KR102162234B1 - 레시피간 일치도에 기초한 레시피 선택 - Google Patents
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Abstract
복수 개의 기판 측정 레시피 중 하나의 기판 측정 레시피와 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중 나머지 기판 측정 레시피들 각각 사이의 레시피 일치도를 결정하는 단계; 상기 레시피 일치도의 함수를 계산하는 단계; 상기 함수가 기준을 만족시키면 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 상기 하나의 기판 측정 레시피를 제거하는 단계; 및 종결 조건이 만족될 때까지 상기 결정하는 단계, 계산하는 단계 및 제거하는 단계를 반복하는 단계를 포함하는, 방법이 개시된다. 또한, 복수 개의 기판 측정 레시피를 저장하도록 구성되는 저장소, 및 복수 개의 기판 측정 레시피 사이의 레시피 일치도에 기초하여 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 하나 이상의 기판 측정 레시피를 선택하도록 구성되는 프로세서를 포함하는, 기판 측정 장치가 개시된다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2015 년 6 월 17 일에 출원된 미국 출원 번호 제 62/181,047 의 우선권을 주장하며, 이것은 그 전체 내용이 원용되어 본원에 통합된다.
본 발명은 계측 및 리소그래피 장치와 프로세스에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC) 또는 다른 디바이스의 제조 시에 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)는 디바이스의 각 층에 대응하는 회로 패턴("설계 레이아웃")을 포함하거나 제공하고, 이러한 회로 패턴은 타겟부를 패터닝 디바이스 상의 회로 패턴을 통해 조사하는 것과 같은 방법으로, 방사선-감응 재료("레지스트")의 층으로 코팅된 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟부(예를 들어 하나 이상의 다이를 포함함) 위로 전사될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 리소그래피 장치에 의하여 회로 패턴이 한번에 하나의 타겟부 씩 연속적으로 전달될 복수 개의 인접한 타겟부를 포함한다. 리소그래피 장치의 하나의 타입에서, 전체 패터닝 디바이스 상의 회로 패턴은 한 번에 하나의 타겟부 상에 전사되는데, 이러한 장치는 일반적으로 스테퍼라고 불린다. 일반적으로 스텝-앤-스캔 장치라고 불리는 다른 장치에서는, 기판을 기준 방향에 대해 병렬 또는 역병렬로 이동시키는 것과 동시에 투영 빔은 주어진 기준 방향("스캐닝" 방향)에서 패터닝 디바이스 위를 스캐닝한다. 패터닝 디바이스 상의 회로 패턴의 다른 부분들이 점진적으로 하나의 타겟부로 전사된다.
패터닝 디바이스로부터 기판으로 전사하기 이전에, 기판은 레지스트 코팅 및 소프트 베이크(soft bake)와 같은 다양한 프로시저를 거칠 수 있다. 노광 이후에, 기판은 포스트-노광 베이크(post-exposure bake; PEB), 현상, 하드 베이크 및 전사된 회로 패턴의 측정/검사와 같은 다른 프로시저를 거칠 수 있다. 프로시저들의 이러한 어레이는 디바이스, 예를 들어 IC의 각 층을 제작하는 기초로서 사용된다. 그러면, 기판은 모두 디바이스의 각 층을 마감하기 위한 것인, 에칭, 이온-주입(도핑), 금속화(metallization), 산화, 화학-기계적 연마 등과 같은 다양한 공정을 거칠 수도 있다. 디바이스 내에 여러 층들이 필요하다면, 이러한 공정들 중 일부 또는 전부, 또는 그 변형이 각 층에 대해 반복될 수 있다. 결국, 디바이스는 기판 상의 각각의 타겟부에 존재하게 될 것이다. 디바이스가 여러 개 있으면, 이러한 디바이스들은 다이싱 또는 소잉과 같은 기법에 의하여 서로 분리되고, 디바이스들 각각에 캐리어 상 탑재, 핀에 연결 등의 공정이 수행될 수 있다.
복수 개의 기판 측정 레시피를 사용하여 획득된 기판 상의 복수 개의 영역에서의 특성의 값에 기초하여, 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 선택된 기판 측정 레시피들의 복수 개의 서브세트 각각 내에서 레시피 일치도를 결정하는 단계; 및 상기 레시피 일치도에 기초하여 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 기판 측정 레시피를 선택하는 단계를 포함하는, 방법이 개시된다.
일 실시예에 따르면, 이러한 특성은 오버레이 오차 또는 기판의 상대 위치를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 방법은, 상기 영역에서 나오는 회절된 방사선을 측정 또는 시뮬레이션함으로써 상기 특성의 값을 획득하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 값을 획득하는 단계는, 상기 영역에서 나오는 회절된 방사선의 두 개의 회절 차수의 진폭들 사이의 차이를 측정 또는 시뮬레이션하는 것을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 영역 각각은 타겟 구조체를 포함하고, 상기 타겟 구조체는 기지의 오버레이 오차 바이어스를 가지는 오버레이된 주기적 구조체를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수 개의 기판 측정 레시피는, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 파장, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 편광, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 영역 내의 타겟, 또는 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 입사각 중에서 선택된 하나 이상의 파라미터에 있어서 상이하다.
일 실시예에 따르면, 각각의 상기 서브세트 내의 레시피 일치도는, 상기 복수 개의 영역에서 상기 서브세트 중 하나의 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 상기 하나의 기판 측정 레시피에 대해 시뮬레이션된 값들과 상기 복수 개의 영역에서 상기 서브세트 중 다른 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 상기 다른 기판 측정 레시피에 대해 시뮬레이션된 값들의 차이의 함수이다.
일 실시예에 따르면, 상기 레시피 일치도는 상기 차이의 제곱합의 함수이다.
일 실시예에 따르면, 레시피 일치도는 공분산이다.
일 실시예에 따르면, 각각의 상기 서브세트 내의 레시피 일치도는, 상기 복수 개의 영역에서 상기 서브세트 중 하나의 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 상기 하나의 기판 측정 레시피에 대해 시뮬레이션된 값들과 상기 복수 개의 영역에서 상기 서브세트 중 다른 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 상기 다른 기판 측정 레시피에 대해 시뮬레이션된 값들 사이의 회귀의 함수이다.
일 실시예에 따르면, 각각의 상기 서브세트 내의 레시피 일치도는 오버레이 오차의 값들의 코사인 유사도 및 유클리드 거리의 함수이다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판 측정 레시피를 선택하는 단계는, 공통인 기판 측정 레시피를 가지는 모든 서브세트 내에서 레시피 일치도의 합을 계산하는 것을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판 측정 레시피를 선택하는 단계는, 상기 레시피 일치도에 기초하여 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 기판 측정 레시피를 제거하는 것을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 방법은 하나 이상의 검출가능성 기준들을 만족하지 않는 값을 측정되거나 시뮬레이션된 값들 중에서 제거하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 방법은 선택된 기판 측정 레시피를 사용하여 기판을 검사하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 방법은, 상기 레시피 일치도를 결정하기 이전에, 기판 측정 레시피의 검출가능성을 결정하는 단계, 및 상기 기판 측정 레시피에 대한 검출가능성이 임계치를 넘으면, 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 해당 기판 측정 레시피를 제거하는 단계를 더 포함한다.
복수 개의 기판 측정 레시피 중 하나의 기판 측정 레시피와 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중 나머지 기판 측정 레시피들 각각 사이의 레시피 일치도를 결정하는 단계; 상기 레시피 일치도의 함수를 계산하는 단계; 상기 함수가 기준을 만족시키면 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 상기 하나의 기판 측정 레시피를 제거하는 단계; 및 종결 조건이 만족될 때까지 상기 결정하는 단계, 계산하는 단계 및 제거하는 단계를 반복하는 단계를 포함하는, 방법이 개시된다.
일 실시예에 따르면, 상기 레시피 일치도는 상기 복수 개의 기판 측정 레시피를 사용하여 획득된 기판 상의 복수 개의 영역에서의 특성의 값으로부터 결정된다.
일 실시예에 따르면, 이러한 특성은 오버레이 오차 또는 기판의 상대 위치이다.
일 실시예에 따르면, 값은 상기 영역에서 나오는 회절된 방사선을 측정 또는 시뮬레이션함으로써 획득된다.
일 실시예에 따르면, 상기 값은 상기 영역에서 나오는 회절된 방사선의 두 개의 회절 차수의 진폭들 사이의 차이를 측정 또는 시뮬레이션함으로써 획득된다.
일 실시예에 따르면, 상기 영역 각각은 타겟 구조체를 포함하고, 상기 타겟 구조체는 기지의 오버레이 오차 바이어스를 가지는 오버레이된 주기적 구조체를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수 개의 기판 측정 레시피는, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 파장, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 편광, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 영역 내의 타겟, 또는 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 입사각 중에서 선택된 하나 이상의 파라미터에 있어서 상이하다.
일 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중 잔여 기판 측정 레시피를 사용하여 기판을 검사하는 단계를 더 포함한다.
복수 개의 기판 측정 레시피 사이에서 기판 측정 레시피 간의 일치도 분석을 수행하는 단계; 및 분석된 기판 측정 레시피로부터, 임계치를 넘는 기판 측정 레시피 간의 일치도의 척도, 프로세스 변이에 대한 감도의 척도, 또는 프로세스 변이에 대한 견실성의 척도를 가지는 기판 측정 레시피를 식별하는 단계를 포함하는, 방법이 개시된다.
컴퓨터에 의하여 실행되면 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하는 명령이 기록된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 개시된다.
또한, 검사용 복수 개의 기판 측정 레시피를 저장하도록 구성되는 저장소, 및 복수 개의 기판 측정 레시피 사이의 레시피 일치도에 기초하여 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 하나 이상의 기판 측정 레시피를 선택하도록 구성되는 프로세서를 포함하는, 기판 검사 장치가 개시된다.
일 실시예에 따르면, 상기 장치는, 복수 개의 타겟 구조체를 가지는 기판을 위한 지지체 - 각각의 타겟 구조체는 기지의 오버레이 오차 바이어스를 가지는 오버레이된 주기적 구조체를 포함함-; 및
각각의 타겟 구조체를 조명하고 각각의 타겟 구조체에 의해 회절되는 방사선을 검출하도록 구성되는 광학 시스템을 더 포함한다.
도 1a 는 리소그래피 시스템의 다양한 서브시스템들의 블록도이다;
도 1b 는 리소그래피 셀 또는 클러스터의 일 실시예를 개략적으로 도시한다;
도 2a 는 예시적인 검사 장치 및 계측 기법을 개략적으로 도시한다;
도 2b 는 조명의 주어진 방향에 대한 타겟의 회절 스펙트럼의 구조적인 상세도이다;
도 2c 는 예를 들어 회절에 기초한 오버레이 측정에 대해서 측정 장치를 사용할 때에 조명 모드를 제공하는 조명 애퍼쳐의 쌍의 개략도이다;
도 2d 는 예를 들어 회절에 기초한 오버레이 측정에 대해서 측정 장치를 사용할 때에 조명 모드를 제공하는 조명 애퍼쳐의 쌍의 개략도이다;
도 2e 는 다수의 격자 타겟(예를 들어 다수의 격자)의 형태 및 기판 상의 측정 스폿의 개요를 도시한다;
도 2f 는 예를 들어 도 2a 의 장치를 사용하여 얻어진 도 2e 의 타겟의 이미지를 도시한다.
도 3 은 두 개의 별개의 타겟 P 및 Q가 있는 기판을 개략적으로 도시하는데, 이들 각각의 복제본들이 기판의 4 개의 상이한 영역에 배치된다.
도 4a 는 예시적인 기판 측정 레시피 A-H의 예시적인 결과를 개략적으로 보여주는데, 이러한 검사 레시피들은 일치도를 가지지 않는다.
도 4b 는 예시적인 기판 측정 레시피 I-P의 예시적인 결과를 개략적으로 보여주는데, 이러한 검사 레시피들은 일치도를 가진다.
도 5a 및 도 5b 는 동일한 타겟이 어떻게 동일하거나 상이한 기판 측정 레시피에 상이한 계통 오차를 도입시킬 수 있는지를 시연한다.
도 6 은 일 실시예에 따르는 레시피 일치도를 보여준다.
도 7 은 일 실시예에 따르는 레시피 일치도를 보여준다.
도 8 은 일 실시예에 따라서, 일치도에 기초하여 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 하나의 기판 측정 레시피를 선택하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 9 는 레시피 A-D에 적용된 도 8 의 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 10 은 일 실시예에 따르는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 11 은 일 실시예에 따르는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 12 는 예시적인 컴퓨터 시스템의 블록도이다.
도 13 은 리소그래피 투영 장치의 개략도이다.
도 14 는 다른 리소그래피 투영 장치의 개략도이다.
도 15 는 기판 측정 레시피를 선택하는 방법에 대한 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 1b 는 리소그래피 셀 또는 클러스터의 일 실시예를 개략적으로 도시한다;
도 2a 는 예시적인 검사 장치 및 계측 기법을 개략적으로 도시한다;
도 2b 는 조명의 주어진 방향에 대한 타겟의 회절 스펙트럼의 구조적인 상세도이다;
도 2c 는 예를 들어 회절에 기초한 오버레이 측정에 대해서 측정 장치를 사용할 때에 조명 모드를 제공하는 조명 애퍼쳐의 쌍의 개략도이다;
도 2d 는 예를 들어 회절에 기초한 오버레이 측정에 대해서 측정 장치를 사용할 때에 조명 모드를 제공하는 조명 애퍼쳐의 쌍의 개략도이다;
도 2e 는 다수의 격자 타겟(예를 들어 다수의 격자)의 형태 및 기판 상의 측정 스폿의 개요를 도시한다;
도 2f 는 예를 들어 도 2a 의 장치를 사용하여 얻어진 도 2e 의 타겟의 이미지를 도시한다.
도 3 은 두 개의 별개의 타겟 P 및 Q가 있는 기판을 개략적으로 도시하는데, 이들 각각의 복제본들이 기판의 4 개의 상이한 영역에 배치된다.
도 4a 는 예시적인 기판 측정 레시피 A-H의 예시적인 결과를 개략적으로 보여주는데, 이러한 검사 레시피들은 일치도를 가지지 않는다.
도 4b 는 예시적인 기판 측정 레시피 I-P의 예시적인 결과를 개략적으로 보여주는데, 이러한 검사 레시피들은 일치도를 가진다.
도 5a 및 도 5b 는 동일한 타겟이 어떻게 동일하거나 상이한 기판 측정 레시피에 상이한 계통 오차를 도입시킬 수 있는지를 시연한다.
도 6 은 일 실시예에 따르는 레시피 일치도를 보여준다.
도 7 은 일 실시예에 따르는 레시피 일치도를 보여준다.
