに形成されたＳ４Ｐ１を含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１、および第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造
（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ１Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に共軸
である少なくとも１つの第５の軸のうちの第１の１つに沿ってＳ１Ｐ２ピッチを有し、第
２の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ２Ｐ１を含み、第３の周期構造
スタックは、第２の層とともに形成されたＳ３Ｐ１を含み、第４の周期構造スタックは、
第４の層とともに形成されたＳ４Ｐ１を含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１、および第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造
（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ１Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に共軸
である少なくとも１つの第５の軸のうちの第１の１つに沿ってＳ１Ｐ２ピッチを有し、第
２の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ２Ｐ１を含み、第３の周期構造
スタックは、第３の層とともに形成されたＳ３Ｐ１を含み、第４の周期構造スタックは、
第２の層とともに形成されたＳ４Ｐ１を含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１、および第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造
（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ１Ｐ２は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に共軸
である少なくとも１つの第５の軸のうちの第１の１つに沿ってＳ１Ｐ２ピッチを有し、第
２の周期構造スタックは、第２の層とともに形成されたＳ２Ｐ１を含み、第３の周期構造
スタックは、第３の層とともに形成されたＳ３Ｐ１を含み、第４の周期構造スタックは、
第３の層とともに形成されたＳ４Ｐ１を含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの周期構造スタック群は、標的が
ｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸がｘ軸に平行である、少なくとも１つの第１の周
期スタック群と、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸がｙ軸に平行である、少
なくとも１つの第２の周期スタック群とを含む。加えて、少なくとも１つの第１の周期ス
タック群および少なくとも１つの第２の周期スタック群は、向きを除いて同一である。
好ましくは、標的は、鏡像対称によって特徴付けられる。本発明の好ましい実施形態に
よれば、標的は、回転対称によって特徴付けられる。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、少なくとも第１の層と、第２の層と、
第３の層と、第４の層との間の位置ずれの計算に有用な多層モアレ標的がさらに提供され
、第１の層、第２の層、第３の層、および第４の層は、半導体デバイスウエハ上に形成さ
れ、半導体デバイスウエハは、ｘｙ平面を画定し、多層モアレ標的は、少なくとも１つの
周期構造スタック群を含み、少なくとも１つの群の各々は、少なくとも第１の層、第２の
層、第３の層、および第４の層のうちの少なくとも１つとともに形成された第１のスタッ
クの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）を含み、Ｓ１Ｐ１が第１の軸に沿ってＳ１Ｐ１ピッチを
有する、第１の周期構造スタックと、少なくとも第１の層、第２の層、第３の層、および
第４の層のうちの少なくとも１つとともに形成された第２のスタックの第１の周期構造（
Ｓ２Ｐ１）を含み、Ｓ２Ｐ１が第２の軸に沿ってＳ２Ｐ１ピッチを有する、第２の周期構
造スタックと、少なくとも第１の層、第２の層、第３の層、および第４の層のうちの少な
くとも１つとともに形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）を含み、Ｓ
３Ｐ１が第３の軸に沿ってＳ３Ｐ１ピッチを有する、第３の周期構造スタックとを含み、
第１の軸は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であ
り、第２の軸および第３の軸は、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸に平行で
あり、第１、第２、および第３のスタックのうちの少なくとも１つは、標的がｘｙ平面内
で撮像されるとき、第１の軸に平行でありかつ第１の軸、第２の軸、および第３の軸のう
ちの１つに共軸である少なくとも１つの第４の軸に沿って第２の周期構造ピッチを有する
第２の周期構造を含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の周期構造スタックは、第１の層とともに形
成されたＳ１Ｐ１、および第２の層とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造
（Ｓ１Ｐ２）を含み、Ｓ１Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第１の１つに沿っ
てＳ１Ｐ２ピッチを有し、第２の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ２
Ｐ１、および第３の層とともに形成された第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）
を含み、Ｓ２Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第２の１つに沿ってＳ２Ｐ２ピ
ッチを有し、第３の周期構造スタックは、第１の層とともに形成されたＳ３Ｐ１、および
第４の層とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、Ｓ３
Ｐ２は、少なくとも１つの第４の軸のうちの第３の１つに沿ってＳ３Ｐ２ピッチを有する
。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの周期構造スタック群は、標的が
ｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸がｘ軸に平行である、少なくとも１つの第１の周
期スタック群と、標的がｘｙ平面内で撮像されるとき、第１の軸がｙ軸に平行である、少
なくとも１つの第２の周期スタック群とを含む。加えて、少なくとも１つの第１の周期ス
タック群および少なくとも１つの第２の周期スタック群は、向きを除いて同一である。
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評価される。
本発明の多層モアレ標的の第１の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図２Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図２Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図２Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 図１または図２Ａ～図２Ｄの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図３Ａの方法の一部分の第１の実施形態の簡略化された絵図である。 図３Ａの方法の一部分の第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図５Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図５Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図５Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 図４または図５Ａ～図５Ｄの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図６Ａの方法の一部分の第１の実施形態の簡略化された絵図である。 図６Ａの方法の一部分の第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図８Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図８Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図８Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 図７または図８Ａ～図８Ｄの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図９Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 図９Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図１１Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図１１Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図１１Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 図１０または図１１Ａ～図１１Ｄの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図１２Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 図１２Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図１４Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図１４Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図１４Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 図１３または図１４Ａ～図１４Ｄの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図１５Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 図１５Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図１７Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図１７Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図１７Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 図１６または図１７Ａ～図１７Ｄの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図１８Ａの方法の一部分の第１の実施形態の簡略化された絵図である。 図１８Ａの方法の一部分の第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図１９Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図１９Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図１９Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図ある。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図２０Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図２０Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図２０Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 図１９Ａ～図１９Ｄまたは図２０Ａ～図２０Ｄの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図２１Ａの方法の一部分の第１の実施形態の簡略化された絵図である。 図２１Ａの方法の一部分の第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図２２Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図２２Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図２２Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第４の側断面図であり、図２２Ａの線Ｅ－Ｅに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図２３Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図２３Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図２３Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第４の側断面図であり、図２３Ａの線Ｅ－Ｅに沿って切り取ったものである。 図２２Ａ～図２２Ｅまたは図２３Ａ～図２３Ｅの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図２２Ａ～図２２Ｅまたは図２３Ａ～図２３Ｅの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図２４Ａおよび図２４Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 図２４Ａおよび図２４Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図２５Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図２５Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図２５Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第４の側断面図であり、図２５Ａの線Ｅ－Ｅに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図２６Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図２６Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図２６Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第４の側断面図であり、図２６Ａの線Ｅ－Ｅに沿って切り取ったものである。 図２５Ａ～図２５Ｅまたは図２６Ａ～図２６Ｅの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図２５Ａ～図２５Ｅまたは図２６Ａ～図２６Ｅの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図２７Ａおよび図２７Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 図２７Ａおよび図２７Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図２８Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図２８Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図２８Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第４の側断面図であり、図２８Ａの線Ｅ－Ｅに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図２９Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図２９Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図２９Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第４の側断面図であり、図２９Ａの線Ｅ－Ｅに沿って切り取ったものである。 図２８Ａ～図２８Ｅまたは図２９Ａ～図２９Ｅの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図２８Ａ～図２８Ｅまたは図２９Ａ～図２９Ｅの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図３０Ａおよび図３０Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 図３０Ａおよび図３０Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図３１Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図３１Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図３１Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第４の側断面図であり、図３１Ａの線Ｅ－Ｅに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された上面図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第１の側断面図であり、図３２Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第２の側断面図であり、図３２Ａの線Ｃ－Ｃに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第３の側断面図であり、図３２Ａの線Ｄ－Ｄに沿って切り取ったものである。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された第４の側断面図であり、図３２Ａの線Ｅ－Ｅに沿って切り取ったものである。 図３１Ａ～図３１Ｅまたは図３２Ａ～図３２Ｅの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図３１Ａ～図３１Ｅまたは図３２Ａ～図３２Ｅの多層モアレ標的が形成された層間の位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。 図３３Ａおよび図３３Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 図３３Ａおよび図３３Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。 本発明の多層モアレ標的の別の実施形態の簡略化された図である。
以下の説明では、便宜上、各パラメータに対応するヘブライ語表記を、「ヘブライ文字
１」、「ヘブライ文字２」、「ヘブライ文字３」、・・・等として表す。例えば、以下の
説明における「ヘブライ文字１」は、等式３８の左辺に示されるヘブライ語表記であるこ
とを表す。
図１Ａ～図３９を参照して本明細書で後述する標的および方法は、半導体デバイスのた
めの製造プロセスの一部を形成し、図１Ａ～図３９を参照して本明細書で後述する標的お
よび方法を使用して測定される位置ずれは、製作されている半導体デバイスの様々な層を
より密接に位置合わせするように半導体デバイスの製作プロセスを調整するために使用さ
れることが理解されよう。
本明細書で後述する標的は、少なくとも１つの周期構造スタック群を含み、各スタック
は１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有することが理解されよう。本明細
書で後述する実施形態では、単一のスタック内の周期構造はすべて、異なるピッチを有す
ることが理解されよう。
図１を次に参照すると、図１は、本発明の多層モアレ標的１００の第１の実施形態の簡
略化された図である。図１は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸によって示される３つの異なる次
元の図を含み、本明細書では、これら３つの次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、および
ｙｚ平面と呼ぶ。図１は概してｘｙ平面を示し、図１の拡大図Ａ、Ｂ、およびＣはｘｚ平
面に平行の平面を示すことに留意されたい。
標的１００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デバ
イスウエハ上に、少なくとも第１の層１０２、第２の層１０４、および第３の層１０６が
形成される。第１の層１０２、第２の層１０４、および第３の層１０６の各々は、ｘｙ平
面に平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層１０２、第２の層１０
４、および第３の層１０６は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はな
い。好ましくは、第１の層１０２、第２の層１０４、および第３の層１０６間のいずれの
材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図１に示す実施形態では
、第１の層１０２は、第２の層１０４および第３の層１０６の下に位置し、第３の層１０
６は、第１の層１０２および第２の層１０４の上に位置する。しかし、層１０２、１０４
、および１０６は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置することができる
ことが理解されよう。
図１は、標的１００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形態では、標的１０
０は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、図２Ａ～図２Ｄおよ
び図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な標的は、図１に示す構造
の複数のインスタンスを含むことができ、それらの複数のインスタンスは、様々な形で配
置することができる。
好ましくは、標的１００は、第１の周期構造スタック１２２、第２の周期構造スタック
１２４、および第３の周期構造スタック１２６を含む。第１のスタック１２２、第２のス
タック１２４、および第３のスタック１２６の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周
期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック１２２、第２のスタック１２４、
および第３のスタック１２６のうちのいずれも、互いに重複しない。
図１では、第１のスタック１２２、第２のスタック１２４、および第３のスタック１２
６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形成された状態で示されているが、本発
明の他の実施形態では、第１のスタック１２２、第２のスタック１２４、および第３のス
タック１２６の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解
されよう。第１のスタック１２２、第２のスタック１２４、および第３のスタック１２６
内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形成することができることが
さらに理解されよう。第１のスタック１２２、第２のスタック１２４、および第３のスタ
ック１２６の周期構造の各々のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ま
しくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。
第１のｘｚ平面１３１が、第１のスタック１２２と交差する。複数の第１の軸１３２が
、第１のｘｚ平面１３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面１３３が、第２
のスタック１２４と交差する。複数の第２の軸１３４が、第２のｘｚ平面１３３内に位置
し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面１３５が、第３のスタック１２６と交差する。複
数の第３の軸１３６が、第３のｘｚ平面１３５内に位置し、ｘ軸に平行である。
拡大図Ａに特に見られるように、第１のスタック１２２は、第１の層１０２とともに形
成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）１４２を含み、Ｓ１Ｐ１ １４２
は、第１のスタック軸１３２のうちの１つに沿って、Ａとして指定されたＳ１Ｐ１ピッチ
を有する。第１のスタック１２２は、第２の層１０４とともに形成された第１のスタック
の第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）１４４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ １４４は、第１のスタッ
ク軸１３２のうちのもう１つに沿って、Ｂとして指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ １４２およびＳ１Ｐ２ １４２は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第１のスタック１２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン１５０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１のスタッ
クモアレパターン１５０は、ピッチＣ１によって特徴付けられ、ピッチＣ１は、等式１に
示すように、ピッチＡおよびＢの関数である。
好ましくは、第１のスタック１２２は、モアレパターン１５０に影響を及ぼす第３の層
１０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第１のスタック１２２は、ｙ軸
に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン１５０に影響を及ぼさ
ないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン１５０に影響を及ぼさない第３
の層１０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
拡大図Ｂに特に見られるように、第２のスタック１２４は、第２の層１０４とともに形
成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）１５２を含み、Ｓ２Ｐ１ １５２
は、第２のスタック軸１３４のうちの１つに沿って、ｄＢとして指定されたＳ２Ｐ１ピッ
チを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ１ピッチｄＢは、ｄとして指定された第２のスタック乗
算因子によって、Ｓ１Ｐ２ピッチＢに関係付けられる。第２のスタック乗算因子ｄは、任
意の正の数とすることができる。第２のスタック１２４は、第３の層１０６とともに形成
された第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）１５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ １
５４は、第２のスタック軸１３４のうちのもう１つに沿ってｄＡとして指定されたＳ２Ｐ
２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ２ピッチｄＡは、第２のスタック乗算因子ｄによ
ってＳ１Ｐ１ピッチＡに関係付けられる。Ｓ２Ｐ２ピッチｄＡをＳ１Ｐ１ピッチＡに関係
付ける第２のスタック乗算因子ｄは、Ｓ２Ｐ１ピッチｄＢをＳ１Ｐ２ピッチＢに関係付け
る第２のスタック乗算因子ｄと同じ値を有することが理解されよう。本発明の一実施形態
では、ｄの値は１であり、したがってＳ２Ｐ１ピッチｄＢはＳ１Ｐ２ピッチＢに同一であ
り、Ｓ２Ｐ２ピッチｄＡはＳ１Ｐ１ピッチＡに同一である。
Ｓ２Ｐ１ １５２およびＳ２Ｐ２ １５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第２のスタック１２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン１６０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２のスタッ
クモアレパターン１６０は、ピッチＣ２によって特徴付けられ、ピッチＣ２は、等式２に
示すように、第２のスタック乗算因子ｄ、ピッチＡ、およびピッチＢの関数である。
好ましくは、第２のスタック１２４は、モアレパターン１６０に影響を及ぼす第１の層
１０２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック１２４は、ｙ軸
に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン１６０に影響を及ぼさ
ないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン１６０に影響を及ぼさない第１
の層１０２とともに形成された周期構造を含むことができる。
拡大図Ｃに特に見られるように、第３のスタック１２６は、第１の層１０２とともに形
成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）１６２を含み、Ｓ３Ｐ１ １６２
は、第３のスタック軸１３６のうちの１つに沿って、ｅＡとして指定されたＳ３Ｐ１ピッ
チを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチｅＡは、ｅとして指定された第３のスタック乗
算因子によって、Ｓ１Ｐ１ピッチＡに関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｅは、任
意の正の数とすることができる。第３のスタック１２６は、第３の層１０６とともに形成
された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）１６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ １
６４は、第３のスタック軸１３６のうちのもう１つに沿って、ｅＢとして指定されたＳ３
Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチｅＢは、第３のスタック乗算因子ｅに
よってＳ１Ｐ２ピッチＢに関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチｅＢをＳ１Ｐ２ピッチＢに関
係付ける第３のスタック乗算因子ｅは、Ｓ３Ｐ１ピッチｅＡをＳ１Ｐ１ピッチＡに関係付
ける第３のスタック乗算因子ｅと同じ値を有することが理解されよう。本発明の一実施形
態では、ｅの値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチｅＡはＳ１Ｐ１ピッチＡに同一で
あり、Ｓ３Ｐ２ピッチｅＢはＳ１Ｐ２ピッチＢに同一である。
Ｓ３Ｐ１ １６２およびＳ３Ｐ２ １６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第３のスタック１２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン１７０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３のスタッ
クモアレパターン１７０は、ピッチＣ３によって特徴付けられ、ピッチＣ３は、等式３に
示すように、第３のスタック乗算因子ｅ、ピッチＡ、およびピッチＢの関数である。
好ましくは、第３のスタック１２６は、モアレパターン１７０に影響を及ぼす第２の層
１０４とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック１２６は、ｙ軸
に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン１７０に影響を及ぼさ
ないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン１７０に影響を及ぼさない第２
の層１０４とともに形成された周期構造を含むことができる。
層１０２、１０４、および１０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ましくは
、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用し
て測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピー
タスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００
である。ピッチＡ、Ｂ、ｄＡ、ｄＢ、ｅＡ、およびｅＢは、標的１００の画像を生成する
ために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しか
し、ピッチＣ１、Ｃ２、およびＣ３の各々は、標的１００の画像を生成するために使用さ
れる位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図２Ａ～図２Ｄを次に参照すると、図２Ａ～図２Ｄは、本発明の多層モアレ標的２００
の別の実施形態の簡略化された図である。図２Ａ～図２Ｄは、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸に
よって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つの次元をそれぞ
れｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図２Ａは概してｘｙ平面を示し、図２Ｂ
、図２Ｃ、および図２Ｄはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留意されたい。
標的２００は、図１を参照して本明細書に上述した標的１００の代替配列の一例であり
、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述することに留意されたい。標
的２００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デバイス
ウエハ上に、少なくとも第１の層２０２、第２の層２０４、および第３の層２０６が形成
される。第１の層２０２、第２の層２０４、および第３の層２０６の各々は、ｘｙ平面に
平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層２０２、第２の層２０４、
および第３の層２０６は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はない。
好ましくは、第１の層２０２、第２の層２０４、および第３の層２０６間のいずれの材料
も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図２Ａ～図２Ｄに示す実施形
態では、第１の層２０２は、第２の層２０４および第３の層２０６の下に位置し、第３の
層２０６は、第１の層２０２および第２の層２０４の上に位置する。しかし、層２０２、
２０４、および２０６は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置することが
できることが理解されよう。
図２Ａに特に見られるように、標的２００は、４つの標的４半分２１２、２１４、２１
６、および２１８を含む。図２Ａに示す実施形態では、標的４半分２１２、２１４、２１
６、および２１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは、９０°の整数倍数だけ
、他の標的４半分２１２、２１４、２１６、および２１８の各々のｘｙ平面内の回転方向
とは異なる。加えて、標的２００は、好ましくは、ｘ方向もしくはｙ方向または両方のい
ずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本発明の好ましい実施形態によれば、
標的２００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的２００の全体が、ｘ方向における単一の
対称点およびｙ方向における単一の対称点によって特徴付けられるように設計される。し
かし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態にあるときは、標的２００の様々な要素が
、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分２１２、２１４、２１６、および２１８の各々は、第１の周期構造スタック
２２２、第２の周期構造スタック２２４、および第３の周期構造スタック２２６を含む。
第１のスタック２２２、第２のスタック２２４、および第３のスタック２２６の各々は、
１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック
２２２、第２のスタック２２４、および第３のスタック２２６のうちのいずれも、互いに
重複しない。図２Ａ～図２Ｄで、第１のスタック２２２は、第２のスタック２２４および
第３のスタック２２６より、標的２００の中心の近くに位置する状態で示されており、第
３のスタック２２６は、第１のスタック２２２および第２のスタック２２４より、標的２
００の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタック２２２、第２
のスタック２２４、および第３のスタック２２６は、互いに対してｘｙ平面に対して任意
の好適な配置で配置することができる。
図２Ａ～図２Ｄに示す実施形態では、第１のスタック２２２、第２のスタック２２４、
および第３のスタック２２６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形成された状
態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック２２２、第２のスタッ
ク２２４、および第３のスタック２２６の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成す
ることができることが理解されよう。第１のスタック２２２、第２のスタック２２４、お
よび第３のスタック２２６内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック２２２、第２のスタック
２２４、および第３のスタック２２６の周期構造の各々のピッチは、好ましくは１０ｎｍ
～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。
図２Ａに見られるように、４半分２１２、２１４、２１６、および２１８の各々におい
て、第１のスタック２２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸２３２を含む第１
の平面２３１と、第２のスタック２２４と交差し、その中に位置する複数の第２の軸２３
４を含む第２の平面２３３と、第３のスタック２２６と交差し、その中に位置する複数の
第３の軸２３６を含む第３の平面２３５とが画定される。４半分２１２、２１４、２１６
、および２１８の各々における第１のスタック２２２、第２のスタック２２４、および第
３のスタック２２６の向きに応じて、第１の平面２３１、第２の平面２３３、および第３
の平面２３５の各々は、ｘｚ平面またはｙｚ平面のいずれかであり、第１の軸２３２、第
２の軸２３４、および第３の軸２３６は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半
分２１２、２１４、２１６、および２１８の各々において、第１の平面２３１、第２の平
面２３３、および第３の平面２３５はすべて互いに平行であることが理解されよう。
図２Ｂに特に見られるように、第１のスタック２２２は、第１の層２０２とともに形成
された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）２４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ２４２は
、第１のスタック軸２３２のうちの１つに沿って、Ｄとして指定されたＳ１Ｐ１ピッチを
有する。第１のスタック２２２は、第２の層２０４とともに形成された第１のスタックの
第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）２４４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ ２４４は、第１のスタック
軸２３２のうちのもう１つに沿って、Ｅとして指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ２４２およびＳ１Ｐ２ ２４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第１のスタック２２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン２５０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１のスタッ
クモアレパターン２５０は、ピッチＦ１によって特徴付けられ、ピッチＦ１は、等式４に
示すように、ピッチＤおよびＥの関数である。
好ましくは、第１のスタック２２２は、モアレパターン２５０に影響を及ぼす第３の層
２０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第１のスタック２２２は、第１
のスタック軸２３２に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構
造、またはモアレパターン２５０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など
、モアレパターン２５０に影響を及ぼさない第３の層２０６とともに形成された周期構造
を含むことができる。
図２Ｃに特に見られるように、第２のスタック２２４は、第２の層２０４とともに形成
された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）２５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ２５２は
、第２のスタック軸２３４のうちの１つに沿って、ｆＥとして指定されたＳ２Ｐ１ピッチ
を有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ１ピッチｆＥは、ｆとして指定された第２のスタック乗算
因子によって、Ｓ１Ｐ２ピッチＥに関係付けられる。第２のスタック乗算因子ｆは、任意
の正の数とすることができる。第２のスタック２２４は、第３の層２０６とともに形成さ
れた第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）２５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ ２５
４は、第２のスタック軸２３４のうちのもう１つに沿って、ｆＤとして指定されたＳ２Ｐ
２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ２ピッチｆＤは、第２のスタック乗算因子ｆによ
ってＳ１Ｐ１ピッチＤに関係付けられる。Ｓ２Ｐ２ピッチｆＤをＳ１Ｐ１ピッチＤに関係
付ける第２のスタック乗算因子ｆは、Ｓ２Ｐ１ピッチｆＥをＳ１Ｐ２ピッチＥに関係付け
る第２のスタック乗算因子ｆと同じ値を有することが理解されよう。本発明の一実施形態
では、ｆの値は１であり、したがってＳ２Ｐ１ピッチｆＥはＳ１Ｐ２ピッチＥに同一であ
り、Ｓ２Ｐ２ピッチｆＤはＳ１Ｐ１ピッチＤに同一である。
Ｓ２Ｐ１ ２５２およびＳ２Ｐ２ ２５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第２のスタック２２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン２６０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２のスタッ
クモアレパターン２６０は、ピッチＦ２によって特徴付けられ、ピッチＦ２は、等式５に
示すように、第２のスタック乗算因子ｆ、ピッチＤ、およびピッチＥの関数である。
好ましくは、第２のスタック２２４は、モアレパターン２６０に影響を及ぼす第１の層
２０４とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック２２４は、第２
のスタック軸２３４に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構
造、またはモアレパターン２６０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など
、モアレパターン２６０に影響を及ぼさない第１の層２０４とともに形成された周期構造
を含むことができる。
図２Ｄに特に見られるように、第３のスタック２２６は、第１の層２０２とともに形成
された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）２６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ２６２は
、第３のスタック軸２３６のうちの１つに沿って、ｇＤとして指定されたＳ３Ｐ１ピッチ
を有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチｇＤは、ｇとして指定された第３のスタック乗算
因子によって、Ｓ１Ｐ１ピッチＤに関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｇは、任意
の正の数とすることができる。第３のスタック２２６は、第３の層２０６とともに形成さ
れた第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）２６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ２６
４は、第３のスタック軸２３６のうちのもう１つに沿って、ｇＥとして指定されたＳ３Ｐ
２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチｇＥは、第３のスタック乗算因子ｇによ
ってＳ１Ｐ２ピッチＥに関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチｇＥをＳ１Ｐ２ピッチＥに関係
付ける第３のスタック乗算因子ｇは、Ｓ３Ｐ１ピッチｇＤをＳ１Ｐ１ピッチＤに関係付け
る第３のスタック乗算因子ｇと同じ値を有することが理解されよう。本発明の一実施形態
では、ｇの値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチｇＤはＳ１Ｐ１ピッチＤに同一であ
り、Ｓ３Ｐ２ピッチｇＥはＳ１Ｐ２ピッチＥに同一である。
Ｓ３Ｐ１ ２６２およびＳ３Ｐ２ ２６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第３のスタック２２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン２７０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３のスタッ
クモアレパターン２７０は、ピッチＦ３によって特徴付けられ、ピッチＦ３は、等式６に
示すように、第３のスタック乗算因子ｇ、ピッチＤ、およびピッチＥの関数である。
好ましくは、第３のスタック２２６は、モアレパターン２７０に影響を及ぼす第２の層
２０４とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック２２６は、第３
のスタック軸２３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構
造、またはモアレパターン２７０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など
、モアレパターン２７０に影響を及ぼさない第２の層２０４とともに形成された周期構造
を含むことができる。
層２０２、２０４、および２０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ましくは
、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用し
て測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピー
タスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００
である。ピッチＤ、Ｅ、ｆＤ、ｆＥ、ｇＤ、およびｇＥは、標的２００の画像を生成する
ために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しか
し、ピッチＦ１、Ｆ２、およびＦ３の各々は、標的２００の画像を生成するために使用さ
れる位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図３Ａを次に参照すると、図３Ａは、標的３００によって形成される多層半導体デバイ
スウエハの層１０２、１０４、および１０６（図１）、または２０２、２０４、および２
０６（図２Ａ～図２Ｄ）などの第１の層３０２、第２の層３０４、および第３の層３０６
間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平行の方向において、標的１００（図１）または標
的２００（図２Ａ～図２Ｄ）などの多層モアレ標的３００を使用して、位置ずれを計算す
る好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。図３Ｂおよび図３Ｃをさらに参照する
と、図３Ｂおよび図３Ｃは、それぞれ図３Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態
の簡略化された絵図である。
標的２００（図２Ａ～図２Ｄ）を利用するとき、図３Ａ～図３Ｃを参照して説明する方
法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１度だけ実行
することができることが理解されるが、典型的には、図３Ａ～図３Ｃに説明する方法は、
ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行される。標的１
００（図１）を利用するとき、第１のスタック軸１３２、第２のスタック軸１３４、およ
び第３のスタック軸１３６が平行になる１つの方向においてのみ、位置ずれを計算するこ
とができることも理解されよう。
第１のステップ３０７で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図３
Ａおよび図３Ｂの方法で標的１００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は、第１の
スタック軸１３２、第２のスタック軸１３４、および第３のスタック軸１３６が平行にな
る方向になるように自動的に選択される。図３Ａおよび図３Ｂの方法で標的２００を使用
するとき、４半分２１４および２１８の構造は、ｘ軸に平行の方向において位置ずれを測
定するために利用され、４半分２１２および２１６の構造は、ｙ軸に平行の方向における
位置ずれを測定するために利用される。
好ましくは、次のステップ３０９で、標的３００の画像が、調整可能な偏光、波長、お
よび開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮像位
置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチＡ、Ｂ、ｄＡ
、ｄＢ、ｅＡ、ｅＢ、Ｄ、Ｅ、ｆＤ、ｆＥ、ｇＤ、およびｇＥは、標的３００の画像を生
成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない
ことに留意されたい。しかし、ピッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｆ１、Ｆ２、およびＦ３の各々
は、標的３００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に
分解可能であることが好ましい。
次のステップ３１１で、図３Ｂおよび図３Ｃに見られるように、第１の関心領域３１２
、第２の関心領域３１４、および第３の関心領域３１６は、ステップ３０７で選択された
４半分において、第１のスタック１２２、第２のスタック１２４、および第３のスタック
１２６（図１）、または第１のスタック２２２、第２のスタック２２４、および第３のス
タック２２６（図２Ａ～図２Ｄ）など、それぞれの第１のスタック３２２、第２のスタッ
ク３２４、および第３のスタック３２６の各々に対して選択される。図３Ｂおよび図３Ｃ
の図示の実施形態に見られるように、第１の関心領域３１２、第２の関心領域３１４、お
よび第３の関心領域３１６は、好ましくは、第１のスタック３２２内に完全に位置する第
１の関心領域３１２に対して示すように、それぞれの第１のスタック３２２、第２のスタ
ック３２４、および第３のスタック３２６の各々に完全に位置するが、第１の関心領域３
１２、第２の関心領域３１４、および第３の関心領域３１６は、それぞれの第２のスタッ
ク３２４および第３のスタック３２６を越えて延びる関心領域３１４および３１６に対し
て示すように、それぞれの第１のスタック３２２、第２のスタック３２４、および第３の
スタック３２６を越えて延びることもできることが理解されよう。図３Ｂおよび図３Ｃに
示す関心領域３１２、３１４、および３１６は、代表的な関心領域であり、ステップ３１
１で他の好適な関心領域を選択することもできることがさらに理解されよう。
次のステップ３３１で、図３Ｂおよび図３Ｃに見られるように、ステップ３１１で選択
された第１の関心領域３１２のすべてのインスタンス間の対称点３３２の場所が計算され
る。次のステップ３３３で、図３Ｂおよび図３Ｃに見られるように、ステップ３１１で選
択された第２の関心領域３１４のすべてのインスタンス間の対称点３３４の場所が計算さ
れる。次のステップ３３５で、図３Ｂおよび図３Ｃに見られるように、ステップ３１１で
選択された第３の関心領域３１６のすべてのインスタンス間の対称点３３６の場所が計算
される。
次のステップ３３７で、ステップ３０７で選択された方向における、ステップ３３１で
識別された第１の１つ以上の関心領域３１２の対称点３３２の場所と、ステップ３３３で
識別された第２の１つ以上の関心領域３１４の対称点３３４の場所との間の距離が計算さ
れる。ステップ３３７で見出される距離は、利得Ｇ１によって分割され、利得Ｇ１は、標
的１００の場合、等式７ａに示すように、ピッチＡおよびピッチＢの関数である。
利得Ｇ１はまた、標的２００の場合、等式７ｂに示すように、ピッチＤおよびピッチＥ
の関数である。
この結果は、ステップ３０７で選択された方向における第１の層３０２と第３の層３０
６との間の位置ずれとして報告される。ステップ３３７で計算される距離に加えて、この
方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調
整方向は、ピッチＡおよびピッチＢまたはピッチＤおよびピッチＥの相対値の関数、なら
びに層３０２および３０６のうちのどちらが調整されるかである。
次のステップ３３９で、ステップ３０７で選択された方向における、ステップ３３１で
識別された第１の１つ以上の関心領域３１２の対称点３３２の場所と、ステップ３３５で
識別された第３の１つ以上の関心領域３１６の対称点３３６の場所との間の距離が計算さ
れる。ステップ３３９で見出される距離は、利得Ｇ２によって分割され、利得Ｇ２は、標
的１００の場合、等式８ａに示すように、ピッチＡおよびピッチＢの関数である。
利得Ｇ２はまた、標的２００の場合、等式８ｂに示すように、ピッチＤおよびピッチＥ
の関数である。
この結果は、ステップ３０７で選択された方向における第２の層３０４と第３の層３０
６との間の位置ずれとして報告される。ステップ３３９で計算される距離に加えて、この
方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調
整方向は、ピッチＡおよびピッチＢまたはピッチＤおよびピッチＥの相対値の関数、なら
びに層３０４および３０６のうちのどちらが調整されるかである。
次のステップ３４１で、ステップ３３７で報告された位置ずれ値と、ステップ３３９で
報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ３４１で計算された差は、ステ
ップ３０７で選択された方向における第１の層３０２と第２の層３０４との間の位置ずれ
として報告される。ステップ３４１で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、上
、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチＡ
およびピッチＢまたはピッチＤおよびピッチＥの相対値の関数、ならびに層３０２および
３０４のうちのどちらが調整されるかである。
図４を次に参照すると、図４は、本発明の多層モアレ標的４００の別の実施形態の簡略
化された図である。図４は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元
の図を含み、本明細書では、これら３つの次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙ
ｚ平面と呼ぶ。図４は概してｘｙ平面を示し、図４の拡大図Ａ、Ｂ、およびＣはｘｚ平面
に平行の平面を示すことに留意されたい。
標的４００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デバ
イスウエハ上に、少なくとも第１の層４０２、第２の層４０４、および第３の層４０６が
形成される。第１の層４０２、第２の層４０４、および第３の層４０６の各々は、ｘｙ平
面に平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層４０２、第２の層４０
４、および第３の層４０６は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はな
い。好ましくは、第１の層４０２、第２の層４０４、および第３の層４０６間のいずれの
材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図４に示す実施形態では
、第１の層４０２は、第２の層４０４および第３の層４０６の下に位置し、第３の層４０
６は、第１の層４０２および第２の層４０４の上に位置する。しかし、層４０２、４０４
、および４０６は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置することができる
ことが理解されよう。
図４は、標的４００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形態では、標的４０
０は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、図５Ａ～図５Ｄおよ
び図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な標的は、図４に示す構造
の複数のインスタンスを含むことができ、それらの複数のインスタンスは、様々な形で配
置することができる。
好ましくは、標的４００は、第１の周期構造スタック４２２、第２の周期構造スタック
４２４、および第３の周期構造スタック４２６を含む。第１のスタック４２２、第２のス
タック４２４、および第３のスタック４２６の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周
期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック４２２、第２のスタック４２４、
および第３のスタック４２６のうちのいずれも、互いに重複しない。
図４では、第１のスタック４２２、第２のスタック４２４、および第３のスタック４２
６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形成された状態で示されているが、本発
明の他の実施形態では、第１のスタック４２２、第２のスタック４２４、および第３のス
タック４２６の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解
されよう。第１のスタック４２２、第２のスタック４２４、および第３のスタック４２６
内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形成することができることが
さらに理解されよう。第１のスタック４２２、第２のスタック４２４、および第３のスタ
ック４２６の周期構造の各々のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ま
しくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。
第１のｘｚ平面４３１が、第１のスタック４２２と交差する。複数の第１の軸４３２が
、第１のｘｚ平面４３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面４３３が、第２
のスタック４２４と交差する。複数の第２の軸４３４が、第２のｘｚ平面４３３内に位置
し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面４３５が、第３のスタック４２６と交差する。複
数の第３の軸４３６が、第３のｘｚ平面４３５内に位置し、ｘ軸に平行である。
拡大図Ａに特に見られるように、第１のスタック４２２は、第１の層４０２とともに形
成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）４４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ４４２
は、第１のスタック軸４３２のうちの１つに沿って、Ｈとして指定されたＳ１Ｐ１ピッチ
を有する。第１のスタック４２２は、第２の層４０４とともに形成された第１のスタック
の第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）４４４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ ４４４は、第１のスタッ
ク軸４３２のうちのもう１つに沿って、Ｉとして指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ４４２およびＳ１Ｐ２ ４４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第１のスタック４２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン４５０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１のスタッ
クモアレパターン４５０は、ピッチＪ１によって特徴付けられ、ピッチＪ１は、等式９に
示すように、ピッチＨおよびＩの関数である。
好ましくは、第１のスタック４２２は、モアレパターン４５０に影響を及ぼす第３の層
４０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第１のスタック４２２は、ｙ軸
に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン４５０に影響を及ぼさ
ないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン４５０に影響を及ぼさない第３
の層４０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
拡大図Ｂに見られるように、第２のスタック４２４は、第１の層４０２とともに形成さ
れた第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）４５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ４５２は、
第１のスタック軸４３４のうちの１つに沿って、Ｋとして指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有
する。第２のスタック４２４は、第２の層４０４とともに形成された第２のスタックの第
２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）４５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ ４５４は、第２のスタック軸
４３４のうちのもう１つに沿って、Ｌとして指定されたＳ２Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ２Ｐ１ ４５２およびＳ２Ｐ２ ４５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第２のスタック４２４を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン４６０を見
ることができることが理解されよう。第２のスタックモアレパターン４６０は、ピッチＪ
２によって特徴付けられ、ピッチＪ２は、等式１０に示すように、ピッチＫおよびＬの関
数である。
好ましくは、第２のスタック４２４は、モアレパターン４６０に影響を及ぼす第３の層
４０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック４２４は、ｙ軸
に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン４６０に影響を及ぼさ
ないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン４６０に影響を及ぼさない第３
の層４０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
拡大図Ｃに特に見られるように、第３のスタック４２６は、第２の層４０４とともに形
成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）４６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ４６２
は、第３のスタック軸４３６のうちの１つに沿って、ｈＬとして指定されたＳ３Ｐ１ピッ
チを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチｈＬは、ｈとして指定された第３のスタック乗
算因子によって、Ｓ２Ｐ２ピッチＬに関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｈは、任
意の正の数とすることができる。第３のスタック４２６は、第３の層４０６とともに形成
された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）４６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ４
６４は、第３のスタック軸４３６のうちのもう１つに沿って、ｈＫとして指定されたＳ３
Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチｈＫは、第３のスタック乗算因子ｈに
よってＳ２Ｐ１ピッチＫに関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチｈＫをＳ２Ｐ１ピッチＫに関
係付ける第３のスタック乗算因子ｈは、Ｓ３Ｐ１ピッチｈＬをＳ２Ｐ２ピッチＬに関係付
ける第３のスタック乗算因子ｈと同じ値を有することが理解されよう。本発明の一実施形
態では、ｈの値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチｈＬはＳ２Ｐ２ピッチＬに同一で
あり、Ｓ３Ｐ２ピッチｈＫはＳ２Ｐ１ピッチＫに同一である。
Ｓ３Ｐ１ ４６２およびＳ３Ｐ２ ４６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第３のスタック４２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン４７０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３のスタッ
クモアレパターン４７０は、ピッチＪ３によって特徴付けられ、ピッチＪ３は、等式１１
に示すように、第３のスタック乗算因子ｈ、ピッチＫ、およびピッチＬの関数である。
好ましくは、第３のスタック４２６は、モアレパターン４７０に影響を及ぼす第１の層
４０２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック４２６は、ｙ軸
に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン４７０に影響を及ぼさ
ないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン４７０に影響を及ぼさない第１
の層４０２とともに形成された周期構造を含むことができる。
層４０２、４０４、および４０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ましくは
、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用し
て測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピー
タスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００
である。ピッチＩ、Ｈ、Ｋ、Ｌ、ｈＫ、およびｈＬは、標的４００の画像を生成するため
に使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しかし、
ピッチＪ１、Ｊ２、およびＪ３の各々は、標的４００の画像を生成するために使用される
位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図５Ａ～図５Ｄを次に参照すると、図５Ａ～図５Ｄは、本発明の多層モアレ標的５００
