KR102589611B1 - 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 갖는 방법론을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

레이어 고유의 조명 스펙트럼을 갖는 방법론을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

계측 시스템은 이미지 디바이스 및 컨트롤러를 포함한다. 이미지 디바이스는, 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스 및 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스로부터의 조명에 응답하여 샘플로부터 방출되는 방사선에 기초하여 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 갖는 샘플의 이미지를 생성하기 위한 검출기를 포함한다. 컨트롤러는 선택된 이미지 품질 공차 내에서 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 이미지화하기 위한 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는데, 각각의 레이어 고유의 이미징 구성은 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스로부터의 조명 스펙트럼을 포함한다. 컨트롤러는 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 생성되는 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를 추가로 수신한다. 컨트롤러는 또한, 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정을 제공한다.

Description

레이어 고유의 조명 스펙트럼을 갖는 방법론을 위한 시스템 및 방법
<관련 출원에 대한 교차 참조>
본 출원은, 2017년 4월 5일자로, Amnon Manassen, Daria Negri, Andrew Hill, Ohad Bachar, Vladimir Levinski, 및 Yuri Paskover를 발명자로 하여 출원된 발명의 명칭이 OVERLAY METROLOGY WITH PROCESS LAYERS ILLUMINATED BY DIFFERENT SPECTRA인 미국 가출원 일련 번호 제62/481,685호의 35 U.S.C. §119(e) 하에서의 이익을 주장하는데, 상기 가출원은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다.
<기술 분야>
본 개시는 일반적으로 계측 시스템(metrology system)에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 레이어 고유의 구성(layer-specific configuration)을 갖는 다중 레이어 계측(multi-layer metrology)에 관한 것이다.
반도체 디바이스와 같은 다중 레이어 샘플을 특성 묘사하기에 적절한 계측 시스템은 샘플 상의 임의의 수의 레이어를 분석할 수도 있다. 그러나, 임의의 주어진 레이어의 계측 측정은 주변 재료에 의해 영향을 받을 수도 있고, 그 결과, 계측 시스템의 주어진 구성은 모든 샘플 레이어에 대해 동일한 정도의 성능(예를 들면, 정밀도, 반복성, 또는 등등)을 제공하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 표면 아래 레이어의 계측은 표면 근처의 하나 이상의 투명한 또는 반투명한 레이어를 통해 조명 빔을 전파시키는 것 및 투명한 또는 반투명한 레이어를 통해 표면 아래 레이어로부터 방사선(radiation)을 수신하는 것을 수반할 수도 있다. 따라서, 계측 성능은 고도로 레이어에 고유할 수도 있고, 샘플 레이어의 두께, 샘플 레이어의 광학적 속성(property), 또는 샘플 레이어 상의 패턴화된 피쳐와 같은, 그러나 이들로 제한되지는 않는 샘플 레이아웃의 특정한 양태에 의존할 수도 있다. 따라서, 상기에서 식별되는 것과 같은 결함을 치유하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시의 하나 이상의 예시적인 실시형태에 따른 계측 시스템이 개시된다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 시스템은 이미징 디바이스를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 이미지 디바이스는 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 이미지 디바이스는, 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스로부터의 조명에 응답하여 샘플로부터 방출되는 방사선에 기초하여 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 포함하는 샘플의 이미지를 생성하기 위한 검출기를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 이미징 디바이스에 통신 가능하게 커플링되는 컨트롤러를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러는 선택된 이미지 품질 공차(tolerance) 내에서 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 이미지화하기 위한 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는데, 여기서 각각의 레이어 고유의 이미징 구성은 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스로부터의 조명 스펙트럼을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러는, 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 생성되는 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를 이미징 디바이스로부터 수신한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러는 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정을 제공한다.
본 개시의 하나 이상의 예시적인 실시형태에 따른 계측 시스템이 개시된다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 시스템은 이미징 디바이스를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 이미징 디바이스는 광대역 조명 디바이스를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 이미징 디바이스는 광대역 조명 디바이스로부터의 조명에 응답하여 샘플로부터 방출되는 방사선을 스펙트럼적으로 필터링하기 위한 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 이미징 디바이스는 샘플로부터 방출되며 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터에 의해 필터링되는 방사선에 기초하여 두 개 이상의 샘플 레이어를 포함하는 샘플의 이미지를 생성하기 위한 검출기를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 이미징 디바이스에 통신 가능하게 커플링되는 컨트롤러를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러는 선택된 이미지 품질 공차 내에서 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 이미지화하기 위한 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는데, 여기서 각각의 레이어 고유의 이미징 구성은 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터에 의해 필터링되는 샘플로부터의 방사선의 스펙트럼을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러는, 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 생성되는 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를 검출기로부터 수신한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 컨트롤러는 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정을 제공한다.
본 개시의 하나 이상의 예시적인 실시형태에 따른 방법이 개시된다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 방법은 선택된 이미지 품질 공차 내에서 샘플의 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 이미지화하기 위한 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는 것을 포함하는데, 여기서 각각의 레이어 고유의 이미징 구성은 이미징 스펙트럼을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 방법은, 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 생성되는 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를 이미징 디바이스로부터 수신하는 것을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 방법은 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정을 제공하는 것을 포함한다.
전술한 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명 둘 모두는 예시적인 것이고 설명만을 위한 것이며, 청구되는 바와 같은 본 발명을 반드시 제한하는 것이 아니다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에 통합되며 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부의 도면은, 본 발명의 실시형태를 예시하며, 일반적인 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하도록 기능한다.
첨부하는 도면에 대한 참조에 의해, 본 개시의 다양한 이점이 기술 분야의 숙련된 자에 의해 더 잘 이해될 수도 있는데, 도면에서:
도 1은, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 이미징 디바이스를 예시하는 개념도이다.
도 2a는, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 소스의 개념도이다.
도 2b는, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 광대역 소스 및 광대역 소스의 스펙트럼을 선택적으로 필터링하기 위한 더블 모노크로메이터(double monochromator)를 포함하는 조명 소스의 개념도이다.
도 2c는, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 광대역 소스 및 고정된 스펙트럼 투과율을 갖는 다수의 필터링 채널을 포함하는 다중 채널 조명 소스의 개념도이다.
도 3은, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 이미징 디바이스의 개념도이다.
도 4는, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 레이어 고유의 이미징 구성을 갖는 이미지 기반의 계측을 위한 방법에서 수행되는 단계를 예시하는 흐름도이다.
이제, 첨부의 도면에서 예시되는, 개시되는 주제에 대한 상세한 참조가 이루어질 것이다. 본 개시는 소정의 실시형태 및 소정의 실시형태의 특정한 피쳐와 관련하여 특별히 도시되고 설명된다. 본원에서 기술되는 실시형태는 제한하기보다는 예시적인 것으로 간주된다. 본 개시의 취지와 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수도 있다는 것이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 쉽게 명백해야 한다.
본 개시의 실시형태는, 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 샘플의 다수의 레이어를 이미지화하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 예를 들면, 이미징 구성은, 이미지화될 샘플에 입사하는 조명의 스펙트럼, 조명 프로파일, 검출기에 입사하는 방사선의 스펙트럼, 초점 볼륨 내에서 샘플의 위치(예를 들면, 초점 위치), 시야 조리개(field stop)의 구성, (예를 들면, 이미지 및/또는 오브젝트-공간 텔레센트릭성(object-space telecentricity), 또는 등등을 수정하기 위한) 어퍼쳐 조리개의 구성, 또는 검출기 파라미터(예를 들면, 이득, 통합 시간, 또는 등등)을 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 따라서, 본 개시의 실시형태는 샘플 상의 주목하는 상이한 레이어 상에 위치되는 피쳐의 정확한 이미징을 위한 맞춤된 이미징 구성(tailored imaging configuration)을 생성하는 것에 관한 것이다.
본원에서, 이미징 시스템은, 샘플을 조명하는 것 및 조명에 응답하여 샘플로부터 방출되는 방사선을 검출하는 것에 의해 샘플 레이어의 이미지를 생성할 수도 있다는 것이 인식된다. 일반적인 의미에서, 방사선은, 반사, 산란, 회절, 또는 루미네선스를 포함하지만, 그러나 이들로 제한되지 않는 광범위한 상호 작용 메커니즘을 통한 입사 조명에 응답하여 샘플의 임의의 레이어로부터 방출될 수도 있다. 게다가, 이미징 시스템은, 조명의 스펙트럼 및 시스템의 개구수(numerical aperture; NA)에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 피사계 심도(depth of field) 내에서 피쳐의 집속된 이미지(focused image)를 생성할 수도 있다. 따라서, 이미징 시스템은, 샘플의 표면 상의 피쳐뿐만 아니라 피사계 심도 내에서 반투명 샘플의 표면 아래 피쳐(sub-surface feature)를 이미지화하도록 구성될 수도 있다.
표면 아래 레이어는, 임의의 표면 근처 레이어를 통해 조명을 전파하는 것 및 주목하는 표면 아래 레이어와의 상호 작용에 기초하여 방사선을 검출하는 것에 의해 이미지화될 수도 있다. 주목하는 표면 아래 레이어로부터 방출되는 방사선은, 검출기에 도달하기 위해 표면 근처 레이어를 통해 추가로 전파될 수도 있다. 표면 아래 레이어와 관련되는 결과적으로 나타나는 이미징 신호는, 따라서, 표면 근처 레이어에 의해 영향을 받을 수도 있다. 예를 들면, 표면 근처 레이어는 소정의 파장의 조명을 흡수할 수도 있다. 추가적으로, 표면 근처 레이어는, 단일의 레이어 상의 상이한 재료 사이의 또는 레이어 사이의 임의의 계면에서 조명을 굴절시킬 수도 있는데, 이것은 조명의 집속을 수정할 수도 있거나 및/또는 샘플을 통한 파장 의존 광학 경로를 생성할 분산(예를 들면, 색수차)을 도입할 수도 있다. 임의의 샘플 레이어 상의 패턴화된 피쳐는 산란 및/또는 회절을 통해 결과적으로 나타나는 이미징 신호에 추가로 영향을 줄 수도 있다.
따라서, 샘플 레이어 사이의 광학 경로에서의 차이에 기인하여 단일의 이미징 구성을 사용하여 이미지화될 때 상이한 샘플 레이어 상의 피쳐에 대해 이미지 품질이 변할 수도 있는 경우가 있을 수도 있다. 이미지 품질은, 이미지 콘트라스트, 이미지 밝기, 또는 이미지 노이즈와 같은, 그러나 이들로 제한되지는 않는 임의의 메트릭에 따라 측정될 수도 있다. 게다가, 이미징 구성이 (예를 들면, 맞춤된 조명 스펙트럼, 또는 등등을 생성하는 것에 의해) 두 개 이상의 샘플 레이어의 이미지를 제공하도록 맞춤되더라도, 맞춤된 이미징 구성은, 하나 이상의 이미지 품질 메트릭(metric)에 기초하여 소망되는 공차 내에서 주목하는 각각의 레이어의 이미지를 제공할 수 없을 수도 있는 경우가 있을 수도 있다. 본 개시의 추가적인 실시형태는, 선택된 이미지 품질 공차 내에서 주목하는 각각의 샘플 레이어 상의 피쳐의 이미지를 제공하기 위해 주목하는 다수의 샘플 레이어에 대한 맞춤된 레이어 고유의 이미징 구성을 생성하는 것에 관한 것이다.
본원에서, 샘플의 상이한 레이어의 이미지에 기초한 계측 측정의 정밀도 및/또는 반복성은 이미지 품질에 기초하여 변할 수도 있다는 것이 또한 인식된다. 예를 들면, 조명의 스펙트럼 콘텐츠는 상이한 샘플 레이어에 대해 피쳐의 인식된 위치에 상이하게 영향을 줄 수도 있다. 샘플 레이어의 이미지에서 피쳐의 인식된 위치에서의 그러한 변동은, 오버레이 에러를 결정하기 위해 다수의 레이어 상의 피쳐의 상대적 위치가 활용되는 오버레이 계측에서 특히 문제가 될 수도 있다.
추가적인 실시형태는 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 샘플의 두 개 이상의 레이어에 대한 계측 측정을 수행하는 것에 관한 것이다. 게다가, 레이어 고유의 이미징 구성은, 선택된 공차 내에서 계측 성능을 제공하기 위해 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 계측 시스템과 함께 사용될 수도 있다. 예를 들면, 이미지 기반의 오버레이 계측은, 맞춤된 레이어 고유의 계측 조건을 사용하여 주목하는 두 개 이상의 레이어 상의 오버레이 타겟 피쳐를 이미지화하는 것 및 레이어 고유의 이미지에 기초하여 레이어의 오버레이 에러를 결정하는 것에 의해 수행될 수도 있다. 이와 관련하여, 각각의 레이어 상의 오버레이 타겟 피쳐는, 선택된 공차 이내의 이미지 품질 메트릭을 갖는 이미지를 제공하기 위해 특정한 샘플에 기초하여 맞춤되는 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 이미지화될 수도 있다. 다른 예로서, 계측 시스템은 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 샘플 레이어(예를 들면, 임계 치수, 측벽 각도, 또는 등등) 상의 패턴화된 피쳐의 하나 이상의 양태를 측정할 수도 있다.
