KR102349124B1 - 측정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 방법은 패터닝 공정을 이용하여 기판 상에 형성될 패턴의 윤곽의 시뮬레이션(710)을 획득하는 것, 패턴의 시뮬레이션된 윤곽(710) 상의 평가 포인트(740)의, 패턴을 위한 디자인 레이아웃(700) 상의 대응하는 평가 포인트(730)의 위치와 공간적으로 관련된 위치를 결정하는 것, 및 시뮬레이션된 윤곽(710) 상의 평가 포인트(740)의 위치와 디자인 레이아웃(700) 상의 대응하는 평가 포인트(730)의 위치 사이의 공간 베어링에 대응하는 전자 정보를 생성하는 것을 포함하며, 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지(720) 상의 평가 포인트(760)의 위치를 결정하기 위하여 구성되고, 측정된 이미지(720) 상의 평가 포인트(760)는 디자인 레이아웃(700) 상의 대응하는 평가 포인트(730)와 공간적으로 관련된다.

Description

측정 방법 및 장치

본 출원은 2017년 6월 6일자 미국출원 제62/515,921호의 우선권을 주장하며, 이 출원의 내용은 전체적으로 본 명세서에서 인용 참조된다.

본 발명은 측정 방법 및 측정 장치에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판 상으로, 통상적으로는 기판의 타겟 부분 상으로 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클로 지칭되는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판 (예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 다이의 부분, 한 개 또는 수 개의 다이를 포함하는) 타겟 부분 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 전형적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응 물질(레지스트)의 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 이루어진다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 부분들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟 부분 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각 타겟 부분이 조사(irradiate)되는, 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향 ("스캐닝" 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 또는 역-평행 방향으로 기판을 동시에 스캐닝함으로써 각 타겟 부분이 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다. 패턴을 기판 상으로 임프린팅 (imprinting)함으로써 패턴을 패터닝 디바이스로부터 기판으로 전사시킬 수도 있다.

반도체 디바이스와 같은 제조 디바이스는 전형적으로 디바이스의 다양한 피처 및 다수의 층을 형성하기 위해 다수의 제조 공정을 사용하여 기판 (예를 들어, 반도체 웨이퍼)을 처리하는 것을 포함한다. 이러한 층 및 피처는 전형적으로, 예를 들어 증착, 리소그래피, 에칭, 화학-기계적 연마 및 이온 주입을 사용하여 제조되고 처리된다. 다수의 디바이스가 기판 상의 복수의 다이 상에 제조될 수 있으며 이후 개별 장치로 분리될 수 있다. 이 디바이스 제조 공정은 패터닝 공정으로 간주될 수 있다. 패터닝 공정은 패턴을 기판 상에 제공하기 위해 리소그래피 장치를 사용하는 광학 및/또는 나노임프린트 리소그래피와 같은 패터닝 단계를 포함하지만, 현상 장치에 의한 레지스트 현상, 베이킹 툴을 이용한 기판의 베이킹, 에칭 장치를 사용한 패턴의 에칭 등과 같은 하나 이상의 관련 패턴 처리 단계를 선택적으로 포함한다. 또한, 하나 이상의 계측 공정이 전형적으로 패터닝 공정에 포함된다.

계측 공정은 패터닝 공정 동안 다양한 단계에서 사용되어 공정을 모니터링하고 제어한다. 예를 들어, 계측 공정은 패터닝 공정 동안 기판 상에 형성된 피처의 상대 위치 (예를 들어, 레지스트레이션(registration), 오버레이, 정렬 등) 또는 치수 (예를 들어, 선폭, 임계 치수(CD), 두께, 등)와 같은, 기판의 하나 이상의 특성을 측정하기 위하여 사용되며, 따라서 예를 들어, 패터닝 공정의 성능은 하나 이상의 특성으로부터 결정될 수 있다. 하나 이상의 특성이 허용되지 않는 것인 경우 (예를 들어, 특성(들)에 대한 예정 범위를 벗어난 경우), 패터닝 공정에 의하여 제조된 추가 기판이 허용 가능한 특성(들)을 갖도록 하나 이상의 특성의 측정치는 패터닝 공정의 하나 이상의 매개변수를 변경하는데 사용될 수 있다.

리소그래피 및 기타 패터닝 공정 기술의 발전으로, 기능 요소의 크기는 지속적으로 감소하고 있는 반면, 디바이스 당 트랜지스터와 같은 기능 요소의 양은 수십 년에 걸쳐 꾸준히 증가하고 있다. 한편, 오버레이, 임계 치수(CD) 등의 관점에서 정확성의 요구 조건은 점점 더 엄격해지고 있다. 오버레이 오차, CD 오차 등과 같은 오차는 패터닝 공정에서 필연적으로 생성될 것이다. 예를 들어, 이미징 오차는 광학 수차, 패터닝 디바이스 가열, 패터닝 디바이스 오차 및/또는 기판 가열로부터 생성될 수 있으며, 예를 들어 오버레이 오차, CD 오차 등의 측면에서 특징지어질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 오차는 에칭, 현상, 베이크 등에서와 같은 패터닝 공정의 다른 부분에 도입될 수 있으며, 유사하게는 예를 들어 오버레이 오차, CD 오차 등의 측면에서 특징지어질 수 있다. 오차는 디바이스의 기능 고장 또는 기능 디바이스의 하나 이상의 전기적 문제를 포함하여, 장치의 기능적인 면에서 문제를 직접 야기할 수 있다.

위에서 언급된 바와 같이, 패터닝 공정에서, 예를 들어 공정 제어 및 검증을 위해 생성된 구조체를 자주 측정하는 것이 바람직하다. 구조체의 하나 이상의 매개변수, 예를 들어 구조체의 임계 치수, 기판 내에 또는 기판 상에 형성된 연속 층들 사이의 오버레이 오차 등은 전형적으로 측정되거나 결정된다. 패터닝 공정에서 형성된 미세 구조체의 측정을 진행하기 위한 다양한 기술이 있다. 주사 전자 현미경(SEM)을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 이러한 측정을 위한 다양한 툴이 공지되어 있으며, 이들은 임계 치수(CD)를 측정하기 위해 종종 사용된다. SEM은 고분해능을 갖고 있으며, 약 30 ㎚ 이하, 20 ㎚ 이하, 10 ㎚ 이하 또는 5 ㎚ 이하의 피처를 해결할 수 있다. 반도체 디바이스의 SEM 이미지는 종종 반도체 팹(fab)에서 사용되어 디바이스 레벨에서 어떤 상황이 일어나고 있는지 관찰한다.

(예를 들어, 디바이스 구조체의 SEM 이미지에서 추출된 것과 같은) 측정 정보는 공정 모델링, (재교정을 비롯한) 기존 모델 교정, 결함 검출, 추정, 특성화 또는 분류, 수율 추정, 공정 제어 또는 모니터링 등을 위하여 사용될 수 있다.

실시예에서, 패터닝 공정을 이용하여 기판 상에 형성될 패턴의 윤곽의 시뮬레이션을 획득하는 것; 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의, 패턴을 위한 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치와 공간적으로 관련된 위치를 하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여 결정하는 것; 및 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 공간 베어링에 대응하는 전자 정보를 하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여 생성하는 것을 포함하는 방법에 제공되며, 여기서 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 결정하기 위하여 구성되고, 측정된 이미지 상의 평가 포인트는 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트와 공간적으로 관련된다.

실시예에서, 패터닝 공정을 이용하여 기판 상에 형성될 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 패턴을 위한 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 베어링에 대응하는 전자 정보를 획득하는 것; 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지를 획득하는 것; 패턴의 적어도 일부의, 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트와 공간적으로 관련된 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여 그리고 공간 베어링 정보에 기초하여 결정하는 것; 및 결정된 위치에 기초하여 공간 매개변수 정보를 출력하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.

본 발명의 양태에서, 디바이스 패턴이 패터닝 공정을 이용하여 일련의 기판에 적용되는 디바이스 제조 방법이 제공되며, 본 방법은 본 명세서 내에서 설명된 방법을 이용하는 패터닝 공정을 이용하여 형성된 패터닝된 구조체를 평가하는 것 및 본 방법의 결과에 따라 하나 이상이 기판에 대해 패터닝 공정을 제어하는 것을 포함한다. 실시예에서, 패터닝된 구조체는 기판들 중 적어도 하나의 기판 상에 형성되며, 본 방법은 본 방법의 결과에 따라 이후 기판에 대한 패터닝 공정을 제어하는 것을 포함한다.

본 발명의 양태에서, 프로세서가 본 명세서 내에서 설명된 방법의 수행을 야기하게 하도록 구성된 기계 판독 가능한 명령어를 포함하는 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.

본 발명의 양태에서, 검사 시스템이 제공된다. 검사 시스템은 본 명세서에서 설명된 바와 같은 검사 장치; 및 본 명세서에서 설명된 바와 같은 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 분석 엔진을 포함한다. 실시예에서, 검사 장치는 전자 빔 검사 장치를 포함한다. 실시예에서, 시스템은 방사선 빔을 변조하기 위해 패터닝 디바이스를 유지하도록 구성된 지지 구조체 및 변조된 방사선 빔을 방사선 감응 기판 상으로 투영하도록 배치된 투영 광학 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 더 포함한다.

실시예가 이제 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1은 리소그래피 장치의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 리소그래피 셀 또는 클러스터의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 주사 전자 현미경(SEM)의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4는 전자 빔 검사 장치의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다.
도 5는 패터닝 공정의 적어도 일부를 모델링 및/또는 시뮬레이션하기 위한 예시적인 플로우 차트를 도시하고 있다.
도 6은 모델 교정을 위한 플로우 차트를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 방법의 실시예에 따라 분석된 패턴의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다.
도 8은 평가 포인트(EP) 분석 방법을 위한 예시적인 플로우 차트를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 방법의 실시예에 따라 분석된 패턴의 일부의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 방법의 실시예에 따라 분석된 패턴의 일부의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다.

실시예를 상세하게 설명하기 전에, 실시예가 실행될 수 있는 예시적인 환경을 제공하는 것이 유익하다.

도 1은 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 도시하고 있다. 본 장치는 본 장치는 방사선 빔(B) (예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 조정(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되며, 소정 매개변수에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제1 포지셔너(PM)에 연결되어 있는 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판 (예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되며, 소정 매개변수에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제2 포지셔너(PW)에 연결되어 있는 기판 테이블 (예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함하는) 타겟 부분(C) 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템 (예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함하고 있다.

조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 유형의 광학 구성 요소들, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 구성 요소들을 포함할 수 있다.

패터닝 디바이스 지지 구조체는 패터닝 디바이스의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 패터닝 디바이스 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술을 이용할 수 있다. 패터닝 디바이스 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동 가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 패터닝 디바이스 지지 구조체는 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 용어 "레티클" 또는 "마스크"의 임의의 사용은 더욱 일반적인 용어 "패터닝 디바이스"와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "패터닝 디바이스"는 기판의 타겟 부분에 패턴을 생성하기 위해서 방사선 빔의 횡단면에 패턴을 부여하는 데 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 패턴이 위상-변위 피처(phase-shifting feature) 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟 부분 내의 원하는 패턴에 정확하게 대응하지 않을 수도 있다는 점이 주목되어야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이, 타겟 부분에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 대응할 것이다.

패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예는 마스크, 프로그램 가능한 미러 어레이, 및 프로그램 가능한 LCD 패널을 포함하고 있다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 이진(binary)형, 교번 위상-변위 및 감쇠 위상-변위와 같은 마스크 유형뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 유형을 포함하고 있다. 프로그램 가능한 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열체를 이용하며, 소형 미러들 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사하도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 미러는 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "투영 시스템"은 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자에 대하여 적절하게 굴절, 반사, 반사 굴절(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전 광학 시스템, 또는 그들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 유형의 투영 시스템을 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 명세서 내에서의 용어 "투영 렌즈"의 임의의 사용은 더욱 일반적인 용어 "투영 시스템"과 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에 도시된 바와 같이, 본 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 사용하는) 투과형이다. 대안적으로, 본 장치는 (예를 들어, 위에서 언급된 바와 같은 유형의 프로그램 가능한 미러 어레이를 사용하거나, 반사 마스크를 사용하는) 반사형일 수 있다.

리소그래피 장치는 2개 (이중 스테이지) 이상의 테이블 (예를 들어, 2개 이상의 기판 테이블, 개 이상의 패터닝 디바이스 지지 구조체, 또는 기판 테이블과 계측 테이블)을 갖는 유형일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기계에서, 추가 테이블이 동시에 사용될 수 있거나, 하나 이상의 다른 테이블이 패턴 전사를 위해 사용되는 동안 준비 단계가 하나 이상의 테이블에서 수행될 수 있다.

리소그래피 장치는 또한 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 적어도 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예를 들어 물로 덮일 수 있는 유형일 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키기 위한 침지 기술은 당 업계에서 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 용어 "침지"는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 잠겨야만 한다는 것을 의미하는 것이라기보다는, 단지 노광 중에 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓인다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 소스가 엑시머 레이저인 경우, 소스 및 리소그래피 장치는 별개의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 미러 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 나아간다. 다른 경우, 예를 들어 소스가 수은 램프인 경우, 소스는 리소그래피 장치의 일체로 된 부분일 수 있다. 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템으로서 지칭될 수 있다.

일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하기 위한 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외부 및/또는 내부 반경 방향 범위(통상적으로, 각각 외부-σ 및 내부-σ로 각각 지칭됨)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 적분기(integrato; IN)와 콘덴서(CO) 같은, 다양한 다른 구성 요소를 포함할 수 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 횡단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 조절하는데 사용될 수 있다.

방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되는 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)를 가로지른 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 투영 시스템은 방사선 빔을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 집속한다. 제2 포지셔너(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 2-D 인코더 또는 정전용량 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WTa)은 예를 들어 상이한 타겟 부분(C)을 방사선 빔(B)의 경로 내에 위치시키기 위하여 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1 포지셔너(PM) 및 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔 중에 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크)(MT)의 이동은 장-스트로크 모듈(long-stroke module: 개략적인 위치 결정) 및 단-스트로크 모듈(short-stroke module: 세밀한 위치 결정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이 모듈들은 제1 포지셔너(PM)의 일부를 형성한다. 유사하게, 기판 테이블(WTa)의 이동은 장-스트로크 모듈 및 단-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이 모듈들은 제2 포지셔너(PW)의 일부를 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 단-스트로크 액추에이터에만 연결될 수 있거나, 고정될 수 있다.