도 8 은 일 실시예에 따라서, 일치도에 기초하여 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 하나의 기판 측정 레시피를 선택하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 9 는 레시피 A-D에 적용된 도 8 의 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 10 은 일 실시예에 따르는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 11 은 일 실시예에 따르는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 12 는 예시적인 컴퓨터 시스템의 블록도이다.
도 13 은 리소그래피 투영 장치의 개략도이다.
도 14 는 다른 리소그래피 투영 장치의 개략도이다.
도 15 는 기판 측정 레시피를 선택하는 방법에 대한 흐름을 개략적으로 도시한다.
비록 본 명세서에서는 IC를 제조하는 것을 특별히 참조하였지만, 본 명세서의 기재 내용은 그 외의 많은 가능한 애플리케이션들을 가진다는 것이 명확하게 이해돼야 한다. 예를 들어, 본 발명은 집적된 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 유도 및 검출 패턴, 액정- 디스플레이 패널, 박막 자기 헤드, 등의 제조에 채용될 수 있다. 당업자는, 이러한 다른 응용예의 문맥에서, 본 명세서에서 사용된 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "마스크", "기판" 및 "타겟부"와 같은 좀 더 일반적인 용어와 상호 교체가능할 수 있음을 이해할 것이다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 자외선 방사선(예를 들어 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 가지는 방사선) 및 EUV(예를 들어 5-20 nm 범위의 파장을 가지는 극자외 방사선)를 포함하는 모든 타입의 전자기 방사선을 망라하도록 사용된다.
"최적화하기" 및 "최적화"라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때, 프로세스 및/또는 결과(예를 들어, 계측을 사용한 측정 또는 리소그래피를 사용한 디바이스 제작의 프로세스 및/또는 결과)가 하나 이상의 바람직한 특성, 예컨대 높은 기판 상의 디자인 레이아웃의 측정 또는 투영의 더 높은 정확도, 더 높은 측정 정밀도, 더 큰 프로세스 윈도우, 등을 가질 수 있도록 검사 장치 또는 리소그래피 장치와 같은 장치를 조절하는 것을 의미한다.
간략한 소개로서, 도 1a 는 예시적인 리소그래피 장치(10A)를 도시한다. 주된 구성 요소에는, 부분 코히어런스(시그마로 표시)를 규정하고, 심-자외선 엑시머 레이저 소스 또는 극자외(EUV) 소스를 포함하는 다른 타입의 소스일 수 있는 방사원(12A)으로부터의 방사선을 성형하는 광학기(14A, 16Aa 및 16Ab)를 포함할 수 있는 조명 광학기(본 명세서에서 논의된 바와 같이, 리소그래피 장치 자체는 방사원을 가질 필요가 없음); 및 패터닝 디바이스(18A)의 패터닝 디바이스 패턴의 이미지를 기판면(22A) 상에 투영시키는 광학기(16Ac)가 있다. 투영 광학기의 퓨필 평면에 있는 조절가능한 필터 또는 개구부(20A)는 기판 평면(22A)에 충돌하는 빔 각도의 범위를 한정할 수 있고, 최대 가능한 각도는 투영 광학기의 개구수 NA=sin(Θmax)를 규정한다.
리소그래피 장치에서, 투영 광학기는 소스로부터의 조명을 패터닝 디바이스를 통해서 그리고 기판 상으로 지향시키고 성형한다. "투영 광학기"라는 용어는 본 명세서에서 방사선 빔의 파면을 변경할 수 있는 임의의 광학 컴포넌트를 포함하도록 넓게 정의된다. 예를 들어, 투영 광학기는 컴포넌트(14A, 16Aa, 16Ab 및 16Ac) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 공간상(AI)은 기판 레벨에서의 방사선 세기 분포이다. 기판 상의 레지스트 층은 노광되고 공간상이 잠정 "레지스트상(resist image; RI)"으로서 그 안으로 전사된다. 레지스트상(RI)은 레지스트 층 내의 레지스트의 분해가능성의 공간적 분포라고 정의될 수 있다. 레지스트 모델은 공간상으로부터 레지스트상을 계산하기 위하여 사용될 수 있으며, 이것의 일 예가 미국 특허 출원 공개 번호 제 US 2009-0157630 호에서 발견될 수 있고, 그 내용은 그 전체가 본 명세서에 원용에 의해 포함된다. 레지스트 모델은 오직 레지스트 층의 성질(예를 들어, 노광, 노광-후 베이크(PEB) 및 현상 도중에 발생하는 화학적 프로세스들의 영향)에만 관련된다. 리소그래피 장치의 광학적 성질(예를 들어, 소스, 패터닝 디바이스 및 투영 광학기의 성질)이 공간상을 결정한다. 리소그래피 장치에서 사용되는 패터닝 디바이스가 변경될 수 있기 때문에, 패터닝 디바이스의 광학적 성질을, 적어도 소스 및 투영 광학기를 포함하는 리소그래피 장치의 나머지의 광학적 성질로부터 분리시키는 것이 바람직하다.
도 1b 에 도시된 것처럼, 리소그래피 장치(LA)는 리소셀 또는 리소클러스터라고도 지칭되는 리소그래피 셀(LC)의 일부를 형성할 수 있고, 이는 또한 기판 상에서 하나 이상의 노광 전 그리고 노광 후 프로세스를 수행하기 위한 장치를 포함한다. 통상적으로, 이러한 장치는 레지스트층을 증착하기 위한 하나 이상의 스핀 코터(spin coater; SC), 노광된 레지스트를 현상하기 위한 하나 이상의 현상기(DE), 하나 이상의 칠 플레이트(chill plate; CH), 및 하나 이상의 베이크 플레이트(bake plate; BK)를 포함한다. 기판 핸들러 또는 로봇(RO)이 입력/출력 포트(I/O1, I/O2)로부터 기판을 픽업하여, 이것을 상이한 프로세스 디바이스들 사이에서 이동시키며, 그 후 리소그래피 장치의 로딩 베이(loading bay; LB)에 전달한다. 통칭하여 트랙으로도 지칭되는 이들 장치는 감독 제어 시스템(supervisory control system; SCS)에 의해 제어되는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있게 되며, 감독 제어 시스템은 또한 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어한다. 그러므로, 처리량 및 처리 효율을 최대화하기 위해 상이한 장치가 작동될 수 있다. 리소그래피 셀(LC)은 기판을 식각하기 위한 하나 이상의 식각기 및 기판의 파라미터를 측정하도록 구성된 하나 이상의 측정 디바이스를 더 포함할 수 있다. 측정 디바이스는 기판의 물리적 파라미터, 예컨대 산란계, 스캐닝 전자 현미경, 등을 측정하도록 구성되는 광학 측정 디바이스 또는 검사 장치를 포함할 수 있다.
디바이스 제조 프로세스(예를 들어, 리소그래피 방법 및 선택적으로 레지스트 코팅, 에칭, 현상, 등과 같은 하나 이상의 다른 방법을 포함하는 리소그래피 프로세스)에서, 기판 및/또는 다른 구조체는 프로세스 전후에 다양한 타입의 측정을 겪을 수 있다. 측정을 통해서, 예를 들어 특정 기판이 결함을 가지고 있는지 여부를 결정할 수 있고, 해당 프로세스에서 사용되는 방법 및/또는 장치에 대한 조절(예를 들어, 기판 상의 두 층을 정렬하거나 패터닝 디바이스를 기판에 정렬시키는 것)을 구축할 수 있으며, 프로세스에 포함되는 어떤 방법, 프로세스 자체 및/또는 프로세스에서 사용되는 장치의 성능을 측정할 수 있고, 또는 다른 목적들을 달성할 수 있다. 측정의 예에는 광학적 이미징(예를 들어, 광학 현미경), 비-이미징 광학적 측정(예를 들어, ASML YieldStar 툴을 사용한 계측과 같이 회절에 기초한 측정 및/또는 ASML SMASH GridAlign 툴을 사용한 정렬 측정), 기계적 측정(예를 들어, 스타일러스를 사용한 프로파일링(profiling), 원자력 현미경법(microscopy; AFM), 비-광학적 이미징(예를 들어, 주사 전자 현미경법(SEM) 등이 있다. 그 전체 내용이 본 명세서에 원용에 의해 통합되는 미국 특허 번호 제 6,961,116 에 기술되는 바와 같은 SMASH(스마트 정렬 센서 하이브리드) 시스템은, 정렬 마커의 두 개의 중첩하며 상대적으로 회전된 이미지를 생성하고, 이미지의 푸리에 변환이 서로 간섭하게 되는 퓨필 평면에서의 세기를 검출하며, 두 개의 이미지의 회절 차수들 사이의 위상차로부터 간섭된 차수들에서의 세기 변동으로 나타나는 위치 정보를 추출하는 자기-참조 간섭측정계를 채용한다.
검사(예를 들어, 계측) 장치의 일 실시예가 도 2a 에 도시된다. 타겟(T)(격자와 같은 주기적 구조체를 포함함) 및 회절된 광선들은 도 2b 에 좀더 상세히 표시된다. 이러한 측정 장치는 독립형 디바이스이거나 리소그래피 장치(LA), 예를 들어 측정 스테이션, 또는 리소그래피 셀(LC) 중 하나에 통합될 수 있다. 장치에 걸쳐서 여러 브랜치를 가지는 광축이 점선 O로 표현된다. 이러한 장치에서, 출력부(11)(예를 들어, 레이저 또는 제논 램프와 같은 소스 또는 소스에 연결된 개구부)에 의하여 방출된 방사선은 렌즈(12, 14) 및 대물 렌즈(16)를 포함하는 광학 시스템에 의하여 프리즘(15)을 통해 기판(W)으로 지향된다. 이러한 렌즈들은 4F 배치구성(4F arrangement)의 이중 시퀀스로 배치된다. 기판에 의하여 재지향된 방사선을 검출기에 제공하는 한, 그 외의 렌즈 장치들도 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 렌즈 장치는 공간적-주파수 필터링을 위해 중간 퓨필-평면에 액세스하는 것을 허용한다. 그러므로, 방사선이 기판에 입사하는 각도 범위는, 본 명세서에서(공액(conjugate)) 퓨필 평면이라고 불리는 기판 평면의 공간적 스펙트럼을 제공하는 평면에서의 공간적 세기 분포를 정의함으로써 선택될 수 있다. 특히, 예를 들어 이것은 대물 렌즈 퓨필 평면의 후면-투영된(back-projected) 이미지인 평면에, 렌즈들(12 및 14) 사이에 적합한 형태의 애퍼쳐 플레이트 또는 디바이스(13)를 삽입함으로써 수행될 수 있다. 예시된 예에서, 애퍼쳐 플레이트 또는 디바이스(13)는, 다른 조명 모드가 선택되게 하는 13N 및 13S 라고 명명되는 다른 형태들을 가지는 플레이트(또는 플레이트의 일부)의 형태를 띤다. 이러한 예에서 조명 시스템은 오프-축 조명 모드를 형성한다. 제 1 조명 모드에서, 애퍼쳐 플레이트(13N)는, 오직 설명의 편의를 위해서 '북쪽'이라고 지정되는 방향으로부터 오프-축 조명을 제공한다. 제 2 조명 모드에서, 애퍼쳐 플레이트(13S)는 유사하지만 '남쪽'이라고 명명되는 방향으로부터 오는 조명을 제공하기 위하여 사용된다. 다른 애퍼쳐를 사용하면 조명의 다른 모드들도 가능해진다. 동공 평면의 나머지는 어두운 것이 바람직한데, 이것은 원하는 조명 모드 외부의 임의의 불필요한 방사선이 원하는 측정 신호와 간섭을 일으킬 수 있기 때문이다.
도 2b 에 도시된 바와 같이, 타겟(T)은 기판(W)이 대물 렌즈(16)의 광축(O)에 실질적으로 수직인 상태로 배치된다. 축(O)에서 벗어난 각도로부터 타겟(T)에 충돌하는 조명(I)의 광선은 0차 광선(실선 0) 및 두 개의 1차 광선(일점쇄선 +1 및 이점쇄선 -1)이 발생되게 한다. 오버필된 소타겟(T)의 경우에, 이러한 광선들은 계측 타겟(T) 및 다른 피쳐를 포함하는 기판의 영역을 커버하는 많은 평행 광선들 중 단지 하나일 뿐이다. 플레이트(13)에 있는 애퍼쳐가 유한한 폭(방사선의 유용한 양을 허락하기에 필요한 폭)을 가지기 때문에, 입사광선(I)은 사실상 각도의 일정한 범위를 점유할 것이고, 회절된 광선 0 및 +1/-1 은 어느 정도 확산될 것이다. 소타겟의 점확산 함수에 따라서, 각각의 차수 +1 및 -1 은 도시된 바와 같은 단일한 이상적인 광선이 아니라 각도의 일정 범위에 걸쳐 더 넓게 확산될 것이다. 대물 렌즈에 진입하는 1차 광선이 중앙 광축과 가깝게 정렬되도록 주기적 구조체 피치 및 조명 각도가 설계되거나 조절될 수 있다는 점에 주의한다. 도 2a 및 도 2b 에 예시된 광선들은 다소 오프 축이어서 도면에서 더 쉽게 구별될 수 있게 도시된다.
기판(W) 상의 타겟에 의하여 회전된 것 중 적어도 0 및 +1 차 광선들은 대물 렌즈(16)에 의하여 수집되고 다시 프리즘(15)으로 지향된다. 도 2a 를 참조하면, 제 1 및 제 2 조명 모드 모두는 북쪽(N) 및 남쪽(S)이라고 명명된 서로 반대인 애퍼쳐를 지정함으로써 예시된다. 입사광선(I)이 광축의 "북쪽"으로부터 입사하는 경우, 즉 제 1 조명 모드가 애퍼쳐 플레이트(13N)를 사용하여 적용되면, +1(N) 이라고 명명된 +1 차 회절 광선이 대물 렌즈(16)에 입사한다. 이에 반해, 제 2 조명 모드가 애퍼쳐 플레이트(13S)를 사용하면 적용되는 경우, -1 회절 광선(-1(S)라고 명명됨)이 렌즈(16)에 진입한다. 따라서, 일 실시예에서, 측정 결과들은, 예를 들어 -1 번째와 +1 번째 회절 차수 세기를 개별적으로 획득하도록 타겟을 회전시키거나 조명 또는 이미징 모드를 변경시킨 이후에, 타겟을 특정 조건에서 두 번 측정함으로써 획득된다. 주어진 타겟에 대하여 이러한 강도들을 비교하면 타겟에서의 비대칭의 측정이 제공되고, 타겟에서의 비대칭성이 리소그래피 프로세스의 파라미터, 예를 들어 오버레이 오차의 표시자로서 사용될 수 있다. 전술된 상황에서, 조명 모드가 변경된다.
