KR101387868B1 - 광학 계측에서 측정 회절 신호들을 강화시키는 가중 함수의 획득 방법, 이용 방법, 및 그 가중 함수 이용 시스템 - Google Patents

광학 계측에서 측정 회절 신호들을 강화시키는 가중 함수의 획득 방법, 이용 방법, 및 그 가중 함수 이용 시스템 Download PDF

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Abstract

광학 계측에서 사용되는 측정 회절 신호들을 강화시키기 위하여 가중 함수를 획득한다. 이 가중 함수를 획득하기 위하여, 측정 회절 신호를 획득한다. 이 측정 회절 신호는, 광도계 장치를 이용하여 웨이퍼 상의 사이트로부터 측정된다. 이 측정 회절 신호에 존재하는 노이즈에 기초하여 제 1 가중 함수를 규정한다. 이 측정 회절 신호의 정밀도에 기초하여 제 2 가중 함수를 규정한다. 측정 회절 신호의 감도에 기초하여 제 3 가중 함수를 규정한다. 제 1, 제 2 및 제 3 가중 함수들 중 하나 이상에 기초하여 제 4 가중 함수를 규정한다.
광도계 장치

Description

광학 계측에서 측정 회절 신호들을 강화시키는 가중 함수의 획득 방법, 이용 방법, 및 그 가중 함수 이용 시스템{METHOD OF OBTAINING AND USING A WEIGHTING FUNCTION OF ENHANCE MEASURED DIFFRACTION SIGNALS IN OPTICAL METROLOGY, AND SYSTEM TO USE THE WEIGHTING FUNCTION}
본 출원은 광학 계측에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 계측에서 사용되는 측정 회절 신호들을 강화시키기 위한 가중 함수(weighting function)를 규정하는 것에 관한 것이다.
광학 계측은 웨이퍼 상의 특징부(feature)에 입사빔을 향하게(directing)하는 것, 이에 의해 발생된 회절 신호를 측정하는 것, 및 상기 측정된 회절 신호를 분석하여 특징부의 여러가지 특징들을 결정하는 것을 포함한다. 반도체 제조에 있어서, 광학 계측은 일반적으로 품질 보증을 위해 사용된다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼 상의 반도체 칩 부근에 주기적인 격자를 제조한 이후에, 주기적인 격자의 프로파일을 결정하는데 광학 계측 시스템을 사용한다. 상기 주기적인 격자의 프로파일을 결정함으로써, 주기적인 격자를 형성하고 주기적인 격자에 아주 가까운 반도체 칩을 연장시키는데 이용되는 제조 프로세스의 품질을 평가할 수 있다.
여러 가지 원인들 때문에, 측정 회절 신호는 약해질 수도 있다. 예를 들어, 측정 회절 신호는 측정 회절 신호를 획득하는데 사용되는 하드웨어 및 측정중인 특징부에 관련된 노이즈를 포함할 수도 있다. 약해진 상태의 측정 회절 신호는 광학 계측 프로세스의 정밀도를 감소시킬 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 광학 계측에서 사용되는 측정된 회절 신호들을 강화시키기 위하여 가중 함수를 획득한다. 가중 함수를 획득하기 위하여, 측정 회절 신호를 획득한다. 측정 회절 신호는 광도계 장치(photometric device)를 이용하여 웨이퍼 상의 사이트로부터 측정된다. 제 1 가중 함수는 측정 회절 신호에 존재하는 노이즈에 기초하여 규정된다. 제 2 가중 함수는 측정 회절 신호의 정밀도에 기초하여 규정된다. 제 3 가중 함수는 측정 회절 신호의 감도에 기초하여 규정된다. 제 4 가중 함수는 제 1, 제 2 및 제 3 가중 함수들 중 하나 이상에 기초하여 규정된다.
본 출원은 첨부 도면들과 함께 행해진 이하의 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있으며, 도면에서 동일한 부분들은 동일한 번호로 지칭될 수 있다.
도 1은 예시적인 광학 계측 시스템을 도시한다.
도 2a 내지 도 2e는 구조물의 여러 가지 광학 계측 모델들을 도시한다.
도 3은 예시적인 노이즈 프로파일을 도시한다.
도 4는 예시적인 가중 함수들을 도시한다.
도 5는 또 다른 예시직인 노이즈 프로파일을 도시한다.
도 6은 예시적인 측정 회절 신호 및 예시적인 시뮬레이트 회절 신호를 도시한다.
도 7은 예시적인 에러 프로파일을 도시한다.
도 8은 예시적인 가중 함수를 도시한다.
도 9는 측정 회절 신호들의 세트를 도시한다.
도 10은 변환 회절 신호들의 세트를 도시한다.
도 11은 도 10에 도시된 변환 회절 신호들과 도 9에 도시된 측정 회절 신호들의 비(ratio)를 도시한다.
도 12, 도 13, 도 14는 예시적인 초점/노광 웨이퍼(FEM; focus/esposure wafer) 분석의 결과를 도시한다.
이하의 설명은 복수의 특정 구성들, 파라미터들 등을 설명한다. 그러나, 이러한 설명은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되는 것이 아니라 그 대신에 예시적인 실시형태들에 대한 설명으로서 제공된다는 점을 인지해야 한다.
1. 광학 계측
도 1을 참조하면, 광학 계측 시스템(100)은 웨이퍼 상에 형성된 구조물을 검사 및 분석하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 광학 계측 시스템(100)은 웨이퍼(104)상에 형성되는 주기적인 격자(102)의 프로파일을 결정하는데 사용될 수 있다. 전술된 바와 같이, 주기적인 격자(102)는 웨이퍼(104) 상에 형성되는 장치에 인접한, 웨이퍼(104) 상의 테스트 영역들에 형성될 수 있다. 다른 방법으로, 주기적인 격자(102)는 상기 장치의 동작을 방해하지 않는 장치의 영역에 또는 웨이퍼(104) 상의 스크라이브 라인들을 따라 형성될 수 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 광학 계측 시스템(100)은 소스(106)와 검출기(112)를 가진 광도계 장치를 포함할 수 있다. 주기적인 격자(102)는 소스(106)로부터의 입사빔(108)에 의해 조명된다. 본 예시적인 실시형태에서, 입사빔(108)은, 주기적인 격자(102)의 법선
Figure 112008070287196-pct00001
에 대하여 입사각
Figure 112008070287196-pct00002
및 방위각
Figure 112008070287196-pct00003
(즉, 입사빔(108)의 평면과 주기적인 격자(102)의 주기성의 방향 사이의 각도)으로 격자(102)위로 향해진다. 회절된 빔(110)은 법선
Figure 112008070287196-pct00004
에 대하여
Figure 112008070287196-pct00005
의 각도로 진행하여 검출기(112)에 의해 수신된다. 검출기(112)는 회절빔(110)을 측정 회절 신호로 변환한다.