패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같은 기판 정렬 마크가 전용(dedicated) 타겟 부분들을 점유하고 있지만, 이 마크들은 타겟 부분들 사이의 공간들 내에 위치될 수 있다 (이 마크는 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다). 이와 유사하게, 하나보다 많은 다이가 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 제공되는 상황에서, 마스크 정렬 마크는 다이들 사이에 위치될 수 있다. 소형 정렬 마커는 또한 디바이스 피처들 중 다이 내에 포함될 수 있으며, 이 경우 마커들이 가능한 한 작고 인접한 피처들과 임의의 상이한 패터닝 또는 다른 공정 조건을 필요로 하지 않는다는 것이 바람직하다. 정렬 마커를 검출하는 정렬 시스템의 실시예가 아래에서 더 설명된다.

도시된 장치는 다음의 모드들 중 적어도 하나에서 사용될 수 있다:

- 스텝 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)와 기판 테이블(WTa)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한 번에 타겟 부분(C) 상으로 투영된다 (즉, 단일 정적 노광). 기판 테이블(WTa)은 그후 상이한 타겟 부분(C)이 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 이동된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광 시에 이미징되는 타겟 부분(C)의 크기를 제한한다.

- 스캔 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)와 기판 테이블(WTa)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 동안에 동시에 스캐닝된다 (즉, 단일 동적 노광). 패터닝 디바이스 지지체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WTa)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 (축소) 확대 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광 시 타겟 부분의 (비스캐닝 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟 부분의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.

- 또 다른 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 동안 기판 테이블(WTa)은 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사선 소스(pulsed radiation source)가 이용되며, 프로그램 가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WTa)의 매 이동 후, 또는 스캔 동안의 연속적인 방사선 펄스 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 유형의 프로그램 가능한 미러 어레이와 같은 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크리스(maskless) 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다.

위에서 설명된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 이용될 수도 있다.

리소그래피 장치(LA)는 2개의 테이블(WTa, WTb) (예를 들어, 2개의 기판 테이블), 및 테이블이 교환될 수 있는 2개의 스테이션 -노광 스테이션 및 측정 스테이션-을 갖는 소위 듀얼 스테이지 유형이다. 예를 들어, 하나의 테이블 상의 기판이 노광 스테이션에서 노광되고 있는 동안, 또 다른 기판이 측정 스테이션에서 다른 기판 테이블 상으로 로딩(load)될 수 있으며, 다양한 준비 단계가 수행된다. 준비 단계는 레벨 센서(LS)를 이용하여 기판의 표면 제어를 맵핑(mapping)하는 것 및 정렬 센서(AS)를 이용하여 기판 상의 정렬 마커의 위치를 측정하는 것을 포함할 수 있으며, 양 센서는 기준 프레임(RF)에 의해 지지되어 있다. 위치 센서(IF)가 노광 스테이션뿐 아니라 측정 스테이션에 있는 동안 테이블의 위치를 측정할 수 없는 경우, 양 스테이션에서 테이블의 위치들이 추적될 수 있도록 하기 위하여 제2 위치 센서가 제공될 수 있다. 또 다른 예서, 하나의 테이블 상의 기판이 노광 스테이션에서 노광되고 있는 동안, 기판이 없는 또 다른 테이블은 측정 스테이션에서 대기한다(여기서 선택적으로 측정 활동이 발생할 수 있다). 이 다른 테이블은 하나 이상의 측정 디바이스를 갖고 있으며, 선택적으로 다른 툴 (예를 들어, 세정 장치)을 가질 수 있다. 기판이 노광을 완료한 경우, 기판이 없는 테이블은 노광 스테이션으로 이동하여 예를 들어 측정을 수행하고, 기판을 갖는 테이블은 기판이 언로딩되고 또 다른 기판이 로딩되는 위치 (예를 들어, 측정 스테이션)로 이동한다. 이 다중-테이블 배열체는 본 장치의 처리량의 상당한 증가를 가능하게 한다.

도 2에 나타나 있는 바와 같이, 리소그래피 장치(LA)는 때때로 리소셀(lithocell) 또는 리소클러스터라고도 지칭되는 리소그래피 셀(LC)의 일부를 형성하며, 이는 또한 기판 상에 하나 이상의 노광 전 공정 및 노광 후 공정을 수행하기 위한 장치들을 포함하고 있다. 통상적으로, 이 장치들은 레지스트 층을 증착시키기 위한 하나 이상의 스핀 코터(SC), 패터닝된 레지스트를 현상하기 위한 하나 이상의 현상기(developer: DE), 하나 이상의 냉각 플레이트(CH) 및 하나 이상의 베이크 플레이트(BK)를 포함하고 있다. 기판 핸들러 또는 로봇(RO)이 입력/출력 포트(I/O1, I/O2)로부터 기판을 집어 올리고, 기판을 상이한 공정 디바이스들 사이에서 이동시키며, 기판을 리소그래피 장치의 로딩 베이(loading bay)(LB)로 전달한다. 흔히 집합적으로 트랙으로 지칭되는 이 디바이스들은, 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어하는 감독 제어 시스템 (supervisory control system: SCS)에 의해 자체 제어되는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있다. 따라서, 처리량과 처리 효율성을 최대화하기 위해 상이한 장치가 작동될 수 있다.

패터닝 공정에 의하여 처리된 (예를 들어, 노광된) 기판이 정확하게 그리고 일관되게 처리되는 것을 가능하게 하기 위하여, 후속한 층들 간의 오버레이 오차, 라인 두께, 임계 치수(CD) 등과 같은 1 이상의 특성을 측정하도록 처리된 기판을 검사하는 것이 바람직하다. 오차가 검출되는 경우, 예를 들어, 패터닝 공정의 디자인을 변경하는 것 또는 패터닝 공정을 디자인하기 위한 툴을 변경하는 것, 실행 패터닝 공정을 제어하는 것 등에 관하여 패터닝 공정에 대한 조정이 이루어질 수 있다.

검사 장치는 이러한 측정을 위하여 사용될 수 있다. 검사 장치는 기판의 하나 이상의 특성을 결정하는 데 사용되며, 특히 상이한 기판들 또는 동일한 기판의 상이한 층들의 하나 이상의 특성이 층마다 및/또는 기판에 걸쳐 및/또는 상이한 기판에 걸쳐, 예를 들어 기판마다 어떻게 변하는지를 결정하는 데 사용된다. 검사 장치는 리소그래피 장치(LA) 또는 리소셀(LC)에 통합될 수 있으며, 또는 독립형 디바이스(stand-alone device)일 수 있다.

기판의 하나 이상의 특성을 결정하기 위한 검사 장치는 다양한 상이한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 검사 장치는 기판을 조명하고 기판에 의해 재지향된 방사선을 검출하기 위해 광자 전자기 방사선을 이용할 수 있으며; 이러한 검사 장치는 명시야 검사 장치로 지칭될 수 있다. 명시야 검사 장치는 예를 들어 150 내지 900 ㎚ 범위의 파장을 갖는 방사선을 이용할 수 있다. 검사 장치는 이미지 기반, 즉 기판의 이미지를 촬영하는 것 및/또는 회절 기반, 즉 회절 방사선의 세기를 측정하는 것일 수 있다. 검사 장치는 제품 피처 (예를 들어, 기판을 사용하여 형성될 집적 회로의 피처 또는 마스크의 피처)를 검사하고 및/또는 특정 측정 타겟 (예를 들어, 오버레이 타겟, 초점/선량 타겟, CD 게이지 패턴 등)을 검사할 수 있다.

예를 들어, 반도체 웨이퍼의 검사는 흔히 광학계 기반 서브 해상도 툴 (명 시야 검사)로 수행된다. 그러나 일부 경우에 측정될 특정 피처가 너무 작아 명시야 검사를 사용하여 효과적으로 측정될 수 없다. 예를 들어, 반도체 디바이스의 피처에서의 결함의 명시야 검사는 어려울 수 있다. 더욱이, 시간이 지남에 따라, 패터닝 공정을 사용하여 이루어지는 피처 (예를 들어, 리소그래피를 사용하여 제조된 반도체 피처)는 더 작아지고 있으며, 많은 경우에 피처의 밀도 또한 증가하고 있다. 따라서, 보다 높은 해상도의 검사 기술이 사용되고 요구된다. 검사 기술의 예는 전자 빔 검사이다. 전자 빔 검사는 검사될 기판 상의 작은 스폿에 전자의 빔을 집속시키는 것을 포함한다. 이미지는 검사된 기판의 영역에 걸쳐 빔과 기판 사이의 상대 이동 (이하, 전자 빔을 스캐닝하는 것으로 지칭됨)을 제공하고 전자 검출기로 이차 및/또는 후방 산란된 전자를 수집함으로써 형성된다. 이미지 데이터는 그후 처리되어, 예를 들어 결함을 식별한다.

따라서, 실시예에서, 검사 장치는 노광되거나 기판 상에 전사된 구조체 (예를 들어, 집적 회로와 같은, 디바이스의 일부 또는 전체 구조체)의 이미지를 생성하는 전자 빔 검사 장치 (예를 들어, 주사 전자 현미경(SEM)과 동일하거나 유사)일 수 있다. 도 3은 전자 빔 검사 장치(200)의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 전자 소스(201)로부터 방출된 일차 전자 빔(202)은 콘덴서 렌즈(203)에 의해 집중되며, 그후 빔 편향기(204), ExB 편향기(205) 및 대물 렌즈(206)를 통과하여 초점에서 기판 테이블(101) 상의 기판(100)을 조사한다.

기판(100)이 전자 빔(202)으로 조사되면, 이차 전자가 기판(100)으로부터 생성된다. 이차 전자는 ExB 편향기(205)에 의해 편향되며 이차 전자 검출기(207)에 의해 검출된다. 2차원 전자 빔 이미지는, 예를 들어 빔 편향기(204)에 의한 전자 빔의 2차원 스캐닝과 동기하여, 또는 X 방향 또는 Y 방향으로의 빔 편향기(204)에 의한 전자 빔(202)의 반복적인 스캐닝과 함께 X 방향 또는 Y 방향 중 다른 방향으로의 기판 테이블(101)에 의한 기판(100)의 연속적인 이동과 동기하여 샘플로부터 생성된 전자를 검출함으로써 획득될 수 있다. 따라서, 실시예에서, 전자 빔 검사 장치는 전자 빔이 전자 빔 검사 장치에 의해 제공될 수 있는 각도 범위 (예를 들어, 편향기(204)가 전자 빔(202)을 제공할 수 있는 각도 범위)에 의해 한정된 전자 빔에 대한 시계를 갖는다. 따라서, 시야의 공간 범위는 전자 빔의 각도 범위가 표면에 충돌할 수 있는 공간 범위이다 (여기서 표면은 정지 상태이거나 필드에 대해 이동할 수 있다).

이차 전자 검출기(207)에 의해 검출된 신호는 아날로그/디지털(A/D) 변환기(208)에 의해 디지털 신호로 변환되며, 디지털 신호는 이미지 처리 시스템(300)으로 전송된다. 실시예에서, 이미지 처리 시스템(300)은 메모리(303)를 갖고 있어 처리 유닛(304)에 의해 처리하기 위해 디지털 이미지의 전부 또는 일부를 저장할 수 있다. 처리 유닛(304) (예를 들어, 특별히 디자인된 하드웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합 또는 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체)은 디지털 이미지를 디지털 이미지를 나타내는 데이터 세트로 변환 또는 처리하도록 구성된다. 실시예에서, 처리 유닛(304)은 본 명세서에서 설명된 방법의 실행을 야기하도록 구성되거나 프로그래밍되어 있다. 또한, 이미지 처리 시스템(300)은 디지털 이미지 및 대응하는 데이터 세트를 참조 데이터베이스에 저장하도록 구성된 저장 매체(301)를 가질 수 있다. 디스플레이 디바이스(302)는 이미지 처리 시스템(300)과 연결될 수 있으며, 따라서 조작자는 그래픽 사용자 인터페이스의 도움으로 장비의 필요한 동작을 수행할 수 있다.

도 4는 검사 장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 이 시스템은 샘플 스테이지(88) 상의 (기판과 같은) 샘플(90)을 검사하는데 사용되며, 하전 입자 빔 발생기(81), 콘덴서 렌즈 모듈(82), 프로브 형성 대물 렌즈 모듈(83), 하전 입자 빔 편향 모듈(84), 이차 하전 입자 검출기 모듈(85) 및 이미지 형성 모듈(86)을 포함하고 있다.

하전 입자 빔 발생기(81)는 일차 하전 입자 빔(91)을 생성한다. 콘덴서 렌즈 모듈(82)은 생성된 일차 하전 입자 빔(91)을 집광(condense)한다. 프로브 형성 대물 렌즈 모듈(83)은 집광된 일차 하전 입자 빔을 하전 입자 빔 프로브(92)에 집속시킨다. 하전 입자 빔 편향 모듈(84)은 샘플 스테이지(88) 상에 고정된 샘플(90) 상의 관심 대상 영역의 표면을 가로질러, 형성된 하전 입자 빔 프로브(92)를 스캔한다. 실시예에서, 하전 입자 빔 발생기(81), 콘덴서 렌즈 모듈(82) 및 프로브 형성 대물 렌즈 모듈(83) 또는 이들의 동등한 디자인, 대안 또는 이들의 임의의 조합은 스캔 하전 입자 빔 프로브(92)를 생성하는 하전 입자 빔 프로브 발생기를 함께 형성한다.

