KR102043477B1 - 분광 일치 기반 교정 - Google Patents

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Abstract

타겟 검사 시스템의 시스템 파라미터값을 교정하는 방법 및 시스템이 제공된다. 분광 에러 기반 교정(SEBC)은 소정의 시편 또는 시편들 세트에 대해 상이한 검사 시스템들 사이의 분광 에러에 있어서의 차이를 최소화함으로써 검사 시스템들 사이의 측정 일관성을 증가시킨다. 시스템 파라미터값은 타겟 검사 시스템에 의한 시편의 측정과 관련된 분광 에러와 기준 검사 시스템에 의한 동일한 시편의 측정과 관련된 분광 에러 간의 차이가 최소화되도록 결정된다. 몇몇의 예에서, 시스템 파라미터값은 시편 파라미터를 변경하는 일 없이 교정된다. 시편 파라미터값들의 작은 부정확성은 교정에 거의 영향을 미치지 않는데, 그 이유는 타겟 시스템과 기준 시스템 모두가 동일한 시편 또는 시편들 세트를 측정하기 때문이다. 시편들 세트에서 SEBC를 수행함으로써, 결과적인 교정이 넓은 범위의 시험 대상 시편에 확고하다.

Description

분광 일치 기반 교정{SPECTRAL MATCHING BASED CALIBRATION}
관련 출원들의 상호 참조
특허를 위한 본 출원은 2011년 11월 21일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "분광 일치 기반 교정"인 미국 가특허 출원 제61/562,154호로부터 35 U.S.C. §119 하에 우선권을 주장하고, 그 주제는 참조로 본 명세서에 합체된다.
기술 분야
설명되는 실시예는 웨이퍼 검사 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 제조에 사용되는 박막의 특징화 및 결함 검출에 관한 것이다.
로직 및 메모리 디바이스 등의 반도체 디바이스는 통상적으로 기판 또는 웨이퍼에 인가되는 일련의 처리 단계들에 의해 제조된다. 반도체 디바이스의 다양한 특징부 및 다수의 구조층이 이들 처리 단계에 의해 형성된다. 예컨대, 특히 리소그래피가 반도체 웨이퍼 상에 패턴을 발생시키는 것을 포함하는 한가지 반도체 제조 프로세스이다. 반도체 제조 프로세스의 추가적인 예로는 제한하지 않지만, 화학-기계적 폴리싱, 식각, 증착, 및 이온 주입을 포함한다. 다중 반도체 디바이스가 단일 반도체 웨이퍼 상에 제조된 다음에 개별적인 반도체 디바이스로 분리될 수 있다.
검사 프로세스는 더 높은 수율을 촉진시키기 위해 웨이퍼 상의 결함을 검출하도록 반도체 제조 프로세스 중에 다양한 단계에서 사용된다. 설계 규칙 및 프로세스 윈도우의 크기가 계속 감소함에 따라, 검사 시스템은 높은 처리량을 유지하면서 웨이퍼 표면 상에서 더 넓은 범위의 물리적 결함을 포착하는 것이 요구된다.
다양한 교정 절차가 반도체 검사 시스템에서 수행되어 특정한 검사 시스템의 측정 정밀도를 보장한다. 몇몇의 예에서, 공지된 특성을 갖는 기준 웨이퍼(또는 기준 웨이퍼들의 세트)가 검사 시스템에 의해 측정된다. 검사 시스템의 파라미터는 검사 시스템에 의해 발생된 측정 결과가 기준 웨이퍼의 공지된 특징에 일치하도록 조율된다. 이 절차는 기준 웨이퍼의 특성과 긴밀하게 일치하는 특성을 갖는 웨이퍼에 대해 교정된 검사 시스템의 측정 정밀도를 보장한다.
제조 환경에서, 동일한 특정 대상물에 수행되는 일군의 검사 시스템들에 걸쳐서 측정 일관성이 또한 중요하다. 검사 시스템들 중의 측정 일관성이 떨어지면, 처리된 반도체 웨이퍼들 중의 일관성이 손실되고 수율이 허용 불가능한 수준으로 떨어진다. 어느 정도까지는, 일군의 검사 시스템들의 각 검사 시스템을 기준 웨이퍼(또는 기준 웨이퍼들 세트)를 이용하여 교정함으로써 측정 일관성이 얻어질 수 있다. 그러나, 높은 정밀도 결과를 얻기 위하여, 기준 웨이퍼를 수반하는 교정 실험은 기준 웨이퍼가 원래 특징화될 때의 장소에서의 환경 상태에 일치하는, 주의깊게 제어된 환경에서 수행되어야 한다. 이는 제조 환경에서 달성하기 어려울 수 있고 검사 시스템들 중의 일관성 손실을 유발할 수 있다. 또한, 제조 환경에서 고가의 기준 웨이퍼가 유지되어야 한다. 웨이퍼의 파손 또는 열화 우려가 교정 프로세스의 무결성을 위태롭게 한다. 더욱이, 기준 웨이퍼를 기초로 하여 교정된 검사 시스템의 정밀도는 통상적으로 기준 웨이퍼의 특성에 긴밀하게 일치하는 특성을 갖는 웨이퍼로 제한된다.
따라서, 광범위한 웨이퍼들에 걸쳐서 그리고 일군의 검사 시스템들에 걸쳐서 측정 일관성을 보장하도록 검사 시스템을 위한 개선된 교정 방법을 개발하는 것이 유리하다.
타겟 검사 시스템의 시스템 파라미터값을 교정하는 방법 및 시스템이 제공된다. 본 명세서에 설명되는 실시예는 일반적으로 소정의 시편 또는 시편들 세트에 대해 상이한 검사 시스템들 사이의 분광 에러에 있어서의 차이를 최소화함으로써 검사 시스템들 사이의 측정 일관성을 증가시킨다. 타겟 검사 시스템의 시스템 파라미터값은 타겟 검사 시스템에 의한 시편의 측정과 관련된 분광 에러와 기준 검사 시스템에 의한 동일한 시편의 측정과 관련된 분광 에러 간의 차이가 최소화되도록 교정된다.
분광 에러 기반 교정(SEBC)은 소정의 시편 또는 시편들 세트에 대해 상이한 검사 시스템들 사이의 분광 에러에 있어서의 차이를 최소화함으로써 검사 시스템 사이의 일관성을 증가시킨다. 시스템 파라미터는 결과적인 분광 에러가 시편 파라미터를 변경하는 일 없이 기준 검사 시스템의 분광 에러에 가깝도록 교정 및 조율된다. 광범위한 시편 파라미터값으로 시편들 세트에 걸쳐 SEBC를 수행함으로써, 결과적인 교정이 넓은 범위의 시험 대상 시편에 확고하다. 또한, 측정된 분광 보다는 검사 시스템들 사이의 분광 에러들을 일치시킴으로써, 상이한 공칭 시스템 파라미터값을 갖는 검사 시스템은 일관된 측정 결과를 전송하도록 교정될 수 있다.