주기적 격자(102)의 프로파일을 결정하기 위해, 광학 계측 시스템(100)은 측정 회절 신호를 수신하고 이 측정 회절 신호를 분석하도록 구성된 처리 모듈(114)을 포함한다. 그 후, 주기적 격자(102)의 프로파일은 라이브러리 기반(library-based) 광학 계측 처리 또는 회귀 기반(regression-based) 광학 계측 처리를 이용하여 결정될 수 있다. 추가적으로, 다른 선형 또는 비선형 프로파일 추출 기술이 고려된다.
광학 계측 시스템(100)은 박막층, 실제 장치의 특징부 등과 같은, 주기적인 격자(102) 이외의 여러가지 타입의 구조물들을 검사 및 분석하는데 사용될 수 있다. 추가적으로, 라이브러리 기반 광학 계측 처리 또는 회귀 기반 광학 계측 처리는 박막층의 두께와 같은, 프로파일 이외의 여러가지 특징들을 결정하는데 사용될 수 있다.
2. 라이브러리 기반 광학 계측 처리
라이브러리 기반 광학 계측 처리에 있어서, 측정 회절 신호는 시뮬레이트 회절 신호들의 라이브러리와 비교된다. 더 구체적으로 말하면, 라이브러리의 각각의 시뮬레이트 회절 신호는 특징부의 광학 계측 모델과 연관된다. 측정 회절 신호와 상기 라이브러리의 시뮬레이트 회절 신호들 중의 하나 사이에 정합(match)이 있을 때, 또는 측정 회절 신호와 시뮬레이트 회절 신호 중의 하나 사이의 차가 사전 설정된 값 또는 정합 기준 내에 있을 때, 정합하는 시뮬레이트 회절 신호와 연관된 광학 계측 모델이 추정되어 특징부를 나타낸다. 그 후, 상기 정합하는 시뮬레이트 회절 신호 및/또는 광학 계측 모델은, 특징부가 사양(specification)에 따라 제조되었는지 여부를 결정하기 위해 이용될 수 있다.
따라서, 도 1을 다시 참조하면, 하나의 예시적인 실시형태에서, 측정 회절 신호를 얻은 후, 처리 모듈(114)은 측정 회절 신호를 라이브러리(116) 내에 저장된 시뮬레이트 회절 신호들와 비교한다. 라이브러리(116) 내의 각 시뮬레이트 회절 신호는 광학 계측 모델과 연관될 수 있다. 따라서, 측정 회절 신호와 라이브러리(116) 내에 저장된 시뮬레이트 회절 신호들 중의 하나 사이에 정합이 있을 때, 정합하는 시뮬레이트 회절 신호와 연관된 광학 계측 모델은, 주기적인 격자(102)의 실제 프로파일을 나타내는 것으로 추정된다.
라이브러리(116) 내에 저장된 광학 계측 모델들의 세트는, 프로파일 파라미터들의 세트를 이용하여 주기적인 격자(102)의 프로파일을 특징화한 후, 형상 및 치수를 변화시키는 광학 계측 모델들을 생성하도록 프로파일 파라미터들의 세트를 변경함으로써 생성될 수 있다. 프로파일 파라미터들의 세트를 이용하여 프로파일을 특징화하는 처리는 파라미터라이징(parameterizing)으로 지칭될 수 있다.
예를 들어서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 광학 계측 모델(200)이 높이와 폭을 각각 규정하는 프로파일 파라미터 h1 및 w1을 가진 광학 계측 모델(200)을 이용하여 특징부의 프로파일을 특징화할 수 있다고 가정한다. 도 2b 내지 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 프로파일의 추가적인 형상 및 특징부는, 광학 계측 모델(200)에 이용되는 프로파일 파라미터들의 개수를 증가시킴으로써 특징화될 수 있다. 예를 들어서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 광학 계측 모델(200)은 그 높이, 바닥폭 및 상단폭을 각각 규정하는 프로파일 파라미터 h1, w1 및 w2를 포함할 수 있다. 광학 계측 모델(200)의 폭은 임계 치수(CD)로 지칭될 수 있음에 주목한다. 예를 들면, 도 2b에서, 프로파일 파라미터 w1과 w2는 각각 광학 계측 모델(200)의 바닥 CD 및 상단 CD를 규정하는 것으로 설명될 수 있다.
전술한 바와 같이, 라이브러리(116)(도 1) 내에 저장된 광학 계측 모델들의 세트는 광학 계측 모델에 이용되는 프로파일 파라미터들을 변경함으로써 생성될 수 있다. 예를 들면, 도 2b를 참조하면, 프로파일 파라미터 h1, w1 및 w2를 변경함으로써, 변화하는 형상 및 치수의 광학 계측 모델들을 생성할 수 있다. 프로파일 파라미터들 중 1개, 2개 또는 3개 모두가 서로에 대하여 변경될 수 있음에 주목한다.
다시 도 1을 참조하면, 광학 계측 모델들의 수 및 광학 계측 모델들의 세트 내의 대응하는 시뮬레이트 회절 신호들과 라이브러리(116) 내에 저장된 시뮬레이트 회절 신호(즉, 라이브러리(116)의 분해능 및/또는 범위)는 프로파일 파라미터들의 세트가 변화되는 범위 및 이 프로파일 파라미터들의 세트가 변화되는 증분(increment)에 부분적으로 의존한다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 광학 계측 모델들 및 라이브러리(116) 내에 저장된 시뮬레이트 회절 신호들은, 실제 특징부로부터 측정 회절 신호를 얻기 전에 생성된다. 따라서, 라이브러리(116) 생성시에 이용된 범위 및 증분(즉, 범위 및 분해능)은 특징부의 제조 공정과의 친숙도(familiarity) 및 변화의 범위가 어느 정도인지에 기초하여 선택될 수 있다. 또한, 라이브러리(116)의 범위 및/또는 분해능은 AFM, XSEM 등을 이용한 측정과 같은 경험적 측정에 기초하여 선택될 수 있다.
라이브러리 기반 처리의 더욱 상세한 설명에 대해서는, "주기적 격자 회절 신호의 라이브러리 생성"(GENERATION OF A LIBRARY OF PERIODIC GRATING DIFFRACTION SIGNALS)라는 명칭으로 2001년 7월 16일 출원된 미국 특허 출원 제09/907,488호를 참조할 수 있고, 이는 그 전체가 참고로 여기에 포함된다.