이차 하전 입자 검출 신호(94)를 생성하기 위해 하전 입자 빔 프로브(92)에 의해 충격을 받을 때 이차 하전 입자 검출기 모듈(85)은 샘플 표면으로부터 방출된 이차 하전 입자(93) (아마도 또한 샘플 표면으로부터 다른 반사되거나 산란된 하전 입자와 함께)를 검출한다. 이미지 형성 모듈(86) (예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)은 이차 하전 입자 검출기 모듈(85)과 결합되어 이차 하전 입자 검출기 모듈(85)로부터 이차 하전 입자 검출 신호(94)를 수신하며 그에 따라 적어도 하나의 스캔 이미지를 형성한다. 실시예에서, 이차 하전 입자 검출기 모듈(85) 및 이미지 형성 모듈(86) 또는 이들의 동등한 디자인, 대안 또는 이들의 임의의 조합은 함께 이미지 형성 장치를 형성하며, 이 이미지 형성 장치는 하전 입자 빔 프로브(92)에 의하여 충격(bombarded)을 받은 샘플(90)로부터 방출된 검출 이차 하전 입자로부터 스캔 이미지를 형성한다.

실시예에서, 모니터링 모듈(87)은 이미지 형성 장치의 이미지 형성 모듈(86)에 결합되어 패터닝 공정을 모니터링, 제어하고 및/또는 이미지 형성 모듈(86)로부터 수신된 샘플(90)의 스캔 이미지를 이용하여 패터닝 공정 디자인, 제어, 모니터링 등을 위한 매개변수를 도출한다. 따라서, 실시예에서, 모니터링 모듈(87)은 본 명세서에 설명된 방법의 실행을 야기하도록 구성되거나 프로그램된다. 실시예에서, 모니터링 모듈(87)은 컴퓨팅 디바이스를 포함하고 있다. 실시예에서, 모니터링 모듈(87)은 본 명세서에서 기능을 제공하고 모니터링 모듈(87)을 형성하거나 그 내에 배치된 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램을 포함하고 있다.

실시예에서, 기판을 검사하기 위해 프로브를 사용하는 도 3의 전자 빔 검사 툴과 같이, 도 4의 시스템에서의 전자 전류는 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같은 CD SEM에 비해 상당히 크며, 따라서 검사 속도가 빨라질 수 있도록 프로브 스폿이 충분히 커야 한다. 그러나 큰 프로브 스폿 때문에 CD SEM에 비해 해상도가 높지 않을 수 있다.

예를 들어, 도 3 및/또는 도 4의 시스템으로부터의 SEM 이미지는 이미지 내의, 디바이스 구조체를 나타내는 대상물의 에지를 설명하는 윤곽을 추출하도록 처리될 수 있다. 이 윤곽은 그후 전형적으로 사용자 한정 컷-라인(cut-line)에서 CD와 같은 메트릭(metrics)을 통해 정량화된다. 따라서, 전형적으로, 디바이스 구조체의 이미지는 추출된 윤곽 또는 이미지들 사이의 간단한 픽셀 차이에서 측정된 에지-대-에지 거리(CD)와 같은 메트릭을 통해 비교되고 정량화된다.

이제, 패터닝 공정에서 기판을 측정하는 것 외에도, 예를 들어 패터닝 공정을 디자인, 제어, 모니터링 등을 하기 위해 사용될 수 있는 결과를 생성하기 위해 하나 이상의 툴을 사용하는 것이 흔히 바람직하다. 이를 위해, (예를 들어, 서브-해상도 어시스트 피처 또는 광학 근접 보정을 포함하는) 패터닝 디바이스를 위한 패턴 디자인, 패터닝 디바이스를 위한 조명 등과 같은, 패터닝 공정의 하나 이상의 양태를 계산적으로 제어, 디자인 등을 하는데 사용되는 하나 이상의 툴이 제공될 수 있다. 따라서, 패터닝을 포함하는 제조 공정을 계산적으로 제어, 디자인 등을 하기 위한 시스템에서, 주요 제조 시스템 구성 요소 및/또는 공정은 다양한 기능 모듈에 의해 설명될 수 있다. 특히, 실시예에서, 전형적으로 패턴 전사 단계를 포함하는 패터닝 공정의 하나 이상의 단계 및/또는 장치를 설명하는 하나 이상의 수학적 모델이 제공될 수 있다. 실시예에서, 패터닝 공정의 시뮬레이션은 하나 이상의 수학적 모델을 사용하여 수행되어 패터닝 공정이 패터닝 디바이스에 의해 제공된 측정된 또는 디자인 패턴을 사용하여 패터닝된 기판을 어떻게 형성하는지를 시뮬레이션할 수 있다.

패터닝 공정의 일부 (예를 들어, 리소그래피 장치에서의 리소그래피)를 모델링 및/또는 시뮬레이션하기 위한 예시적인 플로우 차트가 도 5에 도시되어 있다. 인식될 바와 같이, 모델은 상이한 패터닝 공정을 나타낼 수 있으며 아래에 설명된 모든 모델을 포함할 필요는 없을 수 있다. 소스 모델(500)은 패터닝 디바이스의 조명의 (방사선 세기 분포, 대역폭 및/또는 위상 분포를 포함하는) 광학적 특성을 나타내고 있다. 소스 모델(500)은, 개구수 설정, 조명 시그마(σ) 설정뿐만 아니라 임의의 특정 조명 형상 (예를 들어, 환형, 사중극자, 쌍극자 등과 같은 축외 방사선 형상)을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는 조명의 광학 특성을 나타낼 수 있으며, 여기서 σ (또는 시그마)는 일루미네이터의 외부 반경 방향 범위이다.

투영 광학계 모델(510)은 투영 광학계의 (투영 광학계에 의해 야기되는 방사선 세기 분포 및/또는 위상 분포에 대한 변화를 포함하는) 광학 특성을 나타낸다. 투영 광학계 모델(510)은 수차, 왜곡, 하나 이상의 굴절률, 하나 이상의 물리적 크기, 하나 이상의 물리적 치수 등을 포함하는, 투영 광학계의 광학 특성을 나타낼 수 있다.

패터닝 디바이스 모델 모듈(120)은 디자인 피처가 패터닝 디바이스의 패턴에 어떻게 배치되는지를 캡처하고, 예를 들어 미국 특허 제7,587,704호에 설명된 바와 같이 패터닝 디바이스의 세부적인 물리적 특성의 표현을 포함할 수 있다. 시뮬레이션의 목적은 예를 들어 에지 배치 및 CD를 정확하게 예측하는 것이며, 이는 그후 디바이스 디자인과 비교될 수 있다. 디바이스 디자인은 일반적으로 사전 OPC 패터닝 디바이스 레이아웃으로 한정되며 GDSII 또는 OASIS와 같은 표준화된 디지털 파일 형식으로 제공된다.

디자인 레이아웃 모델(520)은 디자인 레이아웃 (예를 들어, 집적 회로, 메모리 또는 전자 디바이스의 피처에 대응하는 디바이스 디자인 레이아웃)의 (주어진 디자인 레이아웃에 의해 야기된 방사선 세기 분포 및/또는 위상 분포의 변화를 포함하는) 광학 특성을 나타내며, 이는 패터닝 디바이스 상의 또는 패터닝 디바이스에 의해 형성된 피처의 배치의 표현이다. 디자인 레이아웃 모델(520)은, 예를 들어 그 전문이 참조로 원용되는 미국 특허 제7,587,704호에 설명된 바와 같이 물리적 패터닝 디바이스의 하나 이상의 물리적 특성을 나타낼 수 있다. 리소그래피 투영 장치에 사용된 패터닝 디바이스가 변경될 수 있기 때문에, 패터닝 디바이스의 광학적 특성을 적어도 조명 및 투영 광학계를 포함하는 나머지 리소그래피 투영 장치의 광학적 특성과 분리하는 것이 바람직하다.

에어리얼 이미지(aerial image; 530)는 소스 모델(500), 투영 광학 모델(510) 및 디자인 레이아웃 모델(520)로부터 시뮬레이션될 수 있다. 에어리얼 이미지(AI)는 기판 레벨에서의 방사선 세기 분포이다. 리소그래피 투영 장치의 광학적 특성 (예를 들어, 조명, 패터닝 디바이스 및 투영 광학계의 특성)은 에어리얼 이미지에 영향을 준다.

기판 상의 레지스트 층은 에어리얼 이미지에 의해 노광되며, 에어리얼 이미지는 잠재적인 "레지스트 이미지"(RI)로서 레지스트 층에 전사된다. 레지스트 이미지(RI)는 레지스트 층에서의 레지스트 용해도의 공간 분포로서 한정될 수 있다. 레지스트 이미지(550)는 레지스트 모델(540)을 사용하여 에어리얼 이미지(530)로부터 시뮬레이션될 수 있다. 레지스트 모델은 에어리얼 이미지로부터 레지스트 이미지를 계산하는데 사용될 수 있으며, 그의 예는 전체 내용이 본 명세서에서 참고로 원용되는 미국 특허 출원 공개 US2009-0157360호에서 찾을 수 있다. 레지스트 모델은 전형적으로, 예를 들어 기판 상에 형성된 레지스트 피처의 윤곽을 예측하기 위해 레지스트 노광, 노광 후 베이크(PEB) 및 현상 중에 발생하는 화학 공정의 영향을 설명하며, 따라서 이는 일반적으로 레지스트 층의 이러한 특성 (예를 들어, 노광, 노광 후 베이크 및 현상 동안 발생하는 화학 공정의 영향)에만 관련된다. 실시예에서, 레지스트 층의 광학적 특성, 예를 들어 굴절률, 필름 두께, 전파 및 편광 효과는 투영 광학계 모델(510)의 일부로서 캡쳐(capture)될 수 있다.

따라서, 일반적으로, 광학 및 레지스트 모델 사이의 연결은 레지스트 층 내의 시뮬레이션된 에어리얼 이미지 세기이며, 이는 기판 상으로의 방사선의 투영, 레지스트 계면에서의 굴절 및 레지스트 필름 적층체에서의 다중 반사로부터 발생한다. 방사선 세기 분포 (에어리얼 이미지 세기)는 입사 에너지의 흡수에 의해 잠재 "레지스트 이미지"로 변하며, 이는 확산 공정 및 다양한 로딩 효과에 의해 추가로 변형된다. 풀-칩 적용을 위해 충분히 빠른 효율적인 시뮬레이션 방법은 2차원 에어리얼 (및 레지스트) 이미지에 의한 레지스트 적층체에서의 실제 3차원 세기 분포와 비슷하다.

실시예에서, 레지스트 이미지는 패턴 전사 후 공정 모델 모듈(150)에 대한 입력으로 사용될 수 있다. 패턴 전사 후 공정 모델(150)은 하나 이상의 레지스트 현상 후 공정 (예를 들어, 에칭, 현상 등)의 성능을 한정한다.

패터닝 공정의 시뮬레이션은, 예를 들어 레지스트 및/또는 에칭된 이미지에서 윤곽, CD, 에지 배치 (예를 들어, 에지 배치 오차) 등을 예측할 수 있다. 따라서, 시뮬레이션의 목적은 예를 들어 인쇄 패턴의 에지 배치 및/또는 에어리얼 이미지 세기 슬로프 및/또는 CD 등을 정확하게 예측하는 것이다. 이 값은 의도된 디자인과 비교되어, 예를 들어 패터닝 공정을 보정하고 결함이 발생할 것으로 예상되는 곳을 식별할 수 있다. 의도된 디자인은 일반적으로 GDSII 또는 OASIS와 같은 표준화된 디지털 파일 형식 또는 기타 파일 형식으로 제공될 수 있는 사전-OPC 디자인 레이아웃으로서 한정된다.

따라서, 모델 정형화(model formulation)는, 모두는 아니더라도, 전체 공정의 공지된 물리학 및 화학의 대부분을 설명하며, 각각의 모델 매개변수는 바람직하게는 별개의 물리적 또는 화학적 효과에 대응한다. 따라서 모델 정형화는 모델이 전체 제조 공정을 시뮬레이션하는데 얼마나 잘 사용될 수 있는지에 대한 상한을 설정한다.

미세 조정 단계와 같은, 패터닝 공정의 정교한 미세 조정 단계에서 본 명세서에 설명된 하나 이상의 모델의 적용이 조명, 투영 시스템 및/또는 패터닝 디바이스 디자인에 적용된다. 이는, 예를 들어 개구수의 최적화, 간섭성(coherence) 설정의 최적화, 맞춤형 조명 도식(scheme), 패터닝 디바이스 내 또는 상에서의 위상 시프팅 특징의 사용, 패터닝 디바이스 레이아웃 내의 광학 근접 보정, 패터닝 디바이스 레이아웃에서의 서브-해상도 어시스트 피처의 배치 또는 일반적으로 "해상도 향상 기술"(resolution enhancement techniques; RET)로서 정의된 다른 방법을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

예를 들어, 광학 근접 보정(OPC)은 기판 상에 인쇄된 피처의 최종 크기 및 배치가 단순히 패터닝 디바이스 상의 대응 피처의 크기 및 배치의 함수가 아닐 것이라는 사실을 다룬다. 전형적인 전자 디바이스 디자인에 존재하는 작은 피처 크기 및 높은 피처 밀도에 대해, 주어진 피처의 특정 에지의 위치는 다른 인접한 피처의 존재 또는 부재에 의해 어느 정도 영향을 받을 것이다. 실시예에서, 이러한 근접 효과는 하나 이상의 피처로부터의 방사선의 커플링(coupling)으로부터 발생한다. 실시예에서, 근접 효과는 노광 후 베이크(PEB) 동안의 확산 및 다른 화학적 효과, 레지스트 현상, 및 일반적으로 리소그래피 노광에 뒤이은 에칭으로부터 발생한다.

주어진 디바이스 디자인의 요구 사항에 따라 기판 상에서 피처가 생성되는 것을 보장하기 위해, 정교한 수치 모델을 사용하여 근접 효과가 예측되어야 하며, 성공적인 디바이스 제조가 가능하기 전에 보정 또는 선왜곡이 패터닝 디바이스의 디자인에 적용된다. 이 변형은 에지 위치 또는 라인 폭의 시프트 또는 바이어스 및/또는 자체 인쇄하기 위한 것은 아니지만 연관된 일차 피처의 특성에 영향을 주는 하나 이상의 보조 피처의 적용을 포함할 수 있다.