일례에서, 타겟 검사 시스템(100)에 의한 시편의 측정된 분광 반응의 표시(indication)는 연산 시스템(116)에 의해 수신된다. 타겟 검사 시스템(100)과 관련된 분광 에러는 연산 시스템(116)에 의해 결정된다. 분광 에러는 시편의 측정된 분광 반응과 타겟 검사 시스템에 의한 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한다. 모델링 분광 반응은 적어도 하나의 시스템 파라미터와 적어도 하나의 시편 파라미터를 포함한다. 기준 검사 시스템과 관련된 분광 에러의 표시는 또한 연산 시스템(116)에 의해 수신된다. 분광 에러는 타겟 검사 시스템에 의해 측정된 동일한 시편의 측정된 분광 반응과 기준 검사 시스템에 의한 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한다. 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터의 값은 연산 시스템(116)에 의해 결정된다. 값(또는 값들)은 타겟 검사 시스템의 분광 에러와 기준 검사 시스템의 분광 에러 간의 차이를 포함하는 에러 함수가 최소화되도록 결정된다.
기준 검사 시스템과 타겟 검사 시스템이라는 용어는 일반적으로 다른 검사 시나리오(예컨대, 기준 검사 시스템)과 측정 일관성을 얻기 위하여 시스템 파라미터의 개조를 필요로 하는 검사 시나리오(예컨대, 타겟 검사 시스템)를 지칭한다. 이 방식에서, 타겟은 기준에 관하여 교정된다.
몇몇의 예에서, 타겟 검사 시스템과 기준 검사 시스템은 상이한 툴이다. 몇몇의 다른 예에서, SEBC는 시간 경과에 따라 측정 안정성을 유지하기 위하여 개별적인 검사 시스템에 관하여 주기적으로 수행될 수 있다. 시간 경과에 따라, 특정한 검사 시스템의 물리적 특성이 드리프트될 수 있다. 검사 시스템은 SEBC를 주기적으로 실행함으로써 시간 경과에 따라 드리프트를 보상하도록 재교정될 수 있다. 이 시나리오에서, 기준 검사 시스템은 특정한 웨이퍼가 검사될 때에 비교적 초기의 물리적 상태에 있는 검사 시스템이다. 타겟 검사 시스템은 동일한 웨이퍼가 다시 검사될 때에 나중에 변화된 물리적 상태(예컨대, 드리프트가 발생된 후에)에 있는 동일한 검사 시스템이다. 또 다른 예에서, SEBC는 임의의 예방 유지 보수 작업이 특정한 검사 시스템에 수행되기 전 및 후에 수행될 수 있다. 이 방식에서, SEBC는 예방 유지 보수가 수행되기 전에 시스템의 측정 성능을 복구시키기 위해 시스템을 재교정하도록 수행된다. 또 다른 예에서, SEBC는 검사 시스템의 건강 진단으로서 수행될 수 있다. 분광 에러 일치가 떨어지면, 검사 시스템의 하드웨어가 손상되었고 액티브 서비스로 복귀하기 위해 수리되어야 한다는 표시일 수 있다.
전술은 요약이고 이에 따라 필연적으로 상세의 간소화, 일반화, 및 생략을 포함한다. 따라서, 당업자라면 이 요약이 오직 예시적이고 어떠한 방식으로든 제한이 아니라는 것을 인지할 것이다. 다른 양태, 본 발명의 특징, 및 본 명세서에 설명되는 디바이스 및/또는 프로세스의 이점은 본 명세서에 기재되는 비제한적인 상세한 설명에서 명백할 것이다.
도 1은 본 명세서에 설명된 분광 에러 기반 교정(Spectral Error Based Calibration; SEBC) 방법에 따른 검사 시스템(100)을 예시하는 개략도이다.
도 2는 박막층(114A 및 114B)이 부착된 반도체 기판(112)을 예시하는 개략도이다.
도 3은 SEBC를 실시함으로써 2개의 상이한 검사 시스템들 간에 측정 일관성의 개선을 나타내는 챠트(300)를 예시한다.
도 4는 본 명세서에 설명된 바와 같이 SEBC를 실시함으로써 예방 유지 보수 작업 전 및 후에 측정 일관성에 있어서의 개선을 나타내는 챠트(400)를 예시한다.
도 5는 타겟 검사 시스템 및 기준 검사 시스템 간의 분광 에러 차이를 최소화라기 위한 검사 시스템의 시스템 파라미터를 교정하는 방법(200)을 예시하는 플로우챠트이다.
이하, 배경예 및 본 발명의 몇몇 실시예를 상세하게 참조하는데, 이들 예는 첨부 도면에 예시되어 있다.
도 1은 본 명세서에서 제공되는 예시적인 방법에 따른 반도체 웨이퍼의 박막의 특징을 측정하기 위한 시스템(100)을 예시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 웨이퍼 위치 결정 시스템(110) 상에 배치되는 반도체 웨이퍼(112)의 하나 이상의 막(114)에서 분광 타원계(spectroscopic ellipsometry)를 수행하도록 사용될 수 있다. 이 양태에서, 시스템(100)은 조명기(102)와 분광계(104)가 구비된 분광 타원계를 포함할 수 있다. 시스템(100)의 조명기(102)는 선택된 파장 범위(예컨대, 150-850 nm)의 조명을 발생시키고 반도체 웨이퍼(112)의 표면 상에 배치된 박막(예컨대, HfSiON 박막)으로 지향시키도록 구성된다. 차례로, 분광계(104)는 반도체 웨이퍼(112)의 표면으로부터 반사된 조명을 수신하도록 구성된다. 조명기(102)로부터 방출된 광은 편광된 조명 빔(106)을 생성시키도록 편광기(107)를 이용하여 편광된다는 점이 유념된다. 웨이퍼(112) 상에 배치된 박막(114)에 의해 반사된 복사선은 분석기(109)를 통과하여 분광계(104)로 향한다. 이와 관련하여, 시준 빔(108)에서 분광계(104)에 의해 수신된 복사선이 분석되어, 박막(114)의 분광 분석을 허용한다.
다른 실시예에서, 검사 시스템(100)은 타겟 검사 시스템(100)의 분광 에러 기반 교정(SEBC; Spectral Error Based Calibration)을 수행하도록 채용되는 하나 이상의 연산 시스템(116)을 포함할 수 있는 타겟 검사 시스템(100)이다. 하나 이상의 연산 시스템(116)은 분광계(104)에 통신 연결된다. 하나의 양태에서, 하나 이상의 연산 시스템(116)은 분광계로부터 하나 이상의 샘플링 프로세스의 결과를 수신하도록 구성된다. 이 결과는 타겟 검사 시스템(100)에 의해 측정된 시편의 분광 반응의 표시를 포함한다.
하나 이상의 연산 시스템(116)은 타겟 검사 시스템(100)과 관련된 분광 에러를 결정한다. 이와 관련하여, 연산 시스템(116)은 측정된 분광과 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이로서 분광 에러를 결정한다.
또한, 하나 이상의 연산 시스템(116)은 기준 검사 시스템과 관련된 분광 에러를 수신하도록 더 구성된다. 몇몇의 예에서, 기준 검사 시스템과 관련된 분광 에러는 캐리어 매체(118)에 저장되고 연산 시스템(116)에 의해 회수된다. 기준 검사 시스템과 관련된 분광 에러는 측정된 분광 검사와 동일한 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한다.
