KR20080011697A - 대칭성 및 반대칭성 신호를 사용하는 오버레이 및 프로파일비대칭성 측정 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
등방성이거나 이방성인 시스템의 일부 뮬러 매트릭스 및 완성된 존스 매트릭스를 측정하는 타원 편광 미터를 사용하는 시스템 및 방법이 게시된다. 일 실시예에서, 둘 이상의 신호(개별적으로 대칭성 가정을 반드시 만족할 필요는 없음)가 대칭성 가정을 만족하는 복합 신호로 결합된다. 개별적인 신호가 둘 이상의 분석기 각도로 수집된다. 복합 신호의 대칭적 속성이, 일반적인 이차원 격자를 구성하는 타깃에 대해서와 마찬가지로, 일차원 격자 타깃에 대한 입사 광선의 상대적인 위치에 대한 오버레이 정보를 쉽게 추출하도록 한다. 특정한 대칭적 속성의 신호가 여러 효율적인 방법으로 프로파일 비대칭성을 측정하도록 한다. 다른 실시예에서, 측정 방법론이 대칭적 가정을 만족하는 신호만을 측정하도록 정의된다. 광학적인 실시예는 편광기 및 분석기로 기여하는 하나의 편광 소자를 포함한다. 다른 광학적 실시예는 반사된 빛의 두 개의 편광 구성요소를 동시에 수집하는 분석 프리즘을 사용한다.
Description
본 발명은 산란측정기법(Scatterometry)에 관한 것이며, 더 구체적으로는 대칭적 및 반대칭적 산란측정 신호를 사용하여, 오버레이 에러 및 프로파일 불균형을 측정하는 방법 및 시스템에 관한 것입니다.
반도체 웨이퍼 상에 반복되는 구조의 임계 치수(CD:critical dimension)와 프로파일 모양과 함께, 박막의 두께 및 광학적 속성을 측정하는 반도체 산업에서, 현재 산란측정기법이 사용된다. 산란측정기법이 32 나노미터 기술 노드(node)와 그 이상에 대한 오버레이(overlay) 에러 계측에 대해, 가능성 있는 미래 기술로 인식된다. 원칙적으로, 산란측정기법이 오버레이 측량학의 현재 이미지 기술에 대해 명확한 이점을 가진다. 산란측정기법은 이미징(imaging)에 의해 결정될 수 없는 장치-크기의 구조를 측정할 수 있다. 또한 산란측정기법은 측정된 구조의 프로파일 내의 변화 및 비대칭성을 처리하는데 더 강력한 것으로 생각된다. 산란측정기법을 사용하여 오버레이 에러를 측정하기 위한 장치 및 방법이 미국 특허 출원 번호 10/729,838호 (제목: "Apparatus and Methods for Detecting Overlay Errors Using Scatterometry", 2003년 12월 05일 출원)에 기술되며, 이는 이 명세서에 참조문헌으로 포함된다.