전형적으로 칩 디자인에 존재하는 수백만의 피처를 고려할 때 모델 기반 패터닝 공정 디자인의 적용은 우수한 공정 모델과 상당한 계산 리소스를 필요로 한다. 그러나 모델 기반 디자인을 적용하는 것은 일반적으로 정밀 과학은 아니지만 디바이스 디자인의 모든 가능한 약점을 항상 해결하지는 않는 반복적인 공정이다. 따라서, 패터닝 디바이스의 제조에 디자인 결함이 형성될 가능성을 줄이기 위하여, OPC 및 임의의 다른 RET에 의한 모든 패턴 변형의 적용 후의 OPC 후 디자인, 즉 패터닝 디바이스 레이아웃은 디자인 검사, 예를 들어 교정된 수치 공정 모델을 사용한 집중식 풀-칩 시뮬레이션에 의하여 검증되어야 한다.

그러나 때로는 모델 매개 변수가 예를 들어 측정 및 판독 오차로부터 부정확할 수 있으며 및/또는 시스템 내에 다른 결함이 있을 수 있다. 모델 매개변수의 정밀한 교정으로 매우 정확한 시뮬레이션이 이루어질 수 있다. 따라서 계산 패터닝 공정 평가는 패터닝 공정을 정확하게 설명하는 강력한 모델이 포함하여야 하기 때문에, 적용 가능한 공정 윈도우에 걸쳐 유효하고 강력하며 정확한 모델을 달성하기 위해 이러한 모델에 대한 교정 절차가 이용되어야 한다.

계산 모델의 교정을 가능하게 하기 위해 (및 선택적으로 리소그래피 장치에 의해 노광된 기판이 정확하고 일관되게 노광되도록 하기 위하여), 검사 장치를 사용하여 기판 상에 인쇄된 패턴의 다양한 측정을 취하는 것이 바람직하다. 일부 실시예에서, 검사 장치는 기판 상에서 노광되거나 전사된 하나 이상의 구조체 (예를 들어, 하나 이상의 테스트 (또는 교정) 패턴 또는 디바이스의 일부 또는 모든 구조체에 대응하는 하나 이상의 패턴)의 이미지를 생성하는 주사 전자 현미경(SEM)일 수 있다.

따라서, 실시예에서, 교정은 기판 상에 특정 수의 1차원 및/또는 2차원 게이지 패턴(gauge pattern)을 인쇄함으로써 (예를 들어, 게이지 패턴은 특별히 지정된 측정 패턴일 수 있거나 기판 상에 인쇄된 바와 같은 디자인 디바이스 패턴의 디바이스 부분일 수 있다) 그리고 인쇄된 패턴 상에 측정을 수행함으로써 이루어진다. 보다 구체적으로, 이 1차원 게이지 패턴은 변화하는 피치 및 CD를 갖는 라인-공간 패턴이며, 2차원 게이지 패턴은 전형적으로 라인-엔드(line-end), 콘택트 및/또는 SRAM (정적 랜덤 액세스 메모리) 패턴을 포함한다. 이 패턴은 그후 기판 상으로 이미지화되며 결과적인 기판 CD 또는 콘택트 홀 (비아 또는 스루-칩 비아(through-chip via)로도 알려짐) 에너지가 측정된다. 최초 게이지 패턴과 그의 기판 측정치가 그후 함께 사용되어 모델 예측치와 기판 측정치의 차이를 줄이거나 최소화하는 모델 매개변수를 결정한다. 실시예에서, 하나 이상의 게이지 또는 교정 패턴은 디바이스 내의 구조체에 대응하지 않을 수 있다. 그러나, 하나 이상의 게이지 또는 교정 패턴은 디바이스 내의 하나 이상의 패턴과 충분한 유사점을 갖고 있어 하나 이상의 디바이스 패턴의 정확한 예측을 가능하게 한다.

위에서 설명된 바와 같은 예시적인 모델 교정 공정이 도 6에 도시되어 있다. 공정은 게이지 및 선택적으로 다른 테스트 패턴을 포함할 수 있는 디자인 레이아웃(600)으로 시작하며, 이는 GDSII 또는 OASIS와 같은 표준 형식일 수 있다. 다음으로, 디자인 레이아웃이 610에서 패터닝 디바이스 레이아웃을 생성하는데 사용되며, 이는 GDSII 또는 OASIS와 같은 표준 포맷일 수 있고 OPC 또는 다른 RET 특징을 포함할 수도 있다. 그 후, 실시예에서, 시뮬레이션 및 측정을 위해 2개의 개별 경로가 취해진다.

시뮬레이션 경로에서, 패터닝 디바이스 레이아웃 및 모델(620)은 단계 630에서, 시뮬레이션된 레지스트 이미지를 생성하기 위해 사용된다. 모델(620)은 컴퓨터 리소그래피에 사용하기 위한 패터닝 공정의 모델을 제공하며, 교정 공정은 모델(620)을 가능한 한 정확하게 만드는 것을 목표로 하여, 따라서 컴퓨터 리소그래피 결과는 마찬가지로 정확하다. 그 후 시뮬레이션된 레지스트 이미지는 단계 640에서 예측된 임계 치수(CD) 등을 결정하기 위해 사용된다.

측정 경로에서, 패터닝 디바이스 레이아웃(610)은 물리적 마스크 (예를 들어, 레티클)와 함께 또는 이를 형성하도록 사용되며, 이는 이후 650에서 기판 상으로 이미지화된다. 기판을 패터닝하기 위해 사용되는 패터닝 공정 (예를 들어, 광학 리소그래피를 위한 NA, 집속, 선량(dose) 조명 소스 등)은 모델(620)에서 캡처되도록 의도된 것과 동일하다. (예를 들어, (SEM 등과 같은) 계측 툴을 이용한) 측정은 660에서 실제 패터닝된 기판 상에서 수행되어 측정된 CD, 윤곽 등을 생성한다.

660으로부터의 측정치와 640으로부터의 예측치 사이의 비교가 670에서 이루어진다. 　비교가 예측치가 예정된 오차 임계값 내의 측정치와 일치한다고 결정하면, 모델은 690에서 성공적으로 교정된 것으로 간주된다. 그렇지 않으면, 모델(620)에 대한 변경이 이루어지고, 모델(620)을 이용하여 생성된 예측치가 예정된 임계 값 내의 측정치와 일치할 때까지 단계 630, 640 및 670이 반복된다. 실시예에서, 모델은 OPC 모델을 포함하고 있다. 이하의 설명은 실시예로서 OPC 모델에 초점을 맞출 것이지만, 모델은 OPC 모델 이외의 것일 수 있거나 OPC 모델에 추가된 것일 수 있다.

위에서 언급된 바와 같이, (CD와 같은) 기하학적 매개변수의 값은, 예를 들어 모델 교정 또는 다른 목적을 위하여 기판 상의 형성된 패턴의 이미지 (예를 들어, SEM 이미지와 같은 전자 빔을 사용하여 생성된 이미지)로부터 추출된다. 예를 들어, 모델 교정에 대해 위에서 언급된 바와 같이, 게이지 패턴이 사용될 수 있다.

도 7을 참조하면, 다양한 형태의 패턴 (예를 들어, 게이지 패턴)의 개략도가 도시되어 있다. 도 7은 예를 들어 공칭적으로 직사각형 디자인 레이아웃(700) (예를 들어, 기판에서 제조되도록 디자인된)으로부터 기판 상에 생성되는 일반적으로 타원형인 패턴(720)의 이미지를 도시하고 있다. 일반적으로 타원형 패턴(720)의 경계가 윤곽으로서 도시되어 있지만, 이는 윤곽일 필요는 없으며, 오히려 경계는 패턴(720)의 에지를 나타내는 픽셀 데이터일 수 있다 (즉, 윤곽은 추출되지 않는다). 또한, 도 7의 패턴은 기판으로부터 돌출된 타원 형상이며, 여기서 패턴(720)의 내부는 경계의 바로 바깥쪽의 포인트보다 높다. 그러나, 패턴(720)은 돌출부일 필요는 없지만 트렌치형 구조일 수 있다; 이 경우, 패턴(720)의 내부는 패턴(720)의 경계의 바로 바깥쪽의 영역 아래에 있다. 패턴(720)이 트렌치인 경우, 공칭적으로 직사각형인 디자인 레이아웃(700)은 더 작을 수 있으며 일반적으로 패턴(720)의 내부에 있을 수 있다.

패턴의 이미지에서, 게이지(gauge)는 특정되고 평가된다. 실시예에서, 게이지는 CD, 에지 위치 등과 같은 기하학적 매개변수의 값을 결정하기 위한 패턴 상의 평가 위치이다. 게이지의 값은 패터닝 공정의 디자인, 제어 등, 패터닝 공정의 장치 또는 패터닝 공정의 디자인, 제어 등에 사용되는 툴에서 다양한 목적을 위하여 사용될 수 있다. 한 특정 예에서, 게이지의 값은 예를 들어 OPC 모델의 교정에 사용된다. 따라서 이 경우 OPC 모델의 교정은 게이지와 관련된 오차를 최소화하는 모델을 생성하는 것을 효과적으로 목적으로 한다. 모델 교정을 위한 게이지 값의 결정의 실시예가 여기에서 구체적으로 설명되지만, 게이지 값의 결정은 다양한 목적을 위해 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.

도 7에서, 예시적인 게이지는 측정되는 패턴의 형상의 경계 (예를 들어, 윤곽) 상에 중첩되는 가상선(770), 즉 X 방향으로의 CD에 대한 게이지(770)로서 도시되어 있다. 인식될 바와 같이, 많은 다른 게이지가 특정될 수 있다 (예를 들어, X 방향으로의 더 많은 게이지 및 Y 방향으로의 게이지). 게이지(770)는 가끔 컷라인(cutline)으로 지칭되며, 따라서 패턴 상에서 선택된 "컷(cut)"의 측정 거리를 용이하게 한다. 컷라인은 전형적으로 X 및/또는 Y 방향으로 정렬되며 일부 경우에서는 특정 각도로 정렬된다. 다른 예시적인 게이지는 평가 포인트(EP)(760)이다. EP(760)는 컷라인과 같은 라인 상에 다른 대응 포인트를 반드시 필요로 하지 않는다. 게이지(770) 또는 EP(760)는 정상적으로는 기판 패턴 윤곽으로부터 수집된다 (즉, 패턴 이미지는 윤곽을 생성하도록 처리되며, 이후 EP에서의 에지 위치는 원하는 EP에서의 윤곽으로부터 추출된다).

게이지는 패턴 레이아웃 내의 특정 스폿에 위치하며 기본적으로 패턴의 경계에서의 포인트를 나타낸다. 바람직하게는, 다수의 게이지는 패턴의 형상을 나타내도록 선택되지만, 게이지의 수는, 예를 들어 처리량 문제 및 수확 체감에 의해 제한된다 (예를 들어, 더 많은 게이지는 더 큰 정확도를 제공하지만, 더 많은 것을 제공하지 않을 수 있다). 실제로, 임의의 주어진 OPC 모델에 대해 수천 개의 상이한 측정 및/또는 형상이 만들어지며, 따라서 실제 OPC 모델이 게이지 위치에 해당하는 정보까지 원하는 것에 대응하는 값을 보고하는 경우, 측정되는 임의의 기판에 다양한 형상이 존재하며 이 모든 것은 제대로 측정되어야 한다.

첨단 기술 노드의 경우 패턴 디자인 레이아웃 (예를 들어, 폴리곤) 주위의 에지마다 모델 교정이 이루어짐에 따라, 평가 포인트(EP)는 컷라인보다 패턴 경계의 더욱 포괄적인 샘플링을 제공하여 따라서 모델 교정의 개선을 가능하게 한다. 위에서 언급된 바와 같이, EP 및/또는 게이지의 평가는 전형적으로 (예를 들어, 당 업계에 공지된 윤곽 추출 기술을 사용하여) 패턴의 이미지로부터의 패턴의 윤곽 추출을 포함하며, 이 윤곽은 기판 패턴을 나타낼 수 있다.

그러나, 윤곽을 추출하기 위한 알고리즘이 패턴의 전체 형상 주위의 윤곽을 완벽하게 결정할 수 없기 때문에 윤곽 추출은 아티팩트(artifact) 및/또는 오차를 유발할 수 있다. 이러한 아티팩트 및/또는 오차는 모델 정확도에 영향을 줄 수 있다. 유사하게, 윤곽에 적용된 평활화 기술(smoothing technique)은 유사하게 아티팩트 및/또는 오차를 유발할 수 있다.

추가로 또는 대안적으로, 윤곽 추출의 품질을 개선하기 위해, 기판 패턴 이미지 품질이 높아야 하며, 따라서 패턴의 더 많은 이미지 프레임이 캡처되고 함께 평균화되어 윤곽이 추출되는 더 높은 품질의 패턴 이미지를 획득할 수 있다. 불행하게도, 캡처된 프레임이 많아질수록 입사 전자빔 방사선에 의해 더 많은 기판 패턴이 손상된다. 이는 크게 손상된 패턴 피처로부터의 데이터를 포함하는 이미지로부터 윤곽을 결정하기 때문에 추가적인 오차로 이어진다.

부가적으로 또는 대안적으로, 윤곽은 전형적으로 패턴마다 EP 샘플링을 위해 필요한 것보다 패턴 경계 주위의 더 많은 위치 포인트로 구성된다. 예를 들어 윤곽은 전형적으로 전체 패턴 경계를 위하여 추출된다. 그러나, 여분의 이용 가능한 위치 포인트가 있어도, 윤곽 위치 포인트가 모든 원하는 EP 위치에 대응하지 않을 수 있기 때문에 원하는 EP 위치를 제공하기 위해 흔히 보간(interpolation)이 여전히 필요하다.

따라서, EP 게이지 평가를 위한 윤곽 추출은 대형 윤곽 데이터 파일, 윤곽 추출을 위한 긴 계산 시간 및/또는 예를 들어 윤곽 추출의 아티팩트/오차로 인한 및/또는 보간으로부터의 EP 위치 오차를 초래할 수 있다.