3. 회귀 기반 광학 계측 처리
회귀 기반 광학 계측 처리에서, 측정 회절 신호는 시뮬레이트 회절 신호(즉, 시험(trial) 회절 신호)와 비교된다. 시뮬레이트 회절 신호는 광학 계측 모델에 대한 프로파일 파라미터들(즉, 시험 프로파일 파라미터들)의 세트를 이용한 비교 이전에 생성된다. 측정 회절 신호와 시뮬레이트 회절 신호가 정합하지 않거나 또는 측정 회절 신호와 시뮬레이트 회절 신호들 중의 하나의 차가 사전 설정된 값 또는 정합 기준 내에 있지 않으면, 다른 광학 계측 모델에 대한 프로파일 파라미터들의 다른 세트를 이용하여 다른 시뮬레이트 회절 신호가 생성되고, 그 다음에 측정 회절 신호와 새로 생성된 시뮬레이트 회절 신호가 비교된다. 측정 회절 신호와 시뮬레이트 회절 신호가 정합하거나 또는 측정 회절 신호와 시뮬레이트 회절 신호들 중 하나의 차가 사전 설정된 값 또는 정합 기준 내에 있을 때, 정합하는 시뮬레이트 회절 신호와 연관된 광학 계측 모델은 실제 특징부를 나타내는 것으로 추정된다. 그 후, 정합하는 시뮬레이트 회절 신호 및/또는 광학 계측 모델은 특징부가 사양에 따라 제조되었는지 여부를 결정하기 위해 이용될 수 있다.
따라서, 도 1을 참조하면, 하나의 예시적인 실시형태에서, 처리 모듈(114)은 광학 계측 모델에 대한 시뮬레이트 회절 신호를 생성한 후, 측정 회절 신호를 시뮬레이트 회절 신호와 비교할 수 있다. 전술한 바와 같이, 만일 측정 회절 신호와 시뮬레이트 회절 신호가 정합하지 않거나 또는 측정 회절 신호와 시뮬레이트 회절 신호들 중 하나와의 차가 사전 설정한 값 또는 정합 기준 내에 있지 않으면, 처리 모듈(114)은 다른 광학 계측 모델에 대한 다른 시뮬레이트 회절 신호를 반복적으로 생성할 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 후속적으로 생성된 시뮬레이트 회절 신호는 시뮬레이트 어닐링을 포함한 글로벌 최적화 기술 및 최급경사 하강 알고리즘(steepest descent algorithm)을 포함한 로컬 최적화 기술과 같은 최적화 알고리즘을 이용하여 생성될 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 시뮬레이트 회절 신호들과 광학 계측 모델들은 라이브러리(116)(즉, 동적 라이브러리) 내에 저장될 수 있다. 그 후, 라이브러리(116) 내에 저장된 시뮬레이트 회절 신호들 및 광학 계측 모델들은 측정 회절 신호를 정합시키기 위해 후속적으로 사용될 수 있다.
회귀 기반 처리의 더욱 상세한 설명에 대해서는, "회귀 기반 라이브러리 생성 처리를 통한 동적 학습 방법 및 시스템"(METHOD AND SYSTEM OF DYNAMIC LEARNING THROUGH A REGRESSION-BASED LIBRARY GENERATION PROCESS)이라는 명칭으로 2001년 8월 6일 출원된 미국 특허 출원 제09/923,578호로서 현재는 2004년 8월 31일자로 등록된 미국 특허 제6,785,638호를 참조할 수 있으며, 이는 그 전체가 참고로 여기에 포함된다.
4. 엄밀한 결합파 분석(rigorous coupled-wave analysis: RCWA)
전술한 바와 같이, 시뮬레이트 회절 신호들은 측정 회절 신호들과 비교되기 위해 생성된다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 시뮬레이트 회절 신호들은 맥스웰 방정식을 적용하고 이 맥스웰 방정식을 풀기 위해 엄밀한 결합파 분석(RCWA)을 포함한 여러 가지 수치 해석 기술을 이용하여 생성될 수 있다. RCWA의 더욱 상세한 설명에 대해서는, "급속의 엄밀한 결합파를 위한 층내 계산의 캐싱"(CACHING OF INTRA-LAYER CALCULATIONS FOR RAPID RIGOROUS COUPLED-WAVE ANALYSES)라는 명칭으로 2001년 1월 25일 출원된 미국 특허 출원 제09/770,997호로서 현재는 2005년 5월 10일자로 등록된 미국 특허 제6,891,626호를 참조할 수 있으며, 이는 그 전체가 참고로 여기에 포함된다.
5. 머신 학습 시스템
하나의 예시적인 실시형태에서, 시뮬레이트 회절 신호는 역전파(back-propagation), 방사상 기초 함수(radial basis function), 서포트 벡터, 커넬 회귀(kernel regression) 등과 같은 머신 학습 알고리즘을 이용하는 머신 학습 시스 템을 이용하여 생성될 수 있다. 머신 학습 시스템 및 알고리즘의 더욱 상세한 설명에 대해서는, Prentice Hall 출판사의 1999년 판으로서 Simon Haykin가 기고한 "뉴럴 네트워크"(Neural Networks)를 참조할 수 있고, 이는 그 전체가 참고로 여기에 포함된다. 또한, "머신 학습 시스템을 이용하여 반도체 웨이퍼 위에 형성된 구조물의 광학 계측"(OPTICAL METROLOGY OF STRUCTURES FORMED ON SEMICONDUCTOR WAFERS USING MACHINE LEARNING SYSTEMS)라는 명칭으로 2003년 6월 27일 출원된 미국 특허 출원 제10/608,300호를 참조할 수 있으며, 이는 그 전체가 참고로 여기에 포함된다.
6. 가중 함수
도 1 을 다시 참조하면, 전술한 바와 같이, 소스(106) 및 검출기(112)를 포함하는 광도계 장치는, 웨이퍼(104) 상의 특징부로부터 측정 회절 신호를 생성하는데 사용될 수 있다. 여러 가지 원인들 때문에, 측정 회절 신호는 약해질 수 있으며, 이는 광학 계측 처리의 정밀도를 감소시킬 수 있다.