레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 생성되는 두 개 이상의 레이어에 대한 계측 측정은, 순차적으로 또는 동시에 수행될 수도 있다. 예를 들면, 제1 세트의 계측 조건을 사용하여 주목하는 제1 레이어에 대해 계측 측정이 수행될 수도 있고, 후속하여, 제2 세트의 계측 조건을 사용하여 주목하는 제2 레이어에 대해 계측 측정이 수행될 수도 있고, 계속 그런 식일 수도 있다. 다른 예로서, 상이한 샘플 레이어 상의 공간적으로 분리된 피쳐의 계측 측정은, 레이어 고유의 계측 구성을 사용하여 동시에 수행될 수도 있다. 예를 들면, 상이한 샘플 레이어 상의 공간적으로 분리된 피쳐(예를 들면, 다수의 샘플 레이어 상에 위치되는 오버레이 계측 타겟의 피쳐)는, 주목하는 모든 레이어 내의 피쳐에 대한 선택된 이미지 품질 공차를 갖는 검출기 상에 단일의 이미지를 제공하기 위해 상이한 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 사용하여 동시에 조명될 수도 있다.
추가적인 실시형태는 샘플의 두 개 이상의 레이어에 대한 레이어 고유의 계측 구성을 결정하는 것에 관한 것이다. 예를 들면, 레이어 고유의 계측 구성은, 다중 레이어 샘플의 3 차원 표현에 기초하여 주목하는 각각의 샘플 레이어의 계측을 시뮬레이팅하는 것에 의해 결정될 수도 있다. 다른 예로서, 레이어 고유의 계측 구성은, 다양한 계측 조건을 사용하여 주목하는 각각의 샘플 레이어에 대한 일련의 계측 측정에 기초하여 실험적으로 결정될 수도 있다. 추가적인 실시형태는, 샘플의 두 개 이상의 레이어에 대한 레이어 고유의 계측 구성을 갖는 계측 측정을 제공하는 것에 관한 것이다.
추가적인 실시형태는, 다중 레이어 샘플 상에 레이어 고유의 계측을 제공하기에 적절한 계측 시스템에 관한 것이다. 예를 들면, 레이어 고유의 계측 측정을 제공하기에 적절한 계측 시스템은, 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 생성하기 위한 스펙트럼 튜닝 가능한 조명 디바이스, 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터, 레이어 고유의 샘플 위치를 제공하기 위한 병진 가능한 샘플 스테이지, 구성 가능한 시야 조리개, (예를 들면, 이미지 및/또는 오브젝트-공간 텔레센트릭성을 조정하기 위한) 구성 가능한 어퍼쳐 조리개, 또는 구성 가능한 파라미터(예를 들면, 이득, 통합 시간, 또는 등등)를 포함할 수도 있지만, 그러나 이들을 반드시 포함할 필요는 없다.
도 1은, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 이미징 디바이스(100)를 예시하는 개념도이다. 게다가, 이미징 디바이스(100)는 이미징 디바이스(100)에 의해 생성되는 이미지에 기초하여 하나 이상의 계측 측정치를 결정하기 위한 계측 디바이스를 포함할 수도 있다. 이와 관련하여, 이미징 디바이스(100)는, 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 방법을 사용하여 정렬을 측정할 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 이미징 디바이스(100)는, 샘플 레이어의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정(예를 들면, 오버레이 측정, 피쳐 사이즈 측정, 또는 등등)을 수행하기 위한 이미지 기반의 계측 툴을 포함한다. 다른 실시형태에서, 이미징 디바이스(100)는, 샘플로부터의 광의 산란(반사, 회절, 확산 산란, 또는 등등)에 기초하여 계측 측정을 수행하기 위한 산란 측정 기반의 계측 툴을 포함한다.
하나의 실시형태에서, 이미징 디바이스(100)는 조명 빔(104)을 생성하기 위한 조명 소스(102)를 포함한다. 조명 빔(104)은, 진공 자외선(vacuum ultraviolet radiation; VUV), 심자외선(deep ultraviolet radiation; DUV), 자외선(ultraviolet; UV) 방사선, 가시 방사선, 또는 적외선(infrared; IR) 방사선을 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 하나 이상의 선택된 파장의 광을 포함할 수도 있다. 조명 소스(102)는 임의의 범위의 선택된 파장을 포함하는 조명 빔(104)을 추가로 생성할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 조명 소스(102)는 튜닝 가능한 스펙트럼을 갖는 조명 빔(104)을 생성하기 위해 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 소스를 포함할 수도 있다.
조명 소스(102)는 임의의 시간 프로파일을 갖는 조명 빔(104)을 추가로 생성할 수도 있다. 예를 들면, 조명 소스(102)에 의해 생성되는 조명 빔(104)은 연속 프로파일, 펄스식 프로파일, 또는 변조된 프로파일을 포함할 수도 있다. 추가적으로, 조명 빔(104)은 자유 공간 전파 또는 유도된 광(guided light)(예를 들면, 광섬유, 광 파이프, 또는 등등)을 통해 조명 소스(102)로부터 전달될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 조명 소스(102)는 조명 통로(illumination pathway; 108)를 통해 조명 빔(104)을 샘플(106)로 지향시킨다. 다른 실시형태에서, 이미징 디바이스(100)는 조명 빔(104)을 샘플(106) 상으로 집속하기 위한 대물 렌즈(114)를 포함한다.
조명 통로(108)는, 조명 빔(104)을 수정 및/또는 컨디셔닝하는 데 적절한 하나 이상의 렌즈(110) 또는 추가적인 광학 컴포넌트(112)를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 하나 이상의 광학 컴포넌트(112)는, 하나 이상의 편광기(polarizer), 하나 이상의 필터, 하나 이상의 빔 스플리터(beam splitter), 하나 이상의 확산기, 하나 이상의 균질기(homogenizer), 하나 이상의 아포다이저(apodizer), 또는 하나 이상의 빔 성형기(beam shaper)를 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 다른 예로서, 하나 이상의 광학 컴포넌트(112)는, 샘플(106)에 대한 조명의 각도를 제어하기 위한 어퍼쳐 조리개 및/또는 샘플(106)에 대한 조명의 공간적 범위를 제어하기 위한 시야 조리개를 포함할 수도 있다. 하나의 인스턴스에서, 조명 통로(108)는, 샘플의 텔레센트릭 조명을 제공하기 위해 대물 렌즈(114)의 후방 초점 평면에 대한 평면 켤레(plane conjugate)에 위치되는 어퍼쳐 조리개를 포함한다. 다른 실시형태에서, 샘플(106)은 샘플 스테이지(116) 상에 배치된다. 샘플 스테이지(116)는 이미징 디바이스(100) 내에 샘플(106)을 배치하기에 적절한 임의의 디바이스를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 샘플 스테이지(116)는, 선형 병진 스테이지, 회전 스테이지, 팁/틸트(tip/tilt) 스테이지 또는 등등의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 이미징 디바이스(100)는, 수집 통로(120)를 통해 샘플(106)로부터 방출되는 방사선을 캡쳐하도록 구성되는 검출기(118)를 포함한다. 예를 들면, 수집 통로(120)는, 수집 렌즈(예를 들면, 도 1에서 예시되는 바와 같은 대물 렌즈(114)) 또는 하나 이상의 추가적인 수집 통로 렌즈(122)를 포함할 수도 있지만, 그러나 그들을 반드시 포함할 필요는 없다. 다른 예로서, 검출기(118)는 (예를 들면, 미러 반사(specular reflection), 확산 반사, 및 등등을 통해) 샘플(106)로부터 반사되는 또는 산란되는 방사선을 수신할 수도 있다. 다른 예로서, 검출기(118)는 샘플(106)에 의해 생성되는 방사선(예를 들면, 조명 빔(104)의 흡수와 관련되는 루미네선스, 또는 등등)을 수신할 수도 있다.
검출기(118)는 샘플(106)로부터 수신되는 조명을 측정하기에 적절한 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 타입의 광학 검출기를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 검출기(118)는, CCD 검출기, TDI 검출기, 광전증배관(photomultiplier tube; PMT), 애벌란시 포토다이오드(avalanche photodiode; APD), 또는 등등을 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 다른 실시형태에서, 검출기(118)는 샘플(106)로부터 방출되는 방사선의 파장을 식별하기에 적절한 분광학 검출기(spectroscopic detector)를 포함할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 이미징 디바이스(100)는 (예를 들면, 이미징 디바이스(100)에 의한 다수의 계측 측정을 용이하게 하기 위해 하나 이상의 빔스플리터에 의해 생성되는 다중 빔 경로와 관련되는) 다수의 검출기(118)를 포함할 수도 있다.
수집 통로(120)는, 하나 이상의 수집 통로 렌즈(122), 하나 이상의 필터, 하나 이상의 편광기, 또는 하나 이상의 빔 블록을 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 대물 렌즈(114)에 의해 수집되는 조명을 지향 및/또는 수정하기 위한 임의의 수의 광학 엘리먼트를 더 포함할 수도 있다. 추가적으로, 수집 통로(120)는 검출기(118) 상으로 이미지화되는 샘플의 공간적 범위를 제어하기 위한 시야 조리개 또는 검출기(118) 상에 이미지를 생성하기 위해 사용되는 샘플로부터의 조명의 각도 범위를 제어하기 위한 어퍼쳐 조리개를 포함할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 수집 통로(120)는, 샘플의 텔레센트릭 이미징을 제공하기 위해 대물 렌즈(114)의 광학 엘리먼트의 후방 초점 평면에 대한 평면 켤레에 위치되는 어퍼쳐 조리개를 포함한다.
하나의 실시형태에서, 도 1에서 예시되는 바와 같이, 이미징 디바이스(100)은, 대물 렌즈(114)가 조명 빔(104)을 샘플(106)로 동시에 지향시킬 수도 있고 샘플(106)로부터 방출되는 방사선을 수집할 수도 있도록 배향되는 빔스플리터(124)를 포함한다. 이와 관련하여, 이미징 디바이스(100)는 에피 조명 모드(epi-illumination mode)에서 구성될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 샘플(106)에 대한 조명 빔(104)의 입사각은 조정 가능하다. 예를 들면, 빔스플리터(124) 및 대물 렌즈(114)를 통한 조명 빔(104)의 경로는, 샘플(106)에 대한 조명 빔(104)의 입사각을 제어하도록 조정될 수도 있다. 이와 관련하여, 조명 빔(104)은, 조명 빔(104)이 샘플(106)에 대한 수직 입사각을 가지도록, 빔스플리터(124) 및 대물 렌즈(114)를 통과하는 공칭 경로(nominal path)를 가질 수도 있다. 다른 예로서, 샘플(106)에 대한 조명 빔(104)의 입사각은 (예를 들면, 회전 가능한 미러, 공간적 광 변조기, 자유 형태 조명 소스, 또는 등등에 의해) 빔스플리터(124)에 대한 조명 빔(104)의 위치 및/또는 각도를 수정하는 것에 의해 제어될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 조명 소스(102)는 하나 이상의 조명 빔(104)을 비스듬히(예를 들면, 조각(glancing angle), 45 도 각도, 또는 등등) 샘플(106)로 지향시킨다.
다른 실시형태에서, 이미징 디바이스(100)는 컨트롤러(126)를 포함한다. 다른 실시형태에서, 컨트롤러(126)는, 메모리 매체(130) 상에 유지되는 프로그램 명령어를 실행하도록 구성되는 하나 이상의 프로세서(128)를 포함한다. 이와 관련하여, 컨트롤러(126)의 하나 이상의 프로세서(128)는, 본 개시 전반에 걸쳐 설명되는 다양한 프로세스 단계 중 임의의 것을 실행할 수도 있다. 게다가, 컨트롤러(126)는, 계측 데이터(예를 들면, 정렬 측정 결과, 타겟의 이미지, 동공(pupil) 이미지, 및 등등) 또는 계측 메트릭(예를 들면, 정밀도, 툴 유도 시프트, 감도, 회절 효율성, 및 등등)을 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 데이터를 수신하도록 구성될 수도 있다.