하나 이상의 연산 시스템은 타겟 검사 시스템(100)의 분광 에러와 기준 검사 시스템 간의 차이를 포함하는 에러 함수가 최소화되도록 검사 시스템9100)의 적어도 하나의 시스템 파라미터의 값을 결정하도록 또한 구성된다. 이와 관련하여, 기준 검사 시스템과 관련된 분광 에러와 검사 시스템의 분광 에러 간의 차이를 최소화하는 검사 시스템의 시스템 파라미터를 식별하도록 회귀 프로세스(예컨대, 최소 자승법 회귀)가 채용될 수 있다.
구체적인 관련 분광 에러 기반 교정이 본 명세서에서 더 상세하게 추후 논의된다.
도 2에 예시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 다수의 층이 반도체 기판(112) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 중간층(114B)이 하이-k 재료와 반도체 기판 간의 점착을 촉진시키도록 반도체 기판(112; 예컨대, 실리콘)과 하이-k 절연층(114A) 사이에 배치된다. 통상적으로, 중간층(114B)은 매우 얇다(예컨대, 10 옹스트롬).
본 개시에 걸쳐 설명되는 다양한 단계들은 단일 컴퓨터 시스템(116), 또는 대안적으로 다수의 컴퓨터 시스템(116)에 의해 수행될 수 있다는 것을 인지해야 한다. 더욱이, 분광 타원계(101)와 같은 시스템(100)의 상이한 서브시스템이 전술한 단계들의 적어도 일부를 수행하기에 적절한 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 설명은 본 발명에 대한 제한이 아니라 단순히 예시로서 해석되어야 한다. 또한, 하나 이상의 연산 시스템(116)은 전술한 방법 실시예들 중 임의의 실시예 중 임의의 다른 단계(들)를 수행하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 컴퓨터 시스템(116)은 당업계에 공지된 임의의 방식으로 분광계(104)에 또는 분광 타원계(101)의 조명기 서브시스템(102)에 통신 연결될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 연산 시스템(116)이 타원계(101)의 분광계(104)의 연산 시스템 및 조명기 서브시스템(102)의 연산 시스템에 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 분광계(104) 및 조명기(102)는 단일 컴퓨터 시스템에 의해 제어될 수 있다. 이 방식에서, 시스템(100)의 컴퓨터 시스템(116)은 단일 타원계 컴퓨터 시스템에 연결될 수 있다.
시스템(100)의 컴퓨터 시스템(116)은 시스템의 서브시스템들[예컨대, 분광계(104), 조명기(102) 등)로부터 유선 및/또는 무선 부분을 포함할 수 있는 전달 매체에 의해 데이터 또는 정보를 수신 및/또는 취득하도록 구성될 수 있다. 이 방식에서, 전달 매체는 컴퓨터 시스템(116)과 시스템(100)의 다른 서브시스템 간의 데이터 링크의 역할을 할 수 있다. 또한, 연산 시스템(116)은 저장 매체(즉, 메모리)를 통해 분광 결과를 수신하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 타원계의 분광계를 이용하여 얻어진 분광 결과는 영구적 또는 반영구적 메모리 디바이스에 저장될 수 있다. 이와 관련하여, 분광 결과는 외부 시스템으로부터 들여올 수 있다.
더욱이, 컴퓨터 시스템(116)은 데이터를 전달 매체를 통해 외부 시스템으로 전송할 수 있다. 게다가, 시스템(100)의 컴퓨터 시스템(116)은 유선 및/또는 무선 부분을 포함할 수 있는 전달 매체에 의해 다른 시스템으로부터 데이터 또는 정보(예컨대, 검사 시스템으로부터의 검사 결과 또는 계측 시스템으로부터의 계측 결과)를 수신 및/또는 취득하도록 구성될 수 있다. 이 방식에서, 전달 매체는 컴퓨터 시스템(116)과 시스템(100)의 다른 서브시스템 간의 데이터 링크로서의 역할을 할 수 있다. 더욱이, 컴퓨터 시스템(116)은 데이터를 전달 매체를 통해 외부 시스템으로 전송할 수 있다.
연산 시스템(116)은 제한하지 않지만 퍼스널 컴퓨터 시스템, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 이미지 컴퓨터, 병렬 프로세서, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 일반적으로, "연산 시스템"이라는 용어는 메모리 매체로부터의 명령을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 갖는 임의의 디바이스를 포함하도록 광범위하게 정의될 수 있다.
본 명세서에 설명된 것과 같은 방법을 실시하는 프로그램 명령(120)은 캐리어 매체(118)에서 전달되거나 캐리어 매체에 저장될 수 있다. 캐리어 매체는 와이어, 케이블, 또는 무선 전달 링크 등의 전달 매체일 수 있다. 캐리어 매체는 또한 리드-온리 메모리, 랜덤 엑세스 메모리, 자기 또는 광 디스크, 또는 자기 테이프 등의 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함할 수 있다.
도 1에 예시된 시스템(100)의 실시예는 본 명세서에 설명된 바와 같이 또한 구성될 수 있다. 게다가, 시스템(100)은 본 명세서에 설명되는 방법 실시예(들) 중 임의의 실시예의 임의의 다른 블럭(들)을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 1에 예시된 바와 같이, 조명기(102)로부터의 광대역 복사 빔이 편광기(107)에서 선형으로 편광되고, 이어서 선형으로 편광된 빔은 시편(112)에 입시한다. 시편(112)으로부터의 반사 후에, 빔은 편광 상태로 변화된 채로 분석기(109)를 향해 전파된다. 몇몇 예에서, 반사된 빔은 타원형 편광을 갖는다. 반사된 빔은 분석기(109)를 통해 분광계(104)로 전파된다. 분광계(104)에서, 상이한 파장을 갖는 빔 성분은 상이한 방향에서 상이한 검출기로 굴절된다. 검출기는 포토다이오드의 선형 어레이일 수 있고, 각 포토다이오드는 상이한 파장 범위의 복사선을 측정한다.
일례에서, 연산 시스템(116)은 각 검출기로부터 측정된 데이터를 수신하고, 적절한 방식으로 수신하는 데이터를 처리하도록 소프트웨어에 의해 프로그래밍된다. 시편의 측정된 분광 반응은 당업계에 공지된 임의의 수의 방식으로 공지된 편광 상태를 갖는 입사 복사선에 반응하여 샘플로부터 반사된 복사선의 편광 변화를 분석함으로써 결정될 수 있다.
편광기(107)와 분석기(109) 중 임의의 것이 측정 작동 중에 광축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 몇몇의 예에서, 연산 시스템(116)은 편광기(107) 및/또는 분석기(109), 또는 시스템(100)의 다른 요소[예컨대, 시편(112)이 위에 안착되는 웨이퍼 위치 결정 시스템(110)]의 각도 배향을 제어하기 위해 제어 신호를 발생시키도록 프로그래밍된다. 연산 시스템(116)은 또한 분석기(109)와 관련된 분석기 위치 센서로부터 분석기(109)의 각도 배향을 나타내는 데이터를 수신할 수 있다. 유사하게, 연산 시스템(116)은 또한 편광기(107)와 관련된 편광기 위치 센서로부터 편광기(107)의 각도 배향을 나타내는 데이터를 수신할 수 있다. 연산 시스템(116)은 적절한 방식으로 그러한 배향 데이터를 처리하도록 소프트웨어에 의해 프로그래밍될 수 있다.