따라서, 하나의 예시적인 실시형태에서, 가중 함수는 측정 회절 신호를 강화시키도록 규정된다. 특히, 측정 회절 신호는 검사될 특징부로부터 획득된다. 가중 함수 및 측정 회절 신호는 승산되어 강화된 측정 회절 신호를 생성한다. 그 후, 이 강화된 측정 회절 신호는 광학 계측 처리에 사용되어 광학 계측 처리의 정밀도를 증가시킨다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 가중 함수는, 광도계 장치를 이용하여 측정 회절 신호를 획득하는데 있어서 존재하는 노이즈에 기초하여 규정된다. 노이즈는 광도계 장치에서 사용되는 광학 기기 및 전자 기기와 같은, 측정 회절 신호를 획득하는데 사용되는 하드웨어와 관련될 수 있다. 또한, 노이즈는 소스로부터 기인하는 레지스트 표백(bleaching) 현상과 같이, 측정중인 특징부에 관련될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 예시적인 실시형태에서는, 노이즈에 기초한 가중 함수를 규정하기 위하여, 노이즈 프로파일(302)이 맨 먼저 생성된다. 특히, 측정 회절 신호들의 세트가 획득된다. 상기 측정 회절 신호들의 세트는, 미리 광도계 장치를 이용하여 웨이퍼 상의 단일 사이트로부터 획득될 수 있다. 상기 측정 회절 신호의 세트가 획득되는 사이트는, 검사될 특징부가 형성되는 웨이퍼와는 다른 웨이퍼 상에 있을 수 있음에 주목한다.
측정 회절 신호의 평균은 측정 회절 신호들의 세트로부터 계산된다. 노이즈 프로파일(302)은 측정 회절 신호들 각각과 측정 회절 신호의 평균 사이의 차이이다. 도 3 에 도시된 노이즈 프로파일(302)은 50 개의 측정 회절 신호로부터 계산되어 있다. 그러나, 노이즈 프로파일을 생성하도록 임의의 개수의 측정 회절 신호들을 획득할 수 있음을 인지해야 한다. 노이즈 프로파일(302)이 측정 회절 신호들로부터 생성되기 때문에, 노이즈 프로파일(302)은, 노이즈와 관련된 하드웨어와 노이즈와 관련된 특징부로부터 기인하는 노이즈를 고려한다.
노이즈 프로파일(302)이 획득된 이후에, 노이즈 포락선(envelope)(304)은 노이즈 프로파일(302)에 기초하여 규정된다. 본 예시적인 실시형태에서, 노이즈 포락선(304)은 노이즈 프로파일(302)의 최대값들과 곡선 평탄화 기술을 이용하여 규정된다. 그러나, 노이즈 포락선(304)은 여러가지 계산 기술들을 이용하여 규정될 수 있음을 인지해야 한다.
도 4를 참조하면, 본 예시적인 실시형태에서, 가중 함수 wb는 노이즈 포락선(304)(도 3 참조)을 반전시킴으로써 규정된다. 가중 함수 wb는 추가적인 가중 함수들을 생성하도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 가중 함수 wc는 가중 함수 wb를 스케일링 및 트런케이팅(truncating)함으로써 생성된다.
도 5는 가중 함수 wc(도 4 참조)를 이용하여 노이즈 프로파일(302)(도 3 참조)을 강화시킴으로써 생성되는 노이즈 프로파일(502)을 도시한다. 특히, 노이즈 프로파일(302)(도 3 참조)은 가중 함수 wc(도 4 참조)와 승산되어 노이즈 프로파일(502)을 생성한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 가중 함수 wc는 노이즈량을 감소시키고, 노이즈 프로파일(502)의 균일성을 증가시킨다. 그러나, 가중 함수 wc는 완전히 노이즈를 제거하지는 못한다는 점에 주목한다. 노이즈를 완전히 제거하는 것은, 측정 회절 신호를 저하시킬 수 있으며, 이는 광학 계측 프로세스의 정밀도를 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 예시적인 실시형태에서, 가중 함수는, 측정 회절 신호를 과도하게 저하시키지 않고 측정 회절 신호로부터 원하는 노이즈량을 감소시키도록 변경된다. 부가적으로, 가중 함수는, 측정 회절 신호의 노이즈 감소량을 구체화하도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 가중 함수는, 측정 회절 신호의 일 부분에서 측정 회절 신호의 또 다른 부분과 비교하여 노이즈를 덜 감소시키도록 변경될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시형태에서, 가중 함수는 측정 정밀도에 기초하여 규정된다. 특히, 측정 회절 신호가 획득된다. 측정 회절 신호는, 미리 광도계 장치를 이용하여 기준 웨이퍼 상의 사이트로부터 획득될 수 있다. 측정 회절 신호의 세트가 획득되는 사이트는, 검사될 특징부가 형성되는 웨이퍼와는 다른 웨이퍼상에 있을 수 있음에 주목한다.. 예를 들어, 도 6은 박막이며 패턴화되지 않은 베어(bare) 실리콘층을 가진 기준 웨이퍼로부터 획득되는 측정 회절 신호(602)를 도시한다.
본 예시적인 실시형태에서, 시뮬레이트 회절 신호는, 측정 회절 신호가 획득되었던 기준 웨이퍼 상의 사이트에 대하여 획득된다. 상술된 바와 같이, 시뮬레이트 회절 신호는, RCWA 또는 MLS 시스템과 같은 여러가지 계산 기술들을 이용하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 도 6은 베어 실리콘 층에 대한 시뮬레이트 회절 신호(604)를 도시한다.
본 예시적인 실시형태에서, 에러 파일은 측정 회절 신호 및 시뮬레이트 회절 신호에 기초하여 생성된다. 예를 들어, 도 7은 도 6 에 도시된 측정 회절 신호와 시뮬레이트 회절 신호 사이의 차이에 기초하여 생성되는 에러 프로파일(702)을 도시한다.
에러 포락선(704)은 에러 프로파일(702)에 대하여 규정된다. 가중 함수는 에러 포락선(704)에 기초하여 규정될 수 있다. 예를 들어, 도 8은 에러 포락선(704)을 반전시킴으로써 규정되는 가중 함수 wa를 도시한다. 추가적인 가중 함수들은 가중 함수 wa를 변경함으로써 생성될 수 있음을 인지해야 한다.
또 다른 예시적인 실시형태에서, 가중 함수는 측정 회절 신호의 감도에 기초하여 규정된다. 특히, 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 세트는, 하나 이상의 처리 파라미터들(즉, 검사중인 구조물이 제조되는 방식의 특징들)에서의 공지된 변화에 의해 획득된다. 예를 들어, 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 세트는, 노광 조사량(dose), 조사량, 온도, 재료 특성 등에서의 공지된 변동에 의해 획득될 수 있다.