컨트롤러(126)의 하나 이상의 프로세서(128)는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 프로세싱 엘리먼트를 포함할 수도 있다. 이러한 의미에서, 하나 이상의 프로세서(128)는 알고리즘 및/또는 명령어를 실행하도록 구성되는 임의의 마이크로프로세서 타입 디바이스를 포함할 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 하나 이상의 프로세서(128)는, 본 개시의 전반에 걸쳐 설명되는 바와 같이, 이미징 디바이스(100)를 동작시키도록 구성되는 프로그램을 실행하도록 구성되는 데스크탑 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 이미지 컴퓨터, 병렬 프로세서, 또는 임의의 다른 컴퓨터 시스템(예를 들면, 네트워크형 컴퓨터)으로 구성될 수도 있다. 용어 "프로세서"는, 비일시적 메모리 매체(130)로부터의 프로그램 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세싱 엘리먼트를 구비하는 임의의 디바이스를 포괄하도록 광의적으로 정의될 수도 있다는 것이 또한 인식된다. 게다가, 본 개시의 전반에 걸쳐 설명되는 단계는 단일의 컨트롤러(126)에 의해, 또는 대안적으로는, 다수의 컨트롤러(126)에 의해 수행될 수도 있다. 추가적으로, 컨트롤러(126)는 공통 하우징 내에 또는 다수의 하우징 내에 수용되는 하나 이상의 컨트롤러를 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 임의의 컨트롤러 또는 컨트롤러의 조합은 이미징 디바이스(100)에 통합하기에 적절한 모듈로서 개별적으로 패키징될 수도 있다. 게다가, 컨트롤러(126)는 검출기(118)로부터 수신되는 데이터를 분석할 수도 있고 그 데이터를 이미징 디바이스(100) 내의 또는 이미징 디바이스(100) 외부의 추가 컴포넌트에 공급할 수도 있다.
메모리 매체(130)는 관련된 하나 이상의 프로세서(128)에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어를 저장하기에 적절한 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 저장 매체를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 메모리 매체(130)는 비일시적 메모리 매체를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 메모리 매체(130)는, 리드 온리 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 또는 광학 메모리 디바이스(예를 들면, 디스크), 자기 테이프, 솔리드 스테이트 드라이브 및 등등을 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 메모리 매체(130)는 하나 이상의 프로세서(128)와 함께 공통 컨트롤러 하우징에 수용될 수도 있다는 것을 또한 유의한다. 하나의 실시형태에서, 메모리 매체(130)는, 하나 이상의 프로세서(128) 및 컨트롤러(126)의 물리적 위치와 관련하여 원격으로 위치될 수도 있다. 예를 들면, 컨트롤러(126)의 하나 이상의 프로세서(128)는, 네트워크(예를 들면, 인터넷, 인트라넷 및 등등)를 통해 액세스 가능한 원격 메모리(예를 들면, 서버)에 액세스할 수도 있다. 따라서, 상기 언급된 설명은 본 발명에 대한 제한으로서 해석되어선 안되며 단지 예시로서 해석되어야 한다.
다른 실시형태에서, 컨트롤러(126)는 레이어 고유의 계측 구성 정보를 제공하기 위해 이미징 디바이스(100)의 하나 이상의 엘리먼트에 통신 가능하게 커플링된다. 예를 들면, 컨트롤러(126)는, 샘플에 입사되는 조명의 스펙트럼을 제어하기 위해 조명 소스(102)에, 검출기(118)에 의해 캡쳐되는 샘플로부터의 방사선 및/또는 조명 빔(104)을 조작하기 위해 하나 이상의 조리개에, 검출 파라미터를 수정하기 위해 검출기(118)에, 또는 이미징 디바이스(100) 내의 샘플(106)의 위치를 조정하기 위해 샘플 스테이지(116)에 통신 가능하게 커플링될 수도 있지만, 그러나 반드시 커플링될 필요는 없다.
하나의 실시형태에서, 레이어 고유의 이미징 구성은 샘플(106)에 입사하는 조명의 레이어 고유의 스펙트럼을 포함한다. 따라서, 조명 소스(102)는 계측을 위해 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 제공하기 위해 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 소스로서 구성될 수도 있다. 본원에서, 조명 소스(102)는 조명의 소스 및 조명 소스로부터의 조명을 컨디셔닝하기 위한 임의의 수의 추가 컴포넌트를 포함할 수도 있다는 것이 인식된다. 게다가, 추가 컴포넌트는 조명 소스(102)와 공통 컨테이너를 공유할 수도 있거나 또는 이미징 디바이스(100) 안으로 통합될 수도 있다.
도 2a 내지 도 2c는, 본 개시의 실시형태에 따른, 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 소스를 예시한다.
도 2a는, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 소스(102)의 개념도이다. 하나의 실시형태에서, 조명 소스(102)는 넓은 스펙트럼(예를 들면, 조명의 파장의 범위)을 갖는 광대역 소스(202) 및 광대역 소스(202)의 스펙트럼을 필터링하여 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 생성하기 위한 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)를 포함한다. 다른 실시형태에서, 조명 소스(102)는 조명 빔(104)의 전력을 조정하기 위해 중성 밀도 필터(neutral density filter)(206)(예를 들면, 파장 독립적 필터)를 포함한다. 중성 밀도 필터(206)는, 편광기와 커플링되는 편광 회전자(polarization rotator), 고정된 광학 밀도를 갖는 하나 이상의 필터, 또는 필터에 걸친 위치의 함수로서 변하는 광학 밀도를 갖는 그래디언트 필터(gradient filter)와 같은, 그러나 이들로 제한되지는 않는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 타입의 파장 독립적 필터를 포함할 수도 있다. 게다가, 중성 밀도 필터(206)는, 중성 밀도 필터(206)의 투과율을 선택적으로 수정하기 위한 필터 제어 디바이스(208)를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 필터 제어 디바이스(208)는, 편광기보다 앞서 조명 빔(104)의 편광을 선택적으로 조정하기 위한 조정 가능한 편광 회전자, (예를 들면, 도 2a에서 예시되는 바와 같이) 조명 빔(104)의 경로에 여러 필터 중 하나를 선택적으로 배치하기 위한 필터 휠(filter wheel), 또는 그래디언트 필터를 선택적으로 배치하기 위한 병진 디바이스(예를 들면, 회전 디바이스, 선형 병진 디바이스, 또는 등등)를 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다.
광대역 소스(202)는 계측을 위한 일정 범위의 파장을 갖는 조명 빔(104)을 제공하기에 적절한 조명의 임의의 소스를 포함할 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 광대역 소스(202)는 레이저 소스이다. 예를 들면, 광대역 소스(202)는, 광대역 레이저 소스, 슈퍼컨티늄 레이저 소스(supercontinuum laser source), 백색광 레이저 소스, 또는 등등을 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 이와 관련하여, 광대역 소스(202)는, 높은 가간섭성(coherence)(예를 들면, 높은 공간적 가간섭성 및/또는 시간적 가간섭성)을 갖는 조명 빔(104)을 제공할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 광대역 소스(202)는 레이저 지속 플라즈마(laser-sustained plasma; LSP) 소스를 포함한다. 예를 들면, 광대역 소스(202)는, LSP 램프, LSP 전구, 또는 레이저 소스에 의해 플라즈마 상태로 여기될 때 광대역 조명을 방출할 수도 있는 하나 이상의 엘리먼트를 포함하기에 적절한 LSP 챔버를 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 다른 실시형태에서, 광대역 소스(202)는 램프 소스를 포함한다. 예를 들면, 광대역 소스(202)는, 아크 램프, 방전 램프, 무전극 램프, 또는 등등을 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 이와 관련하여, 광대역 소스(202)는 낮은 가간섭성(예를 들면, 낮은 공간적 가간섭성 및/또는 시간적 가간섭성)을 갖는 조명 빔(104)을 제공할 수도 있다.
튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는, 다른 것에 비해 엄선된 파장의 스펙트럼 전력을 감소시키는 것에 의해 입사 조명(예를 들면, 광대역 소스(202)에 의해 생성되는 조명 빔(104))의 스펙트럼을 수정할 수도 있다. 따라서, 스펙트럼 필터의 스펙트럼 투과율은, 조명의 투과율을 파장의 함수(예를 들면, 0 % 내지 100 %, 0 내지 1, 또는 등등)로서 설명할 수도 있다. 투과율은 투과 및/또는 반사를 통해 필터에 의해 통과되는 조명을 지칭할 수도 있다는 것을 유의한다. 통상적인 스펙트럼 필터는, 스펙트럼 콘텐츠가 공간적으로 분포되는 렌즈 푸리에 평면에 위치되는 하나 이상의 공간 필터 또는 하나 이상의 파장 의존 필터를 포함할 수도 있지만, 그러나 반드시 포함할 필요는 없다. 게다가, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는 임의의 분포에 따라 스펙트럼 투과율을 수정할 수도 있다. 예를 들면, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는, 컷오프 파장 이상의 파장을 감쇠시키기 위한 저역 통과 필터(low-pass filter), 컷오프 파장 아래의 파장을 감쇠시키기 위한 고역 통과 필터(high-pass filter), 조명의 정의된 스펙트럼 대역폭을 통과시키고 파장의 엄선된 대역 밖의 파장을 감쇠시키기 위한 대역 통과 필터(band-pass filter), 파장의 엄선된 대역 내의 파장을 감쇠시키기 위한 대역 제거 필터(band-reject filter), 맞춤된 스펙트럼 투과율 분포를 갖는 필터, 또는 등등을 포함할 수도 있다.
튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는 광대역 소스(202)의 스펙트럼을 필터링하기에 적절한 임의의 타입의 디바이스를 포함할 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는 튜닝 가능한 스펙트럼 투과율을 갖는 하나 이상의 필터를 포함한다. 이와 관련하여, 조명 빔(104)의 경로에서의 튜닝 가능한 필터의 스펙트럼 투과율은, 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 제공하도록 선택적으로 수정될 수도 있다. 예를 들면, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는, 유전체 재료의 하나 이상의 적층된 레이어로부터 형성되는 박막 튜닝 가능 필터(thin film tunable filter)를 포함할 수도 있지만, 그러나 반드시 포함할 필요는 없다. 게다가, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는 반사성 스펙트럼 필터 또는 투과성 스펙트럼 필터를 포함할 수도 있다. 또한, 스펙트럼 필터는 단일의 광학 엘리먼트 또는 광학 엘리먼트의 조합으로부터 형성될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는 방위 의존 스펙트럼 투과율을 갖는 하나 이상의 컴포넌트를 포함한다. 예를 들면, 도 2a에서 예시되는 바와 같이, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는, 필터에 걸쳐(예를 들면, 선형적으로) 변하는 위치 감지 컷오프 파장을 갖는 하나 이상의 에지 필터(예를 들면, 에지 필터(204a), 에지 필터(204b))를 포함할 수도 있다. 따라서, 레이어 고유의 조명 스펙트럼은, (예를 들면, 컨트롤러(126)를 통한) 조명 빔(104)의 경로와 관련하여 에지 필터(204a, 204b)의 위치를 조정하는 것에 의해 획득될 수도 있다. 다른 예로서, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는, 각도적으로 튜닝 가능한 필터 상에서 조명 빔(104)의 입사각을 선택적으로 수정하기 위해 회전 디바이스에 커플링되는 각도적으로 튜닝 가능한 필터를 포함할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는, 고정된 스펙트럼 투과율을 갖는 하나 이상의 필터 및 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 제공하기 위해 조명 빔(104)의 경로에 필터를 선택적으로 삽입하기 위한 필터 삽입 디바이스를 포함한다. 필터 삽입 디바이스는 조명 빔(104)의 경로에 필터를 선택적으로 삽입하기에 적절한 엘리먼트의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 필터 삽입 디바이스는, 필터 휠 또는 플리퍼 디바이스(flipper device)와 같은, 그러나 이들로 제한되지는 않는 하나 이상의 필터를 조명 빔(104)의 경로 안으로 선택적으로 회전시키기 위한 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 필터 삽입 디바이스는, 선형적으로 병진 가능한 스테이지에 부착되는 하나 이상의 필터를 고정하기 위한 마운트와 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는, 하나 이상의 필터를 조명 빔(104)의 경로 안으로 선형적으로 병진시키기 위한 컴포넌트를 포함할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는 광대역 소스(202)의 스펙트럼을 수정하기 위해 공간 필터와 커플링되는 적어도 하나의 분산 엘리먼트를 포함한다. 도 2b는, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 광대역 소스(202) 및 광대역 소스(202)의 스펙트럼을 선택적으로 필터링하기 위한 더블 모노크로메이터를 포함하는 조명 소스(102)의 개념도이다. 더블 모노크로메이터를 사용하는 광대역 광원의 스펙트럼 튜닝을 위한 시스템 및 방법은, 2016년 10월 31일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제15/339,312호에서 일반적으로 설명되는데, 이 특허 출원은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. 하나의 실시형태에서, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는, 광대역 소스(202)로부터의 조명에 스펙트럼 분산을 도입하기 위한 제1 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(210), 광대역 소스(202)로부터의 조명의 스펙트럼이 초점 평면(214)에 걸쳐 공간적으로 분산될 수도 있도록 광대역 소스(202)로부터의 공간적으로 분산된 조명을 초점 평면(214)에 집속시키기 위한 제1 광학 엘리먼트(212)(예를 들면, 하나 이상의 렌즈, 또는 등등), 초점 평면에서의 스펙트럼의 분포에 기초하여 광대역 소스(202)로부터의 조명을 필터링하기 위한 공간 필터링 엘리먼트(216), 공간 필터링 엘리먼트(216)에 의해 전달되는 공간적으로 분산된 조명을 수집하기 위한 제2 광학 엘리먼트(218)(예를 들면, 하나 이상의 렌즈, 또는 등등), 및 제1 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(210)에 의해 도입되는 분산을 제거하여 조명 빔(104)을 생성하기 위한 제2 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(220)를 포함한다.