프로파일 비대칭성을 측정하는, 널리 보급된 대부분의 방법이 임계 치수 스캐닝 전자 현미경(CD-SEM: critical dimension scanning electron microscopy)과 산란측정기법이다. CD-SEM 방법은 매우 느리고 비용이 비싸다. 산란측정기법이, 미국 특허 출원 10/729,838에 기술된 바와 같이, 편광되지 않은 반사율 측정(reflectometry) 모드 또는 타원 편광 분석(ellipsometry) 모드에서 수행될 수 있다. 두 가지 경우에, 모형화할 필요없이, 오버레이 정보가 추출되며, 이는 산란측정기법 오버레이 측량이 (산란측정기법 CD 측량에 대해) 매우 효과적이 되게 한다. 타원 편광 분석 측정법은 빛의 편광에 대한 상세한 정보를 포함한다. 이는 편광되지 않은 반사율 측정 방법으로부터 제외된다. 타원 편광 분석에 포함된 추가 정보가 오버레이 에러에 대해 높은 감도를 나타내고, 따라서 이러한 기술이 편광되지 않은 반사율 측정법에 대해 현저한 이점을 준다. 그러나, 문제는 타원 편광 분석 신호에 암호화된 오버레이 정보를 어떻게 추출하는가 이다. 오버레이 에러를 측정하는 데 타원 편광 분석을 사용하는 이전 방법은 타원 편광 분석 신호의 특정한 대칭적 성질에 의존하였다. 즉, 신호는 오버레이의 우함수(even function)이다. 전문용어에서, 이러한 속성을 가지는 타원 편광 분석 신호는 대칭 신호이다. 모든 타원 편광 분석 신호가 대칭적인 것은 아니다. 격자 라인에 수직인 입사 광선을 포함하는 일차원(1D) 격자 타깃에 대한 간단한 경우에(이하에서, "방위각-0(Azimuth-0)" 케이스라 함), 모든 타원 편광 분석 신호가 대칭적이다. 입사광과 격자 라인 사이의 일반적인 상호 표정(relative orientation)에 관한 다른 경우(원뿔형 회절(conical diffraction)), 일부 타원 편광 분석 신호가 비대칭이다. 이러한 경우에, 잘 정의된 대칭성을 가지는 신호를 측정하도록 방법론이 규정되어야 한다.
따라서, 일차원 격자 타깃(원뿔형 회절)에 대한 입사 광선의 상호 표정에 대한 그리고 일반적인 2차원 격자를 포함하는 타깃에 대한 오버레이 정보를 추출하는 타원 편광 분석 또는 더 일반적인 산란측정기법이 필요하다.
생성된 신호 내의 비대칭성을 설명하면서, 반도체 웨이퍼와 같은 견본 상의 두 개의 막 구조물 사이의 오버레이 에러를 결정하도록, 엘립소미터(ellipsometer)에 의해 생성된 신호를 사용에 대한 시스템 및 방법이 게시된다. 일 실시예에서, 둘 이상의 신호(개별적으로 대칭성 가정을 반드시 만족할 필요는 없음)가 대칭성 가정을 만족하는 복합 신호로 결합된다. 개별적인 신호가 둘 이상의 분석기 각도로 수집된다. 복합 신호의 대칭적 속성이, 일반적인 이차원 격자를 구성하는 타깃에 대해서와 마찬가지로, 일차원 격자 타깃에 대한 입사 광선의 상대적인 위치에 관한 오버레이 정보를 쉽게 추출하도록 한다. 다른 실시예에서, 측정 방법론이 대칭적 가정을 만족하는 신호만을 측정하도록 정의된다. 광학적인 실시예는 편광기 및 분석기로 기여하는 하나의 편광 소자를 포함한다. 다른 광학적 실시예는 반사된 빛의 두 개의 편광 구성요소를 동시에 수집하는 분석 프리즘을 사용한다. 선택적인 실시예에서, 엘립소미터(ellipsometer)가 구조물로부터 측정값을 얻는데 사용되며, 이러한 측정값이 구조물의 프로파일 비대칭성 정도를 결정하는 데 사용되는 반대칭적 신호로 결합된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라, 예시적인 오버레이 타깃을 나타내는 다이아그램이다.
도 2A는 본 발명의 일 실시예에 따라, 타원 편광 분석 시스템을 나타내는 다이아 그램이다.
도 2B는 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전 편광기 회전 분석기 구조를 나타내는 다른 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 타원 편광 분석 구조를 사용하는 오버레이 측정을 위한 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4A는 본 발명의 일 실시예에 따라, 타원 편광 분석 구조를 사용하여 오버레이를 측정하는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4B는 본 발명의 제 2 실시예에 따라, 타원 편광 분석 구조를 사용하여 오버레이를 측정하는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 선택적인 실시예에 따라, 굴절 초점 광학 그리고, 편광기 및 분석기를 사용하는, 타원 편광 분석 구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 선택적인 실시예에 따라, 굴절 초점 광학 그리고, 편광기 및 분석기를 사용하는, 타원 편광 분석 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 선택적인 실시예에 따라, 분석 빔 스플리터(beamsplitter) 프리즘의 두 개의 편광 구성요소가 수집되는 타원 편광기 구조를 나타낸다.