따라서, 패턴 이미지 상의 EP 위치를 결정하고 EP 위치에서의 기하학적 매개변수의 값을 회득하기 위한 개선된 기술을 제공하는 것이 바람직하다.

실시예에서, 고려 중인 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 (및 이는, 예를 들어 패턴의 디자인 레이아웃을 사용하여 생성된다)은 EP 위치를 효과적으로 사전 생성하기 위해 사용된다. 그후 미리 생성된 EP 위치는 형성된 패턴의 적어도 일부의 이미지 상의 관련 EP 위치를 식별하는데 사용된다. 실시예에서, 이미지 EP 위치는 이미지로부터의 윤곽의 추출 없이 결정된다. 실시예에서, 미리 생성된 EP 위치와 관련된 데이터는 패턴의 이미지의 측정을 안내하는데 사용된다. 이미지 EP 위치로부터, 이미지 EP 위치에서의 EP와 관련된 공간 위치 또는 치수가 이미지로부터 결정될 수 있다.

실시예에서, 검사 툴 (예를 들어, 전자 빔 검사 장치)은 이미지로부터의 사전에 생성된 EP 위치에 따라, 예를 들어 윤곽 추출없이 또는 감소된 윤곽 추출로 직접적으로 EP를 측정 (예를 들어, 좌표계에서 그들의 공간 위치를 결정하거나 그들과 관련된 치수를 측정)한다. 실시예에서, 검사 장치는 이미지 당 실질적으로 실시간으로 이미지 측정을 효과적으로 이룰 수 있으며, 따라서 이미징 시간 외에 추가적인 처리량 영향이 없을 것이다. 실시예에서, 처리량은 윤곽 추출 또는 하나 이상의 선택 부분에서만 윤곽 추출을 수행하지 않아도 됨으로써 감소될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이미지에 대한 직접 측정 (즉, 측정된 부분의 윤곽 추출없이 이미지에 대한 측정)에 의해, 윤곽 추출에 필요한 이미지 프레임의 수와 비교하여 더 적은 수의 패턴의 이미지 프레임이 요구될 수 있으며, 측정은 실제 패턴에 더 근접할 수 있다 (즉, 그렇지 않으면 윤곽 추출을 위해 더 많은 수의 이미지 프레임을 획득하는데 필요한 것보다 패턴 손상이 더 적다). 추가적으로 또는 대안적으로, (특히 대형 이미지 및/또는 다수의 패턴의 경우) 더 적은 수의 이미지 프레임이 캡처될 필요가 있음에 따라 이미지 획득 처리량이 상당히 개선될 수 있다.

도 8은 패턴 이미지 상의 EP 위치를 결정하고 EP 위치에서 기하학적 매개변수의 값을 획득하는 방법의 실시예의 플로우 차트이다. 800에서, 패턴의 시뮬레이션된 타겟 윤곽은 기판 상에 패턴을 생성하는데 사용된 패터닝 공정의 하나 이상의 공칭 처리 조건에서 획득된다. 실시예에서, 시뮬레이션된 타겟 윤곽은 기판 상에 형성된 것과 같은 패턴에 대한 디자인 레이아웃에 기초하여 결정된다. 실시예에서, 디자인 레이아웃은 폴리곤(polygon) 형태이며; 이 경우 디자인 레이아웃은 타겟 폴리곤일 것이다. 실시예가 타겟 폴리곤과 관련하여 설명될 것이지만, 실시예는 일반적으로 패턴에 대한 임의의 디자인 레이아웃에 적용 가능하다. 실시예에서, 시뮬레이션된 타겟 윤곽을 획득하기 위해 시뮬레이션이 실행된다. 실시예에서, 도 5와 관련하여 설명된 시뮬레이션 모델이 사용될 수 있다.

도 7을 다시 참조하면, 시뮬레이션된 타겟 윤곽의 개략적인 예가 타겟 폴리곤과 함께 도시되어 있다. 도 7에서 보여지는 바와 같이, 타겟 폴리곤(700)이 시뮬레이션된 타겟 윤곽(710)과 함께 도시되어 있다. 인식될 바와 같이, 형성된 패턴은 전형적으로 타겟 폴리곤과 정확하게 일치하지 않을 것이며, 이는 타겟 폴리곤과 비교하여 시뮬레이션된 타겟 윤곽의 라운딩(rounding)에 의해 여기에서 보여지고 있다. 또한, 형성된 패턴은 종종 타겟 폴리곤과 동일한 횡단면 치수를 갖지 않을 수 있으며, 이는 타겟 폴리곤과 비교하여 시뮬레이션된 타겟 윤곽의 축소에 의해 여기에서 보여지고 있다. 인식될 바와 같이, 시뮬레이션된 타겟 윤곽은 개략적으로 도시된 바와 같이 만곡될 필요가 없으며 및/또는 더 작은 횡단면 치수를 가질 필요가 없다.

타겟 폴리곤은 타겟 폴리곤 경계 상에 또는 타겟 폴리곤 경계에 위치된 하나 이상의 EP를 가질 것이다. 일반적으로, 타겟 폴리곤 경계를 따라 특정된 복수의 EP가 있을 것이다. 타겟 폴리곤에 대한 EP의 위치는 사용자에 의해 선택되거나 자동으로 결정될 수 있다. 실시예에서, 복수의 EP는 타겟 폴리곤의 경계를 따라 균일하게 특정될 수 있다. 실시예에서, EP는 폴리곤의 적어도 코너에 대해 특정될 수 있다. 실시예에서, EP는 타겟 폴리곤의 각 코너에 대해 특정될 수 있다. 실시예에서, 폴리곤의 직선 부분을 따르는 것보다 코너에 대해 더 큰 EP들의 집중이 특정된다. 실시예에서, 타겟 폴리곤에 대해 특정된 EP의 개수는 5개 이상, 10개 이상, 20개 이상 또는 50개 이상이다.

시뮬레이션된 타겟 윤곽과 타겟 폴리곤을 가지면, 810에서 하나 이상의 EP의 공칭 시뮬레이션된 타겟 윤곽 상의 위치는 타겟 폴리곤에 기초하여 결정된다. 즉, 하나 이상의 EP가 타겟 폴리곤에 대해 한정되고 대응하는 EP 위치는 타겟 폴리곤에 대해 한정된 각각의 이러한 EP에 대한 시뮬레이션된 타겟 윤곽 상에서 결정된다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 EP(730)가 타겟 폴리곤(700) 상에서 한정되며 각 EP(730)에 대해, 시뮬레이션된 타겟 윤곽(710) 상의 EP(740) 위치가 결정된다. 3개 세트의 대응하는 EP(730)와 EP(740)가 도 7에 표시되어 있지만, 타겟 폴리곤과 시뮬레이션된 타겟 윤곽 상의 다른 예시적인 세트의 대응 EP가 도 7에 도시되어 있다.

가상선(750)은 EP(730)와 EP(740)의 위치들 간의 공간적 관계를 도시하는 것을 돕는다. 실시예에서, 관련 EP(730)에 대응하는 EP(740)의 위치는 EP(730)의 위치에 대한, 시뮬레이션된 타겟 윤곽(710) 상의 가장 가까운 위치이다. 즉, EP(730)와 시뮬레이션된 타겟 윤곽(710) 사이에서 실질적으로 가장 짧은 거리가 발견되며, 그 위치는 EP(740)의 위치가 된다. 따라서, 실시예에서, EP(730)와 EP(740) 사이의 라인(750)의 부분은 실질적으로 가장 짧은 거리이다. 실시예에서, 실질적으로 가장 짧은 거리는 가장 짧은 거리의 90% 내지 가장 짧은 거리의 110%의 범위로부터 선택될 수 있다. 실시예에서, EP(740)의 위치는 시뮬레이션된 타겟 윤곽(710) 상의 위치에 대응하며, 여기에서 EP(730)에 가장 가까운 시뮬레이션된 타겟 윤곽(710)의 일부분에 대한 접선에 실질적으로 직교하거나 이 부분의 측부에 실질적으로 직교하는 가상선 (예를 들어, 선(750))은 EP(730)를 통과한다. 실시예에서, 실질적으로 직각은 80° 내지 110°에서 선택될 수 있다.

따라서, 연관된 EP(730)로부터 EP(740)의 결정된 위치는 EP(730 및 740)의 위치들 사이에 공간 베어링(spatial bearing)을 구축한다. 가상선(750)은 이 공간 베어링을 도시하는 것을 돕는다. 아래에 더 상세히 설명될 바와 같이, 패턴의 측정된 이미지 상의 EP(760)의 위치는 예를 들어, 이 공간 베어링을 따라 측정된 패턴 이미지의 주변부를 위치시킴으로써 이 공간 베어링을 사용하여 결정될 것이다.

820에서, 공간 베어링에 관한 정보가 측정된 패턴 이미지 상의 EP의 위치를 결정하는데 사용하기 위해 생성된다. 따라서, 실시예에서, 타겟 폴리곤에 대해 한정된 각 관심 대상 EP에 대해, 그 EP에 대한 공간 베어링에 관한 전자 정보가 제공된다. 실시예에서, 정보는 측정된 패턴 이미지의 좌표계에 대해 특정된다. 실시예에서, 정보는 GDS, GDSII 또는 OASIS 좌표계에서 특정된다. 실시예에서, 정보는 이미지에 대한 검사 장치의 좌표계에서 특정된다. 필요한 경우, 실시예에서, 공간 베어링에 관한 정보는 패턴에 관한 정보를 식별하는 것을 포함하여 검사 장치가 기판 상에 형성된 것과 같은 (EP 정보가 관련된) 패턴을 위치시키거나 패턴을 포함하는 기판의 이미지 내의 그 패턴을 위치시킬 수 있게 한다.

실시예에서, 공간 베어링에 관한 정보는 각 EP(730) 및 관련 EP(740)의 위치를 포함한다. EP(730) 및 EP(740)의 위치를 사용하여 공간 베어링 방향이 계산될 수 있다. 실시예에서, 공간 베어링 방향은 각도, 슬로프(slope) 또는 다른 방향 표현을 포함한다. 실시예에서, 정보는 EP(730)의 및/또는 EP(740)의 위치 및 공간 베어링 방향 (예를 들어, 각도)을 포함한다. 공간 베어링 방향의 예는 도 7에서 각도(θ)로 보여지고 있다.

830에서, 공칭 조건에서의 패터닝 공정에 의해 기판 상에 형성된 패턴의 이미지가 획득된다. 실시예에서, 이미지는 전자 빔으로의 측정에 의하여 획득된다. 실시예에서, 이미지는 SEM 이미지이다. 실시예에서, EP에 대한 이미지로부터 기하학적 매개변수의 값을 획득하기 전에, 이미지는 타겟 폴리곤 (예를 들어, 타겟 폴리곤(700))의 좌표계 및/또는 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 (예를 들어, 시뮬레이션된 타겟 윤곽(710))과 정렬된다. 실시예에서, EP에 대한 이미지로부터 기하학적 매개변수의 값을 획득하기 전에, 이미지는 GDS, GDSII 또는 OASIS 좌표계와 정렬되며, 이는 예를 들어, 검사 장치의 다이 대 데이터베이스(Die to Database: D2DB) 기능에 의해 이루어질 수 있다.

실시예에서, 이미지를 획득하는 것은 검사 장치 (예를 들어, 도 3 및/또는 도 4와 관련하여 설명된 바와 같은 장치)를 사용하여 기판 상의 형성된 패턴을 측정하는 것을 포함한다. 실시예에서, 형성된 패턴의 측정은 공간 베어링에 관한 정보에 의해 안내된다. 이는 패턴이 공간 베어링 정보가 제공되는 하나 이상의 EP 각각에 대응하는 공간 베어링 방향을 따르는 영역에서 특별히 측정되는 실시예이다. 예를 들어, 관련된 형성 패턴에 대한 EP(730) 및/또는 EP(740)의 위치는 필요한 경우 검사 장치의 좌표계에서 결정될 수 있으며, 그 후 측정은 EP(730) 및/또는 EP(740)의 위치로부터 임계 거리 내에서 형성 패턴에 대하여 그리고 공간 베어링 방향을 따라서 이루어질 수 있다 (공간 베어링 방향은 예를 들어, 검사 장치에 의해 EP(730) 및 EP(740)의 위치에 관한 정보로부터 결정될 수 있거나 공간 베어링 정보에 포함될 수 있다). 실시예에서, 안내 측정은 검사 장치가 패턴의 영역에서 추가 측정 정보를 획득하는 것을 포함한다. 실시예에서, 안내 측정은 검사 장치가 패턴 상의 다른 위치에서가 아닌 패턴의 영역에서의 측정 정보를 획득하는 것을 포함한다.

840에서, 측정된 패턴 이미지 상의 하나 이상의 EP의 위치의 결정이 수행된다. 필요한 경우, 이미지는 공간 베어링 정보의 좌표계와, 예를 들어 GDS, GDSII 또는 OASIS 좌표계와, 또는 (예를 들어, 시뮬레이션된 타겟 윤곽을 이미지 내의 형성 패턴의 일반화된 형상과 수학적으로 정렬할 수 있는 컴퓨터 이미지 처리 기술에 의하여) 시뮬레이션된 패턴 윤곽과, 또는 (예를 들어, 공간적으로 분포된 EP(730) 및/또는 EP(740)를 이미지 내의 형성 패턴의 일반화된 형상과 수학적으로 정렬할 수 있는 컴퓨터 이미지 처리 기술에 의하여) 공간적으로 분포된 한 더미의 EP(730) 및/또는 EP(740)의 위치와 정렬된다. 정렬은 검사 장치의 다이 대 다이 데이터베이스(D2DB) 능력을 사용하여 수행될 수 있다.