の別の実施形態の簡略化された図である。図５Ａ～図５Ｄは、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸に
よって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つの次元をそれぞ
れｘｙ平面およびｘｚ平面と呼ぶ。図５Ａは概してｘｙ平面を示し、図５Ｂ、図５Ｃ、お
よび図５Ｄはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留意されたい。
標的５００は、図４を参照して本明細書に上述した標的４００の代替配列の一例であり
、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述することに留意されたい。標
的５００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デバイス
ウエハ上に、少なくとも第１の層５０２、第２の層５０４、および第３の層５０６が形成
される。第１の層５０２、第２の層５０４、および第３の層５０６の各々は、ｘｙ平面に
平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層５０２、第２の層５０４、
および第３の層５０６は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はない。
好ましくは、第１の層５０２、第２の層５０４、および第３の層５０６間のいずれの材料
も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図５Ａ～図５Ｄに示す実施形
態では、第１の層５０２は、第２の層５０４および第３の層５０６の下に位置し、第３の
層５０６は、第１の層５０２および第２の層５０４の上に位置する。しかし、層５０２、
５０４、および５０６は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置することが
できることが理解されよう。
図５Ａに特に見られるように、標的５００は、４つの標的４半分５１２、５１４、５１
６、および５１８を含む。図５Ａに示す実施形態では、標的４半分５１２、５１４、５１
６、および５１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは、９０°の整数倍数だけ
、他の標的４半分５１２、５１４、５１６、および５１８の各々のｘｙ平面内の回転方向
とは異なる。加えて、標的５００は、好ましくは、ｘ方向もしくはｙ方向または両方のい
ずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本発明の好ましい実施形態によれば、
標的５００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的５００の全体が、ｘ方向における単一の
対称点およびｙ方向における単一の対称点によって特徴付けられるように設計される。し
かし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態にあるときは、標的５００の様々な要素が
、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分５１２、５１４、５１６、および５１８の各々は、第１の周期構造スタック
５２２、第２の周期構造スタック５２４、および第３の周期構造スタック５２６を含む。
第１のスタック５２２、第２のスタック５２４、および第３のスタック５２６の各々は、
１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック
５２２、第２のスタック５２４、および第３のスタック５２６のうちのいずれも、互いに
重複しない。図５Ａ～図５Ｄで、第１のスタック５２２は、第２のスタック５２４および
第３のスタック５２６より、標的５００の中心の近くに位置する状態で示されており、第
３のスタック５２６は、第１のスタック５２２および第２のスタック５２４より、標的５
００の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタック５２２、第２
のスタック５２４、および第３のスタック５２６は、実際には、互いに対してｘｙ平面に
対して任意の好適な配置で配置することができる。
図５Ａ～図５Ｄに示す実施形態では、第１のスタック５２２、第２のスタック５２４、
および第３のスタック５２６の周期構造の各々は、複数の線および空間から形成された状
態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック５２２、第２のスタッ
ク５２４、および第３のスタック５２６の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成す
ることができることが理解されよう。第１のスタック５２２、第２のスタック５２４、お
よび第３のスタック５２６内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック５２２、第２のスタック
５２４、および第３のスタック５２６の周期構造の各々のピッチは、好ましくは１０ｎｍ
～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。
図５Ａに見られるように、４半分５１２、５１４、５１６、および５１８の各々におい
て、第１のスタック５２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸５３２を含む第１
の平面５３１と、第２のスタック５２４と交差し、その中に位置する複数の第２の軸５３
４を含む第２の平面５３３と、第３のスタック５２６と交差し、その中に位置する複数の
第３の軸５３６を含む第３の平面５３５とが画定される。４半分５１２、５１４、５１６
、および５１８の各々に対する第１のスタック５２２、第２のスタック５２４、および第
３のスタック５２６の向きに応じて、第１の平面５３１、第２の平面５３３、および第３
の平面５３５の各々は、ｘｚ平面またはｙｚ平面のいずれかであり、第１の軸５３２、第
２の軸５３４、および第３の軸５３６は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半
分５１２、５１４、５１６、および５１８の各々において、第１の平面５３１、第２の平
面５３３、および第３の平面５３５はすべて互いに平行であることが理解されよう。
図５Ｂに特に見られるように、第１のスタック５２２は、第１の層５０２とともに形成
された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）５４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ５４２は
、第１のスタック軸５３２のうちの１つに沿って、Ｍとして指定されたＳ１Ｐ１ピッチを
有する。第１のスタック５２２は、第２の層５０４とともに形成された第１のスタックの
第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）５４４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ ５４４は、第１のスタック
軸５３２のうちのもう１つに沿って、Ｎとして指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ５４２およびＳ１Ｐ２ ５４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第１のスタック５２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン５５０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１のスタッ
クモアレパターン５５０は、ピッチＯ１によって特徴付けられ、ピッチＯ１は、等式１２
に示すように、ピッチＭおよびＮの関数である。
好ましくは、第１のスタック５２２は、モアレパターン５５０に影響を及ぼす第３の層
５０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第１のスタック５２２は、第１
のスタック軸５３２に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構
造、またはモアレパターン５５０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など
、モアレパターン５５０に影響を及ぼさない第３の層５０６とともに形成された周期構造
を含むことができる。
図５Ｃに特に見られるように、第２のスタック５２４は、第１の層５０２とともに形成
された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）５５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ５５２は
、第２のスタック軸５３４のうちの１つに沿って、Ｐとして指定されたＳ２Ｐ１ピッチを
有する。第２のスタック５２４は、第２の層５０４とともに形成された第２のスタックの
第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）５５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ ５５４は、第２のスタック
軸５３４のうちのもう１つに沿って、Ｑとして指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ２Ｐ１ ５５２およびＳ２Ｐ２ ５５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第２のスタック５２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン５６０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２のスタッ
クモアレパターン５６０は、ピッチＯ２によって特徴付けられ、ピッチＯ２は、等式１３
に示すように、ピッチＰおよびＱの関数である。
好ましくは、第２のスタック５２４は、モアレパターン５６０に影響を及ぼす第３の層
５０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック５２４は、第２
のスタック軸５３４に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構
造、またはモアレパターン５６０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など
、モアレパターン５６０に影響を及ぼさない第３の層５０６とともに形成された周期構造
を含むことができる。
図５Ｄに特に見られるように、第３のスタック５２６は、第２の層５０４とともに形成
された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）５６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ５６２は
、第３のスタック軸５３６のうちの１つに沿って、ｋＱとして指定されたＳ３Ｐ１ピッチ
を有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチｋＱは、ｋとして指定された第３のスタック乗算
因子によって、Ｓ２Ｐ２ピッチＱに関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｋは、任意
の正の数とすることができる。第３のスタック５２６は、第３の層５０６とともに形成さ
れた第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）５６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ５６
４は、第３のスタック軸５３６のうちのもう１つに沿って、ｋＰとして指定されたＳ３Ｐ
２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチｋＰは、第３のスタック乗算因子ｋによ
ってＳ２Ｐ１ピッチＰに関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチｋＰをＳ２Ｐ１ピッチＰに関係
付ける第３のスタック乗算因子ｋは、Ｓ３Ｐ１ピッチｋＱをＳ２Ｐ２ピッチＱに関係付け
る第３のスタック乗算因子ｋと同じ値を有することが理解されよう。本発明の一実施形態
では、ｋの値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチｋＱはＳ２Ｐ２ピッチＱに同一であ
り、Ｓ３Ｐ２ピッチｋＰはＳ２Ｐ１ピッチＰに同一である。
Ｓ３Ｐ１ ５６２およびＳ３Ｐ２ ５６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第３のスタック５２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン５７０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３のスタッ
クモアレパターン５７０は、ピッチＯ３によって特徴付けられ、ピッチＯ３は、等式１４
に示すように、第３のスタック乗算因子ｋ、ピッチＰ、およびピッチＱの関数である。
好ましくは、第３のスタック５２６は、モアレパターン５７０に影響を及ぼす第１の層
５０２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック５２６は、第３
のスタック軸５３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構
造、またはモアレパターン５７０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など
、モアレパターン５７０に影響を及ぼさない第１の層５０２とともに形成された周期構造
を含むことができる。
層５０２、５０４、および５０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ましくは
、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用し
て測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピー
タスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００
である。ピッチＭ、Ｎ、Ｐ、Ｑ、ｋＰ、およびｋＱは、標的５００の画像を生成するため
に使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しかし、
ピッチＯ１、Ｏ２、およびＯ３の各々は、標的５００の画像を生成するために使用される
位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図６Ａを次に参照すると、図６Ａは、標的６００によって形成される多層半導体デバイ
スウエハの層４０２、４０４、および４０６（図４）、または５０２、５０４、および５
０６（図５Ａ～図５Ｄ）などの第１の層６０２、第２の層６０４、および第３の層６０６
間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平行の方向において、標的４００（図４）または標
的５００（図５Ａ～図５Ｄ）などの多層モアレ標的６００を使用して、位置ずれを計算す
る好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。図６Ｂおよび図６Ｃをさらに参照する
と、図６Ｂおよび図６Ｃは、それぞれ図６Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態
の簡略化された絵図である。
標的５００（図５Ａ～図５Ｄ）を利用するとき、図６Ａ～図６Ｃを参照して説明する方
法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１度だけ実行
することができることが理解されるが、典型的には、図６Ａ～図６Ｃに説明する方法は、
ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行される。標的４
００（図４）を利用するとき、第１のスタック軸４３２、第２のスタック軸４３４、およ
び第３のスタック軸４３６が平行になる１つの方向においてのみ、位置ずれを計算するこ
とができることも理解されよう。
第１のステップ６０７で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図６
Ａおよび図６Ｂの方法で標的４００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は、第１の
スタック軸４３２、第２のスタック軸４３２、および第３のスタック軸４３６が平行にな
る方向になるように自動的に選択される。図６Ａおよび図６Ｂの方法で標的５００を使用
するとき、４半分５１４および５１８の構造は、ｘ軸に平行の方向において位置ずれを測
定するために利用され、４半分５１２および５１６の構造は、ｙ軸に平行の方向における
位置ずれを測定するために利用される。
好ましくは、次のステップ６０９で、標的６００の画像が、調整可能な偏光、波長、お
よび開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮像位
置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチＩ、Ｈ、Ｌ、
Ｋ、ｈＫ、ｈＬ、Ｍ、Ｎ、Ｐ、Ｑ、ｋＰ、ｋＱは、標的６００の画像を生成するために使
用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はないことに留意され
たい。しかし、ピッチＪ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｏ１、Ｏ２、およびＯ３の各々は、標的６００
の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である
ことが好ましい。
次のステップ６１１で、図６Ｂおよび図６Ｃに見られるように、第１の関心領域６１２
、第２の関心領域６１４、および第３の関心領域６１６は、ステップ６０７で選択された
４半分において、第１のスタック４２２、第２のスタック４２４、および第３のスタック
４２６（図４）、または第１のスタック５２２、第２のスタック５２４、および第３のス
タック５２６（図５Ａ～図５Ｄ）など、それぞれの第１のスタック６２２、第２のスタッ
ク６２４、および第３のスタック６２６の各々に対して選択される。図６Ｂおよび図６Ｃ
の図示の実施形態に見られるように、第１の関心領域６１２、第２の関心領域６１４、お
よび第３の関心領域６１６は、好ましくは、第１のスタック６２２内に完全に位置する第
１の関心領域６１２に対して示すように、それぞれの第１のスタック６２２、第２のスタ
ック６２４、および第３のスタック６２６の各々に完全に位置するが、第１の関心領域６
１２、第２の関心領域６１４、および第３の関心領域６１６は、それぞれの第２のスタッ
ク６２４および第３のスタック６２６を越えて延びる関心領域６１４および６１６に対し
て示すように、それぞれの第１のスタック６２２、第２のスタック６２４、および第３の
スタック６２６を越えて延びることもできることが理解されよう。図６Ｂおよび図６Ｃに
示す関心領域６１２、６１４、および６１６は、代表的な関心領域であり、ステップ６１
１で他の好適な関心領域を選択することもできることがさらに理解されよう。
次のステップ６３１で、図６Ｂおよび図６Ｃに見られるように、ステップ６１１で選択
された第１の関心領域６１２のすべてのインスタンス間の対称点６３２の場所が計算され
る。次のステップ６３３で、図６Ｂおよび図６Ｃに見られるように、ステップ６１１で選
択された第２の関心領域６１４のすべてのインスタンス間の対称点６３４の場所が計算さ
れる。次のステップ６３５で、図６Ｂおよび図６Ｃに見られるように、ステップ６１１で
選択された第３の関心領域６１６のすべてのインスタンス間の対称点６３６の場所が計算
される。
次のステップ６３７で、ステップ６０７で選択された方向における、ステップ６３１で
識別された第１の１つ以上の関心領域６１２の対称点６３２の場所と、ステップ６３３で
識別された第２の１つ以上の関心領域６１４の対称点６３４の場所との間の距離が計算さ
れる。ステップ６３７で見出される距離は、利得Ｒ１によって分割され、利得Ｒ１は、標
的４００の場合、等式１５ａに示すように、ピッチＨ、Ｉ、Ｋ、およびＬの関数である。
利得Ｒ１はまた、標的５００の場合、等式１５ｂに示すように、ピッチＭ、Ｎ、Ｐ、お
よびＱの関数である。
この結果は、ステップ６０７で選択された方向における第１の層６０２と第２の層６０
４との間の位置ずれとして報告される。ステップ６３７で計算される距離に加えて、この
方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調
整方向は、ピッチＨおよびＩおよびピッチＫおよびＬまたはピッチＭおよびＮおよびピッ
チＰおよびＱの相対値の関数、ならびに層６０２および６０４のうちのどちらが調整され
るかである。
次のステップ６３９で、ステップ６０７で選択された方向における、ステップ６３３で
識別された第２の１つ以上の関心領域６１４の対称点６３４の場所と、ステップ６３５で
識別された第３の１つ以上の関心領域６１６の対称点６３６の場所との間の距離が計算さ
れる。ステップ６３９で見出される距離は、利得Ｒ２によって分割され、利得Ｒ２は、標
的４００の場合、等式１６ａに示すように、ピッチＫおよびピッチＬの関数である。
利得Ｒ２はまた、標的５００の場合、等式１６ｂに示すように、ピッチＰおよびピッチ
Ｑの関数である。
この結果は、ステップ６０７で選択された方向における第１の層６０２と第３の層６０
６との間の位置ずれとして報告される。ステップ６３９で計算される距離に加えて、この
方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調
整方向は、ピッチＨおよびＩならびにピッチＫおよびＬまたはピッチＭおよびＮならびに
ピッチＰおよびＱの相対値の関数、ならびに層６０２および６０６のうちのどちらが調整
されるかである。
次のステップ６４１で、ステップ６３７で報告された位置ずれ値と、ステップ６３９で
報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ６４１で計算された差は、ステ
ップ６０７で選択された方向における第１の層６０２と第３の層６０６との間の位置ずれ
として報告される。ステップ６４１で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、上
、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチＨ
およびＩならびにピッチＫおよびＬまたはピッチＭおよびＮならびにピッチＰおよびＱの
相対値の関数、ならびに層６０２および６０６のうちのどちらが調整されるかである。
図６Ａ～図６Ｃを参照して本明細書に上述した方法の関連部分は、形成される層６０２
、６０４、および６０６のうちの最初の２つのみを使用して、それらの層のうちの第３の
層を形成する前に実行することができることが理解されよう。本明細書に上述したように
、層６０２、６０４、および６０６は、互いに対して任意の好適な順序で形成することが
できる。
図７を次に参照すると、図７は、本発明の多層モアレ標的７００の別の実施形態の簡略
化された図である。図７は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元
の図を含み、本明細書では、これら３つの次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙ
ｚ平面と呼ぶ。図７は概してｘｙ平面を示し、図７の拡大図Ａ、Ｂ、およびＣはｘｚ平面
に平行の平面を示すことに留意されたい。
標的７００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デバ
イスウエハ上に、少なくとも第１の層７０２、第２の層７０４、および第３の層７０６が
形成される。第１の層７０２、第２の層７０４、および第３の層７０６の各々は、ｘｙ平
面に平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層７０２、第２の層７０
４、および第３の層７０６は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はな
い。好ましくは、第１の層７０２、第２の層７０４、および第３の層７０６間のいずれの
材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図７に示す実施形態では
、第１の層７０２は、第２の層７０４および第３の層７０６の下に位置し、第３の層７０
６は、第１の層７０２および第２の層７０４の上に位置する。しかし、層７０２、７０４
、および７０６は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置することができる
ことが理解されよう。
図７は、標的７００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形態では、標的７０
０は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、図８Ａ～図８Ｄおよ
び図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な標的は、図７に示す構造
の複数のインスタンスを含むことができ、それらの複数のインスタンスは、様々な形で配
置することができる。
好ましくは、標的７００は、第１の周期構造スタック７２２、第２の周期構造スタック
７２４、および第３の周期構造スタック７２６を含む。第１のスタック７２２、第２のス
タック７２４、および第３のスタック７２６の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周
期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック７２２、第２のスタック７２４、
および第３のスタック７２６のうちのいずれも、互いに重複しない。
図７では、第１のスタック７２２、第２のスタック７２４、および第３のスタック７２
６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形成された状態で示されているが、本発
明の他の実施形態では、第１のスタック７２２、第２のスタック７２４、および第３のス
タック７２６の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解
されよう。第１のスタック７２２、第２のスタック７２４、および第３のスタック７２６
内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形成することができることが
さらに理解されよう。第１のスタック７２２、第２のスタック７２４、および第３のスタ
ック７２６の周期構造の各々のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ま
しくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。
第１のｘｚ平面７３１が、第１のスタック７２２と交差する。複数の第１の軸７３２が
、第１のｘｚ平面７３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面７３３が、第２
のスタック７２４と交差する。複数の第２の軸７３４が、第２のｘｚ平面７３３内に位置
し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面７３５が、第３のスタック７２６と交差する。複
数の第３の軸７３６が、第３のｘｚ平面７３５内に位置し、ｘ軸に平行である。
拡大図Ａに特に見られるように、第１のスタック７２２は、第１の層７０２とともに形
成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）７４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ７４２
は、第１のスタック軸７３２のうちの１つに沿って、Ｓとして指定されたＳ１Ｐ１ピッチ
を有する。好ましくは、第１のスタック７２２は、第１のスタック７２２を撮像するとき
、Ｓ１Ｐ１ ７４２とともにモアレパターンを生じさせるはずの第２の層７０４または第
３の層７０６のいずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第１のスタッ
ク７２２は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、または第１のスタック７２
２を撮像するときにモアレパターンを生じさせないピッチサイズを有する周期構造など、
第１のスタック７２２を撮像するときにモアレパターンを生じさせない第２の層７０４ま
たは第３の層７０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
拡大図Ｂに特に見られるように、第２のスタック７２４は、第１の層７０２とともに形
成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）７５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ７５２
は、第２のスタック軸７３４のうちの１つに沿って、Ｔとして指定されたＳ２Ｐ１ピッチ
を有する。第２のスタック７２４は、第２の層７０４とともに形成された第２のスタック
の第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）７５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ ７５４は、第２のスタッ
ク軸７３４のうちのもう１つに沿って、Ｕとして指定されたＳ２Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ２Ｐ１ ７５２およびＳ２Ｐ２ ７５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第２のスタック７２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン７６０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２のスタッ
クモアレパターン７６０は、ピッチＶ２によって特徴付けられ、ピッチＶ２は、等式１７
に示すように、ピッチＴおよびピッチＵの関数である。
好ましくは、第２のスタック７２４は、モアレパターン７６０に影響を及ぼす第３の層
７０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック７２４は、ｙ軸
に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン７６０に影響を及ぼさ
ないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン７６０に影響を及ぼさない第３
の層７０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
拡大図Ｃに特に見られるように、第３のスタック７２６は、第２の層７０４とともに形
成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）７６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ７６２
は、第３のスタック軸７３６のうちの１つに沿って、ｌＵとして指定されたＳ３Ｐ１ピッ
チを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチｌＵは、ｌとして指定された第３のスタック乗
算因子によって、Ｓ２Ｐ２ピッチＵに関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｌは、任
意の正の数とすることができる。第３のスタック７２６は、第３の層７０６とともに形成
された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）７６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ７
６４は、第３のスタック軸７３６のうちのもう１つに沿って、ｌＴとして指定されたＳ３
Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチｌＴは、第３のスタック乗算因子ｌに
よってＳ１Ｐ１ピッチＴに関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチｌＴをＳ２Ｐ１ピッチＴに関
係付ける第３のスタック乗算因子ｌは、Ｓ３Ｐ１ピッチｌＵをＳ２Ｐ２ピッチＵに関係付
ける第３のスタック乗算因子ｌと同じ値を有することが理解されよう。本発明の一実施形
態では、ｌの値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチｌＵはＳ２Ｐ２ピッチＵに同一で
あり、Ｓ３Ｐ２ピッチｌＴはＳ２Ｐ１ピッチＴに同一である。
Ｓ３Ｐ１ ７６２およびＳ３Ｐ２ ７６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第３のスタック７２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン７７０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３のスタッ
クモアレパターン７７０は、ピッチＶ３によって特徴付けられ、ピッチＶ３は、等式１８
に示すように、第３のスタック乗算因子ｌ、ピッチＵ、およびピッチＴの関数である。
好ましくは、第３のスタック７２６は、モアレパターン７７０に影響を及ぼす第１の層
７０２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック７２６は、ｙ軸
に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン７７０に影響を及ぼさ
ないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン７７０に影響を及ぼさない第１
の層７０２とともに形成された周期構造を含むことができる。
層７０２、７０４、および７０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ましくは
、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用し
て測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピー
タスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００
である。ピッチＴ、Ｕ、ｌＵ、およびｌＴは、標的７００の画像を生成するために使用さ
れる位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しかし、ピッチＳ
、Ｖ２、およびＶ３の各々は、標的７００の画像を生成するために使用される位置ずれ計
測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図８Ａ～図８Ｄを次に参照すると、図８Ａ～図８Ｄは、本発明の多層モアレ標的８００
の別の実施形態の簡略化された図である。図８Ａ～図８Ｄは、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸に
よって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つの次元をそれぞ
れｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図８Ａは概してｘｙ平面を示し、図８Ｂ
、図８Ｃ、および図８Ｄはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留意されたい。
標的８００は、図７を参照して本明細書に上述した標的７００の代替配列の一例であり
、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述することに留意されたい。標
的８００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デバイス
ウエハ上に、少なくとも第１の層８０２、第２の層８０４、および第３の層８０６が形成
される。第１の層８０２、第２の層８０４、および第３の層８０６の各々は、ｘｙ平面に
平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層８０２、第２の層８０４、
および第３の層８０６は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はない。
好ましくは、第１の層８０２、第２の層８０４、および第３の層８０６間のいずれの材料
も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図８Ａ～図８Ｄに示す実施形
態では、第１の層８０２は、第２の層８０４および第３の層８０６の下に位置し、第３の
層８０６は、第１の層８０２および第２の層８０４の上に位置する。しかし、層８０２、
８０４、および８０６は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置することが
できることが理解されよう。
図８Ａに特に見られるように、標的８００は、４つの標的４半分８１２、８１４、８１
６、および８１８を含む。図８Ａに示す実施形態では、標的４半分８１２、８１４、８１
６、および８１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは、９０°の整数倍数だけ
、他の標的４半分８１２、８１４、８１６、および８１８の各々のｘｙ平面内の回転方向
とは異なる。加えて、標的８００は、好ましくは、ｘ方向もしくはｙ方向または両方のい
ずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本発明の好ましい実施形態によれば、
標的８００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的８００の全体が、ｘ方向における単一の
対称点およびｙ方向における単一の対称点によって特徴付けられるように設計される。し
かし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態にあるときは、標的８００の様々な要素が
、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分８１２、８１４、８１６、および８１８の各々は、第１の周期構造スタック
８２２、第２の周期構造スタック８２４、および第３の周期構造スタック８２６を含む。
第１のスタック８２２、第２のスタック８２４、および第３のスタック８２６の各々は、
１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック
８２２、第２のスタック８２４、および第３のスタック８２６のうちのいずれも、互いに
重複しない。図８Ａ～図８Ｄで、第１のスタック８２２は、第２のスタック８２４および
第３のスタック８２６より、標的８００の中心の近くに位置する状態で示されており、第
３のスタック８２６は、第１のスタック８２２および第２のスタック８２４より、標的８
００の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタック８２２、第２
のスタック８２４、および第３のスタック８２６は、互いに対してｘｙ平面に対して任意
の好適な配置で配置することができる。
図８Ａ～図８Ｄに示す実施形態では、第１のスタック８２２、第２のスタック８２４、
および第３のスタック８２６の周期構造の各々は、複数の線および空間から形成された状
態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック８２２、第２のスタッ
ク８２４、および第３のスタック８２６の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成す
ることができることが理解されよう。第１のスタック８２２、第２のスタック８２４、お
よび第３のスタック８２６内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック８２２、第２のスタック
８２４、および第３のスタック８２６の周期構造の各々のピッチは、好ましくは１０ｎｍ
～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。
図８Ａに見られるように、４半分８１２、８１４、８１６、および８１８の各々におい
て、第１のスタック８２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸８３２を含む第１
の平面８３１と、第２のスタック８２４と交差し、その中に位置する複数の第２の軸８３
４を含む第２の平面８３３と、第３のスタック８２６と交差し、その中に位置する複数の
第３の軸８３６を含む第３の平面８３５とが画定される。４半分８１２、８１４、８１６
、および８１８の各々における第１のスタック８２２、第２のスタック８２４、および第
３のスタック８２６の向きに応じて、第１の平面８３１、第２の平面８３３、および第３
の平面８３５の各々は、ｘｚ平面またはｙｚ平面のいずれかであり、第１の軸８３２、第
２の軸８３４、および第３の軸８３６は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半
分８１２、８１４、８１６、および８１８の各々において、第１の平面８３１、第２の平
面８３３、および第３の平面８３５はすべて互いに平行であることが理解されよう。
図８Ｂに特に見られるように、第１のスタック８２２は、第１の層８０２とともに形成
された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）８４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ８４２は
、第１のスタック軸８３２のうちの１つに沿って、Ｗとして指定されたＳ１Ｐ１ピッチを
有する。好ましくは、第１のスタック８２２は、第１のスタック８２２を撮像するとき、
Ｓ１Ｐ１ ８４２とともにモアレパターンを生じさせるはずの第２の層８０４または第３
の層８０６のいずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第１のスタック
８２２は、第１のスタック軸８２２に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期
的である周期構造、または第１のスタック８２２を撮像するときにモアレパターンを生じ
させないピッチサイズを有する周期構造など、第１のスタック８２２を撮像するときにモ
アレパターンを生じさせない第２の層８０４または第３の層８０６とともに形成された周
期構造を含むことができる。
図８Ｃに特に見られるように、第２のスタック８２４は、第１の層８０２とともに形成
された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）８５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ８５２は
、第２のスタック軸８３４のうちの１つに沿って、Ｘとして指定されたＳ２Ｐ１ピッチを
有する。第２のスタック８２４は、第２の層８０４とともに形成された第２のスタックの
第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）８５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ ８５４は、第２のスタック
軸８３４のうちのもう１つに沿って、Ｙとして指定されたＳ２Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ２Ｐ１ ８５２およびＳ２Ｐ２ ８５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第２のスタック８２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン８６０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２のスタッ
クモアレパターン８６０は、ピッチＺ２によって特徴付けられ、ピッチＺ２は、等式１９
に示すように、ピッチＸおよびピッチＹの関数である。
好ましくは、第２のスタック８２４は、モアレパターン８６０に影響を及ぼす第３の層
８０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック８２４は、第２
のスタック軸８３４に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構
造、またはモアレパターン８６０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など
、モアレパターン８６０に影響を及ぼさない第３の層８０６とともに形成された周期構造
を含むことができる。
図８Ｄに特に見られるように、第３のスタック８２６は、第２の層８０４とともに形成
された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）８６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ８６２は
、第３のスタック軸８３６のうちの１つに沿って、ｍＹとして指定されたＳ３Ｐ１ピッチ
を有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチｍＹは、ｍとして指定された第３のスタック乗算
因子によって、Ｓ２Ｐ２ピッチＹに関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｍは、任意
の正の数とすることができる。第３のスタック８２６は、第３の層８０６とともに形成さ
れた第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）８６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ８６
４は、第３のスタック軸８３６のうちのもう１つに沿って、ｍＸとして指定されたＳ３Ｐ
２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチｍＸは、第３のスタック乗算因子ｍによ
ってＳ２Ｐ１ピッチＸに関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチｍＸをＳ２Ｐ１ピッチＸに関係
付ける第３のスタック乗算因子ｍは、Ｓ３Ｐ１ピッチｍＹをＳ２Ｐ２ピッチＹに関係付け
る第３のスタック乗算因子ｍと同じ値を有することが理解されよう。本発明の一実施形態
では、ｍの値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチｍＹはＳ２Ｐ２ピッチＹに同一であ
り、Ｓ３Ｐ２ピッチｍＸはＳ２Ｐ１ピッチＸに同一である。
Ｓ３Ｐ１ ８６２およびＳ３Ｐ２ ８６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、した
がって第３のスタック８２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン８７０を見
ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３のスタッ
クモアレパターン８７０は、ピッチＺ３によって特徴付けられ、ピッチＺ３は、等式２０
に示すように、第３のスタック乗算因子ｍ、ピッチＹ、およびピッチＸの関数である。
好ましくは、第３のスタック８２６は、モアレパターン８７０に影響を及ぼす第１の層
８０２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック８２６は、第３
のスタック軸８３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構
造、またはモアレパターン８７０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など
、モアレパターン８７０に影響を及ぼさない第１の層８０２とともに形成された周期構造
を含むことができる。
層８０２、８０４、および８０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ましくは
、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用し
て測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピー
タスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００
である。ピッチＸ、Ｙ、ｍＹ、およびｍＸは、標的８００の画像を生成するために使用さ
れる位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しかし、ピッチＷ
、Ｚ２、およびＺ３の各々は、標的８００の画像を生成するために使用される位置ずれ計
測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図９Ａを次に参照すると、図９Ａは、標的９００によって形成される多層半導体デバイ
スウエハの層７０２、７０４、および７０６（図７）、または８０２、８０４、および８
０６（図８Ａ～図８Ｄ）などの第１の層９０２、第２の層９０４、および第３の層９０６
間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平行の方向において、標的７００（図７）または標
的８００（図８Ａ～図８Ｄ）などの多層モアレ標的９００を使用して、位置ずれを計算す
る好ましい方法を示す簡略化された流れ図である。図９Ｂおよび図９Ｃをさらに参照する
と、図９Ｂおよび図９Ｃは、それぞれ図９Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態
の簡略化された絵図である。
標的８００（図８Ａ～図８Ｄ）を利用するとき、図９Ａ～図９Ｃを参照して説明する方
法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１度だけ実行
することができることが理解されるが、典型的には、図９Ａ～図９Ｃに説明する方法は、
ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行される。標的７
００（図７）を利用するとき、第１のスタック軸７３２、第２のスタック軸７３４、およ
び第３のスタック軸７３６が平行になる１つの方向においてのみ、位置ずれを計算するこ
とができることも理解されよう。
第１のステップ９０７で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図９
Ａおよび図９Ｂの方法で標的７００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は、第１の
スタック軸７３２、第２のスタック軸７３４、および第３のスタック軸７３６が平行にな
る方向になるように自動的に選択される。図９Ａおよび図９Ｂの方法で標的８００を使用
するとき、４半分８１４および８１８の構造は、ｘ軸に平行の方向において位置ずれを測
定するために利用され、４半分８１２および８１６の構造は、ｙ軸に平行の方向における
位置ずれを測定するために利用される。
好ましくは、次のステップ９０９で、標的９００の画像が、調整可能な偏光、波長、お
よび開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮像位
置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチＴ、Ｕ、ｌＵ
、ｌＴ、Ｘ、Ｙ、ｍＹ、およびｍＸは、標的９００の画像を生成するために使用される位
置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はないことに留意されたい。しか
し、ピッチＳ、Ｗ、Ｖ２、Ｖ３、Ｚ２、およびＺ３の各々は、標的９００の画像を生成す
るために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい
。
次のステップ９１１で、図９Ｂおよび図９Ｃに見られるように、第１の関心領域９１２
、第２の関心領域９１４、および第３の関心領域９１６は、ステップ９０７で選択された
４半分において、第１のスタック７２２、第２のスタック７２４、および第３のスタック
７２６（図７）、または第１のスタック８２２、第２のスタック８２４、および第３のス
タック８２６（図８Ａ～図８Ｄ）など、それぞれの第１のスタック９２２、第２のスタッ
ク９２４、および第３のスタック９２６の各々に対して選択される。図９Ｂおよび図９Ｃ
の図示の実施形態に見られるように、第１の関心領域９１２、第２の関心領域９１４、お
よび第３の関心領域９１６は、好ましくは、第１のスタック９２２内に完全に位置する第
１の関心領域９１２に対して示すように、それぞれの第１のスタック９２２、第２のスタ
ック９２４、および第３のスタック９２６の各々に完全に位置するが、第１の関心領域９
１２、第２の関心領域９１４、および第３の関心領域９１６は、それぞれの第２のスタッ
ク９２４および第３のスタック９２６を越えて延びる関心領域９１４および９１６に対し
て示すように、それぞれの第１のスタック９２２、第２のスタック９２４、および第３の
スタック９２６を越えて延びることもできることが理解されよう。図９Ｂおよび図９Ｃに
示す関心領域９１２、９１４、および９１６は、代表的な関心領域であり、ステップ９１
１で他の好適な関心領域を選択することもできることがさらに理解されよう。
次のステップ９３１で、図９Ｂおよび図９Ｃに見られるように、ステップ９１１で選択
された第１の関心領域９１２のすべてのインスタンス間の対称点９３２の場所が計算され
る。次のステップ９３３で、図９Ｂおよび図９Ｃに見られるように、ステップ９１１で選
択された第２の関心領域９１４のすべてのインスタンス間の対称点９３４の場所が計算さ
れる。次のステップ９３５で、図９Ｂおよび図９Ｃに見られるように、ステップ９１１で
選択された第３の関心領域９１６のすべてのインスタンス間の対称点９３６の場所が計算
される。
次のステップ９３７で、ステップ９０７で選択された方向における、ステップ９３１で
識別された第１の１つ以上の関心領域９１２の対称点９３２の場所と、ステップ９３３で
識別された第２の１つ以上の関心領域９１４の対称点９３４の場所との間の距離が計算さ
れる。ステップ９３７で見出される距離は、利得α１によって分割され、利得α１は、標
的７００の場合、等式２１ａに示すように、ピッチＴおよびピッチＵの関数である。
利得α１はまた、標的８００の場合、等式２１ｂに示すように、ピッチＸおよびピッチ
Ｙの関数である。
この結果は、ステップ９０７で選択された方向における第１の層９０２と第２の層９０
４との間の位置ずれとして報告される。ステップ９３７で計算される距離に加えて、この
方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調
整方向は、ピッチＴおよびＵまたはピッチＸおよびＹの相対値の関数、ならびに層９０２
および９０４のうちのどちらが調整されるかである。
次のステップ９３９で、ステップ９０７で選択された方向における、ステップ９３３で
識別された第２の１つ以上の関心領域９１４の対称点９３４の場所と、ステップ９３５で
識別された第３の１つ以上の関心領域９１６の対称点９３６の場所との間の距離が計算さ
れる。ステップ９３９で見出される距離は、利得α２によって分割され、利得α２は、標
的７００の場合、等式２２ａに示すように、ピッチＴおよびピッチＵの関数である。
利得α２はまた、標的８００の場合、等式２２ｂに示すように、ピッチＸおよびピッチ
Ｙの関数である。
この結果は、ステップ９０７で選択された方向における第１の層９０２と第３の層９０
６との間の位置ずれとして報告される。ステップ９３９で計算される距離に加えて、この
方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調
整方向は、ピッチＴおよびＵまたはピッチＸおよびＹの相対値の関数、ならびに層９０２
および９０６のうちのどちらが調整されるかである。
次のステップ９４１で、ステップ９３７で報告された位置ずれ値と、ステップ９３９で
報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ９４１で計算された差は、ステ
ップ９０７で選択された方向における第２の層９０４と第３の層と９０６との間の位置ず
れとして報告される。ステップ９４１で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、
上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチ
ＴおよびＵまたはピッチＸおよびＹの相対値の関数、ならびに層９０４および９０６のう
ちのどちらが調整されるかである。
本発明の一実施形態では、図９Ａ～図９Ｃを参照して本明細書に上述した方法の関連部
分は、形成される層９０２、９０４、および９０６のうちの最初の２つのみを使用して、
それらの層のうちの第３の層を形成する前に実行することができることが理解されよう。
本明細書に上述したように、層９０２、９０４、および９０６は、互いに対して任意の好
適な順序で形成することができる。
図１０を次に参照すると、図１０は、本発明の多層モアレ標的１０００の別の実施形態
の簡略化された図である。図１０は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸によって示される３つの異
なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つの次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、
およびｙｚ平面と呼ぶ。図１０は概してｘｙ平面を示し、図１０の拡大図Ａ、Ｂ、および
Ｃはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留意されたい。
標的１０００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デ
バイスウエハ上に、少なくとも第１の層１００２、第２の層１００４、および第３の層１
００６が形成される。第１の層１００２、第２の層１００４、および第３の層１００６の
各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層１００
２、第２の層１００４、および第３の層１００６は、隣接する層とすることができるが、
必ずしもその必要はない。好ましくは、第１の層１００２、第２の層１００４、および第
３の層１００６間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有す
る。図１０に示す実施形態では、第１の層１００２は、第２の層１００４および第３の層
１００６の下に位置し、第３の層１００６は、第１の層１００２および第２の層１００４
の上に位置する。しかし、層１００２、１００４、および１００６は、互いに対してｚ軸
に沿って任意の好適な順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層１００２および第３の層１００６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層１００２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的１０００のどの部分も、層１００６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図１２Ａ～図１２Ｃを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。
図１０は、標的１０００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形態では、標的
１０００は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、図１１Ａ～図
１１Ｄおよび図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な標的は、図１
０に示す構造の複数のインスタンスを含むことができ、それらの複数のインスタンスは、
様々な形で配置することができる。
好ましくは、標的１０００は、第１の周期構造スタック１０２２、第２の周期構造スタ
ック１０２４、および第３の周期構造スタック１０２６を含む。第１のスタック１０２２
、第２のスタック１０２４、および第３のスタック１０２６の各々は、１つ以上の周期構
造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック１０２２、第２の
スタック１０２４、および第３のスタック１０２６のうちのいずれも、互いに重複しない
。
図１０では、第１のスタック１０２２、第２のスタック１０２４、および第３のスタッ
ク１０２６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形成された状態で示されている
が、本発明の他の実施形態では、第１のスタック１０２２、第２のスタック１０２４、お
よび第３のスタック１０２６の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することがで
きることが理解されよう。第１のスタック１０２２、第２のスタック１０２４、および第
３のスタック１０２６内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形成す
ることができることがさらに理解されよう。第１のスタック１０２２、第２のスタック１
０２４、および第３のスタック１０２６の周期構造の各々のピッチは、好ましくは１０ｎ
ｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。
第１のｘｚ平面１０３１が、第１のスタック１０２２と交差する。複数の第１の軸１０
３２が、第１のｘｚ平面１０３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面１０３
３が、第２のスタック１０２４と交差する。複数の第２の軸１０３４が、第２のｘｚ平面
１０３３内に位置し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面１０３５が、第３のスタック１
０２６と交差する。複数の第３の軸１０３６が、第３のｘｚ平面１０３５内に位置し、ｘ
軸に平行である。
拡大図Ａに特に見られるように、第１のスタック１０２２は、第１の層１００２ととも
に形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）１０４２を含み、Ｓ１Ｐ１
１０４２は、第１のスタック軸１０３２のうちの１つに沿って、βとして指定されたＳ１
Ｐ１ピッチを有する。第１のスタック１０２２は、第２の層１００４とともに形成された
第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）１０４４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ １０４
４は、第１のスタック軸１０３２のうちのもう１つに沿って、β－ｎとして指定されたＳ
１Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ１Ｐ２ピッチβ－ｎは、ｎとして指定された第１
のスタック加算項だけ、Ｓ１Ｐ１ピッチβとは異なる。第１のスタック加算項ｎは、０以
外の任意の値を有することができる。
Ｓ１Ｐ１ １０４２およびＳ１Ｐ２ １０４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック１０２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン１０
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン１０５０は、ピッチγ１によって特徴付けられ、ピッチγ１は
、等式２３に示すように、加算項ｎ、ピッチβ、およびピッチβ－ｎの関数である。
好ましくは、第１のスタック１０２２は、モアレパターン１０５０に影響を及ぼす第３
の層１００６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第１のスタック１０２２
は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン１０５０に影
響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン１０５０に影響を及
ぼさない第３の層１００６とともに形成された周期構造を含むことができる。
拡大図Ｂに特に見られるように、第２のスタック１０２４は、第１の層１００２ととも
に形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）１０５２を含み、Ｓ２Ｐ１
１０５２は、第２のスタック軸１０３４のうちの１つに沿って、βとして指定されたＳ２
Ｐ１ピッチを有する。Ｓ２Ｐ１ピッチβは、Ｓ１Ｐ１ピッチβと同じ値を有することが理
解されよう。第２のスタック１０２４は、第２の層１００４とともに形成された第２のス
タックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）１０５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ １０５４は、第
２のスタック軸１０３４のうちのもう１つに沿って、β＋ｎとして指定されたＳ２Ｐ２ピ
ッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ２ピッチβ＋ｎは、ｎとして指定された第２のスタッ
ク加算項だけ、Ｓ２Ｐ１ピッチβとは異なる。第２のスタック加算項ｎは、第１のスタッ
ク加算項ｎと同じ値を有することが理解されよう。
Ｓ２Ｐ１ １０５２およびＳ２Ｐ２ １０５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第２のスタック１０２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン１０
６０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２
のスタックモアレパターン１０６０は、ピッチγ２によって特徴付けられ、ピッチγ２は
、等式２４に示すように、加算項ｎ、ピッチβ、およびピッチβ＋ｎの関数である。
好ましくは、第２のスタック１０２４は、モアレパターン１０６０に影響を及ぼす第３
の層１００６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック１０２４
は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン１０６０に影
響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン１０６０に影響を及
ぼさない第３の層１００６とともに形成された周期構造を含むことができる。
拡大図Ｃに特に見られるように、第３のスタック１０２６は、第２の層１００４ととも
に形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）１０６２を含み、Ｓ３Ｐ１
１０６２は、第３のスタック軸１０３６のうちの１つに沿って、β＋ｎとして指定された
Ｓ３Ｐ１ピッチを有する。Ｓ３Ｐ１ピッチβ＋ｎは、Ｓ２Ｐ２ピッチβ＋ｎと同じ値を有
することが理解されよう。第３のスタック１０２６は、第３の層１００６とともに形成さ
れた第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）１０６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ １
０６４は、第３のスタック軸１０３６のうちのもう１つに沿って、βとして指定されたＳ
３Ｐ２ピッチを有する。Ｓ３Ｐ２ピッチβは、Ｓ１Ｐ１ピッチβと同じ値を有することが
理解されよう。
Ｓ３Ｐ１ １０６２およびＳ３Ｐ２ １０６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック１０２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン１０
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン１０７０は、ピッチγ３によって特徴付けられ、ピッチγ３は
、等式２５に示すように、加算項ｎ、ピッチβ、およびピッチβ＋ｎの関数である。
好ましくは、第３のスタック１０２６は、モアレパターン１０７０に影響を及ぼす第１
の層１００２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック１０２６
は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン１０７０に影
響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン１０７０に影響を及
ぼさない第１の層１００２とともに形成された周期構造を含むことができる。
層１００２、１００４、および１００６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ま
しくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを
使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミ
ルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）
７００である。ピッチβ、β－ｎ、およびβ＋ｎは、標的１０００の画像を生成するため
に使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しかし、
ピッチγ１、γ２、およびγ３の各々は、標的１０００の画像を生成するために使用され
る位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図１１Ａ～図１１Ｄを次に参照すると、図１１Ａ～図１１Ｄは、本発明の多層モアレ標
的１１００の別の実施形態の簡略化された図である。図１１Ａ～図１１Ｄは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図１１Ａは概してｘｙ平
面を示し、図１１Ｂ、図１１Ｃ、および図１１Ｄはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留
意されたい。
標的１１００は、図１０を参照して本明細書に上述した標的１０００の代替配列の一例
であり、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述することに留意された
い。標的１１００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体