일 실시예에서, 편광기(107)는 일정한 속도로 회전하도록 제어된다. 분광계(104)의 각 검출기에서 수신된 신호는 수학식 1에 의해 주어지는 시간-변동 세기일 것이다.
Figure 112014057991897-pct00001
여기서, I0은 조명기(102)의 방출되는 복사선의 세기에 종속하는 상수이고, ω는 편광기(107)의 각속도이며, P0는 초기 시간(t=0)에 편광기(107)의 광축과 입사 평면(예컨대, 도 1의 평면) 간의 각도이고, α와 β는 아래와 같이 정의되는 값이다:
Figure 112014057991897-pct00002
Figure 112014057991897-pct00003
여기서, tan(Ψ)는 샘플의 반사성의 p 및 s 성분의 복합 비율의 크기이고, Δ는 샘플의 반사성의 p 및 s 성분의 복합 비율의 페이즈이다. "p" 성분은 전기장이 도 1의 평면에 있는 편광된 복사선의 성분을 가리키고, "s" 성분은 전기장이 도 1의 평면에 직교하는 편광된 복사선의 성분을 가리킨다. A는 공칭 분석기 각도(예컨대, 분석기(109)와 관련된 전술한 분석기 위치 센서로부터 공급되는 배향 각도의 측정된 값)이다. A0는 판독값 "A"로부터 분석기(109)의 실제 배향 각도의 오프셋이다(예컨대, 기계적 오정렬로 인해, A0는 0이 아닐 수 있음).
수학식 1 내지 3으로부터, α와 β의 값은 검사 시스템(100)에 의한 특정한 시편의 측정값을 기초로 하여 결정될 수 있다. 그러므로, 특정한 시편의 경우, 값(αmeas 및 βmeas)가 분광계 데이터를 기초로 하여 결정된다.
일반적으로, 타원계는 검사 대상 시편의 물리적 특성을 측정하는 간접적인 방법이다. 대부분의 경우에, 측정된 값(예컨대, αmeas 및 βmeas)은 시편의 물리적 특성을 직접적으로 결정하도록 사용될 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해, 측정된 값(예컨대, αmeas 및 βmeas)을 예측하는 모델이 생성된다. 수학식 4 및 5에 예시된 바와 같이, 모델은 시스템과 관련된 파라미터(Psys) 및 시편과 관련된 파라미터(Pspecimen)를 포함한다.
Figure 112014057991897-pct00004
Figure 112014057991897-pct00005
시스템 파라미터는 검사 툴[예컨대, 타원계(101)]을 특징화하도록 사용되는 파라미터이다. 예시적인 시스템 파라미터는 입사 각도(AOI), 분석기 각도(A0), 편광기 각도(P0), 조명 파장, 개구수(NA; numercal aperture) 등을 포함한다. 시편 파라미터는 시편[예컨대, 층(114)을 포함하는 시편(112)]을 특징화하도록 사용되는 파라미터이다. 예시적인 시편 파라미터는 굴절률, 유전 상수 텐서(dielectric function tensor), 모든 층들의 공칭 층 두께, 층 순서 등을 포함한다. 검사 대상 시편의 물리적 특성은 반복 절차(예컨대, 회귀)에 의해 결정된다. 미지의 시편 파라미터는 변동되고 모델 출력값(예컨대, αmodel 및 βmodel)은 모델 출력값과 경험적으로 측정된 값(예컨대, αmeas 및 βmeas) 사이에 긴밀한 일치를 초래하는 시편 파라미터의 세트가 결정될 때까지 연산된다. 모델링 반응과 시험 대상 시편의 경험적으로 포착된 반응 간의 나머지 분광 불일치가 분광 에러이다. 분광 반응값(α와 β)의 경우, 각각의 분광 에러(δα 및 δα)는 수학식 6과 7로 표기된다.
Figure 112014057991897-pct00006
Figure 112014057991897-pct00007
한 양태에서, 타겟 검사 시스템의 시스템 파라미터 값은 타겟 검사 시스템에 의한 시편의 측정과 관련된 분광 에러와 기준 검사 시스템에 의한 동일한 시편의 측정과 관련된 분광 에러 간의 차이가 최소화되도록 교정된다. 분광 에러 기반 교정(SEBC)은 소정의 시편 또는 시편들의 세트에 대해 상이한 검사 시스템들 사이에 분광 에러의 차이를 최소화시킴으로써 검사 시스템들 사이의 일관성을 증가시킨다. 교정되는 시스템 파라미터는 결과적인 분광 에러가 시편 파라미터를 수정하는 일 없이 기준 검사 시스템의 파라미터에 가깝도록 조율된다. 시편 파라미터 값들에 있어서 작은 부정확은 교정에 거의 영향을 미치지 않는데, 그 이유는 타겟 시스템과 기준 시스템이 모두 동일한 시편 또는 시편들의 세트를 측정하기 때문이다. 게다가, 광범위한 시편 파라미터 값을 갖는 시편들 세트에서 SEBC를 수행함으로써, 결과적인 교정은 광범위한 시험 대상 시편에 대해 확고하다. 또한, 측정된 분광보다는 검사 시스템들 간에 분광 에러를 일치시킴으로써, 상이한 시스템 파라미터 값을 갖는 검사 시스템은 일관된 측정 결과를 도출하도록 교정될 수 있다. 예컨대, 65도의 입사 각도를 갖는 검사 시스템은 70도의 입사 각도를 갖는 검사 시스템과 일관된 측정 결과를 도출하도록 교정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 검사 시스템(100)에 의한 실시에 적절한 방법(200)을 예시한다. 한 양태에서, 방법(200)의 데이터 처리 블럭은 연산 시스템(116)의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 미리 프로그래밍된 알고리즘을 통해 수행될 수 있다는 것이 인지된다. 이하의 설명은 검사 시스템(100)의 문맥에서 제공되지만, 본 명세서에서 검사 시스템(100)의 특정한 구조적 양태는 제한을 의미하지 않고 예시로서만 해석되어야 한다는 것이 인지된다.
블럭(201)에서, 타겟 검사 시스템에 의한 시편의 측정된 분광 반응의 표시가 연산 시스템(116)에 의해 수신된다. 예컨대, 분광은 분광 타원계(101)로부터 수신될 수 있다. 다른 예에서, 분광은 반사계(도시 생략)로부터 수신될 수 있다. 분광 데이터는 웨이퍼(112) 상에 증착된 박막(114) 각각으로부터 분광 타원계(101)를 이용하여 취득될 수 있다. 예컨대, 분광 타원계(101)는 본 명세서에서 이미 논의된 바와 같이 조명기(102)와 분광계(104)를 포함할 수 있다. 분광계(104)는 웨이퍼의 박박의 분광 측정과 관련된 결과를 분석을 위해 하나 이상의 연산 시스템(116)에 전달할 수 있다. 다른 예에서, 다수의 박막(114)을 위한 분광은 미리 얻은 분광 데이터를 들여옴으로써 취득될 수 있다. 이와 관련하여, 분광 취득 및 이후의 분광 데이터의 분석이 동시성이거나 공간적으로 근접하여 수행되어야 한다는 요건은 없다. 예컨대, 분광 데이터는 나중에 분석하도록 메모리에 저장될 수 있다. 다른 경우에, 분광 결과가 얻어지고 분석을 위해 먼 지점에 배치된 연산 시스템으로 전송될 수 있다.