측정된 패턴 이미지 상의 하나 이상의 EP의 위치를 결정하기 위해, 공간 베어링 정보에 포함되거나 그로부터 도출된 공간 베어링 방향은 시뮬레이션된 타겟 윤곽 상의 관련 EP의 및/또는 타겟 폴리곤 상의 관련 EP의 위치와 함께 사용된다. 실시예에서, 공간 베어링 정보가 공간 베어링 방향을 포함하지 않는 경우, 공간 베어링 방향은 시뮬레이션된 타겟 윤곽 상의 EP의 위치 및 공간 베어링 정보에 포함된 타겟 폴리곤 상의 관련 EP의 위치로부터 계산될 수 있다.

특히, 측정된 패턴 이미지 상의 하나 이상의 EP의 위치를 결정하기 위하여, 시뮬레이션된 타겟 윤곽 상의 관련 EP의 위치 및/또는 이미지 좌표계 내의 타겟 폴리곤 상의 관련 EP로부터의 위치가 결정 또는 표시되며, 이미지는 이미지 좌표계 내의 시뮬레이션된 타겟 윤곽 상의 관련 EP의 위치로부터 및/또는 이미지 좌표계 내의 타겟 폴리곤 상의 관련 EP로부터 공간 베어링 방향을 따라 분석되어 공간 베어링 방향을 따라 패턴의 경계가 차단되는 곳을 식별한다. 따라서, 실시예에서 그리고 도 7의 맥락에서, 결과는 측정된 패턴 이미지(720)의 경계를 갖는 가상선(750)의 차단(intercept)을 효과적으로 결정하여 그 교차점에서 패턴 이미지(720) 상의 EP(760)의 위치를 식별한다. 물론, 이 차단을 식별하는 것을 이루기 위해 이미지에 선을 그릴 필요는 없다. 오히려, 데이터 처리 기술이 이미지 좌표계에서 EP(730)의 및/또는 이미지 좌표계에서 EP(740)의 위치로부터 방향(750)을 따라 적용되어 패턴 이미지(720)의 경계에 도달하는 위치를 식별할 수 있다. 경계를 식별하기 위한 이미지 데이터 처리 기술은 이 목적을 위한 임의의 현재 또는 미래의 기술일 수 있다. 실시예에서, 공지의 측정 알고리즘 (예를 들어, CD 측정 알고리즘) 및 관련 임계 값이 예를 들어 컷라인 게이지 결정을 위하여 사용되는 바와 같이 사용될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서, 이미지 데이터 처리는 픽셀 데이터의 값의 구배를 평가하고, 구배가 특정 임계값 (예를 들어, 최대 구배 또는 최대의 10% 이내)을 가로지르거나 만나는 경계를 식별할 수 있다. 이 기술은 패턴의 에지의 상향 또는 하향 슬로프 상의 어디인가에의 (예를 들어, 슬로프의 중간 정도 또는 최하부로부터 약 10-30%의 슬로프 상의 위치) 위치로서의 경계의 식별을 가능하게 한다.

이러한 결정의 실제 예가 도 9에 도시되어 있다. 도 9는 패턴의 일부분의 이미지를 보여주고 있다. 패턴의 측정된 경계(920)는 (이 예에서 참조를 위해 도시되며 이미지 상에서는 "그려질" 필요가 없는) 타겟 폴리곤(700)의 적용 가능한 부분과 함께 보여지고 있다. 이 예에서, 사용된 공간 베어링 정보는 공간 베어링 각도와 함께 EP(740)의 위치 (즉, 시뮬레이션된 타겟 윤곽 상의 EP의 위치)이며, 이 공간 베어링 각도는 이 예에서 가상선(750)으로 표시된다. 편의상 EP(740)의 단일 위치만이 여기에 표시되어 있지만, 도 9는 경계(920)를 따른 다양한 포인트에서 EP(740)의 복수의 다른 위치를 도시하고 있다는 점이 명백하다. 또한, EP(740)가 시각적으로 보여질 수 있도록 이 예에서만 라인은 EP(740)를 정확하게 통과하지 않는다. 실제로, 공간 베어링 각도는 각각의 EP(740)를 통과 할 것이다.

그러면, 측정된 패턴 이미지(720)의 경계를 갖는 가상선(750)의 차단은 그 교차점에서 패턴 이미지(720) 상의 EP(760)의 위치를 식별한다는 것을 알 수 있다. 가상선(750)을 따르는 픽셀 데이터가 처리되어 패턴의 에지/경계의 위치를 식별할 수 있으며, 패턴은 이 경우에 EP(760)가 표시되는 위치인 것으로 결정되었다. 이 데이터 처리는 예를 들어 픽셀 데이터의 구배의 분석과 같은 알고리즘을 사용하여 이루어질 수 있으며, 그후 구배 데이터가 그 구배 데이터와 관련된 일부 임계 값을 충족하거나 그를 가로지르는 곳에서 EP(760)의 위치가 식별된다. 따라서, 실시예에서, EP 위치는 기준 위치 (예를 들어, EP(730) 및/또는 EP(740)) 및 패턴의 경계를 식별하는 임계 값에 기초하여 (예를 들어, GDS, GDSII 또는 OASIS 좌표계와 정렬된) 이미지에서 결정된다.

실시예에서, 위에서 논의된 바와 같은 교차점에서 패턴 이미지(720) 상의 EP(760)의 식별된 위치는 EP(760)의 측정치를 나타낼 수 있다. 따라서, 실시예에서, 기판 상의 패턴의 EP 위치는 (예를 들어, GDS, GDSII 또는 OASIS 좌표계와의 정렬에 의한 것과 같은 시뮬레이션된 타겟 윤곽 및/또는 타겟 폴리곤과의 정렬 후에) 특정 측정 방법 (예를 들어, 공지된 측정 알고리즘 (예를 들어, CD 측정 알고리즘) 및 예를 들어 컷라인 게이지 결정을 위하여 사용되는 관련 임계 값)에 기초한 이미지로부터 직접적으로 결정될 수 있다.

실시예에서, 패턴 이미지(720)의 윤곽 상의 EP(760)의 위치는 EP(760)의 측정치일 수 있다. 예를 들어, 실시예에서, 이미지의 윤곽은 패턴 이미지(720) 상의 EP(760)의 식별된 위치에서 또는 그 근처에서 획득될 수 있으며 EP(760)의 측정치는 윤곽 상의 EP(760)의 위치이다. 실시예에서, 이미지의 윤곽은 패턴의 전체 경계를 포함하지 않는다. 실시예에서, 보간을 피할 수 있도록 하기 위하여 윤곽은 패턴 이미지(720) 상의 EP(760)의 식별된 위치를 포함하도록 획득된다.

인식될 바와 같이, 이 분석은 패턴의 경계를 따라 (EP(470)들 각각의 공간 베어링 정보를 사용하여) 모든 EP(740)에 대해 수행되어 패턴(720)의 주변을 따라 EP(760)의 측정값을 얻을 수 있다. 물론, EP(740)의 위치, 가상선(750) 및/또는 EP(760)의 위치는 이미지 상에 "그려질" 필요는 없다. 오히려, 이미지 데이터는 수학적으로 처리되어 동일한 효과를 달성할 수 있다.

선택적으로, EP(740)의 위치와 그의 관련 EP(760)의 측정치 사이의 거리가 결정될 수 있다. 실시예에서, 거리는 EP(740)의 위치와 EP(760)의 측정치 사이의 유클리디안 거리(Euclidean distance)이다. 실시예에서, 이 거리는 에지 배치 오차(EPE)를 나타낸다.

선택적으로, 도 10을 참조하면, EP(760)의 위치의 "평균화된" 결정이 획득될 수 있다. 도 10은 동일한 패턴의 복수의 상이한 인스턴스(instances)에 대한 패턴 이미지(720)의 경계의 일부분을 보여주고 있다. 실시예에서, 패턴은 콘택 홀 패턴일 수 있으며, 따라서 복수의 인스턴스는 기판 상에 형성된 콘택 홀 패턴의 다양한 인스턴스일 수 있다.

실시예에서, EP(760)의 위치의 "평균화된" 결정은 패턴의 적어도 일부의 복수의 상이한 인스턴스의 각각에 대한 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 결정함으로써 획득될 수 있다. 그러면, 위치는 결정된 위치의 수학적 조합 (예를 들어, 위치의 평균)에 기초할 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 가상선(750)은 패턴의 시뮬레이션된 윤곽에 대하여 한정된 EP(740)의 위치에 대해 연장된다. 가상선(750)은 EP(760)의 다양한 위치에서의 패턴 이미지(720)의 복수의 인스턴스를 차단한다. 실시예에서, EP(760)의 이 결정된 위치들은 수학적으로 조합되어 EP(760)에 대한 위치의 단일 값을 생성할 수 있다. 실시예에서, 그 조합은 평균 또는 다른 통계적 조합일 수 있다.

실시예에서, EP(760)의 위치의 "평균화된" 결정은 패턴의 적어도 일부의 상이한 인스턴스의 이미지들을 패턴의 적어도 일부의 "단일" 이미지로 조합함으로써 획득될 수 있다. EP(760)의 위치는 그후 예를 들어, 패턴의 시뮬레이션된 윤곽에 대해 한정된 EP(740)의 위치에 대해 연장되는 가상선(750)을 사용하여 그 조합 이미지로부터 결정될 수 있다.

물론, EP(760)의 이 식별된 위치는 EP(760)의 측정치를 나타낼 수 있거나 패턴 이미지(720)의 윤곽 상의 EP(760)의 위치는 EP(760)의 측정치일 수 있다. 물론, EP(740)의 위치와 그와 관련된 EP(760)의 측정치 사이의 거리는 EP(760)의 위치의 "평균화된" 결정을 사용하여 결정될 수 있다.

850에서, EP 공간 매개변수 정보가 출력된다. 실시예에서, EP 공간 매개변수 정보는 분석된 하나 이상의 EP에 대한 값을 포함하는 전자 정보이다. 실시예에서, EP 공간 매개변수 정보는 EP(760)의 하나 이상의 위치의 측정치를 포함하고 있다. 실시예에서, 하나 이상의 위치는, 예를 들어 이미지의 좌표계 또는 일부 다른 좌표계에서의 직교 좌표일 수 있다. 실시예에서, EP 공간 매개변수 정보는 하나 이상의 EP(740) 위치들 사이의 거리 및 그와 연관된 하나 이상의 EP(760)의 측정치를 포함하고 있다. 실시예에서, EP 공간 매개변수 정보는 위에서 논의된 바와 같은 "평균화된" 결정을 기반으로 할 수 있다.

860에서, EP 공간 매개변수 정보는 공정 모델링, (재교정을 비롯한) 모델 교정, 결함 검출, 추정, 특성화 또는 분류, 수율 추정, 공정 제어 또는 모니터링, 패터닝 공정 디자인 등을 위하여 사용될 수 있다.

따라서, 이 EP 기술은 예를 들어 데이터 분석 시간을 감소시킴으로써 EP 데이터의 빠른 결정을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 측정 및 분석은 거의 실시간으로 수행될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 실시예에서, 결과는 예를 들어 이미지가 그렇게 정렬된 GDS, GDSII 및/또는 OASIS 기준 포인트로 이미 맵핑될 수 있다. 이는, 예를 들어 모델이 이러한 좌표계와 정렬되는 모델 교정을 용이하게 할 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, EP 기술은 이미지로부터의 일부 또는 모든 윤곽 추출을 피할 수 있으며, 이 윤곽 추출은 아티팩트 및/또는 오차를 도입할 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, EP 기술은 전자 빔 조사로 촬영된 패턴의 이미지 프레임의 수를 피하거나 감소시키며 따라서 결과의 품질을 향상시킬 수 있다. 이는 여분의 프레임이 패턴에 손상을 초래하고 이 손상이 후속 이미지 프레임에서 측정되기 때문이다.

추가적으로 또는 대안적으로, 선택된 EP 위치가 사용 및 결정될 수 있기 때문에 EP 기술은 샘플링 포인트의 수를 감소시킬 수 있으며 및/또는 보간의 필요성을 감소시킬 수 있다.

따라서, EP 기술은 윤곽 추출 (및 관련된 큰 윤곽 데이터 파일)을 방지하고, 계산 시간을 감소시키며 및/또는 예를 들어 윤곽 추출의 아티팩트/오차로 인한 및/또는 보간으로부터의 EP 위치 오차를 감소시키는 것을 도울 수 있다.

실시예에서, 본 방법은 패터닝 공정을 이용하여 기판 상에 형성될 패턴의 윤곽의 시뮬레이션을 획득하는 것; 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의, 패턴을 위한 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치와 공간적으로 관련된 위치를 하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여 결정하는 것; 및 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 공간 베어링에 대응하는 전자 정보를 하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여 생성하는 것을 포함하며, 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 결정하기 위하여 구성되며, 측정된 이미지 상의 평가 포인트는 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트와 공간적으로 관련된다.

실시예에서, 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치는 윤곽과 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 실질적으로 가장 짧은 거리인 시뮬레이션된 윤곽 상의 위치인 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치에 의하여 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치와 공간적으로 관련된다. 실시예에서, 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치 및/또는 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치, 그리고 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 방향을 포함한다. 실시예에서, 방향은 각도 또는 슬로프를 포함한다. 실시예에서, 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치 및 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치를 포함한다. 실시예에서, 본 방법은 기판 상에 형성된 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지를 획득하는 것; 공간 베어링 정보에 기초하여, 패턴의 적어도 일부의, 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트와 공간적으로 연관된 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 결정하는 것; 및 결정된 위치에 기초하여 공간 매개변수 정보를 출력하는 것을 더 포함한다. 실시예에서, 본 방법은 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트와 관련된 측정치 간의 거리를 결정하는 것을 더 포함하며, 여기서 공간 매개변수 정보는 결정된 거리를 포함한다. 실시예에서, 본 방법은 공간 매개변수 정보에 기초하여 패터닝 공정의 적어도 일부를 나타내는 수학적 모델의 교정을 수행하는 것을 더 포함한다. 실시예에서, 본 방법은 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 패턴의 시뮬레이션된 윤곽을 생성하는 것을 더 포함한다.

실시예에서, 방법은 패터닝 공정을 이용하여 기판 상에 형성될 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 패턴에 대한 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 공간 베어링에 대응하는 전자 정보를 획득하는 것; 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지를 얻는 것; 패턴의 적어도 일부의, 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트와 공간적으로 관련된 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여 그리고 공간 베어링 정보에 기초하여 결정하는 것; 및 결정된 위치에 기초하여 공간 매개변수 정보를 출력하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.