예를 들면, 제1 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(210)는, 광대역 소스(202)로부터의 조명의 스펙트럼이 제1 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(210)의 초점 포인트에서 빔 프로파일에 걸쳐 공간적으로 분산될 수도 있도록, 광대역 소스(202)로부터의 조명을 공간적으로 분산시킬 수도 있다. 공간 필터링 엘리먼트(216)는 광대역 소스(202)로부터의 조명의 일부를 선택적으로 통과시킬 수도 있거나 또는 차단할 수도 있다. 이와 관련하여, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)의 스펙트럼 투과율은, 공간 필터링 엘리먼트(216)의 공간 투과율과 관련될 수도 있다. 예를 들면, 도 2b에서 예시되는 바와 같이, 광대역 소스(202)로부터의 조명은, 3 개의 파장 성분(λ1, λ2 및 λ3)을 포함할 수도 있고, 공간 필터링 엘리먼트(216)는 λ2를 선택적으로 통과시켜 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 형성할 수도 있다. 게다가, 제2 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(220)는, 광대역 소스(202)로부터의 조명의 스펙트럼이 빔 프로파일에 걸쳐 더 이상 공간적으로 분포되지 않도록, 제1 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(210)에 의해 도입되며 제2 광학 엘리먼트(218)에 의해 수집되는 스펙트럼 분산을 제거할 수도 있다. 예를 들면, 제2 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(220)의 분산은 제1 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(210)의 분산에 대응하도록 동적으로 조정되어 제1 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(210)에 의해 도입되는 분산을 제거할 수도 있다. 따라서, 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)는, 추가적인 빔 특성(예를 들면, 발산 각도, 또는 등등)을 수정하지 않고도 광대역 소스(202)로부터의 조명의 스펙트럼 콘텐츠를 필터링할 수도 있다.
분산 엘리먼트(예를 들면, 제1 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(210) 또는 제2 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(220))는 광대역 소스(202)로부터의 조명 안으로 스펙트럼 분산을 도입하기에 적절한 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 타입의 분산 엘리먼트일 수도 있다. 예를 들면, 분산 엘리먼트는, 회절 또는 굴절과 같은 임의의 메커니즘을 통해 광대역 소스(202)로부터의 조명 안으로의 분산을 수정할 수도 있다. 게다가, 제1 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(210)는 투과성 및/또는 반사성 광학 엘리먼트로부터 형성될 수도 있다. 하나의 인스턴스에서, 제1 튜닝 가능한 분산 엘리먼트(210)는 동적으로 생성되는 회절 격자(예를 들면, 음향-광학 변조기, 또는 등등)를 포함한다. 이와 관련하여, 회절 격자는 기판 재료(예를 들면, 투명 광학 재료)에서 동적으로 생성될 수도 있다. 게다가, 동적으로 생성되는 회절 격자의 물리적 특성을 조정하는 것에 의해 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(204)를 튜닝하기 위해 분산은 동적으로 수정될 수도 있다. 예를 들면, 동적으로 생성되는 회절 격자의 주기 또는 변조 깊이는 분산의 값(예를 들면, 조명의 특정한 파장이 회절되는 각도)을 제어하도록 (예를 들면, 컨트롤러(126)를 통해) 조정될 수도 있다. 다른 예로서, 동적으로 생성되는 회절 격자의 변조 깊이는 분산의 효율성(예를 들면, 조명의 특정한 파장이 회절되는 효율성 값)을 제어하도록 (예를 들면, 컨트롤러(126)를 통해) 조정될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 조명 소스(102)는 다중 채널 조명 소스를 포함한다. 고속 스펙트럼 선택을 위한 다중 채널 조명 소스는, 2016년 12월 21일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제15/387,180호에서 일반적으로 설명되는데, 이 특허 출원은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. 도 2c는, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 광대역 소스(202) 및 고정된 스펙트럼 투과율을 갖는 다수의 필터링 채널을 포함하는 다중 채널 조명 소스의 개념도이다. 하나의 실시형태에서, 다중 채널 조명 소스는 광대역 소스(202)로부터의 조명을 두 개 이상의 필터링 채널(224)로 지향시키기 위한 채널 선택기(222)를 포함하는데, 여기서 필터링 채널(224)의 각각은 상이한 스펙트럼 투과율을 갖는 필터(226)를 포함한다. 게다가, 다중 채널 조명 소스는, 조명 빔(104)으로서 필터링 채널(224) 중 임의의 것으로부터의 조명을 결합하기 위한 빔 결합기(beam combiner)(228)를 포함할 수도 있다. 따라서, 다중 채널 조명 소스는, 광대역 소스(202)로부터의 조명을 선택된 하나 이상의 필터링 채널(224)을 통해 지향시키도록 채널 선택기(222)를 (예를 들면, 컨트롤러(126)를 통해) 조정하는 것에 의해, 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 제공할 수도 있다.
채널 선택기(222)는, 광대역 소스(202)로부터의 조명을 필터링 채널(224)의 임의의 조합 안으로 지향시키기에 적절한 임의의 광학 엘리먼트 또는 광학 엘리먼트 세트를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 채널 선택기(222)는 하나 이상의 빔스플리터(230)를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 채널 선택기(222)는 하나 이상의 이색성 미러(dichroic mirror)를 포함할 수도 있다. 추가 예로서, 도 2c에서 예시되는 바와 같이, 채널 선택기(222)는 편광 회전자(232)(예를 들면, 파장판, 전기-광학 셀(electro-optical cell), 또는 등등)를 포함할 수도 있다. 게다가, 채널 선택기(222)는 하나 이상의 편광된 빔스플리터(예를 들면, 빔스플리터(230), 또는 등등)를 포함할 수도 있다. 이와 관련하여, 필터링 채널(224)에서의 조명의 상대적인 강도는, 편광된 빔 스플리터의 방위와 관련하여 편광 회전자(232)를 조정하는 것에 의해 제어 가능할 수도 있다. 추가적으로, 채널 선택기(222)는, 필터링 채널(224)로의 조명의 분포를 제어하기 위해 하나 이상의 셔터를 포함할 수도 있다.
다중 채널 조명 소스는, 샘플로 지향될 레이어 고유의 조명 스펙트럼과 관련되는 하나 이상의 빔을 제공할 수도 있다. 이와 관련하여, 필터링 채널(224)의 각각에 대한 독립적인 스펙트럼 제어를 갖는 다중 채널 조명 소스를 포함하는 이미징 디바이스(100)가 넓은 연속적인 범위의 파장에 걸쳐 선택적으로 제어된 스펙트럼을 사용하여 샘플을 조명할 수도 있다. 추가적으로, 다중 채널 조명 소스는 각각의 채널로부터의 조명을 사용하여 동시에 또는 순차적으로 샘플을 조명할 수도 있다. 게다가, 다중 채널 조명 소스는, 상이한 채널의 조명을 사용하여 샘플의 상이한 부분(예를 들면, 계측 타겟의 상이한 셀, 또는 등등)을 조명할 수도 있다. 이와 관련하여, 다중 채널 조명 소스는 샘플의 상이한 영역(예를 들면, 상이한 레이어 상에 위치되는 계측 타겟의 피쳐, 또는 등등)에 상이한 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 제공할 수도 있다.
다른 실시형태(도시되지 않음)에서, 조명 소스(102)는, 다수의 협대역 조명 소스 및 협대역 조명 소스로부터의 조명의 임의의 조합을 포함하는 레이어 고유의 조명 스펙트럼을 제공하기 위한 소스 선택기를 포함한다. 예를 들면, 협대역 조명 소스는 상이한 스펙트럼 특성을 갖는 레이저 소스를 포함할 수도 있지만, 그러나 반드시 포함할 필요는 없다. 게다가, 소스 선택기는, 하나 이상의 협대역 조명 소스로부터 조명을 선택하기에 적절한 엘리먼트의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 소스 선택기는, 하나 이상의 빔스플리터, 하나 이상의 셔터, 하나 이상의 파장판, 하나 이상의 편광기, 하나 이상의 빔 결합기, 또는 하나 이상의 셔터를 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다.
다른 실시형태에서, 레이어 고유의 이미징 구성은 레이어 고유의 검출 스펙트럼을 포함한다. 예를 들면, 조명 소스(102)는 고정된 스펙트럼(예를 들면, 광대역 스펙트럼)을 가지고 구성될 수도 있고, 이미징 디바이스(100)는, 검출기(118) 상에 이미지를 생성하기 위해 사용되는 샘플(106)로부터 방출되는 방사선의 스펙트럼을 맞추기 위한 튜닝 가능한 스펙트럼 필터를 더 포함할 수도 있다. 하나의 인스턴스에서, 이미징 디바이스(100)는, 수집 통로(120)에서 레이어 고유의 검출 스펙트럼을 제공하기 위한 검출기보다 앞에 튜닝 가능한 스펙트럼 필터를 포함할 수도 있다. 튜닝 가능한 스펙트럼 필터는, 고정된 스펙트럼 투과율을 갖는 필터의 선택 가능한 세트, 방위 의존 스펙트럼 투과율을 갖는 하나 이상의 필터, 또는 등등과 같은, 그러나 이들로 제한되지는 않는 임의의 타입의 튜닝 가능한 필터를 포함할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 비록 도시되지는 않지만, 이미징 디바이스(100)의 수집 통로(120)는, 두 개 이상의 레이어 고유의 검출 스펙트럼에 따라 필터링되는 샘플의 이미지의 동시 생성을 위한 두 개 이상의 검출기(118)를 포함한다. 예를 들면, 수집 통로(120)는, 샘플로부터 방출되는 방사선을 두 개 이상의 검출 채널로 분할하기 위한 하나 이상의 빔스플리터를 포함할 수도 있다. 각각의 검출 채널은, 레이어 고유의 검출 스펙트럼을 제공하기 위한 필터 및 레이어 고유의 검출 스펙트럼을 사용하여 샘플의 이미지를 생성하기 위한 검출기(118)를 더 포함할 수도 있다.
레이어 고유의 이미징 구성은, 이미징 디바이스(100) 내의 광의 경로를 맞추기 위해 시스템 내의 하나 이상의 조리개(stop)의 위치 및/또는 개방 직경을 포함할 수도 있다. 도 3은, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 이미징 디바이스(100)의 개념도이다. 하나의 실시형태에서, 이미징 디바이스(100)는 하나 이상의 어퍼쳐 조리개를 포함한다. 일반적인 의미에서, 어퍼쳐 조리개는 시스템을 통해 전파되는 조명의 각도 범위를 제한할 수도 있다. 예를 들면, 도 3에서 예시되는 바와 같이, 조명 통로(108)에서의 어퍼쳐 조리개(302)는 샘플에 대한 조명의 레이어 고유의 각도 범위를 제공할 수도 있다. 다른 예(도시되지 않음)에 의해, 수집 통로(120)에서의 어퍼쳐 조리개는, 이미지를 생성하기 위해 사용되는 샘플로부터 방출되는 방사선의 각도 범위의 레이어 고유의 한계를 제공할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 레이어 고유의 이미징 구성은, 조명 통로(108) 및/또는 수집 통로(120)에서 어퍼쳐 조리개의 개방 직경을 포함한다. 따라서, 이미징 디바이스(100)는, 레이어 고유의 이미징 구성의 생성을 위한 (예를 들면, 컨트롤러(126)에 커플링되는) 조정 가능한 개방 직경을 갖는 어퍼쳐 조리개를 포함할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 레이어 고유의 이미징 구성은 조명 통로(108) 및/또는 수집 통로(120)에서의 어퍼쳐 조리개의 위치를 포함한다. 예를 들면, 조명 통로(108)에서 대물 렌즈(114)의 초점 포인트에 대한 평면 켤레에 위치되는 어퍼쳐 조리개(예를 들면, 어퍼쳐 조리개(302))는 샘플(106)의 텔레센트릭 조명을 제공할 수도 있다. 이와 관련하여, 샘플(106)에 대한 조명의 각도 범위는 실질적으로 평행한 광선으로 제한될 수도 있다. 다른 예로서, 수집 통로(120)에서 대물 렌즈(114)의 초점 포인트에 대한 평면 켤레에 위치되는 어퍼쳐 조리개는, 피쳐의 관찰된 사이즈가 대물 렌즈(114)(예를 들면, 샘플(106)의 레이어)로부터의 거리에 의존할 수도 있도록, 샘플(106)의 텔레센트릭 이미징을 제공할 수도 있다.