デバイスウエハ上に、少なくとも第１の層１１０２、第２の層１１０４、および第３の層
１１０６が形成される。第１の層１１０２、第２の層１１０４、および第３の層１１０６
の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層１１
０２、第２の層１１０４、および第３の層１１０６は、隣接する層とすることができるが
、必ずしもその必要はない。好ましくは、第１の層１１０２、第２の層１１０４、および
第３の層１１０６間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有
する。図１１Ａ～図１１Ｄに示す実施形態では、第１の層１１０２は、第２の層１１０４
および第３の層１１０６の下に位置し、第３の層１１０６は、第１の層１１０２および第
２の層１１０４の上に位置する。しかし、層１１０２、１１０４、および１１０６は、互
いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層１１０２および第３の層１１０６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層１１０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的１１００のどの部分も、層１１０６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図１２Ａ～図１２Ｃを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。
図１１Ａに特に見られるように、標的１１００は、４つの標的４半分１１１２、１１１
４、１１１６、および１１１８を含む。図１１Ａに示す実施形態では、標的４半分１１１
２、１１１４、１１１６、および１１１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは
、９０°の整数倍数だけ、他の標的４半分１１１２、１１１４、１１１６、および１１１
８の各々のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的１１００は、好ましくは、ｘ
方向もしくはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本
発明の好ましい実施形態によれば、標的１１００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的１
１００の全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によっ
て特徴付けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態に
あるときは、標的１１００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分１１１２、１１１４、１１１６、および１１１８の各々は、第１の周期構造
スタック１１２２、第２の周期構造スタック１１２４、および第３の周期構造スタック１
１２６を含む。第１のスタック１１２２、第２のスタック１１２４、および第３のスタッ
ク１１２６の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好まし
くは、第１のスタック１１２２、第２のスタック１１２４、および第３のスタック１１２
６のうちのいずれも、互いに重複しない。図１１Ａ～図１１Ｄで、第１のスタック１１２
２は、第２のスタック１１２４および第３のスタック１１２６より、標的１１００の中心
の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック１１２６は、第１のスタック１１
２２および第２のスタック１１２４より、標的１１００の縁部の近くに位置する状態で示
されている。しかし、第１のスタック１１２２、第２のスタック１１２４、および第３の
スタック１１２６は、互いに対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することが
できる。
図１１Ａ～図１１Ｄに示す実施形態では、第１のスタック１１２２、第２のスタック１
１２４、および第３のスタック１１２６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形
成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック１１２２、
第２のスタック１１２４、および第３のスタック１１２６の周期構造は、任意の好適な周
期特徴から形成することができることが理解されよう。第１のスタック１１２２、第２の
スタック１１２４、および第３のスタック１１２６内に含まれる周期構造を形成する周期
特徴は、下部構造から形成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック
１１２２、第２のスタック１１２４、および第３のスタック１１２６の周期構造の各々の
ピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍ
である。
図１１Ａに見られるように、４半分１１１２、１１１４、１１１６、および１１１８の
各々において、第１のスタック１１２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸１１
３２を含む第１の平面１１３１と、第２のスタック１１２４と交差し、その中に位置する
複数の第２の軸１１３４を含む第２の平面１１３３と、第３のスタック１１２６と交差し
、その中に位置する複数の第３の軸１１３６を含む第３の平面１１３５とが画定される。
４半分１１１２、１１１４、１１１６、および１１１８の各々における第１のスタック１
１２２、第２のスタック１１２４、および第３のスタック１１２６の向きに応じて、第１
の平面１１３１、第２の平面１１３３、および第３の平面１１３５の各々は、ｘｚ平面ま
たはｙｚ平面のいずれかであり、第１の軸１１３２、第２の軸１１３４、および第３の軸
１１３６は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半分１１１２、１１１４、１１
１６、および１１１８の各々において、第１の平面１１３１、第２の平面１１３３、およ
び第３の平面１１３５はすべて互いに平行であることが理解されよう。
図１１Ｂに特に見られるように、第１のスタック１１２２は、第１の層１１０２ととも
に形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）１１４２を含み、Ｓ１Ｐ１
１１４２は、第１のスタック軸１１３２のうちの１つに沿って、δとして指定されたＳ１
Ｐ１ピッチを有する。第１のスタック１１２２は、第２の層１１０４とともに形成された
第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）１１４４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ １１４
４は、第１のスタック軸１１３２のうちのもう１つに沿って、δ－ｐとして指定されたＳ
１Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ１Ｐ２ピッチδ－ｐは、ｐとして指定された第１
のスタック加算項だけ、Ｓ１Ｐ１ピッチδとは異なる。第１のスタック加算項ｐは、０以
外の任意の値を有することができる。
Ｓ１Ｐ１ １１４２およびＳ１Ｐ２ １１４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック１１２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン１１
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン１１５０は、ピッチε１によって特徴付けられ、ピッチε１は
、等式２６に示すように、加算項ｐ、ピッチδ、およびピッチδ－ｐの関数である。
好ましくは、第１のスタック１１２２は、モアレパターン１１５０に影響を及ぼす第３
の層１１０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第１のスタック１１２２
は、第１のスタック軸１１３２に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的で
ある周期構造、またはモアレパターン１１５０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する
周期構造など、モアレパターン１１５０に影響を及ぼさない第３の層１１０６とともに形
成された周期構造を含むことができる。
図１１Ｃに特に見られるように、第２のスタック１１２４は、第１の層１１０２ととも
に形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）１１５２を含み、Ｓ２Ｐ１
１１５２は、第２のスタック軸１１３４のうちの１つに沿って、δとして指定されたＳ２
Ｐ１ピッチを有する。Ｓ２Ｐ１ピッチδは、Ｓ１Ｐ１ピッチδと同じ値を有することが理
解されよう。第２のスタック１１２４は、第２の層１１０４とともに形成された第２のス
タックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）１１５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ １１５４は、第
２のスタック軸１１３４のうちのもう１つに沿って、δ＋ｐとして指定されたＳ２Ｐ２ピ
ッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ２ピッチδ＋ｐは、ｐとして指定された第２のスタッ
ク加算項だけ、Ｓ２Ｐ１ピッチδとは異なる。第２のスタック加算項ｐは、第１のスタッ
ク加算項ｐと同じ値を有することが理解されよう。
Ｓ２Ｐ１ １１５２およびＳ２Ｐ２ １１５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第２のスタック１１２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン１１
６０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２
のスタックモアレパターン１１６０は、ピッチε２によって特徴付けられ、ピッチε２は
、等式２７に示すように、加算項ｐ、ピッチδ、およびピッチδ＋ｐの関数である。
好ましくは、第２のスタック１１２４は、モアレパターン１１６０に影響を及ぼす第３
の層１１０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック１１２２
は、第２のスタック軸１１３４に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的で
ある周期構造、またはモアレパターン１１６０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する
周期構造など、モアレパターン１１６０に影響を及ぼさない第３の層１１０６とともに形
成された周期構造を含むことができる。
図１１Ｄに特に見られるように、第３のスタック１１２６は、第２の層１１０４ととも
に形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）１１６２を含み、Ｓ３Ｐ１
１１６２は、第３のスタック軸１１３６のうちの１つに沿って、δ＋ｐとして指定された
Ｓ３Ｐ１ピッチを有する。Ｓ３Ｐ１ピッチδ＋ｐは、Ｓ２Ｐ２ピッチδ＋ｐと同じ値を有
することが理解されよう。第３のスタック１１２６は、第３の層１１０６とともに形成さ
れた第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）１１６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ １
１６４は、第３のスタック軸１１３６のうちのもう１つに沿って、δとして指定されたＳ
３Ｐ２ピッチを有する。Ｓ３Ｐ２ピッチδは、Ｓ１Ｐ１ピッチδと同じ値を有することが
理解されよう。
Ｓ３Ｐ１ １１６２およびＳ３Ｐ２ １１６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック１１２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン１１
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン１１７０は、ピッチε３によって特徴付けられ、ピッチε３は
、等式２８に示すように、加算項ｐ、ピッチδ、およびピッチδ＋ｐの関数である。
好ましくは、第３のスタック１１２６は、モアレパターン１１７０に影響を及ぼす第１
の層１１０２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック１１２６
は、第３のスタック軸１１３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的で
ある周期構造、またはモアレパターン１１７０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する
周期構造など、モアレパターン１１７０に影響を及ぼさない第１の層１１０２とともに形
成された周期構造を含むことができる。
層１１０２、１１０４、および１１０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ま
しくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを
使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミ
ルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）
７００である。ピッチδ、δ－ｐ、およびδ＋ｐは、標的１１００の画像を生成するため
に使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しかし、
ピッチε１、ε２、およびε３の各々は、標的１１００の画像を生成するために使用され
る位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図１２Ａを次に参照すると、図１２Ａは、標的１２００によって形成される多層半導体
デバイスウエハの層１００２、１００４、および１００６（図１０）、または１１０２、
１１０４、および１１０６（図１１Ａ～図１１Ｄ）などの第１の層１２０２、第２の層１
２０４、および第３の層１２０６間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平行の方向におい
て、標的１０００（図１０）または標的１１００（図１１Ａ～図１１Ｄ）などの多層モア
レ標的１２００を使用して、位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図
である。図１２Ｂおよび図１２Ｃをさらに参照すると、図１２Ｂおよび図１２Ｃは、それ
ぞれ図１２Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。
標的１１００（図１１Ａ～図１１Ｄ）を利用するとき、図１２Ａ～図１２Ｃを参照して
説明する方法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１
度だけ実行することができることが理解されるが、典型的には、図１２Ａ～図１２Ｃに説
明する方法は、ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行
される。標的１０００（図１０）を利用するとき、第１のスタック軸１０３２、第２のス
タック軸１０３４、および第３のスタック軸１０３６が平行になる１つの方向においての
み、位置ずれを計算することができることも理解されよう。
第１のステップ１２０７で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図
１２Ａおよび図１２Ｂの方法で標的１０００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は
、第１のスタック軸１０３２、第２のスタック軸１０３４、および第３のスタック軸１０
３６が平行になる方向になるように自動的に選択される。図１２Ａおよび図１２Ｂの方法
で標的１１００を使用するとき、４半分１１１４および１１１８の構造は、ｘ軸に平行の
方向において位置ずれを測定するために利用され、４半分１１１２および１１１６の構造
は、ｙ軸に平行の方向における位置ずれを測定するために利用される。
好ましくは、次のステップ１２０９で、標的１２００の画像が、調整可能な偏光、波長
、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮
像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチβ、β－
ｎ、β＋ｎ、δ、δ－ｐ、およびδ＋ｐは、標的１２００の画像を生成するために使用さ
れる位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はないことに留意されたい
。しかし、ピッチγ１、γ２、γ３、ε１、ε２、およびε３の各々は、標的１２００の
画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であるこ
とが好ましい。
次のステップ１２１１で、図１２Ｂおよび図１２Ｃに見られるように、第１の関心領域
１２１２、第２の関心領域１２１４、および第３の関心領域１２１６は、ステップ１２０
７で選択された４半分において、第１のスタック１０２２、第２のスタック１０２４、お
よび第３のスタック１０２６（図１０）、または第１のスタック１１２２、第２のスタッ
ク１１２４、および第３のスタック１１２６（図１１Ａ～図１１Ｄ）など、それぞれの第
１のスタック１２２２、第２のスタック１２２４、および第３のスタック１２２６の各々
に対して選択される。図１２Ｂおよび図１２Ｃの図示の実施形態に見られるように、第１
の関心領域１２１２、第２の関心領域１２１４、および第３の関心領域１２１６は、好ま
しくは、第１のスタック１２２２内に完全に位置する第１の関心領域１２１２に対して示
すように、それぞれの第１のスタック１２２２、第２のスタック１２２４、および第３の
スタック１２２６の各々に完全に位置するが、第１の関心領域１２１２、第２の関心領域
１２１４、および第３の関心領域１２１６は、それぞれの第２のスタック１２２４および
第３のスタック１２２６を越えて延びる関心領域１２１４および１２１６に対して示すよ
うに、それぞれの第１のスタック１２２２、第２のスタック１２２４、および第３のスタ
ック１２２６を越えて延びることもできることが理解されよう。図１２Ｂおよび図１２Ｃ
に示す関心領域１２１２、１２１４、および１２１６は、代表的な関心領域であり、ステ
ップ１２１１で他の好適な関心領域を選択することもできることがさらに理解されよう。
次のステップ１２３１で、図１２Ｂおよび図１２Ｃに見られるように、ステップ１２１
１で選択された第１の関心領域１２１２のすべてのインスタンス間の対称点１２３２の場
所が計算される。次のステップ１２３３で、図１２Ｂおよび図１２Ｃに見られるように、
ステップ１２１１で選択された第２の関心領域１２１４のすべてのインスタンス間の対称
点１２３４の場所が計算される。次のステップ１２３５で、図１２Ｂおよび図１２Ｃに見
られるように、ステップ１２１１で選択された第３の関心領域１２１６のすべてのインス
タンス間の対称点１２３６の場所が計算される。
次のステップ１２３７で、ステップ１２０７で選択された方向における、ステップ１２
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域１２１２の対称点１２３２の場所と、ステッ
プ１２３３で識別された第２の１つ以上の関心領域１２１４の対称点１２３４の場所との
間の距離が計算される。ステップ１２３７で見出される距離は、利得ζ１によって分割さ
れ、利得ζ１は、標的１０００の場合、等式２９ａに示すように、ピッチβおよび加算項
ｎの関数である。
利得ζ１はまた、標的１１００の場合、等式２９ｂに示すように、ピッチδおよび加算
項ｐの関数である。
この結果は、ステップ１２０７で選択された方向における第１の層１２０２と第２の層
１２０４との間の位置ずれとして報告される。ステップ１２３７で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチβおよび加算項ｎまたはピッチδおよび加算項ｐの値の関数、
ならびに層１２０２および１２０４のうちのどちらが調整されるかである。
次のステップ１２３９で、ステップ１２０７で選択された方向における、ステップ１２
３３で識別された第２の１つ以上の関心領域１２１４の対称点１２３４の場所と、ステッ
プ１２３５で識別された第３の１つ以上の関心領域１２１６の対称点１２３６の場所との
間の距離が計算される。ステップ１２３９で見出される距離は、利得ζ２によって分割さ
れ、利得ζ２は、標的１０００の場合、等式３０ａに示すように、ピッチβおよび加算項
ｎの関数である。
利得ζ２はまた、標的１１００の場合、等式３０ｂに示すように、ピッチδおよび加算
項ｐの関数である。
この結果は、ステップ１２０７で選択された方向における第１の層１２０２と第３の層
１２０６との間の位置ずれとして報告される。ステップ１２３９で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチβおよび加算項ｎまたはピッチδおよび加算項ｐの値の関数、
ならびに層１２０２および１２０６のうちのどちらが調整されるかである。
次のステップ１２４１で、ステップ１２３７で報告された位置ずれ値と、ステップ１２
３９で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ１２４１で計算された差
は、ステップ１２０７で選択された方向における第２の層１２０４と第３の層１２０６と
の間の位置ずれとして報告される。ステップ１２４１で計算される距離に加えて、この方
法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整
方向は、ピッチβおよび加算項ｎまたはピッチδおよび加算項ｐの値の関数、ならびに層
１２０４および１２０６のうちのどちらが調整されるかである。
好ましくは、第１の層１２０２および第３の層１２０６とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層１２０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図１２Ａ～図１２Ｃを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ１２３７で報告
された位置ずれ値と、ステップ１２４１で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ１２３７および１２４１で報告された位置ずれ値の間の差は、図１
２Ａ～図１２Ｃの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
本発明の一実施形態では、図１２Ａ～図１２Ｃを参照して本明細書に上述した方法の関
連部分は、層１２０２および１２０４のみを使用して、層１２０６を形成する前に実行す
ることができることが理解されよう。
図１３を次に参照すると、図１３は、本発明の多層モアレ標的１３００の別の実施形態
の簡略化された図である。図１３は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸によって示される３つの異
なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つの次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、
およびｙｚ平面と呼ぶ。図１３は概してｘｙ平面を示し、図１３の拡大図Ａ、Ｂ、および
Ｃはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留意されたい。
標的１３００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デ
バイスウエハ上に、少なくとも第１の層１３０２、第２の層１３０４、および第３の層１
３０６が形成される。第１の層１３０２、第２の層１３０４、および第３の層１３０６の
各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層１３０
２、第２の層１３０４、および第３の層１３０６は、隣接する層とすることができるが、
必ずしもその必要はない。好ましくは、第１の層１３０２、第２の層１３０４、および第
３の層１３０６間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有す
る。図１３に示す実施形態では、第１の層１３０２は、第２の層１３０４および第３の層
１３０６の下に位置し、第３の層１３０６は、第１の層１３０２および第２の層１３０４
の上に位置する。しかし、層１３０２、１３０４、および１３０６は、互いに対してｚ軸
に沿って任意の好適な順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層１３０２および第３の層１３０６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層１３０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的１３００のどの部分も、層１３０６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図１５Ａ～図１５Ｃを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。
図１３は、標的１３００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形態では、標的
１３００は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、図１４Ａ～図
１４Ｄおよび図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な標的は、図１
３に示す構造の複数のインスタンスを含むことができ、それらの複数のインスタンスは、
様々な形で配置することができる。
好ましくは、標的１３００は、第１の周期構造スタック１３２２、第２の周期構造スタ
ック１３２４、および第３の周期構造スタック１３２６を含む。第１のスタック１３２２
、第２のスタック１３２４、および第３のスタック１３２６の各々は、１つ以上の周期構
造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック１３２２、第２の
スタック１３２４、および第３のスタック１３２６のうちのいずれも、互いに重複しない
。
図１３では、第１のスタック１３２２、第２のスタック１３２４、および第３のスタッ
ク１３２６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形成された状態で示されている
が、本発明の他の実施形態では、第１のスタック１３２２、第２のスタック１３２４、お
よび第３のスタック１３２６の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することがで
きることが理解されよう。第１のスタック１３２２、第２のスタック１３２４、および第
３のスタック１３２６内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形成す
ることができることがさらに理解されよう。第１のスタック１３２２、第２のスタック１
３２４、および第３のスタック１３２６の周期構造の各々のピッチは、好ましくは１０ｎ
ｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。
第１のｘｚ平面１３３１が、第１のスタック１３２２と交差する。複数の第１の軸１３
３２が、第１のｘｚ平面１３３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面１３３
３が、第２のスタック１３２４と交差する。複数の第２の軸１３３４が、第２のｘｚ平面
１３３３内に位置し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面１３３５が、第３のスタック１
３２６と交差する。複数の第３の軸１３３６が、第３のｘｚ平面１３３５内に位置し、ｘ
軸に平行である。
拡大図Ａに特に見られるように、第１のスタック１３２２は、第２の層１３０４ととも
に形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）１３４２を含み、Ｓ１Ｐ１
１３４２は、第１のスタック軸１３３２のうちの１つに沿って、ηとして指定されたＳ１
Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック１３２２は、第１のスタック１３２２
を撮像するときにＳ１Ｐ１ １３４２とともにモアレパターンを生じさせるはずの第１の
層１３０２または第３の層１３０６のいずれかとともに形成された周期構造を含まない。
しかし、第１のスタック１３２２は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、ま
たは第１のスタック１３２２を撮像するときにモアレパターンを生じさせないピッチサイ
ズを有する周期構造など、第１のスタック１３２２を撮像するときにモアレパターンを生
じさせない第１の層１３０２または第３の層１３０６とともに形成された周期構造を含む
ことができる。
拡大図Ｂに特に見られるように、第２のスタック１３２４は、第１の層１３０２ととも
に形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）１３５２を含み、Ｓ２Ｐ１
１３５２は、第２のスタック軸１３３４のうちの１つに沿って、θとして指定されたＳ２
Ｐ１ピッチを有する。第２のスタック１３２４は、第２の層１３０４とともに形成された
第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）１３５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ １３５
４は、第２のスタック軸１３３４のうちのもう１つに沿って、ιとして指定されたＳ２Ｐ
２ピッチを有する。
Ｓ２Ｐ１ １３５２およびＳ２Ｐ２ １３５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第２のスタック１３２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン１３
６０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２
のスタックモアレパターン１３６０は、ピッチκ２によって特徴付けられ、ピッチκ２は
、等式３１に示すように、ピッチθおよびピッチιの関数である。
好ましくは、第２のスタック１３２４は、モアレパターン１３６０に影響を及ぼす第３
の層１３０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック１３２４
は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン１３６０に影
響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン１３６０に影響を及
ぼさない第３の層１３０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
拡大図Ｃに特に見られるように、第３のスタック１３２６は、第２の層１３０４ととも
に形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）１３６２を含み、Ｓ３Ｐ１
１３６２は、第３のスタック軸１３３６のうちの１つに沿って、λとして指定されたＳ３
Ｐ１ピッチを有する。第３のスタック１３２６は、第３の層１３０６とともに形成された
第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）１３６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ １３６
４は、第３のスタック軸１３３６のうちのもう１つに沿って、μとして指定されたＳ３Ｐ
２ピッチを有する。本発明の一実施形態では、Ｓ３Ｐ１ピッチλおよびＳ２Ｐ２ピッチι
の値は同一であり、Ｓ３Ｐ２ピッチμおよびＳ２Ｐ１ピッチθの値は同一である。
Ｓ３Ｐ１ １３６２およびＳ３Ｐ２ １３６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック１３２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン１３
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン１３７０は、ピッチκ３によって特徴付けられ、ピッチκ３は
、等式３２に示すように、ピッチλおよびピッチμの関数である。
好ましくは、第３のスタック１３２６は、モアレパターン１３７０に影響を及ぼす第１
の層１３０２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック１３２６
は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン１３７０に影
響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン１３７０に影響を及
ぼさない第１の層１３０２とともに形成された周期構造を含むことができる。
層１３０２、１３０４、および１３０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ま
しくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを
使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミ
ルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）
７００である。ピッチθ、ι、λ、およびμは、標的１３００の画像を生成するために使
用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しかし、ピッ
チη、κ２、およびκ３の各々は、標的１３００の画像を生成するために使用される位置
ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図１４Ａ～図１４Ｄを次に参照すると、図１４Ａ～図１４Ｄは、本発明の多層モアレ標
的１４００の別の実施形態の簡略化された図である。図１４Ａ～図１４Ｄは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図１４Ａは概してｘｙ平
面を示し、図１４Ｂ、図１４Ｃ、および図１４Ｄはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留
意されたい。
標的１４００は、図１３を参照して本明細書に上述した標的１３００の代替配列の一例
であり、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述することに留意された
い。標的１４００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体
デバイスウエハ上に、少なくとも第１の層１４０２、第２の層１４０４、および第３の層
１４０６が形成される。第１の層１４０２、第２の層１４０４、および第３の層１４０６
の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層１４
０２、第２の層１４０４、および第３の層１４０６は、隣接する層とすることができるが
、必ずしもその必要はない。好ましくは、第１の層１４０２、第２の層１４０４、および
第３の層１４０６間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有
する。図１４Ａ～図１４Ｄに示す実施形態では、第１の層１４０２は、第２の層１４０４
および第３の層１４０６の下に位置し、第３の層１４０６は、第１の層１４０２および第
２の層１４０４の上に位置する。しかし、層１４０２、１４０４、および１４０６は、互
いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層１４０２および第３の層１４０６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層１４０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的１４００のどの部分も、層１４０６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図１５Ａ～図１５Ｃを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。
図１４Ａに特に見られるように、標的１４００は、４つの標的４半分１４１２、１４１
４、１４１６、および１４１８を含む。図１４Ａに示す実施形態では、標的４半分１４１
２、１４１４、１４１６、および１４１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは
、９０°の整数倍数だけ、他の標的４半分１４１２、１４１４、１４１６、および１４１
８の各々のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的１４００は、好ましくは、ｘ
方向もしくはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本
発明の好ましい実施形態によれば、標的１４００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的１
４００の全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によっ
て特徴付けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態に
あるときは、標的１４００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分１４１２、１４１４、１４１６、および１４１８の各々は、第１の周期構造
スタック１４２２、第２の周期構造スタック１４２４、および第３の周期構造スタック１
４２６を含む。第１のスタック１４２２、第２のスタック１４２４、および第３のスタッ
ク１４２６の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好まし
くは、第１のスタック１４２２、第２のスタック１４２４、および第３のスタック１４２
６のうちのいずれも、互いに重複しない。図１４Ａ～図１４Ｄで、第１のスタック１４２
２は、第２のスタック１４２４および第３のスタック１４２６より、標的１４００の中心
の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック１４２６は、第１のスタック１４
２２および第２のスタック１４２４より、標的１４００の縁部の近くに位置する状態で示
されている。しかし、第１のスタック１４２２、第２のスタック１４２４、および第３の
スタック１４２６は、互いに対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することが
できる。
図１４Ａ～図１４Ｄに示す実施形態では、第１のスタック１４２２、第２のスタック１
４２４、および第３のスタック１４２６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形
成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック１４２２、
第２のスタック１４２４、および第３のスタック１４２６の周期構造は、任意の好適な周
期特徴から形成することができることが理解されよう。第１のスタック１４２２、第２の
スタック１４２４、および第３のスタック１４２６内に含まれる周期構造を形成する周期
特徴は、下部構造から形成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック
１４２２、第２のスタック１４２４、および第３のスタック１４２６の周期構造の各々の
ピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍ
である。
図１４Ａに見られるように、４半分１４１２、１４１４、１４１６、および１４１８の
各々において、第１のスタック１４２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸１４
３２を含む第１の平面１４３１と、第２のスタック１４２４と交差し、その中に位置する
複数の第２の軸１４３４を含む第２の平面１４３３と、第３のスタック１４２６と交差し
、その中に位置する複数の第３の軸１４３６を含む第３の平面１４３５とが画定される。
４半分１４１２、１４１４、１４１６、および１４１８の各々における第１のスタック１
４２２、第２のスタック１４２４、および第３のスタック１４２６の向きに応じて、第１
の平面１４３１、第２の平面１４３３、および第３の平面１４３５の各々は、ｘｚ平面ま
たはｙｚ平面のいずれかであり、第１の軸１４３２、第２の軸１４３４、および第３の軸
１４３６は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半分１４１２、１４１４、１４
１６、および１４１８の各々において、第１の平面１４３１、第２の平面１４３３、およ
び第３の平面１４３５はすべて互いに平行であることが理解されよう。
図１４Ｂに特に見られるように、第１のスタック１４２２は、第２の層１４０４ととも
に形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）１４４２を含み、Ｓ１Ｐ１
１４４２は、第１のスタック軸１４３２のうちの１つに沿って、νとして指定されたＳ１
Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック１４２２は、第１のスタック１４２２
を撮像するときにＳ１Ｐ１ １４４２とともにモアレパターンを生じさせるはずの第１の
層１４０２または第３の層１４０６のいずれかとともに形成された周期構造を含まない。
しかし、第１のスタック１４２２は、第１のスタック軸１４３２に直交する軸に沿ってｘ
ｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構造、または第１のスタック１４２２を撮像す
るときにモアレパターンを生じさせないピッチサイズを有する周期構造など、第１のスタ
ック１４２２を撮像するときにモアレパターンを生じさせない第１の層１４０２または第
３の層１４０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
図１４Ｃに特に見られるように、第２のスタック１４２４は、第１の層１４０２ととも
に形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）１４５２を含み、Ｓ２Ｐ１
１４５２は、第２のスタック軸１４３４のうちの１つに沿って、ξとして指定されたＳ２
Ｐ１ピッチを有する。第２のスタック１４２４は、第２の層１４０４とともに形成された
第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）１４５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ １４５
４は、第２のスタック軸１４３４のうちのもう１つに沿って、πとして指定されたＳ２Ｐ
２ピッチを有する。
Ｓ２Ｐ１ １４５２およびＳ２Ｐ２ １４５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第２のスタック１４２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン１４
６０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２
のスタックモアレパターン１４６０は、ピッチρ２によって特徴付けられ、ピッチρ２は
、等式３３に示すように、ピッチξおよびピッチπの関数である。
好ましくは、第２のスタック１４２４は、モアレパターン１４６０に影響を及ぼす第３
の層１４０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック１４２４
は、第２のスタック軸１４３４に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的で
ある周期構造、またはモアレパターン１４６０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する
周期構造など、モアレパターン１４６０に影響を及ぼさない第３の層１４０６とともに形
成された周期構造を含むことができる。
図１４Ｄに特に見られるように、第３のスタック１４２６は、第２の層１４０４ととも
に形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）１４６２を含み、Ｓ３Ｐ１
１４６２は、第３のスタック軸１４３６のうちの１つに沿って、σとして指定されたＳ３
Ｐ１ピッチを有する。第３のスタック１４２６は、第３の層１４０６とともに形成された
第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）１４６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ １４６
４は、第３のスタック軸１４３６のうちのもう１つに沿って、τとして指定されたＳ３Ｐ
２ピッチを有する。本発明の一実施形態では、Ｓ３Ｐ１ピッチσおよびＳ２Ｐ２ピッチπ
の値は同一であり、Ｓ３Ｐ２ピッチτおよびＳ２Ｐ１ピッチξの値は同一である。
Ｓ３Ｐ１ １４６２およびＳ３Ｐ２ １４６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック１４２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン１４
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン１４７０は、ピッチρ３によって特徴付けられ、ピッチρ３は
、等式３４に示すように、ピッチσおよびピッチτの関数である。
好ましくは、第３のスタック１４２６は、モアレパターン１４７０に影響を及ぼす第１
の層１４０２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック１４２６
は、第３のスタック軸１４３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的で
ある周期構造、またはモアレパターン１４７０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する
周期構造など、モアレパターン１４７０に影響を及ぼさない第１の層１４０２とともに形
成された周期構造を含むことができる。
層１４０２、１４０４、および１４０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ま
しくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを
使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミ
ルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）
７００である。ピッチξ、π、σ、およびτは、標的１４００の画像を生成するために使
用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しかし、ピッ
チν、ρ２、およびρ３の各々は、標的１４００の画像を生成するために使用される位置
ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図１５Ａを次に参照すると、図１５Ａは、標的１５００によって形成される多層半導体
デバイスウエハの層１３０２、１３０４、および１３０６（図１３）、または１４０２、
１４０４、および１４０６（図１４Ａ～図１４Ｄ）などの第１の層１５０２、第２の層１
５０４、および第３の層１５０６間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平行の方向におい
て、標的１３００（図１３）または標的１４００（図１４Ａ～図１４Ｄ）などの多層モア
レ標的１５００を使用して、位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図
である。図１５Ｂおよび図１５Ｃをさらに参照すると、図１５Ｂおよび図１５Ｃは、それ
ぞれ図１５Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。
標的１４００（図１４Ａ～図１４Ｄ）を利用するとき、図１５Ａ～図１５Ｃを参照して
説明する方法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１
度だけ実行することができることが理解されるが、典型的には、図１５Ａ～図１５Ｃに説
明する方法は、ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行
される。標的１３００（図１３）を利用するとき、第１のスタック軸１３３２、第２のス
タック軸１３３４、および第３のスタック軸１３３６が平行になる１つの方向においての
み、位置ずれを計算することができることも理解されよう。
第１のステップ１５０７で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図
１５Ａおよび図１５Ｂの方法で標的１３００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は
、第１のスタック軸１３３２、第２のスタック軸１３３４、および第３のスタック軸１３
３６が平行になる方向になるように自動的に選択される。図１５Ａおよび図１５Ｂの方法
で標的１４００を使用するとき、４半分１４１４および１４１８の構造は、ｘ軸に平行の
方向において位置ずれを測定するために利用され、４半分１４１２および１４１６の構造
は、ｙ軸に平行の方向における位置ずれを測定するために利用される。
好ましくは、次のステップ１５０９で、標的１５００の画像が、調整可能な偏光、波長
、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮
像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチθ、ι、
λ、μ、ξ、π、σ、およびτは、標的１５００の画像を生成するために使用される位置
ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はないことに留意されたい。しかし
、ピッチη、ν、κ２、κ３、ρ２、およびρ３の各々は、標的１５００の画像を生成す
るために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい
。
次のステップ１５１１で、図１５Ｂおよび図１５Ｃに見られるように、第１の関心領域
１５１２、第２の関心領域１５１４、および第３の関心領域１５１６は、ステップ１５０
７で選択された４半分において、第１のスタック１３２２、第２のスタック１３２４、お
よび第３のスタック１３２６（図１３）、または第１のスタック１４２２、第２のスタッ
ク１４２４、および第３のスタック１４２６（図１４Ａ～図１４Ｄ）など、それぞれの第
１のスタック１５２２、第２のスタック１５２４、および第３のスタック１５２６の各々
に対して選択される。図１５Ｂおよび図１５Ｃの図示の実施形態に見られるように、第１
の関心領域１５１２、第２の関心領域１５１４、および第３の関心領域１５１６は、好ま
しくは、第１のスタック１５２２内に完全に位置する第１の関心領域１５１２に対して示
すように、それぞれの第１のスタック１５２２、第２のスタック１５２４、および第３の
スタック１５２６の各々に完全に位置するが、第１の関心領域１５１２、第２の関心領域
１５１４、および第３の関心領域１５１６は、それぞれの第２のスタック１５２４および
第３のスタック１５２６を越えて延びる関心領域１５１４および１５１６に対して示すよ
うに、それぞれの第１のスタック１５２２、第２のスタック１５２４、および第３のスタ
ック１５２６を越えて延びることもできることが理解されよう。図１５Ｂおよび図１５Ｃ
に示す関心領域１５１２、１５１４、および１５１６は、代表的な関心領域であり、ステ
ップ１５１１で他の好適な関心領域を選択することもできることがさらに理解されよう。
次のステップ１５３１で、図１５Ｂおよび図１５Ｃに見られるように、ステップ１５１
１で選択された第１の関心領域１５１２のすべてのインスタンス間の対称点１５３２の場
所が計算される。次のステップ１５３３で、図１５Ｂおよび図１５Ｃに見られるように、
ステップ１５１１で選択された第２の関心領域１５１４のすべてのインスタンス間の対称
点１５３４の場所が計算される。次のステップ１５３５で、図１５Ｂおよび図１５Ｃに見
られるように、ステップ１５１１で選択された第３の関心領域１５１６のすべてのインス
タンス間の対称点１５３６の場所が計算される。
次のステップ１５３７で、ステップ１５０７で選択された方向における、ステップ１５
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域１５１２の対称点１５３２の場所と、ステッ
プ１５３３で識別された第２の１つ以上の関心領域１５１４の対称点１５３４の場所との
間の距離が計算される。ステップ１５３７で見出される距離は、利得υ１によって分割さ
れ、利得υ１は、標的１３００の場合、等式３５ａに示すように、ピッチθおよびピッチ
ιの関数である。
利得υ１はまた、標的１４００の場合、等式３５ｂに示すように、ピッチπおよびピッ
チξの関数である。
この結果は、ステップ１５０７で選択された方向における第１の層１５０２と第２の層
１５０４との間の位置ずれとして報告される。ステップ１５３７で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチθおよびピッチιまたはピッチπおよびピッチξの相対値の関
数、ならびに層１５０２および１５０４のうちのどちらが調整されるかである。
次のステップ１５３９で、ステップ１５０７で選択された方向における、ステップ１５
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域１５１２の対称点１５３２の場所と、ステッ
プ１５３５で識別された第３の１つ以上の関心領域１５１６の対称点１５３６の場所との
間の距離が計算される。ステップ１５３９で見出される距離は、利得υ２によって分割さ
れ、利得υ２は、標的１３００の場合、等式３６ａに示すように、ピッチλおよびピッチ
μの関数である。
利得υ２はまた、標的１４００の場合、等式３６ｂに示すように、ピッチσおよびピッ
チτの関数である。
この結果は、ステップ１５０７で選択された方向における第２の層１５０４と第３の層
１５０６との間の位置ずれとして報告される。ステップ１５３９で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチθおよびピッチιまたはピッチπおよびピッチξの相対値の関
数、ならびに層１５０４および１５０６のうちのどちらが調整されるかである。
次のステップ１５４１で、第１の層１５０２と第３の層１５０６との間の位置ずれ値が
計算される。Ｓ３Ｐ１ピッチがＳ２Ｐ２ピッチと同じ値を有しておらず、Ｓ３Ｐ２ピッチ
がＳ２Ｐ１ピッチと同じ値を有していない、本明細書に上述した実施形態では、ステップ
１５４１で、ステップ１５３７で報告された位置ずれ値と、ステップ１５３９で報告され
た位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ１５４１で計算された差は、ステップ１
５０７で選択された方向における第１の層１５０２と第３の層１５０６との間の位置ずれ
として報告される。ステップ１５４１で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、
上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチ
θおよびピッチιまたはピッチπおよびピッチξの相対値の関数、ならびに層１５０２お
よび１５０６のうちのどちらが調整されるかである。
Ｓ３Ｐ１ピッチがＳ２Ｐ２ピッチと同じ値を有し、Ｓ３Ｐ２ピッチがＳ２Ｐ１ピッチと
同じ値を有する、本明細書に上述した実施形態では、ステップ１５４１で、ステップ１５
０７で選択された方向における、ステップ１５３３で識別された第２の１つ以上の関心領
域１５１４の対称点１５３４の場所と、ステップ１５３５で識別された第３の１つ以上の
関心領域１５１６の対称点１５３６の場所との間の距離が計算される。ステップ１５４１
で見出される距離は、利得υ３によって分割され、利得υ３は、標的１３００の場合、等
式３７ａに示すように、ピッチθおよびピッチιの関数である。
利得υ３はまた、標的１４００の場合、等式３７ｂに示すように、ピッチπおよびピッ
チξの関数である。
この結果は、ステップ１５０７で選択された方向における第１の層１５０２と第３の層
１５０６との間の位置ずれとして報告される。ステップ１５４１で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチθおよびピッチιまたはピッチπおよびピッチξの相対値の関
数、ならびに層１５０２および１５０６のうちのどちらが調整されるかである。
好ましくは、第１の層１５０２および第３の層１５０６とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層１５０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図１５Ａ～図１５Ｃを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ１５３７で報告
された位置ずれ値と、ステップ１５３９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ１５３７および１５３９で報告された位置ずれ値の間の差は、図１
５Ａ～図１５Ｃの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
本発明の一実施形態では、図１５Ａ～図１５Ｃを参照して本明細書に上述した方法の関
連部分は、層１５０２および１５０４のみを使用して、層１５０６を形成する前に実行す
ることができることが理解されよう。同様に、層１５０６が層１５０２の下に位置する本
発明の一実施形態では、図１５Ａ～図１５Ｃを参照して本明細書に上述した方法の関連部
分は、層１５０４および１５０６のみを使用して、層１５０２を形成する前に実行するこ
とができる。
図１６を次に参照すると、図１６は、本発明の多層モアレ標的１６００の別の実施形態
の簡略化された図である。図１６は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸によって示される３つの異
なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つの次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、
およびｙｚ平面と呼ぶ。図１６は概してｘｙ平面を示し、図１６の拡大図Ａ、Ｂ、および
Ｃはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留意されたい。
標的１６００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デ
バイスウエハ上に、少なくとも第１の層１６０２、第２の層１６０４、および第３の層１
６０６が形成される。第１の層１６０２、第２の層１６０４、および第３の層１６０６の
各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層１６０
２、第２の層１６０４、および第３の層１６０６は、隣接する層とすることができるが、
必ずしもその必要はない。好ましくは、第１の層１６０２、第２の層１６０４、および第
３の層１６０６間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有す
る。図１６に示す実施形態では、第１の層１６０２は、第２の層１６０４および第３の層
１６０６の下に位置し、第３の層１６０６は、第１の層１６０２および第２の層１６０４
の上に位置する。しかし、層１６０２、１６０４、および１６０６は、互いに対してｚ軸
に沿って任意の好適な順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層１６０２および第２の層１６０４とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層１６０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的１６００のどの部分も、層１６０４とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図１８Ａ～図１８Ｃを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第１の層１６０２お
よび第３の層１６０６とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層１６０２
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的１６００のどの部分も、
層１６０６とともに形成されない。そのような実施形態は、図１８Ａ～図１８Ｃを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。
図１６は、標的１６００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形態では、標的
１６００は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、図１７Ａ～図
１７Ｄおよび図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な標的は、図１
６に示す構造の複数のインスタンスを含むことができ、それらの複数のインスタンスは、
様々な形で配置することができる。
好ましくは、標的１６００は、第１の周期構造スタック１６２２、第２の周期構造スタ
ック１６２４、および第３の周期構造スタック１６２６を含む。第１のスタック１６２２
、第２のスタック１６２４、および第３のスタック１６２６の各々は、１つ以上の周期構
造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック１６２２、第２の
スタック１６２４、および第３のスタック１６２６のうちのいずれも、互いに重複しない
。
図１６では、第１のスタック１６２２、第２のスタック１６２４、および第３のスタッ
ク１６２６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形成された状態で示されている
が、本発明の他の実施形態では、第１のスタック１６２２、第２のスタック１６２４、お
よび第３のスタック１６２６の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することがで
きることが理解されよう。第１のスタック１６２２、第２のスタック１６２４、および第
３のスタック１６２６内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形成す
ることができることがさらに理解されよう。第１のスタック１６２２、第２のスタック１
６２４、および第３のスタック１６２６の周期構造の各々のピッチは、好ましくは１０ｎ
ｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。
第１のｘｚ平面１６３１が、第１のスタック１６２２と交差する。複数の第１の軸１６
３２が、第１のｘｚ平面１６３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面１６３
３が、第２のスタック１６２４と交差する。複数の第２の軸１６３４が、第２のｘｚ平面
１６３３内に位置し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面１６３５が、第３のスタック１
６２６と交差する。複数の第３の軸１６３６が、第３のｘｚ平面１６３５内に位置し、ｘ
軸に平行である。
拡大図Ａに特に見られるように、第１のスタック１６２２は、第２の層１６０４ととも
に形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）１６４２を含み、Ｓ１Ｐ１
１６４２は、第１のスタック軸１６３２のうちの１つに沿って、φとして指定されたＳ１
Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック１６２２は、第１のスタック１６２２
を撮像するときにＳ１Ｐ１ １６４２とともにモアレパターンを生じさせるはずの第１の
層１６０２または第３の層１６０６のいずれかとともに形成された周期構造を含まない。
しかし、第１のスタック１６２２は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、ま
たは第１のスタック１６２２を撮像するときにモアレパターンを生じさせないピッチサイ
ズを有する周期構造など、第１のスタック１６２２を撮像するときにモアレパターンを生
じさせない第１の層１６０２または第３の層１６０６とともに形成された周期構造を含む
ことができる。
拡大図Ｂに特に見られるように、第２のスタック１６２４は、第１の層１６０２ととも
に形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）１６５２を含み、第２のスタ
ック軸１６３４のうちの１つに沿って、χとして指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好
ましくは、第２のスタック１６２４は、第２のスタック１６２４を撮像するときにＳ１Ｐ
１ １６５２とともにモアレパターンを生じさせるはずの第２の層１６０４または第３の
層１６０６のいずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック
１６２４は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、または第２のスタック１６
２４を撮像するときにモアレパターンを生じさせないピッチサイズを有する周期構造など
、第２のスタック１６２４を撮像するときにモアレパターンを生じさせない第２の層１６
０４または第３の層１６０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
拡大図Ｃに特に見られるように、第３のスタック１６２６は、第２の層１６０４ととも
に形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）１６６２を含み、Ｓ３Ｐ１
１６６２は、第３のスタック軸１６３６のうちの１つに沿って、ψとして指定されたＳ３
Ｐ１ピッチを有する。第３のスタック１６２６は、第３の層１６０６とともに形成された
第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）１６６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ １６６
４は、第３のスタック軸１６３６のうちのもう１つに沿って、ωとして指定されたＳ３Ｐ
２ピッチを有する。
Ｓ３Ｐ１ １６６２およびＳ３Ｐ２ １６６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック１６２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン１６
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン１６７０は、ピッチ
「ヘブライ文字１」
によって特徴付けられ、これは等式３８に示すように、ピッチψおよびピッチωの関数で
ある。
好ましくは、第３のスタック１６２６は、モアレパターン１６７０に影響を及ぼす第１
の層１６０２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック１６２６
は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモアレパターン１６７０に影
響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン１６７０に影響を及
ぼさない第１の層１６０２とともに形成された周期構造を含むことができる。
層１６０２、１６０４、および１６０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ま
しくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを
使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミ
ルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）
７００である。ピッチψおよびωは、標的１６００の画像を生成するために使用される位
置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しかし、ピッチφ、χ、
および
「ヘブライ文字２」
の各々は、標的１６００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによっ
て光学的に分解可能であることが好ましい。
図１７Ａ～図１７Ｄを次に参照すると、図１７Ａ～図１７Ｄは、本発明の多層モアレ標
的１７００の別の実施形態の簡略化された図である。図１７Ａ～図１７Ｄは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図１７Ａは概してｘｙ平
面を示し、図１７Ｂ、図１７Ｃ、および図１７Ｄはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留
意されたい。
標的１７００は、図１６を参照して本明細書に上述した標的１６００の代替配列の一例
であり、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述することに留意された
い。標的１７００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体
デバイスウエハ上に、少なくとも第１の層１７０２、第２の層１７０４、および第３の層
１７０６が形成される。第１の層１７０２、第２の層１７０４、および第３の層１７０６
の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定することが理解されよう。第１の層１７
０２、第２の層１７０４、および第３の層１７０６は、隣接する層とすることができるが
、必ずしもその必要はない。好ましくは、第１の層１７０２、第２の層１７０４、および