빔 분할기(17)는 회절된 빔을 두 개의 측정 브랜치를 향해 분할한다. 제 1 측정 브랜치에서, 광학 시스템(18)은 0차와 1차 회절빔을 사용하여 제 1 센서(19)(예를 들어, CCD 또는 CMOS 센서) 상에 타겟의 회절 스펙트럼(퓨필 평면 이미지)을 형성한다. 각각의 회절 차수는 센서 상의 다른 포인트에 도달하여, 이미지 처리를 통하여 차수를 비교하고 대조할 수 있다. 센서(19)에 의하여 캡쳐된 동공 평면 이미지는 계측 장치를 포커싱하는 것 및/또는 1차 빔의 세기 측정을 정규화하기 위하여 사용될 수 있다. 또한 재구성과 같은 많은 측정 목적을 위하여 퓨필 평면 이미지가 사용될 수 있는데, 이것은 본 명세서에서는 상세히 설명되지 않는다.
제 2 측정 브랜치에서, 광학 시스템(20, 22)은 기판(W) 상의 타겟의 이미지를 센서(23)(예를 들어, CCD 또는 CMOS 센서)에 형성한다. 제 2 측정 브랜치에서, 애퍼쳐 스톱(aperture stop; 21)이 동공-평면에 대하여 켤레인 평면에 제공된다. 애퍼쳐 스톱(21)은 0차 회절빔을 차단하여 센서(23)에 형성된 타겟의 이미지(DF)가 -1 또는 +1 일차 빔에 의해서 형성되게 하는 기능을 한다. 센서(19 및 23)에 의하여 캡쳐된 이미지는 이미지 프로세서 및 제어기(PU)로 출력되고, 이들의 기능은 수행되는 특정 타입의 측정에 따라서 달라질 것이다. '이미지'라는 용어는 본 명세서에서 광의로 사용된다는 것에 주의한다. 이와 같은 주기적 구조체 피쳐(예를 들어 격자 라인)의 이미지는, -1 및 +1 차수 중 오직 하나만 존재할 경우에는 형성되지 않을 것이다.
도 2a, 도 2c 및 도 2d 에 도시되는 애퍼쳐 플레이트(13) 및 스톱(21)의 특정 형태들은 순전히 예일 뿐이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 타겟의 온-축 조명이 사용되며, 오프-축 애퍼쳐를 가지는 애퍼쳐 스톱이 회절된 방사선의 오직 하나의 1차 광만을 센서로 실질적으로 전달하도록 사용된다. 또 다른 실시예에서, 2차, 3차 및 더 고차인 빔(미도시)이 1차 빔 대신에 또는 이에 추가하여 측정에 사용될 수 있다.
조명이 이러한 다른 타입의 측정에 대해 적응될 수 있게 하기 위해서, 애퍼쳐 플레이트(13)는 원하는 패턴이 나타나도록 회전하는 디스크 주위에 형성되는 다수 개의 애퍼쳐 패턴을 포함할 수도 있다. 애퍼쳐 플레이트(13N 또는 13S)가 하나의 방향(셋-업에 따라 X 또는 Y)으로 지향된 타겟의 주기적 구조체를 측정하기 위해서 사용된다는 점에 주의한다. 직교 주기적 구조체를 측정하기 위해서, 타겟이 90° 및 270°만큼 회전되는 방식이 구현될 수 있다. 그 외의 애퍼쳐 플레이트들이 도 2c 및 도 2d 에 도시된다. 도 2c 는 두 개의 추가적 타입의 오프-축 조명 모드를 예시한다. 도 2c 의 제 1 조명 모드에서, 애퍼쳐 플레이트(13E)는, 오직 설명의 편의를 위해서 전술된 '북쪽'에 대해 '동쪽'이라고 지정되는 방향으로부터 오프-축 조명을 제공한다. 도 2d 의 제 2 조명 모드에서, 애퍼쳐 플레이트(13W)는 유사하지만 '서쪽'이라고 명명되는 방향으로부터 오는 조명을 제공하기 위하여 사용된다. 도 2d 는 두 개의 추가적 타입의 오프-축 조명 모드를 예시한다. 도 2d 의 제 1 조명 모드에서, 애퍼쳐 플레이트(13NW)는 전술된 바와 같이 '북쪽' 및 '서쪽' 이라고 지정된 방향들로부터 오프-축 조명을 제공한다. 제 2 조명 모드에서, 애퍼쳐 플레이트(13SE)는 유사하지만 전술된 바와 같은 '남쪽' 및 '동쪽'이라고 명명되는 반대 방향으로부터 조명을 제공하기 위하여 사용된다. 장치의 이러한 사용법과 수많은 다른 변형예와 적용예들은, 예를 들어 전술된 이미 공개된 특허 출원 공개 문헌들에 기술되어 있다.
도 2e 는 기판 상에 형성되는 예시적인 복합 계측 타겟을 도시한다. 복합 타겟은 서로 가까이 위치된 4 개의 주기적 구조체(이러한 경우는 격자(32, 33, 34, 35))를 포함한다. 일 실시예에서, 주기적 구조체는 그들 모두가 계측 장치의 조명 빔에 의해 형성된 측정 스폿(31) 내에 놓이도록 서로 충분히 가깝게 위치된다. 이러한 경우, 4 개의 주기적 구조체는 모두 동시에 조명되고 센서(19 및 23)에 동시에 결상된다. 오버레이 측정에 특유한 일 예에서, 주기적 구조체(32, 33, 34, 35) 자체는 오버라이하는 주기적 구조체들에 의해 형성되는 복합 주기적 구조체(예를 들어, 복합 격자)이고, 즉, 주기적 구조체들은 기판(W) 상에 형성된 디바이스의 상이한 층들에 패터닝되어 하나의 층에 있는 적어도 하나의 주기적 구조체가 다른 층에 있는 적어도 하나의 주기적 구조체에 오버레이하게 된다. 이러한 타겟은 20 μm x 20 μm 내 또는 16 μm x 16 μm 내의 외부 치수를 가질 수 있다. 더 나아가, 주기적 구조체들 모두는 층들의 특정 쌍 사이의 오버레이를 측정하기 위하여 사용된다. 타겟이 층들의 둘 이상의 쌍을 측정할 수 있게 하려면, 복합 주기적 구조체들의 상이한 부분들이 형성되는 상이한 층들 사이의 오버레이의 측정을 용이하게 하기 위해서 주기적 구조체(32, 33, 34, 35)는 상이하게 바이어스된 오버레이 오프셋을 가질 수 있다. 따라서, 기판 상의 타겟에 대한 주기적 구조체들 모두는 층들의 하나의 쌍을 측정하기 위하여 사용될 것이고, 기판 상의 다른 동일한 타겟에 대한 주기적 구조체들 모두는 층들의 다른 쌍을 측정하기 위하여 사용될 것이며, 상이한 바이어스는 층 쌍들을 구별하기 쉽게 한다.
도 2f 는 도 2a 의 장치에 있는 도 2e 의 타겟을 사용하고, 도 2d 의 애퍼쳐 플레이트(13NW 또는 13SE)를 사용하여 센서(23)에 형성되고 센서에 의하여 검출될 수 있는 이미지의 일 예를 도시한다. 센서(19)는 개개의 다른 주기적 구조체(32 내지 35)들을 분해할 수 없는 반면에, 센서(23)는 가능하다. 어두운 사각형은 센서 상의 이미지의 필드 이고, 그 안에서 기판 상의 조명된 스폿(31)이 대응하는 원형 영역(41)으로 이미징된다. 이러한 경우, 직사각형 영역(42 내지 45)은 주기적 구조체(32 내지 35)의 이미지를 나타낸다. 만일 주기적 구조체들이 제품 영역에 위치된다면, 제품 피쳐도 역시 이러한 이미지 필드의 주위에서 보여질 수 있다. 이미지 프로세서 및 제어기(PU)는 패턴 인식을 사용하여 이러한 이미지를 처리하여 주기적 구조체(32 내지 35)의 별개의 이미지(42 내지 45)를 식별한다. 이러한 방식으로, 이미지는 센서 프레임 내의 특정한 위치에서 매우 정밀하게 정렬될 필요가 없으며, 이것이 측정 장치 전체의 쓰루풋을 크게 개선시킨다.
종래의 산란계에 의해 사용되는 타겟은 상대적으로 큰 주기적 구조체 레이아웃(예를 들어, 하나 이상의 격자를 포함함), 예를 들어 40 μm 바이 40 μm을 포함한다. 그 경우, 측정 빔은 흔히 주기적 구조체 레이아웃 보다 작은 스폿 크기를 가진다(즉, 레이아웃이 언더필되어 주기적 구조체 중 하나 이상이 스폿에 의해 완전히 덮이지 않게 된다). 이를 통하여 타겟이 무한 개인 것처럼 간주될 수 있도록 타겟을 수학적으로 용이하게 재구성할 수 있다. 그러나, 이러한 타겟이 예를 들어 스크라이브 레인 안이 아닌 제품 피쳐들 사이에 위치될 수 있기 때문에, 타겟의 크기는, 예를 들어 20 μm 바이 20 μm 이하, 또는 10 μm 바이 10 μm 이하까지 감소될 수 있다. 이러한 상황에서, 주기적 구조체 레이아웃은 측정 스폿보다 작게 만들어질 수 있다(즉, 주기적 구조체 레이아웃은 오버필된다). 이러한 타겟은, 회절의 0차(거울 반사(specular reflection)에 대응)가 차단되고 더 높은 차수들만이 처리되는 암시야 산란측정을 사용하여 측정된다. 암시야 계측의 예들은 PCT 특허 출원 공개 번호 제 WO 2009/078708 및 WO 2009/106279 에서 발견될 수 있는데, 이들은 그 전부가 원용에 의해 본 명세서에 통합된다. 이러한 기법의 추가적인 개발예는 미국 특허 출원 공개 번호 US2011/0027704, US2011/0043791 및 US2012/0242970 에서 설명된 바 있는데, 이들은 그 전부가 원용에 의해 본 명세서에 통합된다. 회절 차수의 암-시야 검출을 사용하는 회절-기초 오버레이가 더 작은 타겟에 대한 오버레이 측정을 가능하게 한다. 이러한 타겟은 조명 스폿 보다 더 작을 수 있고, 기판 상의 제품 구조체에 의하여 둘러싸일 수도 있다. 일 실시예에서, 하나의 이미지에서 다수의 타겟이 측정될 수 있다.
일 실시예에서, 기판 상의 타겟은 하나 이상의 1-D 주기적 격자를 포함할 수 있는데, 이들은 현상 후에 바(bar)가 고상의 레지스트 라인(solid resist line)으로 형성되도록 프린트된다. 일 실시예에서 타겟은 하나 이상의 2-D 격자를 포함할 수 있는데, 이들은 현상 후에 하나 이상의 격자가 고상 레지스트 필러(solid resist pillar) 또는 레지스트 내의 비아(via)로 형성되도록 프린트된다. 바, 필러 또는 비아는 이와 달리 기판 내로 에칭될 수도 있다. 격자의 패턴은 리소그래피 투영 장치, 특히 투영 시스템(PS)에서의 색수차(chromatic aberration)에 민감하며, 그리고 조명 대칭성 및 이러한 수차의 존재는 프린트된 격자에서의 변동(variation)에서 명백하게 드러날 것이다. 이에 따라, 프린트된 격자의 측정된 데이터가 격자를 재구성하는데 이용될 수 있다. 인쇄 단계 및/또는 다른 측정 프로세스의 지식으로부터, 라인 폭 및 라인 형상과 같은 1-D 격자의 파라미터 또는 필러 또는 비아의 폭, 길이 또는 형상과 같은 2-D 격자의 파라미터가 처리 유닛(PU)에 의해 수행되는 재구성 프로세스에 입력될 수 있다.
유용한 데이터를 얻기 위해서는, 기판 측정 레시피는 충분히 정확하고 정밀해야 한다. 정확도 및 정밀도는 서로 관련되지만 별개의 개념들이다. 어떤 물리량의 측정의 정확도란 해당 물리량을 측정된 값이 해당 물리량의 참 값에 가까운 정도를 나타낸다. 재현가능성 및 반복가능성에 관련된 측정의 정밀도는 불변 조건 아래에서 어떤 물리량을 반복 측정한 것이 동일한 결과를 나타내는 정도이다. 정밀도 및 정확도라는 두 용어가 대화에서 사용될 때는 유사한 의미일 수 있지만, 이들은 과학적 방법과 본 발명의 문맥에서는 의도적으로 대조된다. 측정은 정확하지만 정밀하지 않을 수 있고, 정밀하지만 정확하지 않을 수 있으며, 정확하지도 정밀하지도 않을 수도, 정확하고 정밀할 수도 있다. 예를 들어, 측정 결과가 계통 오차를 포함하면, 샘플 크기(즉, 반복 횟수)는 일반적으로 정밀도를 증가시키지만 정확도는 개선하지 않는다. 계통 오차를 제거하면 정확도가 개선되지만 정밀도는 변하지 않는다.
그러므로, 측정의 정밀도를 알아내기 위해서 반드시 측정되는 물리량의 참 값을 알아야 하는 것은 아니다. 어떤 물리량의 측정의 정밀도는 그러한 측정의 성질, 측정을 위해 사용되는 장치, 또는 심지어는 해당 측정에 수반되는 물리 법칙에 의해서 제한될 수 있다. 그러나, 측정되는 물리량의 참 값을 모르는 상태로 측정의 정확도를 알아내는 것은 어려울 수 있다.
디바이스 제조 프로세스의 상황에서, 기판에 이미징되는 패턴의 특성의 참 값 또는 그 양호한 근사치를 얻는 것이 언제나 경제적이거나 심지어 물리적으로 가능한 것은 아니기 때문에 기판 측정 레시피가 정확한지 여부를 결정하는 것은 어려울 수 있다. 그러나, 여러 기판 측정 레시피들이 일치도를 가진다면(즉, 유사한 데이터를 제공한다면), 그들은 유사한 계통 오차를 가져야 하거나 그들 모두가 작은 계통 오차를 가져야 한다. 기판 측정 레시피가 상이한 경우 유사한 계통 오차를 가질 가능성은 높지 않다. 그러므로, 여러 기판 측정 레시피들이 일치도를 가진다면, 이러한 레시피들은 정확할 가능성이 높고-이들 모두는 작은 계통 오차를 가진다. 물론 이러한 원리는 디바이스 제조 프로세스를 위한 기판 측정 레시피로 한정되지 않고, 임의의 기판 측정 레시피에도 적용가능하다.