이하에서, 첨부된 도면 및 실시예와 함께 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명이 특정한 실시예와 함께 기술될 것이나, 본 발명을 기술된 실시예로 제한시키고자 하는 것은 아니다. 이와 반대로, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위 내에, 다양한 변화 및 변경이 포함되도록 하기 위한 것이다.
본 발명은, 일반적인 이차원 격자를 포함하는 타깃과 마찬가지로, 1차원 격자 타깃에 대한 입사 광선의 상호 표정(relative orientation)에 대한 오버레이 정보를 쉽게 추출하게 하는 방식으로 하나 이상의 타원 편광 분석 신호로부터의 정보를 결합하는 시스템 및 방법을 제공한다. 추가로, 타원 편광 분석 신호에 대한 게시된 분석법은 격자의 프로파일에 대한 양질의 정보를 생성한다. 어느 정도 프로파일 속성으로부터 오버레이 측정값을 분리하기 위해, 이러한 프로파일 정보를 사용하는 것이 가능하다. 이러한 바람직한 성능이 오버레이 계측(이미징 및 산란측정기법)에 대한 이전 방법으로부터 제외되며, 또한 산란측정기법 CD(critical dimension) 적용의 효율을 개선하는 데 이바지할 수 있다.
오버레이
타깃
오버레이 타깃이 하나 이상의 셀을 포함한다. 각각의 셀은 두 개의 광범위하게 겹친 격자를 포함하며, 이들 각각은 웨이퍼의 서로 다른 막 내에 존재한다. 격자를 구성하는 두 개의 막이 하나 이상의 삽입 박막에 의해 분리되며, 이는 패턴화되거나 또는 패턴화되지 않을 수 있다. 두 개의 격자를 상부 및 하부 격자라 하며, 오버레이 정보를 상부 및 하부 격자 사이에 시프트라 한다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 예시적인 오버레이 타깃이 도 1에 도시된다. 상부 격자(120) 및 하부 격자(121)가 υ로 나타낸 오버레이 양만큼 서로에 대해 이동된다.
이하에 게시된 내용이, 오버레이 타깃의 빛을 산란시키고, 산란된 빛의 세기를 측정하며, 이후에 산란된 빛을 분석하여 오버레이를 결정함으로써, 오버레이 타깃 내의 상부 격자 및 하부 격자 사이의 시프트를 결정하는 기술을 포함한다. 하나의 접근법이 편광되지 않은 빛을 산란하여, 산란 측정 당 단일 측정 양(measured quantity)을 생성하는 것이다. 제 2 접근법은 편광된 빛을 산란시켜, 산란 측정마다, 하나 이상의 측정된 양(quantity)을 생성한다. 편광된 빛을 사용하는 이점은 많은 수의 가용 신호이며, 많은 양의 측정 정보를 생성하고, 측정시 불규칙한 에러의 감소에 기인하여, 일반적으로 더 높은 측정 정밀도를 가지도록 한다는 점이다. 편광된 빛을 사용하는 다른 이점은 일부 조건에서, 오버레이에 대한 편광된 빛의 감도가 편광되지 않은 빛의 감도보다 현저히 높다는 것이다. 본 발명의 실시예가 타원 편광 분석 장치(setting)에서 편광된 빛을 사용한다.
180도 만큼의 타깃의 회전에 의해, 상부 및 하부 격자 사이에서 시프트 υ의 부호(sign)의 면에서만, 회전하지 않는 타깃과 다른 타깃을 생성하는 방식으로, 오버레이 타깃이 구성된다. 일반적으로 수신된 신호가 시프트 υ에 의존하는 반면, 현재의 산란측정 오버레이 애플리케이션에 사용되는 알고리즘이, 편광된 또는 편광되지 않은 빛이 사용되는지 여부에 상관없이, 시프트의 우함수(즉, 시프트 υ의 부호에 독립적인 신호)이다. 이하에서, 시프트 υ의 우함수(even function)가 "대칭성" 함수라 불린다. 대칭 신호의 경우에, 180도 회전하의 신호의 변화가 측정으로 부터 오버레이를 쉽게 추출하게 한다.