실시예에서, 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치는 윤곽과 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 실질적으로 가장 짧은 거리인 시뮬레이션된 윤곽 상의 위치이다. 실시예에서, 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치 및/또는 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치, 그리고 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 방향을 포함한다. 실시예에서, 방향은 각도 또는 슬로프를 포함한다. 실시예에서, 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치 및 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치를 포함한다. 실시예에서, 본 방법은 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트와 관련된 측정치 사이의 거리를 결정하는 것을 더 포함하며, 여기서 공간 매개변수 정보는 결정된 거리를 포함한다. 실시예에서, 본 방법은 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 패턴의 시뮬레이션된 윤곽을 생성하는 것을 더 포함한다. 실시예에서, 본 방법은 공간 매개변수 정보에 기초하여 패터닝 공정의 적어도 일부를 나타내는 수학적 모델의 교정을 수행하는 것을 더 포함한다. 실시예에서, 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치는 패턴의 적어도 일부의 복수의 상이한 인스턴스에 대해 결정되고, 공간 매개변수 정보는 결정된 위치의 수학적 조합에 기초하며, 여기서 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지는 패턴의 적어도 일부의 상이한 인스턴스들의 이미지들의 조합이다.

실시예는 본 명세서에 설명된 바와 같은 방법의 실시를 가능하게 하는 판독 가능한 명령의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있다. 이 컴퓨터 프로그램은 예를 들어 도 1 내지 도 4 중 임의의 도면의 장치와 또는 그 장치 내에 포함될 수 있다. 내부에 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장된 데이터 저장 매체 (예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)가 또한 제공될 수 있다. 예를 들어 임의의 도 1 내지 도 4에 나타나 있는 유형의 기존 장치가 이미 생산 및/또는 사용 중인 경우, 장치의 프로세서가 본 명세서 내에 설명된 바와 같은 방법을 수행하도록 하기 위하여 실시예는 업데이트된 컴퓨터 프로그램 제품을 제공함으로써 실행될 수 있다.

실시예는 하기의 항목을 이용하여 추가 설명될 수 있다:

1. 본 발명의 방법은,

패터닝 공정을 이용하여 기판 상에 형성될 패턴의 윤곽의 시뮬레이션을 획득하는 것;

패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의, 패턴을 위한 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치와 공간적으로 관련된 위치를 하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여 결정하는 것; 및

시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 공간 베어링에 대응하는 전자 정보를 하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여 생성하는 것을 포함하며,

공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 결정하기 위하여 구성되고, 측정된 이미지 상의 평가 포인트는 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트와 공간적으로 관련된다.

2. 항목 1의 방법에서, 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치는 윤곽과 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 실질적으로 가장 짧은 거리인 시뮬레이션된 윤곽 상의 위치인 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치에 의하여 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치와 공간적으로 관련된다.

3. 항목 1 또는 항목 2의 방법에서, 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치 및/또는 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치, 그리고 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 방향을 포함한다.

4. 항목 3의 방법에서, 방향은 각도 또는 슬로프(slope)를 포함한다.

5. 항목 1 내지 4 중 어느 한 항목의 방법에서, 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치 및 디자인 레이아웃의 대응하는 평가 포인트의 위치를 포함한다.

6. 항목 1 내지 5 중 어느 한 항목의 방법은,

기판 상에 형성된 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지를 획득하는 것;

공간 베어링 정보에 기초하여, 패턴의 적어도 일부의, 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트와 공간적으로 연관된 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 결정하는 것; 및

결정된 위치에 기초하여 공간 매개변수 정보를 출력하는 것을 더 포함한다.

7. 항목 6의 방법은 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트와 관련된 측정치 간의 거리를 결정하는 것을 더 포함하며, 공간 매개변수 정보는 결정된 거리를 포함한다.

8. 항목 6 또는 항목 7의 방법은 공간 매개변수 정보에 기초한 패터닝 공정의 적어도 일부를 나타내는 수학적 모델의 교정을 수행하는 것을 더 포함한다.

9. 항목 1 내지 8 중 어느 하나의 방법은 패턴의 시뮬레이션된 윤곽을 생성하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하는 것을 더 포함한다.

10. 본 발명의 방법은,

패터닝 공정을 이용하여 기판 상에 형성될 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 패턴을 위한 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 베어링에 대응하는 전자 정보를 획득하는 것;

패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지를 획득하는 것;

패턴의 적어도 일부의, 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트와 공간적으로 관련된 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여 그리고 공간 베어링 정보에 기초하여 결정하는 것; 및

결정된 위치에 기초하여 공간 매개변수 정보를 출력하는 것을 포함한다.

11. 항목 10의 방법에서, 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치는 윤곽과 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 실질적으로 가장 짧은 거리인 시뮬레이션된 윤곽 상의 위치이다.

12. 항목 10 또는 항목 11의 방법에서, 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치 및/또는 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치, 그리고 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 방향을 포함한다.

13. 항목 12의 방법에서, 방향은 각도 또는 슬로프를 포함한다.

14. 항목 10 내지 13 중 어느 한 항목의 방법에서, 공간 베어링에 대응하는 정보는 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치 및 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치이다.

15. 항목 10 내지 14 중 어느 한 항목의 방법은 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트와 관련된 측정치 간의 거리를 결정하는 것을 더 포함하며, 공간 매개변수 정보는 결정된 거리를 포함한다.

16. 항목 10 내지 15 중 어느 한 항목의 방법은 패턴의 시뮬레이션된 윤곽을 생성하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하는 것을 더 포함한다.

17. 항목 10 내지 16 중 어느 한 항목의 방법은 공간 매개변수 정보에 기초한 패터닝 공정의 적어도 일부를 나타내는 수학적 모델의 교정을 수행하는 것을 더 포함한다.

18. 항목 10 내지 17 중 어느 한 항목의 방법에서, 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치는 패턴의 적어도 일부의 복수의 상이한 인스턴스에 대하여 결정되며, 공간 매개변수 정보는 결정된 위치의 수학적 조합에 기초하거나, 또는 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지는 패턴의 적어도 일부의 상이한 인스턴스의 이미지들의 조합이다.

19. 디바이스 패턴이 패터닝 공정을 이용하여 일련의 기판에 적용되는 디바이스 제조 방법으로서, 본 방법은 항목 1 내지 18중 어느 한 항목의 방법을 이용하는 패터닝 공정을 이용하여 형성된 패터닝된 구조체를 평가하는 것 및 본 방법의 결과에 따라 하나 이상이 기판에 대해 패터닝 공정을 제어하는 것을 포함한다.

20. 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품은 프로세서가 항목 1 내지 19중 어느 하나의 방법의 수행을 야기하게 하도록 구성된 기계 판독 가능한 명령어를 포함한다.

21. 검사 시스템은,

검사 장치; 및

항목 20의 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 분석 엔진을 포함하고 있다.

22. 항목 21의 시스템에서, 검사 장치는 전자 빔 검사 장치를 포함한다.

23. 항목 21 또는 항목 22의 시스템은 방사선 빔을 변조하기 위해 패터닝 디바이스를 유지하도록 구성된 지지 구조체 및 변조된 방사선 빔을 방사선 감응 기판 상으로 투영하도록 배치된 투영 광학 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 더 포함한다.

본 발명의 실시예는 본 명세서에 개시된 바와 같은 방법의 실행을 야기하는 하나 이상의 기계 판독 가능 명령 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 형태 또는 안에 저장된 이러한 컴퓨터 프로그램을 갖는 데이터 저장 매체 (예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다. 또한, 기계 판독 가능 명령은 2개 이상의 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 2개 이상의 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.

본 명세서에 설명된 임의의 컨트롤러들 각각 또는 조합은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이 리소그래피 장치의 적어도 하나의 구성 요소 내에 위치되어 있는 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 판독될 때 작동 가능할 수 있다. 컨트롤러들 각각 또는 조합은 신호를 수신, 처리 및 전송하기 위한 임의의 적합한 구성을 가질 수 있다. 하나 이상의 프로세서가 하나 이상의 컨트롤러와 통신하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 각 컨트롤러는 위에서 설명된 방법에 대한 기계 판독 가능 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 이러한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 데이터 저장 매체 및/또는 그러한 매체를 수용하기 하드웨어를 포함할 수 있다. 따라서 컨트롤러(들)는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램의 기계 판독 가능한 명령어에 따라 작동할 수 있다.

비록 광학 리소그래피의 맥락에서 실시예의 사용에 대해 특정 참조가 위에서 이루어질 수 있지만, 본 발명의 실시예는 다른 응용, 예를 들어 임프린트 리소그래피에서 사용될 수 있으며, 상황이 허용하는 경우 광학 리소그래피에 제한되지 않는다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판 상에 생성된 패턴을 한정한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 공급되는 레지스트의 층으로 가압될 수 있으며, 그 결과 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이들의 조합을 적용함으로써 레지스트는 경화된다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후 그 안에 패턴을 남기고 레지스트 밖으로 이동된다.

본 명세서에서 IC의 제조에 대한 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 본 명세서 내의 설명은 많은 다른 가능한 응용을 갖는다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명은 자기 도메인 메모리, 평면-패널 디스플레이, 마이크로 전기 기계 시스템(MEMS), 액정 디스플레이 패널, 박막 자기 헤드 등을 위한 집적 광학 시스템, 유도 및 검출 패턴의 제조에 사용될 수 있다. 당업자는 이러한 대안적 응용의 맥락에서, 본 명세서 내의 용어 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"의 임의의 사용은 보다 일반적인 용어 "마스크", "기판" 및 "타겟 부분"과 각각 상호 교환 가능한 것으로 간주되어야 한다는 점을 인식할 것이다.

본 명세서에 언급된 기판은 노광 전 또는 후에, 예를 들어 트랙 (전형적으로 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 계측 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 경우, 본 명세서 내의 개시는 이러한 그리고 다른 기판 처리 툴에 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위해 기판이 한 번 이상 처리될 수 있으며, 따라서 본 명세서에서 사용된 용어 기판은 이미 다중 처리된 층을 포함하는 기판을 지칭할 수도 있다.

달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 용어 "방사선" 및 "빔"은 (예를 들어, 약 또는 365, 355, 248, 193, 157 또는 126 ㎚의 파장을 갖는) 자외선(UV) 방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 ㎚ 범위 내의 파장을 갖는) 극자외선 (EUV) 방사선뿐만 아니라 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 유형의 전자기 방사선을 포함한다.

용어 "마스크", "레티클", "패터닝 디바이스"는 본 명세서에서 상호 교환 가능하게 사용된다는 점이 주목된다. 또한, 당업자는 특히 리소그래피 시뮬레이션/최적화의 맥락에서, 용어 "마스크"/"패터닝 디바이스" 및 "디자인 레이아웃"은 리소그래피 시뮬레이션/최적화에서와 같이 상호 교환적으로 사용될 수 있다는 점 그리고 물리적 패터닝 디바이스가 반드시 사용될 필요는 없지만, 디자인 레이아웃은 물리적 패터닝 디바이스를 나타내는데 사용될 수 있다는 점을 인식할 것이다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "투영 광학계"는 예를 들어 굴절 광학계, 반사 광학계, 개구 및 반사-굴절(catadioptric) 광학계를 포함하는 다양한 유형의 광학 시스템을 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 용어 "투영 광학계"는 또한 방사선의 투영 빔을 집합적으로 또는 개별적으로 지향, 성형 또는 제어하기 위해 이 디자인 유형들 중 임의의 것에 따라 작동하는 구성 요소를 포함할 수 있다. 용어 "투영 광학계"는 광학 구성 요소가 리소그래피 투영 장치의 광 경로 상에 위치되어 있는 것에 상관없이 리소그래피 투영 장치 내의 임의의 광학 구성 요소를 포함할 수 있다. 투영 광학계는 방사선이 패터닝 디바이스를 통과하기 전에 소스로부터 방사선을 성형, 조정 및/또는 투영하기 위한 광학 구성 요소 및/또는 방사선이 패터닝 디바이스를 통과한 후에 방사선을 성형, 조정 및/또는 투영하기 위한 광학 구성 요소를 포함할 수 있다. 투영 광학계는 일반적으로 소스 및 패터닝 디바이스를 배제한다.

시스템 또는 공정의 최적화 공정에서 시스템 또는 공정의 성능 지수는 비용 함수(cost function)로 표현될 수 있다. 최적화 공정은 비용 함수를 최적화 (예를 들어, 최소화 또는 최대화)하는 시스템 또는 공정의 매개변수 세트 (디자인 변수)를 찾는 공정으로 귀결된다. 비용 함수는 최적화 목표에 따라 적절한 형식을 가질 수 있다. 예를 들어, 비용 함수는 이 특성의 의도된 값 (예를 들어, 이상적인 값)과 관련하여 시스템 또는 공정의 특정 특성 (평가 포인트) 편차의 가중 제곱 평균 제곱근(RMS)일 수 있다; 비용 함수는 또한 이러한 편차의 최대값(즉, 최악의 편차)일 수 있다. 본 명세서 내이 용어 "평가 포인트"는 시스템 또는 공정의 임의의 특성을 포함하도록 폭넓게 해석되어야 한다. 시스템 또는 공정의 디자인 변수들은 시스템 또는 공정의 구현의 실용성으로 인해 유한 범위로 제한될 수 있으며 및/또는 상호 의존적일 수 있다. 리소그래피 장치 또는 패터닝 공정의 경우, 제약 조건은 종종 조정 가능한 범위 및/또는 패터닝 디바이스 제조 가능성 디자인 규칙과 같은 하드웨어의 물리적 특성 및 특징과 관련되며, 평가 포인트는 선량과 초점과 같은 비물리적 특징뿐만 아니라, 기판 상의 레지스트 이미지 또는 패턴 상의 물리적 포인트를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "최적화하는(optimizing)" 및 "최적화(optimization)"는 패터닝의 결과 및/또는 공정이, 예를 들어 기판 상의 디자인 레이아웃의 전사의 더 높은 정확도, 더 큰 공정 윈도우 등과 같은 더 바람직한 특성을 갖도록 패터닝 공정 장치, 패터닝 공정의 하나 이상의 단계 등을 조정하는 것을 나타내거나 의미한다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "최적화하는" 및 "최적화(optimization)"는 하나 이상의 매개변수에 대한 하나 이상의 값들의 초기 설정과 비교하여, 적어도 하나의 관련된 메트릭(metric)에서의 개선, 예를 들어 국부적인 최적값을 제공하는, 하나 이상의 매개변수에 대한 하나 이상의 값을 식별하는 공정을 지칭하거나 의미한다. "최적" 및 다른 관련된 용어는 이에 상응하게 해석되어야 한다. 실시예에서, 최적화 단계는 하나 이상의 메트릭에서 추가적인 개선을 제공하도록 반복적으로 적용될 수 있다.