"기판 측정 레시피"라는 용어는 측정 자체의 하나 이상의 파라미터, 측정된 하나 이상의 패턴의 하나 이상의 파라미터, 또는 양자 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판 측정 레시피에서 사용되는 측정이 회절-기초 광학적 측정이라면, 측정의 파라미터 중 하나 이상은 방사선의 파장, 방사선의 편광, 기판에 대한 방사선의 입사각, 기판 상의 패턴에 대한 방사선의 입사각, 등을 포함할 수 있다. 측정된 하나 이상의 패턴은 그 회절이 측정되는 하나 이상의 패턴일 수 있다("타겟" 또는 "타겟 구조체"라고도 알려져 있음). 측정된 하나 이상의 패턴은 측정 목적을 위해 특별하게 설계된 하나 이상의 패턴일 수 있다. 하나의 타겟의 다수의 복제본이 기판 상의 여러 위치에 배치될 수 있다. 측정된 하나 이상의 패턴의 하나 이상의 파라미터는 하나 이상의 패턴의 형상, 배향 및/또는 크기를 포함할 수 있다. 기판 측정 레시피는 기판 상의 현존 패턴(예를 들어, 오버레이)에 대해서, 이미징되고 있는 패턴의 층을 정렬하거나 그 정렬을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 기판 측정 레시피는, 패터닝 디바이스와 레지스트-코팅된 기판 사이의 상대 위치 또는 레지스트-코팅된 기판과 기판 테이블 사이의 상대 위치를 각각 측정함으로써, 두 개의 대상물들 사이의 정렬, 예컨대 패터닝 디바이스와 레지스트-코팅된 기판 사이 또는 레지스트-코팅된 기판과 기판 테이블 사이의 정렬을 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 기판 측정 레시피와 연관되는 기판은 그 위에 디바이스가 존재하거나 형성되는 중인 기판으로 한정되지 않는다. 기판 측정 레시피와 연관되는 기판은 기판 테이블, 패터닝 디바이스, 등을 포함하는 임의의 종류의 기판일 수 있다.
따라서, 기판 측정 레시피는 수학식:
으로 표현될 수 있는데, 여기에서 
는 측정의 파라미터이고 
는 측정된 하나 이상의 패턴의 파라미터이다. 기판 측정 레시피는 통상적으로 측정의 파라미터 및/또는 측정된 하나 이상의 패턴의 파라미터 중에서 선택된 복수 개의 파라미터를 포함할 것이다. 예를 들어, 측정 레시피는 측정의 파라미터 및 측정된 하나 이상의 패턴의 파라미터를 포함할 수 있다. 더 나아가, 기판 측정 레시피는 측정의 파라미터를 가질 필요가 없거나(따라서 측정된 하나 이상의 패턴의 하나 이상의 파라미터만을 가짐) 측정된 하나 이상의 패턴의 파라미터를 가질 필요가 없다(따라서 측정의 하나 이상의 파라미터만을 가짐).
도 3 은 두 개의 별개의 타겟 P 및 Q가 있는 기판을 개략적으로 도시하는데, 이들 각각의 복제본들이 기판의 4 개의 상이한 영역에 배치된다. 타겟은 상호 수직 방향의 하나 이상의 격자를 가질 수 있는 하나 이상의 격자, 예를 들어 복수 개의 격자와 같은 주기적 구조체를 포함할 수 있다. 도 3 의 기판은 두 개의 기판 측정 레시피 A 및 B를 사용하여 측정될 것이다. 기판 측정 레시피 A 및 B는 적어도 하나의 파라미터에서, 즉 측정된 타겟에 있어서 서로 다르다(예를 들어, A는 타겟 P를 측정하고 B는 타겟 Q를 측정함). 기판 측정 레시피 A 및 B는 그들의 측정의 하나 이상의 파라미터에 있어서도 서로 다를 수 있다. 기판 측정 레시피 A 및 B는 심지어 동일한 측정 기법에 기초하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 기판 측정 레시피 A는 SEM 측정에 기초할 수 있고 기판 측정 레시피 B는 AFM 측정에 기초할 수 있다. 기판 측정 레시피 A 및 B가 일치도를 가지면, 기판 측정 레시피 A 및 B는 4 개의 영역 각각으로부터 유사한 데이터를 만들어야 한다.
복수 개의 기판 측정 레시피는, 레시피들 사이에서의 레시피 일치도가 하나 이상의 기준들(예를 들어, 임계치를 넘을 것)을 만족시키는 경우 일치도를 가진다. 레시피들 사이에서의 레시피 일치도는 기판 상의 하나 이상의 영역에서 레시피들에 의해 얻어진 데이터의 차이를 측정하는 함수이다. 획득된 데이터는 실제로 측정되거나 시뮬레이션된 특성의 값일 수 있다. 예를 들어, 일치도는 기판 상의 여러 상이한 영역으로부터 회절-기초 기판 측정 레시피에 의해 얻어진 기판의 오버레이 오차들 또는 상대 위치들(예를 들어, 패터닝 디바이스에 상대적인 위치) 사이의 차이를 측정하는 함수이다. 일 실시예에서, 레시피 일치도는 기판 측정 레시피들의 파라미터들 사이의 유사도를 측정하지 않고 기판 측정 레시피들에 의해 얻어진 데이터 사이의 유사도를 측정한다. 예를 들어, 두 개의 레시피는 그들이 완전히 상이한 측정 기법을 사용하더라도(예를 들어, 하나는 SEM을 사용하고 다른 레시피는 회절-기초 광학적 측정을 사용함; 하나는 회절-기초 오버레이 측정을 사용하고 다른 레시피는 정렬 측정을 사용함) 일치도를 가질 수 있다(즉, 레시피 일치도가 임계치를 넘음). 반대로, 두 개의 레시피는 그들의 파라미터에 있어서 동일하지만 여전히 불일치할 수도 있다(예를 들어, 후술되는 도 5a 및 도 5b 에 있는 레시피들과 같음).
도 4a 는 예시적인 기판 측정 레시피 A-H의 예시적인 결과를 개략적으로 보여주는데, 이러한 기판 측정 레시피들은 일치도를 가지지 않는다. 레시피들 각각은 어떤 패턴으로부터의 X 방향의 오버레이 오차와 Y 방향(X 방향에 수직임)의 오버레이 오차를 측정한다. 그러므로, 레시피들 각각에 의해 측정되는 오버레이 오차는, 각각의 레시피에 의해 측정되는 오버레이 오차가 해당 레시피와 같은 라벨을 가지는 점으로 표현되는 2-D 그래프에 의해 표현될 수 있다. 이러한 점들이 촘촘하게 수렴하지 않는다는 것은 이러한 레시피들이 일치도를 가지지 않는다는 것을 의미한다. 따라서 이러한 레시피들이 모두 정확한 것은 아닐 수 있다. 이러한 레시피들 중 어느 것도 정확하지 않는 것도 가능하다.
도 4b 는 예시적인 기판 측정 레시피 I-P의 결과를 개략적으로 보여주는데, 이러한 기판 측정 레시피들은 일치도를 가진다. 레시피들 각각은 어떤 패턴으로부터의 X 방향의 오버레이 오차와 Y 방향(X 방향에 수직임)의 오버레이 오차를 측정한다. 그러므로, 레시피들 각각에 의해 측정되는 오버레이 오차는, 각각의 레시피에 의해 측정되는 오버레이 오차가 해당 레시피와 같은 라벨을 가지는 점으로 표현되는 2-D 그래프에 의해 표현될 수 있다. 이러한 점들이 촘촘하게 수렴한다는 것은 이러한 레시피들이 일치도를 가진다는 것을 의미한다. 따라서, 이러한 레시피 모두는 정확할 가능성이 있다.
디바이스 제조 프로세스의 상황에서의 기판 측정 레시피의 정확도는 하나 이상의 물리적 및/또는 화학적 효과에 의해 영향받을 수 있다. 이러한 효과는 상이한 기판 측정 레시피에 상이하게 영향을 줄 수 있다. 즉 이러한 효과는 일부 기판 측정 레시피에 큰 계통 오차가 생기게 하여 그들이 부정확하게 하는 반면에 다른 레시피들에서는 매우 작은 계통 오차만을 생기게 할 수 있다. 기판 측정 레시피(파라미터 
, 
또는 양자 모두)가 다르기 때문에, 일부 기판 측정 레시피는 다른 것들보다 이러한 효과에 대해서 더 로버스트할 수 있다.
도 5a 및 도 5b 는 동일한 타겟의 스택이 어떻게 동일하거나 상이한 기판 측정 레시피에 대해서 상이한 계통 오차를 도입시킬 수 있는지를 시연한다. 도 5a 는 상부 구조체(311)와 트렌치(312) 사이의 오버레이 오차를 측정하기에 적합한, 트렌치(312)위의 상부 구조체(311)를 포함하는 타겟(310)의 스택의 단면도를 개략적으로 도시한다. 프로세스(예를 들어, 에칭, 화학적-기계적 연마(CMP), 또는 프로세스 내의 하나 이상의 다른 단계) 때문에 트렌치(312)의 하단(313)은 틸트된다(기판과 평행하지 않다). 예를 들어, 그렇지 않으면 동일한 두 개의 기판 측정 레시피는, 방사선 빔(314 및 315)이 상이한 방향으로부터 기판 상으로 지향된다는 점을 제외하고는 기판 측정을 위한 동일한 입사각을 가지는 방사선 빔(314 및 315)을 사용한다. 빔(314 및 315)이 기판에 대해 동일한 입사각을 가지지만, 하단(313)이 기판에 상대적으로 틸트되기 때문에 이들은 트렌치(312)의 하단(313)에 대해서는 동일한 입사각을 가지지 않는다. 그러므로, 타겟에 의한 빔(314 및 315)의 산란의 특성이 달라진다.
도 5b 는 상부 구조체(321)와 트렌치(322) 사이의 오버레이 오차를 측정하기에 적합한, 트렌치(322)위의 상부 구조체(321)를 포함하는 다른 타겟(320)의 스택의 단면도를 개략적으로 도시한다. 프로세스(예를 들어, 에칭, CMP, 또는 프로세스의 하나 이상의 다른 단계) 때문에 트렌치(322)의 측벽(323)이 틸트된다(기판에 수직이 아니다). 예를 들어, 그렇지 않으면 동일한 두 개의 기판 측정 레시피는, 방사선 빔(324 및 325)이 상이한 방향으로부터 기판 상으로 지향된다는 점을 제외하고는 기판 측정을 위한 동일한 입사각을 가지는 방사선 빔(324 및 325)을 사용한다. 빔(324 및 325)이 기판에 대해서는 동일한 입사각을 가지지만, 빔(324)은 측벽(323)에 비스듬한 반면에 빔(325)은 측벽(323)에 거의 수직이다. 따라서 빔(324)은 측벽(323)에 의해 거의 산란되지 않지만 빔(325)은 측벽(323)에 의해 강하게 산란된다. 그러므로, 타겟에 의한 빔(324 및 325)의 산란의 특성이 달라진다.
따라서, 프로세스에 의해 유도된 비대칭이 일차 회절 세기들에 있는 차이를 직접적으로 교란시키기 때문에, 일차 비대칭 회절 기초 측정에 큰 영향을 줄 수 있다. 결과적으로, 예를 들어 오버레이 측정이 부정확해질 수 있는데, 그 이유는 오버레이 측정이 특정한 웨이퍼 프로세스로부터 얻어진 프로세스에 의해 유도된 오버레이와 결합된, 오버레이 측정이 계측 방법과 기판 측정 레시피에 대해 관찰된 실제 오버레이의 조합이기 때문이다. 더욱이, 스택 내의 처리 비대칭에 대한 파장-편광 의존성 때문에, 측정 빔의 파장 및/또는 편광에 걸친 측정된 오버레이에서의 확산(spread)이 중요할 수 있다.
그러므로, 주어진 애플리케이션을 위해 사용하기 위한 기판 측정 레시피를 결정할 때에 많은 인자들이 고려될 수 있다(예를 들어, 파장, 편광, 등). 여기에는 신호 강도(검출가능성), 교차-기판 안정성(견실성), 및 타겟 반복가능성(견실성)이 포함된다. 이러한 메트릭은 총측정 불확정성(TMU)이 감소되거나 최소화되도록 보장하는 것을 돕는다. 하지만, 이러한 메트릭은 프로세스에 의해 유도되는 타겟 비대칭에 의해 역시 영향받는 기판 측정 레시피를 반드시 배제하는 것은 아니다. 그 결과로서 매우 상이한 측정 결과를 가지는 여러 기판 측정 레시피가 생길 수 있다. 따라서, 예를 들어 프로세스에 의해 유도되는 타겟 비대칭에 의해 크게 영향받는 기판 측정 레시피를 배제하기 위한, 기판 측정 레시피 셀렉션에 대해서 수집된 데이터를 처리하는 프로세스가 요구된다. 그러므로, 일 실시예에서, 예를 들어 기판 측정 레시피 정확도를 판정하기 위하여 레시피-레시피 일치도(자기-일치도)를 평가하는 방법이 제공된다. 이러한 방법은, 예를 들어 프로세스에 의해 유도되는 비대칭이 상이한 기판 측정 레시피마다 크게 달라져서, 결과적으로 측정에 차이가 생기게 한다는 효과를 이용할 수 있다. 그러므로, 프로세스에 의해 유도되는 비대칭이 변하는 이러한 예에서, 두 개의 기판 측정 레시피가 유사한 측정을 보고하려면, 이들은 양자 모두가 프로세스에 의해 유도되는 낮은 비대칭 영향을 가지거나 완전히 동일한 영향의 정도를 가질 필요가 있다. 그러나 기판 측정 레시피가 파장, 편광, 및/또는 타겟 디자인에 있어서 큰 변화를 수반하기 때문에 후자는 일어날 가능성이 적다. 따라서, 레시피-레시피 일치도는 다수의 기판 측정 레시피가 유사한 측정 값을 가질 경우 하나 이상의 효과적인 기판 측정 레시피를 식별할 수 있다.