이하에 더 상세히 설명된 바와 같이, 본 예시적인 실시형태에서, 하나 이상의 주요(essential) 변수들은, 다변량 분석을 이용하여 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 세트에 대하여 획득된다. 측정 회절 신호는 하나 이상의 주요 변수 이용하여 변환 회절 신호로 변환된다. 가중 함수는 변환 회절 신호 및 측정 회절 신호에 기초하여 규정될 수 있다. 특히, 가중 함수는 측정 회절 신호에 대한 변환 회절 신호의 비(ratio)로서 규정될 수 있다.
복수의 가중 함수들은 변환 회절 신호와 측정 회절 신호의 세트에 기초하여 규정될 수 있음을 인지해야 한다. 예를 들어, 도 9 는 측정 회절 신호들의 세트를 도시한다. 도 10은 하나 이상의 주요 변수들을 측정 회절 신호들의 세트에 인가함에 의해 기인하는 변환 회절 신호들의 세트를 도시한다. 도 11은 도 10에 도시되는 변환 회절 신호들의 세트 및 도 9 에 도시되는 측정 회절 신호들의 세트에 기초하여 결정되는 가중 함수들을 도시한다. 특히, 도 11에 도시된 가중 함수들은 도 10에 도시되는 변환 회절 신호들의 세트와 도 9에 도시되는 측정 회절 신호들의 세트의 비(ratio)이다. 또한, 도 11에 도시된 하나의 가중 함수는, 도 10에 도시된 하나의 변환 회절 신호와 도 10에 도시되는 변환 회절 신호를 생성하는데 사용된 도 9에 도시된 하나의 측정 회절 신호와의 비(ratio)이다.
상술된 바와 같이, 다변량 분석은, 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 세트에 대한 하나 이상의 주요 변수들을 결정하는데 사용될 수 있다. 특히, 측정 회절 신호들의 세트는 웨이퍼들 상에서 검사되는 구조물을 형성하는데 사용되는 실제 반도체 제조 공정으로부터의 실제 치수로부터 획득될 수 있다. 다른 방법으로, 시뮬레이트 회절 신호들의 세트는 웨이퍼들 위에서 검사되는 구조물을 형성하기 위한 제조 프로세스의 시뮬레이션들을 이용하여 획득된다.
처리 파라미터들의 각각의 세트에 대한 파장의 함수로서의 광 세기를 포함하는 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 세트는, 데이터 행렬
Figure 112008070287196-pct00006
로서 기록 및 저장될 수 있다. 예를 들어, 행렬
Figure 112008070287196-pct00007
에서의 각 행(row)은, 처리 파라미터에서의 주어진 변화에 대한 회절 신호(광 세기 대(versus) 파장)에 대응한다. 따라서, 행렬
Figure 112008070287196-pct00008
의 다른 행들은 처리 파라미터에서의 다른 변화에 대한 다른 회절 신호들에 대응한다. 행렬
Figure 112008070287196-pct00009
에서의 각 열은 상기 회절 신호들에서의 특정 파장에 대응한다. 따라서, 상기 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 세트로부터 집합된(assembled) 행렬
Figure 112008070287196-pct00010
는 차원 m과 n을 갖는 m×n 행렬이고, 여기서 예를 들어 m은 측정 번호이고 n은 파장 번호이다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 세트에 통계적 데이터 계산들이 수행될 수 있다. 예를 들어, 행렬
Figure 112012013315932-pct00011
에 기억된 데이터는, 바람직하기로는 평균조정(mean-centered)되거나 및/또는 정규화될 수 있다. 행렬 열에 기억된 데이터를 센터링(centering)하는 것은, 열 엘리먼트들의 평균값을 계산하고, 이를 각각의 엘리먼트로부터 감산하는 것을 포함한다. 또한, 행렬 열에 존재하는 데이터는 상기 열의 데이터의 표준 편차에 의해 정규화될 수 있다. 또한, 센터링 계수 및/또는 정규화 계수는, 새로운 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 각각의 획득에 이어서 업데이트될 수 있다. 더욱 상세한 사항에 대해서는, "적응형 다변량 분석을 이용한 처리 시스템을 진단하는 방법 및 시스템"(METHOD AND SYSTEM OF DIAGNOSING A PROCESSING SYSTEM USING ADAPTIVE MULTIVARIATE ANALYSIS"라는 명칭으로 2003년 9월 12일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/660,697호를 참조하며, 이는 그 전체가 참고로 여기에 포함된다. 통계적 데이터 계산을 수행하는 단계는 일부 애플리케이션들에서 생략될 수 있음을 인지해야 한다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 다변량 분석은, 처리 파라미터들에서의 변동이 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호에서의 변화에 기여하는 정도를 결정하는데 사용된다. 예를 들어, 처리 파라미터들에서의 변동과 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호 사이의 상호 관계를 결정하기 위하여, 행렬
Figure 112012013315932-pct00012
는 다변량 분석된다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 주성분 분석(PCA)은, 행렬
Figure 112008070287196-pct00013
를 낮은 치수의 행렬곱
Figure 112008070287196-pct00014
과 에러 행렬
Figure 112008070287196-pct00015
의 합으로 근사화함으로써 행렬
Figure 112008070287196-pct00016
내의 상관 구조를 유도하는데 사용된다.
Figure 112008070287196-pct00017
(1)
여기서
Figure 112012013315932-pct00018
는
Figure 112012013315932-pct00019
변수들을 요약하는 스코어들의 (m×p) 행렬이며,
Figure 112012013315932-pct00020
는 변수들의 영향을 나타내는 부하(loading)들의 (n×p, 여기서 p≤n) 행렬이다. 독립 성분 분석, 교차 상관 분석, 선형 근사 분석 등과 같은 여러 가지 타입의 다변량 분석을 수행할 수 있음을 인지해야 한다.
일반적으로, 부하 행렬
Figure 112008070287196-pct00021
는
Figure 112008070287196-pct00022
의 공분산 행렬의 고유벡터들을 포함하도록 도시될 수 있으며, 여기서 공분산 행렬
Figure 112008070287196-pct00023
은,
Figure 112008070287196-pct00024
(2)
가 되도록 도시될 수 있다.
공분산 행렬
Figure 112008070287196-pct00025
는 실수 대칭 행렬이므로, 이는
Figure 112008070287196-pct00026
(3)
으로 기술될 수 있다.
여기서, 실수 대칭적인 고유벡터 행렬
Figure 112008070287196-pct00027
는 열로서 정규화된 고유 벡터들을 포함하며,
Figure 112008070287196-pct00028
는 대각선에 따른 각 고유 벡터에 대응하는 고유 값들을 구비하는 대각 행렬이다.