본원에서, 대물 렌즈(114)의 초점 포인트의 정확한 위치는, 색수차를 포함하는, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 다수의 요인에 기인하여 파장(예를 들면, 샘플(106)로부터 방출되는 방사선의 또는 조명 스펙트럼의 파장)에 기초하여 변할 수도 있다는 것이 인식된다. 따라서, 레이어 고유의 이미징 구성은, 선택된 공차 내에 있도록 이미징 및/또는 조명의 텔레센트릭성을 조정하기 위한, 조명 통로(108) 및/또는 수집 통로(120)에서의 어퍼쳐 조리개의 정확한 위치를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 이미징 디바이스(100)는, 조명 통로(108) 및/또는 수집 통로(120) 내에서 어퍼쳐 조리개로서 어퍼쳐를 배치하기 위해 (예를 들면, 컨트롤러(126)에 커플링되는) 배치 디바이스(positioning device)(304)를 포함할 수도 있다. 배치 디바이스(304)는, 선형적으로 병진 가능한 스테이지, 회전적으로 병진 가능한 스테이지, 또는 등등과 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는, 이미징 디바이스(100)에서 어퍼쳐 조리개(예를 들면, 어퍼쳐 조리개(302))를 배치하기에 적절한 엘리먼트의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
게다가, 이미징 디바이스(100)는 어퍼쳐 조리개의 평면에서 조명을 구성하기 위한 임의의 수의 광학 엘리먼트를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 도 3에서 예시되는 바와 같이, 조명 통로(108)는, 조명 소스(102)로부터의 조명 빔(104)을 어퍼쳐 조리개의 평면에서 집속하기 위한 렌즈(110a)를 포함할 수도 있다. 추가적으로, 조명 통로(108)는 조명 빔(104)을 추가로 컨디셔닝하기 위한 광학 컴포넌트(112)(예를 들면, 편광기, 또는 등등)를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 조명 통로(108)는 어퍼쳐 조리개의 평면을 중계하기 위한 렌즈(110b)를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 렌즈(110b)는, 어퍼쳐 조리개(302)가 샘플(106)의 텔레센트릭 조명을 제공하게끔 조정될 수도 있도록, 대물 렌즈(114)의 후방 초점 평면을 중계할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 이미징 디바이스(100)는 하나 이상의 시야 조리개를 포함한다. 일반적인 의미에서, 시야 조리개는 샘플(106)에 대한 평면 켤레에서 광의 공간적 범위를 제한할 수도 있다. 예를 들면, 도 3에서 예시되는 바와 같이, 조명 통로(108)에서의 시야 조리개(306)는 샘플(106)에 대한 조명의 레이어 고유의 공간적 범위를 제공할 수도 있다. 다른 예로서, 수집 통로(120)에서의 어퍼쳐 조리개는, 이미지를 생성하기 위해 사용되는 샘플(106)로부터 방출되는 방사선의 공간적 범위의 레이어 고유의 한계를 제공할 수도 있고 따라서 이미지 사이즈의 한계를 제공할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 레이어 고유의 이미징 구성은, 조명 통로(108) 및/또는 수집 통로(120)에서 시야 조리개의 개방 직경을 포함한다. 따라서, 이미징 디바이스(100)는, 레이어 고유의 이미징 구성의 생성을 위한 (예를 들면, 컨트롤러(126)에 커플링되는) 조정 가능한 개방 직경을 갖는 시야 조리개를 포함할 수도 있다. 본원에서, 시야 조리개의 개방 직경을 조정하는 것은, 이미지화되는 샘플의 부분을 제한 및/또는 정의할 수도 있는데, 이것은 원치 않는 또/또는 불필요한 광을 감소시키는 것에 의해 고품질 이미지를 용이하게 할 수도 있다는 것이 인식된다. 예를 들면, 시야 조리개의 개방 직경은, 주어진 샘플 레이어 상의 주목하는 피쳐를 포함하는 선택된 반경으로부터의 방사선만을 조명 및/또는 검출하도록 조정될 수도 있다. 이와 관련하여, 이 선택된 반경 밖의 피쳐는 선택된 반경 내의 피쳐의 이미지에 노이즈를 도입하지 않을 수도 있는데, 이것은 높은 콘트라스트, 밝기, 및 등등을 갖는 이미지를 용이하게 할 수도 있다.
본원에서, 샘플(106)에 대한 평면 켤레의 정확한 위치는, 색수차와 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는 임의의 수의 요인에 기인하여 파장(예를 들면, 샘플(106)로부터 방출되는 방사선의 또는 조명 스펙트럼의 파장)에 기초하여 변할 수도 있다는 것이 또한 인식된다. 따라서, 레이어 고유의 이미징 구성은, 선택된 공차 내에서 샘플(106)에 대한 평면 켤레에서의 광의 공간적 범위의 조정하기 위한, 조명 통로(108) 및/또는 수집 통로(120)에서의 시야 조리개의 정확한 위치를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 이미징 디바이스(100)는, 조명 통로(108) 및/또는 수집 통로(120) 내에서 시야 조리개로서 어퍼쳐를 배치하기 위해 (예를 들면, 컨트롤러(126)에 커플링되는) 병진 스테이지를 포함할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 레이어 고유의 이미징 구성은 샘플(106)을 고정시키는 샘플 스테이지(116)의 위치를 포함한다. 따라서, 레이어 고유의 이미징 구성은 대물 렌즈(114)의 초점 볼륨 내에서의 샘플(106)의 위치를 포함할 수도 있다. 이와 관련하여, 샘플(106)의 표면 상에서의 또는 샘플(106)의 내부에서의 조명 빔(104)의 집속 조건은 주목하는 각각의 레이어에 대해 맞춤될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 레이어 고유의 이미징 구성은 검출기(118)의 하나 이상의 이미징 파라미터를 포함한다. 예를 들면, 레이어 고유의 이미징 구성은, 이득, 통합 시간, 또는 등등의 선택된 설정을 포함할 수도 있지만, 그러나 반드시 포함할 필요는 없다. 따라서, 선택된 공차 이내의 이미지 품질 메트릭(예를 들면, 밝기, 콘트라스트, 노이즈 레벨, 이미지 내에서의 피쳐의 위치 정확도, 또는 등등)을 갖는 이미지를 제공하기 위해서는, 주목하는 상이한 레이어의 이미지가 맞춤된 검출기 설정을 사용하여 캡쳐될 수도 있다.
도 4는, 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른, 레이어 고유의 이미징 구성을 갖는 이미지 기반의 계측을 위한 방법(400)에서 수행되는 단계를 예시하는 흐름도이다. 본 출원인은, 이미징 디바이스(100)의 맥락에서 본원에서 앞서 설명되는 실시형태 및 실현 기술은 방법(400)으로 확장되도록 해석되어야 한다는 것을 유의한다. 그러나, 방법(400)은 이미징 디바이스(100)의 아키텍쳐로 제한되지 않는다는 것을 또한 유의한다.
하나의 실시형태에서, 방법(400)은, 선택된 이미지 품질 공차 내에서 샘플의 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 이미지화하기 위한 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 (예를 들면, 컨트롤러(126), 또는 등등을 사용하여) 결정하는 단계(402)를 포함한다. 레이어 고유의 이미징 구성은, 샘플에 입사하는 조명 스펙트럼, 입사하는 방사선의 검출 스펙트럼, 이미징 디바이스 내의 어퍼쳐 조리개 및/또는 시야 조리개의 위치의 임의의 조합을 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다.
이미지 품질 메트릭은, 이미지 밝기, 이미지 콘트라스트, 이미지 노이즈, 또는 등등을 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 이와 관련하여, 선택된 공차 내에서 피쳐(예를 들면, 계측 타겟 엘리먼트)의 이미지를 제공하기 위해, 조명 스펙트럼이 각각의 샘플 레이어에 대해 맞추어질 수도 있다. 이와 관련하여, 선택된 공차는 이미지 내의 하나 이상의 픽셀에 대한 소망되는 픽셀 강도, 소망되는 평균 픽셀 강도, 이미지의 최대 픽셀 강도와 최소 픽셀 강도 사이의 소망되는 차이, 픽셀 강도의 랜덤 변동(예를 들면, 노이즈)의 소망되는 양, 또는 등등을 포함할 수도 있다.
예를 들면, 이미징 구성은, 생성된 이미지에 기초하는 계측 측정의 정확도 및/또는 반복성이 변할 수도 있도록, 이미지 품질 메트릭에 영향을 끼칠 수도 있는 경우가 있을 수도 있다. 다른 예로서, 이미징 구성은, 오정렬, 수차, 또는 등등에 기인하는 시스템 결함에 대한, 생성된 이미지에 기초하는 계측 측정(예를 들면, 오버레이 측정, 피쳐 사이즈 측정, 또는 등등)의 감도에 영향을 끼칠 수도 있는 경우가 있을 수도 있다. 따라서, 레이어 고유의 이미징 구성을 제공하는 것은, 선택된 공차 이내의 이미지 품질을 갖는 이미지의 생성을 용이하게 할 수도 있고, 정확하고 반복 가능하며 강건한 계측 측정을 더욱 용이하게 할 수도 있다.
레이어 고유의 이미징 구성은 이미징 디바이스의 파라미터의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 레이어 고유의 이미징 구성은, 이미지를 생성하기 위해 샘플에 입사하는 조명의 스펙트럼을 포함할 수도 있다. 각각의 레이어(예를 들면, 계측 타겟 엘리먼트) 상의 피쳐는, 선택된 공차 이내의 이미지 품질 메트릭을 갖는 이미지를 제공하기에 적절한 맞춤된 조명 스펙트럼을 사용하여 이미지화될 수도 있다. 따라서, 조명 스펙트럼은, 주변 레이어의 속성(예를 들면, 주변 레이어의 흡수, 굴절률, 두께, 또는 등등)에 기초하여 주목하는 각각의 레이어에 대해 조정될 수도 있지만, 그러나 반드시 조정될 필요는 없다.
다른 예로서, 레이어 고유의 이미징 구성은, 이미지(예를 들면, 검출 스펙트럼)를 생성하기 위해 사용되는 샘플로부터 방출되는 필터링된 방사선 스펙트럼을 포함할 수도 있다. 이와 관련하여, 샘플 레이어는 고정된 조명 스펙트럼으로 조명될 수도 있고, 주목하는 레이어는 검출기보다 앞서 샘플로부터 방출되는 방사선을 필터링하는 것에 의해 레이어 고유의 검출 스펙트럼을 사용하여 이미지화될 수도 있다.
다른 예로서, 레이어 고유의 이미징 구성은, 개방 직경 및/또는 어퍼쳐 조리개의 위치를 포함할 수도 있다. 이와 관련하여, 레이어 고유의 이미징 구성은, 샘플에 입사하는 조명의 각도 범위 및/또는 샘플 레이어의 이미지를 생성하기 위해 사용되는 샘플로부터 방출되는 방사선의 각도 범위를 포함할 수도 있다. 하나의 인스턴스에서, 어퍼쳐 조리개는, 이미징 시스템의 조명 암(illumination arm)(예를 들면, 조명 통로(108))에서 수집 렌즈(예를 들면, 대물 렌즈(114))의 후방 초점 평면에 대한 평면 켤레에 위치될 때 텔레센트릭 조명을 제공하도록 구성될 수도 있다. 다른 예에서, 어퍼쳐 조리개는 이미징 시스템의 수집 암(collection arm)(예를 들면, 수집 통로(120))에서 수집 렌즈의 후방 초점 평면에 대한 평면 켤레에 위치될 때 샘플의 텔레센트릭 이미징을 제공하도록 구성될 수도 있다.