일례에서, 측정된 분광 반응의 표시는 수학식 1 내지 3을 참조하여 위에서 논의된 바와 같이 당업계에 공지된 방법에 의해 측정 데이터로부터 유도되는 αmeas 및 βmeas 값이다. 다른 예에서, 측정된 분광 반응의 다른 표시가 예상될 수 있다(예컨대, tanΨ 및 Δ 등). 전술한 분광 반응 표시는 비제한적인 예로서 제공된다. 다른 표시 또는 표시들의 조합이 예상될 수 있다. 분광 표시는 시편의 분광 반응으로부터 유도될 수 있는 특정한 메트릭스(예컨대, 막 두께, 굴절률, 유전 상수 등)이 아니라 시편의 분광 반응을 기초로 한다는 점을 유념하는 것이 중요하다.
블럭(202)에서, 타겟 검사 시스템(100)과 관련된 분광 에러는 연산 시스템(116)에 의해 결정된다. 분광 에러는 시편의 측정된 분광 반응과 타겟 검사 시스템에 의한 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한다. 모델링 분광 반응은 수학식 4 및 5를 참조하여 앞서 논의된 바와 같이, 적어도 하나의 시스템 파라미터와 적어도 하나의 시편 파라미터를 포함한다.
블럭(203)에서, 기준 검사 시스템과 관련된 분광 에러의 표시는 연산 시스템(116)에 의해 수신된다. 분광 에러는 타겟 검사 시스템에 의해 측정된 동일한 시편의 측정된 분광 반응과 기준 검사 시스템에 의한 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한다. 예컨대, 분광 에러는 미리 얻어진 분광 에러 데이터를 받아들임으로써 수신될 수 있다. 이와 관련하여, 분광 취득 및 이후의 분광 데이터의 분석이 동시성이거나 공간적으로 근접하여 수행되어야 한다는 요건은 없다. 예컨대, 분광 데이터는 나중에 분석하도록 메모리에 저장될 수 있다. 다른 경우에, 분광 결과가 얻어지고 분석을 위해 먼 지점에 배치된 연산 시스템으로 전송될 수 있다.
몇몇의 예에서, 기준 검사 시스템과 관련된 분광 에러는 연산 시스템(116)에 의해 결정될 수 있다. 몇몇의 예에서, 연산 시스템(116)은 기준 검사 시스템에 의한 시편의 측정된 분광 반응 및 기준 검사 시스템에 의한 시편의 모델링 분광 반응을 수신하고 차이를 결정한다.
블럭(204)에서, 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터의 값이 연산 시스템(116)에 의해 결정된다. 타겟 검사 시스템의 분광 에러와 기준 검사 시스템의 분광 에러를 포함하는 에러 함수가 최소화되도록 상기 값 또는 값들이 결정된다.
수학식 8에 예시된 에러 함수(E)가 최소화되도록 타겟 검사 시스템의 시스템 파라미터 세트(Psys)에 대해 풀도록 회귀가 수행된다.
Figure 112014057991897-pct00008
에러 함수(E)는 α와 β 모두에 대해 포착된 화소(N개 화소) 각각에서 타겟 검사 시스템의 분광 에러(예컨대, δαT 및 δβT)와 기준 검사 시스템의 분광 에러(예컨대, δαR 및 δβR) 간의 차이 각각의 제곱의 합을 포함하는 최소 자승 에러 함수이다.
수학식 8에서 제시된 에러 함수는 일례로서 제공된다. 많은 다른 에러 함수가 시스템 파라미터값의 회수를 유도하도록 채용될 수 있다. 예컨대, 에러 함수는 α와 β에서 불확정값이 가중될 수 있다. 다른 예에서, 에러 함수는 기준 검사 시스템 및 타겟 검사 시스템과 관련된 에러 분광들 간의 차이의 최대값의 최소화일 수 있다. 당업계에 공지된 파라미터 피팅 방법을 기초로 한 다른 예가 예상될 수 있다.
기준 검사 시스템과 타겟 검사 시스템이라는 용어는 일반적으로 다른 검사 시나리오(예컨대, 기준 검사 시스템)과 측정 일관성을 얻기 위하여 시스템 파라미터의 적응을 필요로 하는 검사 시나리오(예컨대, 타겟 검사 시스템)을 지칭한다. 이 방식에서, 타겟이 기준에 관하여 교정된다.
몇몇의 예에서, 타겟 검사 시스템과 기준 검사 시스템은 상이한 툴이다. 예컨대, 제조 문맥에서, 단일의 기준 검사 시스템에 관하여 SEBC에 의해 각각 교정되는 일군의 검사 시스템들을 갖는 것이 유리할 수 있다. 이 방식에서, 일군의 검사 시스템 각각은 단일 기준 툴과 일관된다.
도 3은 SEBC를 실시함으로써 2개의 상이한 검사 시스템들 간에 측정 일관성의 개선을 나타내는 챠트(300)를 예시한다. 도 3에 예시된 바와 같이, 제1 컬럼은 기준 검사 시스템에 의해 수행되는 일련의 층 두께 측정값을 나타낸다. 제2 컬럼은 SEBC를 수행하는 일 없이 타겟 검사 시스템에 의한 동일한 웨이퍼 상에서 동일한 일련의 두께 측정값의 결과를 예시한다. 2개의 측정값들 간의 차이는 제3 컬럼에 예시되어 있다. 제4 컬럼은 본 명세서에 설명된 바와 같이 SEBC를 수행한 후에 타겟 검사 시스템에 의한 동일한 웨이퍼에서 동일한 일련의 두께 측정값들의 결과를 예시한다. 교정 후에 타겟 검사 시스템에 의한 두께 측정값과 기준 검사 시스템에 의한 두께 측정값 간의 차이는 제5 컬럼에 예시되어 있다. 제5 컬럼에서 보다 작은 차이에 의해 예시된 바와 같이, 타겟 검사 시스템과 기준 검사 시스템 간의 측정 일관성은 SEBC를 수행함으로써 상당히 향상된다.