방정식 (1) 및 (3)을 이용하여(p=n의 전(full) 행렬에 대하여; 즉, 에러 행 렬이 없음), 이하의 내용이
Figure 112008070287196-pct00029
(4)
및
Figure 112008070287196-pct00030
(5)
이 도시될 수 있다.
상기 고유 분석의 결과는, 각각의 고유값이 n 차원 공간 내의 대응하는 고유벡터의 방향으로의 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 변동을 나타낸다는 것이다. 따라서, 가장 큰 고유값은 n 차원 공간 내의 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호에서의 가장 큰 변동에 대응하는 반면에 가장 작은 고유값은 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호에서의 가장 작은 변동을 나타낸다. 규정에 의해, 모든 고유벡터들은 직교하므로, 두 번째로 가장 큰 고유값은, 상기 제 1 고유 벡터의 방향에 직교하는 해당 고유벡터의 방향으로의 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호에서의 두 번째로 가장 큰 변동에 대응한다.
본 예시적인 실시형태에서, 다변량 분석으로부터의 고유값들 및 고유벡터들중 하나 이상은 하나 이상의 주요 변수들로서 선택된다. 그 후, 하나 이상의 주요 변수들은, 새롭게 획득된 측정 회절 신호들을 변환하여 변환 회절 신호들을 생성하는데 사용될 수 있다.
본 실시예에서, PCA 분석을 수행한 이후에, 부하 행렬
Figure 112012013315932-pct00031
는, 새로운 측정 회절 신호들을 부하 행렬
Figure 112012013315932-pct00032
(또는 주요 성분들의 세트)에 투영하여 스코어들의 세트(예를 들어, 변환 회절 신호들)를 생성함으로써 새로운 측정 회절 신호들을 변환 회절 신호들로 변환시키는데 이용될 수 있다.
일 실시형태에서, 고유 벡터들(또는 주요 성분들) 전체(n)는 부하 행렬
Figure 112008070287196-pct00033
의 생성에 이용된다. 또 다른 실시형태에서, 고유벡터들(또는 주요 성분들)의 일부분(＜n)은 부하 행렬
Figure 112008070287196-pct00034
의 생성에 이용된다. 예를 들어, 맨처음 3 개 내지 4 개의 가장 큰 고유값에 대하여 처음 3 개(및 대응하는 고유벡터들)는 데이터를 근사화하고 부하 행렬
Figure 112008070287196-pct00035
를 집합시키도록 선택된다. 근사화의 결과로서, 에러
Figure 112008070287196-pct00036
는 방정식 (1)의 표현에 도입된다.
PCA 모델링을 지원하는 상업적으로 이용가능한 소프트웨어의 일례는 MATLAB이고, 또 다른 일례는 SIMCA-P 8.0이며, 더욱 상세한 내용에 대해서는, 사용자 매뉴얼(SIMCA-P 8.0로의 사용자 가이드: A new standar in multivariate data analysis, Umetrics AB, Version 8.0, September 1999)을 참조한다. 주요 변수들을 결정하는 것에 대한 추가적인 설명에 대해서는, "다변량 분석을 이용한 반도체 처리 시스템으로부터의 계측 데이터 송신"(TRANSFORMING METROLOGY DATA FROM A SEMICONDUCTOR TREATMENT SYSTEM USING MULTIVARIATE ANALYSIS)이라는 명칭으로 2006년 2월 7일자로 출원된 미국 특허 출원 제11/349,773호를 참조하며, 이는 그 전체가 참고로 여기에 포함된다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 최종적인 가중 함수는 노이즈, 정밀도 및 감도에 기초하여 하나 이상의 초기 가중 함수들에 기초하여 규정된다. 특히, 초기 가중 함수들 중 하나는 최종적인 가중 함수로서 선택될 수 있다. 다른 방법으로, 초기 가중 함수들 중 2 개 이상은 최종적인 웨이팅 함수를 규정하도록 결합될 수 있다.
예를 들어, 초점/노광 웨이퍼(FEM)들은 웨이퍼내 CD 편차를 획득하는데 사용된다. 도 12는 가중 함수를 이용하지 않고 중간 임계 치수(CD)를 결정하도록 수행되는 FEM 분석의 결과를 도시한다. 도 13은 가중 함수 wa를 이용하여 수행되는 FEM 분석의 결과를 도시한다. 도 14는 가중 함수 wc를 이용하여 수행되는 FEM 분석의 결과를 도시한다. 도 12, 도 13 및 도 14로부터 알 수 있는 바와 같이, 가중 함수 wc는 CD를 결정하는데 있어서 초점 및 조사량(dosage)를 변경시키기 위하여 감도를 크게 한다.
따라서, 상술된 트렌드 분석에 기초하여, 본 실시예에 있어서, 가중 함수 wc는 가중 함수 wa를 통하여 선택된다. 여러가지 사용자 조건들은 다른 가중 함수들 사이를 선택함에 의해 인수화될 수 있음을 인지해야 한다. 예를 들어, 일부 사용자들은, 감도에 있어서의 감소가 증가된 정밀도를 획득하기 위하여 수용될 수 있기 때문에 가중 함수 wc를 통하여 가중 함수 wa를 선택할 수도 있다.
예시적인 실시형태들을 설명하였지만, 본 발명의 사상 및/또는 범위를 벗어나지 않고 여러가지 변경을 행할 수 있다. 따라서, 본 발명은 도면들에서 도시되고 상술되었던 특정 형태들로 한정되는 것으로 이해하여서는 안된다.