다른 예로서, 레이어 고유의 이미징 구성은, 개방 직경 및/또는 시야 조리개의 위치를 포함할 수도 있다. 따라서, 레이어 고유의 이미징 구성은, 이미지에 대한 조명의 공간적 범위 및/또는 이미지를 생성하기 위해 검출기로 지향되는 샘플로부터 방출되는 방사선의 공간적 범위를 포함할 수도 있다. 이와 관련하여, 레이어 고유의 이미징 구성은, 주어진 샘플 레이어 이미지에 대한 주목하지 않는 샘플의 부분과 관련되는 원치 않는 또/또는 불필요한 광을 감소시키기 위해 샘플의 특정 부분을 포함할 수도 있다.
다른 예로서, 레이어 고유의 이미징 구성은 (예를 들면, 샘플 스테이지에 의해 제어되는 바와 같은) 이미징 시스템의 초점 볼륨 내에서의 샘플의 위치를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 샘플의 초점 위치는, 상이한 샘플 레이어 사이의 광학 경로에서의 차이를 보상하도록, 색수차를 보상하도록, 또는 등등을 하도록 조정될 수도 있다.
다른 예로서, 레이어 고유의 이미징 구성은 이미지 생성과 관련되는 하나 이상의 검출기 설정을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 레이어 고유의 이미징 구성은, 각각의 샘플 레이어에 대해 맞추어지는 검출기의 이득, 통합 시간, 또는 등등의 선택된 값을 포함할 수도 있지만, 그러나 반드시 포함할 필요는 없다.
단계(402)에서 결정되는 주목하는 각각의 샘플 레이어에 대한 레이어 고유의 이미징 구성은, 명시된 공차 이내의 이미지 품질 메트릭을 갖는 주목하는 샘플 레이어의 이미지를 제공하기에 적절한 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 방법에 의해 구성될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 레이어 고유의 이미징 구성은, 잠재적 이미징 구성 파라미터(예를 들면, 조명 스펙트럼, 검출 스펙트럼, 조리개의 구성, 샘플의 초점 위치, 검출기 설정, 또는 등등)가 변경되는 일련의 실험을 통해 결정된다. 이와 관련하여, 주목하는 샘플 레이어의 이미지(예를 들면, 주목하는 샘플 레이어 상의 계측 타겟의 피쳐의 이미지)는, 다양한 후보 이미징 구성 파라미터를 사용하여 생성될 수도 있다. 그 다음, 주목하는 샘플 레이어에 대한 이미지 품질 메트릭은, 이미징 구성 파라미터의 다양한 조합에 대해 비교될 수도 있고, 이미지 품질 메트릭의 소망되는 세트를 제공하는 이미징 구성이 주목하는 각각의 샘플 레이어에 대해 선택될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 레이어 고유의 이미징 구성은, 주목하는 샘플 레이어의 이미지(예를 들면, 주목하는 샘플 레이어 상의 계측 타겟의 피쳐의 이미지)를 시뮬레이팅하는 것 및 주목하는 각각의 샘플 레이어에 대한 이미지 품질 메트릭의 소망되는 세트를 제공하는 이미징 구성을 선택하는 것에 의해 선택될 수도 있다.
게다가, 단계(402)는, 레이어 고유의 이미지 구성에 기초하여 (예를 들면, 측정을 통해 또/또는 추가적인 시뮬레이션에 의해 생성되는) 샘플 레이어의 이미지에 기초하여 하나 이상의 계측 측정을 시뮬레이팅하는 것을 포함할 수도 있다.
샘플의 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트와 관련되는 계측 측정치는, 오버레이 측정치, 임계 치수(CD) 측정치, 측벽 각도, 막 두께를 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되는 것은 아니다. 게다가, 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 양태는 프로세스 관련 파라미터(예를 들면, 초점, 조사량(dose), 및 등등)를 나타낼 수도 있다. 타겟은, 예를 들면, 메모리 다이의 격자와 같은 본질적으로 주기적인 소정의 주목 영역을 포함할 수도 있다. 계측 타겟은 다양한 공간적 특성을 더 가질 수도 있고, 통상적으로, 하나 이상의 리소그래피적으로 별개인 노광에서 인쇄되었을 수도 있는 하나 이상의 레이어에서 피쳐를 포함할 수도 있는 하나 이상의 셀로 구성된다. 타겟 또는 셀은 2 중(two-fold) 또는 4 중(four-fold) 회전 대칭, 반사 대칭과 같은 다양한 대칭성을 가질 수도 있다. 그러한 계측 구조체의 예가 미국 특허 제6,985,618호에서 설명되는데, 이 특허는 참조에 의해 그 전체가 본원에 포함된다. 상이한 셀 또는 셀의 조합은, 별개의 레이어 또는 노광 단계에 속할 수도 있다. 개개의 셀은 분리된 비주기적 피쳐를 포함할 수도 있거나 또는 대안적으로 그들은 일차원, 이차원 또는 삼차원의 주기적 구조체 또는 비주기적 및 주기적 구조체의 조합으로부터 구성될 수도 있다. 주기적 구조체는 분할되지 않을 수도 있거나 또는 그들은, 그들을 인쇄하기 위해 사용되는 리소그래피 프로세스의 최소 설계 규칙에 있을 수도 있는 또는 최소 설계 규칙에 가까울 수도 있는 미세하게 분할된 피쳐로부터 구성될 수도 있다.
단계(402)에서의 시뮬레이션은 다수의 알고리즘을 수반할 수도 있다. 예를 들면, 샘플(106) 상의 계측 타겟과의 조명 빔(104)의 광학적 상호 작용은 전자기(electro-magnetic; EM) 솔버(solver)를 사용하여 모델링될 수도 있지만, 그러나 이것으로 제한되는 것은 아니다. 게다가, EM 솔버는, 엄밀한 결합파 해석(rigorous coupled-wave analysis; RCWA), 유한 요소법 분석(finite element method analysis), 모멘트 분석 방법(method of moments analysis), 표면 적분 기법(surface integral technique), 체적 적분 기법(volume integral technique), 또는 유한 차분 시간 도메인 분석(finite-difference time-domain analysis)을 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 방법을 활용할 수도 있다. 추가적으로, 수집된 데이터는, 라이브러리, 빠른 축소 차수 모델(fast-reduced-order model), 회귀, 머신 러닝 알고리즘 예컨대 신경망, 지원 벡터 머신(support-vector machine; SVM), 차원 축소 알고리즘(dimensionality-reduction algorithm)(예를 들면, 주 성분 분석(principal component analysis; PCA), 독립 성분 분석(independent component analysis; ICA), 로컬 선형 임베딩(local-linear embedding; LLE), 및 등등), 데이터의 성긴 표현(sparse representation of data)(예를 들면, 푸리에 또는 웨이브릿 변환(Fourier or wavelet transform), 칼만 필터(Kalman filter), 동일한 또는 상이한 툴 타입으로부터의 매칭을 촉진하는 알고리즘, 및 등등)을 포함하는, 그러나 이들로 제한되지는 않는 데이터 적합 및 최적화 기법을 사용하여 분석될 수도 있다. 예를 들면, KLA-TENCOR에 의해 제공되는 신호 응답 계측(Signal Response Metrology; SRM) 소프트웨어 제품에 의해 데이터 수집 및/또는 적합이 수행될 수도 있지만, 그러나 반드시 수행될 필요는 없다. 다른 실시형태에서, 계측 툴에 의해 생성되는 원시 데이터(raw data)는, 모델링, 최적화 및/또는 적합(예를 들면, 위상 특성 묘사, 또는 등등)을 포함하지 않는 알고리즘에 의해 분석된다.
본원에서, 컨트롤러에 의해 수행되는 연산 알고리즘은, 병렬화, 분산 계산, 부하 밸런싱(load-balancing), 멀티 서비스 지원, 계산 하드웨어의 설계 및 구현, 또는 동적 부하 최적화의 사용을 통해 계측 애플리케이션에 대해 맞춤될 수도 있지만, 그러나 반드시 맞춤될 필요가 있는 것은 아니다는 것을 유의한다. 게다가, 알고리즘의 다양한 구현예는, 컨트롤러에 의해(예를 들면, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array; FPGA), 및 등등을 통해), 또는 계측 툴과 관련되는 하나 이상의 프로그래머블 광학 엘리먼트에 의해 수행될 수도 있지만, 그러나 반드시 수행될 필요가 있는 것은 아니다. 프로세스 모델링의 사용은, 2014년 6월 19일자로 공개된 미국 특허 공보 제2014/0172394호에서 일반적으로 설명되는데, 이 미국 특허 공보는 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다.
다른 실시형태에서, 방법(400)은, 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 생성되는 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를 이미징 디바이스로부터 수신하는 단계(404)를 포함한다. 예를 들면, 이미징 시스템은 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 주목하는 샘플 레이어의 이미지를 생성할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 방법(400)은 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정을 제공하는 단계(406)를 포함한다. 단계(406)는, 상이한 샘플 레이어에서의 피쳐의 상대적 위치와 관련되는 오버레이 측정, 또는 각각의 레이어 내의 피쳐의 하나 이상의 양태(예를 들면, 사이즈, 방위, 또는 등등)의 측정과 같은 그러나 이들로 제한되지는 않는, 두 개 이상의 샘플 레이어의 이미지에 기초한 기술 분야에서 공지되어 있는 임의의 타입의 계측 측정을 제공하는 것을 포함할 수도 있다.