몇몇의 예에서, SEBC는 시간 경과에 따른 측정 안정성을 유지하도록 개별적인 검사 시스템에 관해 주기적으로 수행될 수 있다. 예컨대, 시간에 걸쳐, 특정한 검사 시스템의 물리적 특성이 드리프트될 수 있다. SEBC를 주기적으로 실행함으로써, 검사 시스템은 시간 경과에 따른 드리프트를 보상하도록 재교정될 수 있다. 이 시나리오에서, 기준 검사 시스템은 특정한 웨이퍼가 검사될 때에 물리적 상태에 있는 검사 시스템이다. 타겟 검사 시스템은 동일한 웨이퍼가 다시 검사되는 나중에 변화된 물리적 상태(예컨대, 드리프트가 발생된 후에)에 있는 동일한 검사 시스템이다. 이 방식에서, SEBC는 검사 시스템의 시스템 파라미터를 재교정하도록 수행되어, 측정 거동이 초기에(예컨대, 툴이 초기에 교정될 때에) 동일한 툴의 측정 거동과 일관되는 것을 보장할 수 있다.
다른 예에서, SEBC는 임의의 예방 유지 보수 작업이 특정한 검사 시스템에 관하여 수행되기 전 및 후에 실행될 수 있다. 주기적으로, 검사 시스템은 예방 유지 보수를 수행하도록 부분적으로 분해될 수 있다. 검사 시스템이 재조립될 때에, 시스템의 물리적인 특성이 변경된다. SEBC는 예방 유지 보수가 수행되기 전에 시스템의 측정 성능을 복구시키기 위해 시스템을 재교정하도록 수행될 수 있다. 이 방식에서, 기준 검사 시스템은 예방 유지 보수 전에 물리적 상태에 있는 검사 시스템이고, 타겟 검사 시스템은 예방 유지 보수 후에 변경된 물리적 상태에 있는 검사 시스템이다.
도 4는 본 명세서에 설명된 바와 같이 SEBC를 실시함으로써 예방 유지 보수 작업 전 및 후에 측정 일관성에 있어서의 개선을 나타내는 챠트(400)를 예시한다. 도 4에 예시된 바와 같이, 상이한 산화물층 두께를 각각 갖는 다수의 상이한 웨이퍼가 예방 유지 보수 작업이 수행되기 전에 검사 시스템에 의해 측정된다. 각 웨이퍼의 산화물층의 공칭 두께는 제1 컬럼에 예시되어 있고, 측정 결과는 제2 컬럼에 예시되어 있다. 제3 컬럼은 전통적인 기법에 의해, 단 SEBC의 수행 없이 예방 유지 보수 작업 및 초기 교정 후에 측정 결과를 보여준다. 측정 결과의 변화가 제4 컬럼에 예시되어 있다. 변화는 전통적인 교정 기법의 한계를 예시한다. 제5 컬럼은 SEBC에 의한 예방 유지 보수 작업 및 교정 후에 측정 결과를 예시한다. 제6 컬럼은 측정 결과에 있어서 결과적인 변화를 예시한다. 이 예에 예시된 바와 같이, SEBC는 예방 유지 보수 작업 전 및 후에 측정 일관성을 증가시킨다. 더욱이, 시스템 복구 시간이 (추가 교정 작업에 착수할 필요성을 최소화시킴으로써) 감소되고, 몇몇의 경우에, 추가 교정 노력 없이 시스템 기준선 및 상관성을 유지한다.
더욱이, 도 4는 시편의 물리적 특성 범위에 걸쳐 측정 일관성의 개선을 예시한다. 도 4에 예시된 바와 같이, 상이한 공칭 산화물층 두께를 각각 갖는 상이한 웨이퍼들이 검사 시스템에 의해 측정된다. 각 웨이퍼의 공칭 산화물층 두께는 제1 컬럼에 예시되어 있다. 측정 일관성의 개선은 상이한 산화물층 두께를 각각 갖는 다수의 상이한 웨이퍼들에 대해 증명된다. 큰 범위의 산화물층 두께(30 옹스트롬 내지 9000 옹스트롬)를 갖는 웨이퍼의 측정 결과가 예시되어 있다. 각 산화물층 두께에 대한 측정 일관성은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 SEBC를 실시함으로써 상당히 개선된다.
다른 예에서, SEBC는 검사 시스템의 건강 진단으로서 수행될 수 있다. 분광 에러 일치가 떨어지면, 검사 시스템의 하드웨어가 손상되고 액티브 서비스로 복귀하도록 수리되어야 한다는 표시일 수 있다.
본 명세서에 설명되는 실시예는 일반적으로 소정의 시편 또는 시편들 세트를 위한 상이한 검사 시스템들 사이의 검사 에러의 차이를 최소화함으로써 검사 시스템들 사이의 일관성을 증가시키는 방법에 관한 것이다. 타겟 검사 시스템의 시스템 파라미터값은, 타겟 검사 시스템에 의한 시편의 측정과 관련된 분광 에러와 기준 검사 시스템에 의한 동일한 시편의 측정과 관련된 분광 에러 간의 차이가 최소화되도록 교정된다. 예컨대, 일 실시예는 분광 타원계 데이터를 기초로 하여 소정의 시편 또는 시편들 세트를 위한 상이한 검사 시스템들 사이에 분광 에러의 차이를 최소화하는 컴퓨터 실시 방법에 관한 것이다. 그러나, 본 명세서에 설명된 방법은 분광 에러가 유도될 수 있는 검사 시스템의 타입에서 제한된다. 예컨대, 일 실시예에서, 검사 시스템은 웨이퍼의 박막 검사를 위한 반사계를 포함한다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, SEBC는 다른 교정 방법에 추가하여 하나 이상의 검사 시스템에 적용될 수 있다. 몇몇의 예에서, 각 검사 시스템은 공지된 기법을 이용하여 개별적으로 교정될 수 있고, 이어서 SEBC는 일군의 검사 시스템 사이에서 일관성을 증가시키도록 적용될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 바와 같이, "검사 시스템"이라는 용어는 임의의 양태에서 시편을 특징화하도록 적어도 부분적으로 채용된 임의의 시스템을 포함한다. 당업계에 사용되는 예시적인 용어는 "결함 검사" 시스템 또는 "계측" 시스템을 포함할 수 있다. 그러나, 당업계의 그러한 용어는 본 명세서에 설명되는 바와 같이 "검사 시스템"이라는 용어의 범위를 제한하지 않는다. 또한, 검사 시스템(100)은 패터닝된 웨이퍼 및/또는 패터닝되지 않은 웨이퍼의 검사를 위해 구성될 수 있다. 검사 시스템은 LED 검사 툴, 에지 검사 툴, 이면 검사 툴, 매크로-검사 툴, 또는 멀티-모드 검사 툴(하나 이상의 플랫폼으로부터의 데이터를 동시에 포함), 및 기준 및 타겟 검사 툴 사이의 에러 분광 차이를 기초로 한 시스템 파라미터의 교정으로부터 이점이 있는 임의의 다른 계측 또는 검사 툴로서 구성될 수 있다.
시편을 처리하기 위해 사용될 수 있는 반도체 처리 시스템(예컨대, 검사 시스템 또는 리소그래피 시스템)을 위한 다양한 실시예가 본 명세서에서 설명되어 있다. "시편"이라는 용어는 본 명세서에서 웨이퍼, 레티클, 또는 당업계에 공지된 수단에 의해 처리(예컨대, 결함을 위해 인쇄 또는 검사)될 수 있는 임의의 다른 샘플을 지칭하도록 사용된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "웨이퍼"라는 용어는 일반적으로 반도체 또는 비반도체 재료로 구성되는 기판을 지칭한다. 예로는 제한하지 않지만 단결정 실리콘, 갈륨 비화물, 및 인듐 인화물을 포함한다. 그러한 기판은 일반적으로 반도체 제조 설비에서 발견 및/또는 처리될 수 있다. 몇몇의 경우에, 웨이퍼는 기판(즉, 원형 웨이퍼)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 웨이퍼는 기판 상에 형성되는 상이한 재료들의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다.