第３の層１７０６間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有
する。図１７Ａ～図１７Ｄに示す実施形態では、第１の層１７０２は、第２の層１７０４
および第３の層１７０６の下に位置し、第３の層１７０６は、第１の層１７０２および第
２の層１７０４の上に位置する。しかし、層１７０２、１７０４、および１７０６は、互
いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層１７０２および第２の層１７０４とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層１７０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的１７００のどの部分も、層１７０４とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図１８Ａ～図１８Ｃを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第１の層１７０２お
よび第３の層１７０６とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層１７０２
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的１７００のどの部分も、
層１７０６とともに形成されない。そのような実施形態は、図１８Ａ～図１８Ｃを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。
図１７Ａに特に見られるように、標的１７００は、４つの標的４半分１７１２、１７１
４、１７１６、および１７１８を含む。図１７Ａに示す実施形態では、標的４半分１７１
２、１７１４、１７１６、および１７１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは
、９０°の整数倍数だけ、他の標的４半分１７１２、１７１４、１７１６、および１７１
８の各々のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的１７００は、好ましくは、ｘ
方向もしくはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本
発明の好ましい実施形態によれば、標的１７００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的１
７００の全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によっ
て特徴付けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態に
あるときは、標的１７００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分１７１２、１７１４、１７１６、および１７１８の各々は、第１の周期構造
スタック１７２２、第２の周期構造スタック１７２４、および第３の周期構造スタック１
７２６を含む。第１のスタック１７２２、第２のスタック１７２４、および第３のスタッ
ク１７２６の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好まし
くは、第１のスタック１７２２、第２のスタック１７２４、および第３のスタック１７２
６のうちのいずれも、互いに重複しない。図１７Ａ～図１７Ｄで、第１のスタック１７２
２は、第２のスタック１７２４および第３のスタック１７２６より、標的１７００の中心
の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック１７２６は、第１のスタック１７
２２および第２のスタック１７２４より、標的１７００の縁部の近くに位置する状態で示
されている。しかし、第１のスタック１７２２、第２のスタック１７２４、および第３の
スタック１７２６は、互いに対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することが
できる。
図１７Ａ～図１７Ｄに示す実施形態では、第１のスタック１７２２、第２のスタック１
７２４、および第３のスタック１７２６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形
成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック１７２２、
第２のスタック１７２４、および第３のスタック１７２６の周期構造は、任意の好適な周
期特徴から形成することができることが理解されよう。第１のスタック１７２２、第２の
スタック１７２４、および第３のスタック１７２６内に含まれる周期構造を形成する周期
特徴は、下部構造から形成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック
１７２２、第２のスタック１７２４、および第３のスタック１７２６の周期構造の各々の
ピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍ
である。
図１７Ａに見られるように、４半分１７１２、１７１４、１７１６、および１７１８の
各々において、第１のスタック１７２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸１７
３２を含む第１の平面１７３１と、第２のスタック１７２４と交差し、その中に位置する
複数の第２の軸１７３４を含む第２の平面１７３３と、第３のスタック１７２６と交差し
、その中に位置する複数の第３の軸１７３６を含む第３の平面１７３５とが画定される。
４半分１７１２、１７１４、１７１６、および１７１８の各々における第１のスタック１
７２２、第２のスタック１７２４、および第３のスタック１７２６の向きに応じて、第１
の平面１７３１、第２の平面１７３３、および第３の平面１７３５の各々は、ｘｚ平面ま
たはｙｚ平面のいずれかであり、第１の軸１７３２、第２の軸１７３４、および第３の軸
１７３６は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半分１７１２、１７１４、１７
１６、および１７１８の各々において、第１の平面１７３１、第２の平面１７３３、およ
び第３の平面１７３５はすべて互いに平行であることが理解されよう。
図１７Ｂに特に見られるように、第１のスタック１７２２は、第２の層１７０４ととも
に形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）１７４２を含み、Ｓ１Ｐ１
１７４２は、第１のスタック軸１７３２のうちの１つに沿って、Γとして指定されたＳ１
Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック１７２２は、第１のスタック１７２２
を撮像するときにＳ１Ｐ１ １７４２とともにモアレパターンを生じさせるはずの第１の
層１７０２または第３の層１７０６のいずれかとともに形成された周期構造を含まない。
しかし、第１のスタック１７２２は、第１のスタック軸１７３２に直交する軸に沿ってｘ
ｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構造、または第１のスタック１７２２を撮像す
るときにモアレパターンを生じさせないピッチサイズを有する周期構造など、第１のスタ
ック１７２２を撮像するときにモアレパターンを生じさせない第１の層１７０２または第
３の層１７０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
図１７Ｃに特に見られるように、第２のスタック１７２４は、第１の層１７０２ととも
に形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）１７５２を含み、Ｓ２Ｐ１
１７５２は、第２のスタック軸１７３４のうちの１つに沿って、Θとして指定されたＳ２
Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第２のスタック１７２４は、第２のスタック１７２４
を撮像するときにＳ１Ｐ１ １７５２とともにモアレパターンを生じさせるはずの第２の
層１７０４または第３の層１７０６のいずれかとともに形成された周期構造を含まない。
しかし、第２のスタック１７２４は、第２のスタック軸１７３４に直交する軸に沿ってｘ
ｙ平面に平行の平面内で周期的である周期構造、または第２のスタック１７２４を撮像す
るときにモアレパターンを生じさせないピッチサイズを有する周期構造など、第２のスタ
ック１７２４を撮像するときにモアレパターンを生じさせない第２の層１７０４または第
３の層１７０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
図１７Ｄに特に見られるように、第３のスタック１７２６は、第２の層１７０４ととも
に形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）１７６２を含み、Ｓ３Ｐ１
１７６２は、第３のスタック軸１７３６のうちの１つに沿って、Λとして指定されたＳ３
Ｐ１ピッチを有する。第３のスタック１７２６は、第３の層１７０６とともに形成された
第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）１７６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ １７６
４は、第３のスタック軸１７３６のうちのもう１つに沿って、Ξとして指定されたＳ３Ｐ
２ピッチを有する。
Ｓ３Ｐ１ １７６２およびＳ３Ｐ２ １７６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック１７２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン１７
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン１７７０は、ピッチΠ３によって特徴付けられ、ピッチΠ３は
、等式３９に示すように、ピッチΛおよびピッチΞの関数である。
好ましくは、第３のスタック１７２６は、モアレパターン１７７０に影響を及ぼす第１
の層１７０２とともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック１７２６
は、第３のスタック軸１７３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的で
ある周期構造、またはモアレパターン１７７０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する
周期構造など、モアレパターン１７７０に影響を及ぼさない第１の層１７０２とともに形
成された周期構造を含むことができる。
層１７０２、１７０４、および１７０６のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ま
しくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを
使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミ
ルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）
７００である。ピッチΛおよびΞは、標的１７００の画像を生成するために使用される位
置ずれ計測ツールによって光学的に分解可能である必要はない。しかし、ピッチΓ、Θ、
およびΠ３の各々は、標的１７００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツー
ルによって光学的に分解可能であることが好ましい。
図１８Ａを次に参照すると、図１８Ａは、標的１８００によって形成される多層半導体
デバイスウエハの層１６０２、１６０４、および１６０６（図１６）、または１７０２、
１７０４、および１７０６（図１７Ａ～図１７Ｄ）などの第１の層１８０２、第２の層１
８０４、および第３の層１８０６間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平行の方向におい
て、標的１６００（図１６）または標的１７００（図１７Ａ～図１７Ｄ）などの多層モア
レ標的１８００を使用して、位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化された流れ図
である。図１８Ｂおよび図１８Ｃをさらに参照すると、図１８Ｂおよび図１８Ｃは、それ
ぞれ図１８Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵図である。
標的１７００（図１７Ａ～図１７Ｄ）を利用するとき、図１８Ａ～図１８Ｃを参照して
説明する方法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１
度だけ実行することができることが理解されるが、典型的には、図１８Ａ～図１８Ｃに説
明する方法は、ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行
される。標的１６００（図１６）を利用するとき、第１のスタック軸１６３２、第２のス
タック軸１６３４、および第３のスタック軸１６３６が平行になる１つの方向においての
み、位置ずれを計算することができることも理解されよう。
第１のステップ１８０７で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図
１８Ａおよび図１８Ｂの方法で標的１６００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は
、第１のスタック軸１６３２、第２のスタック軸１６３４、および第３のスタック軸１６
３６が平行になる方向になるように自動的に選択される。図１８Ａおよび図１８Ｂの方法
で標的１７００を使用するとき、４半分１７１４および１７１８の構造は、ｘ軸に平行の
方向において位置ずれを測定するために利用され、４半分１７１２および１７１６の構造
は、ｙ軸に平行の方向における位置ずれを測定するために利用される。
好ましくは、次のステップ１８０９で、標的１８００の画像が、調整可能な偏光、波長
、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮
像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチψ、ω、
Λ、およびΞは、標的１８００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールに
よって光学的に分解可能である必要はないことに留意されたい。しかし、ピッチφ、χ、
「ヘブライ文字３」
、Γ、Θ、およびΠ３の各々は、標的１８００の画像を生成するために使用される位置ず
れ計測ツールによって光学的に分解可能であることが好ましい。
次のステップ１８１１で、図１８Ｂおよび図１８Ｃに見られるように、第１の関心領域
１８１２、第２の関心領域１８１４、および第３の関心領域１８１６は、ステップ１８０
７で選択された４半分において、第１のスタック１６２２、第２のスタック１６２４、お
よび第３のスタック１６２６（図１６）、または第１のスタック１７２２、第２のスタッ
ク１７２４、および第３のスタック１７２６（図１７Ａ～図１７Ｄ）など、それぞれの第
１のスタック１８２２、第２のスタック１８２４、および第３のスタック１８２６の各々
に対して選択される。図１８Ｂおよび図１８Ｃの図示の実施形態に見られるように、第１
の関心領域１８１２、第２の関心領域１８１４、および第３の関心領域１８１６は、好ま
しくは、第１のスタック１８２２内に完全に位置する第１の関心領域１８１２に対して示
すように、それぞれの第１のスタック１８２２、第２のスタック１８２４、および第３の
スタック１８２６の各々に完全に位置するが、第１の関心領域１８１２、第２の関心領域
１８１４、および第３の関心領域１８１６は、それぞれの第２のスタック１８２４および
第３のスタック１８２６を越えて延びる関心領域１８１４および１８１６に対して示すよ
うに、それぞれの第１のスタック１８２２、第２のスタック１８２４、および第３のスタ
ック１８２６を越えて延びることもできることが理解されよう。図１８Ｂおよび図１８Ｃ
に示す関心領域１８１２、１８１４、および１８１６は、代表的な関心領域であり、ステ
ップ１８１１で他の好適な関心領域を選択することもできることがさらに理解されよう。
次のステップ１８３１で、図１８Ｂおよび図１８Ｃに見られるように、ステップ１８１
１で選択された第１の関心領域１８１２のすべてのインスタンス間の対称点１８３２の場
所が計算される。次のステップ１８３３で、図１８Ｂおよび図１８Ｃに見られるように、
ステップ１８１１で選択された第２の関心領域１８１４のすべてのインスタンス間の対称
点１８３４の場所が計算される。次のステップ１８３５で、図１８Ｂおよび図１８Ｃに見
られるように、ステップ１８１１で選択された第３の関心領域１８１６のすべてのインス
タンス間の対称点１８３６の場所が計算される。
次のステップ１８３７で、ステップ１８０７で選択された方向における、ステップ１８
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域１８１２の対称点１８３２の場所と、ステッ
プ１８３３で識別された第２の１つ以上の関心領域１８１４の対称点１８３４の場所との
間の距離が計算される。ステップ１８３７で見出される距離は、ステップ１８０７で選択
された方向における第１の層１８０２と第２の層１８０４との間の位置ずれとして報告さ
れる。ステップ１８３７で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、上、または下
などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、対称点１８３２およ
び１８３４の場所の関数、ならびに層１８０２および１８０６のうちのどちらが調整され
るかである。
次のステップ１８３９で、ステップ１８０７で選択された方向における、ステップ１８
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域１８１２の対称点１８３２の場所と、ステッ
プ１８３５で識別された第３の１つ以上の関心領域１８１６の対称点１８３６の場所との
間の距離が計算される。ステップ１８３９で見出される距離は、利得Ω１によって分割さ
れ、利得Ω１は、標的１６００の場合、等式４０ａに示すように、ピッチψおよびピッチ
ωの関数である。
利得Ω１はまた、標的１７００の場合、等式４０ｂに示すように、ピッチΛおよびピッ
チΞの関数である。
この結果は、ステップ１８０７で選択された方向における第２の層１８０４と第３の層
１８０６との間の位置ずれとして報告される。ステップ１８３９で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチψおよびピッチωまたはピッチΛおよびピッチΞの相対値の関
数、ならびに層１８０４および１８０６のうちのどちらが調整されるかである。
次のステップ１８４１で、ステップ１８３７で報告された位置ずれ値と、ステップ１８
３９で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ１８４１で計算された差
は、ステップ１８０７で選択された方向における第１の層１８０２と第３の層１８０６と
の間の位置ずれとして報告される。ステップ１８４１で計算される距離に加えて、この方
法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整
方向は、ピッチψおよびピッチωまたはピッチΛおよびピッチΞの相対値の関数、ならび
に層１８０２および１８０６のうちのどちらが調整されるかである。
好ましくは、第１の層１８０２および第２の層１８０４とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層１８０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図１８Ａ～図１８Ｃを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ１８３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ１８４１で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ１８３９および１８４１で報告された位置ずれ値の間の差は、図１
８Ａ～図１８Ｃの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
好ましくは、第１の層１８０２および第３の層１８０６とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層１８０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図１８Ａ～図１８Ｃを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ１８３７で報告
された位置ずれ値と、ステップ１８３９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ１８３７および１８３９で報告された位置ずれ値の間の差は、図１
８Ａ～図１８Ｃの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
本発明の一実施形態では、図１８Ａ～図１８Ｃを参照して本明細書に上述した方法の関
連部分は、層１８０２および１８０４のみを使用して、層１８０６を形成する前に実行す
ることができることが理解されよう。同様に、層１８０６が層１８０２の下に位置する本
発明の一実施形態では、図１８Ａ～図１８Ｃを参照して本明細書に上述した方法の関連部
分は、層１８０４および１８０６のみを使用して、層１８０２を形成する前に実行するこ
とができる。
図１９Ａ～図１９Ｄを次に参照すると、図１９Ａ～図１９Ｄは、本発明の多層モアレ標
的１９００の別の実施形態の簡略化された図である。図１９Ａ～図１９Ｄは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図１９Ａは概してｘｙ平
面を示し、図１９Ｂ、図１９Ｃ、および図１９Ｄはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留
意されたい。
標的１９００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デ
バイスウエハ上に、少なくとも第１の層１９０２、第２の層１９０４、第３の層１９０６
、および第４の層１９０８が形成される。第１の層１９０２、第２の層１９０４、第３の
層１９０６、および第４の層１９０８の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定す
ることが理解されよう。第１の層１９０２、第２の層１９０４、第３の層１９０６、およ
び第４の層１９０８は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はない。好
ましくは、第１の層１９０２、第２の層１９０４、第３の層１９０６、および第４の層１
９０８間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図１
９Ａ～図１９Ｄに示す実施形態では、第１の層１９０２は、第２の層１９０４、第３の層
１９０６、および第４の層１９０８の下に位置し、第２の層１９０４は、第３の層１９０
６および第４の層１９０８の下に位置し、第４の層１９０８は、第１の層１９０２、第２
の層１９０４、および第３の層１９０６の上に位置する。しかし、層１９０２、１９０４
、１９０６、および１９０８は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置する
ことができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第２の層１９０４および第３の層１９０６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層１９０４とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的１９００のどの部分も、層１９０６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図２１Ａ～図２１Ｃを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第２の層１９０４お
よび第４の層１９０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層１９０４
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的１９００のどの部分も、
層１９０８とともに形成されない。そのような実施形態は、図２１Ａ～図２１Ｃを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施
形態では、第３の層１９０６および第４の層１９０８とともに形成された状態で示されて
いる構造はすべて、層１９０６とともに形成することができる。そのような実施形態では
、標的１９００のどの部分も、層１９０８とともに形成されない。そのような実施形態は
、図２１Ａ～図２１Ｃを参照して本明細書で後述するように、校正にとって特に有用であ
る。
図１９Ａ～図１９Ｄは、標的１９００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形
態では、標的１９００は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、
図２０Ａ～図２０Ｄおよび図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な
標的は、図１９Ａ～図１９Ｄに示す構造の複数のインスタンスを含むことができ、それら
の複数のインスタンスは、様々な形で配置することができる。
好ましくは、標的１９００は、第１の周期構造スタック１９２２、第２の周期構造スタ
ック１９２４、および第３の周期構造スタック１９２６を含む。第１のスタック１９２２
、第２のスタック１９２４、および第３のスタック１９２６の各々は、１つ以上の周期構
造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック１９２２、第２の
スタック１９２４、および第３のスタック１９２６のうちのいずれも、互いに重複しない
。
図１９Ａ～図１９Ｄでは、第１のスタック１９２２、第２のスタック１９２４、および
第３のスタック１９２６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形成された状態で
示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック１９２２、第２のスタック
１９２４、および第３のスタック１９２６の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成
することができることが理解されよう。第１のスタック１９２２、第２のスタック１９２
４、および第３のスタック１９２６内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構
造から形成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック１９２２、第２
のスタック１９２４、および第３のスタック１９２６の周期構造の各々のピッチは、好ま
しくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍである。
第１のｘｚ平面１９３１が、第１のスタック１９２２と交差する。複数の第１の軸１９
３２が、第１のｘｚ平面１９３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面１９３
３が、第２のスタック１９２４と交差する。複数の第２の軸１９３４が、第２のｘｚ平面
１９３３内に位置し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面１９３５が、第３のスタック１
９２６と交差する。複数の第３の軸１９３６が、第３のｘｚ平面１９３５内に位置し、ｘ
軸に平行である。
図１９Ｂに特に見られるように、第１のスタック１９２２は、第１の層１９０２ととも
に形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）１９４２を含み、Ｓ１Ｐ１
１９４２は、第１のスタック軸１９３２のうちの１つに沿って、
「ヘブライ文字４」
として指定されたＳ１Ｐ１ピッチを有する。第１のスタック１９２２は、第２の層１９０
４とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）１９４４をさらに含
み、Ｓ１Ｐ２ １９４４は、第１のスタック軸１９３２のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字５」
として指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ １９４２およびＳ１Ｐ２ １９４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック１９２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン１９
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン１９５０は、ピッチ
「ヘブライ文字６」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字７」
は、等式４１に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字８」
および
「ヘブライ文字９」
の関数である。
好ましくは、第１のスタック１９２２は、モアレパターン１９５０に影響を及ぼす第３
の層１９０６または第４の層１９０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第１のスタック１９２２は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン１９５０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン１９５０に影響を及ぼさない第３の層１９０６または第４の層１９０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
図１９Ｃに特に見られるように、第２のスタック１９２４は、第１の層１９０２ととも
に形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）１９５２を含み、Ｓ２Ｐ１
１９５２は、第２のスタック軸１９３４のうちの１つに沿って、
「ヘブライ文字１０」
として指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１１」
は、ｑとして指定された第２のスタック乗算因子によって、Ｓ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１２」
に関係付けられる。第２のスタック乗算因子ｑは、任意の正の数とすることができる。第
２のスタック１９２４は、第３の層１９０６とともに形成された第２のスタックの第２の
周期構造（Ｓ２Ｐ２）１９５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ １９５４は、第２のスタック軸
１９３４のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字１３」
として指定されたＳ２Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１４」
は、第２のスタック乗算因子ｑによって、Ｓ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１５」
に関係付けられる。Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１６」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１７」
に関係付ける第２のスタック乗算因子ｑは、Ｓ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１８」
をＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１９」
に関係付ける第２のスタック乗算因子ｑと同じ値を有することが理解されよう。本発明の
一実施形態では、ｑの値は１であり、したがってＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２０」
はＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２１」
に同一であり、Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２２」
はＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２３」
に同一である。
Ｓ２Ｐ１ １９５２およびＳ２Ｐ２ １９５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第２のスタック１９２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン１９
６０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２
のスタックモアレパターン１９６０は、ピッチ
「ヘブライ文字２４」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ２５」
は、等式４２に示すように、第２のスタック乗算因子ｑ、ピッチ
「ヘブライ文字２６」
、およびピッチ
「ヘブライ文字２７」
の関数である。
好ましくは、第２のスタック１９２４は、モアレパターン１９６０に影響を及ぼす第２
の層１９０４または第４の層１９０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第２のスタック１９２４は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン１９６０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン１９６０に影響を及ぼさない第２の層１９０４または第４の層１９０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
図１９Ｄに特に見られるように、第３のスタック１９２６は、第１の層１９０２ととも
に形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）１９６２を含み、Ｓ３Ｐ１
１９６２は、第３のスタック軸１９３６のうちの１つに沿って、
「ヘブライ文字２８」
として指定されたＳ３Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２９」
は、ｒとして指定された第３のスタック乗算因子によって、Ｓ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３０」
に関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｒは、任意の正の数とすることができる。第
３のスタック１９２６は、第４の層１９０８とともに形成された第３のスタックの第２の
周期構造（Ｓ３Ｐ２）１９６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ １９６４は、第３のスタック軸
１９３６のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字３１」
として指定されたＳ３Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字３２」
は、第３のスタック乗算因子ｒによってＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字３３」
に関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字３４」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字３５」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｒは、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３６」
をＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３７」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｒと同じ値を有することが理解されよう。本発明の
一実施形態では、ｒの値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３８」
はＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３９」
に同一であり、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字４０」
はＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字４１」
に同一である。
Ｓ３Ｐ１ １９６２およびＳ３Ｐ２ １９６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック１９２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン１９
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン１９７０は、ピッチ
「ヘブライ文字４２」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字４３」
は、等式４３に示すように、第３のスタック乗算因子ｒ、ピッチ
「ヘブライ文字４４」
、およびピッチ
「ヘブライ文字４５」
の関数である。
好ましくは、第３のスタック１９２６は、モアレパターン１９７０に影響を及ぼす第２
の層１９０４または第３の層１９０６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第３のスタック１９２６は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン１９７０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン１９７０に影響を及ぼさない第２の層１９０４または第３の層１９０６とともに形成
された周期構造を含むことができる。
層１９０４、１９０６、および１９０８のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ま
しくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを
使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミ
ルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）
７００である。ピッチ
「ヘブライ文字４６」
、
「ヘブライ文字４７」
、
「ヘブライ文字４８」
、
「ヘブライ文字４９」
、
「ヘブライ文字５０」
、および
「ヘブライ文字５１」
は、標的１９００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はない。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字５２」
、
「ヘブライ文字５３」
、および
「ヘブライ文字５４」
の各々は、標的１９００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
図２０Ａ～図２０Ｄを次に参照すると、図２０Ａ～図２０Ｄは、本発明の多層モアレ標
的２０００の別の実施形態の簡略化された図である。図２０Ａ～図２０Ｄは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図２０Ａは概してｘｙ平
面を示し、図２０Ｂ、図２０Ｃ、および図２０Ｄはｘｚ平面に平行の平面を示すことに留
意されたい。
標的２０００は、図１９Ａ～図１９Ｄを参照して本明細書に上述した標的１９００の代
替配列の一例であり、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述すること
に留意されたい。標的２０００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ま
しくは半導体デバイスウエハ上に、少なくとも第１の層２００２、第２の層２００４、第
３の層２００６、および第４の層２００８が形成される。第１の層２００２、第２の層２
００４、第３の層２００６、および第４の層２００８の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面
の表面を画定することが理解されよう。第１の層２００２、第２の層２００４、第３の層
２００６、および第４の層２００８は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその
必要はない。好ましくは、第１の層２００２、第２の層２００４、第３の層２００６、お
よび第４の層２００８間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性
を有する。図２０Ａ～図２０Ｄに示す実施形態では、第１の層２００２は、第２の層２０
０４、第３の層２００６、および第４の層２００８の下に位置し、第２の層２００４は、
第３の層２００６および第４の層２００８の下に位置し、第４の層２００８は、第１の層
２００２、第２の層２００４、および第３の層２００６の上に位置する。しかし、層２０
０２、２００４、２００６、および２００８は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な
順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第２の層２００４および第３の層２００６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層２００４とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的２０００のどの部分も、層２００６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図２１Ａ～図２１Ｃを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第２の層２００４お
よび第４の層２００８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層２００４
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的２０００のどの部分も、
層２００８とともに形成されない。そのような実施形態は、図２１Ａ～図２１Ｃを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施
形態では、第３の層２００６および第４の層２００８とともに形成された状態で示されて
いる構造はすべて、層２００６とともに形成することができる。そのような実施形態では
、標的２０００のどの部分も、層２００８とともに形成されない。そのような実施形態は
、図２１Ａ～図２１Ｃを参照して本明細書で後述するように、校正にとって特に有用であ
る。
図２０Ａに特に見られるように、標的２０００は、４つの標的４半分２０１２、２０１
４、２０１６、および２０１８を含む。図２０Ａに示す実施形態では、標的４半分２０１
２、２０１４、２０１６、および２０１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは
、９０°の整数倍数だけ、他の標的４半分２０１２、２０１４、２０１６、および２０１
８の各々のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的２０００は、好ましくは、ｘ
方向もしくはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本
発明の好ましい実施形態によれば、標的２０００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的２
０００の全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によっ
て特徴付けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態に
あるときは、標的２０００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分２０１２、２０１４、２０１６、および２０１８の各々は、第１の周期構造
スタック２０２２、第２の周期構造スタック２０２４、および第３の周期構造スタック２
０２６を含む。第１のスタック２０２２、第２のスタック２０２４、および第３のスタッ
ク２０２６の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好まし
くは、第１のスタック２０２２、第２のスタック２０２４、および第３のスタック２０２
６のうちのいずれも、互いに重複しない。図２０Ａ～図２０Ｄで、第１のスタック２０２
２は、第２のスタック２０２４および第３のスタック２０２６より、標的２０００の中心
の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック２０２６は、第１のスタック２０
２２および第２のスタック２０２４より、標的２０００の縁部の近くに位置する状態で示
されている。しかし、第１のスタック２０２２、第２のスタック２０２４、および第３の
スタック２０２６は、互いに対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することが
できる。
図２０Ａ～図２０Ｄに示す実施形態では、第１のスタック２０２２、第２のスタック２
０２４、および第３のスタック２０２６の周期構造の各々が、複数の線および空間から形
成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック２０２２、
第２のスタック２０２４、および第３のスタック２０２６の周期構造は、任意の好適な周
期特徴から形成することができることが理解されよう。第１のスタック２０２２、第２の
スタック２０２４、および第３のスタック２０２６内に含まれる周期構造を形成する周期
特徴は、下部構造から形成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック
２０２２、第２のスタック２０２４、および第３のスタック２０２６の周期構造の各々の
ピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎｍ
である。
図２０Ａに見られるように、４半分２０１２、２０１４、２０１６、および２０１８の
各々において、第１のスタック２０２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸２０
３２を含む第１の平面２０３１と、第２のスタック２０２４と交差し、その中に位置する
複数の第２の軸２０３４を含む第２の平面２０３３と、第３のスタック２０２６と交差し
、その中に位置する複数の第３の軸２０３６を含む第３の平面２０３５とが画定される。
４半分２０１２、２０１４、２０１６、および２０１８の各々における第１のスタック２
０２２、第２のスタック２０２４、および第３のスタック２０２６の向きに応じて、第１
の平面２０３１、第２の平面２０３３、および第３の平面２０３５の各々は、ｘｚ平面ま
たはｙｚ平面のいずれかであり、第１の軸２０３２、第２の軸２０３４、および第３の軸
２０３６は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半分２０１２、２０１４、２０
１６、および２０１８の各々において、第１の平面２０３１、第２の平面２０３３、およ
び第３の平面２０３５はすべて互いに平行であることが理解されよう。
図２０Ｂに特に見られるように、第１のスタック２０２２は、第１の層２００２ととも
に形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）２０４２を含み、Ｓ１Ｐ１
２０４２は、第１のスタック軸２０３２のうちの１つに沿って、
「ヘブライ文字５５」
として指定されたＳ１Ｐ１ピッチを有する。第１のスタック２０２２は、第２の層２００
４とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）２０４４をさらに含
み、Ｓ１Ｐ２ ２０４４は、第１のスタック軸２０３２のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字５６」
として指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ２０４２およびＳ１Ｐ２ ２０４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック２０２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン２０
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン２０５０は、ピッチ
「ヘブライ文字５７」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字５８」
は、等式４４に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字５９」
および
「ヘブライ文字６０」
の関数である。
好ましくは、第１のスタック２０２２は、モアレパターン２０５０に影響を及ぼす第３
の層２００６または第４の層２００８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第１のスタック２０２２は、第１のスタック軸２０３２に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２０５０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２０５０に影響を及ぼさない第３
の層２００６または第４の層２００８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図２０Ｃに特に見られるように、第２のスタック２０２４は、第１の層２００２ととも
に形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）２０５２を含み、Ｓ２Ｐ１
２０５２は、第２のスタック軸２０３４のうちの１つに沿って、
「ヘブライ文字６１」
として指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６２」
は、ｓとして指定された第２のスタック乗算因子によって、Ｓ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６３」
に関係付けられる。第２のスタック乗算因子ｓは、任意の正の数とすることができる。第
２のスタック２０２４は、第３の層２００６とともに形成された第２のスタックの第２の
周期構造（Ｓ２Ｐ２）２０５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ ２０５４は、第２のスタック軸
２０３４のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字６４」
として指定されたＳ２Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６５」
は、第２のスタック乗算因子ｓによってＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６６」
に関係付けられる。Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６７」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６８」
に関係付ける第２のスタック乗算因子ｓは、Ｓ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６９」
をＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字７０」
に関係付ける第２のスタック乗算因子ｓと同じ値を有することが理解されよう。本発明の
一実施形態では、ｓの値は１であり、したがってＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字７１」
はＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字７２」
に同一であり、Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字７３」
はＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字７４」
に同一である。
Ｓ２Ｐ１ ２０５２およびＳ２Ｐ２ ２０５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第２のスタック２０２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン２０
６０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２
のスタックモアレパターン２０６０は、ピッチ
「ヘブライ文字７５」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字７６」
は、等式４５に示すように、第２のスタック乗算因子ｑ、ピッチ
「ヘブライ文字７７」
、およびピッチ
「ヘブライ文字７８」
の関数である。
好ましくは、第２のスタック２０２４は、モアレパターン２０６０に影響を及ぼす第２
の層２００４または第４の層２００８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第２のスタック２０２４は、第２のスタック軸２０３４に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２０６０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２０６０に影響を及ぼさない第２
の層２００４または第４の層２００８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図２０Ｄに特に見られるように、第３のスタック２０２６は、第１の層２００２ととも
に形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）２０６２を含み、Ｓ３Ｐ１
２０６２は、第３のスタック軸２０３６のうちの１つに沿って、
「ヘブライ文字７９」
として指定されたＳ３Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字８０」
は、ｔとして指定された第３のスタック乗算因子によって、Ｓ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字８１」
に関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｔは、任意の正の数とすることができる。第
３のスタック２０２６は、第４の層２００８とともに形成された第３のスタックの第２の
周期構造（Ｓ３Ｐ２）２０６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ２０６４は、第３のスタック軸
２０３６のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字８２」
として指定されたＳ３Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字８３」
は、第３のスタック乗算因子ｔによってＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字８４」
に関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字８５」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字８６」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｔは、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字８７」
をＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字８８」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｔと同じ値を有することが理解されよう。本発明の
一実施形態では、ｔの値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字８９」
はＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字９０」
に同一であり、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字９１」
はＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字９１」
に同一である。
Ｓ３Ｐ１ ２０６２およびＳ３Ｐ２ ２０６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック２０２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン２０
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン２０７０は、ピッチ
「ヘブライ文字９２」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字９３」
は、等式４６に示すように、第３のスタック乗算因子ｔ、ピッチ
「ヘブライ文字９４」
、およびピッチ
「ヘブライ文字９５」
の関数である。
好ましくは、第３のスタック２０２６は、モアレパターン２０７０に影響を及ぼす第２
の層２００４または第３の層２００６とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第３のスタック２０２６は、第３のスタック軸２０３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２０７０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２０７０に影響を及ぼさない第２
の層２００４または第３の層２００６とともに形成された周期構造を含むことができる。
層２００４、２００６、および２００８のうちのいずれか２つの間の位置ずれは、好ま
しくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを
使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミ
ルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）
７００である。ピッチ
「ヘブライ文字９６」
、
「ヘブライ文字９７」
、
「ヘブライ文字９８」
、
「ヘブライ文字９９」
、
「ヘブライ文字１００」
、および
「ヘブライ文字１０１」
は、標的２０００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はない。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字１０２」
、
「ヘブライ文字１０３」
、および
「ヘブライ文字１０４」
の各々は、標的２０００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
図２１Ａを次に参照すると、図２１Ａは、標的２１００によって形成される多層半導体
デバイスウエハの層１９０４、１９０６、および１９０８（図１９Ａ～図１９Ｄ）、また
は２００４、２００６、および２００８（図２０Ａ～図２０Ｄ）などの第２の層２１０４
、第３の層２１０６、および第４の層２１０８の間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平
行の方向において、第１の層１９０２を含む標的１９００（図１９Ａ～図１９Ｄ）または
第１の層２００２を含む標的２０００（図２０Ａ～図２０Ｄ）などの第１の層２１０２を
含む多層モアレ標的２１００を使用して、位置ずれを計算する好ましい方法を示す簡略化
された流れ図である。図２１Ｂおよび図２１Ｃをさらに参照すると、図２１Ｂおよび図２
１Ｃは、それぞれ図２１Ａの方法の一部分の第１および第２の実施形態の簡略化された絵
図である。
標的２０００（図２０Ａ～図２０Ｄ）を利用するとき、図２１Ａ～図２１Ｃを参照して
説明する方法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１
度だけ実行することができることが理解されるが、典型的には、図２１Ａ～図２１Ｃに説
明する方法は、ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行
される。標的１９００（図１９Ａ～図１９Ｄ）を利用するとき、第１のスタック軸１９３
２、第２のスタック軸１９３４、および第３のスタック軸１９３６が平行になる１つの方
向においてのみ、位置ずれを計算することができることも理解されよう。
第１のステップ２１０９で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図
２１Ａおよび図２１Ｂの方法で標的１９００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は
、第１のスタック軸１９３２、第２のスタック軸１９３４、および第３のスタック軸１９
３６が平行になる方向になるように自動的に選択される。図２１Ａおよび図２１Ｂの方法
で標的２０００を使用するとき、４半分２０１４および２０１８の構造は、ｘ軸に平行の
方向において位置ずれを測定するために利用され、４半分２０１２および２０１６の構造
は、ｙ軸に平行の方向における位置ずれを測定するために利用される。
好ましくは、次のステップ２１１０で、標的２１００の画像が、調整可能な偏光、波長
、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮
像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字１０５」
、
「ヘブライ文字１０６」
、
「ヘブライ文字１０７」
、
「ヘブライ文字１０８」
、
「ヘブライ文字１０９」
、
「ヘブライ文字１１０」
、
「ヘブライ文字１１１」
、
「ヘブライ文字１１２」
、
「ヘブライ文字１１３」
、
「ヘブライ文字１１４」
、
「ヘブライ文字１１５」
、および
「ヘブライ文字１１６」
は、標的２１００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はないことに留意されたい。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字１１７」
、
「ヘブライ文字１１８」
、
「ヘブライ文字１１９」
、
「ヘブライ文字１２０」
、
「ヘブライ文字１２１」
、および
「ヘブライ文字１２２」
の各々は、標的２１００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
次のステップ２１１１で、図２１Ｂおよび図２１Ｃに見られるように、第１の関心領域
２１１２、第２の関心領域２１１４、および第３の関心領域２１１６は、ステップ２１０
９で選択された４半分において、第１のスタック１９２２、第２のスタック１９２４、お
よび第３のスタック１９２６（図１９Ａ～図１９Ｄ）または第１のスタック２０２２、第
２のスタック２０２４、および第３のスタック２０２６（図２０Ａ～図２０Ｄ）など、そ
れぞれの第１のスタック２１２２、第２のスタック２１２４、および第３のスタック２１
２６の各々に対して選択される。図２１Ｂおよび図２１Ｃの図示の実施形態に見られるよ
うに、第１の関心領域２１１２、第２の関心領域２１１４、および第３の関心領域２１１
６は、好ましくは、第１のスタック２１２２内に完全に位置する第１の関心領域２１１２
に対して示すように、それぞれの第１のスタック２１２２、第２のスタック２１２４、お
よび第３のスタック２１２６の各々に完全に位置するが、第１の関心領域２１１２、第２
の関心領域２１１４、および第３の関心領域２１１６は、それぞれの第２のスタック２１
２４および第３のスタック２１２６を越えて延びる関心領域２１１４および２１１６に対
して示すように、それぞれの第１のスタック２１２２、第２のスタック２１２４、および
第３のスタック２１２６を越えて延びることもできることが理解されよう。図２１Ｂおよ
び図２１Ｃに示す関心領域２１１２、２１１４、および２１１６は、代表的な関心領域で
あり、ステップ２１１１で他の好適な関心領域を選択することもできることがさらに理解
されよう。
次のステップ２１３１で、図２１Ｂおよび図２１Ｃに見られるように、ステップ２１１
１で選択された第１の関心領域２１１２のすべてのインスタンス間の対称点２１３２の場
所が計算される。次のステップ２１３３で、図２１Ｂおよび図２１Ｃに見られるように、
ステップ２１１１で選択された第２の関心領域２１１４のすべてのインスタンス間の対称
点２１３４の場所が計算される。次のステップ２１３５で、図２１Ｂおよび図２１Ｃに見
られるように、ステップ２１１１で選択された第３の関心領域２１１６のすべてのインス
タンス間の対称点２１３６の場所が計算される。
次のステップ２１３７で、ステップ２１０９で選択された方向における、ステップ２１
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域２１１２の対称点２１３２の場所と、ステッ
プ２１３３で識別された第２の１つ以上の関心領域２１１４の対称点２１３４の場所との
間の距離が計算される。ステップ２１３７で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字１２３」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字１２４」
は、標的１９００の場合、等式４７ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字１２５」
およびピッチ
「ヘブライ文字１２６」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字１２７」
はまた、標的２０００の場合、等式４７ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字１２８」
およびピッチ
「ヘブライ文字１２９」
の関数である。
この結果は、ステップ２１０９で選択された方向における第２の層２１０４と第３の層
２１０６との間の位置ずれとして報告される。ステップ２１３７で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字１３０」
およびピッチ
「ヘブライ文字１３１」
またはピッチ
「ヘブライ文字１３２」
およびピッチ
「ヘブライ文字１３３」
の相対値の関数、ならびに層２１０４および２１０６のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２１３９で、ステップ２１０９で選択された方向における、ステップ２１
３３で識別された第２の１つ以上の関心領域２１１４の対称点２１３４の場所と、ステッ
プ２１３５で識別された第３の１つ以上の関心領域２１１６の対称点２１３６の場所との
間の距離が計算される。ステップ２１３９で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字１３４」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字１３５」
は、標的１９００の場合、等式４８ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字１３６」
およびピッチ
「ヘブライ文字１３７」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字１３８」
はまた、標的２０００の場合、等式４８ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字１３９」
およびピッチ
「ヘブライ文字１４０」
の関数である。
この結果は、ステップ２１０９で選択された方向における第３の層２１０６と第４の層
２１０８との間の位置ずれとして報告される。ステップ２１３９で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字１４１」
およびピッチ
「ヘブライ文字１４２」
またはピッチ
「ヘブライ文字１４３」
およびピッチ
「ヘブライ文字１４４」
の相対値の関数、ならびに層２１０６および２１０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２１４１で、ステップ２１０９で選択された方向における、ステップ２１
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域２１１２の対称点２１３２の場所と、ステッ
プ２１３５で識別された第３の１つ以上の関心領域２１１６の対称点２１３６の場所との
間の距離が計算される。ステップ２１４１で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字１４５」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字１４６」
は、標的１９００の場合、等式４９ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字１４７」
およびピッチ
「ヘブライ文字１４８」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字１４９」
はまた、標的２０００の場合、等式４９ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字１５０」
およびピッチ
「ヘブライ文字１５１」
の関数である。
この結果は、ステップ２１０９で選択された方向における第２の層２１０４と第４の層
２１０８との間の位置ずれとして報告される。ステップ２１４１で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字１５２」
およびピッチ
「ヘブライ文字１５３」
またはピッチ