본원에서 설명되는 주제는, 때때로, 다른 컴포넌트 내에 포함되는, 또는 다른 컴포넌트와 연결되는 상이한 다른 컴포넌트를 예시한다. 그러한 묘사된 아키텍쳐는 단순히 예시적인 것이다는 것, 및, 실제로는, 동일한 기능성(functionality)을 달성하는 많은 다른 아키텍쳐가 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 개념적인 의미에서, 동일한 기능성을 달성하기 위한 컴포넌트의 임의의 배치는, 소망되는 기능성이 달성되도록, 유효하게 "관련"된다. 그러므로, 특정한 기능성을 달성하기 위해 본원에서 결합되는 임의의 두 컴포넌트는, 아키텍쳐 또는 중간 컴포넌트에 관계 없이, 소망되는 기능성이 달성되도록, 서로 "관련되는" 것으로 보일 수 있다. 마찬가지로, 그렇게 관련되는 임의의 두 개의 컴포넌트는 또한, 소망되는 기능성을 달성하도록 서로 "연결되는" 또는 "커플링되는" 것으로도 보일 수 있으며, 그렇게 관련될 수 있는 임의의 두 개의 컴포넌트는 또한, 소망되는 기능성을 달성하도록 서로 "커플링 가능한" 것으로 보일 수 있다. 커플링 가능한 것의 구체적인 예는, 물리적으로 상호 작용 가능한 및/또는 물리적으로 상호 작용하는 컴포넌트 및/또는 무선으로 상호 작용 가능한 및/또는 무선으로 상호 작용하는 컴포넌트 및/또는 논리적으로 상호 작용 가능한 및/또는 논리적으로 상호 작용하는 컴포넌트를 포함하지만, 그러나 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 개시 및 본 개시의 수반하는 이점 중 많은 것은 전술한 설명에 의해 이해될 것으로 믿어지며, 개시된 주제를 벗어나지 않으면서 또는 개시된 주제의 중요한 이점의 전체를 희생하지 않으면서, 컴포넌트의 형태, 구성 및 배치에서 다양한 변경이 이루어질 수도 있다는 것이 명백할 것이다. 설명되는 형태는 단지 설명을 위한 것이며, 그러한 변경예를 포괄하고 포함하는 것이 하기의 청구범위의 의도이다. 더구나, 첨부된 청구범위에 의해 본 발명이 정의된다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (91)

  1. 계측 시스템(metrology system)에 있어서,
    이미징 디바이스(imaging device)―상기 이미징 디바이스는:
    스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스(spectrally-tunable illumination device); 및
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스로부터의 조명에 응답하여 샘플―상기 샘플은 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 포함함―로부터 방출되는 방사선(radiation)에 기초하여 상기 샘플의 이미지를 생성하기 위한 검출기
    를 포함함―; 및
    상기 이미징 디바이스에 통신 가능하게 커플링되는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 프로그램 명령어를 실행하도록 구성되는 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램 명령어는, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금:
    선택된 이미지 품질 공차(tolerance) 내에서 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 이미지화하기 위한 상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성(layer-specific imaging configuration)―각각의 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스로부터의 조명 스펙트럼을 포함함―을 결정하게 하도록;
    상기 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 생성되는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를 상기 이미징 디바이스로부터 수신하게 하도록; 그리고
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정치(metrology measurement)를 제공하게 하도록 구성되는, 계측 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 검출기의 이미지 획득 파라미터를 더 포함하는, 계측 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검출기의 이미지 획득 파라미터는 이득 또는 통합 시간(integration time) 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스는 조정 가능한 위치를 갖는 어퍼쳐 조리개(aperture stop)를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 선택된 텔레센트릭성 공차(selected telecentricity tolerance) 내에서 상기 샘플의 텔레센트릭 조명(telecentric illumination)을 제공하기 위해 상기 어퍼쳐 조리개의 위치를 더 포함하는, 계측 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스는 조정 가능한 위치를 갖는 어퍼쳐 조리개를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 선택된 텔레센트릭성 공차 내에서 상기 샘플의 텔레센트릭 이미징을 제공하기 위해 상기 어퍼쳐 조리개의 위치를 더 포함하는, 계측 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스는 상기 이미징 디바이스의 조정 가능한 초점 위치에 상기 샘플을 배치하기 위한 스테이지를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 샘플의 초점 위치를 더 포함하는, 계측 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스는 상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성과 관련되는 두 개 이상의 조명 스펙트럼을 순차적으로 제공하며, 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어에 대한 별개의 이미지를 포함하고, 상기 검출기는 상기 두 개 이상의 조명 스펙트럼에 기초하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어에 대한 별개의 이미지를 순차적으로 생성하는, 계측 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트에 대한 별개의 조명 스펙트럼을 제공하기 위해 상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성과 관련되는 두 개 이상의 공간적으로 분리된 조명 스펙트럼을 동시에 제공하며, 상기 검출기에 의해 생성되는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지는 단일의 이미지를 포함하는, 계측 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스는:
    광대역 조명 소스; 및
    상기 광대역 조명 소스의 스펙트럼을 수정하기 위한 하나 이상의 스펙트럼 필터를 포함하는, 계측 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 스펙트럼 필터는:
    단파장 통과 필터(short-pass filter), 장파장 통과 필터(long-pass filter), 대역 통과 필터(bandpass filter), 또는 노치 필터(notch filter), 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 스펙트럼 필터는:
    고정된 스펙트럼 필터링 특성을 갖는 하나 이상의 스펙트럼 필터를 포함하는, 계측 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스는:
    상기 고정된 스펙트럼 특성을 갖는 하나 이상의 스펙트럼 필터를 상기 광대역 조명 소스로부터의 조명의 경로 안으로 상기 샘플보다 앞에 선택적으로 삽입하기 위한 적어도 하나의 필터 삽입 디바이스를 더 포함하는, 계측 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 필터 삽입 디바이스는:
    필터 휠(filter wheel), 선형 병진 디바이스(linear translation device), 또는 플리퍼 디바이스(flipper device), 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 스펙트럼 필터는:
    튜닝 가능한 스펙트럼 필터링 특성을 갖는 하나 이상의 스펙트럼 필터를 포함하는, 계측 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 튜닝 가능한 스펙트럼 필터링 특성을 갖는 하나 이상의 스펙트럼 필터는:
    상기 광대역 조명 소스로부터의 조명의 입사각에 기초하여 튜닝 가능한 스펙트럼 필터링 특성을 갖는 하나 이상의 각도적으로 튜닝 가능한 스펙트럼 필터(angularly-tunable spectral filter)를 포함하며, 상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스는, 상기 하나 이상의 각도적으로 튜닝 가능한 스펙트럼 필터에 대한 상기 광대역 조명 소스로부터의 조명의 입사각을 조정하기 위한 필터 튜닝 디바이스(filter tuning device)를 더 포함하는, 계측 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 튜닝 가능한 스펙트럼 필터링 특성을 갖는 하나 이상의 스펙트럼 필터는:
    튜닝 가능한 더블 모노크로메이터(tunable double monochromator)를 포함하는, 계측 시스템.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 광대역 조명 소스는:
    슈퍼컨티늄 레이저 소스(supercontinuum laser source)를 포함하는, 계측 시스템.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 광대역 조명 소스는:
    레이저 펌핑 플라즈마 조명 소스(laser-pumped plasma illumination source) 또는 램프 소스(lamp source) 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 조명 디바이스는:
    두 개 이상의 협대역 조명 소스; 및
    상기 샘플을 이미지화하기 위해 상기 두 개 이상의 협대역 조명 소스 중 적어도 하나로부터 조명을 선택하기 위한 선택 디바이스를 포함하는, 계측 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 두 개 이상의 협대역 조명 소스 중의 협대역 조명 소스는:
    레이저 소스 또는 스펙트럼적으로 필터링된 광대역 조명 소스(spectrally-filtered broadband illumination source) 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 이미지 품질 공차는:
    콘트라스트, 해상도, 밝기, 또는 노이즈 공차, 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 검출기는:
    전하 결합 소자 검출기(charge coupled device detector) 또는 상보적 금속 산화물 반도체 검출기 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 계측 측정치는:
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 사이의 오버레이 측정치를 포함하는, 계측 시스템.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 계측 측정치는:
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 임계 치수를 포함하는, 계측 시스템.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는 것은:
    다양한 이미징 조건을 사용하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 이미지를, 상기 이미징 디바이스를 사용하여 생성하는 것; 및
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어에 대해, 상기 선택된 이미지 품질 공차를 충족하는 이미지를 제공하는 다양한 이미징 구성으로부터 레이어 고유의 이미징 구성을 선택하는 것을 포함하는, 계측 시스템.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는 것은:
    다양한 이미징 구성을 사용하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 이미지를 시뮬레이팅하는 것; 및
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어에 대해, 상기 선택된 이미지 품질 공차를 충족하는 이미지를 제공하는 다양한 이미징 구성으로부터 레이어 고유의 이미징 구성을 선택하는 것을 포함하는, 계측 시스템.
  27. 계측 시스템에 있어서,
    이미징 디바이스―상기 이미징 디바이스는:
    광대역 조명 소스;
    상기 광대역 조명 소스로부터의 조명에 응답하여 샘플로부터 방출되는 방사선을 스펙트럼적으로 필터링하기 위한 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터; 및
    상기 샘플로부터 방출되며 상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터에 의해 필터링되는 방사선에 기초하여 상기 샘플―상기 샘플은 두 개 이상의 샘플 레이어를 포함함―의 이미지를 생성하기 위한 검출기
    를 포함함―; 및
    상기 이미징 디바이스에 통신 가능하게 커플링되는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 프로그램 명령어를 실행하도록 구성되는 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램 명령어는, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금:
    선택된 이미지 품질 공차 내에서 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 이미지화하기 위한 상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성―각각의 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터에 의해 필터링되는 상기 샘플로부터의 방사선의 스펙트럼을 포함함―을 결정하게 하도록;
    상기 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 생성되는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를, 상기 검출기로부터 수신하게 하도록; 그리고
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정치를 제공하게 하도록 구성되는, 계측 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 검출기의 이미지 획득 파라미터를 더 포함하는, 계측 시스템.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 검출기의 이미지 획득 파라미터는 이득 또는 통합 시간 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스는 조정 가능한 위치를 갖는 어퍼쳐 조리개를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 선택된 텔레센트릭성 공차 내에서 상기 샘플의 텔레센트릭 조명을 제공하기 위해 상기 어퍼쳐 조리개의 위치를 더 포함하는, 계측 시스템.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스는 조정 가능한 위치를 갖는 어퍼쳐 조리개를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 선택된 텔레센트릭성 공차 내에서 상기 샘플의 텔레센트릭 이미징을 제공하기 위해 상기 어퍼쳐 조리개의 위치를 더 포함하는, 계측 시스템.
  32. 제27항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스는 상기 이미징 디바이스의 조정 가능한 초점 위치에 상기 샘플을 배치하기 위한 스테이지를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 샘플의 초점 위치를 더 포함하는, 계측 시스템.
  33. 제27항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터는 상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성과 관련되는 두 개 이상의 필터링된 스펙트럼을 순차적으로 제공하며, 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어에 대한 별개의 이미지를 포함하고, 상기 검출기는 상기 두 개 이상의 필터링된 스펙트럼에 기초하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어에 대한 별개의 이미지를 순차적으로 생성하는, 계측 시스템.
  34. 제27항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트에 대한 별개의 조명 스펙트럼을 제공하기 위해 상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성과 관련되는 두 개 이상의 공간적으로 분리된 조명 스펙트럼을 동시에 제공하며, 상기 검출기에 의해 생성되는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지는 단일의 이미지를 포함하는, 계측 시스템.
  35. 제27항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터는:
    단파장 통과 필터, 장파장 통과 필터, 대역 통과 필터, 또는 노치 필터, 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  36. 제27항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터는:
    고정된 스펙트럼 필터링 특성을 갖는 하나 이상의 스펙트럼 필터를 포함하는, 계측 시스템.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터는:
    상기 고정된 스펙트럼 특성을 갖는 하나 이상의 스펙트럼 필터를 상기 샘플로부터 방출되는 방사선의 경로 안으로 상기 검출기보다 앞에 선택적으로 삽입하기 위한 적어도 하나의 필터 삽입 디바이스를 더 포함하는, 계측 시스템.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 필터 삽입 디바이스는:
    필터 휠, 선형 병진 디바이스, 또는 플리퍼 디바이스, 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  39. 제27항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 튜닝 가능한 필터는:
    튜닝 가능한 스펙트럼 필터링 특성을 갖는 하나 이상의 스펙트럼 필터를 포함하는, 계측 시스템.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 튜닝 가능한 스펙트럼 필터링 특성을 갖는 하나 이상의 스펙트럼 필터는:
    상기 광대역 조명 소스로부터의 조명의 입사각에 기초하여 튜닝 가능한 스펙트럼 필터링 특성을 갖는 하나 이상의 각도적으로 튜닝 가능한 스펙트럼 필터를 포함하며, 상기 이미징 디바이스는, 상기 하나 이상의 각도적으로 튜닝 가능한 스펙트럼 필터에 대한 상기 광대역 조명 소스로부터의 조명의 입사각을 조정하기 위한 필터 튜닝 디바이스를 더 포함하는, 계측 시스템.
  41. 제27항에 있어서,
    상기 광대역 조명 소스는:
    슈퍼컨티늄 레이저 소스를 포함하는, 계측 시스템.
  42. 제27항에 있어서,
    상기 광대역 조명 소스는:
    레이저 펌핑 플라즈마 조명 소스 또는 램프 소스 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  43. 제27항에 있어서,
    상기 선택된 이미지 품질 공차는:
    콘트라스트, 해상도, 밝기, 또는 노이즈 공차, 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  44. 제27항에 있어서,
    상기 검출기는:
    전하 결합 소자 검출기 또는 상보적 금속 산화물 반도체 검출기 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  45. 제27항에 있어서,
    상기 계측 측정치는:
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 사이의 오버레이 측정치를 포함하는, 계측 시스템.
  46. 제27항에 있어서,
    상기 계측 측정치는:
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 임계 치수를 포함하는, 계측 시스템.
  47. 제27항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는 것은:
    다양한 이미징 조건을 사용하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 이미지를, 상기 이미징 디바이스를 사용하여 생성하는 것; 및
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어에 대해, 상기 선택된 이미지 품질 공차를 충족하는 이미지를 제공하는 다양한 이미징 구성으로부터 레이어 고유의 이미징 구성을 선택하는 것을 포함하는, 계측 시스템.
  48. 제27항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는 것은:
    다양한 이미징 구성을 사용하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 이미지를 시뮬레이팅하는 것; 및
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어에 대해, 상기 선택된 이미지 품질 공차를 충족하는 이미지를 제공하는 다양한 이미징 구성으로부터 레이어 고유의 이미징 구성을 선택하는 것을 포함하는, 계측 시스템.
  49. 방법에 있어서,
    선택된 이미지 품질 공차 내에서 샘플의 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 이미지화하기 위한 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성―각각의 레이어 고유의 이미징 구성은 이미징 스펙트럼을 포함함―을 하나 이상의 프로세서를 사용하여 결정하는 단계;
    상기 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 생성되는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를 상기 이미징 디바이스로부터 수신하는 단계; 및
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정치를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 레이어 고유의 이미징 구성의 이미징 스펙트럼은 상기 샘플에 입사하는 조명의 스펙트럼을 포함하는, 방법.
  51. 제49항에 있어서,
    상기 레이어 고유의 이미징 구성의 이미징 스펙트럼은, 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를 생성하기 위해 상기 이미징 디바이스의 검출기에 입사하는 방사선의 스펙트럼을 포함하는, 방법.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 검출기의 이미지 획득 파라미터를 더 포함하는, 방법.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 검출기의 이미지 획득 파라미터는 이득 또는 통합 시간 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  54. 제49항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스는 조정 가능한 위치를 갖는 어퍼쳐 조리개를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 선택된 텔레센트릭성 공차 내에서 상기 샘플의 텔레센트릭 조명을 제공하기 위해 상기 어퍼쳐 조리개의 위치를 더 포함하는, 방법.