하나 이상의 층이 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 예컨대, 그러한 층은 제한하지 않지만, 레지스트, 유전 재료, 도전성 재료, 및 반도체 재료를 포함할 수 있다. 많은 상이한 타입의 그러한 층이 당업계에 공지되어 있고, 본 명세서에 사용되는 바와 같이 웨이퍼라는 용어는 모든 타입의 그러한 층들이 형성될 수 있는 웨이퍼를 포함하도록 의도된다.
웨이퍼 상에 형성되는 하나 이상의 층이 "패터닝"되거나 "패터닝되지" 않을 수 있다. 예컨대, 웨이퍼는 반복 가능한 패턴 특징부를 갖는 복수 개의 다이를 포함할 수 있다. 그러한 재료의 층의 형성 및 처리가 궁극적으로 완성된 디바이스를 초래할 수 있다. 많은 상이한 타입의 디바이스가 웨이퍼 상에 형성될 수 있고, 본 명세서에 사용되는 바와 같이 웨이퍼라는 용어는 당업계에 공지된 임의의 타입의 디바이스가 제조되는 웨이퍼를 포함하도록 의도된다.
통상적인 반도체 프로세스는 로트(lot)에 의한 웨이퍼 처리를 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 "로트"는 함께 처리되는 일군의 웨이퍼들(예컨대, 25개의 웨이퍼들의 군)이다. 로트의 각 웨이퍼는 리소그래피 처리 툴(예컨대, 스테퍼, 스캐너 등)으로부터의 많은 노출 필드로 구성된다. 각 필드 내에 다수의 다이가 존재할 수 있다. 다이는 궁극적으로 단일 칩이 되는 기능 유닛이다. 웨이퍼 상에 형성되는 하나 이상의 층이 패터닝되거나 패터닝되지 않을 수 있다. 예컨대, 웨이퍼는 반복 가능한 패터닝 특징부를 각각 갖는 복수 개의 다이를 포함할 수 있다. 그러한 재료의 층의 형성 및 처리는 궁극적으로 완성된 디바이스를 초래할 수 있다. 많은 상이한 타입의 디바이스가 웨이퍼 상에 형성될 수 있고, 본 명세서에 사용되는 바와 같이 웨이퍼라는 용어는 당업계에 공지된 임의의 타입의 디바이스가 제조되는 웨이퍼를 포함하도록 의도된다.
"레티클"은 레티클 제조 프로세스의 임의의 스테이지에서의 레티클이거나, 반도체 제조 설비에서 사용하도록 방출되거나 방출되지 않을 수 있는 완성된 레티클일 수 있다. 레티클, 또는 "마스크"는 일반적으로 상부에 형성되고 패턴으로 구성되는 실질적으로 불투명한 구역을 갖는 실질적으로 투명한 기판으로서 정의된다. 기판은, 예컨대 석영 등의 유리 재료를 포함할 수 있다. 레티클은 리소그래피 프로세스의 노광 단계 중에 레지스트 피복된 웨이퍼 위에 배치될 수 있어, 레티클 상의 패턴이 레지스트로 전사될 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 설명된 기능은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그 임의의 조합으로 실시될 수 있다. 소프트웨어에서 실시되면, 기능은 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장되거나 그 하나 이상의 명령 또는 코드로서 전달될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 비롯하여 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함한다. 저장 매체는 일반적인 목적 또는 특별한 목적의 컴퓨터에 의해 엑세스될 수 있는 임의의 유용한 매체일 수 있다. 일례로서, 제한하지 않지만, 그러한 컴퓨터 판독 가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스, 또는 명령어 또는 데이터 구조 형태의 원하는 프로그램 코드 수단을 운반 또는 저장하도록 사용될 수 있는 임의의 다른 매체, 또는 일반적인 목적 또는 특별한 목적의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속 수단이 컴퓨터 판독 가능한 매체라고 적절하게 명명된다. 예컨대, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선(twisted pair), 디지털 가입자 회선(DSL; digital subscriber line), 또는 적외선, 무선 통신, 및 마이크로파 등의 무선 기법을 이용하는 다른 원격 소스로부터 전달되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 무선 통신, 및 마이크로파 등의 무선 기법이 매체의 정의에 포함된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 디스크는 콤팩트 디스크(CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다목적 디스크(DVD), 플로피 디스크 및 디스크가 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하는 블루레이 디스크를 포함하고, 디스크는 데이터를 레이저에 의해 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들은 또한 컴퓨터 판독 가능한 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
어떤 특정한 실시예가 명령 목적을 위해 전술되었지만, 본 특허 문헌의 교시는 일반적인 이용 가능성을 갖고 전술한 특정한 실시예로 제한되지 않는다. 따라서, 설명된 실시예들의 다양한 특징부의 다양한 수정, 개조 및 조합이 청구범위에 기재된 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 실시될 수 있다.

Claims (20)

  1. 타겟 검사 시스템에 의한 제1 시편(specimen)의 측정을 기초로 하여 상기 제1 시편의 측정된 분광 반응의 표시(indication)를 수신하는 것;
    상기 타겟 검사 시스템에 의한 상기 제1 시편의 측정된 분광 반응과 상기 제1 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 하여 상기 타겟 검사 시스템과 관련된 제1 분광 에러를 결정하는 것 - 상기 모델링 분광 반응은 상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터를 적어도 부분적으로 기초로 함 -;
    기준 검사 시스템에 의한 상기 제1 시편의 측정된 분광 반응과 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 상기 기준 검사 시스템과 관련된 제1 분광 에러를 수신하는 것; 및
    상기 타겟 검사 시스템의 제1 분광 에러와 상기 기준 검사 시스템의 제1 분광 에러 간의 차이를 포함하는 에러 함수가 최소화되도록, 상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터의 값을 결정하는 것
    을 포함하는 타겟 검사 시스템의 교정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 검사 시스템과 상기 기준 검사 시스템은 분광 타원계인 것인, 타겟 검사 시스템의 교정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준 검사 시스템은 제1 물리적 구성(configuration)의 검사 시스템이고, 상기 타겟 검사 시스템은 제2 물리적 구성의 검사 시스템인 것인, 타겟 검사 시스템의 교정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기준 검사 시스템은 제1 시간에 측정된 검사 시스템이고, 상기 타겟 검사 시스템은 제1 시간 후에 제2 시간에 측정된 검사 시스템인 것인, 타겟 검사 시스템의 교정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 시스템 파라미터는 제1 시편과 관련된 파라미터를 포함하지 않는 것인, 타겟 검사 시스템의 교정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기준 검사 시스템은 상기 타겟 검사 시스템의 공칭 입사 각도와는 상이한 공칭 입사 각도를 포함하는 것인, 타겟 검사 시스템의 교정 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 검사 시스템에 의한 제2 시편의 측정을 기초로 한 제2 시편의 측정된 분광 반응의 표시를 수신하는 것;
    상기 제2 시편의 측정된 분광 반응과 상기 제2 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 상기 타겟 검사 시스템과 관련된 제2 분광 에러를 상기 타겟 검사 시스템에 의한 측정값으로 결정하는 것 - 상기 제2 시편의 모델링 분광 반응은 상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터를 적어도 부분적으로 기초로 함 -;
    상기 제2 시편의 측정된 분광 반응과 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 기준 검사 시스템과 관련된 제2 분광 에러를 상기 기준 검사 시스템에 의한 상기 제2 시편의 측정값으로 수신하는 것
    을 더 포함하고, 상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터의 값의 결정은, 상기 타겟 검사 시스템의 제1 및 제2 분광 에러와 상기 기준 검사 시스템의 제1 및 제2 분광 에러를 포함하는 에러 함수를 최소화하는 것을 포함하는 것인, 타겟 검사 시스템의 교정 방법.