「ヘブライ文字１５４」
およびピッチ
「ヘブライ文字１５５」
の相対値の関数、ならびに層２１０４および２１０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
好ましくは、第２の層２１０４および第３の層２１０６とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層２１０４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図２１Ａ～図２１Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２１３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ２１４１で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ２１３９および２１４１で報告された位置ずれ値の間の差は、図２
１Ａ～図２１Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
加えて、第２の層２１０４および第４の層２１０８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層２１０４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図２１Ａ～図２１Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２１３７で報告され
た位置ずれ値と、ステップ２１３９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ２１３７および２１３９で報告された位置ずれ値の間の差は、図２１Ａ
～図２１Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
さらに、第３の層２１０６および第４の層２１０８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層２１０６とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図２１Ａ～図２１Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２１３７で報告され
た位置ずれ値と、ステップ２１４１で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ２１３７および２１４１で報告された位置ずれ値の間の差は、図２１Ａ
～図２１Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
層２１０８が層２１０６の下に位置する本発明の一実施形態では、図２１Ａ～図２１Ｃ
を参照して本明細書に上述した方法の関連部分は、層２１０２、２１０４、および２１０
８のみを使用して、層２１０６を形成する前に実行することができることが理解されよう
。
図２２Ａ～図２２Ｅを次に参照すると、図２２Ａ～図２２Ｅは、本発明の多層モアレ標
的２２００の別の実施形態の簡略化された図である。図２２Ａ～図２２Ｅは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図２２Ａは概してｘｙ平
面を示し、図２２Ｂ、図２２Ｃ、図２２Ｄ、および図２２Ｅはｘｚ平面に平行の平面を示
すことに留意されたい。
標的２２００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デ
バイスウエハ上に、少なくとも第１の層２２０２、第２の層２２０４、第３の層２２０６
、および第４の層２２０８が形成される。第１の層２２０２、第２の層２２０４、第３の
層２２０６、および第４の層２２０８の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定す
ることが理解されよう。第１の層２２０２、第２の層２２０４、第３の層２２０６、およ
び第４の層２２０８は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はない。好
ましくは、第１の層２２０２、第２の層２２０４、第３の層２２０６、および第４の層２
２０８間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図２
２Ａ～図２２Ｅに示す実施形態では、第１の層２２０２は、第２の層２２０４、第３の層
２２０６、および第４の層２２０８の下に位置し、第２の層２２０４は、第３の層２２０
６および第４の層２２０８の下に位置し、第４の層２２０８は、第１の層２２０２、第２
の層２２０４、および第３の層２２０６の上に位置する。しかし、層２２０２、２２０４
、２２０６、および２２０８は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置する
ことができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層２２０２および第３の層２２０６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層２２０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的２２００のどの部分も、層２２０６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図２４Ａ～図２４Ｄを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第１の層２２０２お
よび第４の層２２０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層２２０２
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的２２００のどの部分も、
層２２０８とともに形成された。そのような実施形態は、図２４Ａ～図２４Ｄを参照して
本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形
態では、第２の層２２０４および第４の層２２０８とともに形成された状態で示されてい
る構造はすべて、層２２０４とともに形成することができる。そのような実施形態では、
標的２２００のどの部分も、層２２０８とともに形成されない。そのような実施形態は、
図２４Ａ～図２４Ｄを参照して本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である
。
図２２Ａ～図２２Ｅは、標的２２００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形
態では、標的２２００は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、
図２３Ａ～図２３Ｅおよび図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な
標的は、図２２Ａ～図２２Ｅに示す構造の複数のインスタンスを含むことができ、それら
の複数のインスタンスは、様々な形で配置することができる。
好ましくは、標的２２００は、第１の周期構造スタック２２２２、第２の周期構造スタ
ック２２２４、第３の周期構造スタック２２２６、および第４の周期構造スタック２２２
８を含む。第１のスタック２２２２、第２のスタック２２２４、第３のスタック２２２６
、および第４のスタック２２２８の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピ
ッチを有する。好ましくは、第１のスタック２２２２、第２のスタック２２２４、第３の
スタック２２２６、および第４のスタック２２２８のうちのいずれも、互いに重複しない
。
図２２Ａ～図２２Ｅでは、第１のスタック２２２２、第２のスタック２２２４、第３の
スタック２２２６、および第４のスタック２２２８の周期構造の各々が、複数の線および
空間から形成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック
２２２２、第２のスタック２２２４、第３のスタック２２２６、および第４のスタック２
２２８の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解されよ
う。第１のスタック２２２２、第２のスタック２２２４、第３のスタック２２２６、およ
び第４のスタック２２２８内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック２２２２、第２のスタッ
ク２２２４、第３のスタック２２２６、および第４のスタック２２２８の周期構造の各々
のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎ
ｍである。
第１のｘｚ平面２２３１が、第１のスタック２２２２と交差する。複数の第１の軸２２
３２が、第１のｘｚ平面２２３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面２２３
３が、第２のスタック２２２４と交差する。複数の第２の軸２２３４が、第２のｘｚ平面
２２３３内に位置し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面２２３５が、第３のスタック２
２２６と交差する。複数の第３の軸２２３６が、第３のｘｚ平面２２３５内に位置し、ｘ
軸に平行である。第４のｘｚ平面２２３７が、第４のスタック２２２８と交差する。複数
の第４の軸２２３８が、第４のｘｚ平面２２３７内に位置し、ｘ軸に平行である。
図２２Ｂに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第１のスタック
２２２２は、第１の層２２０２とともに形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ
１Ｐ１）２２４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ２２４２は、第１のスタック軸２２３２のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字１５６」
として指定されたＳ１Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック２２２２は、第
２の層２２０４とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）２２４
４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ ２２４４は、第１のスタック軸２２３２のうちのもう１つに
沿って、
「ヘブライ文字１５７」
として指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ２２４２およびＳ１Ｐ２ ２２４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック２２２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン２２
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン２２５０は、ピッチ
「ヘブライ文字１５８」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字１５９」
は、等式５０に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字１６０」
および
「ヘブライ文字１６１」
の関数である。
好ましくは、第１のスタック２２２２は、モアレパターン２２５０に影響を及ぼす第３
の層２２０６または第４の層２２０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第１のスタック２２２２は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２２５０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２２５０に影響を及ぼさない第３の層２２０６または第４の層２２０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
本発明の別の実施形態では、第１のスタック２２２２は、周期構造２２４２および２２
４４のうちの１つのみを含み、第１のスタック２２２２を撮像するとき、モアレパターン
２２５０を見ることができない。
図２２Ｃに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第２のスタック
２２２４は、第１の層２２０２とともに形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ
２Ｐ１）２２５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ２２５２は、第２のスタック軸２２３４のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字１６２」
として指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第２のスタック２２２４は、第
２の層２２０４とともに形成された第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）２２５
４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ ２２５４は、第２のスタック軸２２３４のうちのもう１つに
沿って、
「ヘブライ文字１６３」
として指定されたＳ２Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ２Ｐ１ ２２５２およびＳ２Ｐ２ ２２５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第２のスタック２２２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン２２
６０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２
のスタックモアレパターン２２６０は、ピッチ
「ヘブライ文字１６４」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字１６５」
は、等式５１に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字１６６」
およびピッチ
「ヘブライ文字１６７」
の関数である。
好ましくは、第２のスタック２２２４は、モアレパターン２２６０に影響を及ぼす第３
の層２２０６または第４の層２２０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第２のスタック２２２４は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２２６０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２２６０に影響を及ぼさない第３の層２２０６または第４の層２２０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
図２２Ｄに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第３のスタック
２２２６は、第２の層２２０４とともに形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ
３Ｐ１）２２６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ２２６２は、第３のスタック軸２２３６のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字１６８」
として指定されたＳ３Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１６９」
は、ｕとして指定された第３のスタック乗算因子によって、Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１７０」
に関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｕは、任意の正の数とすることができる。好
ましくは、第３のスタック２２２６は、第３の層２２０６とともに形成された第３のスタ
ックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）２２６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ２２６４は、第３
のスタック軸２２３６のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字１７１」
として指定されたＳ３Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１７２」
は、第３のスタック乗算因子ｕによってＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１７３」
に関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１７４」
をＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１７５」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｕは、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１７６」
をＳ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１７７」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｕと同じ値を有することが理解されよう。本発明の
一実施形態では、ｕの値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１７８」
はＳ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１７９」
に同一であり、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１８０」
はＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１８１」
に同一である。
Ｓ３Ｐ１ ２２６２およびＳ３Ｐ２ ２２６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック２２２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン２２
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン２２７０は、ピッチ
「ヘブライ文字１８２」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字１８３」
は、等式５２に示すように、第３のスタック乗算因子ｕ、ピッチ
「ヘブライ文字１８４」
、およびピッチ
「ヘブライ文字１８５」
の関数である。
好ましくは、第３のスタック２２２６は、モアレパターン２２７０に影響を及ぼす第１
の層２２０２または第４の層２２０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第３のスタック２２２６は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２２７０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２２７０に影響を及ぼさない第１の層２２０２または第４の層２２０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
図２２Ｅに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第４のスタック
２２２８は、第３の層２２０６とともに形成された第４のスタックの第１の周期構造（Ｓ
４Ｐ１）２２７２を含み、Ｓ４Ｐ１ ２２７２は、第４のスタック軸２２３８のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字１８６」
として指定されたＳ４Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１８７」
は、ｖとして指定された第４のスタック乗算因子によって、Ｓ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１８８」
に関係付けられる。第４のスタック乗算因子ｖは、任意の正の数とすることができる。好
ましくは、第４のスタック２２２８は、第４の層２２０８とともに形成された第４のスタ
ックの第２の周期構造（Ｓ４Ｐ２）２２７４をさらに含み、Ｓ４Ｐ２ ２２７４は、第４
のスタック軸２２３８のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字１８９」
として指定されたＳ４Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１９０」
は、第４のスタック乗算因子ｖによってＳ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１９１」
に関係付けられる。Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１９２」
をＳ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１９３」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｖは、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１９４」
をＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１９５」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｖと同じ値を有することが理解されよう。本発明の
一実施形態では、ｖの値は１であり、したがってＳ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１９６」
はＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字１９７」
に同一であり、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１９８」
はＳ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字１９９」
に同一である。
Ｓ４Ｐ１ ２２７２およびＳ４Ｐ２ ２２７４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第４のスタック２２２８を撮像するとき、第４のスタックモアレパターン２２
８０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第４
のスタックモアレパターン２２８０は、ピッチ
「ヘブライ文字２００」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字２０１」
は、等式５３に示すように、第４のスタック乗算因子ｖ、ピッチ
「ヘブライ文字２０２」
、およびピッチ
「ヘブライ文字２０３」
の関数である。
好ましくは、第４のスタック２２２８は、モアレパターン２２８０に影響を及ぼす第１
の層２２０２または第２の層２２０４とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第４のスタック２２２８は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２２８０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２２８０に影響を及ぼさない第１の層２２０２または第２の層２２０４とともに形成
された周期構造を含むことができる。
層２２０２、２２０４、２２０６、および２２０８のうちのいずれか２つの間の位置ず
れは、好ましくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計
測ツールを使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォ
ルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅ
ｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字２０４」
、
「ヘブライ文字２０５」
、
「ヘブライ文字２０６」
、
「ヘブライ文字２０７」
、
「ヘブライ文字２０８」
、
「ヘブライ文字２０９」
、
「ヘブライ文字２１０」
、および
「ヘブライ文字２１１」
は、標的２２００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はない。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字２１２」
、
「ヘブライ文字２１３」
、
「ヘブライ文字２１４」
、および
「ヘブライ文字２１５」
の各々は、標的２２００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
図２３Ａ～図２３Ｅを次に参照すると、図２３Ａ～図２３Ｅは、本発明の多層モアレ標
的２３００の別の実施形態の簡略化された図である。図２３Ａ～図２３Ｅは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図２３Ａは概してｘｙ平
面を示し、図２３Ｂ、図２３Ｃ、図２３Ｄ、および図２３Ｅはｘｚ平面に平行の平面を示
すことに留意されたい。
標的２３００は、図２２Ａ～図２２Ｅを参照して本明細書に上述した標的２２００の代
替配列の一例であり、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述すること
に留意されたい。標的２３００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ま
しくは半導体デバイスウエハ上に、少なくとも第１の層２３０２、第２の層２３０４、第
３の層２３０６、および第４の層２３０８が形成される。第１の層２３０２、第２の層２
３０４、第３の層２３０６、および第４の層２３０８の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面
の表面を画定することが理解されよう。第１の層２３０２、第２の層２３０４、第３の層
２３０６、および第４の層２３０８は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその
必要はない。好ましくは、第１の層２３０２、第２の層２３０４、第３の層２３０６、お
よび第４の層２３０８間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性
を有する。図２３Ａ～図２３Ｅに示す実施形態では、第１の層２３０２は、第２の層２３
０４、第３の層２３０６、および第４の層２３０８の下に位置し、第２の層２３０４は、
第３の層２３０６および第４の層２３０８の下に位置し、第４の層２３０８は、第１の層
２３０２、第２の層２３０４、および第３の層２３０６の上に位置する。しかし、層２３
０２、２３０４、２３０６、および２３０８は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な
順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層２３０２および第３の層２３０６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層２３０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的２３００のどの部分も、層２３０６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図２４Ａ～図２４Ｄを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第１の層２３０２お
よび第４の層２３０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層２３０２
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的２３００のどの部分も、
層２３０８とともに形成されない。そのような実施形態は、図２４Ａ～図２４Ｄを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施
形態では、第２の層２３０４および第４の層２３０８とともに形成された状態で示されて
いる構造はすべて、層２３０４とともに形成することができる。そのような実施形態では
、標的２３００のどの部分も、層２３０８とともに形成されない。そのような実施形態は
、図２４Ａ～図２４Ｄを参照して本明細書で後述するように、校正にとって特に有用であ
る。
図２３Ａに特に見られるように、標的２３００は、４つの標的４半分２３１２、２３１
４、２３１６、および２３１８を含む。図２３Ａに示す実施形態では、標的４半分２３１
２、２３１４、２３１６、および２３１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは
、９０°の整数倍数だけ、他の標的４半分２３１２、２３１４、２３１６、および２３１
８の各々のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的２３００は、好ましくは、ｘ
方向もしくはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本
発明の好ましい実施形態によれば、標的２３００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的２
３００の全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によっ
て特徴付けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態に
あるときは、標的２３００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分２３１２、２３１４、２３１６、および２３１８の各々は、第１の周期構造
スタック２３２２、第２の周期構造スタック２３２４、第３の周期構造スタック２３２６
、および第４の周期構造スタック２３２８を含む。第１のスタック２３２２、第２のスタ
ック２３２４、第３のスタック２３２６、および第４のスタック２３２８の各々は、１つ
以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック２３
２２、第２のスタック２３２４、第３のスタック２３２６、および第４のスタック２３２
８のうちのいずれも、互いに重複しない。図２３Ａ～図２３Ｅで、第１のスタック２３２
２は、第２のスタック２３２４、第３のスタック２３２６、および第４のスタック２３２
８より、標的２３００の中心の近くに位置する状態で示されており、第２のスタック２３
２４は、第３のスタック２３２６および第４のスタック２３２８より、標的２３００の中
心の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック２３２６は、第１のスタック２
３２２および第２のスタック２３２４より、標的２３００の縁部の近くに位置する状態で
示されており、第４のスタック２３２８は、第３のスタック２３２６より、標的２３００
の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタック２３２２、第２の
スタック２３２４、第３のスタック２３２６、および第４のスタック２３２８は、互いに
対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することができる。
図２３Ａ～図２３Ｅでは、第１のスタック２３２２、第２のスタック２３２４、第３の
スタック２３２６、および第４のスタック２３２８の周期構造の各々が、複数の線および
空間から形成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック
２３２２、第２のスタック２３２４、第３のスタック２３２６、および第４のスタック２
３２８の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解されよ
う。第１のスタック２３２２、第２のスタック２３２４、第３のスタック２３２６、およ
び第４のスタック２３２８内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック２３２２、第２のスタッ
ク２３２４、第３のスタック２３２６、および第４のスタック２３２８の周期構造の各々
のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎ
ｍである。
図２３Ａに見られるように、４半分２３１２、２３１４、２３１６、および２３１８の
各々において、第１のスタック２３２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸２３
３２を含む第１の平面２３３１と、第２のスタック２３２４と交差し、その中に位置する
複数の第２の軸２３３４を含む第２の平面２３３３と、第３のスタック２３２６と交差し
、その中に位置する複数の第３の軸２３３６を含む第３の平面２３３５と、第４のスタッ
ク２３２８と交差し、その中に位置する複数の第４の軸２３３８を含む第４の平面２３３
７とが画定される。４半分２３１２、２３１４、２３１６、および２３１８の各々におけ
る第１のスタック２３２２、第２のスタック２３２４、第３のスタック２３２６、および
第４のスタック２３２８の向きに応じて、第１の平面２３３１、第２の平面２３３３、第
３の平面２３３５、および第４の平面２３３７の各々は、ｘｚ平面またはｙｚ平面のいず
れかであり、第１の軸２３３２、第２の軸２３３４、第３の軸２３３６、および第４の軸
２３３８は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半分２３１２、２３１４、２３
１６、および２３１８の各々において、第１の平面２３３１、第２の平面２３３３、第３
の平面２３３５、および第４の平面２３３７はすべて互いに平行であることが理解されよ
う。
図２３Ｂに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第１のスタック
２３２２は、第１の層２３０２とともに形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ
１Ｐ１）２３４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ２３４２は、第１のスタック軸２３３２のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字２１６」
として指定されたＳ１Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック２３２２は、第
２の層２３０４とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）２３４
４をさらに含み、第１のスタック軸２３３２のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字２１７」
として指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ２３４２およびＳ１Ｐ２ ２３４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック２３２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン２３
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン２３５０は、ピッチ
「ヘブライ文字２１８」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字２１９」
は、等式５４に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字２２０」
および
「ヘブライ文字２２１」
の関数である。
好ましくは、第１のスタック２３２２は、モアレパターン２３５０に影響を及ぼす第３
の層２３０６または第４の層２３０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第１のスタック２３２２は、第１のスタック軸２３３２に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２３５０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２３５０に影響を及ぼさない第３
の層２３０６または第４の層２３０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
本発明の別の実施形態では、第１のスタック２３２２は、周期構造２３４２および２３
４４のうちの１つのみを含み、第１のスタック２３２２を撮像するとき、モアレパターン
２３５０を見ることができない。
図２３Ｃに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第２のスタック
２３２４は、第１の層２３０２とともに形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ
２Ｐ１）２３５２を含み、第２のスタック軸２３３４のうちの１つに沿って、
「ヘブライ文字２２２」
として指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第２のスタック２３２４は、第
２の層２３０４とともに形成された第２のスタックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）２３５
４をさらに含み、第２のスタック軸２３３４のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字２２３」
として指定されたＳ２Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ２Ｐ１ ２３５２およびＳ２Ｐ２ ２３５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第２のスタック２３２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン２３
６０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２
のスタックモアレパターン２３６０は、ピッチ
「ヘブライ文字２２４」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字２２５」
は、等式５５に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字２２６」
およびピッチ
「ヘブライ文字２２７」
の関数である。
好ましくは、第２のスタック２３２４は、モアレパターン２３６０に影響を及ぼす第３
の層２３０６または第４の層２３０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第２のスタック２３２４は、第２のスタック軸２３３４に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２３６０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２３６０に影響を及ぼさない第３
の層２３０６または第４の層２３０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図２３Ｄに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第３のスタック
２３２６は、第２の層２３０４とともに形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ
３Ｐ１）２３６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ２３６２は、第３のスタック軸２３３６のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字２２８」
として指定されたＳ３Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２２９」
は、ｗとして指定された第３のスタック乗算因子によって、Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２３０」
に関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｗは、任意の正の数とすることができる。好
ましくは、第３のスタック２３２６は、第３の層２３０６とともに形成された第３のスタ
ックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）２３６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ２３６４は、第３
のスタック軸２３３６のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字２３１」
として指定されたＳ３Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２３２」
は、第３のスタック乗算因子ｗによってＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２３３」
に関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２３４」
をＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２３５」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｗは、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２３６」
をＳ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２３７」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｗと同じ値を有することが理解されよう。本発明の
一実施形態では、ｗの値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２３８」
はＳ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２３９」
に同一であり、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２４０」
はＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２４１」
に同一である。
Ｓ３Ｐ１ ２３６２およびＳ３Ｐ２ ２３６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック２３２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン２３
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン２３７０は、ピッチ
「ヘブライ文字２４２」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字２４３」
は、等式５６に示すように、第３のスタック乗算因子ｗ、ピッチ
「ヘブライ文字２４４」
、およびピッチ
「ヘブライ文字２４５」
の関数である。
好ましくは、第３のスタック２３２６は、モアレパターン２３７０に影響を及ぼす第１
の層２３０２または第４の層２３０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第３のスタック２３２６は、第３のスタック軸２３３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２３７０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２３７０に影響を及ぼさない第１
の層２３０２または第４の層２３０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図２３Ｅに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第４のスタック
２３２８は、第３の層２３０６とともに形成された第４のスタックの第１の周期構造（Ｓ
４Ｐ１）２３７２を含み、Ｓ４Ｐ１ ２３７２は、第４のスタック軸２３３８のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字２４６」
として指定されたＳ４Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２４７」
は、ｘとして指定された第４のスタック乗算因子によって、Ｓ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２４８」
に関係付けられる。第４のスタック乗算因子ｘは、任意の正の数とすることができる。好
ましくは、第４のスタック２３２８は、第４の層２３０８とともに形成された第４のスタ
ックの第２の周期構造（Ｓ４Ｐ２）２３７４をさらに含み、Ｓ４Ｐ２ ２３７４は、第４
のスタック軸２３３８のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字２４９」
として指定されたＳ４Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２５０」
は、第４のスタック乗算因子ｘによってＳ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２５１」
に関係付けられる。Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２５２」
をＳ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２５３」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｘは、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２５４」
をＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２５５」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｘと同じ値を有することが理解されよう。本発明の
一実施形態では、ｘの値は１であり、したがってＳ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２５６」
はＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字２５７」
に同一であり、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２５８」
はＳ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字２５９」
に同一である。
Ｓ４Ｐ１ ２３７２およびＳ４Ｐ２ ２３７４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第４のスタック２３２８を撮像するとき、第４のスタックモアレパターン２３
８０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第４
のスタックモアレパターン２３８０は、ピッチ
「ヘブライ文字２６０」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字２６１」
は、等式５７に示すように、第４のスタック乗算因子ｘ、ピッチ
「ヘブライ文字２６２」
、およびピッチ
「ヘブライ文字２６３」
の関数である。
好ましくは、第４のスタック２３２８は、モアレパターン２３８０に影響を及ぼす第１
の層２３０２または第２の層２３０４とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第４のスタック２３２８は、第４のスタック軸２３３８に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２３８０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２３８０に影響を及ぼさない第１
の層２３０２または第２の層２３０４とともに形成された周期構造を含むことができる。
層２３０２、２３０４、２３０６、および２３０８のうちのいずれか２つの間の位置ず
れは、好ましくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計
測ツールを使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォ
ルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅ
ｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字２６４」
、
「ヘブライ文字２６５」
、
「ヘブライ文字２６６」
、
「ヘブライ文字２６７」
、
「ヘブライ文字２６８」
、
「ヘブライ文字２６９」
、
「ヘブライ文字２７０」
、および
「ヘブライ文字２７１」
は、標的２３００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はない。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字２７２」
、
「ヘブライ文字２７３」
、
「ヘブライ文字２７４」
、および
「ヘブライ文字２７５」
の各々は、標的２３００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
図２４Ａおよび図２４Ｂを次に参照すると、図２４Ａおよび図２４Ｂはともに、標的２
４００によって形成される多層半導体デバイスウエハの層２２０２、２２０４、２２０６
、および２２０８（図２２Ａ～図２２Ｅ）、または２３０２、２３０４、２３０６、およ
び２３０８（図２３Ａ～図２３Ｅ）などの第１の層２４０２、第２の層２４０４、第３の
層２４０６、および第４の層２４０８の間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平行の方向
において、標的２２００（図２２Ａ～図２２Ｅ）または標的２３００（図２３Ａ～図２３
Ｅ）などの多層モアレ標的２４００を使用して、位置ずれを計算する好ましい方法を示す
簡略化された流れ図である。図２４Ｃおよび図２４Ｄをさらに参照すると、図２４Ｃおよ
び図２４Ｄは、それぞれ図２４Ａおよび図２４Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施
形態の簡略化された絵図である。
標的２３００（図２３Ａ～図２３Ｅ）を利用するとき、図２４Ａ～図２４Ｄを参照して
説明する方法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１
度だけ実行することができることが理解されるが、典型的には、図２４Ａ～図２４Ｄに説
明する方法は、ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行
される。標的２２００（図２２Ａ～図２２Ｅ）を利用するとき、第１のスタック軸２２３
２、第２のスタック軸２２３４、第３のスタック軸２２３６、および第４のスタック軸２
２３８が平行になる１つの方向においてのみ、位置ずれを計算することができることも理
解されよう。
第１のステップ２４０９で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図
２４Ａおよび図２４Ｂの方法で標的２２００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は
、第１のスタック軸２２３２、第２のスタック軸２２３４、第３のスタック軸２２３６、
および第４のスタック軸２２３８が平行になる方向になるように自動的に選択される。図
２４Ａおよび図２４Ｂの方法で標的２３００を使用するとき、４半分２３１４および２３
１８の構造は、ｘ軸に平行の方向において位置ずれを測定するために利用され、４半分２
３１２および２３１６の構造は、ｙ軸に平行の方向における位置ずれを測定するために利
用される。
好ましくは、次のステップ２４１０で、標的２４００の画像が、調整可能な偏光、波長
、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮
像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字２７６」
、
「ヘブライ文字２７７」
、
「ヘブライ文字２７８」
、
「ヘブライ文字２７９」
、
「ヘブライ文字２８０」
、
「ヘブライ文字２８１」
、
「ヘブライ文字２８２」
、
「ヘブライ文字２８３」
、
「ヘブライ文字２８４」
、
「ヘブライ文字２８５」
、
「ヘブライ文字２８６」
、
「ヘブライ文字２８７」
、
「ヘブライ文字２８８」
、
「ヘブライ文字２８９」
、
「ヘブライ文字２９０」
、および
「ヘブライ文字２９１」
は、標的２４００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はないことに留意されたい。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字２９２」
、
「ヘブライ文字２９３」
、
「ヘブライ文字２９４」
、
「ヘブライ文字２９５」
、
「ヘブライ文字２９６」
、
「ヘブライ文字２９７」
、
「ヘブライ文字２９８」
、および
「ヘブライ文字２９９」
の各々は、標的２４００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
次のステップ２４１１で、図２４Ｃおよび図２４Ｄに見られるように、第１の関心領域
２４１２、第２の関心領域２４１４、第３の関心領域２４１６、および第４の関心領域２
４１８は、ステップ２４０９で選択された４半分において、第１のスタック２２２２、第
２のスタック２２２４、第３のスタック２２２６、および第４のスタック２２２８（図２
２Ａ～図２２Ｅ）、または第１のスタック２３２２、第２のスタック２３２４、第３のス
タック２３２６、および第４のスタック２３２８（図２３Ａ～図２３Ｅ）など、それぞれ
の第１のスタック２４２２、第２のスタック２４２４、第３のスタック２４２６、および
第４のスタック２４２８の各々に対して選択される。図２４Ｃおよび図２４Ｄの図示の実
施形態に見られるように、第１の関心領域２４１２、第２の関心領域２４１４、第３の関
心領域２４１６、および第４の関心領域２４１８は、好ましくは、それぞれの第１のスタ
ック２４２２および第４のスタック２４２８内に完全に位置する第１の関心領域２４１２
および第４の関心領域２４１８に対して示すように、それぞれの第１のスタック２４２２
、第２のスタック２４２４、第３のスタック２４２６、および第４のスタック２４２８の
各々に完全に位置するが、第１の関心領域２４１２、第２の関心領域２４１４、第３の関
心領域２４１６、および第４の関心領域２４１８は、それぞれの第２のスタック２４２４
および第３のスタック２４２６を越えて延びる関心領域２４１４および２４１６に対して
示すように、それぞれの第１のスタック２４２２、第２のスタック２４２４、第３のスタ
ック２４２６、および第４のスタック２４２８を越えて延びることもできることが理解さ
れよう。図２４Ｃおよび図２４Ｄに示す関心領域２４１２、２４１４、２４１６、および
２４１８は、代表的な関心領域であり、ステップ２４１１で他の好適な関心領域を選択す
ることもできることがさらに理解されよう。
次のステップ２４３１で、図２４Ｃおよび図２４Ｄに見られるように、ステップ２４１
１で選択された第１の関心領域２４１２のすべてのインスタンス間の対称点２４３２の場
所が計算される。次のステップ２４３３で、図２４Ｃおよび図２４Ｄに見られるように、
ステップ２４１１で選択された第２の関心領域２４１４のすべてのインスタンス間の対称
点２４３４の場所が計算される。次のステップ２４３５で、図２４Ｃおよび図２４Ｄに見
られるように、ステップ２４１１で選択された第３の関心領域２４１６のすべてのインス
タンス間の対称点２４３６の場所が計算される。次のステップ２４３７で、図２４Ｃおよ
び図２４Ｄに見られるように、ステップ２４１１で選択された第４の関心領域２４１８の
すべてのインスタンス間の対称点２４３８の場所が計算される。
次のステップ２４３９で、ステップ２４０９で選択された方向における、ステップ２４
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域２４１２の対称点２４３２の場所と、ステッ
プ２４３３で識別された第２の１つ以上の関心領域２４１４の対称点２４３４の場所との
間の距離が計算される。ステップ２４３９で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字３００」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字３０１」
は、標的２２００の場合、等式５８ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字３０２」
、
「ヘブライ文字３０３」
、
「ヘブライ文字３０４」
、および
「ヘブライ文字３０５」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字３０６」
はまた、標的２３００の場合、等式５８ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字３０７」
、
「ヘブライ文字３０８」
、
「ヘブライ文字３０９」
、および
「ヘブライ文字３１０」
の関数である。
この結果は、ステップ２４０９で選択された方向における第１の層２４０２および第２
の層２４０４の間の位置ずれとして報告される。ステップ２４３９で計算される距離に加
えて、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解さ
れよう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字３１１」
、
「ヘブライ文字３１２」
、
「ヘブライ文字３１３」
、および
「ヘブライ文字３１４」
、またはピッチ
「ヘブライ文字３１５」
、
「ヘブライ文字３１６」
、
「ヘブライ文字３１７」
、および
「ヘブライ文字３１８」
の相対値の関数、ならびに層２４０２および２４０４のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２４４１で、ステップ２４０９で選択された方向における、ステップ２４
３３で識別された第２の１つ以上の関心領域２４１４の対称点２４３４の場所と、ステッ
プ２４３５で識別された第３の１つ以上の関心領域２４１６の対称点２４３６の場所との
間の距離が計算される。ステップ２４４１で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字３１９」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字３２０」
は、標的２２００の場合、等式５９ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字３２１」
およびピッチ
「ヘブライ文字３２２」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字３２３」
はまた、標的２３００の場合、等式５９ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字３２４」
およびピッチ
「ヘブライ文字３２５」
の関数である。
この結果は、ステップ２４０９で選択された方向における第１の層２４０２と第３の層
２４０６との間の位置ずれとして報告される。ステップ２４４１で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字３２６」
および
「ヘブライ文字３２７」
またはピッチ
「ヘブライ文字３２８」
および
「ヘブライ文字３２９」
の相対値の関数、ならびに層２４０２および２４０６のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２４４３で、ステップ２４０９で選択された方向における、ステップ２４
３５で識別された第３の１つ以上の関心領域２４１６の対称点２４３６の場所と、ステッ
プ２４３７で識別された第４の１つ以上の関心領域２４１８の対称点２４３８の場所との
間の距離が計算される。ステップ２４４３で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字３３０」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字３３１」
は、標的２２００の場合、等式６０ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字３３２」
およびピッチ
「ヘブライ文字３３３」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字３３４」
は、標的２３００の場合、等式６０ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字３３５」
およびピッチ
「ヘブライ文字３３６」
の関数である。
この結果は、ステップ２４０９で選択された方向における第２の層２４０４と第４の層
２４０８との間の位置ずれとして報告される。ステップ２４４３で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字３３７」
および
「ヘブライ文字３３８」
またはピッチ
「ヘブライ文字３３９」
および
「ヘブライ文字３４０」
の相対値の関数、ならびに層２４０４および２４０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２４４５で、ステップ２４３９で報告された位置ずれ値と、ステップ２４
４３で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ２４４５で計算された差
は、ステップ２４０９で選択された方向における第１の層２４０２と第４の層２４０８と
の間の位置ずれとして報告される。ステップ２４４５で計算される距離に加えて、この方
法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整
方向は、ピッチ
「ヘブライ文字３４１」
、
「ヘブライ文字３４２」
、
「ヘブライ文字３４３」
、および
「ヘブライ文字３４４」
、またはピッチ
「ヘブライ文字３４５」
、
「ヘブライ文字３４６」
、
「ヘブライ文字３４７」
、および
「ヘブライ文字３４８」
の相対値の関数、ならびに層２４０２および２４０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２４４７で、ステップ２４３９で報告された位置ずれ値と、ステップ２４
４１で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ２４４７で計算された差
は、ステップ２４０９で選択された方向における第２の層２４０４と第３の層２４０６と
の間の位置ずれとして報告される。ステップ２４４７で計算される距離に加えて、この方
法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整
方向は、ピッチ
「ヘブライ文字３４９」
、
「ヘブライ文字３５０」
、
「ヘブライ文字３５１」
、および
「ヘブライ文字３５２」
、またはピッチ
「ヘブライ文字３５３」
、
「ヘブライ文字３５４」
、
「ヘブライ文字３５５」
、および
「ヘブライ文字３５６」
の相対値の関数、ならびに層２４０４および２４０６のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２４４９で、ステップ２４４１で報告された位置ずれ値と、ステップ２４
４５で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。別法として、次のステップ２４４
９で、ステップ２４４７で報告された位置ずれ値と、ステップ２４４３で報告された位置
ずれ値との間の差が計算される。ステップ２４４９で計算された差は、ステップ２４０９
で選択された方向における第３の層２４０６と第４の層２４０８との間の位置ずれとして
報告される。ステップ２４４９で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、上、ま
たは下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字３５７」
、
「ヘブライ文字３５８」
、
「ヘブライ文字３５９」
、および
「ヘブライ文字３６０」
、またはピッチ
「ヘブライ文字３６１」
、
「ヘブライ文字３６２」
、
「ヘブライ文字３６３」
、および
「ヘブライ文字３６４」
の相対値の関数、ならびに層２４０６および２４０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
好ましくは、第１の層２４０２および第３の層２４０６とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層２４０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図２４Ａ～図２４Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２４３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ２４４７で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ２４３９および２４４７で報告された位置ずれ値の間の差は、図２
４Ａ～図２４Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第１の層２４０２および第３の層２４０６とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層２４０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図２４Ａ～図２４Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２４４５で報告され
た位置ずれ値と、ステップ２４４９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ２４４５および２４４９で報告された位置ずれ値の間の差は、図２４Ａ
～図２４Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
好ましくは、第１の層２４０２および第４の層２４０８とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層２４０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図２４Ａ～図２４Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２４３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ２４４３で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ２４３９および２４４３で報告された位置ずれ値の間の差は、図２
４Ａ～図２４Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第１の層２４０２および第４の層２４０８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層２４０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図２４Ａ～図２４Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２４４１で報告され
た位置ずれ値と、ステップ２４４９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ２４４１および２４４９で報告された位置ずれ値の間の差は、図２４Ａ
～図２４Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
好ましくは、第２の層２４０４および第４の層２４０８とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層２４０４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図２４Ａ～図２４Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２４３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ２４４５で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ２４３９および２４４５で報告された位置ずれ値の間の差は、図２
４Ａ～図２４Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第２の層２４０４および第４の層２４０８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層２４０４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図２４Ａ～図２４Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２４４７で報告され
た位置ずれ値と、ステップ２４４９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ２４４７および２４４９で報告された位置ずれ値の間の差は、図２４Ａ
～図２４Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
図２５Ａ～図２５Ｅを次に参照すると、図２５Ａ～図２５Ｅは、本発明の多層モアレ標
的２５００の別の実施形態の簡略化された図である。図２５Ａ～図２５Ｅは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図２５Ａは概してｘｙ平