  55. 제49항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스는 상기 이미징 디바이스의 조정 가능한 초점 위치에 상기 샘플을 배치하기 위한 스테이지를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 샘플의 초점 위치를 더 포함하는, 방법.
  56. 제49항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는 단계는:
    다양한 이미징 조건을 사용하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 이미지를, 상기 이미징 디바이스를 사용하여 생성하는 단계; 및
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어에 대해, 상기 선택된 이미지 품질 공차를 충족하는 이미지를 제공하는 다양한 이미징 구성으로부터 레이어 고유의 이미징 구성을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  57. 제49항에 있어서,
    상기 이미징 디바이스의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는 단계는:
    다양한 이미징 구성을 사용하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 이미지를 시뮬레이팅하는 단계; 및
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어에 대해, 상기 선택된 이미지 품질 공차를 충족하는 이미지를 제공하는 다양한 이미징 구성으로부터 레이어 고유의 이미징 구성을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  58. 계측 시스템에 있어서,
    하나 이상의 렌즈 및 조명 소스로부터의 조명에 기초하여 샘플―상기 샘플은 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 포함함―을 이미지화하도록 구성된 검출기를 포함하는 이미징 서브시스템; 및
    상기 이미징 서브시스템에 통신 가능하게 커플링되는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 프로그램 명령어를 실행하도록 구성되는 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램 명령어는, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금:
    선택된 이미지 품질 공차 내에서 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 이미지화하기 위한 상기 이미징 서브시스템의 레이어 고유의 이미징 구성―각각의 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 이미징 서브시스템의 하나 이상의 컴포넌트의 선택된 구성을 포함함―을 결정하게 하도록;
    상기 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 생성되는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를 상기 이미징 서브시스템으로부터 수신하게 하도록; 그리고
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정치를 제공하게 하도록 구성되는, 계측 시스템.
  59. 제58항에 있어서,
    상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 검출기의 이미지 획득 파라미터를 더 포함하는, 계측 시스템.
  60. 제59항에 있어서,
    상기 검출기의 이미지 획득 파라미터는 이득 또는 통합 시간 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  61. 제58항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은 조정 가능한 위치를 갖는 어퍼쳐 조리개를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 선택된 텔레센트릭성 공차 내에서 상기 샘플의 텔레센트릭 조명을 제공하기 위해 상기 어퍼쳐 조리개의 위치를 더 포함하는, 계측 시스템.
  62. 제58항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은 조정 가능한 위치를 갖는 어퍼쳐 조리개를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 선택된 텔레센트릭성 공차 내에서 상기 샘플의 텔레센트릭 이미징을 제공하기 위해 상기 어퍼쳐 조리개의 위치를 더 포함하는, 계측 시스템.
  63. 제58항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은 상기 이미징 서브시스템의 조정 가능한 초점 위치에 상기 샘플을 배치하기 위한 스테이지를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 샘플의 초점 위치를 더 포함하는, 계측 시스템.
  64. 제58항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은 상기 조명 소스로부터의 조명의 편광을 조정하기 위한 편광기를 포함하고, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 샘플 상의 조명의 편광을 더 포함하는, 계측 시스템.
  65. 제58항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은 상기 이미징 서브시스템의 레이어 고유의 이미징 구성과 관련되는 두 개 이상의 조명 스펙트럼을 순차적으로 제공하며, 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어에 대한 별개의 이미지를 포함하고, 상기 검출기는 상기 두 개 이상의 조명 스펙트럼에 기초하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어에 대한 별개의 이미지를 순차적으로 생성하는, 계측 시스템.
  66. 제58항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은 상기 레이어 고유의 이미징 구성과 관련되는 두 개 이상의 공간적으로 분리된 조명 스펙트럼을 동시에 제공하며, 상기 검출기에 의해 생성되는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지는 단일의 이미지를 포함하는, 계측 시스템.
  67. 제58항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은:
    광대역 조명 소스; 및
    상기 광대역 조명 소스의 스펙트럼을 수정하기 위한 하나 이상의 스펙트럼 필터를 포함하는, 계측 시스템.
  68. 제67항에 있어서,
    상기 광대역 조명 소스는:
    슈퍼컨티늄 레이저 소스를 포함하는, 계측 시스템.
  69. 제67항에 있어서,
    상기 광대역 조명 소스는:
    레이저 펌핑 플라즈마 조명 소스 또는 램프 소스 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  70. 제58항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템은:
    두 개 이상의 협대역 조명 소스; 및
    상기 샘플을 이미지화하기 위해 상기 두 개 이상의 협대역 조명 소스 중 적어도 하나로부터의 조명을 선택하기 위한 빔 결합기(beam combiner) 또는 하나 이상의 셔터, 중 적어도 하나를 더 포함하는, 계측 시스템.
  71. 제70항에 있어서,
    상기 두 개 이상의 협대역 조명 소스 중의 협대역 조명 소스는:
    레이저 소스 또는 스펙트럼적으로 필터링된 광대역 조명 소스 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  72. 제58항에 있어서,
    상기 선택된 이미지 품질 공차는:
    콘트라스트, 해상도, 밝기, 또는 노이즈 공차, 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  73. 제58항에 있어서,
    상기 검출기는:
    전하 결합 소자 검출기 또는 상보적 금속 산화물 반도체 검출기 중 적어도 하나를 포함하는, 계측 시스템.
  74. 제58항에 있어서,
    상기 계측 측정치는:
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 사이의 오버레이 측정치를 포함하는, 계측 시스템.
  75. 제58항에 있어서,
    상기 계측 측정치는:
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 적어도 하나의 샘플 레이어 상의 적어도 하나의 계측 타겟 엘리먼트의 임계 치수를 포함하는, 계측 시스템.
  76. 제58항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는 것은:
    다양한 이미징 조건을 사용하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 이미지를, 상기 이미징 서브시스템을 사용하여 생성하는 것; 및
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어에 대해, 상기 선택된 이미지 품질 공차를 충족하는 이미지를 제공하는 다양한 이미징 구성으로부터 레이어 고유의 이미징 구성을 선택하는 것을 포함하는, 계측 시스템.
  77. 제58항에 있어서,
    상기 이미징 서브시스템의 레이어 고유의 이미징 구성을 결정하는 것은:
    다양한 이미징 구성을 사용하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 이미지를 시뮬레이팅하는 것; 및
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 각각의 샘플 레이어에 대해, 상기 선택된 이미지 품질 공차를 충족하는 이미지를 제공하는 다양한 이미징 구성으로부터 레이어 고유의 이미징 구성을 선택하는 것을 포함하는, 계측 시스템.
  78. 이미징 시스템에 있어서,
    조명 빔을 생성하도록 구성된 조명 소스;
    샘플―상기 샘플은 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 포함함―의 위치를 선택적으로 조정하기 위한 하나 이상의 병진 스테이지를 포함하는 샘플 스테이지;
    상기 조명 빔을 상기 샘플에 지향시키도록 구성된 하나 이상의 조명 광학계(optics)―상기 하나 이상의 조명 광학계는 상기 조명 빔의 편광을 선택적으로 조정하기 위한 편광기를 포함함―;
    상기 조명 빔에 응답하여 상기 샘플로부터 방출되는 방사선을 수집하도록 구성된 하나 이상의 수집 광학계;
    상기 하나 이상의 수집 광학계에 의해 수집되는 상기 샘플로부터의 방출된 방사선에 기초하여 상기 샘플의 이미지를 생성하도록 구성된 검출기; 및
    상기 조명 소스, 상기 하나 이상의 조명 광학계 중 임의의 것, 상기 하나 이상의 수집 광학계 중 임의의 것, 또는 상기 검출기, 중 적어도 하나에 통신 가능하게 커플링되는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 프로그램 명령어를 실행하도록 구성되는 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램 명령어는, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금:
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어에 대한 레이어 고유의 이미징 구성―각각의 레이어 고유의 이미징 구성은, 상기 조명 소스의 스펙트럼, 상기 조명 빔의 편광, 또는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 특정 샘플 레이어를 이미지화하기 위한 상기 샘플의 위치, 중 적어도 하나의 선택된 구성을 포함함―을 수신하게 하도록;
    상기 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어에 대한 이미지를 생성하게 하도록; 그리고
    상기 두 개 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정치를 생성하게 하도록 구성되는, 이미징 시스템.
  79. 제78항에 있어서,
    상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 검출기의 이미지 획득 파라미터를 더 포함하는, 이미징 시스템.
  80. 제79항에 있어서,
    상기 검출기의 이미지 획득 파라미터는 이득 또는 통합 시간 중 적어도 하나를 포함하는, 이미징 시스템.
  81. 제78항에 있어서,
    상기 하나 이상의 조명 광학계는 조정 가능한 위치를 갖는 어퍼쳐 조리개를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 선택된 텔레센트릭성 공차 내에서 상기 샘플의 텔레센트릭 조명을 제공하기 위해 상기 어퍼쳐 조리개의 위치를 더 포함하는, 이미징 시스템.
  82. 제78항에 있어서,
    상기 하나 이상의 수집 광학계는 조정 가능한 위치를 갖는 어퍼쳐 조리개를 포함하며, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 선택된 텔레센트릭성 공차 내에서 상기 샘플의 텔레센트릭 이미징을 제공하기 위해 상기 어퍼쳐 조리개의 위치를 더 포함하는, 이미징 시스템.
  83. 제78항에 있어서,
    상기 하나 이상의 수집 광학계는 수집 편광기를 포함하고, 상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 검출기 상에 입사하는 상기 샘플로부터의 방출된 방사선의 편광을 더 포함하는, 이미징 시스템.
  84. 제78항에 있어서,
    상기 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 조명 소스의 스펙트럼을 포함하고, 상기 조명 소스는 상기 레이어 고유의 이미징 구성과 관련되는 두 개 이상의 조명 스펙트럼을 순차적으로 제공하며, 상기 검출기는 상기 두 개 이상의 조명 스펙트럼에 기초하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어에 대한 별개의 이미지를 순차적으로 생성하는, 이미징 시스템.
  85. 제78항에 있어서,
    상기 조명 소스는 상기 레이어 고유의 이미징 구성과 관련되는 두 개 이상의 공간적으로 분리된 조명 스펙트럼을 동시에 제공하며, 상기 검출기에 의해 생성되는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지는 단일의 이미지를 포함하는, 이미징 시스템.
  86. 제78항에 있어서,
    상기 조명 소스는:
    광대역 조명 소스; 및
    상기 광대역 조명 소스의 스펙트럼을 수정하기 위한 하나 이상의 스펙트럼 필터를 포함하는, 이미징 시스템.
  87. 제78항에 있어서,
    상기 이미징 시스템은:
    두 개 이상의 협대역 조명 소스; 및
    상기 샘플을 이미지화하기 위해 상기 두 개 이상의 협대역 조명 소스 중 적어도 하나로부터의 조명을 선택하기 위한 빔 결합기 또는 하나 이상의 셔터, 중 적어도 하나를 더 포함하는, 이미징 시스템.
  88. 제78항에 있어서,
    상기 계측 측정치는:
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 사이의 오버레이 측정치를 포함하는, 이미징 시스템.
  89. 제78항에 있어서,
    상기 계측 측정치는:
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 적어도 하나의 샘플 레이어 상의 적어도 하나의 계측 타겟 엘리먼트의 임계 치수를 포함하는, 이미징 시스템.
  90. 방법에 있어서,
    선택된 이미지 품질 공차 내에서 샘플의 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트를 이미지화하기 위한 이미징 서브시스템의 레이어 고유의 이미징 구성―각각의 레이어 고유의 이미징 구성은 상기 이미징 서브시스템의 하나 이상의 컴포넌트의 선택된 구성을 포함함―을 결정하는 단계;
    상기 레이어 고유의 이미징 구성을 사용하여 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지를, 상기 이미징 서브시스템을 사용하여 생성하는 단계; 및
    상기 두 개 이상의 샘플 레이어 상의 계측 타겟 엘리먼트의 하나 이상의 이미지에 기초하여 계측 측정치를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  91. 제90항에 있어서,
    각각의 레이어 고유의 이미징 구성은, 조명 소스의 스펙트럼, 조명 빔의 편광, 조명 텔레센트릭성, 이미징 텔레센트릭성, 또는 상기 두 개 이상의 샘플 레이어 중 특정 샘플 레이어를 이미지화하기 위한 상기 샘플의 위치, 중 적어도 하나의 선택된 구성을 포함하는, 방법.
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