도 6 은 오버레이 오차(예를 들어, 하나의 방향에서의 오버레이 오차, 또는 전체 오버레이 오차)를 측정하도록 구성되는 두 개의 기판 측정 레시피 A 및 B 각각을 사용한 측정에 대한 예시적인 결과를 보여준다. 기판 상의 복수 개의 영역의 각각(각각의 영역은, 예를 들어 "프로그래밍된" 상이한 오버레이 오차, 예컨대 ±A nm 내지 ±B nm의 범위에 속하는 복수 개의 오버레이 오차를 가지는데, A는 0-30 nm의 범위에서 선택되고 B는 0-30 nm의 범위에서 선택되며 A와 B는 같을 수 있음)에 대하여, 오버레이 오차의 값이 레시피들 A 및 B의 각각에 대해서 획득된다. 각각의 영역에 대한 오버레이 오차의 값은 평면 상의 점에 의해 표현될 수 있다. 레시피 A에 의해 얻어진 값은 점들의 수평 축에 대한 좌표일 수 있고, 레시피 B에 의해 얻어진 값은 점의 수직 축에 대한 좌표일 수 있다. 예를 들어, 도 6 은 영역 1-8 에 대한 오버레이 오차의 값을 나타내는 점을 보여준다. 예를 들어, 영역 1 에 대한 점은, 그 수평 축 좌표로서 영역 1 내에 있는 레시피 A에 의해 얻어진 오버레이 오차를, 그리고 그 수직 축 좌표로서 영역 2 내에 있는 레시피 B에 의해 얻어진 오버레이 오차를 가진다. 물론, 많은 다른 점들이 제공될 수 있고, 레시피 A에 의한 영역 1 의 측정을 나타내는 점에 가까운 레시피 B에 대한 점도 존재할 수 있을 것이다. 레시피 A 및 B가 일치도를 가지는 경우, 점들은 본질적으로 1 의 기울기와 0의 절편을 가지는 직선 위에 놓일 것이다. 그러므로, 레시피 A 및 레시피 B에 의해 얻어진 값들 사이의 회귀(regression)는 이러한 레시피들 사이의 일치도의 양호한 측정이다. 경사가 1 에 가까워질수록, 레시피들은 더 많은 일치도를 가진다. 결정 계수 R2이 1 에 가까울수록, 레시피들은 더 많은 일치도를 가진다. R2은 데이터(여기에서는 레시피들에 의해 얻어진 오버레이 오차)가 통계적 모델(여기에서는, 단순 선형 회귀)에 얼마나 잘 맞는지를 나타내는 수치이다. 일 실시예에서, 기울기가 1±0.1(또는 1±0.05)이고 및/또는 R2이 0.9 이상(또는 0.95 이상)이라면 두 개의 레시피들은 일치도를 가진다고 간주될 수 있다. 디바이스 제조 프로세스를 위한 기판 측정의 경우, 레시피 일치도의 척도로서 회귀를 사용하는 것은 10 nm보다 큰 오버레이 오차에 대해서 특히 적절하다.
그러므로, 도 6 은 일 실시예에 따르는 레시피 일치도를 보여준다. 그러므로, 일 실시예에서, 기판 측정 레시피들의 그룹(예를 들어, 기판 측정 레시피들) 사이의 레시피 일치도는, 복수 개의 영역에서 이러한 그룹 중 하나의 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 그에 대해 시뮬레이션된 값들과 복수 개의 영역에서 이러한 그룹 중 다른 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 그에 대해 시뮬레이션된 값들 사이의 회귀의 함수이다.
도 7 은 일 실시예에 따르는 레시피 일치도를 보여준다. 기판 측정 레시피들의 그룹(예를 들어, 오버레이 오차를 측정하는 기판 측정 레시피들) 사이의 레시피 일치도는 코사인 유사도 및 측정의 값들의 유클리드 거리(예를 들어, 오버레이 오차)의 함수이다. 도 7 은 기판 상의 영역들의 그룹(이것은 "프로그래밍된" 상이한 오버레이 오차를 포함할 수도 포함하지 않을 수도 있음)에서 레시피 A 및 레시피 B에 의해 얻어진(즉, 해당 레시피에 의해 실제로 측정되거나 그에 대해 시뮬레이션된) 예시적인 오버레이 오차들을 개략적으로 도시한다. 벡터 
(점선 화살표)의 방향 및 크기가 레시피 A에 의해 얻어진 오버레이 오차를 나타낸다. 벡터 
(실선 화살표)의 방향 및 크기가 레시피 B에 의해 얻어진 오버레이 오차를 나타낸다. 코사인 유사도는
라고 정의되는데, 여기에서 n은 타겟의 개수이다. 코사인 유사도는 벡터 
와 벡터 
사이의 방향들에서의 차이를 측정한다. 유클리드 거리는 
라고 정의되는데, 이것은 벡터 
및 벡터 
의 크기 차이를 적어도 부분적으로 측정한다. 예를 들어, 벡터 
와 벡터 
사이의 모든 유클리드 거리가 3 nm 이하이고(또는 2 nm 이하거나 1 nm 이하이고) 코사인 유사도가 0.90 이상이면(또는 0.95 이상이면), 레시피 A 및 B는 일치도를 가진다고 간주될 수 있다. 물론, 일치도에 대한 다른 적합한 기준들도 가능하다. 디바이스 제조 프로세스를 위한 기판 측정의 경우, 코사인 유사도과 유클리드 거리를 사용하는 것은 10 nm보다 적은 오버레이 오차에 대해서 특히 적절하다.
일 실시예에 따르면, 기판 측정 레시피들의 그룹(예를 들어, 기판 측정 레시피들) 사이의 레시피 일치도는, 복수 개의 영역에서 이러한 그룹 중 하나의 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 그에 대해 시뮬레이션된 값들과 복수 개의 영역에서 이러한 그룹 중 다른 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 그에 대해 시뮬레이션된 값들의 차이의 함수이다. 예를 들어, 레시피 일치도는 차분의 제곱합의 함수일 수 있다. 예를 들어, 레시피 일치도는 어떤 레시피에 의해 측정되거나 그에 대해 시뮬레이션된 값들과 다른 레시피에 의해 측정되거나 그에 대해 시뮬레이션된 값들과 사이의 공분산일 수 있다.
도 8 은 일 실시예에 따라서, 일치도에 기초하여 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 하나의 기판 측정 레시피를 선택하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 801 에서, 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 선택된 기판 측정 레시피의 복수 개의 서브세트의 각각 내에서, 복수 개의 기판 측정 레시피를 사용하여 얻어진 기판 상의 복수 개의 영역에서의 특성의 값에 기초하여 레시피 일치도가 결정된다. 이러한 값은 상기 영역에서 나오는 회절된 방사선의 두 개의 회절 차수의 진폭들 사이의 차이를 측정 또는 시뮬레이션함으로써 획득될 수 있다. 영역들은 알려진 오버레이 오차 바이어스를 가지는 오버레이된 주기적 구조체를 포함하는 타겟 구조체를 포함할 수 있다. 복수 개의 기판 측정 레시피는, 이러한 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 파장, 이러한 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 편광, 이러한 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 입사각, 또는 이러한 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 영역 내의 타겟과 같은 하나 이상의 파라미터에 있어서 상이할 수 있다. 특성의 값은 이러한 영역에서 나오는 회절된 방사선을 측정 또는 시뮬레이션함으로써 얻어질 수 있다. 특성은 오버레이 오차를 포함할 수 있다. 802 에서, 레시피 일치도에 기초하여 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 하나의 기판 측정 레시피가 선택된다. 기판 측정 레시피는 공통적인 기판 측정 레시피를 가지는 모든 서브세트들 내의 레시피 일치도의 합을 계산함으로써 선택될 수 있다. 기판 측정 레시피는 레시피 일치도에 기초하여 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 어떤 기판 측정 레시피를 제거함으로써 선택될 수 있다. 선택적인 단계인 803 에서, 하나 이상의 검출가능성 기준들을 만족하지 않는 값이 측정되거나 시뮬레이션된 값으로부터 제거된다. 선택적인 단계인 804 에서, 기판은 선택된 기판 측정 레시피를 사용하여 검사된다. 선택적인 단계인 805 에서, 레시피 일치도를 결정하기 전에, 복수 개의 기판 측정 레시피 중 하나의 기판 측정 레시피의 검출가능성이 결정되고, 해당 기판 측정 레시피에 대한 검출가능성이 임계치를 넘으면, 해당 기판 측정 레시피는 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 제외된다.
도 9 는 레시피 A-D에 적용된 도 8 의 흐름을 개략적으로 도시한다. 레시피 A-D의 각각의 쌍에 대한 레시피 일치도가 결정되고 첫 번째 표에 컴파일된다. 각각의 레시피 A-D와 4 개의 레시피 중 다른 레시피 사이의 레시피 일치도의 합이 각각 계산된다. 최대 합을 가지는 레시피는 제거되는데, 이러한 예에서는 레시피 A가 제거된다. 잔여 레시피 B-D의 합들이 다시 계산된다. 다시 한 번, 최대 합을 가지는 레시피가 제거되는데, 이 경우 레시피 C이다. 잔여 레시피 B 및 D는 작은 합을 가지고, 서로 일치도를 가진다고 간주될 수 있다. 그러므로, 잔여 레시피 B 및 D가 기판 측정에서 사용하기에 적합한 것이라고 선택될 수 있다.
그러므로, 일 실시예에서, 측정들의 유사도를 정량하고 하나 이상의 최선의 매칭하는 기판 측정 레시피를 반복적으로 선택하기 위한 프로세스가 제공된다. 따라서, 이러한 방법은, 예를 들어 기판 측정 레시피 선택이 일어나는 중에 기판 측정 레시피 정확도의 표시자로서 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 기판 상의 이용가능한 파장, 편광 및/또는 타겟의 범위에 대해서, 어떤 기판에 대한 측정들이 측정되거나 시뮬레이션된다. 예를 들어, 검사 장치와 함께 이용될 수 있는 모든 파장 및/또는 편광이 측정되거나 시뮬레이션될 수 있다(예를 들어, 3 개의 편광 및 9 개의 파장까지). 이러한 예에서, 파장, 편광, 및 타겟의 각각의 조합이 기판 측정 레시피라고 간주될 수 있다.
또는, 측정되거나 시뮬레이션된 기판 측정 레시피에 대하여, 측정 결과들이 하나 이상의 검출가능성 기준들에 의해 필터링된다. 검출가능성 기준들은, 예를 들어 타겟/퓨필 시그마, 스택 감도, 및/또는 세기를 포함할 수 있다. 다르게 말하면, 그러한 기준들은 특정 임계치를 만족해야 한다. 검출가능성 필터링은 기판에 실제 측정이 이루어지기 전에 시뮬레이션을 사용하여 수행될 수 있다. 견실성, 총측정 불확정성(TMU), 속도, 등과 같이, 검출가능성 이외의 다른 기준들이 레시피를 제거하기 위하여 사용될 수 있다.
측정되거나 시뮬레이션된 기판 측정 레시피(또는, 검출가능성 분석에 의해 배제되지 않은 레시피)에 대하여, 기판 측정 레시피들의 어떤 조합에 대한 측정 결과의 차이에 대한 통계적 비교가 수행된다. 이러한 비교 결과가 해당 기판 측정 레시피의 조합의 유사도 인덱스로서 사용된다. 통계적 비교는 제곱 평균 제곱근(RMS) 또는 제곱합의 제곱근(RSS)을 포함할 수 있고, 비교는 원시 측정 데이터, 필터링된 측정 데이터, 또는 측정 데이터에 적용된 모델의 결과에 수행될 수 있다.
그러면, 주어진 기판 측정 레시피에 대한 총점수는 다른 기판 측정 레시피와 조합된 그것의 비교들 모두에 대한 그것의 유사도 인덱스들의 합이다. 최고 점수를 가지는 기판 측정 레시피가 데이터 풀로부터 제거되는데, 그 이유는 이것이 해당 레시피가 잔여 기판 측정 레시피에 가장 적게 매칭되고 비교 및 제거가 잔여 기판 측정 레시피를 가지고 반복적으로 수행된다는 것을 나타내기 때문이다. 반복은 특정된 개수의 기판 측정 레시피가 남게 되거나(예를 들어, 1 개의 기판 측정 레시피, 2 개의 기판 측정 레시피, 등이 남음), 또는 잔여 기판 측정 레시피의 총점수가 기준들을 통과할 경우(예를 들어, 특정 값보다 적은 경우) 끝난다. 유사도 분석이 완료된 후에, 검출가능성, 견실성, 총측정 불확정성(TMU), 속도, 등에 기초해서 잔여 기판 측정 레시피들에 최종 기판 측정 레시피 선택이 수행될 수 있다.
도 10 은 일 실시예에 따르는 방법의 흐름도를 도시한다. 1001 에서, 복수 개의 기판 측정 레시피 중 하나의 기판 측정 레시피와 복수 개의 기판 측정 레시피 중 다른 기판 측정 레시피 사이의 레시피 일치도가 결정된다. 레시피 일치도는 복수 개의 기판 측정 레시피를 사용해서 얻어진 기판 상의 복수 개의 영역에서의 특성의 값들로부터 결정될 수 있다. 특성은 오버레이 오차일 수 있다. 값들은 영역에서 나오는 회절된 방사선을 측정 또는 시뮬레이션하거나, 해당 영역에서 나오는 회절된 방사선의 두 개의 회절 차수의 진폭들 사이의 차이를 측정 또는 시뮬레이션함으로써 얻어질 수 있다. 각각의 영역은 알려진 오버레이 오차 바이어스를 가지는 오버레이된 주기적 구조체를 포함하는 타겟 구조체를 포함할 수 있다. 복수 개의 기판 측정 레시피는, 이러한 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 파장, 이러한 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 입사각, 이러한 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 편광, 또는 이러한 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 영역 내의 타겟과 같은 하나 이상의 파라미터에 있어서 상이할 수 있다. 1002 에서, 레시피 일치도의 함수가 계산된다. 1003 에서, 이러한 함수가 소정의 기준을 만족하면 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 하나의 기판 측정 레시피가 제거된다. 1004 에서, 레시피 일치도의 결정, 함수의 계산, 및 제거가 종결 조건이 만족될 때까지 재반복된다. 선택적인 단계인 1005 에서, 기판은 복수 개의 기판 측정 레시피 중 잔여 기판 측정 레시피를 사용하여 검사된다.
도 11 은 일 실시예에 따르는 방법의 흐름도를 도시한다. 1101 에서, 기판 측정 레시피 간의 일치도 분석이 복수 개의 기판 측정 레시피들 사이에서 수행된다. 1102 에서, 분석된 기판 측정 레시피로부터, 임계치를 넘는 기판 측정 레시피 간의 일관성의 측정, 프로세스 변이에 대한 감도의 척도, 또는 프로세스 변이에 대한 견실성의 척도를 가지는 기판 측정 레시피가 식별된다.
일 실시예에 따르면, 기판 측정 장치는 복수 개의 기판 측정 레시피를 저장하도록 구성되는 저장소, 및 복수 개의 기판 측정 레시피 사이의 레시피 일관성에 기초하여 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 하나 이상의 기판 측정 레시피를 선택하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 기판 측정 장치는, 복수 개의 타겟 구조체를 가지는 기판을 위한 지지체 - 각각의 타겟 구조체는 기지의 오버레이 오차 바이어스를 가지는 오버레이된 주기적 구조체를 포함함-, 및 각각의 타겟 구조체를 조명하고 각각의 타겟 구조체에 의해 회절되는 방사선을 검출하도록 구성되는광학 시스템을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서의 설명은 디바이스 기판의 검사를 위해 본 발명의 기법을 사용하는 데에 중점을 두고 있지만, 본 발명의 기법은 이와 같이 제한되지 않으며 디바이스 제조의 다른 분야들로 또는 디바이스 기판이 아닌 다른 기판에 적용될 수 있다.