面を示し、図２５Ｂ、図２５Ｃ、図２５Ｄ、および図２５Ｅはｘｚ平面に平行の平面を示
すことに留意されたい。
標的２５００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デ
バイスウエハ上に、少なくとも第１の層２５０２、第２の層２５０４、第３の層２５０６
、および第４の層２５０８が形成される。第１の層２５０２、第２の層２５０４、第３の
層２５０６、および第４の層２５０８の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定す
ることが理解されよう。第１の層２５０２、第２の層２５０４、第３の層２５０６、およ
び第４の層２５０８は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はない。好
ましくは、第１の層２５０２、第２の層２５０４、第３の層２５０６、および第４の層２
５０８間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図２
５Ａ～図２５Ｅに示す実施形態では、第１の層２５０２は、第２の層２５０４、第３の層
２５０６、および第４の層２５０８の下に位置し、第２の層２５０４は、第３の層２５０
６および第４の層２５０８の下に位置し、第４の層２５０８は、第１の層２５０２、第２
の層２５０４、および第３の層２５０６の上に位置する。しかし、層２５０２、２５０４
、２５０６、および２５０８は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置する
ことができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層２５０２および第３の層２５０６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層２５０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的２５００のどの部分も、層２５０６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図２７Ａ～図２７Ｄを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第１の層２５０２お
よび第４の層２５０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層２５０２
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的２５００のどの部分も、
層２５０８とともに形成されない。そのような実施形態は、図２７Ａ～図２７Ｄを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施
形態では、第２の層２５０４および第４の層２５０８とともに形成された状態で示されて
いる構造はすべて、層２５０４とともに形成することができる。そのような実施形態では
、標的２５００のどの部分も、層２５０８とともに形成されない。そのような実施形態は
、図２７Ａ～図２７Ｄを参照して本明細書で後述するように、校正にとって特に有用であ
る。
図２５Ａ～図２５Ｅは、標的２５００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形
態では、標的２５００は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、
図２６Ａ～図２６Ｅおよび図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な
標的は、図２５Ａ～図２５Ｅに示す構造の複数のインスタンスを含むことができ、それら
の複数のインスタンスは、様々な形で配置することができる。
好ましくは、標的２５００は、第１の周期構造スタック２５２２、第２の周期構造スタ
ック２５２４、第３の周期構造スタック２５２６、および第４の周期構造スタック２５２
８を含む。第１のスタック２５２２、第２のスタック２５２４、第３のスタック２５２６
、および第４のスタック２５２８の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピ
ッチを有する。好ましくは、第１のスタック２５２２、第２のスタック２５２４、第３の
スタック２５２６、および第４のスタック２５２８のうちのいずれも、互いに重複しない
。
図２５Ａ～図２５Ｅでは、第１のスタック２５２２、第２のスタック２５２４、第３の
スタック２５２６、および第４のスタック２５２８の周期構造の各々が、複数の線および
空間から形成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック
２５２２、第２のスタック２５２４、第３のスタック２５２６、および第４のスタック２
５２８の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解されよ
う。第１のスタック２５２２、第２のスタック２５２４、第３のスタック２５２６、およ
び第４のスタック２５２８内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック２５２２、第２のスタッ
ク２５２４、第３のスタック２５２６、および第４のスタック２５２８の周期構造の各々
のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎ
ｍである。
第１のｘｚ平面２５３１が、第１のスタック２５２２と交差する。複数の第１の軸２５
３２が、第１のｘｚ平面２５３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面２５３
３が、第２のスタック２５２４と交差する。複数の第２の軸２５３４が、第２のｘｚ平面
２５３３内に位置し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面２５３５が、第３のスタック２
５２６と交差する。複数の第３の軸２５３６が、第３のｘｚ平面２５３５内に位置し、ｘ
軸に平行である。第４のｘｚ平面２５３７が、第４のスタック２５２８と交差する。複数
の第４の軸２５３８が、第４のｘｚ平面２５３７内に位置し、ｘ軸に平行である。
図２５Ｂに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第１のスタック
２５２２は、第１の層２５０２とともに形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ
１Ｐ１）２５４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ２５４２は、第１のスタック軸２５３２のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字３６５」
として指定されたＳ１Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック２５２２は、第
２の層２５０４とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）２５４
４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ ２５４４は、第１のスタック軸２５３２のうちのもう１つに
沿って、
「ヘブライ文字３６６」
として指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ２５４２およびＳ１Ｐ２ ２５４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック２５２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン２５
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン２５５０は、ピッチ
「ヘブライ文字３６７」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字３６８」
は、等式６１に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字３６９」
および
「ヘブライ文字３７０」
の関数である。
好ましくは、第１のスタック２５２２は、モアレパターン２５５０に影響を及ぼす第３
の層２５０６または第４の層２５０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第１のスタック２５２２は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２２５０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２２５０に影響を及ぼさない第３の層２５０６または第４の層２５０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
本発明の別の実施形態では、第１のスタック２５２２は、Ｓ１Ｐ１ ２５４２のみを含
み、Ｓ１Ｐ２ ２５４４は含まず、第１のスタック２５２２を撮像するとき、モアレパタ
ーン２５５０を見ることができない。
図２５Ｃに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第２のスタック
２５２４は、第１の層２５０２とともに形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ
２Ｐ１）２５５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ２５５２は、第２のスタック軸２５３４のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字３７１」
として指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第２のスタック２５２４は、第
２のスタック２５２４を撮像するときにＳ２Ｐ１ ２５５２とともにモアレパターンを生
じさせるはずの第１の層２５０２、第３の層２５０６、または第４の層２５０８のうちの
いずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック２５２４は、
ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、または第２のスタック２５２４を撮像す
るときにモアレパターンを生じさせないピッチサイズを有する周期構造など、第２のスタ
ック２５２４を撮像するときにモアレパターンを生じさせない第１の層２５０２、第３の
層２５０６、または第４の層２５０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図２５Ｄに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第３のスタック
２５２６は、第２の層２５０４とともに形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ
３Ｐ１）２５６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ２５６２は、第３のスタック軸２５３６のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字３７２」
として指定されたＳ３Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第３のスタック２５２６は、第
３の層２５０６とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）２５６
４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ２５６４は、第３のスタック軸２５３６のうちのもう１つに
沿って、
「ヘブライ文字３７３」
として指定されたＳ３Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ３Ｐ１ ２５６２およびＳ３Ｐ２ ２５６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック２５２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン２５
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン２５７０は、ピッチ
「ヘブライ文字３７４」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字３７５」
は、等式６２に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字３７６」
およびピッチ
「ヘブライ文字３７７」
の関数である。
好ましくは、第３のスタック２５２６は、モアレパターン２５７０に影響を及ぼす第１
の層２５０２または第４の層２５０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第３のスタック２５２６は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２５７０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２５７０に影響を及ぼさない第１の層２５０２または第４の層２５０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
図２５Ｅに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第４のスタック
２５２８は、第３の層２５０６とともに形成された第４のスタックの第１の周期構造（Ｓ
４Ｐ１）２５７２を含み、Ｓ４Ｐ１ ２５７２は、第４のスタック軸２５３８のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字３７８」
として指定されたＳ４Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３７９」
は、ｙとして指定された第４のスタック乗算因子によって、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字３８０」
に関係付けられる。第４のスタック乗算因子ｙは、任意の正の数とすることができる。好
ましくは、第４のスタック２５２８は、第４の層２５０８とともに形成された第４のスタ
ックの第２の周期構造（Ｓ４Ｐ２）２５７４をさらに含み、Ｓ４Ｐ２ ２５７４は、第４
のスタック軸２５３８のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字３８１」
として指定されたＳ４Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字３８２」
は、第４のスタック乗算因子ｙによって、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３８３」
に関係付けられる。Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字３８４」
をＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３８５」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｙは、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３８６」
をＳ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字３８７」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｙと同じ値を有することが理解されよう。本発明の
一実施形態では、ｙの値は１であり、したがってＳ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３８８」
はＳ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字３８９」
に同一であり、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字３９０」
はＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字３９１」
に同一である。
Ｓ４Ｐ１ ２５７２およびＳ４Ｐ２ ２５７４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第４のスタック２５２８を撮像するとき、第４のスタックモアレパターン２５
８０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第４
のスタックモアレパターン２５８０は、ピッチ
「ヘブライ文字３９２」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字３９３」
は、等式６３に示すように、第４のスタック乗算因子ｙ、ピッチ
「ヘブライ文字３９４」
、およびピッチ
「ヘブライ文字３９５」
の関数である。
好ましくは、第４のスタック２５２８は、モアレパターン２５８０に影響を及ぼす第１
の層２５０２または第２の層２５０４とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第４のスタック２５２８は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２５８０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２５８０に影響を及ぼさない第１の層２５０２または第２の層２５０４とともに形成
された周期構造を含むことができる。
層２５０２、２５０４、２５０６、および２５０８のうちのいずれか２つの間の位置ず
れは、好ましくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計
測ツールを使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォ
ルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅ
ｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字３９６」
、
「ヘブライ文字３９７」
、
「ヘブライ文字３９８」
、
「ヘブライ文字３９９」
、
「ヘブライ文字４００」
、および
「ヘブライ文字４０１」
は、標的２５００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はない。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字４０２」
、
「ヘブライ文字４０３」
、
「ヘブライ文字４０４」
、および
「ヘブライ文字４０５」
の各々は、標的２５００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
図２６Ａ～図２６Ｅを次に参照すると、図２６Ａ～図２６Ｅは、本発明の多層モアレ標
的２６００の別の実施形態の簡略化された図である。図２６Ａ～図２６Ｅは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図２６Ａは概してｘｙ平
面を示し、図２６Ｂ、図２６Ｃ、図２６Ｄ、および図２６Ｅはｘｚ平面に平行の平面を示
すことに留意されたい。
標的２６００は、図２５Ａ～図２５Ｅを参照して本明細書に上述した標的２５００の代
替配列の一例であり、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述すること
に留意されたい。標的２６００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ま
しくは半導体デバイスウエハ上に、少なくとも第１の層２６０２、第２の層２６０４、第
３の層２６０６、および第４の層２６０８が形成される。第１の層２６０２、第２の層２
６０４、第３の層２６０６、および第４の層２６０８の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面
の表面を画定することが理解されよう。第１の層２６０２、第２の層２６０４、第３の層
２６０６、および第４の層２６０８は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその
必要はない。好ましくは、第１の層２６０２、第２の層２６０４、第３の層２６０６、お
よび第４の層２６０８間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性
を有する。図２６Ａ～図２６Ｅに示す実施形態では、第１の層２６０２は、第２の層２６
０４、第３の層２６０６、および第４の層２６０８の下に位置し、第２の層２６０４は、
第３の層２６０６および第４の層２６０８の下に位置し、第４の層２６０８は、第１の層
２６０２、第２の層２６０４、および第３の層２６０６の上に位置する。しかし、層２６
０２、２６０４、２６０６、および２６０８は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な
順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層２６０２および第３の層２６０６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層２６０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的２６００のどの部分も、層２６０６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図２７Ａ～図２７Ｄを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第１の層２６０２お
よび第４の層２６０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層２６０２
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的２６００のどの部分も、
層２６０８とともに形成されない。そのような実施形態は、図２７Ａ～図２７Ｄを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施
形態では、第２の層２６０４および第４の層２６０８とともに形成された状態で示されて
いる構造はすべて、層２６０４とともに形成することができる。そのような実施形態では
、標的２６００のどの部分も、層２６０８とともに形成されない。そのような実施形態は
、図２７Ａ～図２７Ｄを参照して本明細書で後述するように、校正にとって特に有用であ
る。
図２６Ａに特に見られるように、標的２６００は、４つの標的４半分２６１２、２６１
４、２６１６、および２６１８を含む。図２６Ａに示す実施形態では、標的４半分２６１
２、２６１４、２６１６、および２６１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは
、９０°の整数倍数だけ、他の標的４半分２６１２、２６１４、２６１６、および２６１
８の各々のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的２６００は、好ましくは、ｘ
方向もしくはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本
発明の好ましい実施形態によれば、標的２６００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的２
６００の全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によっ
て特徴付けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態に
あるときは、標的２６００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分２６１２、２６１４、２６１６、および２６１８の各々は、第１の周期構造
スタック２６２２、第２の周期構造スタック２６２４、第３の周期構造スタック２６２６
、および第４の周期構造スタック２６２８を含む。第１のスタック２６２２、第２のスタ
ック２６２４、第３のスタック２６２６、および第４のスタック２６２８の各々は、１つ
以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック２６
２２、第２のスタック２６２４、第３のスタック２６２６、および第４のスタック２６２
８のうちのいずれも、互いに重複しない。図２６Ａ～図２６Ｅで、第１のスタック２６２
２は、第２のスタック２６２４、第３のスタック２６２６、および第４のスタック２６２
８より、標的２６００の中心の近くに位置する状態で示されており、第２のスタック２６
２４は、第３のスタック２６２６および第４のスタック２６２８より、標的２６００の中
心の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック２６２６は、第１のスタック２
６２２および第２のスタック２６２４より、標的２６００の縁部の近くに位置する状態で
示されており、第４のスタック２６２８は、第３のスタック２６２６より、標的２６００
の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタック２６２２、第２の
スタック２６２４、第３のスタック２６２６、および第４のスタック２６２８は、互いに
対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することができる。
図２６Ａ～図２６Ｅでは、第１のスタック２６２２、第２のスタック２６２４、第３の
スタック２６２６、および第４のスタック２６２８の周期構造の各々が、複数の線および
空間から形成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック
２６２２、第２のスタック２６２４、第３のスタック２６２６、および第４のスタック２
６２８の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解されよ
う。第１のスタック２６２２、第２のスタック２６２４、第３のスタック２６２６、およ
び第４のスタック２６２８内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック２６２２、第２のスタッ
ク２６２４、第３のスタック２６２６、および第４のスタック２６２８の周期構造の各々
のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎ
ｍである。
図２６Ａに見られるように、４半分２６１２、２６１４、２６１６、および２６１８の
各々において、第１のスタック２６２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸２６
３２を含む第１の平面２６３１と、第２のスタック２６２４と交差し、その中に位置する
複数の第２の軸２６３４を含む第２の平面２６３３と、第３のスタック２６２６と交差し
、その中に位置する複数の第３の軸２６３６を含む第３の平面２６３５と、第４のスタッ
ク２６２８と交差し、その中に位置する複数の第４の軸２６３８を含む第４の平面２６３
７とが画定される。４半分２６１２、２６１４、２６１６、および２６１８の各々におけ
る第１のスタック２６２２、第２のスタック２６２４、第３のスタック２６２６、および
第４のスタック２６２８の向きに応じて、第１の平面２６３１、第２の平面２６３３、第
３の平面２６３５、および第４の平面２６３７の各々は、ｘｚ平面またはｙｚ平面のいず
れかであり、第１の軸２６３２、第２の軸２６３４、第３の軸２６３６、および第４の軸
２６３８は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半分２６１２、２６１４、２６
１６、および２６１８の各々において、第１の平面２６３１、第２の平面２６３３、第３
の平面２６３５、および第４の平面２６３７はすべて互いに平行であることが理解されよ
う。
図２６Ｂに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第１のスタック
２６２２は、第１の層２６０２とともに形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ
１Ｐ１）２６４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ２６４２は、第１のスタック軸２６３２のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字４０６」
として指定されたＳ１Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック２６２２は、第
２の層２６０４とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）２６４
４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ ２６４４は、第１のスタック軸２６３２のうちのもう１つに
沿って、
「ヘブライ文字４０７」
として指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ２６４２およびＳ１Ｐ２ ２６４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック２６２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン２６
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン２６５０は、ピッチ
「ヘブライ文字４０８」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字４０９」
は、等式６４に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字４１０」
および
「ヘブライ文字４１１」
の関数である。
好ましくは、第１のスタック２６２２は、モアレパターン２６５０に影響を及ぼす第３
の層２６０６または第４の層２６０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第１のスタック２６２２は、第１のスタック軸２６３２に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２６５０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２６５０に影響を及ぼさない第３
の層２６０６または第４の層２６０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
本発明の別の実施形態では、第１のスタック２６２２は、Ｓ１Ｐ１ ２６４２のみを含
み、Ｓ１Ｐ２ ２６４４は含まず、第１のスタック２６２２を撮像するとき、モアレパタ
ーン２６５０を見ることができない。
図２６Ｃに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第２のスタック
２６２４は、第１の層２６０２とともに形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ
２Ｐ１）２６５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ２６５２は、第２のスタック軸２６３４のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字４１２」
として指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第２のスタック２６２４は、第
２のスタック２６２４を撮像するときにＳ２Ｐ１ ２６５２とともにモアレパターンを生
じさせるはずの第１の層２６０２、第３の層２６０６、または第４の層２６０８のうちの
いずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック２６２４は、
第２のスタック軸２６３４に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である
周期構造、または第２のスタック２６２４を撮像するときにモアレパターンを生じさせな
いピッチサイズを有する周期構造など、第２のスタック２６２４を撮像するときにモアレ
パターンを生じさせない第１の層２６０２、第３の層２６０６、または第４の層２６０８
とともに形成された周期構造を含むことができる。
図２６Ｄに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第３のスタック
２６２６は、第２の層２６０４とともに形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ
３Ｐ１）２６６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ２６６２は、第３のスタック軸２６３６のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字４１３」
として指定されたＳ３Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第３のスタック２６２６は、第
３の層２６０６とともに形成された第３のスタックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）２６６
４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ２６６４は、第３のスタック軸２６３６のうちのもう１つに
沿って、
「ヘブライ文字４１４」
として指定されたＳ３Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ３Ｐ１ ２６６２およびＳ３Ｐ２ ２６６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック２６２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン２６
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン２６７０は、ピッチ
「ヘブライ文字４１５」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字４１６」
は、等式６５に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字４１７」
およびピッチ
「ヘブライ文字４１８」
の関数である。
好ましくは、第３のスタック２６２６は、モアレパターン２６７０に影響を及ぼす第１
の層２６０２または第４の層２６０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第３のスタック２６２６は、第３のスタック軸２６３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２６７０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２６７０に影響を及ぼさない第１
の層２６０６または第４の層２６０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図２６Ｅに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第４のスタック
２６２８は、第３の層２６０６とともに形成された第４のスタックの第１の周期構造（Ｓ
４Ｐ１）２６７２を含み、Ｓ４Ｐ１ ２６７２は、第４のスタック軸２６３８のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字４１９」
として指定されたＳ４Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字４２０」
は、ｚとして指定された第４のスタック乗算因子によって、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字４２１」
に関係付けられる。第４のスタック乗算因子ｚは、任意の正の数とすることができる。好
ましくは、第４のスタック２６２８は、第４の層２６０８とともに形成された第４のスタ
ックの第２の周期構造（Ｓ４Ｐ２）２６７４をさらに含み、Ｓ４Ｐ２ ２６７４は、第４
のスタック軸２６３８のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字４２２」
として指定されたＳ４Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字４２３」
は、第４のスタック乗算因子ｚによってＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字４２４」
に関係付けられる。Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字４２５」
をＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字４２６」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｚは、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字４２７」
をＳ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字４２８」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｚと同じ値を有することが理解されよう。本発明の
一実施形態では、ｚの値は１であり、したがってＳ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字４２９」
はＳ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字４３０」
に同一であり、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字４３１」
はＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字４３２」
に同一である。
Ｓ４Ｐ１ ２６７２およびＳ４Ｐ２ ２６７４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第４のスタック２６２８を撮像するとき、第４のスタックモアレパターン２６
８０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第４
のスタックモアレパターン２６８０は、ピッチ
「ヘブライ文字４３３」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字４３４」
は、等式６６に示すように、第４のスタック乗算因子ｚ、ピッチ
「ヘブライ文字４３５」
、およびピッチ
「ヘブライ文字４３６」
の関数である。
好ましくは、第４のスタック２６２８は、モアレパターン２６８０に影響を及ぼす第１
の層２６０２または第２の層２６０４とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第４のスタック２６２８は、第４のスタック軸２６３８に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２６８０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２６８０に影響を及ぼさない第１
の層２６０２または第２の層２６０４とともに形成された周期構造を含むことができる。
層２６０２、２６０４、２６０６、および２６０８のうちのいずれか２つの間の位置ず
れは、好ましくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計
測ツールを使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォ
ルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅ
ｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字４３７」
、
「ヘブライ文字４３８」
、
「ヘブライ文字４３９」
、
「ヘブライ文字４４０」
、
「ヘブライ文字４４１」
、および
「ヘブライ文字４４２」
は、標的２６００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はない。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字４４３」
、
「ヘブライ文字４４４」
、
「ヘブライ文字４４５」
、および
「ヘブライ文字４４６」
の各々は、標的２６００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
図２７Ａおよび図２７Ｂを次に参照すると、図２７Ａおよび図２７Ｂはともに、標的２
７００によって形成される多層半導体デバイスウエハの層２５０２、２５０４、２５０６
、および２５０８（図２５Ａ～図２５Ｅ）、または２６０２、２６０４、２６０６、およ
び２６０８（図２６Ａ～図２６Ｅ）などの第１の層２７０２、第２の層２７０４、第３の
層２７０６、および第４の層２７０８の間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平行の方向
において、標的２５００（図２５Ａ～図２５Ｅ）または標的２６００（図２６Ａ～図２６
Ｅ）などの多層モアレ標的２７００を使用して、位置ずれを計算する好ましい方法を示す
簡略化された流れ図である。図２７Ｃおよび図２７Ｄをさらに参照すると、図２７Ｃおよ
び図２７Ｄは、それぞれ図２７Ａおよび図２７Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施
形態の簡略化された絵図である。
標的２６００（図２６Ａ～図２６Ｅ）を利用するとき、図２７Ａ～図２７Ｄを参照して
説明する方法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１
度だけ実行することができることが理解されるが、典型的には、図２７Ａ～図２７Ｄに説
明する方法は、ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行
される。標的２５００（図２５Ａ～図２５Ｅ）を利用するとき、第１のスタック軸２５３
２、第２のスタック軸２５３４、第３のスタック軸２５３６、および第４のスタック軸２
５３８が平行になる１つの方向においてのみ、位置ずれを計算することができることも理
解されよう。
第１のステップ２７０９で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図
２７Ａおよび図２７Ｂの方法で標的２５００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は
、第１のスタック軸２５３２、第２のスタック軸２５３４、第３のスタック軸２５３６、
および第４のスタック軸２５３８が平行になる方向になるように自動的に選択される。図
２７Ａおよび図２７Ｂの方法で標的２６００を使用するとき、４半分２６１４および２６
１８の構造は、ｘ軸に平行の方向において位置ずれを測定するために利用され、４半分２
６１２および２６１６の構造は、ｙ軸に平行の方向における位置ずれを測定するために利
用される。
好ましくは、次のステップ２７１０で、標的２７００の画像が、調整可能な偏光、波長
、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮
像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字４４７」
、
「ヘブライ文字４４８」
、
「ヘブライ文字４４９」
、
「ヘブライ文字４５０」
、
「ヘブライ文字４５１」
、
「ヘブライ文字４５２」
、
「ヘブライ文字４５３」
、
「ヘブライ文字４５４」
、
「ヘブライ文字４５５」
、
「ヘブライ文字４５６」
、
「ヘブライ文字４５７」
、および
「ヘブライ文字４５８」
は、標的２７００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はないことに留意されたい。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字４５９」
、
「ヘブライ文字４６０」
、
「ヘブライ文字４６１」
、
「ヘブライ文字４６２」
、
「ヘブライ文字４６３」
、
「ヘブライ文字４６４」
、
「ヘブライ文字４６５」
、
「ヘブライ文字４６６」
、および
「ヘブライ文字４６７」
の各々は、標的２７００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
次のステップ２７１１で、図２７Ｃおよび図２７Ｄに見られるように、第１の関心領域
２７１２、第２の関心領域２７１４、第３の関心領域２７１６、および第４の関心領域２
７１８は、ステップ２７０９で選択された４半分において、第１のスタック２５２２、第
２のスタック２５２４、第３のスタック２５２６、および第４のスタック２５２８（図２
５Ａ～図２５Ｅ）、または第１のスタック２６２２、第２のスタック２６２４、第３のス
タック２６２６、および第４のスタック２６２８（図２６Ａ～図２６Ｅ）など、それぞれ
の第１のスタック２７２２、第２のスタック２７２４、第３のスタック２７２６、および
第４のスタック２７２８の各々に対して選択される。図２７Ｃおよび図２７Ｄの図示の実
施形態に見られるように、第１の関心領域２７１２、第２の関心領域２７１４、第３の関
心領域２７１６、および第４の関心領域２７１８は、好ましくは、それぞれの第１のスタ
ック２７２２および第４のスタック２７２８内に完全に位置する第１の関心領域２７１２
および第４の関心領域２７１８に対して示すように、それぞれの第１のスタック２７２２
、第２のスタック２７２４、第３のスタック２７２６、および第４のスタック２７２８の
各々に完全に位置するが、第１の関心領域２７１２、第２の関心領域２７１４、第３の関
心領域２７１６、および第４の関心領域２７１８は、それぞれの第２のスタック２７２４
および第３のスタック２７２６を越えて延びる関心領域２７１４および２７１６に対して
示すように、それぞれの第１のスタック２７２２、第２のスタック２７２４、第３のスタ
ック２７２６、および第４のスタック２７２８を越えて延びることもできることが理解さ
れよう。図２７Ｃおよび図２７Ｄに示す関心領域２７１２、２７１４、２７１６、および
２７１８は、代表的な関心領域であり、ステップ２７１１で他の好適な関心領域を選択す
ることもできることがさらに理解されよう。
次のステップ２７３１で、図２７Ｃおよび図２７Ｄに見られるように、ステップ２７１
１で選択された第１の関心領域２７１２のすべてのインスタンス間の対称点２７３２の場
所が計算される。次のステップ２７３３で、図２７Ｃおよび図２７Ｄに見られるように、
ステップ２７１１で選択された第２の関心領域２７１４のすべてのインスタンス間の対称
点２７３４の場所が計算される。次のステップ２７３５で、図２７Ｃおよび図２７Ｄに見
られるように、ステップ２７１１で選択された第３の関心領域２７１６のすべてのインス
タンス間の対称点２７３６の場所が計算される。次のステップ２７３７で、図２７Ｃおよ
び図２７Ｄに見られるように、ステップ２７１１で選択された第４の関心領域２７１８の
すべてのインスタンス間の対称点２７３８の場所が計算される。
次のステップ２７３９で、ステップ２７０９で選択された方向における、ステップ２７
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域２７１２の対称点２７３２の場所と、ステッ
プ２７３３で識別された第２の１つ以上の関心領域２７１４の対称点２７３４の場所との
間の距離が計算される。ステップ２７３９で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字４６８」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字４６９」
は、標的２５００の場合、等式６７ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字４７０」
および
「ヘブライ文字４７１」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字４７２」
はまた、標的２６００の場合、等式６７ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字４７３」
および
「ヘブライ文字４７４」
の関数である。
この結果は、ステップ２７０９で選択された方向における第１の層２７０２と第２の層
２７０４との間の位置ずれとして報告される。ステップ２７３９で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字４７５」
および
「ヘブライ文字４７６」
またはピッチ
「ヘブライ文字４７７」
および
「ヘブライ文字４７８」
の相対値の関数、ならびに層２７０２および２７０４のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２７４１で、ステップ２７０９で選択された方向における、ステップ２７
３３で識別された第２の１つ以上の関心領域２７１４の対称点２７３４の場所と、ステッ
プ２７３５で識別された第３の１つ以上の関心領域２７１６の対称点２７３６の場所との
間の距離が計算される。ステップ２７４１で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字４７９」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字４８０」
は、標的２５００の場合、等式６８ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字４８１」
およびピッチ
「ヘブライ文字４８２」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字４８３」
はまた、標的２６００の場合、等式６８ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字４８４」
およびピッチ
「ヘブライ文字４８５」
の関数である。
この結果は、ステップ２７０９で選択された方向における第２の層２７０４と第３の層
２７０６との間の位置ずれとして報告される。ステップ２７４１で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字４８６」
および
「ヘブライ文字４８７」
またはピッチ
「ヘブライ文字４８８」
および
「ヘブライ文字４８９」
の相対値の関数、ならびに層２７０４および２７０６のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２７４３で、ステップ２７０９で選択された方向における、ステップ２７
３５で識別された第３の１つ以上の関心領域２７１６の対称点２７３６の場所と、ステッ
プ２７３７で識別された第４の１つ以上の関心領域２７１８の対称点２７３８の場所との
間の距離が計算される。ステップ２７４３で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字４９０」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字４９１」
は、標的２５００の場合、等式６９ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字４９２」
およびピッチ
「ヘブライ文字４９３」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字４９４」
はまた、標的２６００の場合、等式６９ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字４９５」
およびピッチ
「ヘブライ文字４９６」
の関数である。
この結果は、ステップ２７０９で選択された方向における第２の層２７０４と第４の層
２７０８との間の位置ずれとして報告される。ステップ２７４３で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字４９７」
および
「ヘブライ文字４９８」
またはピッチ
「ヘブライ文字４９９」
および
「ヘブライ文字５００」
の相対値の関数、ならびに層２７０４および２７０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２７４５で、ステップ２７３９で報告された位置ずれ値と、ステップ２７
４１で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ２７４５で計算された差
は、ステップ２７０９で選択された方向における第１の層２７０２と第３の層２７０６と
の間の位置ずれとして報告される。ステップ２７４５で計算される距離に加えて、この方
法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整
方向は、ピッチ
「ヘブライ文字５０１」
および
「ヘブライ文字５０２」
またはピッチ
「ヘブライ文字５０３」
および
「ヘブライ文字５０４」
の相対値の関数、ならびに層２７０２および２７０６のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２７４７で、ステップ２７３９で報告された位置ずれ値と、ステップ２７
４３で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ２７４７で計算された差
は、ステップ２７０９で選択された方向における第１の層２７０２と第４の層２７０８と
の間の位置ずれとして報告される。ステップ２７４７で計算される距離に加えて、この方
法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整
方向は、ピッチ
「ヘブライ文字５０５」
および
「ヘブライ文字５０６」
またはピッチ
「ヘブライ文字５０７」
および
「ヘブライ文字５０８」
の相対値の関数、ならびに層２７０２および２７０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ２７４９で、ステップ２７４５で報告された位置ずれ値と、ステップ２７
４７で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。別法として、次のステップ２７４
９で、ステップ２７４１で報告された位置ずれ値と、ステップ２７４３で報告された位置
ずれ値との間の差が計算される。ステップ２７４９で計算された差は、ステップ２７０９
で選択された方向における第３の層２７０６と第４の層２７０８との間の位置ずれとして
報告される。ステップ２７４９で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、上、ま
たは下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字５０９」
および
「ヘブライ文字５１０」
またはピッチ
「ヘブライ文字５１１」
および
「ヘブライ文字５１２」
の相対値の関数、ならびに層２７０６および２７０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
好ましくは、第１の層２７０２および第３の層２７０６とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層２７０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図２７Ａ～図２７Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２７３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ２７４１で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ２７３９および２７４１で報告された位置ずれ値の間の差は、図２
７Ａ～図２７Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第１の層２７０２および第３の層２７０６とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層２７０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図２７Ａ～図２７Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２７４７で報告され
た位置ずれ値と、ステップ２７４９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ２７４７および２７４９で報告された位置ずれ値の間の差は、図２７Ａ
～図２７Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
好ましくは、第１の層２７０２および第４の層２７０８とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層２７０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図２７Ａ～図２７Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２７３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ２７４３で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ２７３９および２７４３で報告された位置ずれ値の間の差は、図２
７Ａ～図２７Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第１の層２７０２および第４の層２７０８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層２７０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図２７Ａ～図２７Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２７４５で報告され
た位置ずれ値と、ステップ２７４９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ２７４５および２７４９で報告された位置ずれ値の間の差は、図２７Ａ
～図２７Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
好ましくは、第２の層２７０４および第４の層２７０８とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層２７０４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図２７Ａ～図２７Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２７３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ２７４７で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ２７３９および２７４７で報告された位置ずれ値の間の差は、図２
７Ａ～図２７Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第２の層２７０４および第４の層２７０８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層２７０４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図２７Ａ～図２７Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ２７４１で報告され
た位置ずれ値と、ステップ２７４９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ２７４１および２７４９で報告された位置ずれ値の間の差は、図２７Ａ
～図２７Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
図２８Ａ～図２８Ｅを次に参照すると、図２８Ａ～図２８Ｅは、本発明の多層モアレ標
的２８００の別の実施形態の簡略化された図である。図２８Ａ～図２８Ｅは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図２８Ａは概してｘｙ平
面を示し、図２８Ｂ、図２８Ｃ、図２８Ｄ、および図２８Ｅはｘｚ平面に平行の平面を示
すことに留意されたい。
標的２８００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デ
バイスウエハ上に、少なくとも第１の層２８０２、第２の層２８０４、第３の層２８０６
、および第４の層２８０８が形成される。第１の層２８０２、第２の層２８０４、第３の
層２８０６、および第４の層２８０８の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定す
ることが理解されよう。第１の層２８０２、第２の層２８０４、第３の層２８０６、およ
び第４の層２８０８は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はない。好
ましくは、第１の層２８０２、第２の層２８０４、第３の層２８０６、および第４の層２
８０８間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図２
８Ａ～図２８Ｅに示す実施形態では、第１の層２８０２は、第２の層２８０４、第３の層
２８０６、および第４の層２８０８の下に位置し、第２の層２８０４は、第３の層２８０
６および第４の層２８０８の下に位置し、第４の層２８０８は、第１の層２８０２、第２
の層２８０４、および第３の層２８０６の上に位置する。しかし、層２８０２、２８０４
、２８０６、および２８０８は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置する
ことができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層２８０２および第４の層２８０８とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層２８０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的２８００のどの部分も、層２８０８とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図３０Ａ～図３０Ｄを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第２の層２８０４お
よび第４の層２８０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層２８０４
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的２８００のどの部分も、
層２８０８とともに形成されない。そのような実施形態は、図３０Ａ～図３０Ｄを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。
図２８Ａ～図２８Ｅは、標的２８００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形
態では、標的２８００は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、
図２９Ａ～図２９Ｅおよび図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な
標的は、図２８Ａ～図２８Ｅに示す構造の複数のインスタンスを含むことができ、それら
の複数のインスタンスは、様々な形で配置することができる。
好ましくは、標的２８００は、第１の周期構造スタック２８２２、第２の周期構造スタ
ック２８２４、第３の周期構造スタック２８２６、および第４の周期構造スタック２８２
８を含む。第１のスタック２８２２、第２のスタック２８２４、第３のスタック２８２６
、および第４のスタック２８２８の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピ
ッチを有する。好ましくは、第１のスタック２８２２、第２のスタック２８２４、第３の
スタック２８２６、および第４のスタック２８２８のうちのいずれも、互いに重複しない
。
図２８Ａ～図２８Ｅでは、第１のスタック２８２２、第２のスタック２８２４、第３の
スタック２８２６、および第４のスタック２８２８の周期構造の各々が、複数の線および
空間から形成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック
２８２２、第２のスタック２８２４、第３のスタック２８２６、および第４のスタック２
８２８の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解されよ
う。第１のスタック２８２２、第２のスタック２８２４、第３のスタック２８２６、およ
び第４のスタック２８２８内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック２８２２、第２のスタッ
ク２８２４、第３のスタック２８２６、および第４のスタック２８２８の周期構造の各々
のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎ
ｍである。
第１のｘｚ平面２８３１が、第１のスタック２８２２と交差する。複数の第１の軸２８
３２が、第１のｘｚ平面２８３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面２８３
３が、第２のスタック２８２４と交差する。複数の第２の軸２８３４が、第２のｘｚ平面
２８３３内に位置し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面２８３５が、第３のスタック２
８２６と交差する。複数の第３の軸２８３６が、第３のｘｚ平面２８３５内に位置し、ｘ
軸に平行である。第４のｘｚ平面２８３７が、第４のスタック２８２８と交差する。複数
の第４の軸２６３８が、第４のｘｚ平面２８３７内に位置し、ｘ軸に平行である。
図２８Ｂに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第１のスタック
２８２２は、第１の層２８０２とともに形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ
１Ｐ１）２８４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ２８４２は、第１のスタック軸２８３２のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字５１３」
として指定されたＳ１Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック２８２２は、第
２の層２８０４とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）２８４
４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ ２８４４は、第１のスタック軸２８３２のうちのもう１つに
沿って、
「ヘブライ文字５１４」
として指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ２８４２およびＳ１Ｐ２ ２８４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック２８２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン２８
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン２８５０は、ピッチ
「ヘブライ文字５１５」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字５１６」
は、等式７０に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字５１７」
および
「ヘブライ文字５１８」
の関数である。
好ましくは、第１のスタック２８２２は、モアレパターン２８５０に影響を及ぼす第３
の層２８０６または第４の層２８０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第１のスタック２８２２は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２８５０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２８５０に影響を及ぼさない第３の層２８０６または第４の層２８０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
図２８Ｃに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第２のスタック
２８２４は、第２の層２８０４とともに形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ
２Ｐ１）２８５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ２８５２は、第２のスタック軸２８３４のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字５１９」
として指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５２０」
は、ａ１として指定された第２のスタック乗算因子によって、Ｓ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５２１」
に関係付けられる。第２のスタック乗算因子ａ１は、任意の正の数とすることができる。
好ましくは、第２のスタック２８２４は、第３の層２８０６とともに形成された第２のス
タックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）２８５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ ２８５４は、第
２のスタック軸２８３４のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字５２２」
として指定されたＳ２Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５２３」
は、第２のスタック乗算因子ａ１によって、Ｓ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５２４」
に関係付けられる。Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５２５」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５２６」