Claims (31)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 광학 계측에 사용되는 측정 회절 신호들을 강화시키기 위하여 가중 함수를 획득하는 방법으로서,
    광도계 장치(photometric device)를 이용하여 웨이퍼 상의 사이트로부터 측정된 측정 회절 신호를 획득하는 단계;
    상기 측정 회절 신호에 존재하는 노이즈에 기초하여 제 1 가중 함수를 규정하는 단계;
    상기 측정 회절 신호의 정밀도에 기초하여 제 2 가중 함수를 규정하는 단계;
    상기 측정 회절 신호의 감도에 기초하여 제 3 가중 함수를 규정하는 단계;
    상기 제 1 가중 함수, 제 2 가중 함수 및 제 3 가중 함수 중 하나 이상에 기초하여 제 4 가중 함수를 규정하는 단계;
    강화된 측정 회절 신호를 생성하기 위해 상기 측정 회절 신호와 상기 제4 가중 함수를 승산하는 단계
    를 포함하고,
    상기 측정 회절 신호를 획득하는 단계는, 상기 광도계 장치를 이용하여 상기 웨이퍼 상의 단일 사이트로부터 측정된 측정 회절 신호들의 세트를 획득하는 단계를 포함하며,
    제 1 가중 함수를 규정하는 단계는,
    측정 회절 신호들의 세트에 기초하여 노이즈 프로파일을 생성하는 단계;
    상기 노이즈 프로파일에 기초하여 노이즈 포락선(envelope)을 규정하는 단계; 및
    상기 노이즈 포락선에 기초하여 제 1 가중 함수를 규정하는 단계를 포함하는 것인 가중 함수의 획득 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 가중 함수를 규정하는 단계는,
    상기 노이즈 포락선의 역수(inverse)로서 초기 가중 함수를 규정하는 단계; 및
    상기 제 1 가중 함수를 규정하기 위하여 상기 초기 가중 함수를 변경하는 단계를 포함하는 것인 가중 함수의 획득 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 초기 가중 함수를 변경하는 단계는,
    상기 초기 가중 함수를 스케일링하는 단계; 및
    상기 초기 가중 함수를 트런케이팅(truncating)하는 단계를 포함하는 것인 가중 함수의 획득 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 노이즈 프로파일을 생성하는 단계는,
    상기 측정 회절 신호들의 세트에 대한 측정 회절 신호의 평균을 계산하는 단계; 및
    상기 측정 회절 신호들의 세트에서의 상기 측정 회절 신호 각각과, 상기 측정 회절 신호의 평균 사이의 차이를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 노이즈 프로파일은, 상기 측정 회절 신호의 평균으로 나누어진 상기 계산된 차이인 것인 가중 함수의 획득 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서, 제 2 가중 함수를 규정하는 단계는,
    기준 웨이퍼 상의 사이트에 대응하여 시뮬레이트 회절 신호를 획득하는 단계;
    상기 측정 회절 신호와 상기 시뮬레이트 회절 신호를 비교하는 단계;
    상기 측정 회절 신호와 상기 시뮬레이트 회절 신호의 비교에 기초하여 에러 프로파일을 규정하는 단계;
    상기 에러 프로파일에 기초하여 에러 포락선을 규정하는 단계; 및
    상기 에러 포락선에 기초하여 상기 제 2 가중 함수를 규정하는 단계를 포함하는 것인 가중 함수의 획득 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 가중 함수는 상기 에러 포락선의 역수로서 규정되는 것인 가중 함수의 획득 방법.
  11. 광학 계측에 사용되는 측정 회절 신호들을 강화시키기 위하여 가중 함수를 획득하는 방법으로서,
    광도계 장치(photometric device)를 이용하여 웨이퍼 상의 사이트로부터 측정된 측정 회절 신호를 획득하는 단계;
    상기 측정 회절 신호에 존재하는 노이즈에 기초하여 제 1 가중 함수를 규정하는 단계;
    상기 측정 회절 신호의 정밀도에 기초하여 제 2 가중 함수를 규정하는 단계;
    상기 측정 회절 신호의 감도에 기초하여 제 3 가중 함수를 규정하는 단계;
    상기 제 1 가중 함수, 제 2 가중 함수 및 제 3 가중 함수 중 하나 이상에 기초하여 제 4 가중 함수를 규정하는 단계;
    강화된 측정 회절 신호를 생성하기 위해 상기 측정 회절 신호와 상기 제4 가중 함수를 승산하는 단계
    를 포함하고,
    측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 세트를 획득하는 단계;
    다변량 분석을 이용하여 상기 측정 회절 신호 또는 시뮬레이트 회절 신호의 획득된 세트에 대한 하나 이상의 주요 변수들을 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 주요 변수들을 이용하여 상기 획득된 측정 회절 신호를 변환 회절 신호로 변환시키는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 3 가중 함수는 상기 변환 회절 신호와 상기 측정 회절 신호에 기초하여 규정되는 것인 가중 함수의 획득 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 3 가중 함수는 상기 변환 회절 신호와 상기 측정 회절 신호의 비(ratio)인 것인 가중 함수의 획득 방법.
  13. 광학 계측에 사용되는 측정 회절 신호들을 강화시키기 위하여 가중 함수를 획득하는 방법으로서,
    광도계 장치(photometric device)를 이용하여 웨이퍼 상의 사이트로부터 측정된 측정 회절 신호를 획득하는 단계;
    상기 측정 회절 신호에 존재하는 노이즈에 기초하여 제 1 가중 함수를 규정하는 단계;
    상기 측정 회절 신호의 정밀도에 기초하여 제 2 가중 함수를 규정하는 단계;
    상기 측정 회절 신호의 감도에 기초하여 제 3 가중 함수를 규정하는 단계;
    상기 제 1 가중 함수, 제 2 가중 함수 및 제 3 가중 함수 중 하나 이상에 기초하여 제 4 가중 함수를 규정하는 단계;
    강화된 측정 회절 신호를 생성하기 위해 상기 측정 회절 신호와 상기 제4 가중 함수를 승산하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제 1, 제 2, 및 제 3 가중 함수를 이용하여 트렌드(trend) 분석을 수행하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 4 가중 함수는 상기 트렌드 분석에 기초하여 규정되는 것인 가중 함수의 획득 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 트렌드 분석을 수행하는 단계는,
    상기 제 1 가중 함수를 이용하여 초점/노광 웨이퍼들의 내부 웨이퍼 임계 치수 변화를 획득하는 단계;
    상기 제 2 가중 함수를 이용하여 초점/노광 웨이퍼의 내부 웨이퍼 임계 치수 변화를 획득하는 단계;
    상기 제 3 가중 함수를 이용하여 초점/노광 웨이퍼의 내부 웨이퍼 임계 치수 변화를 획득하는 단계; 및
    상기 제 1, 제 2, 및 제 3 가중 함수를 이용하여 초점/노광 웨이퍼들의 내부 웨이퍼 임계 치수 변화에서 획득된 결과들을 비교하는 단계를 포함하는 것인 가중 함수의 획득 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 트렌드 분석을 수행하는 단계는,
    상기 제 1 가중 함수를 이용하여 실리콘 산질화층들을 가진 초점/노광 웨이퍼들의 내부 웨이퍼 임계 치수 변화를 획득하는 단계;
    상기 제 2 가중 함수를 이용하여 실리콘 산질화층들을 가진 초점/노광 웨이퍼들의 내부 웨이퍼 임계 치수 변화를 획득하는 단계;
    상기 제 3 가중 함수를 이용하여 실리콘 산질화층을 가진 초점/노광 웨이퍼들의 내부 웨이퍼 임계 치수 변화를 획득하는 단계; 및
    상기 제 1, 제 2, 및 제 3 가중 함수를 이용하여 실리콘 산질화층들을 가진 초점/노광 웨이퍼들의 내부 웨이퍼 임계 치수 변화에서 획득된 결과들을 비교하는 단계를 더 포함하는 것인 가중 함수의 획득 방법.