프로세스에 의해 유도되는 타겟 비대칭은, 특히 상이한 각도 분포가 프로세스에 의해 유도되는 타겟 비대칭이 없이 타겟에 대해서 대칭적인 경우(예를 들어, 미러 비대칭, 회전 비대칭, 등)에, 흔히 상이한 입사광의 각도 분포(예를 들어, 상이한 입사각)를 사용하여 얻어진 계측 데이터에서 분명해진다. 그러므로, 입사광의 각도 분포에 대한 계측 데이터의 의존성을 특징짓는 파라미터는 대한 프로세스에 의해 유도되는 타겟 비대칭이 존재하는지 또는 계측에 이러한 비대칭이 미치는 영향에 대한 양호한 표시자이다. 가끔, 타겟은 프로세스에 의해 유도되는 큰 타겟 비대칭을 가질 수 있지만, 해당 타겟을 측정하기 위하여 사용된 기판 측정 레시피는 프로세스에 의해 유도되는 타겟 비대칭에 의해 영향받지 않을 수 있다. 이러한 기판 측정 레시피를 사용하여 얻어진 계측 데이터는 입사광의 각도 분포에 크게 의존하지 않을 것이다. 입사광의 각도 분포는 실질적으로 단일 입사 방향에서 입사하는 빔일 수 있다. 입사광의 각도 분포는 소정 범위의 입사 방향을 가지는 광을 더 포함할 수 있다. 입사광의 각도 분포는 측정될 패턴의 배향에 상대적이다. 임의의 축(예를 들어, 광축) 중심으로 패턴이 회전하면 입사광의 각도 분포가 변한다. 입사광의 각도 분포는 측정될 패턴에 고정된 구면 좌표계에서 편각 θ 및 방위각 φ의 함수로서 입사광의 세기에 의해 표현될 수 있다.
입사광의 각도 분포에 대한 계측 데이터의 의존성을 특징짓는 파라미터 중 하나의 예는 고정된 방위각에서의 입사각에 대한 계측 데이터(예를 들어, 오버레이 오차, 정렬, 임계 치수(CD))의 유도체(derivative)인데, 여기에서 계측 데이터는 방사선의 단일 입사 빔을 각각 사용하고 빔의 입사각을 제외하고는 동일한 기판 측정 레시피들을 사용해서 측정된다. 일 예로서, 유도체는 일련의 기판 측정 레시피를 사용해서 타겟을 측정하여 얻어지는 데이터 세트로부터 얻어지는데, 여기에서 각각의 측정 레시피는 단일 방사선 빔을 사용하고, 각각의 측정 레시피는 입사 빔이 점점 달라지는 입사각을 가진다는 것을 제외하고는 동일하다.
파라미터의 다른 예는 방위각에 대한 것이 아니고 입사각에 대한 계측 데이터(예를 들어, 오버레이 오차, 정렬, CD))의 유도체를 포함할 수 있는데, 여기에서 계측 데이터는 방사선의 원뿔을 각각 사용하며 원뿔과 나란한 방사선의 입사각을 제외하고는 동일한 기판 측정 레시피들을 사용하여 측정된다. 타겟은 일련의 기판 측정 레시피를 사용하여 측정되는데, 여기에서 이러한 기판 측정 레시피 각각은 동일한 입사각과 임의의 방위각을 가지는 모든 광을 사용한다. 즉, 이러한 기판 측정 레시피들 각각에서 광은 원뿔면을 따라 전파된다. 이러한 기판 측정 레시피의 원뿔면은 점점 달라지는 꼭지각을 가진다. 계측 데이터의 세트는 기판 측정 레시피들 각각을 사용하여 동일한 타겟으로부터 얻어지고, 유도체는 이러한 데이터 세트로부터 결정된다.
파라미터의 또 다른 예는 입사광의 상이한 각도 분포(예를 들어, 입사광의 두 개의 상이한 환형 각도 분포)를 가지는 두 개의 기판 측정 레시피를 사용해서 얻어진 계측 데이터의 두 개의 세트들 사이의 차이일 수 있다. 위치-의존적 차이(예를 들어, 위치들에 걸친 차이의 평균 또는 합)는 각도 분포에 대한 계측 데이터의 의존성을 특징짓는 파라미터로서 사용될 수 있다.
각도 분포에 대한 계측 데이터의 의존성을 특징짓는 파라미터는 적어도 여러 시나리오에서 사용될 수 있다. 이러한 시나리오는 기판 측정 레시피의 견실성을 결정하는 것, 시간에 대한 기판 측정 레시피의 변화를 모니터링하는 것, 기판 측정 레시피를 선택하는 것(측정의 파라미터를 선택하는 것 및/또는 측정된 패턴의 파라미터를 선택하는 것을 포함)을 포함한다.
예를 들어, 기판 측정 레시피를 모니터링하는 방법은, 기판 측정 레시피를 사용하여 계측 데이터를 얻는 단계, 계측 데이터로부터 파라미터를 결정하는 단계 - 파라미터는 기판 측정 레시피에서 사용된 입사광의 각도 분포에 대한 계측 데이터의 의존성(파라미터의 예는 전술됨)을 특징지음-, 이러한 파라미터가 특정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계(파라미터가 특정된 범위 내에 있지 않으면, 기판 측정 레시피는 만족스럽지 않은 것으로 간주되고 해당 기판 측정 레시피는 조절되는데, 여기에서 기판 측정 레시피를 조절하는 것은 형상 또는 배향과 같은 타겟의 하나 이상의 파라미터를 조절하는 것 및/또는 기판 측정 레시피의 입사광의 편광 또는 파장과 같은 측정의 하나 이상의 파라미터를 조절하는 것을 포함할 수 있음)를 포함한다.
도 15 는 기판 측정 레시피를 선택하는 방법에 대한 흐름을 개략적으로 도시한다. 기판 측정 레시피를 선택하는 것은 기판 측정 레시피의 파라미터들 전부의 값을 선택하는 것과 동일하다. 기판 측정 레시피가 측정되고 있는 타겟의 파라미터, 측정의 파라미터, 또는 양자 모두를 포함할 수 있기 때문에, 기판 측정 레시피를 선택하는 것은 측정되고 있는 타겟의 파라미터, 측정의 파라미터, 또는 양자 모두의 값을 선택하는 것을 포함할 수 있다. 계측 데이터의 세트(902-1, 902-2, …, 902-n)는 선택이 이루어질 기판 측정 레시피의 그룹(901-1, 901-2, …, 901-n)으로부터 각각 얻어진다. 기판 측정 레시피 각각에 대해서, 파라미터(903-1, 903-2, …, 903-n)는 해당 기판 측정 레시피를 사용하여 얻어진 계측 데이터의 세트의 각각으로부터 결정되는데, 여기에서 이러한 파라미터는 해당 기판 측정 레시피에서 사용되는 입사광의 각도 분포에 대한 계측 데이터의 세트의 의존성을 특징짓는다. 910 에서, 적어도 하나의 기판 측정 레시피(920)는 파라미터(903-1, 903-2, …, 903-n)에 기초하여 선택된다.
본 명세서에서, 복수 개의 기판 측정 레시피의 각각을 사용하여 계측 데이터를 획득하는 단계; 컴퓨터를 사용하여 계측 데이터로부터 복수 개의 기판 측정 레시피의 각각에 대한 파라미터를 사용하는 단계- 파라미터는 기판 측정 레시피에서 사용되는 입사광의 각도 분포에 대한 계측 데이터의 의존성을 특징지음-; 이러한 파라미터에 기초하여 적어도 하나의 기판 측정 레시피를 선택하는 단계를 포함하는 방법이 개시된다. 일 실시예에 따르면, 계측 데이터는 오버레이 오차, 정렬, 또는 임계 치수를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 계측 데이터는 복수 개의 기판 측정 레시피 중 적어도 하나에서 사용된 타겟의 이미지 평면 이미지의 특성을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 계측 데이터는 복수 개의 기판 측정 레시피 중 적어도 하나에서 사용된 타겟의 퓨필 평면 이미지의 특성을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 파라미터는 고정된 방위각에서의 입사광의 입사각에 대한 계측 데이터의 유도체이다. 일 실시예에 따르면, 파라미터를 결정하는 것은 점점 달라지는 입사각을 사용하여 계측 데이터를 획득하는 것을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 파라미터는 방위각과 무관하고 입사광의 입사각에 대한 계측 데이터의 유도체이다. 일 실시예에 따르면, 파라미터를 결정하는 것은 증분하는 꼭지각으로 원뿔면을 따라 전파되는 광을 사용하여 계측 데이터를 획득하는 것을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 파라미터는 입사광의 상이한 각도 분포를 가지는 두 개의 기판 측정 레시피를 사용하여 얻어진 계측 데이터의 두 개의 세트들 사이의 차이이다. 일 실시예에 따르면, 복수 개의 기판 측정 레시피 중 적어도 하나는 단일 입사 빔을 사용한다. 일 실시예에 따르면, 복수 개의 기판 측정 레시피 중 적어도 하나를 사용하여 측정된 타겟은 프로세스에 의해 유도된 타겟 비대칭을 가진다. 일 실시예에 따르면, 입사광의 각도 분포는 복수 개의 기판 측정 레시피 중 적어도 하나를 사용하여 측정된 패턴의 배향에 상대적이다. 일 실시예에 따르면, 이러한 방법은 선택된 기판 측정 레시피를 사용하여 기판을 검사하는 단계를 더 포함한다. 본 명세서에서는, 컴퓨터에 의하여 실행되면 전술된 방법 중 임의의 것을 구현하는 명령이 기록된 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 개시된다.
다른 실시예들은 아래의 번호가 매겨진 절에서 기술된다:
17. 복수 개의 기판 측정 레시피의 각각을 사용하여 계측 데이터를 획득하는 단계; 컴퓨터를 사용하여 계측 데이터로부터 복수 개의 기판 측정 레시피의 각각에 대한 파라미터를 사용하는 단계- 파라미터는 기판 측정 레시피에서 사용되는 입사광의 각도 분포에 대한 계측 데이터의 의존성을 특징지음-; 이러한 파라미터에 기초하여 적어도 하나의 기판 측정 레시피를 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
18. 제 17 절에 있어서,
상기 계측 데이터는 오버레이 오차, 정렬, 또는 임계 치수를 포함하는, 방법.
19. 제 17 절에 있어서,
상기 측 데이터는 복수 개의 기판 측정 레시피 중 적어도 하나에서 사용된 타겟의 이미지 평면 이미지의 특성을 포함하는, 방법.
20. 제 17 절에 있어서,
상기 측 데이터는 복수 개의 기판 측정 레시피 중 적어도 하나에서 사용된 타겟의 퓨필 평면 이미지의 특성을 포함하는, 방법.
21. 제 17 절 내지 제 20 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 파라미터는 고정된 방위각에서의 입사광의 입사각에 대한 계측 데이터의 유도체인, 방법.
22. 제 21 절에 있어서,
상기 파라미터를 결정하는 것은 점점 달라지는 입사각을 사용하여 계측 데이터를 획득하는 것을 포함하는, 방법.
23. 제 17 절 내지 제 20 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 파라미터는 방위각과 무관하게 입사광의 입사각에 대한 계측 데이터의 유도체인, 방법.
24. 제 23 절에 있어서,
상기 파라미터를 결정하는 것은 증분하는 꼭지각으로 원뿔면을 따라 전파되는 광을 사용하여 계측 데이터를 획득하는 것을 포함하는, 방법.
25. 제 17 절 내지 제 20 절 중 어느 한 절에 있어서,
파라미터는 입사광의 상이한 각도 분포를 가지는 두 개의 기판 측정 레시피를 사용하여 얻어진 계측 데이터의 두 개의 세트들 사이의 차이인, 방법.
26. 제 17 절 내지 제 25 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중 적어도 하나는 단일 입사 빔을 사용하는, 방법.
27. 제 17 절 내지 제 26 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중 적어도 하나를 사용하여 측정된 타겟은 프로세스에 의해 유도된 타겟 비대칭을 가지는, 방법.
28. 제 17 절 내지 제 27 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 입사광의 각도 분포는 복수 개의 기판 측정 레시피 중 적어도 하나를 사용하여 측정된 패턴의 배향에 상대적인, 방법.
29. 제 17 절 내지 제 28 절 중 어느 한 절에 있어서,
상기 방법은, 선택된 기판 측정 레시피를 사용하여 기판을 검사하는 단계를 더 포함하는, 방법.
30. 컴퓨터에 의하여 실행되면 제 17 절 내지 제 29 절 중 어느 한 절의 방법을 구현하는 명령이 기록된 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
도 12 는 본 명세서에 개시된 방법 및 흐름을 구현하는 것을 도울 수 있는 컴퓨터 시스템(100)을 예시하는 블록도이다. 컴퓨터 시스템(100)은 정보를 통신하기 위한 버스(102) 또는 다른 통신 매커니즘과, 정보를 처리하기 위하여 버스(102)와 커플링된 프로세서(104)(또는 여러 프로세서들(104 및 105))를 포함한다. 컴퓨터 시스템(100)은 프로세서(104)에 의하여 실행될 정보 및 명령을 저장 및/또는 공급하기 위하여 버스(102)에 커플링되는, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 동적 저장소 디바이스와 같은 메인 메모리(106)를 더 포함할 수 있다. 메인 메모리(106)는 프로세서(104)에 의하여 실행될 명령이 실행되는 도중에 일시적 변수 또는 다른 중간 정보를 저장 및/또는 공급하기 위해서 사용될 수도 있다. 컴퓨터 시스템(100)은 프로세서(104)에 대한 정적 정보 및 명령을 저장 및/또는 공급하기 위하여 버스(102)에 커플링된 판독 전용 메모리(ROM)(108) 또는 다른 정적 저장소 디바이스를 더 포함할 수 있다. 자기적 디스크 또는 광학적 디스크와 같은 저장소 디바이스(110)가 제공될 수 있고 정보 및 명령을 저장 및/또는 공급하기 위하여 버스(102)에 커플링될 수 있다.