に関係付ける第２のスタック乗算因子ａ１は、Ｓ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５２７」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５２８」
に関係付ける第２のスタック乗算因子ａ１と同じ値を有することが理解されよう。本発明
の一実施形態では、ａ１の値は１であり、したがってＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５２９」
はＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５３０」
に同一であり、Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５３１」
はＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５３２」
に同一である。
Ｓ２Ｐ１ ２８５２およびＳ２Ｐ２ ２８５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第２のスタック２８２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン２８
６０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２
のスタックモアレパターン２８６０は、ピッチ
「ヘブライ文字５３３」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字５３４」
は、等式７１に示すように、第２のスタック乗算因子ａ１、ピッチ
「ヘブライ文字５３５」
、およびピッチ
「ヘブライ文字５３６」
の関数である。
好ましくは、第２のスタック２８２４は、モアレパターン２８６０に影響を及ぼす第１
の層２８０２または第４の層２８０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第２のスタック２８２４は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２８６０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２８６０に影響を及ぼさない第１の層２８０２または第４の層２８０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
図２８Ｄに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第３のスタック
２８２６は、第１の層２８０２とともに形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ
３Ｐ１）２８６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ２８６２は、第３のスタック軸２８３６のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字５３７」
として指定されたＳ３Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５３８」
は、ｂ１として指定された第３のスタック乗算因子によって、Ｓ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５３９」
に関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｂ１は、任意の正の数とすることができる。
好ましくは、第３のスタック２８２６は、第３の層２８０６とともに形成された第３のス
タックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）２８６４をさらに含み、第３のスタック軸２８３６
のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字５４０」
として指定されたＳ３Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５４１」
は、第３のスタック乗算因子ｂ１によって、Ｓ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５４２」
に関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５４３」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５４４」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｂ１は、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５４５」
をＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５４６」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｂ１と同じ値を有することが理解されよう。本発明
の一実施形態では、ｂ１の値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５４７」
はＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５４８」
に同一であり、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５４９」
はＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５５０」
に同一である。
Ｓ３Ｐ１ ２８６２およびＳ３Ｐ２ ２８６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック２８２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン２８
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン２８７０は、ピッチ
「ヘブライ文字５５１」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字５５２」
は、等式７２に示すように、第３のスタック乗算因子ｂ１、ピッチ
「ヘブライ文字５５３」
、およびピッチ
「ヘブライ文字５５４」
の関数である。
好ましくは、第３のスタック２８２６は、モアレパターン２８７０に影響を及ぼす第２
の層２８０４または第４の層２８０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第３のスタック２８２６は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２８７０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２８７０に影響を及ぼさない第２の層２８０４または第４の層２８０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
図２８Ｅに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第４のスタック
２８２８は、第３の層２８０６とともに形成された第４のスタックの第１の周期構造（Ｓ
４Ｐ１）２８７２を含み、Ｓ４Ｐ１ ２８７２は、第４のスタック軸２８３８のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字５５５」
として指定されたＳ４Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５５６」
は、ｃ１として指定された第４のスタック乗算因子によって、Ｓ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５５７」
に関係付けられる。第４のスタック乗算因子ｃ１は、任意の正の数とすることができる。
好ましくは、第４のスタック２８２８は、第４の層２８０８とともに形成された第４のス
タックの第２の周期構造（Ｓ４Ｐ２）２８７４をさらに含み、Ｓ４Ｐ２ ２８７４は、第
４のスタック軸２８３８のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字５５８」
として指定されたＳ４Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５５９」
は、第４のスタック乗算因子ｃ１によって、Ｓ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５６０」
に関係付けられる。Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５６１」
をＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５６２」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｃ１は、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５６３」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５６４」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｃ１と同じ値を有することが理解されよう。本発明
の一実施形態では、ｃ１の値は１であり、したがってＳ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５６５」
はＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５６６」
に同一であり、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５６７」
はＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５６８」
に同一である。
Ｓ４Ｐ１ ２８７２およびＳ４Ｐ２ ２８７４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第４のスタック２８２８を撮像するとき、第４のスタックモアレパターン２８
８０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第４
のスタックモアレパターン２８８０は、ピッチ
「ヘブライ文字５６９」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字５７０」
は、等式７３に示すように、第４のスタック乗算因子ｃ１、ピッチ
「ヘブライ文字５７１」
、およびピッチ
「ヘブライ文字５７２」
の関数である。
好ましくは、第４のスタック２８２８は、モアレパターン２８８０に影響を及ぼす第１
の層２８０２または第２の層２８０４とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第４のスタック２８２８は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン２８８０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン２８８０に影響を及ぼさない第１の層２８０２または第２の層２８０４とともに形成
された周期構造を含むことができる。
層２８０２、２８０４、２８０６、および２８０８のうちのいずれか２つの間の位置ず
れは、好ましくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計
測ツールを使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォ
ルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅ
ｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字５７３」
、
「ヘブライ文字５７４」
、
「ヘブライ文字５７５」
、
「ヘブライ文字５７６」
、
「ヘブライ文字５７７」
、
「ヘブライ文字５７８」
、
「ヘブライ文字５７９」
、および
「ヘブライ文字５８０」
は、標的２８００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はない。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字５８１」
、
「ヘブライ文字５８２」
、
「ヘブライ文字５８３」
、および
「ヘブライ文字５８４」
の各々は、標的２８００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
図２９Ａ～図２９Ｅを次に参照すると、図２９Ａ～図２９Ｅは、本発明の多層モアレ標
的２９００の別の実施形態の簡略化された図である。図２９Ａ～図２９Ｅは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図２９Ａは概してｘｙ平
面を示し、図２９Ｂ、図２９Ｃ、図２９Ｄ、および図２９Ｅはｘｚ平面に平行の平面を示
すことに留意されたい。
標的２９００は、図２８Ａ～図２８Ｅを参照して本明細書に上述した標的２８００の代
替配列の一例であり、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述すること
に留意されたい。標的２９００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ま
しくは半導体デバイスウエハ上に、少なくとも第１の層２９０２、第２の層２９０４、第
３の層２９０６、および第４の層２９０８が形成される。第１の層２９０２、第２の層２
９０４、第３の層２９０６、および第４の層２９０８の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面
の表面を画定することが理解されよう。第１の層２９０２、第２の層２９０４、第３の層
２９０６、および第４の層２９０８は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその
必要はない。好ましくは、第１の層２９０２、第２の層２９０４、第３の層２９０６、お
よび第４の層２９０８間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性
を有する。図２９Ａ～図２９Ｅに示す実施形態では、第１の層２９０２は、第２の層２９
０４、第３の層２９０６、および第４の層２９０８の下に位置し、第２の層２９０４は、
第３の層２９０６および第４の層２９０８の下に位置し、第４の層２９０８は、第１の層
２９０２、第２の層２９０４、および第３の層２９０６の上に位置する。しかし、層２９
０２、２９０４、２９０６、および２９０８は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な
順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層２９０２および第４の層２９０８とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層２９０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的２９００のどの部分も、層２９０８とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図３０Ａ～図３０Ｄを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第２の層２９０４お
よび第４の層２９０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層２９０４
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的２９００のどの部分も、
層２９０８とともに形成されない。そのような実施形態は、図３０Ａ～図３０Ｄを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。
図２９Ａに特に見られるように、標的２９００は、４つの標的４半分２９１２、２９１
４、２９１６、および２９１８を含む。図２９Ａに示す実施形態では、標的４半分２９１
２、２９１４、２９１６、および２９１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは
、９０°の整数倍数だけ、他の標的４半分２９１２、２９１４、２９１６、および２９１
８の各々のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的２９００は、好ましくは、ｘ
方向もしくはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本
発明の好ましい実施形態によれば、標的２９００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的２
９００の全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によっ
て特徴付けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態に
あるときは、標的２９００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分２９１２、２９１４、２９１６、および２９１８の各々は、第１の周期構造
スタック２９２２、第２の周期構造スタック２９２４、第３の周期構造スタック２９２６
、および第４の周期構造スタック２９２８を含む。第１のスタック２９２２、第２のスタ
ック２９２４、第３のスタック２９２６、および第４のスタック２９２８の各々は、１つ
以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック２９
２２、第２のスタック２９２４、第３のスタック２９２６、および第４のスタック２９２
８のうちのいずれも、互いに重複しない。図２９Ａ～図２９Ｅで、第１のスタック２９２
２は、第２のスタック２９２４、第３のスタック２９２６、および第４のスタック２９２
８より、標的２９００の中心の近くに位置する状態で示されており、第２のスタック２９
２４は、第３のスタック２９２６および第４のスタック２９２８より、標的２９００の中
心の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック２９２６は、第１のスタック２
９２２および第２のスタック２９２４より、標的２９００の縁部の近くに位置する状態で
示されており、第４のスタック２９２８は、第３のスタック２９２６より、標的２９００
の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタック２９２２、第２の
スタック２９２４、第３のスタック２９２６、および第４のスタック２９２８は、互いに
対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することができる。
図２９Ａ～図２９Ｅでは、第１のスタック２９２２、第２のスタック２９２４、第３の
スタック２９２６、および第４のスタック２９２８の周期構造の各々が、複数の線および
空間から形成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック
２９２２、第２のスタック２９２４、第３のスタック２９２６、および第４のスタック２
９２８の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解されよ
う。第１のスタック２９２２、第２のスタック２９２４、第３のスタック２９２６、およ
び第４のスタック２９２８内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック２９２２、第２のスタッ
ク２９２４、第３のスタック２９２６、および第４のスタック２９２８の周期構造の各々
のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎ
ｍである。
図２９Ａに見られるように、４半分２９１２、２９１４、２９１６、および２９１８の
各々において、第１のスタック２９２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸２９
３２を含む第１の平面２９３１と、第２のスタック２９２４と交差し、その中に位置する
複数の第２の軸２９３４を含む第２の平面２９３３と、第３のスタック２９２６と交差し
、その中に位置する複数の第３の軸２９３６を含む第３の平面２９３５と、第４のスタッ
ク２９２８と交差し、その中に位置する複数の第４の軸２９３８を含む第４の平面２９３
７とが画定される。４半分２９１２、２９１４、２９１６、および２９１８の各々におけ
る第１のスタック２９２２、第２のスタック２９２４、第３のスタック２９２６、および
第４のスタック２９２８の向きに応じて、第１の平面２９３１、第２の平面２９３３、第
３の平面２９３５、および第４の平面２９３７の各々は、ｘｚ平面またはｙｚ平面のいず
れかであり、第１の軸２９３２、第２の軸２９３４、第３の軸２９３６、および第４の軸
２９３８は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半分２９１２、２９１４、２９
１６、および２９１８の各々において、第１の平面２９３１、第２の平面２９３３、第３
の平面２９３５、および第４の平面２９３７はすべて互いに平行であることが理解されよ
う。
図２９Ｂに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第１のスタック
２９２２は、第１の層２９０２とともに形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ
１Ｐ１）２９４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ２９４２は、第１のスタック軸２９３２のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字５８５」
として指定されたＳ１Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック２９２２は、第
２の層２９０４とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）２９４
４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ ２９４４は、第１のスタック軸２９３２のうちのもう１つに
沿って、
「ヘブライ文字５８６」
として指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ２９４２およびＳ１Ｐ２ ２９４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック２９２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン２９
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン２９５０は、ピッチ
「ヘブライ文字５８７」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字５８８」
は、等式７４に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字５８９」
および
「ヘブライ文字５９０」
の関数である。
好ましくは、第１のスタック２９２２は、モアレパターン２９５０に影響を及ぼす第３
の層２９０６または第４の層２９０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第１のスタック２９２２は、第１のスタック軸２９３２に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２９５０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２９５０に影響を及ぼさない第３
の層２９０６または第４の層２９０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図２９Ｃに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第２のスタック
２９２４は、第２の層２９０４とともに形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ
２Ｐ１）２９５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ２９５２は、第２のスタック軸２９３４のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字５９１」
として指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５９２」
は、ｄ１として指定された第２のスタック乗算因子によって、Ｓ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５９３」
に関係付けられる。第２のスタック乗算因子ｄ１は、任意の正の数とすることができる。
好ましくは、第２のスタック２９２４は、第３の層２９０６とともに形成された第２のス
タックの第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）２９５４をさらに含み、Ｓ２Ｐ２ ２９５４は、第
２のスタック軸２９３４のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字５９４」
として指定されたＳ２Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５９５」
は、第２のスタック乗算因子ｄ１によって、Ｓ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５９６」
に関係付けられる。Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５９７」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字５９８」
に関係付ける第２のスタック乗算因子ｄ１は、Ｓ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字５９９」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６００」
に関係付ける第２のスタック乗算因子ｄ１と同じ値を有することが理解されよう。本発明
の一実施形態では、ｄ１の値は１であり、したがってＳ２Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６０１」
はＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６０２」
に同一であり、Ｓ２Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６０３」
はＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６０４」
に同一である。
Ｓ２Ｐ１ ２９５２およびＳ２Ｐ２ ２９５４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第２のスタック２９２４を撮像するとき、第２のスタックモアレパターン２９
６０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第２
のスタックモアレパターン２９６０は、ピッチ
「ヘブライ文字６０５」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字６０６」
は、等式７５に示すように、第２のスタック乗算因子ｄ１、ピッチ
「ヘブライ文字６０７」
、およびピッチ
「ヘブライ文字６０８」
の関数である。
好ましくは、第２のスタック２９２４は、モアレパターン２９６０に影響を及ぼす第１
の層２９０２または第４の層２９０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第２のスタック２９２４は、第２のスタック軸２９３４に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２９６０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２９６０に影響を及ぼさない第１
の層２９０２または第４の層２９０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図２９Ｄに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第３のスタック
２９２６は、第１の層２９０２とともに形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ
３Ｐ１）２９６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ２９６２は、第３のスタック軸２９３６のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字６０９」
として指定されたＳ３Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６１０」
は、ｅ１として指定された第３のスタック乗算因子によって、Ｓ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６１１」
に関係付けられる。第３のスタック乗算因子ｅ１は、任意の正の数とすることができる。
好ましくは、第３のスタック２９２６は、第３の層２９０６とともに形成された第３のス
タックの第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）２９６４をさらに含み、Ｓ３Ｐ２ ２９６４は、第
３のスタック軸２９３６のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字６１２」
として指定されたＳ３Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６１３」
は、第３のスタック乗算因子ｅ１によってＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６１４」
に関係付けられる。Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６１５」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６１６」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｅ１は、Ｓ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６１７」
をＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６１８」
に関係付ける第３のスタック乗算因子ｅ１と同じ値を有することが理解されよう。本発明
の一実施形態では、ｅ１の値は１であり、したがってＳ３Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６１９」
はＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６２０」
に同一であり、Ｓ３Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６２１」
はＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６２２」
に同一である。
Ｓ３Ｐ１ ２９６２およびＳ３Ｐ２ ２９６４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第３のスタック２９２６を撮像するとき、第３のスタックモアレパターン２９
７０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第３
のスタックモアレパターン２９７０は、ピッチ
「ヘブライ文字６２３」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字６２４」
は、等式７６に示すように、第３のスタック乗算因子ｅ１、ピッチ
「ヘブライ文字６２５」
、およびピッチ
「ヘブライ文字６２６」
の関数である。
好ましくは、第３のスタック２９２６は、モアレパターン２９７０に影響を及ぼす第２
の層２９０４または第４の層２９０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第３のスタック２９２６は、第３のスタック軸２９３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２９７０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２９７０に影響を及ぼさない第２
の層２９０４または第４の層２９０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図２９Ｅに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第４のスタック
２９２８は、第３の層２９０６とともに形成された第４のスタックの第１の周期構造（Ｓ
４Ｐ１）２９７２を含み、Ｓ４Ｐ１ ２９７２は、第４のスタック軸２９３８のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字６２７」
として指定されたＳ４Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６２８」
は、ｆ１として指定された第４のスタック乗算因子によって、Ｓ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６２９」
に関係付けられる。第４のスタック乗算因子ｆ１は、任意の正の数とすることができる。
好ましくは、第４のスタック２９２８は、第４の層２９０８とともに形成された第４のス
タックの第２の周期構造（Ｓ４Ｐ２）２９７４をさらに含み、Ｓ４Ｐ２ ２９７４は、第
４のスタック軸２９３８のうちのもう１つに沿って、
「ヘブライ文字６３０」
として指定されたＳ４Ｐ２ピッチを有する。好ましくは、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６３１」
は、第４のスタック乗算因子ｆ１によってＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６３２」
に関係付けられる。Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６３３」
をＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６３４」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｆ１は、Ｓ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６３５」
をＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６３６」
に関係付ける第４のスタック乗算因子ｆ１と同じ値を有することが理解されよう。本発明
の一実施形態では、ｆ１の値は１であり、したがってＳ４Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６３７」
はＳ１Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６３８」
に同一であり、Ｓ４Ｐ２ピッチ
「ヘブライ文字６３９」
はＳ１Ｐ１ピッチ
「ヘブライ文字６４０」
に同一である。
Ｓ４Ｐ１ ２９７２およびＳ４Ｐ２ ２９７４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第４のスタック２９２８を撮像するとき、第４のスタックモアレパターン２９
８０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第４
のスタックモアレパターン２９８０は、ピッチ
「ヘブライ文字６４１」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字６４２」
は、等式７７に示すように、第４のスタック乗算因子ｆ１、ピッチ
「ヘブライ文字６４３」
、およびピッチ
「ヘブライ文字６４４」
の関数である。
好ましくは、第４のスタック２９２８は、モアレパターン２９８０に影響を及ぼす第１
の層２９０２または第２の層２９０４とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第４のスタック２９２８は、第４のスタック軸２９３８に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン２９８０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン２９８０に影響を及ぼさない第１
の層２９０２または第２の層２９０４とともに形成された周期構造を含むことができる。
層２９０２、２９０４、２９０６、および２９０８のうちのいずれか２つの間の位置ず
れは、好ましくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計
測ツールを使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォ
ルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅ
ｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字６４５」
、
「ヘブライ文字６４６」
、
「ヘブライ文字６４７」
、
「ヘブライ文字６４８」
、
「ヘブライ文字６４９」
、
「ヘブライ文字６５０」
、
「ヘブライ文字６５１」
、および
「ヘブライ文字６５２」
は、標的２９００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はない。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字６５３」
、
「ヘブライ文字６５４」
、
「ヘブライ文字６５５」
、および
「ヘブライ文字６５６」
の各々は、標的２９００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
図３０Ａおよび図３０Ｂを次に参照すると、図３０Ａおよび図３０Ｂはともに、標的３
０００によって形成される多層半導体デバイスウエハの層２８０２、２８０４、２８０６
、および２８０８（図２８Ａ～図２８Ｅ）、または２９０２、２９０４、２９０６、およ
び２９０８（図２９Ａ～図２９Ｅ）などの第１の層３００２、第２の層３００４、第３の
層３００６、および第４の層３００８の間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平行の方向
において、標的２８００（図２８Ａ～図２８Ｅ）または標的２９００（図２９Ａ～図２９
Ｅ）などの多層モアレ標的３０００を使用して、位置ずれを計算する好ましい方法を示す
簡略化された流れ図である。図３０Ｃおよび図３０Ｄをさらに参照すると、図３０Ｃおよ
び図３０Ｄは、それぞれ図３０Ａおよび図３０Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施
形態の簡略化された絵図である。
標的２９００（図２９Ａ～図２９Ｅ）を利用するとき、図３０Ａ～図３０Ｄを参照して
説明する方法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１
度だけ実行することができることが理解されるが、典型的には、図３０Ａ～図３０Ｄに説
明する方法は、ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行
される。標的２８００（図２８Ａ～図２８Ｅ）を利用するとき、第１のスタック軸２８３
２、第２のスタック軸２８３４、第３のスタック軸２８３６、および第４のスタック軸２
８３８が平行になる１つの方向においてのみ、位置ずれを計算することができることも理
解されよう。
第１のステップ３００９で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図
３０Ａおよび図３０Ｂの方法で標的２８００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は
、第１のスタック軸２８３２、第２のスタック軸２８３４、第３のスタック軸２８３６、
および第４のスタック軸２８３８が平行になる方向になるように自動的に選択される。図
３０Ａおよび図３０Ｂの方法で標的２９００を使用するとき、４半分２９１４および２９
１８の構造は、ｘ軸に平行の方向において位置ずれを測定するために利用され、４半分２
９１２および２９１６の構造は、ｙ軸に平行の方向における位置ずれを測定するために利
用される。
好ましくは、次のステップ３０１０で、標的３０００の画像が、調整可能な偏光、波長
、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮
像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字６５７」
、
「ヘブライ文字６５８」
、
「ヘブライ文字６５９」
、
「ヘブライ文字６６０」
、
「ヘブライ文字６６１」
、
「ヘブライ文字６６２」
、
「ヘブライ文字６６３」
、
「ヘブライ文字６６４」
、
「ヘブライ文字６６５」
、
「ヘブライ文字６６６」
、
「ヘブライ文字６６７」
、
「ヘブライ文字６６８」
、
「ヘブライ文字６６９」
、
「ヘブライ文字６７０」
、
「ヘブライ文字６７１」
、および
「ヘブライ文字６７２」
は、標的３０００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はないことに留意されたい。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字６７３」
、
「ヘブライ文字６７４」
、
「ヘブライ文字６７５」
、
「ヘブライ文字６７６」
、
「ヘブライ文字６７７」
、
「ヘブライ文字６７８」
、
「ヘブライ文字６７９」
、および
「ヘブライ文字６８０」
の各々は、標的３０００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
次のステップ３０１１で、図３０Ｃおよび図３０Ｄに見られるように、第１の関心領域
３０１２、第２の関心領域３０１４、第３の関心領域３０１６、および第４の関心領域３
０１８は、ステップ３００９で選択された４半分において、第１のスタック２８２２、第
２のスタック２８２４、第３のスタック２８２６、および第４のスタック２８２８（図２
８Ａ～図２８Ｅ）、または第１のスタック２９２２、第２のスタック２９２４、第３のス
タック２９２６、および第４のスタック２９２８（図２９Ａ～図２９Ｅ）など、それぞれ
の第１のスタック３０２２、第２のスタック３０２４、第３のスタック３０２６、および
第４のスタック３０２８の各々に対して選択される。図３０Ｃおよび図３０Ｄの図示の実
施形態に見られるように、第１の関心領域３０１２、第２の関心領域３０１４、第３の関
心領域３０１６、および第４の関心領域３０１８は、好ましくは、それぞれの第１のスタ
ック３０２２および第４のスタック３０２８内に完全に位置する第１の関心領域３０１２
および第４の関心領域３０１８に対して示すように、それぞれの第１のスタック３０２２
、第２のスタック３０２４、第３のスタック３０２６、および第４のスタック３０２８の
各々に完全に位置するが、第１の関心領域３０１２、第２の関心領域３０１４、第３の関
心領域３０１６、および第４の関心領域３０１８は、それぞれの第２のスタック３０２４
および第３のスタック３０２６を越えて延びる関心領域３０１４および３０１６に対して
示すように、それぞれの第１のスタック３０２２、第２のスタック３０２４、第３のスタ
ック３０２６、および第４のスタック３０２８を越えて延びることもできることが理解さ
れよう。図３０Ｃおよび図３０Ｄに示す関心領域３０１２、３０１４、３０１６、および
３０１８は、代表的な関心領域であり、ステップ３０１１で他の好適な関心領域を選択す
ることもできることがさらに理解されよう。
次のステップ３０３１で、図３０Ｃおよび図３０Ｄに見られるように、ステップ３０１
１で選択された第１の関心領域３０１２のすべてのインスタンス間の対称点３０３２の場
所が計算される。次のステップ３０３３で、図３０Ｃおよび図３０Ｄに見られるように、
ステップ３０１１で選択された第２の関心領域３０１４のすべてのインスタンス間の対称
点３０３４の場所が計算される。次のステップ３０３５で、図３０Ｃおよび図３０Ｄに見
られるように、ステップ３０１１で選択された第３の関心領域３０１６のすべてのインス
タンス間の対称点３０３６の場所が計算される。次のステップ３０３７で、図３０Ｃおよ
び図３０Ｄに見られるように、ステップ３０１１で選択された第４の関心領域３０１８の
すべてのインスタンス間の対称点３０３８の場所が計算される。
次のステップ３０３９で、ステップ３００９で選択された方向における、ステップ３０
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域３０１２の対称点３０３２の場所と、ステッ
プ３０３３で識別された第２の１つ以上の関心領域３０１４の対称点３０３４の場所との
間の距離が計算される。ステップ３０３９で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字６８１」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字６８２」
は、標的２８００の場合、等式７８ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字６８３」
およびピッチ
「ヘブライ文字６８４」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字６８５」
はまた、標的２９００の場合、等式７８ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字６８６」
およびピッチ
「ヘブライ文字６８７」
の関数である。
この結果は、ステップ３００９で選択された方向における第１の層３００２と第２の層
３００４との間の位置ずれとして報告される。ステップ３０３９で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字６８８」
およびピッチ
「ヘブライ文字６８９」
またはピッチ
「ヘブライ文字６９０」
およびピッチ
「ヘブライ文字６９１」
の相対値の関数、ならびに層３００２および３００４のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ３０４１で、ステップ３００９で選択された方向における、ステップ３０
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域３０１２の対称点３０３２の場所と、ステッ
プ３０３５で識別された第３の１つ以上の関心領域３０１６の対称点３０３６の場所との
間の距離が計算される。ステップ３０４１で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字６９２」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字６９３」
は、標的２８００の場合、等式７９ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字６９４」
およびピッチ
「ヘブライ文字６９５」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字６９６」
はまた、標的２９００の場合、等式７９ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字６９７」
およびピッチ
「ヘブライ文字６９８」
の関数である。
この結果は、ステップ３００９で選択された方向における第１の層３００２と第３の層
３００６との間の位置ずれとして報告される。ステップ３０４１で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字６９９」
およびピッチ
「ヘブライ文字７００」
またはピッチ
「ヘブライ文字７０１」
およびピッチ
「ヘブライ文字７０２」
の相対値の関数、ならびに層３００２および３００６のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ３０４３で、ステップ３００９で選択された方向における、ステップ３０
３５で識別された第３の１つ以上の関心領域３０１６の対称点３０３６の場所と、ステッ
プ３０３７で識別された第４の１つ以上の関心領域３０１８の対称点３０３８の場所との
間の距離が計算される。ステップ３０４３で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字７０３」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字７０４」
は、標的２８００の場合、等式８０ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字７０５」
およびピッチ
「ヘブライ文字７０６」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字７０７」
はまた、標的２９００の場合、等式８０ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字７０８」
およびピッチ
「ヘブライ文字７０９」
の関数である。
この結果は、ステップ３００９で選択された方向における第１の層３００２と第４の層
３００８との間の位置ずれとして報告される。ステップ３０４３で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字７１０」
およびピッチ
「ヘブライ文字７１１」
またはピッチ
「ヘブライ文字７１２」
およびピッチ
「ヘブライ文字７１３」
の相対値の関数、ならびに層３００２および３００８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ３０４５で、ステップ３０３９で報告された位置ずれ値と、ステップ３０
４１で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ３０４５で計算された差
は、ステップ３００９で選択された方向における第２の層３００４と第３の層３００６と
の間の位置ずれとして報告される。ステップ３０４５で計算される距離に加えて、この方
法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整
方向は、ピッチ
「ヘブライ文字７１４」
およびピッチ
「ヘブライ文字７１５」
またはピッチ
「ヘブライ文字７１６」
およびピッチ
「ヘブライ文字７１７」
の相対値の関数、ならびに層３００４および３００６のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ３０４７で、ステップ３０３９で報告された位置ずれ値と、ステップ３０
４３で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ３０４７で計算された差
は、ステップ３００９で選択された方向における第２の層３００４と第４の層３００８と
の間の位置ずれとして報告される。ステップ３０４７で計算される距離に加えて、この方
法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整
方向は、ピッチ
「ヘブライ文字７１８」
およびピッチ
「ヘブライ文字７１９」
またはピッチ
「ヘブライ文字７２０」
およびピッチ
「ヘブライ文字７２１」
の相対値の関数、ならびに層３００４および３００８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ３０４９で、ステップ３０４１で報告された位置ずれ値と、ステップ３０
４３で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。別法として、次のステップ３０４
９で、ステップ３０４５で報告された位置ずれ値と、ステップ３０４７で報告された位置
ずれ値との間の差が計算される。ステップ３０４９で計算された差は、ステップ３００９
で選択された方向における第３の層３００６と第４の層３００８との間の位置ずれとして
報告される。ステップ３０４９で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、上、ま
たは下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字７２２」
およびピッチ
「ヘブライ文字７２３」
またはピッチ
「ヘブライ文字７２４」
およびピッチ
「ヘブライ文字７２５」
の相対値の関数、ならびに層３００６および３００８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
好ましくは、第１の層３００２および第４の層３００８とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層３００２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図３０Ａ～図３０Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３０３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ３０４７で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ３０３９および３０４７で報告された位置ずれ値の間の差は、図３
０Ａ～図３０Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第１の層３００２および第４の層３００８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層３００２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図３０Ａ～図３０Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３０４１で報告され
た位置ずれ値と、ステップ３０４９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ３０４１および３０４９で報告された位置ずれ値の間の差は、図３０Ａ
～図３０Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
好ましくは、第２の層３００４および第４の層３００８とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層３００４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図３０Ａ～図３０Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３０３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ３０４３で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ３０３９および３０４３で報告された位置ずれ値の間の差は、図３
０Ａ～図３０Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第２の層３００４および第４の層３００８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層３００４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図３０Ａ～図３０Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３０４５で報告され
た位置ずれ値と、ステップ３０４９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ３０４５および３０４９で報告された位置ずれ値の間の差は、図３０Ａ
～図３０Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
図３１Ａ～図３１Ｅを次に参照すると、図３１Ａ～図３１Ｅは、本発明の多層モアレ標
的３１００の別の実施形態の簡略化された図である。図３１Ａ～図３１Ｅは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図３１Ａは概してｘｙ平
面を示し、図３１Ｂ、図３１Ｃ、図３１Ｄ、および図３１Ｅはｘｚ平面に平行の平面を示
すことに留意されたい。
標的３１００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ましくは半導体デ
バイスウエハ上に、少なくとも第１の層３１０２、第２の層３１０４、第３の層３１０６
、および第４の層３１０８が形成される。第１の層３１０２、第２の層３１０４、第３の
層３１０６、および第４の層３１０８の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面の表面を画定す
ることが理解されよう。第１の層３１０２、第２の層３１０４、第３の層３１０６、およ
び第４の層３１０８は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその必要はない。好
ましくは、第１の層３１０２、第２の層３１０４、第３の層３１０６、および第４の層３
１０８間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性を有する。図３
１Ａ～図３１Ｅに示す実施形態では、第１の層３１０２は、第２の層３１０４、第３の層
３１０６、および第４の層３１０８の下に位置し、第２の層３１０４は、第３の層３１０
６および第４の層３１０８の下に位置し、第４の層３１０８は、第１の層３１０２、第２
の層３１０４、および第３の層３１０６の上に位置する。しかし、層３１０２、３１０４
、３１０６、および３１０８は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な順序で配置する
ことができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層３１０２および第３の層３１０６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層３１０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的３１００のどの部分も、層３１０６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第１の層３１０２お
よび第４の層３１０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層３１０２
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的３１００のどの部分も、
層３１０８とともに形成されない。そのような実施形態は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施
形態では、第２の層３１０４および第３の層３１０６とともに形成された状態で示されて
いる構造はすべて、層３１０４とともに形成することができる。そのような実施形態では
、標的３１００のどの部分も、層３１０６とともに形成されない。そのような実施形態は
、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書で後述するように、校正にとって特に有用であ
る。加えて、本発明の別の実施形態では、第２の層３１０４および第４の層３１０８とと
もに形成された状態で示されている構造はすべて、層３１０４とともに形成することがで
きる。そのような実施形態では、標的３１００のどの部分も、層３１０８とともに形成さ
れない。そのような実施形態は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書で後述するよう
に、校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第３の層３１０
６および第４の層３１０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層３１
０６とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的３１００のどの部分
も、層３１０８とともに形成されない。そのような実施形態は、図３３Ａ～図３３Ｄを参
照して本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。
図３１Ａ～図３１Ｅは、標的３１００の１つの可能な配列を示し、本発明の他の実施形
態では、標的３１００は追加の構造を含むことができることが理解されよう。たとえば、
図３２Ａ～図３２Ｅおよび図３４～図３９を参照して本明細書で後述するように、好適な
標的は、図３１Ａ～図３１Ｅに示す構造の複数のインスタンスを含むことができ、それら
の複数のインスタンスは、様々な形で配置することができる。
好ましくは、標的３１００は、第１の周期構造スタック３１２２、第２の周期構造スタ
ック３１２４、第３の周期構造スタック３１２６、および第４の周期構造スタック３１２
８を含む。第１のスタック３１２２、第２のスタック３１２４、第３のスタック３１２６
、および第４のスタック３１２８の各々は、１つ以上の周期構造を含み、各周期構造がピ
ッチを有する。好ましくは、第１のスタック３１２２、第２のスタック３１２４、第３の
スタック３１２６、および第４のスタック３１２８のうちのいずれも、互いに重複しない
。
図３１Ａ～図３１Ｅでは、第１のスタック３１２２、第２のスタック３１２４、第３の
スタック３１２６、および第４のスタック３１２８の周期構造の各々が、複数の線および
空間から形成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック
３１２２、第２のスタック３１２４、第３のスタック３１２６、および第４のスタック３
１２８の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解されよ
う。第１のスタック３１２２、第２のスタック３１２４、第３のスタック３１２６、およ
び第４のスタック３１２８内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック３１２２、第２のスタッ
ク３１２４、第３のスタック３１２６、および第４のスタック３１２８の周期構造の各々
のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎ
ｍである。
第１のｘｚ平面３１３１が、第１のスタック３１２２と交差する。複数の第１の軸３１
３２が、第１のｘｚ平面３１３１内に位置し、ｘ軸に平行である。第２のｘｚ平面３１３
３が、第２のスタック３１２４と交差する。複数の第２の軸３１３４が、第２のｘｚ平面
３１３３内に位置し、ｘ軸に平行である。第３のｘｚ平面３１３５が、第３のスタック３
１２６と交差する。複数の第３の軸３１３６が、第３のｘｚ平面３１３５内に位置し、ｘ
軸に平行である。第４のｘｚ平面３１３７が、第４のスタック３１２８と交差する。複数
の第４の軸３１３８が、第４のｘｚ平面３１３７内に位置し、ｘ軸に平行である。
図３１Ｂに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第１のスタック
３１２２は、第１の層３１０２とともに形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ
１Ｐ１）３１４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ３１４２は、第１のスタック軸３１３２のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字７２６」
として指定されたＳ１Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック３１２２は、第
２の層３１０４とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）３１４
４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ ３１４４は、第１のスタック軸３１３２のうちのもう１つに
沿って、
「ヘブライ文字７２７」
として指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ３１４２およびＳ１Ｐ２ ３１４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック３１２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン３１
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン３１５０は、ピッチ
「ヘブライ文字７２８」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字７２９」
は、等式８１に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字７３０」
および
「ヘブライ文字７３１」
の関数である。
好ましくは、第１のスタック３１２２は、モアレパターン３１５０に影響を及ぼす第３
の層３１０６または第４の層３１０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第１のスタック３１２２は、ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、またはモア
レパターン３１５０に影響を及ぼさないピッチサイズを有する周期構造など、モアレパタ
ーン３１５０に影響を及ぼさない第３の層３１０６または第４の層３１０８とともに形成
された周期構造を含むことができる。
図３１Ｃに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第２のスタック
３１２４は、第２の層３１０４とともに形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ
２Ｐ１）３１５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ３１５２は、第２のスタック軸３１３４のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字７３２」
として指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第２のスタック３１２４は、第
２のスタック３１２４を撮像するときにＳ２Ｐ１ ３１５２とともにモアレパターンを生
じさせるはずの第１の層３１０２、第３の層３１０６、または第４の層３１０８のうちの
いずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック３１２４は、
ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、または第２のスタック３１２４を撮像す
るときにモアレパターンを生じさせないピッチサイズを有する周期構造など、第２のスタ
ック３１２４を撮像するときにモアレパターンを生じさせない第１の層３１０２、第３の
層３１０６、または第４の層３１０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図３１Ｄに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第３のスタック
３１２６は、第３の層３１０６とともに形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ
３Ｐ１）３１６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ３１６２は、第３のスタック軸３１３６のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字７３３」
として指定されたＳ３Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第３のスタック３１２６は、第
３のスタック３１２６を撮像するときにＳ３Ｐ１ ３１６２とともにモアレパターンを生
じさせるはずの第１の層３１０２、第２の層３１０４、または第４の層３１０８のうちの
いずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック３１２６は、
ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、または第３のスタック３１２６を撮像す
るときにモアレパターンを生じさせないピッチサイズを有する周期構造など、第３のスタ
ック３１２６を撮像するときにモアレパターンを生じさせない第１の層３１０２、第２の
層３１０４、または第４の層３１０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図３１Ｅに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第４のスタック
３１２８は、第３の層３１０６とともに形成された第４のスタックの第１の周期構造（Ｓ
４Ｐ１）３１７２を含み、Ｓ４Ｐ１ ３１７２は、第４のスタック軸３１３８のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字７３４」
として指定されたＳ４Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第４のスタック３１２８は、第
４のスタック３１２８を撮像するときにＳ４Ｐ１ ３１７２とともにモアレパターンを生
じさせるはずの第１の層３１０２、第２の層３１０４、または第３の層３１０６のうちの
いずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第４のスタック３１２８は、
ｙ軸に平行の軸に沿って周期的である周期構造、または第４のスタック３１２８を撮像す
るときにモアレパターンを生じさせないピッチサイズを有する周期構造など、第４のスタ
ック３１２８を撮像するときにモアレパターンを生じさせない第１の層３１０２、第２の
層３１０４、または第３の層３１０６とともに形成された周期構造を含むことができる。
層３１０２、３１０４、３１０６、および３１０８のうちのいずれか２つの間の位置ず
れは、好ましくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計
測ツールを使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォ
ルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅ
ｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字７３５」
および
「ヘブライ文字７３６」
は、標的３１００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はない。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字７３７」
、
「ヘブライ文字７３８」
、
「ヘブライ文字７３９」
、および
「ヘブライ文字７４０」
の各々は、標的３１００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
図３２Ａ～図３２Ｅを次に参照すると、図３２Ａ～図３２Ｅは、本発明の多層モアレ標
的３２００の別の実施形態の簡略化された図である。図３２Ａ～図３２Ｅは、ｘ軸、ｙ軸
、およびｚ軸によって示される３つの異なる次元の図を含み、本明細書では、これら３つ
の次元をそれぞれｘｙ平面、ｘｚ平面、およびｙｚ平面と呼ぶ。図３２Ａは概してｘｙ平
面を示し、図３２Ｂ、図３２Ｃ、図３２Ｄ、および図３２Ｅはｘｚ平面に平行の平面を示
すことに留意されたい。
標的３２００は、図３１Ａ～図３１Ｅを参照して本明細書に上述した標的３１００の代
替配列の一例であり、追加の配列は、図３４～図３９を参照して本明細書で後述すること
に留意されたい。標的３２００は、好ましくは半導体デバイスウエハ上に形成され、好ま
しくは半導体デバイスウエハ上に、少なくとも第１の層３２０２、第２の層３２０４、第
３の層３２０６、および第４の層３２０８が形成される。第１の層３２０２、第２の層３
２０４、第３の層３２０６、および第４の層３２０８の各々は、ｘｙ平面に平行の略平面
の表面を画定することが理解されよう。第１の層３２０２、第２の層３２０４、第３の層
３２０６、および第４の層３２０８は、隣接する層とすることができるが、必ずしもその
必要はない。好ましくは、第１の層３２０２、第２の層３２０４、第３の層３２０６、お
よび第４の層３２０８間のいずれの材料も、電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性
を有する。図３２Ａ～図３２Ｅに示す実施形態では、第１の層３２０２は、第２の層３２
０４、第３の層３２０６、および第４の層３２０８の下に位置し、第２の層３２０４は、
第３の層３２０６および第４の層３２０８の下に位置し、第４の層３２０８は、第１の層
３２０２、第２の層３２０４、および第３の層３２０６の上に位置する。しかし、層３２
０２、３２０４、３２０６、および３２０８は、互いに対してｚ軸に沿って任意の好適な
順序で配置することができることが理解されよう。
加えて、本発明の一実施形態では、第１の層３２０２および第３の層３２０６とともに
形成された状態で示されている構造はすべて、層３２０２とともに形成することができる
。そのような実施形態では、標的３２００のどの部分も、層３２０６とともに形成されな
い。そのような実施形態は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書で後述するように、
校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第１の層３２０２お
よび第４の層３２０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層３２０２
とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的３２００のどの部分も、
層３２０８とともに形成されない。そのような実施形態は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照し
て本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施
形態では、第２の層３２０４および第３の層３２０６とともに形成された状態で示されて
いる構造はすべて、層３２０４とともに形成することができる。そのような実施形態では
、標的３２００のどの部分も、層３２０６とともに形成されない。そのような実施形態は
、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書で後述するように、校正にとって特に有用であ
る。加えて、本発明の別の実施形態では、第２の層３２０４および第４の層３２０８とと
もに形成された状態で示されている構造はすべて、層３２０４とともに形成することがで
きる。そのような実施形態では、標的３２００のどの部分も、層３２０８とともに形成さ
れない。そのような実施形態は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書で後述するよう
に、校正にとって特に有用である。加えて、本発明の別の実施形態では、第３の層３２０
６および第４の層３２０８とともに形成された状態で示されている構造はすべて、層３２
０６とともに形成することができる。そのような実施形態では、標的３２００のどの部分
も、層３２０８とともに形成されない。そのような実施形態は、図３３Ａ～図３３Ｄを参
照して本明細書で後述するように、校正にとって特に有用である。
図３２Ａに特に見られるように、標的３２００は、４つの標的４半分３２１２、３２１
４、３２１６、および３２１８を含む。図３２Ａに示す実施形態では、標的４半分３２１
２、３２１４、３２１６、および３２１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは
、９０°の整数倍数だけ、他の標的４半分３２１２、３２１４、３２１６、および３２１
８の各々のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的３２００は、好ましくは、ｘ
方向もしくはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本
発明の好ましい実施形態によれば、標的３２００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的３
２００の全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によっ
て特徴付けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態に
あるときは、標的３２００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分３２１２、３２１４、３２１６、および３２１８の各々は、第１の周期構造
スタック３２２２、第２の周期構造スタック３２２４、第３の周期構造スタック３２２６
、および第４の周期構造スタック３２２８を含む。第１のスタック３２２２、第２のスタ
ック３２２４、第３のスタック３２２６、および第４のスタック３２２８の各々は、１つ
以上の周期構造を含み、各周期構造がピッチを有する。好ましくは、第１のスタック３２
２２、第２のスタック３２２４、第３のスタック３２２６、および第４のスタック３２２
８のうちのいずれも、互いに重複しない。図３２Ａ～図３２Ｅで、第１のスタック３２２
２は、第２のスタック３２２４、第３のスタック３２２６、および第４のスタック３２２
８より、標的３２００の中心の近くに位置する状態で示されており、第２のスタック３２
２４は、第３のスタック３２２６および第４のスタック３２２８より、標的３２００の中
心の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック３２２６は、第１のスタック３
２２２および第２のスタック３２２４より、標的３２００の縁部の近くに位置する状態で
示されており、第４のスタック３２２８は、第３のスタック３２２６より、標的３２００
の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタック３２２２、第２の
スタック３２２４、第３のスタック３２２６、および第４のスタック３２２８は、互いに
対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することができる。
図３２Ａ～図３２Ｅでは、第１のスタック３２２２、第２のスタック３２２４、第３の
スタック３２２６、および第４のスタック３２２８の周期構造の各々が、複数の線および
空間から形成された状態で示されているが、本発明の他の実施形態では、第１のスタック
３２２２、第２のスタック３２２４、第３のスタック３２２６、および第４のスタック３
２２８の周期構造は、任意の好適な周期特徴から形成することができることが理解されよ
う。第１のスタック３２２２、第２のスタック３２２４、第３のスタック３２２６、およ
び第４のスタック３２２８内に含まれる周期構造を形成する周期特徴は、下部構造から形
成することができることがさらに理解されよう。第１のスタック３２２２、第２のスタッ
ク３２２４、第３のスタック３２２６、および第４のスタック３２２８の周期構造の各々
のピッチは、好ましくは１０ｎｍ～３０００ｎｍ、より好ましくは２００ｎｍ～８００ｎ
ｍである。
図３２Ａに見られるように、４半分３２１２、３２１４、３２１６、および３２１８の
各々において、第１のスタック３２２２と交差し、その中に位置する複数の第１の軸３２
３２を含む第１の平面３２３１と、第２のスタック３２２４と交差し、その中に位置する
複数の第２の軸３２３４を含む第２の平面３２３３と、第３のスタック３２２６と交差し
、その中に位置する複数の第３の軸３２３６を含む第３の平面３２３５と、第４のスタッ
ク３２２８と交差し、その中に位置する複数の第４の軸３２３８を含む第４の平面３２３
７とが画定される。４半分３２１２、３２１４、３２１６、および３２１８の各々におけ
る第１のスタック３２２２、第２のスタック３２２４、第３のスタック３２２６、および
第４のスタック３２２８の向きに応じて、第１の平面３２３１、第２の平面３２３３、第
３の平面３２３５、および第４の平面３２３７の各々は、ｘｚ平面またはｙｚ平面のいず
れかであり、第１の軸３２３２、第２の軸３２３４、第３の軸３２３６、および第４の軸
３２３８は、それぞれのｘ軸またはｙ軸に平行である。４半分３２１２、３２１４、３２
１６、および３２１８の各々において、第１の平面３２３１、第２の平面３２３３、第３
の平面３２３５、および第４の平面３２３７はすべて互いに平行であることが理解されよ
う。
図３２Ｂに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第１のスタック
３２２２は、第１の層３２０２とともに形成された第１のスタックの第１の周期構造（Ｓ
１Ｐ１）３２４２を含み、Ｓ１Ｐ１ ３２４２は、第１のスタック軸３２３２のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字７４１」
として指定されたＳ１Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第１のスタック３２２２は、第
２の層３２０４とともに形成された第１のスタックの第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）３２４
４をさらに含み、Ｓ１Ｐ２ ３２４４は、第１のスタック軸３２３２のうちのもう１つに
沿って、
「ヘブライ文字７４２」
として指定されたＳ１Ｐ２ピッチを有する。
Ｓ１Ｐ１ ３２４２およびＳ１Ｐ２ ３２４４は、互いに少なくとも部分的に重なり、
したがって第１のスタック３２２２を撮像するとき、第１のスタックモアレパターン３２
５０を見ることができることが理解されよう。当技術分野では知られているように、第１
のスタックモアレパターン３２５０は、ピッチ
「ヘブライ文字７４３」
によって特徴付けられ、ピッチ
「ヘブライ文字７４４」
は、等式８２に示すように、ピッチ
「ヘブライ文字７４５」
および
「ヘブライ文字７４６」
の関数である。
好ましくは、第１のスタック３２２２は、モアレパターン３２５０に影響を及ぼす第３
の層３２０６または第４の層３２０８とともに形成された周期構造を含まない。しかし、
第１のスタック３２２２は、第１のスタック軸３２３２に直交する軸に沿ってｘｙ平面に
平行の平面内で周期的である周期構造、またはモアレパターン３２５０に影響を及ぼさな
いピッチサイズを有する周期構造など、モアレパターン３２５０に影響を及ぼさない第３
の層３２０６または第４の層３２０８とともに形成された周期構造を含むことができる。
図３２Ｃに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第２のスタック
３２２４は、第２の層３２０４とともに形成された第２のスタックの第１の周期構造（Ｓ
２Ｐ１）３２５２を含み、Ｓ２Ｐ１ ３２５２は、第２のスタック軸３２３４のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字７４７」
として指定されたＳ２Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第２のスタック３２２４は、第
２のスタック３２２４を撮像するときにＳ２Ｐ１ ３２５２とともにモアレパターンを生
じさせるはずの第１の層３２０２、第３の層３２０６、または第４の層３２０８のうちの
いずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第２のスタック３２２４は、
第２のスタック軸３２３４に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である
周期構造、または第２のスタック３２２４を撮像するときにモアレパターンを生じさせな
いピッチサイズを有する周期構造など、第２のスタック３２２４を撮像するときにモアレ
パターンを生じさせない第１の層３２０２、第３の層３２０６、または第４の層３２０８
とともに形成された周期構造を含むことができる。
図３２Ｄに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第３のスタック
３２２６は、第３の層３２０６とともに形成された第３のスタックの第１の周期構造（Ｓ
３Ｐ１）３２６２を含み、Ｓ３Ｐ１ ３２６２は、第３のスタック軸３２３６のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字７４８」
として指定されたＳ３Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第３のスタック３２２６は、第
３のスタック３２２６を撮像するときにＳ３Ｐ１ ３２６２とともにモアレパターンを生
じさせるはずの第１の層３２０２、第２の層３２０４、または第４の層３２０８のうちの
いずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第３のスタック３２２６は、
第３のスタック軸３２３６に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である
周期構造、または第３のスタック３２２６を撮像するときにモアレパターンを生じさせな
いピッチサイズを有する周期構造など、第３のスタック３２２６を撮像するときにモアレ
パターンを生じさせない第１の層３２０２、第２の層３２０４、または第４の層３２０８
とともに形成された周期構造を含むことができる。
図３２Ｅに特に見られるように、本発明の好ましい実施形態によれば、第４のスタック
３２２８は、第３の層３２０６とともに形成された第４のスタックの第１の周期構造（Ｓ
４Ｐ１）３２７２を含み、Ｓ４Ｐ１ ３２７２は、第４のスタック軸３２３８のうちの１
つに沿って、
「ヘブライ文字７４９」
として指定されたＳ４Ｐ１ピッチを有する。好ましくは、第４のスタック３２２８は、第
４のスタック３２２８を撮像するときにＳ４Ｐ１ ３２７２とともにモアレパターンを生
じさせるはずの第１の層３２０２、第２の層３２０４、または第４の層３２０８のうちの
いずれかとともに形成された周期構造を含まない。しかし、第４のスタック３２２８は、
第４のスタック軸３２３８に直交する軸に沿ってｘｙ平面に平行の平面内で周期的である
周期構造、または第４のスタック３２２８を撮像するときにモアレパターンを生じさせな
いピッチサイズを有する周期構造など、第４のスタック３２２８を撮像するときにモアレ
パターンを生じさせない第１の層３２０２、第２の層３２０４、または第４の層３２０８
とともに形成された周期構造を含むことができる。
層３２０２、３２０４、３２０６、および３２０８のうちのいずれか２つの間の位置ず
れは、好ましくは、調整可能な偏光、波長、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計
測ツールを使用して測定される。好適な撮像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォ
ルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅ
ｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字７５０」
および
「ヘブライ文字７５１」
は、標的３２００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はない。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字７５２」
、
「ヘブライ文字７５３」
、
「ヘブライ文字７５４」
、および
「ヘブライ文字７５５」
の各々は、標的３２００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
図３３Ａおよび図３３Ｂを次に参照すると、図３３Ａおよび図３３Ｂはともに、標的３
３００によって形成される多層半導体デバイスウエハの層３１０２、３１０４、３１０６
、および３１０８（図３１Ａ～図３１Ｅ）、または３２０２、３２０４、３２０６、およ
び３２０８（図３２Ａ～図３２Ｅ）などの第１の層３３０２、第２の層３３０４、第３の
層３３０６、および第４の層３３０８の間でｘ方向またはｙ方向のいずれかに平行の方向
において、標的３１００（図３１Ａ～図３１Ｅ）または標的３２００（図３２Ａ～図３２
Ｅ）などの多層モアレ標的３３００を使用して、位置ずれを計算する好ましい方法を示す
簡略化された流れ図である。図３３Ｃおよび図３３Ｄをさらに参照すると、図３３Ｃおよ
び図３３Ｄは、それぞれ図３３Ａおよび図３３Ｂの方法の一部分の第１および第２の実施
形態の簡略化された絵図である。
標的３２００（図３２Ａ～図３２Ｅ）を利用するとき、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して
説明する方法は、ｘ方向またはｙ方向のいずれかにおける位置ずれを計算するために、１
度だけ実行することができることが理解されるが、典型的には、図３３Ａ～図３３Ｄに説
明する方法は、ｘ方向およびｙ方向の各々における位置ずれを計算するために、２度実行
される。標的３１００（図３１Ａ～図３１Ｅ）を利用するとき、第１のスタック軸３１３
２、第２のスタック軸３１３４、第３のスタック軸３１３６、および第４のスタック軸３
１３８が平行になる１つの方向においてのみ、位置ずれを計算することができることも理
解されよう。
第１のステップ３３０９で見られるように、位置ずれを測定する方向が選択される。図
３３Ａおよび図３３Ｂの方法で標的３１００を使用するとき、位置ずれを測定する方向は
、第１のスタック軸３１３２、第２のスタック軸３１３４、第３のスタック軸３１３６、
および第４のスタック軸３１３８が平行になる方向になるように自動的に選択される。図
３３Ａおよび図３３Ｂの方法で標的３２００を使用するとき、４半分３２１４および３２
１８の構造は、ｘ軸に平行の方向において位置ずれを測定するために利用され、４半分３
２１２および３２１６の構造は、ｙ軸に平行の方向における位置ずれを測定するために利
用される。
好ましくは、次のステップ３３１０で、標的３３００の画像が、調整可能な偏光、波長
、および開口数の設定を有する撮像位置ずれ計測ツールを使用して生成される。好適な撮
像位置ずれ計測ツールの一例は、米国カリフォルニア州ミルピータスのＫＬＡ Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎから市販されているＡｒｃｈｅｒ（商標）７００である。ピッチ
「ヘブライ文字７５６」
、
「ヘブライ文字７５７」
、
「ヘブライ文字７５８」
、および
「ヘブライ文字７５９」
は、標的３３００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって光学的
に分解可能である必要はないことに留意されたい。しかし、ピッチ
「ヘブライ文字７６０」
、
「ヘブライ文字７６１」
、
「ヘブライ文字７６２」
、
「ヘブライ文字７６３」
、
「ヘブライ文字７６４」
、
「ヘブライ文字７６５」
、
「ヘブライ文字７６６」
、および
「ヘブライ文字７６７」
の各々は、標的３３００の画像を生成するために使用される位置ずれ計測ツールによって
光学的に分解可能であることが好ましい。
次のステップ３３１１で、図３３Ｃおよび図３３Ｄに見られるように、第１の関心領域
３３１２、第２の関心領域３３１４、第３の関心領域３３１６、および第４の関心領域３
３１８は、ステップ３３０９で選択された４半分において、第１のスタック３１２２、第
２のスタック３１２４、第３のスタック３１２６、および第４のスタック３１２８（図３
１Ａ～図３１Ｅ）、または第１のスタック３２２２、第２のスタック３２２４、第３のス
タック３２２６、および第４のスタック３２２８（図３２Ａ～図３２Ｅ）など、それぞれ
の第１のスタック３３２２、第２のスタック３３２４、第３のスタック３３２６、および
第４のスタック３３２８の各々に対して選択される。図３３Ｃおよび図３３Ｄの図示の実
施形態に見られるように、第１の関心領域３３１２、第２の関心領域３３１４、第３の関
心領域３３１６、および第４の関心領域３３１８は、好ましくは、それぞれの第１のスタ
ック３３２２および第４のスタック３３２８内に完全に位置する第１の関心領域３３１２
および第４の関心領域３３１８に対して示すように、それぞれの第１のスタック３３２２
、第２のスタック３３２４、第３のスタック３３２６、および第４のスタック３３２８の
各々に完全に位置するが、第１の関心領域３３１２、第２の関心領域３３１４、第３の関
心領域３３１６、および第４の関心領域３３１８は、それぞれの第２のスタック３３２４
および第３のスタック３３２６を越えて延びる関心領域３３１４および３３１６に対して
示すように、それぞれの第１のスタック３３２２、第２のスタック３３２４、第３のスタ
ック３３２６、および第４のスタック３３２８を越えて延びることもできることが理解さ
れよう。図３３Ｃおよび図３３Ｄに示す関心領域３３１２、３３１４、３３１６、および
３３１８は、代表的な関心領域であり、ステップ３３１１で他の好適な関心領域を選択す
ることもできることがさらに理解されよう。
次のステップ３３３１で、図３３Ｃおよび図３３Ｄに見られるように、ステップ３３１
１で選択された第１の関心領域３３１２のすべてのインスタンス間の対称点３３３２の場
所が計算される。次のステップ３３３３で、図３３Ｃおよび図３３Ｄに見られるように、
ステップ３３１１で選択された第２の関心領域３３１４のすべてのインスタンス間の対称
点３３３４の場所が計算される。次のステップ３３３５で、図３３Ｃおよび図３３Ｄに見
られるように、ステップ３３１１で選択された第３の関心領域３３１６のすべてのインス
タンス間の対称点３３３６の場所が計算される。次のステップ３３３７で、図３３Ｃおよ
び図３３Ｄに見られるように、ステップ３３１１で選択された第４の関心領域３３１８の
すべてのインスタンス間の対称点３３３８の場所が計算される。
次のステップ３３３９で、ステップ３３０９で選択された方向における、ステップ３３
３１で識別された第１の１つ以上の関心領域３３１２の対称点３３３２の場所と、ステッ
プ３３３３で識別された第２の１つ以上の関心領域３３１４の対称点３３３４の場所との
間の距離が計算される。ステップ３３３９で見出される距離は、利得
「ヘブライ文字７６８」
によって分割され、利得
「ヘブライ文字７６９」
は、標的３１００の場合、等式８３ａに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字７７０」
およびピッチ
「ヘブライ文字７７１」
の関数である。
利得
「ヘブライ文字７７２」
はまた、標的３２００の場合、等式８３ｂに示すように、ピッチ
「ヘブライ文字７７３」
およびピッチ
「ヘブライ文字７７４」
の関数である。
この結果は、ステップ３３０９で選択された方向における第１の層３３０２と第２の層
３３０２との間の位置ずれとして報告される。ステップ３３３９で計算される距離に加え
て、この方法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解され
よう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字７７５」
およびピッチ
「ヘブライ文字７７６」
またはピッチ
「ヘブライ文字７７７」
およびピッチ
「ヘブライ文字７７８」
の相対値の関数、ならびに層３３０２および３３０４のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ３３４１で、ステップ３３０９で選択された方向における、ステップ３３
３３で識別された第２の１つ以上の関心領域３３１４の対称点３３３４の場所と、ステッ
プ３３３５で識別された第３の１つ以上の関心領域３３１６の対称点３３３６の場所との
間の距離が計算される。ステップ３３４１で見出される距離は、ステップ３３０９で選択
された方向における第２の層３３０４と第３の層３３０６との間の位置ずれとして報告さ
れる。ステップ３３４１で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、上、または下
などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字７７９」
およびピッチ
「ヘブライ文字７８０」
またはピッチ
「ヘブライ文字７８１」
およびピッチ
「ヘブライ文字７８２」
の相対値の関数、ならびに層３３０４および３３０６のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ３３４３で、ステップ３３０９で選択された方向における、ステップ３３
３３で識別された第２の１つ以上の関心領域３３１４の対称点３３３４の場所と、ステッ
プ３３３７で識別された第４の１つ以上の関心領域３３１８の対称点３３３８の場所との
間の距離が計算される。ステップ３３４３で見出される距離は、ステップ３３０９で選択
された方向における第２の層３３０４と第４の層３３０８との間の位置ずれとして報告さ
れる。ステップ３３４３で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、上、または下
などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字７８３」
およびピッチ
「ヘブライ文字７８４」
またはピッチ
「ヘブライ文字７８５」
およびピッチ
「ヘブライ文字７８６」
の相対値の関数、ならびに層３３０４および３３０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ３３４５で、ステップ３３０９で選択された方向における、ステップ３３
３５で識別された第３の１つ以上の関心領域３３１６の対称点３３３６の場所と、ステッ
プ３３３７で識別された第４の１つ以上の関心領域３３１８の対称点３３３８の場所との
間の距離が計算される。ステップ３３４５で見出される距離は、ステップ３３０９で選択
された方向における第３の層３３０６と第４の層３３０８との間の位置ずれとして報告さ
れる。ステップ３３４５で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、上、または下
などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字７８７」
およびピッチ
「ヘブライ文字７８８」
またはピッチ
「ヘブライ文字７８９」
およびピッチ
「ヘブライ文字７９０」
の相対値の関数、ならびに層３３０６および３３０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ３３４７で、ステップ３３３９で報告された位置ずれ値と、ステップ３３
４１で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。ステップ３３４７で計算された差
は、ステップ３３０９で選択された方向における第１の層３３０２と第３の層３３０６と
の間の位置ずれとして報告される。ステップ３３４７で計算される距離に加えて、この方
法は、右、左、上、または下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整
方向は、ピッチ
「ヘブライ文字７９１」
およびピッチ
「ヘブライ文字７９２」
またはピッチ
「ヘブライ文字７９３」
およびピッチ
「ヘブライ文字７９４」
の相対値の関数、ならびに層３３０２および３３０６のうちのどちらが調整されるかであ
る。
次のステップ３３４９で、ステップ３３３９で報告された位置ずれ値と、ステップ３３
４３で報告された位置ずれ値との間の差が計算される。別法として、次のステップ３３４
９で、ステップ３３４７で報告された位置ずれ値と、ステップ３３４５で報告された位置
ずれ値との間の差が計算される。ステップ３３４９で計算された差は、ステップ３３０９
で選択された方向における第１の層３３０２と第４の層３３０８との間の位置ずれとして
報告される。ステップ３３４９で計算される距離に加えて、この方法は、右、左、上、ま
たは下などの調整方向をさらに計算することが理解されよう。調整方向は、ピッチ
「ヘブライ文字７９５」
およびピッチ
「ヘブライ文字７９６」
またはピッチ
「ヘブライ文字７９７」
およびピッチ
「ヘブライ文字７９８」
の相対値の関数、ならびに層３３０２および３３０８のうちのどちらが調整されるかであ
る。
好ましくは、第１の層３３０２および第３の層３３０６とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層３３０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３３３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ３３４１で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ３３３９および３３４１で報告された位置ずれ値の間の差は、図３
３Ａ～図３３Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第１の層３３０２および第３の層３３０６とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層３３０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３３４９で報告され
た位置ずれ値と、ステップ３３４５で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ３３４９および３３４５で報告された位置ずれ値の間の差は、図３３Ａ
～図３３Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
好ましくは、第１の層３３０２および第４の層３３０８とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層３３０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３３３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ３３４３で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ３３３９および３３４３で報告された位置ずれ値の間の差は、図３
３Ａ～図３３Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第１の層３３０２および第４の層３３０８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層３３０２とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３３４７で報告され
た位置ずれ値と、ステップ３３４５で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ３３４７および３３４５で報告された位置ずれ値の間の差は、図３３Ａ
～図３３Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
好ましくは、第２の層３３０４および第３の層３３０６とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層３３０４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３３３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ３３４７で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ３３３９および３３４７で報告された位置ずれ値の間の差は、図３
３Ａ～図３３Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第２の層３３０４および第３の層３３０６とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層３３０４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３３４３で報告され
た位置ずれ値と、ステップ３３４５で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ３３４３および３３４５で報告された位置ずれ値の間の差は、図３３Ａ
～図３３Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
好ましくは、第２の層３３０４および第４の層３３０８とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層３３０４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３３３９で報告
された位置ずれ値と、ステップ３３４９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ３３３９および３３４９で報告された位置ずれ値の間の差は、図３
３Ａ～図３３Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第２の層３３０４および第４の層３３０８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層３３０４とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３３４１で報告され
た位置ずれ値と、ステップ３３４５で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ３３４１および３３４５で報告された位置ずれ値の間の差は、図３３Ａ
～図３３Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
好ましくは、第３の層３３０６および第４の層３３０８とともに形成された状態で示さ
れている構造がすべて、層３３０６とともに形成される、本明細書に上述した実施形態で
は、図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３３４７で報告
された位置ずれ値と、ステップ３３４９で報告された位置ずれ値との間の差の計算および
報告を行う。ステップ３３４７および３３４９で報告された位置ずれ値の間の差は、図３
３Ａ～図３３Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
同様に、第３の層３３０６および第４の層３３０８とともに形成された状態で示されて
いる構造がすべて、層３３０６とともに形成される、本明細書に上述した実施形態では、
図３３Ａ～図３３Ｄを参照して本明細書に上述した方法は、ステップ３３４１で報告され
た位置ずれ値と、ステップ３３４３で報告された位置ずれ値との間の差の計算および報告
を行う。ステップ３３４１および３３４３で報告された位置ずれ値の間の差は、図３３Ａ
～図３３Ｄの方法で使用される位置ずれ計測ツールの校正で有用である。
図３４を次に参照すると、図３４は、標的１００（図１）、２００（図２Ａ～図２Ｄ）
、４００（図４）、５００（図５Ａ～図５Ｄ）、７００（図７）、８００（図８Ａ～図８
Ｄ）、１０００（図１０）、１１００（図１１Ａ～図１１Ｄ）、１３００（図１３）、１
４００（図１４Ａ～図１４Ｄ）、１６００（図１６）、１７００（図１７Ａ～図１７Ｄ）
、１９００（図１９Ａ～図１９Ｄ）、２０００（図２０Ａ～図２０Ｄ）、２２００（図２
２Ａ～図２２Ｅ）、２３００（図２３Ａ～図２３Ｅ）、２５００（図２５Ａ～図２５Ｅ）
、２６００（図２６Ａ～図２６Ｅ）、２８００（図２８Ａ～図２８Ｅ）、２９００（図２
９Ａ～図２９Ｅ）、３１００（図３１Ａ～図３１Ｅ）、または３２００（図３２Ａ～図３
２Ｅ）などの多層モアレ標的３４００の交互配列を示す簡略化された図である。
図３４に見られるように、標的３４００は中心軸３４１０を含み、好ましくは、中心軸
３４１０に沿って、第１のスタック１２２、２２２、４２２、５２２、７２２、８２２、
１０２２、１１２２、１３２２、１４２２、１６２２、１７２２、１９２２、２０２２、
２２２２、２３２２、２５２２、２６２２、２８２２、２９２２、３１２２、または３２
２２などの第１の周期構造スタック３４２２が配置され、これらの構造は、中心軸３４１
０に沿って周期的である。好ましくは、中心軸３４１０の両側には、第２のスタック１２
４、２２４、４２４、５２４、７２４、８２４、１０２４、１１２４、１３２４、１４２
４、１６２４、１７２４、１９２４、２０２４、２２２４、２３２４、２５２４、２６２
４、２８２４、２９２４、３１２４、または３２２４などの１対の第２の周期構造スタッ
ク３４２４と、第３のスタック１２６、２２６、４２６、５２６、７２６、８２６、１０
２６、１１２６、１３２６、１４２６、１６２６、１７２６、１９２６、２０２６、２２
２６、２３２６、２５２６、２６２６、２８２６、２９２６、３１２６、または３２２６
などの１対の第３の周期構造スタック３４２６とが、対称に配置される。本発明のいくつ
かの実施形態では、標的３４００は、中心軸３５１０の両側に対称に配置された第４のス
タック２２２８、２３２８、２５２８、２６２８、２８２８、２９２８、３１２８、また
は３２２８などの１対の第４の周期構造スタック３４２８をさらに含む。
好ましくは、第１のスタック３４２２、第２のスタック３４２４、第３のスタック３４
２６、および第４のスタック３４２８のうちのいずれも、互いに重複しない。図３４で、
第１のスタック３４２２は、第２のスタック３４２４、第３のスタック３４２６、および
第４のスタック３４２８より、標的３４００の中心の近くに位置する状態で示されており
、第２のスタック３４２４は、第３のスタック３４２６および第４のスタック３４２８よ
り、標的３４００の中心の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック３４２６
は、第１のスタック３４２２および第２のスタック３４２４より、標的３４００の縁部の
近くに位置する状態で示されており、第４のスタック３４２８は、第３のスタック３４２
６より、標的３４００の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタ
ック３４２２、第２のスタック３４２４、第３のスタック３４２６、および第４のスタッ
ク３４２８は、互いに対してｙ軸に沿って任意の好適な配置で配置することができる。
図３５を次に参照すると、図３５は、標的１００（図１）、２００（図２Ａ～図２Ｄ）
、４００（図４）、５００（図５Ａ～図５Ｄ）、７００（図７）、８００（図８Ａ～図８
Ｄ）、１０００（図１０）、１１００（図１１Ａ～図１１Ｄ）、１３００（図１３）、１
４００（図１４Ａ～図１４Ｄ）、１６００（図１６）、１７００（図１７Ａ～図１７Ｄ）
、１９００（図１９Ａ～図１９Ｄ）、２０００（図２０Ａ～図２０Ｄ）、２２００（図２
２Ａ～図２２Ｅ）、２３００（図２３Ａ～図２３Ｅ）、２５００（図２５Ａ～図２５Ｅ）
、２６００（図２６Ａ～図２６Ｅ）、２８００（図２８Ａ～図２８Ｅ）、２９００（図２
９Ａ～図２９Ｅ）、３１００（図３１Ａ～図３１Ｅ）、または３２００（図３２Ａ～図３
２Ｅ）などの多層モアレ標的３５００の交互配列を示す簡略化された図である。
図３５に見られるように、標的３５００は中心軸３５１０を含み、好ましくは、中心軸
３５１０の両側に、第１のスタック１２２、２２２、４２２、５２２、７２２、８２２、
１０２２、１１２２、１３２２、１４２２、１６２２、１７２２、１９２２、２０２２、
２２２２、２３２２、２５２２、２６２２、２８２２、２９２２、３１２２、または３２
２２などの１対の第１の周期構造スタック３５２２が対称に配置され、これらの構造は、
中心軸３５１０に沿って周期的である。好ましくは、中心軸３５１０の両側にはまた、第
２のスタック１２４、２２４、４２４、５２４、７２４、８２４、１０２４、１１２４、
１３２４、１４２４、１６２４、１７２４、１９２４、２０２４、２２２４、２３２４、
２５２４、２６２４、２８２４、２９２４、３１２４、または３２２４などの１対の第２
の周期構造スタック３５２４と、第３のスタック１２６、２２６、４２６、５２６、７２
６、８２６、１０２６、１１２６、１３２６、１４２６、１６２６、１７２６、１９２６
、２０２６、２２２６、２３２６、２５２６、２６２６、２８２６、２９２６、３１２６
、または３２２６などの１対の第３の周期構造スタック３５２６とが、対称に配置される
。本発明のいくつかの実施形態では、標的３５００は、中心軸３５１０の両側に対称に配
置された第４のスタック２２２８、２３２８、２５２８、２６２８、２８２６、２９２８
、３１２８、または３２２８などの１対の第４の周期構造スタック３５２８をさらに含む
。
好ましくは、第１のスタック３５２２、第２のスタック３５２４、第３のスタック３５
２６、および第４のスタック３５２８のうちのいずれも、互いに重複しない。図３５で、
第１のスタック３５２２は、第２のスタック３５２４、第３のスタック３５２６、および
第４のスタック３５２８より、標的３５００の中心の近くに位置する状態で示されており
、第２のスタック３５２４は、第３のスタック３５２６および第４のスタック３５２８よ
り、標的３５００の中心の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック３５２６
は、第１のスタック３５２２および第２のスタック３５２４より、標的３５００の縁部の
近くに位置する状態で示されており、第４のスタック３５２８は、第３のスタック３５２
６より、標的３５００の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタ
ック３５２２、第２のスタック３５２４、第３のスタック３５２６、および第４のスタッ
ク３５２８は、互いに対してｙ軸に沿って任意の好適な配置で配置することができる。
図３６を次に参照すると、図３６は、標的１００（図１）、２００（図２Ａ～図２Ｄ）
、４００（図４）、５００（図５Ａ～図５Ｄ）、７００（図７）、８００（図８Ａ～図８
Ｄ）、１０００（図１０）、１１００（図１１Ａ～図１１Ｄ）、１３００（図１３）、１
４００（図１４Ａ～図１４Ｄ）、１６００（図１６）、１７００（図１７Ａ～図１７Ｄ）
、１９００（図１９Ａ～図１９Ｄ）、２０００（図２０Ａ～図２０Ｄ）、２２００（図２
２Ａ～図２２Ｅ）、２３００（図２３Ａ～図２３Ｅ）、２５００（図２５Ａ～図２５Ｅ）
、２６００（図２６Ａ～図２６Ｅ）、２８００（図２８Ａ～図２８Ｅ）、２９００（図２
９Ａ～図２９Ｅ）、３１００（図３１Ａ～図３１Ｅ）、または３２００（図３２Ａ～図３
２Ｅ）などの多層モアレ標的３６００の交互配列を示す簡略化された図である。
図３６に見られるように、標的３６００は、４つの標的４半分３６１２、３６１４、３
６１６、および３６１８を含む。図３６に示す実施形態では、標的４半分３６１２、３６
１４、３６１６、および３６１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは、９０°
の整数倍数だけ、他の標的４半分３６１２、３６１４、３６１６、および３６１８の各々
のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的３６００は、好ましくは、ｘ方向もし
くはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本発明の好
ましい実施形態によれば、標的３６００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的３６００の
全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によって特徴付
けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態にあるとき
は、標的３６００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分３６１２、３６１４、３６１６、および３６１８の各々は、第１のスタック
１２２、２２２、４２２、５２２、７２２、８２２、１０２２、１１２２、１３２２、１
４２２、１６２２、１７２２、１９２２、２０２２、２２２２、２３２２、２５２２、２
６２２、２８２２、２９２２、３１２２、または３２２２などの第１の周期構造スタック
３６２２、第２のスタック１２４、２２４、４２４、５２４、７２４、８２４、１０２４
、１１２４、１３２４、１４２４、１６２４、１７２４、１９２４、２０２４、２２２４
、２３２４、２５２４、２６２４、２８２４、２９２４、３１２４、または３２２４など
の第２の周期構造スタック３６２４、および第３のスタック１２６、２２６、４２６、５
２６、７２６、８２６、１０２６、１１２６、１３２６、１４２６、１６２６、１７２６
、１９２６、２０２６、２２２６、２３２６、２５２６、２６２６、２８２６、２９２６
、３１２６、または３２２６などの第３の周期構造スタック３６２６を含む。本発明のい
くつかの実施形態では、標的４半分３６１２、３６１４、３６１６、および３６１８の各
々は、第４のスタック２２２８、２３２８、２５２８、２６２８、２８２６、２９２８、
３１２８、または３２２８などの第４の周期構造スタック３６２８をさらに含む。
好ましくは、第１のスタック３６２２、第２のスタック３６２４、第３のスタック３６
２６、および第４のスタック３６２８のうちのいずれも、互いに重複しない。図３６で、
第１のスタック３６２２は、第２のスタック３６２４、第３のスタック３６２６、および
第４のスタック３６２８より、標的３６００の中心の近くに位置する状態で示されており
、第２のスタック３６２４は、第３のスタック３６２６および第４のスタック３６２８よ
り、標的３６００の中心の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック３６２６
は、第１のスタック３６２２および第２のスタック３６２４より、標的３６００の縁部の
近くに位置する状態で示されており、第４のスタック３６２８は、第３のスタック３６２
６より、標的３６００の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタ
ック３６２２、第２のスタック３６２４、第３のスタック３６２６、および第４のスタッ
ク３６２８は、互いに対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することができる
。
図３７を次に参照すると、図３７は、標的２２００（図２２Ａ～図２２Ｅ）、２３００
（図２３Ａ～図２３Ｅ）、２５００（図２５Ａ～図２５Ｅ）、２６００（図２６Ａ～図２
６Ｅ）、２８００（図２８Ａ～図２８Ｅ）、２９００（図２９Ａ～図２９Ｅ）、３１００
（図３１Ａ～図３１Ｅ）、または３２００（図３２Ａ～図３２Ｅ）などの多層モアレ標的
３７００の交互配列を示す簡略化された図である。
図３７に見られるように、標的３７００は、４つの標的４半分３７１２、３７１４、３
７１６、および３７１８を含む。図３７に示す実施形態では、標的４半分３７１２、３７
１４、３７１６、および３７１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは、９０°
の整数倍数だけ、他の標的４半分３７１２、３７１４、３７１６、および３７１８の各々
のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的３７００は、好ましくは、ｘ方向もし
くはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本発明の好
ましい実施形態によれば、標的３７００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的３７００の
全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によって特徴付
けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態にあるとき
は、標的３７００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分３７１２、３７１４、３７１６、および３７１８の各々は、第１のスタック
２２２２、２３２２、２５２２、２６２２、２８２２、２９２２、３１２２、または３２
２２などの第１の周期構造スタック３７２２、第２のスタック２２２４、２３２４、２５
２４、２６２４、２８２４、２９２４、３１２４、または３２２４などの第２の周期構造
スタック３７２４、および第３のスタック２２２６、２３２６、２５２６、２６２６、２
８２６、２９２６、３１２６、または３２２６などの第３の周期構造スタック３７２６を
含む。
好ましくは、標的３７００は、第４のスタック２２２８、２３２８、２５２８、２６２
８、２８２６、２９２８、３１２８、または３２２８などの複数の第４の周期構造スタッ
ク３７２８をさらに含む。本発明の好ましい実施形態によれば、第４のスタック３７２８
の各々は、標的４半分３７１２、３７１４、３７１６、および３７１８のうちの１つの第
１のスタック３７２２、第２のスタック３７２４、および第３のスタック３７２６に平行
である。加えて、第４のスタック３７２８は、好ましくは、第１のスタック３７２２、第
２のスタック３７２４、および第３のスタック３７２６の各々よりさらに延びる。
好ましくは、第１のスタック３７２２、第２のスタック３７２４、第３のスタック３７
２６、および第４のスタック３７２８のうちのいずれも、互いに重複しない。図３７で、
第１のスタック３７２２は、第２のスタック３７２４、第３のスタック３７２６、および
第４のスタック３７２８より、標的３７００の中心の近くに位置する状態で示されており
、第２のスタック３７２４は、第３のスタック３７２６および第４のスタック３７２８よ
り、標的３７００の中心の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック３７２６
は、第１のスタック３７２２および第２のスタック３７２４より、標的３７００の縁部の
近くに位置する状態で示されており、第４のスタック３７２８は、第３のスタック３７２
６より、標的３７００の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタ
ック３７２２、第２のスタック３７２４、第３のスタック３７２６、および第４のスタッ
ク３７２８は、互いに対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することができる
。
図３８を次に参照すると、図３８は、標的２２００（図２２Ａ～図２２Ｅ）、２３００
（図２３Ａ～図２３Ｅ）、２５００（図２５Ａ～図２５Ｅ）、２６００（図２６Ａ～図２
６Ｅ）、２８００（図２８Ａ～図２８Ｅ）、２９００（図２９Ａ～図２９Ｅ）、３１００
（図３１Ａ～図３１Ｅ）、または３２００（図３２Ａ～図３２Ｅ）などの多層モアレ標的
３８００の交互配列を示す簡略化された図である。
図３８に見られるように、標的３８００は、４つの標的４半分３８１２、３８１４、３
８１６、および３８１８を含む。図３８に示す実施形態では、標的４半分３８１２、３８
１４、３８１６、および３８１８の各々のｘｙ平面内の回転方向は、好ましくは、９０°
の整数倍数だけ、他の標的４半分３８１２、３８１４、３８１６、および３８１８の各々
のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加えて、標的３８００は、好ましくは、ｘ方向もし
くはｙ方向または両方のいずれかにおける回転対称によって特徴付けられる。本発明の好
ましい実施形態によれば、標的３８００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的３８００の
全体が、ｘ方向における単一の対称点およびｙ方向における単一の対称点によって特徴付
けられるように設計される。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態にあるとき
は、標的３８００の様々な要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的４半分３８１２、３８１４、３８１６、および３８１８の各々は、第１のスタック
２２２２、２３２２、２５２２、２６２２、２８２２、２９２２、３１２２、または３２
２２などの第１の周期構造スタック３８２２、第２のスタック２２２４、２３２４、２５
２４、２６２４、２８２４、２９２４、３１２４、または３２２４などの第２の周期構造
スタック３８２４、第３のスタック２２２６、２３２６、２５２６、２６２６、２８２６
、２９２６、３１２６、または３２２６などの第３の周期構造スタック３８２６、および
第４のスタック２２２８、２３２８、２５２８、２６２８、２８２６、２９２８、３１２
８、または３２２８などの第４の周期構造スタック３８２８を含む。
好ましくは、第１のスタック３８２２、第２のスタック３８２４、第３のスタック３８
２６、および第４のスタック３８２８のうちのいずれも、互いに重複しない。図３８で、
第１のスタック３８２２および第２のスタック３８２４は、第３のスタック３８２６およ
び第４のスタック３８２８より、標的３８００中心の近くに位置する状態で示されており
、第２のスタック３８２４および第４のスタック３８２８は、第１のスタック３８２２お
よび第３のスタック３８２６より、標的３８００の縁部の近くに位置する状態で示されて
いる。しかし、第１のスタック３８２２、第２のスタック３８２４、第３のスタック３８
２６、および第４のスタック３８２８は、互いに対してｘｙ平面に対して任意の好適な配
置で配置することができる。
図３９を次に参照すると、図３９は、標的１００（図１）、２００（図２Ａ～図２Ｄ）
、４００（図４）、５００（図５Ａ～図５Ｄ）、７００（図７）、８００（図８Ａ～図８
Ｄ）、１０００（図１０）、１１００（図１１Ａ～図１１Ｄ）、１３００（図１３）、１
４００（図１４Ａ～図１４Ｄ）、１６００（図１６）、１７００（図１７Ａ～図１７Ｄ）
、１９００（図１９Ａ～図１９Ｄ）、２０００（図２０Ａ～図２０Ｄ）、２２００（図２
２Ａ～図２２Ｅ）、２３００（図２３Ａ～図２３Ｅ）、２５００（図２５Ａ～図２５Ｅ）
、２６００（図２６Ａ～図２６Ｅ）、２８００（図２８Ａ～図２８Ｅ）、２９００（図２
９Ａ～図２９Ｅ）、３１００（図３１Ａ～図３１Ｅ）、または３２００（図３２Ａ～図３
２Ｅ）などの多層モアレ標的３９００の交互配列を示す簡略化された図である。
図３９に見られるように、標的３９００は、２つの標的部分３９１４および３９１８を
含む。図３９に示す実施形態では、標的部分３９１４のｘｙ平面内の回転方向は、好まし
くは、１８０°だけ、標的部分３９１８の各々のｘｙ平面内の回転方向とは異なる。加え
て、標的３９００は、好ましくは、ｘ方向における回転対称によって特徴付けられる。本
発明の好ましい実施形態によれば、標的３９００は、重ね合わせ状態にあるとき、標的３
９００の全体が、ｘ方向における単一の対称点によって特徴付けられるように設計される
。しかし、そのような実施形態でも、位置ずれ状態にあるときは、標的３９００の様々な
要素が、固有の対称点によって特徴付けられる。
標的部分３９１４および３９１８の各々は、第１のスタック１２２、２２２、４２２、
５２２、７２２、８２２、１０２２、１１２２、１３２２、１４２２、１６２２、１７２
２、１９２２、２０２２、２２２２、２３２２、２５２２、２６２２、２８２２、２９２
２、３１２２、または３２２２などの第１の周期構造スタック３９２２、第２のスタック
１２４、２２４、４２４、５２４、７２４、８２４、１０２４、１１２４、１３２４、１
４２４、１６２４、１７２４、１９２４、２０２４、２２２４、２３２４、２５２４、２
６２４、２８２４、２９２４、３１２４、または３２２４などの第２の周期構造スタック
３９２４、および第３のスタック１２６、２２６、４２６、５２６、７２６、８２６、１
０２６、１１２６、１３２６、１４２６、１６２６、１７２６、１９２６、２０２６、２
２２６、２３２６、２５２６、２６２６、２８２６、２９２６、３１２６、または３２２
６などの第３の周期構造スタック３９２６を含む。本発明のいくつかの実施形態では、標
的部分３９１４および３９１８の各々は、第４のスタック２２２８、２３２８、２５２８
、２６２８、２８２６、２９２８、３１２８、または３２２８などの第４の周期構造スタ
ック３９２８をさらに含む。
好ましくは、第１のスタック３９２２、第２のスタック３９２４、第３のスタック３９
２６、および第４のスタック３９２８のうちのいずれも、互いに重複しない。図３９で、
第１のスタック３９２２は、第２のスタック３９２４、第３のスタック３９２６、および
第４のスタック３９２８より、標的３９００の中心の近くに位置する状態で示されており
、第２のスタック３９２４は、第３のスタック３９２６および第４のスタック３９２８よ
り、標的３９００の中心の近くに位置する状態で示されており、第３のスタック３９２６
は、第１のスタック３９２２および第２のスタック３９２４より、標的３９００の縁部の
近くに位置する状態で示されており、第４のスタック３９２８は、第３のスタック３９２
６より、標的３９００の縁部の近くに位置する状態で示されている。しかし、第１のスタ
ック３９２２、第２のスタック３９２４、第３のスタック３９２６、および第４のスタッ
ク３９２８は、互いに対してｘｙ平面に対して任意の好適な配置で配置することができる
。
本発明の追加の実施形態では、標的３９００は、追加の構造を有する追加の標的部分を
含むことができ、追加の構造は、好ましくは、ｙ軸に平行の方向に沿った位置ずれの測定
を可能にする。そのような追加の構造は、標的部分３９１４および３９１８内の構造に関
係付けられても関係付けられなくてもよい。
本発明は、本明細書で特に図示および上述した内容に限定されるものではないことが、
当業者には理解されよう。本発明の範囲は、本明細書に上述した様々な特徴の組合せおよ
び部分的組合せ、ならびにそれらの修正例の両方を含み、これらはすべて従来技術に包含
されるものではない。

Claims (8)

  1. 少なくとも第１の層と、第２の層と、第３の層との間の位置ずれの計算に有用な多層モアレ標的であって、前記第１の層、第２の層、および第３の層が、半導体デバイスウエハ上に形成され、前記半導体デバイスウエハが、ｘｙ平面を画定し、前記多層モアレ標的が、
    周期構造を有する第１のスタック、第２のスタック、及び第３のスタックを含み、
    前記第１のスタックが、前記第１の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）、及び前記第２の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）を含み、前記Ｓ１Ｐ１が第１の軸に沿ってＳ１Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ１Ｐ２が前記第１の軸に沿って前記Ｓ１Ｐ１ピッチと異なるＳ１Ｐ２ピッチを有し、
    前記第２のスタックが、前記第２の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）、及び前記第３の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）を含み、前記Ｓ２Ｐ１が第２の軸に沿ってＳ２Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ２Ｐ２が前記第２の軸に沿って前記Ｓ２Ｐ１ピッチと異なるＳ２Ｐ２ピッチを有し、
    前記第３のスタックが、前記第１の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）、及び前記第３の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、前記Ｓ３Ｐ１が第３の軸に沿ってＳ３Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ３Ｐ２が前記第３の軸に沿って前記Ｓ３Ｐ１ピッチと異なるＳ３Ｐ２ピッチを有し、
    前記第１の軸が、前記標的が前記ｘｙ平面内で撮像されるとき、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であり、
    前記第２の軸および前記第３の軸が、前記標的が前記ｘｙ平面内で撮像されるとき、前記第１の軸に平行であり、
    前記Ｓ２Ｐ１ピッチが、第２のスタック乗算因子によって前記Ｓ１Ｐ２ピッチに関係付けられ、
    前記Ｓ２Ｐ２ピッチが、前記第２のスタック乗算因子によって前記Ｓ１Ｐ１ピッチに関係付けられ、
    前記Ｓ３Ｐ１ピッチが、第３のスタック乗算因子によって前記Ｓ１Ｐ１ピッチに関係付けられ、
    前記Ｓ３Ｐ２ピッチが、前記第３のスタック乗算因子によって前記Ｓ１Ｐ２ピッチに関係付けられ、
    前記第２のスタック乗算因子が１に等しく、前記第３のスタック乗算因子が１に等しいことを特徴とする多層モアレ標的。
  2. 請求項１に記載の多層モアレ標的であって、
    前記第１の層が、前記ｘｙ平面に平行の第１の略平面の表面を画定し、
    前記第２の層が、前記ｘｙ平面に平行の第２の略平面の表面を画定し、
    前記第３の層が、前記ｘｙ平面に平行の第３の略平面の表面を画定し、
    前記第１の軸が、ｘｚ平面またはｙｚ平面のうちの１つに平行の第１の平面内に位置し、ｘｚ平面またはｙｚ平面のうちの前記１つが、前記ｘｙ平面とともに、３次元ｘｙｚ座標系を画定し、
    前記第２の軸が、前記第１の平面に平行の第２の平面内に位置し、
    前記第３の軸が、前記第１の平面に平行の第３の平面内に位置する、
    ことを特徴とする多層モアレ標的。
  3. 少なくとも第１の層と、第２の層と、第３の層との間の位置ずれの計算に有用な多層モアレ標的であって、前記第１の層、第２の層、および第３の層が、半導体デバイスウエハ上に形成され、前記半導体デバイスウエハが、ｘｙ平面を画定し、前記多層モアレ標的が、
    周期構造を有する第１のスタック、第２のスタック、及び第３のスタックを含み、
    前記第１のスタックが、前記第１の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）、及び前記第２の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）を含み、前記Ｓ１Ｐ１が第１の軸に沿ってＳ１Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ１Ｐ２が前記第１の軸に沿って前記Ｓ１Ｐ１ピッチと異なるＳ１Ｐ２ピッチを有し、
    前記第２のスタックが、前記第１の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）、及び前記第２の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）を含み、前記Ｓ２Ｐ１が第２の軸に沿ってＳ２Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ２Ｐ２が前記第２の軸に沿って前記Ｓ２Ｐ１ピッチと異なるＳ２Ｐ２ピッチを有し、
    前記第３のスタックが、前記第２の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）、及び前記第３の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、前記Ｓ３Ｐ１が第３の軸に沿ってＳ３Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ３Ｐ２が前記第３の軸に沿って前記Ｓ３Ｐ１ピッチと異なるＳ３Ｐ２ピッチを有し、
    前記第１の軸が、前記標的が前記ｘｙ平面内で撮像されるとき、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であり、
    前記第２の軸および前記第３の軸が、前記標的が前記ｘｙ平面内で撮像されるとき、前記第１の軸に平行であり、
    前記Ｓ３Ｐ１ピッチが、第３のスタック乗算因子によって前記Ｓ２Ｐ２ピッチに関係付けられ、
    前記Ｓ３Ｐ２ピッチが、前記第３のスタック乗算因子によって前記Ｓ２Ｐ１ピッチに関係付けられ、
    前記第３のスタック乗算因子が１に等しく、前記Ｓ１Ｐ１ピッチが、前記Ｓ２Ｐ２ピッチと同じであり、前記Ｓ１Ｐ２ピッチが、前記Ｓ２Ｐ１ピッチと同じである、
    ことを特徴とする多層モアレ標的。
  4. 少なくとも第１の層と、第２の層と、第３の層との間の位置ずれの計算に有用な多層モアレ標的であって、前記第１の層、第２の層、および第３の層が、半導体デバイスウエハ上に形成され、前記半導体デバイスウエハが、ｘｙ平面を画定し、前記多層モアレ標的が、
    周期構造を有する第１のスタック、第２のスタック、及び第３のスタックを含み、
    前記第１のスタックが、前記第１の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）、及び前記第２の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）を含み、前記Ｓ１Ｐ１が第１の軸に沿ってＳ１Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ１Ｐ２が前記第１の軸に沿って前記Ｓ１Ｐ１ピッチと異なるＳ１Ｐ２ピッチを有し、
    前記第２のスタックが、前記第１の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）、及び前記第２の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）を含み、前記Ｓ２Ｐ１が第２の軸に沿ってＳ２Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ２Ｐ２が前記第２の軸に沿って前記Ｓ２Ｐ１ピッチと異なるＳ２Ｐ２ピッチを有し、
    前記第３のスタックが、前記第２の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）、及び前記第３の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、前記Ｓ３Ｐ１が第３の軸に沿ってＳ３Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ３Ｐ２が前記第３の軸に沿って前記Ｓ３Ｐ１ピッチと異なるＳ３Ｐ２ピッチを有し、
    前記第１の軸が、前記標的が前記ｘｙ平面内で撮像されるとき、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であり、
    前記第２の軸および前記第３の軸が、前記標的が前記ｘｙ平面内で撮像されるとき、前記第１の軸に平行であり、
    前記Ｓ１Ｐ１ピッチが、前記Ｓ２Ｐ１ピッチと同じであり、
    前記Ｓ１Ｐ２ピッチが、加算項だけ前記Ｓ１Ｐ１ピッチとは異なり、
    前記Ｓ２Ｐ２ピッチが、前記加算項だけ前記Ｓ１Ｐ１ピッチとは異なり、
    前記Ｓ３Ｐ１ピッチが、前記加算項だけ前記Ｓ１Ｐ１ピッチとは異なり、
    前記Ｓ３Ｐ２ピッチが、前記Ｓ１Ｐ１ピッチと同じである、
    ことを特徴とする多層モアレ標的。
  5. 少なくとも第１の層と、第２の層と、第３の層との間の位置ずれの計算に有用な多層モアレ標的であって、前記第１の層、第２の層、および第３の層が、半導体デバイスウエハ上に形成され、前記半導体デバイスウエハが、ｘｙ平面を画定し、前記多層モアレ標的が、
    周期構造を有する第１のスタック、第２のスタック、及び第３のスタックを含み、
    前記第１のスタックが、前記第１の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ１Ｐ１）、及び前記第２の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ１Ｐ２）を含み、前記Ｓ１Ｐ１が第１の軸に沿ってＳ１Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ１Ｐ２が前記第１の軸に沿って前記Ｓ１Ｐ１ピッチと異なるＳ１Ｐ２ピッチを有し、
    前記第２のスタックが、前記第１の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ２Ｐ１）、及び前記第２の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ２Ｐ２）を含み、前記Ｓ２Ｐ１が第２の軸に沿ってＳ２Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ２Ｐ２が前記第２の軸に沿って前記Ｓ２Ｐ１ピッチと異なるＳ２Ｐ２ピッチを有し、
    前記第３のスタックが、前記第２の層とともに形成された第１の周期構造（Ｓ３Ｐ１）、及び前記第３の層とともに形成された第２の周期構造（Ｓ３Ｐ２）を含み、前記Ｓ３Ｐ１が第３の軸に沿ってＳ３Ｐ１ピッチを有し、前記Ｓ３Ｐ２が前記第３の軸に沿って前記Ｓ３Ｐ１ピッチと異なるＳ３Ｐ２ピッチを有し、
    前記第１の軸が、前記標的が前記ｘｙ平面内で撮像されるとき、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であり、
    前記第２の軸および前記第３の軸が、前記標的が前記ｘｙ平面内で撮像されるとき、前記第１の軸に平行であり、
    前記Ｓ２Ｐ１ピッチが、前記Ｓ３Ｐ２ピッチと同じであり、
    前記Ｓ２Ｐ２ピッチが、前記Ｓ３Ｐ１ピッチと同じである、
    ことを特徴とする多層モアレ標的。
  6. 請求項１，３，４，５のいずれかに記載の多層モアレ標的であって、
    前記第１のスタック、前記第２のスタック、及び前記第３のスタックからなるスタック群を複数備え、複数のスタック群が、
    前記標的が前記ｘｙ平面内で撮像されるとき、前記第１の軸が前記ｘ軸に平行である、少なくとも１つの第１のスタック群と、
    前記標的が前記ｘｙ平面内で撮像されるとき、前記第１の軸が前記ｙ軸に平行である、少なくとも１つの第２のスタック群とを含むことを特徴とする多層モアレ標的。
  7. 請求項６に記載の多層モアレ標的であって、前記少なくとも１つの第１のスタック群および前記少なくとも１つの第２のスタック群が、向きを除いて同一であることを特徴とする多層モアレ標的。
  8. 請求項６に記載の多層モアレ標的であって、前記標的が、鏡像対称によって特徴付けられることを特徴とする多層モアレ標的。
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