일반적인 산란측정기법의 경우와 유사하게, 타원 편광 분석 장치에서, 오버레이의 부호 υ가 변경될 때, 신호의 대칭성에 대한 일부 가정(assumption)을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 대칭성 가정 없이는, 충분한 정확성(예를 들어 서브-나노미터 정확성)을 가지는 오버레이 정보를 얻기 위해, 세밀한 조사하에 복잡한 타깃 구조를 상세히 모델링 및/또는 시뮬레이팅하는 바와 같이, 리소스-강화 선택으로 남기기 때문이다. 그러나, 타원 편광 분석 애플리케이션에서, 대칭성 가정을 사용하는 것이 바람직하며, 대칭적 신호의 가정이 방위각-0(Azimuth-0) 케이스 (일반적인 격자 케이스가 아님)에 대해 유지된다. 위에 설명한 바와 같이, 방위각-0 케이스를 일반적으로, 격자 라인에 수직인 입사 광선을 포함하는 1차원(1D) 격자 타깃이라 하는 반면, "일반적인 격자" 케이스를, 격자 라인에 수직인 것으로 제한되지 않는 입사 광선을 가지는 일차원 또는 이차원 격자 타깃이라 한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예가, 타깃 사이즈, MAM 타임 또는 알고리즘 복잡성에 대한 손실 없이, 타원 편광 분석 시스템 및 일반적인 격자 케이스에 대한 오버레이 정보의 추출 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 대한 기본적인 아이디어는, 개별적으로 대칭성 가정을 만족시킬 필요가 없는 둘 이상의 신호를 취하는 것이며, 이들을 대칭성 가정을 만족하는 복합 신호로 결합하는 것이다.
셀의 전체 오프셋 υ이 두 개의 기여 요인(factor)의 합이다. 즉, 내부 오프셋과 오버레이(존재하는 경우)의 합이다. 내부 오프셋이 셀로 디자인되고, 오버레이가 결정될 비공개 양이다. 수집된 신호의 대칭성이 전체 오프셋 υ의 부호에 관 한 것임을 주의한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따라, 타원 편광 분석 측정을 준비함에 있어, 타깃이 복수의 셀을 포함하도록 디자인되며, 이들 각각은 전체 오프셋에 기여하는 내부 오프셋을 가진다.
본 발명의 일 실시예에서, 측정이 네 개의 셀에 대해 이루어진다. 네 개의 신호가 네 개의 셀로부터 수집되며, 수집된 신호가 두 개의 서로 다른 신호 전체를 생성하도록 쌍을 이룬다. 즉, 제 1 두 개의 셀 중의 하나와 제 2 두 개의 셀 중의 다른 하나가 쌍을 이룬다. 마지막으로, 필요한 정밀도의 레벨과 실제 예측 가능한 타깃의 양에 따라, 두 개의 차(difference)를 비교하여 타깃 오버레이 υ를 결정한다. 물론, 적합한 개수의 셀이 본 발명에 사용될 수 있다.
측정 시스템
도 2A는 본 발명의 실시예에 따라, 타원 편광 분석 시스템을 나타내는 도면이다. 이 시스템을 조명 면(illumination side) 상의 "편광기"(11)라 불리는 편광기와 수집 면(collection side) 상의 "분석기"(115)라 불리는 편광기를 포함한다. 편광기(111)가 지속적으로 회전한다. 분석기(115)가 회전하거나, 특정 각(angle)으로 조절될 수 있다. 편광기(111)와 분석기(115)가 하나 이상의 모터(가령 스테퍼 머터나 서보 모터)의 도움으로 회전할 수 있다. 도시된 타원 편광 분석 시스템을 "회전 편광기, 회전 분석기"(RPRA: Rotating Polarizer, Rotating Analyzer) 타원 편광 분석 시스템이라 한다. 광원(110)으로부터 방출된 입사 광(118)이 회전 편광기(111)와 초점 광학 장치(112)를 통해 이동하고, 샘플(113)에 의해 산란된다. 본 발명의 명세서에서, 샘플(113)이 일반적으로 하나 이상의 오버레이 타깃을 포함하 는 반도체 웨이퍼를 포함한다. 오버레이 타깃(113)과 빛의 상호작용이 빛의 편광 상태를 변경한다. 산란된 빛(119)이 수집 광학 장치(114)와 회전 분석기(115)를 통해 이동하고, 검출기(116)에 의해 검출된다. 회전하는 1/4 파장 플레이트(plate)가 분석기(111)와 편광기(115) 대신에 사용될 수 있다.