컴퓨터 시스템(100)은 정보를 컴퓨터 사용자에게 디스플레이하기 위하여, 버스(102)를 통해서 음극선관(CRT) 또는 평판 또는 터치 패널 디스플레이와 같은 디스플레이(112)에 커플링될 수 있다. 영숫자 키와 다른 키들을 포함하는 입력 디바이스(114)는 정보 및 커맨드 셀렉션을 프로세서(104)로 통신하기 위하여 버스(102)에 커플링된다. 다른 타입의 사용자 입력 디바이스는, 지시 정보와 커맨드 셀렉션을 프로세서(104)로 통신하고 디스플레이(112) 상에서의 커서 움직임을 제어하기 위한, 마우스, 트랙볼, 또는 커서 방향 키와 같은 커서 콘트롤(116)일 수 있다. 이러한 입력 디바이스는 통상적으로 두 개의 축인 제 1 축(예를 들어, x)과 제 2 축(예를 들어, y)에서 2-자유도를 가져서, 디바이스가 평면에서의 위치를 특정하게 한다. 터치 패널(스크린) 디스플레이가 입력 디바이스로서 사용될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세스의 일부는 메인 메모리(106)에 포함된 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 실행하는 프로세서(104)에 응답하여 컴퓨터 시스템(100)에 의해서 수행될 수 있다. 이러한 명령들은 스토리지 디바이스(110)와 같은 다른 컴퓨터-판독가능 매체로부터 메인 메모리(106)로 독출될 수 있다. 메인 메모리(106)에 포함된 명령의 시퀀스를 실행하면, 프로세서(104)는 본 명세서에서 설명되는 프로세스 단계를 수행하게 된다. 메인 메모리(106)에 포함된 명령의 시퀀스를 실행하기 위하여, 다중 처리 장치 내의 하나 이상의 프로세서가 채용될 수 있다. 다른 실시예에서, 소프트웨어 명령 대신에 또는 이와 조합되어 유선 회로부가 사용될 수도 있다. 따라서, 본 명세서의 설명은 하드웨어 회로와 소프트웨어의 임의의 특정한 조합으로 한정되지 않는다.
"컴퓨터-판독가능 매체"라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때 실행되도록 프로세서(104)로 명령을 제공하는 데에 참여하는 임의의 유형의(tangible) 매체를 가리킨다. 이러한 매체는 비-휘발성 미디어, 휘발성 미디어, 및 송신 미디어를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 많은 형태를 취할 수도 있다. 비-휘발성 미디어는 예를 들어, 스토리지 디바이스(110)와 같은 광학적 또는 자기적 디스크를 포함한다. 휘발성 미디어는 메인 메모리(106)와 같은 동적 메모리를 포함한다. 송신 미디어는 동축 케이블, 구리 배선, 및 버스(102)를 포함하는 와이어를 포함하는 광섬유(fiber optics)를 포함한다. 송신 미디어는 무선 주파수(RF) 및 적외선(IR) 데이터 통신 중에 생성되는 것과 같은 음파 또는 광파의 형태를 띨 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 미디어의 공통 형태는, 예를 들어 플로피 디스크, 가요성 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 및 임의의 다른 자기적 매체, 자기-광학적 매체, CD-ROM, DVD, 임의의 다른 광학적 매체, 펀치 카드, 종이 테이프, 홀들의 패턴을 가진 임의의 다른 물리적 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH EPROM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 후술될 반송파, 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 임의의 다른 매체를 포함한다.
다양한 형태의 컴퓨터 판독가능 매체들이 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 실행되도록 프로세서(104)로 운반하는 것에 수반될 수 있다. 예를 들어, 명령들은 처음에 원격 컴퓨터의 디스크 또는 메모리 상에 보유될 수도 있다. 원격 컴퓨터는 명령들을 자신의 동적 메모리 내로 로딩하고 명령들을 모뎀을 사용하여 통신 경로를 통해 전송할 수 있다. 컴퓨터 시스템(100)은 이러한 경로로부터 데이터를 수신하고 데이터를 버스(102)에 실을 수 있다. 버스(102)는 데이터를 메인 메모리(106)로 운반하며, 프로세서(104)는 이로부터 명령들을 취출하고 실행한다. 메인 메모리(106)로부터 수신된 명령들은 프로세서(104)에 의한 실행 이전에 또는 그 이후에 선택적으로 스토리지 디바이스(110)에 저장될 수 있다.
컴퓨터 시스템(100)은 버스(102)에 커플링된 통신 인터페이스(118)를 포함할 수도 있다. 통신 인터페이스(118)는 네트워크(122)에 연결된 네트워크 링크(120)로 양-방향 데이터 통신 커플링을 제공한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(118)는 유선 또는 무선 데이터 통신 연결을 제공할 수 있다. 임의의 이러한 구현형태에서, 통신 인터페이스(118)는 다양한 타입의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림을 운반하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호를 전송하고 수신한다.
네트워크 링크(120)는 통상적으로 하나 이상의 네트워크를 통해 다른 데이터 디바이스로 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(120)는 네트워크(122)를 통해 호스트 컴퓨터(124) 또는 인터넷 서비스 제공자(ISP)(126)에 의하여 작동되는 데이터 장비로 연결을 제공할 수 있다. 이제 ISP(126)는, 현재 일반적으로 "인터넷(128)"이라고 불리는 월드와이드 패킷 데이터 통신 네트워크를 통해 데이터 통신 서비스를 제공한다. 네트워크(122)와 인터넷(128) 양자 모두는 디지털 데이터 스트림을 운반하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호를 사용한다. 컴퓨터 시스템(100)으로의 또는 그로부터의 디지털 데이터를 운반하는, 다양한 네트워크들을 통과하는 신호와 네트워크 링크(120)를 통과하고 통신 인터페이스(118)를 통과하는 신호는 정보를 수송하는 반송파의 예시적인 형태들이다.
컴퓨터 시스템(100)은 네트워크(들), 네트워크 링크(120), 및 통신 인터페이스(118)를 통해서, 메시지를 전송하고 프로그램 코드를 포함하는 데이터를 수신할 수 있다. 인터넷의 예에서, 서버(130)는 애플리케이션 프로그램에 대한 요청된 코드를 인터넷(128), ISP(126), 네트워크(122) 및 통신 인터페이스(118)를 통해 송신할 수 있다. 이러한 다운로드된 애플리케이션 중 하나가 예를 들어 본 명세서의 방법을 구현하기 위한 코드를 제공할 수 있다. 수신된 코드는 수신될 때 프로세서(104)에 의하여 실행되고, 및/또는 추후에 실행되도록 스토리지 디바이스(110), 또는 다른 비-휘발성 스토리지에 저장될 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 시스템(100)은 애플리케이션 코드를 반송파의 형태로 획득할 수 있다.
도 13 은 예시적인 리소그래피 장치를 개략적으로 묘사한다. 이 장치는:
- 방사선의 빔(B)을 조절하기 위한 조명 시스템(IL)을 포함한다. 이러한 특정 케이스에서, 조명 시스템은 방사원(SO);
- 패터닝 디바이스(MA)(예를 들어, 레티클)를 홀딩하기 위한 패터닝 디바이스 홀더가 제공되고 아이템(PS)에 대해 패터닝 디바이스를 정확하게 포지셔닝하기 위한 제 1 포지셔너(PM)에 연결되는 제 1 대상물 테이블(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트-코팅 실리콘 웨이퍼)을 홀딩하기 위한 기판 홀더가 제공되고 아이템(PS)에 대해 기판을 정확하게 포지셔닝하기 위한 제 2 포지셔너(PW)에 연결되는 제 2 대상물 테이블(예를 들어, 마스크 테이블)(WT);
- 패터닝 디바이스(MA)의 조사된 부분을 기판(W)의 타겟 부분(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함함) 상에 이미징하기 위한 투영 시스템(PS)(예를 들어, 굴절형, 반사형 또는 반사굴절형 광학 시스템)을 더 포함한다.
본 명세서에 도시된 것처럼, 장치는 투과형이다(예를 들어, 투과형 마스크를 가짐). 그러나, 일반적으로, 이것은 예를 들어 반사성 타입일 수 있다(반사 마스크를 가짐). 또는, 장치는 전통적인 마스크에 대한 대안으로서 다른 종류의 패터닝 디바이스를 채용할 수도 있다; 그 예에는 프로그래밍가능한 미러 어레이 또는 LCD 매트릭스가 있다.
소스(SO)(예를 들어, 수은 램프 또는 엑시머 레이저)는 방사선의 빔을 생성한다. 이러한 빔이 직접적으로 또는, 예를 들어 빔 확장기와 같은 컨디셔너를 거친 후에 조명 시스템(조명기)(IL)으로 공급된다. 조명기(IL)는 빔 내의 세기 분포의 외부 및/또는 내부 방사상 범위(일반적으로 σ-외부 및 σ-내부라고 각각 불림)를 설정하도록 구성되는 조절기(AD)를 포함할 수 있다. 또한, 조명기(IL)는 일반적으로 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 컴포넌트들을 포함할 것이다. 이러한 방식으로, 패터닝 디바이스(MA)에 충돌하는 빔(B)은 자신의 단면에 요구되는 균일성 및 세기 분포를 가진다.
도 13 에 대하여, 소스(SO)는 리소그래피 장치의 하우징 안에 있을 수 있지만(예를 들어 소스(SO)인 경우에 흔히 그러함), 소스는 리소그래피 장치로부터 떨어져 있을 수 있고, 소스가 생성하는 방사선 빔은 장치 내로 유도된다(예를 들어, 적합한 지향 미러(BD)의 도움으로)는 것에 주의해야 한다; 후자의 시나리오는 소스(SO)가 엑시머 레이저(예를 들어, KrF, ArF 또는 F2 레이징(lasing)에 기초함)인 경우에 흔히 그러하다.
빔(B)은 계속하여 패터닝 디바이스 테이블(MT) 상에 홀딩되는 패터닝 디바이스(MA)에 도달한다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로지르면, 빔(B)은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 빔(B)을 포커싱하는 투영 시스템(PS)을 통과한다. 제 2 포지셔너(PW)(및 간섭계(IF))의 도움을 받아, 예를 들어 빔(B)의 경로에 있는 상이한 타겟부들(C)을 포지셔닝하기 위하여, 기판 테이블(WT)이 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 포지셔너(PM)는, 예를 들어 패터닝 디바이스 라이브러리로부터의 패터닝 디바이스(MA)가 기계적으로 탐색된 이후에, 또는 스캔 동안에, 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 포지셔닝하기 위하여 사용될 수 있다. 일반적으로, 대상물 테이블(MT, WT))의 이동은, 도 13 에 명확하게 도시되어 있지 않은 롱-스트로크 모듈(개략적 포지셔닝) 및 숏-스트로크 모듈(미세 포지셔닝)의 도움을 받아 실현될 것이다.
패터닝 디바이스(예를 들어 마스크(MA)) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 비록 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용 타겟 영역을 점유하지만, 이들은 타겟 영역 사이의 공간(이들은 스크라이브 레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려짐)에 위치될 수도 있다. 마찬가지로, 패터닝 디바이스(예를 들어 마스크(MA)에 두 개 이상의 다이가 제공되는 상황에서는, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수도 있다. 작은 정렬 마커들도 역시 다이에, 그리고 디바이스 피쳐들 사이에 포함될 수 있는데, 이러한 경우 마커는 가능한 한 작고 인접한 피쳐에 비하여 임의의 다른 이미징 또는 프로세스 조건을 요구하지 않는 것이 바람직하다.
도 14 는 예시적인 다른 리소그래피 장치(1000)를 개략적으로 묘사한다. 리소그래피 장치(1000)는:
- 소스 콜렉터 모듈(SO)
- 방사선 빔(B, 예컨대 EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템(조명기)(IL).
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클; MA)를 지지하도록 구성되고 패터닝 디바이스를 정확하게 포지셔닝하도록 구성되는 제 1 포지셔너(positioner; PM)에 연결되는 지지 구조체(예를 들어 마스크 테이블; MT);
- 기판(예를 들어 레지스트-코팅된 웨이퍼; W)을 홀딩하도록 구성되고 기판을 정확하게 포지셔닝하도록 구성되는 제 2 포지셔너(PW)에 연결되는 기판 테이블(예를 들어 웨이퍼 테이블; WT); 및
- 방사 빔(B)에 부여된 패턴을 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어 하나 이상의 다이를 포함함)로 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어 반사 투영 시스템)(PS)을 포함한다.
도시된 것처럼, 장치(1000)는 반사형이다(예를 들어, 반사형 마스크를 채용함). 거의 모든 재료들이 EUV 파장 범위 내에서 흡수형이기 때문에, 패터닝 디바이스가 예를 들어 몰리브덴 및 실리콘의 다중-스택을 포함하는 다중층 반사기를 가질 수 있다는 것에 주목하여야 한다. 일 예에서, 다중-스택 반사기는 몰리브덴 및 실리콘의 40 개의 층 쌍을 가진다. X-선 리소그래피를 사용하여 더 작은 파장도 생성될 수 있다. 거의 모든 재료가 EUV 및 x-선 파장에서 흡수성이기 때문에, 패터닝 디바이스 토포그래피 상의 얇은 층의 패터닝된 흡수 재료(예를 들어, 다중층 반사기의 맨 위에 있는 TaN 흡수기)는 어디에 피쳐들이 인쇄되어야 하거나(양의 레지스트) 또는 인쇄되지 않아야 하는지(음의 레지스트)를 규정한다.
도 14 를 참조하면, 조명기(IL)는 소스 콜렉터 모듈(SO)로부터 극자외(EUV) 방사선 빔을 수광한다. EUV 방사선을 생성하기 위한 방법은, EUV 범위 내에 하나 이상의 방출 라인이 있으면서 재료를 적어도 하나의 원소, 예를 들어 제논, 리튬 또는 주석을 가지는 플라즈마 상태로 변환하는 단계를 포함하지만 반드시 이것으로 제한되는 것은 아니다. 하나의 이러한 방법에서, 흔히 레이저 생성 플라즈마("laser produced plasma; LPP")라고 명명되는 플라즈마는, 연료, 예컨대 사전-방출 요소를 가지는 액적, 스트림, 클러스터를 레이저 빔으로써 조사함으로써 생성될 수 있다. 소스 콜렉터 모듈(SO)은, 연료를 여기하는 레이저 빔을 제공하기 위한, 도 14 에는 도시되지 않는 레이저를 포함하는 EUV 방사선 시스템의 일부일 수도 있다. 결과적으로 얻어지는 플라즈마는, 소스 콜렉터 모듈 내에 배치되는 방사선 수집기에 의하여 수집되는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출한다. 레이저 및 소스 콜렉터 모듈은, 예를 들어 CO2 레이저가 연료 여기를 위한 레이저 빔을 제공하기 위하여 사용되는 경우에 별개의 엔티티들일 수도 있다.
이러한 경우에, 레이저는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않고, 방사선 빔은, 예를 들어 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기를 포함하는 빔 전달 시스템의 도움으로, 레이저로부터 소스 콜렉터 모듈로 전달된다. 다른 경우에, 소스는, 예를 들어 소스가 흔히 DPP 소스라고 명명되는 방전 생산 플라즈마(discharge produced plasma) EUV 발생기인 경우에 소스 콜렉터 모듈의 내장 부품일 수도 있다.