블록도에서, 도시된 구성 요소는 개별적인 기능 블록으로 도시되어 있지만, 실시예는 본 명세서에서 설명된 기능이 도시된 바와 같이 구성되는 시스템에 제한되지 않는다. 구성 요소들 각각에 의하여 제공되는 기능은 현재 도시된 것과 다르게 구성되는 소프트웨어 또는 하드웨어 모듈에 의해 제공될 수 있으며, 예를 들어 이러한 소프트웨어 또는 하드웨어는 (예를 들어 데이터 센터 내에서 또는 지리적으로) 혼합, 결합, 복제, 분할, 분산될 수 있으며, 또는 그렇지 않으면 다르게 구성될 수 있다. 본 명세서에 설명된 기능은 유형의(tangible) 비-일시적 기계 판독 가능한 매체 상에 저장된 코드를 실행하는 하나 이상의 컴퓨터의 하나 이상의 프로세서에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우에, 제3자 콘텐츠 전달 네트워크는 네트워크를 통해 전달되는 정보의 일부 또는 전부를 호스팅할 수 있으며, 이 경우 정보 (예를 들어, 콘텐츠)가 공급되거나 달리 제공되는 범위까지, 콘텐츠 전달 네트워크로부터 그 정보를 검색하기 위한 명령을 전송함으로써 정보는 제공될 수 있다.

달리 구체적으로 설명되지 않는 한, 논의에서 명백한 바와 같이, 본 명세서 전반에 걸쳐 "처리", "연산", "계산", "결정" 등과 같은 용어를 사용하는 논의는 특수 목적 컴퓨터 또는 유사한 특수 목적 전자 처리/연산 디바이스와 같은 특정한 장치의 작용 또는 공정을 지칭한다는 점이 인식된다.

본 출원은 여러 개의 발명을 설명하고 있다는 점이 인식되어야 한다. 본 출원인은 이 발명들을 다수의 개별 특허출원으로 분리하기보다는, 이 발명들을 단일 문서로 그룹화하였으며, 이는 이들의 관련 대상들이 출원 과정에서 비용 절감에 적합하기 때문이다. 그러나, 이러한 발명의 별개의 장점들 및 양태들은 합쳐지지 않아야 한다. 일부 경우에, 실시예는 본 명세서에 언급된 모든 결점을 다루고 있지만, 본 발명은 독립적으로 유용하며 또한 일부 실시예는 이러한 문제들의 부분(subset)만을 다루거나 본 발명을 검토하는 당업자에게 명백할 언급되지 않은 다른 이점을 제공한다는 점이 이해되어야 한다. 비용의 제약으로 인하여, 본 명세서에 개시된 일부 발명은 현재 청구되지 않을 수 있으며, 연속 출원과 같은 추후 출원에서 또는 본 청구항을 보정으로써 청구될 수 있다. 마찬가지로, 공간의 제약으로 인하여, 본 명세서 내의 초록(Abstract)이나 발명의 요약(Summary of the Invention) 부분은 이러한 모든 발명의 포괄적인 목록 또는 이러한 발명들의 모든 양태를 포함하고 있는 것으로 간주되어서는 안된다.

설명 및 도면은 본 발명을 개시된 특정 형태로 제한하기 위한 것이 아니며, 반대로 그 의도는 첨부된 청구범위에 의해 한정된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 모든 변형, 균등물 및 대안을 포함하기 위한 것이라는 점이 이해되어야 한다.

본 발명의 다양한 양태의 변형 및 대안적인 실시예는 본 설명을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 설명 및 도면은 단지 예시적인 것으로서 해석되어야 하며, 본 발명을 수행하는 전반적인 방식을 당업자에게 교시하는 목적을 위한 것이다. 본 명세서에서 보여지고 설명된 본 발명의 형태는 실시예의 예로서 취해진 것으로 이해되어야 한다. 모두가 본 발명의 이 설명의 이점을 가진 후에 당업자에게 명백할 바와 같이, 요소 및 물질은 본 명세서에 도시되고 설명된 것을 대체할 수 있으며, 부품 및 공정은 순서가 바뀌거나 생략될 수 있고, 어떠한 특징은 독립적으로 이용될 수 있으며, 실시예 및 실시예의 특징은 조합될 수 있다. 다음의 청구범위에 설명된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에 설명된 요소들의 변경이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 사용된 제목(heading)은 단지 구조적인 목적을 위한 것이며, 설명의 범위를 제한하기 위하여 사용되는 것을 의미하지는 않는다.

본 출원 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, 단어 "할 수 있다(may)"는 의무적인 의미 (즉, "해야 한다"는 의미)보다는 허용의 의미 (즉, 가능성을 갖고 있다는 의미)로 사용된다. 단어 "포함한다" 및 "포함하는" 등은 포함하지만 이에 제한되지는 않는다는 것을 의미한다. 본 출원에 걸쳐 사용된 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 내용이 명시적으로 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어 하나의 "요소"에 대한 언급은 "하나 이상"과 같은 하나 이상의 요소에 대한 다른 용어 및 문구의 사용에도 불구하고 둘 이상의 요소의 조합을 포함한다. 달리 언급되지 않는 한, 용어 "또는"은 비배타적이며, 즉 "및"과 "또는" 모두를 포함한다. 예를 들어, "X에 응답하여, Y", "X 때, Y", "X라면, Y", "X의 경우, Y" 등과 같은 조건 관계를 설명하는 용어는, 선행 조건이 필요 원인 조건이거나, 선행 조건이 충분 원인 조건이거나, 또는 선행 조건이 결과의 기여 원인 조건인 인과 관계를 포함하며, 예를 들어 "조건 Y를 얻을 때 상태 X가 발생한다"는 "X 는 Y에서만 발생한다" 및 "X는 Y와 Z에서 발생한다"에 일반적이다. 이러한 조건부 관계는 일부 결과가 지연될 수 있기 때문에 선행 조건 획득을 즉시 따르는 결과에 제한되지 않으며, 조건부 설명에서 선행 조건은 그 결과에 연결되고, 예를 들어 선행 조건은 결과 발생의 가능성과 관련이 있다. 복수의 속성 또는 기능이 복수의 대상물 (예를 들어, 단계 A, 단계 B, 단계 C 및 단계 D를 수행하는 하나 이상의 프로세서)에 맵핑된다는 설명은, 달리 지시되지 않는 한, 이러한 모든 대상물에 맵핑되는 이러한 모든 속성 또는 기능, 및 속성 또는 기능의 서브세트에 맵핑되는 속성 또는 기능의 서브세트 둘 모두 (예를 들어, 단계 A 내지 단계 D를 각각 수행하는 모든 프로세서, 및 프로세서 1이 단계 A를 수행하고, 프로세서 2가 단계 B 및 단계 C의 일부를 수행하고, 프로세서 3이 단계 C의 일부와 단계 D를 수행하는 인스턴스 둘 다)를 포함한다. 더욱이, 달리 지시되지 않는 한, 하나의 값 또는 작용이 다른 조건 또는 값에 "기초한다"라는 설명은 조건 또는 값이 유일한 인자인 인스턴스(instance) 및 조건 또는 값이 복수의 인자 중 하나의 인자인 인스턴스 둘 모두를 포함한다. 달리 지시되지 않는 한, 일부 집합의 "각" 인스턴스가 일부 특성을 갖고 있다라는 설명은 더 큰 집합의 일부 달리 동일하거나 유사한 부재가 그 특성을 갖고 있지 않은 경우를 제외하는 것으로 읽어져서는(read) 안되며, 즉 각각이 반드시 각각 및 모든 것(each and every)을 의미하는 것은 아니다.

어떠한 미국 특허, 미국 특허 출원 또는 기타 자료 (예를 들어, 논문)가 참조로 인용된 범위까지, 이러한 미국 특허, 미국 특허 출원 및 기타 자료의 내용은 이러한 자료와 본 명세서에 명시된 설명 및 도면 사이에 상충이 없는 정도까지 인용 참조된다. 이러한 상충이 발생한 경우, 참조 미국 특허, 미국 특허 출원 및 기타 자료에 의해 포함된 임의의 이러한 상충되는 내용은 본 명세서에서 구체적으로 인용 참조되지 않는다.

위의 설명은 예시를 위한 것으로 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 후술되는 청구범위의 범위를 벗어나지 않으면서 설명된 바와 같이 본 발명에 대한 변형이 이루어질 수 있다는 점이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 하나 이상의 실시예의 하나 이상의 양태가 하나 이상의 다른 실시예의 하나 이상의 양태와 적절하게 조합되거나 이를 대체할 수 있다. 따라서, 이러한 적응 및 변형은 본 명세서에 제시된 교시 및 지침에 기초하여, 개시된 실시예의 등가물의 의미 및 범위 내에 있도록 의도된다. 본 명세서의 어구 또는 용어는 예를 들어 설명하기 위한 것으로서, 제한하기 위한 것이 아니며, 따라서 본 명세서의 용어 또는 어구는 교시 및 지침에 비추어 당업자에 의해 해석되어야 한다는 점이 이해되어야 한다. 본 발명의 폭 및 범위는 위에서 설명된 예시적인 실시예들 중 임의의 것에 의해서도 제한되지 않아야 하며, 다음의 청구범위 및 그 등가물에 따라서만 한정되어야 한다.

Claims (15)

1. 패터닝 공정을 이용하여 기판 상에 형성될 패턴의 윤곽의 시뮬레이션을 획득하는 것;
   하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여, 상기 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치를 결정하는 것 - 상기 위치는 상기 패턴을 위한 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치와 공간적으로 관련됨 - ; 및
   하드웨어 컴퓨터 시스템에 의하여, 상기 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 상기 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 공간 베어링에 대응하는 전자 정보를 생성하는 것을 포함하며,
   상기 공간 베어링에 대응하는 상기 정보는 상기 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 결정하기 위하여 구성되고, 상기 측정된 이미지 상의 평가 포인트는 상기 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트와 공간적으로 관련된 마스크 패턴 평가 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치는, 상기 윤곽과 상기 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 실질적으로 가장 짧은 거리인 상기 시뮬레이션된 윤곽 상의 위치인 상기 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치에 의하여, 상기 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치와 공간적으로 관련된 마스크 패턴 평가 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 공간 베어링에 대응하는 상기 정보는, 상기 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치 또는 상기 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치, 그리고 상기 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 상기 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치 사이의 방향을 포함하는 마스크 패턴 평가 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 방향은 각도 또는 슬로프(slope)를 포함하는 마스크 패턴 평가 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 공간 베어링에 대응하는 상기 정보는 상기 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치 및 상기 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트의 위치를 포함하는 마스크 패턴 평가 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 기판 상에 형성된 상기 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지를 획득하는 것;
   상기 공간 베어링 정보에 기초하여, 상기 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치를 결정하는 것 - 상기 측정된 이미지 상의 평가 포인트는 상기 디자인 레이아웃 상의 대응하는 평가 포인트와 공간적으로 관련됨 - ; 및
   상기 결정된 위치에 기초하여 공간 매개변수 정보를 출력하는 것을 더 포함하는 마스크 패턴 평가 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 패턴의 시뮬레이션된 윤곽 상의 평가 포인트의 위치와 상기 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트와 관련된 측정치 간의 거리를 결정하는 것을 더 포함하며, 상기 공간 매개변수 정보는 상기 결정된 거리를 포함하는 마스크 패턴 평가 방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 공간 매개변수 정보에 기초한 상기 패터닝 공정의 적어도 일부를 나타내는 수학적 모델의 교정을 수행하는 것을 더 포함하는 마스크 패턴 평가 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 패턴의 시뮬레이션된 윤곽을 생성하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하는 것을 더 포함하는 마스크 패턴 평가 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지 상의 평가 포인트의 위치는 상기 패턴의 적어도 일부의 복수의 상이한 인스턴스에 대하여 결정되며, 상기 공간 매개변수 정보는 상기 결정된 위치의 수학적 조합에 기초하거나, 또는
    상기 패턴의 적어도 일부의 측정된 이미지는 상기 패턴의 적어도 일부의 상이한 인스턴스의 이미지들의 조합인 마스크 패턴 평가 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 방법은 상기 기판 상에 형성된 상기 패턴을 평가하는 것 및 상기 방법의 결과에 따라 상기 기판에 대한 상기 패터닝 공정을 제어하는 것을 더 포함하는 마스크 패턴 평가 방법.
12. 프로세서가 제1항 내지 제 11항 중 어느 한 항의 방법의 수행을 야기하게 하도록 구성된 기계 판독 가능한 명령어를 포함하는, 저장매체에 저장된 비-일시적 컴퓨터 프로그램.
13. 검사 시스템에 있어서,
    검사 장치; 및
    제12항의 저장매체에 저장된 비-일시적 컴퓨터 프로그램을 포함하는 분석 엔진을 포함하는 검사 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 검사 장치는 전자 빔 검사 장치를 포함하는 시스템.
15. 제13항에 있어서,
    방사선 빔을 변조하기 위해 패터닝 디바이스를 유지하도록 구성된 지지 구조체 및 변조된 방사선 빔을 방사선 감응 기판 상으로 투영하도록 배치된 투영 광학 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 더 포함하는 시스템.

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