  8. 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체에 있어서,
    컴퓨터로 하여금, 타겟 검사 시스템에 의한 제1 시편의 측정을 기초로 한 제1 시편의 측정된 분광 반응의 표시를 수신하게 하는 코드;
    상기 컴퓨터로 하여금, 상기 타겟 검사 시스템에 의한 상기 제1 시편의 측정된 분광 반응과 상기 제1 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 상기 타겟 검사 시스템과 관련된 제1 분광 에러를 결정하게 하는 코드 - 상기 모델링 분광 반응은 상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터를 적어도 부분적으로 기초로 함 -;
    상기 컴퓨터로 하여금, 기준 검사 시스템에 의한 상기 제1 시편의 측정된 분광 반응과 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 상기 기준 검사 시스템과 관련된 제1 분광 에러를 수신하게 하는 코드; 및
    상기 컴퓨터로 하여금, 상기 타겟 검사 시스템의 제1 분광 에러와 상기 기준 검사 시스템의 제1 분광 에러 간의 차이를 포함하는 에러 함수가 최소화하도록 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터의 값을 결정하게 하는 코드
    를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 타겟 검사 시스템과 상기 기준 검사 시스템은 분광 타원계인 것인 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기준 검사 시스템은 제1 물리적 구성의 검사 시스템이고, 상기 타겟 검사 시스템은 제2 물리적 구성의 검사 시스템인 것인 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 기준 검사 시스템은 제1 시간에 측정된 검사 시스템이고, 상기 타겟 검사 시스템은 제1 시간 후에 제2 시간에 측정된 검사 시스템인 것인 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 시스템 파라미터는 상기 제1 시편과 관련된 파라미터를 포함하지 않는 것인 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 기준 검사 시스템은 상기 타겟 검사 시스템의 공칭 입사 각도와는 상이한 공칭 입사 각도를 포함하는 것인 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 컴퓨터로 하여금, 상기 타겟 검사 시스템에 의한 제2 시편의 측정을 기초로 한 상기 제2 시편의 측정된 분광 반응의 표시를 수신하게 하는 코드;
    상기 컴퓨터로 하여금, 상기 제2 시편의 측정된 분광 반응과 상기 제2 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 상기 타겟 검사 시스템과 관련된 제2 분광 에러를 상기 타겟 검사 시스템에 의한 측정값으로 결정하는 코드 - 상기 제2 시편의 모델링 분광 반응은 상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터를 적어도 부분적으로 기초로 함 -; 및
    상기 컴퓨터로 하여금, 상기 제2 시편의 측정된 분광 반응과 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 기준 검사 시스템과 관련된 제2 분광 에러를 상기 기준 검사 시스템에 의한 상기 제2 시편의 측정값으로 수신하게 하는 코드
    를 더 포함하고, 상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터의 값의 결정은 상기 타겟 검사 시스템의 제1 및 제2 분광 에러와 상기 기준 검사 시스템의 제1 및 제2 분광 에러를 포함하는 에러 함수를 최소화하는 것을 포함하는 것인 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체.
  15. 검사 시스템에 있어서,
    조명기;
    분광계; 및
    하나 이상의 컴퓨터 시스템
    을 포함하고, 하나 이상의 컴퓨터 시스템은,
    타겟 검사 시스템에 의한 제1 시편의 측정을 기초로 한 상기 제1 시편의 측정된 분광 반응의 표시를 수신하고;
    상기 타겟 검사 시스템에 의한 상기 제1 시편의 측정된 분광 반응과 상기 제1 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 상기 타겟 검사 시스템과 관련된 제1 분광 에러를 결정하며 - 상기 모델링 분광 반응은 상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터를 적어도 부분적으로 기초로 함 -;
    기준 검사 시스템에 의한 상기 제1 시편의 측정된 분광 반응과 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 상기 기준 검사 시스템과 관련된 제1 분광 에러를 수신하고; 그리고
    상기 타겟 검사 시스템의 제1 분광 에러와 상기 기준 검사 시스템의 제1 분광 에러 간의 차이를 포함하는 에러 함수가 최소화하도록, 상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터의 값을 결정하도록 구성되는 것인 검사 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기준 검사 시스템은 제1 물리적 구성의 검사 시스템이고, 상기 타겟 검사 시스템은 제2 물리적 구성의 검사 시스템인 것인 검사 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 기준 검사 시스템은 제1 시간에 측정된 검사 시스템이고, 상기 타겟 검사 시스템은 제1 시간 후에 제2 시간에 측정된 검사 시스템인 것인 검사 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 시스템 파라미터는 상기 제1 시편과 관련된 파라미터를 포함하지 않는 것인 검사 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 기준 검사 시스템은 상기 타겟 검사 시스템의 공칭 입사 각도와는 상이한 공칭 입사 각도를 포함하는 것인 검사 시스템.
  20. 제15항에 있어서,
    하나 이상의 컴퓨터 시스템은 또한,
    상기 타겟 검사 시스템에 의한 제2 시편의 측정을 기초로 한 상기 제2 시편의 측정된 분광 반응의 표시를 수신하고;
    상기 제2 시편의 측정된 분광 반응과 상기 제2 시편의 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 상기 타겟 검사 시스템과 관련된 제2 분광 에러를 상기 타겟 검사 시스템에 의한 측정값으로 결정하고 - 상기 제2 시편의 모델링 분광 반응은 상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터를 적어도 부분적으로 기초로 함 -;
    상기 제2 시편의 측정된 분광 반응과 모델링 분광 반응 간의 차이를 기초로 한 기준 검사 시스템과 관련된 제2 분광 에러를 상기 기준 검사 시스템에 의한 상기 제2 시편의 측정값으로 수신하도록 구성되고,
    상기 타겟 검사 시스템의 적어도 하나의 시스템 파라미터의 값의 결정은, 상기 타겟 검사 시스템의 제1 및 제2 분광 에러와 상기 기준 검사 시스템의 제1 및 제2 분광 에러를 포함하는 에러 함수를 최소화하는 것을 포함하는 것인 검사 시스템.
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