조명기(IL)는 방사선 빔의 각 세기 분포(angular intensity distribution)를 조절하도록 구성되는 조절기를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 조명기(IL)의 퓨필 평면(pupil plane)에서의 세기 분포의 적어도 외측 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 σ-외측 및 σ-내측이라 함)는 조절될 수 있다. 추가적으로, 조명기(IL)는 다면 필드 및 퓨필 미러(facetted field and pupil mirror) 디바이스와 같은 다양한 다른 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 조명기는 방사선 빔이 자신의 단면에서 원하는 균일성 및 세기 분포를 가지도록 조정하기 위하여 사용될 수 있다.
방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 홀딩되는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사하고, 그리고 패터닝 디바이스에 의하여 패터닝된다. 패터닝 디바이스(예를 들어 마스크(MA))로부터 반사된 이후에, 방사선 빔(B)은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 빔을 포커싱하는 투영 시스템(PS)을 통과한다. 제 2 포지셔너(PW) 및 위치 센서(PS2)(예를 들어 간섭측정 측정 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량성 센서)의 도움을 받아, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부들(C)을 포지셔닝하기 위하여, 기판 테이블(WT)이 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 포지셔너(PM) 및 다른 위치 센서(PS1)가 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크(MA))를 방사선 빔(B)에 대한 경로에 대하여 정확하게 포지셔닝하기 위하여 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어 마스크(MA)) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서는, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)이 본질적으로 정지 상태로 유지되는 동안, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴이 한 번에 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광). 그러면, 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)이 X 방향 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.
2. 스캔 모드에서는, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)이 주어진 방향(소위 "스캔 방향")에서 동기되어 스캐닝되는 동안, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블(MT))에 상대적인 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수도 있다.
3. 다른 모드에서는, 프로그램가능 패터닝 디바이스를 홀딩하면서 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블(MT)은 본질적으로 정지 상태로 유지되고, 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟 영역(C) 상에 투영되는 동안에 이동되거나 스캐닝된다. 이러한 모드에서, 일반적으로 펄스화된(pulsed) 방사선 소스가 채용되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 요구될 때, 기판 테이블(WT)의 각 이동 이후에 또는 스캔 도중의 연속적인 방사선 펄스들 사이에서 업데이트된다. 동작의 이러한 모드는 위에서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 미러 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다.
더 나아가, 리소그래피 장치는 2개 이상의 테이블(예를 들어 2개 이상의 기판 테이블, 2개 이상의 패터닝 디바이스 테이블, 및/또는 기판 테이블과 기판이 없는 테이블)을 갖는 유형의 것일 수 있다. 그러한 "다중 스테이지" 디바이스에서, 추가 테이블들은 병렬로 사용될 수 있거나, 또한 하나 이상의 다른 테이블들이 노광을 위해 사용되고 있는 동안 준비 단계들이 하나 이상의 테이블 상에 수행될 수 있다. 트윈 스테이지 리소그래피 장치는, 예를 들어 그 전체 내용이 본 명세서에서 원용에 의해 통합되는 미국 특허 번호 5,969,441 호에서 기술된다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사선(exposure radiation)에 대해 적합하거나 또는 액침액(immersion liquid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대해 적합한, 굴절식, 반사식, 반사 굴절식(catadioptric), 자기식, 전자기식, 및 정전식 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다.
리소그래피 장치는 또한, 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일부분이 상대적으로 높은 굴절률을 가진 액체, 예컨대 물에 의해 커버될 수 있는 유형일 수 있다. 액침액은 또한 예컨대 마스크 및 투영 시스템 사이와 같은 리소그래피 장치 내의 다른 공간에도 가해질 수 있다. 침지 기법은 투영 시스템의 애퍼쳐(numerical aperture)를 증가시키기 위하여 당업계에 알려져 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "침지"라는 용어는, 기판과 같은 구조체가 액체에 잠겨져야 하는 것을 의미하지 않고, 그보다는 노광 동안에 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 위치된다는 것을 의미한다.
본 명세서에 개시된 개념들이 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에서의 디바이스 제조와 함께 사용될 수 있지만, 개시된 개념은 임의의 타입의 리소그래피 이미징 시스템, 예를 들어 실리콘 웨이퍼가 아닌 기판 상의 이미징을 위해서 사용되는 것들과 함께 사용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
"마스크" 또는 "패터닝 디바이스"라는 용어는 본 명세서에서 채용될 때, 인입하는 방사선 빔에 기판의 타겟부 내에 생성될 패턴에 대응하여 패터닝된 단면을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 일반적 패터닝 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석될 수 있다; "광 밸브(light valve)"라는 용어도 역시 이러한 문맥에서 사용될 수 있다. 전통적인 마스크(투과성 또는 반사성; 이진, 위상-천이, 하이브리드 등) 외에, 다른 이러한 패터닝 디바이스들의 예에는 다음이 포함된다:
- 프로그램가능한 미러 어레이. 이러한 디바이스의 일 예는 점탄성 제어층과 반사면을 가지는 매트릭스-어드레스가능한(matrix-addressable) 면이다. 이러한 장치 배후의 기본 원리는 (예컨대) 반사면의 어드레스된 영역이 입사 방사선을 회절된 방사선으로서 반사하는 반면, 어드레스되지 않은 영역은 입사 방사선을 회절되지 않은 방사선으로서 반사한다는 것이다. 적합한 필터를 사용하면, 상기 비회절 방사선은 반사된 빔으로부터 필터링되어, 회절된 방사선만을 남길 수 있다; 이러한 방식으로, 빔은 행렬-어드레싱가능한 면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝되어 간다. 필요한 매트릭스 지정은 적절한 전하 수단들을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 미러 어레이에 대한 더 많은 정보는, 예를 들어 미국 특허 번호 제 5,296,891 호 및 제 5,523,193 호에서 찾을 수 있는데, 이들은 본 명세서에 원용에 의해 통합된다.
- 프로그램가능한 LCD 어레이. 이러한 구성의 예는 미국 특허 제 5,229,872 호에 제공되어 있으며, 이것은 원용에 의해 본 명세서에 원용된다.
"투영 광학기"라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때, 예를 들어 굴절성 광학기, 반사성 광학기, 개구부 및 반사굴절 광학기를 포함하는 다양한 타입의 광학 시스템을 망라하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. "투영 광학기"라는 용어는 방사선의 투영 빔을 총괄하여 또는 개별적으로 지향, 성형, 또는 제어하기 위한 이러한 설계 타입들 중 임의의 것에 따라서 동작하는 컴포넌트들을 더 포함할 수 있다. "투영 광학기"라는 용어는 광학 컴포넌트가 리소그래피 장치의 광로 상의 어디에 위치되는지와 무관하게 리소그래피 장치 내의 임의의 광학 컴포넌트를 포함할 수 있다. 투영 광학기는 방사선이 패터닝 디바이스를 통과하기 이전에 소스로부터의 방사선을 성형, 조절 및/또는 투영하기 위한 광학 컴포넌트, 및/또는 방사선이 패터닝 디바이스를 통과한 이후에 방사선을 성형, 조절 및/또는 투영하기 위한 광학 컴포넌트를 포함할 수 있다. 투영 광학기라고 하면 소스 및 패터닝 디바이스를 일반적으로 제외된다.
비록 광 리소그래피의 콘텍스트에서의 실시예의 사용에 대해 특히 언급해 왔지만, 본 발명이 다른 애플리케이션, 예를 들어 임프린트(imprint) 리소그래피에서 사용될 수도 있고, 콘텍스트가 허용하는 경우 광 리소그래피로 제한되는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 장치의 토포그래피는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 장치의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트의 층에 프레스될 수도 있고, 그 위에서 레지스트는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이들의 조합을 인가함으로써 경화된다. 패터닝 장치는 레지스트가 경화된 후에 레지스트 외부로 이동됨으로써 그 내부에 패턴을 잔류시킨다. 따라서, 임프린트 기술을 사용하는 리소그래피 장치는 통상적으로, 임프린트 템플릿을 홀딩하기 위한 템플릿 홀더, 기판을 홀딩하기 위한 기판 테이블 및 임프린트 템플릿의 패턴이 기판의 층 상에 임프린트될 수 있도록 기판과 임프린트 템플릿 사이의 상대 운동을 유도하기 위한 하나 이상의 액츄에이터를 포함한다.
위의 설명은 한정적인 것이 아니라 예시적인 의도로 제공된다. 따라서, 다음 진술되는 청구항의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 설명된 바와 같은 변경이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.
Claims (28)
- 복수 개의 기판 측정 레시피를 사용하여 획득된 기판 상의 복수 개의 영역에서의 특성의 값에 기초하여, 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 선택된 기판 측정 레시피들의 복수 개의 서브세트의 각각의 서브세트 내에서 레시피 일치도를 결정하는 단계 ― 상기 각각의 서브세트 내에서의 레시피 일치도는 해당 서브세트 중 하나의 기판 측정 레시피에 대한 상기 값과 해당 서브세트 중 다른 기판 측정 레시피에 대한 상기 값 사이의 유사도를 나타내는 것임 ―; 및
상기 레시피 일치도에 기초하여 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 기판 측정 레시피를 선택하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 특성은 오버레이 오차 또는 기판의 상대 위치를 포함하는, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 영역에서 나오는 회절된 방사선을 측정 또는 시뮬레이션함으로써 상기 특성의 값을 획득하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 값을 획득하는 단계는, 상기 영역에서 나오는 회절된 방사선의 두 개의 회절 차수의 진폭들 사이의 차이를 측정 또는 시뮬레이션하는 것을 포함하는, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 영역 각각은 타겟 구조체를 포함하고, 상기 타겟 구조체는 기지의 오버레이 오차 바이어스를 가지는 오버레이된 주기적 구조체를 포함하는, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수 개의 기판 측정 레시피는, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 파장, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 편광, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 영역 내의 타겟, 또는 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 입사각 중에서 선택된 하나 이상의 파라미터에 있어서 상이한, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각각의 상기 서브세트 내에서의 레시피 일치도는, 상기 복수 개의 영역에서 상기 서브세트 중 하나의 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 상기 하나의 기판 측정 레시피에 대해 시뮬레이션된 값들과 상기 복수 개의 영역에서 상기 서브세트 중 다른 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 상기 다른 기판 측정 레시피에 대해 시뮬레이션된 값들의 차이의 함수인, 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 레시피 일치도는 상기 차이의 제곱합의 함수인, 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 레시피 일치도는 공분산인, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각각의 상기 서브세트 내에서의 레시피 일치도는, 상기 복수 개의 영역에서 상기 서브세트 중 하나의 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 상기 하나의 기판 측정 레시피에 대해 시뮬레이션된 값들과 상기 복수 개의 영역에서 상기 서브세트 중 다른 기판 측정 레시피에 의해 측정되거나 상기 다른 기판 측정 레시피에 대해 시뮬레이션된 값들 사이의 회귀(regression)의 함수인, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각각의 상기 서브세트 내에서의 레시피 일치도는 오버레이 오차의 값들의 코사인 유사도 및 유클리드 거리의 함수인, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판 측정 레시피를 선택하는 단계는, 공통인 기판 측정 레시피를 가지는 모든 서브세트 내에서 레시피 일치도의 합을 계산하는 것을 포함하는, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판 측정 레시피를 선택하는 단계는, 상기 레시피 일치도에 기초하여 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 기판 측정 레시피를 제거하는 것을 포함하는, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 방법은, 하나 이상의 검출가능성 기준을 만족시키지 않는 기판 측정 레시피를 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 방법은, 선택된 기판 측정 레시피를 사용하여 기판을 검사하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 레시피 일치도를 결정하기 이전에, 기판 측정 레시피의 검출가능성을 결정하는 단계, 및 상기 기판 측정 레시피에 대한 검출가능성이 임계치를 넘으면, 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 해당 기판 측정 레시피를 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 복수 개의 기판 측정 레시피 중 하나의 기판 측정 레시피와 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중 나머지 기판 측정 레시피들 각각 사이의 레시피 일치도를 결정하는 단계;
상기 레시피 일치도의 함수를 계산하는 단계;
상기 함수가 기준을 만족시키면 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 상기 하나의 기판 측정 레시피를 제거하는 단계; 및
종결 조건이 만족될 때까지 상기 결정하는 단계, 계산하는 단계 및 제거하는 단계를 반복하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 레시피 일치도는 상기 복수 개의 기판 측정 레시피를 사용하여 획득된 기판 상의 복수 개의 영역에서의 특성의 값으로부터 결정되는, 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 특성은 오버레이 오차 또는 기판의 상대 위치인, 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 값은 상기 영역에서 나오는 회절된 방사선을 측정 또는 시뮬레이션함으로써 획득되는, 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 값은 상기 영역에서 나오는 회절된 방사선의 두 개의 회절 차수의 진폭들 사이의 차이를 측정 또는 시뮬레이션함으로써 획득되는, 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 영역 각각은 타겟 구조체를 포함하고, 상기 타겟 구조체는 기지의 오버레이 오차 바이어스를 가지는 오버레이된 주기적 구조체를 포함하는, 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 복수 개의 기판 측정 레시피는, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 파장, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 편광, 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 영역 내의 타겟, 또는 상기 값을 얻어내기 위해 측정 또는 시뮬레이션에서 사용되는 방사선의 입사각 중에서 선택된 하나 이상의 파라미터에 있어서 상이한, 방법. - 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
상기 방법은 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중 잔여 기판 측정 레시피를 사용하여 기판을 검사하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 삭제
- 컴퓨터에 의하여 실행될 때 제 1 항, 제 2 항, 제 17 항 또는 제 18 항의 방법을 구현하는 명령이 기록된 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
- 기판 측정 장치로서,
복수 개의 기판 측정 레시피를 저장하도록 구성되는 저장소, 및
프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는:
복수 개의 기판 측정 레시피를 사용하여 획득된 기판 상의 복수 개의 영역에서의 특성의 값에 기초하여, 상기 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 선택된 기판 측정 레시피들의 복수 개의 서브세트의 각각의 서브세트 내에서 레시피 일치도를 결정하고 ― 상기 각각의 서브세트 내에서의 레시피 일치도는 해당 서브세트 중 하나의 기판 측정 레시피에 대한 상기 값과 해당 서브세트 중 다른 기판 측정 레시피에 대한 상기 값 사이의 유사도를 나타내는 것임 ―;
상기 복수 개의 기판 측정 레시피 사이의 상기 레시피 일치도에 기초하여 복수 개의 기판 측정 레시피 중에서 하나 이상의 기판 측정 레시피를 선택하도록 구성되는, 기판 측정 장치. - 제 27 항에 있어서,
상기 기판 측정 장치는,
복수 개의 타겟 구조체를 가지는 기판을 위한 지지체 - 각각의 타겟 구조체는 기지의 오버레이 오차 바이어스를 가지는 오버레이된 주기적 구조체를 포함함-; 및
각각의 타겟 구조체를 조명하고 각각의 타겟 구조체에 의해 회절되는 방사선을 검출하도록 구성되는 광학 시스템을 더 포함하는, 기판 측정 장치.
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