  16. 삭제
  17. 광학 계측에 사용되는 측정 회절 신호들을 강화시키기 위하여 가중 함수를 이용하는 방법으로서,
    웨이퍼 상의 특징부로부터 측정되는 제 1 측정 회절 신호를 획득하는 단계;
    상기 제 1 측정 회절 신호와 가중 함수를 승산하여 강화된 측정 회절 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 강화된 측정 회절 신호를 이용하여 상기 특징부의 특징을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 가중 함수는 또 다른 웨이퍼로부터 측정된 제 2 측정 회절 신호의 노이즈, 정밀도 및 감도에 기초하여 규정되고,
    상기 제 2 측정 회절 신호는 단일 사이트로부터 측정된 측정 회절 신호들의 세트이며,
    상기 가중 함수는,
    상기 측정 회절 신호들의 세트에 기초하여 노이즈 프로파일을 생성하는 단계;
    상기 노이즈 프로파일에 기초하여 노이즈 포락선을 규정하는 단계; 및
    상기 노이즈 포락선에 기초하여 가중 함수를 규정하는 단계에 의해 규정되는 것인 가중 함수의 이용 방법.
  18. 광학 계측에 사용되는 측정 회절 신호들을 강화시키기 위하여 가중 함수를 이용하는 방법으로서,
    웨이퍼 상의 특징부로부터 측정되는 제 1 측정 회절 신호를 획득하는 단계;
    상기 제 1 측정 회절 신호와 가중 함수를 승산하여 강화된 측정 회절 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 강화된 측정 회절 신호를 이용하여 상기 특징부의 특징을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 가중 함수는 또 다른 웨이퍼로부터 측정된 제 2 측정 회절 신호의 노이즈, 정밀도 및 감도에 기초하여 규정되고,
    상기 제 2 측정 회절 신호는 기준 웨이퍼로부터 측정되며,
    상기 가중 함수는,
    상기 기준 웨이퍼 상의 사이트에 대응하여 시뮬레이트 회절 신호를 획득하는 단계;
    상기 제 2 측정 회절 신호와 상기 시뮬레이트 회절 신호를 비교하는 단계;
    상기 제 2 측정 회절 신호와 상기 시뮬레이트 회절 신호의 비교에 기초하여 에러 프로파일을 규정하는 단계;
    상기 에러 프로파일에 기초하여 에러 포락선을 규정하는 단계; 및
    상기 에러 포락선에 기초하여 가중 함수를 규정하는 단계에 의해 규정되는 것인 가중 함수의 이용 방법.
  19. 광학 계측에 사용되는 측정 회절 신호들을 강화시키기 위하여 가중 함수를 이용하는 방법으로서,
    웨이퍼 상의 특징부로부터 측정되는 제 1 측정 회절 신호를 획득하는 단계;
    상기 제 1 측정 회절 신호와 가중 함수를 승산하여 강화된 측정 회절 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 강화된 측정 회절 신호를 이용하여 상기 특징부의 특징을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 가중 함수는 또 다른 웨이퍼로부터 측정된 제 2 측정 회절 신호의 노이즈, 정밀도 및 감도에 기초하여 규정되고,
    상기 제 2 측정 회절 신호는 기준 웨이퍼로부터 측정되며,
    상기 가중 함수는,
    측정 또는 시뮬레이트 회절 신호의 세트를 획득하는 단계;
    다변량 분석을 이용하여 상기 측정 또는 시뮬레이트 회절 신호의 획득된 세트에 대한 하나 이상의 주요 변수들을 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 주요 변수들을 이용하여 상기 획득된 측정 회절 신호를 변환 회절 신호로 변환하는 단계에 의해 규정되며,
    상기 가중 함수는 상기 변환 회절 신호와 상기 측정 회절 신호에 기초하여 규정되는 것인 가중 함수의 이용 방법.
  20. 광학 계측에 사용되는 측정 회절 신호들을 강화시키기 위하여 가중 함수를 이용하는 방법으로서,
    웨이퍼 상의 특징부로부터 측정되는 제 1 측정 회절 신호를 획득하는 단계;
    상기 제 1 측정 회절 신호와 가중 함수를 승산하여 강화된 측정 회절 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 강화된 측정 회절 신호를 이용하여 상기 특징부의 특징을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 가중 함수는 또 다른 웨이퍼로부터 측정된 제 2 측정 회절 신호의 노이즈, 정밀도 및 감도에 기초하여 규정되고,
    상기 제 2 측정 회절 신호는 단일 사이트로부터 측정된 측정 회절 신호들과, 기준 웨이퍼로부터 측정된 제 3 측정 회절 신호의 세트를 포함하며,
    상기 가중 함수는,
    상기 측정 회절 신호들의 세트에 기초하여 노이즈 프로파일을 생성하는 단계;
    상기 노이즈 프로파일에 기초하여 노이즈 포락선을 규정하는 단계;
    상기 노이즈 포락선에 기초하여 제 1 가중 함수를 규정하는 단계;
    상기 기준 웨이퍼 상의 사이트에 대응하여 시뮬레이트 회절 신호를 획득하는 단계;
    상기 제 3 측정 회절 신호와 상기 시뮬레이트 회절 신호를 비교하는 단계;
    상기 제 3 측정 회절 신호와 상기 시뮬레이트 회절 신호의 비교에 기초하여 에러 프로파일을 규정하는 단계;
    상기 에러 프로파일에 기초하여 에러 포락선을 규정하는 단계;
    상기 에러 포락선에 기초하여 제 2 가중 함수를 규정하는 단계;
    측정 또는 시뮬레이트 회절 신호의 세트를 획득하는 단계;
    다변량 분석을 이용하여 상기 측정 또는 시뮬레이트 회절 신호의 획득된 세트에 대한 하나 이상의 주요 변수들을 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 주요 변수들을 이용하여 상기 측정 회절 신호들의 세트를 변환 회절 신호들의 세트로 변환시키는 단계; 및
    상기 변환 회절 신호들의 세트 중 하나의 변환 회절 신호와 상기 측정 회절 신호들의 세트 중 하나의 측정 회절 신호에 기초하여 제 3 가중 함수를 규정하는 단계에 의해 규정되며,
    상기 가중 함수는 상기 제 1, 제 2 및 제 3 가중 함수 중 하나 이상에 기초하여 규정되는 것인 가중 함수의 이용 방법.
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