도 2B는 본 발명의 일 실시예에 따라, 샘플에 의해 반사되기 전후에, 빛의 편광 상태의 변화를 나타내며 그리고 반사된 빛을 검출하는 전자 결합 소자(CCD:charge coupled device)를 나타내는 RPRA 구성에 대한 또 다른 도식적 표현이다. 위의 타원 편광 분석 구조가 예시적이며, 일반적으로 타원 편광 분석 구조가, 이 명세서에 참조문헌으로 포함된, 미국 특허 출원 번호 10/729,838에 설명된 구조 중 어느 하나일 수 있으며, 이 특허는 편광 분석기의 장치 변경을 포함한다. 분석기 장치의 변경이 분석기 모터의 제어기의 펌웨어(firmware) 변경에 의해 달성될 수 있다. RPRA 타원 편광 분석 시스템이, 예를 들면 각각의 리소그래피 단계 후에, 다중 막의 오버레이를 측정하는데 사용될 수 있다. 추가로, 타원 편광 분석 구성의 여러 다른 변형 예가 이하에서 설명된다.
편광기(111)가 지속적으로 회전하는 동안, 분석기(115) 측에서 수집된 신호가, 편광기(111)의 회전 범위에 대해 설정된다. 예를 들어, 수집된 신호가 도 3에 도시된 바와 같이 8 개의 빈(bin) 내로 입력되며, 각각의 빈은 전체 360도 중 45도의 편광기(11)의 회전 범위를 포함한다. 입력된 양(quantity)이 이하에 설명된 바와 같이 결합되어 바람직한 대칭 속성을 가지는 하나 이상의 복합 신호를 형성한다.
예를 들어, 각 A로 설정된 분석기(115)를 포함하는 8개의 빈(bin)을 사용하는 실시예에서, 8개의 양(S1(A),...,S8(A)) 전체가 수집되고, 각각의 양(Si(A))이 분석기(11)의 각(A)에서 i번째 빈의 전체 세기를 나타낸다. 수집된 양이 3 개의 독립적인 양 전체를 추출하게 하며, 이를 
및 
라 하며, 각각은 다음과 같이 수집된 8개의 "가공되지 않은(raw)" 양(
)의 함수이다.
나아가, 편광기(11)가 회전하고 분석기(115)가 고정되는 장치가 주어지는 경우에, 타원 편광 분석 측정으로부터 추출될 수 있는 정확히 3개의 독립 량이 존재한다는 것을 입증할 수 있다. 세기를 서로 다르게 저장하거나, 측정된 세기의 서로 다른 조합을 고려하는 것이 가능하나, 최종적으로 획득된 양이 신호(I0,α, β)를 사용하여 표현될 수 있다.
대칭적 신호(
Symmetric
Signals
)
본 발명의 포괄적인 사상은 하나 이상의 분석기(115) 각도를 이용하여 측정을 수행하는 것이다. 일반적인 격자 케이스에서, 이하에 설명될 바와 같이, 대칭적 신호를 생성하기 위해, 서로 다른 분석기(115) 각에서 획득된 산란돈 세기를 조합하는 많은 방법이 존재한다. 미국 특허 출원 10/729,838에 설명된 바와 같이, 방위각-0 케이스에 대해 오버레이를 계산하는 데 사용되는 방법이 일반적인 격자 케이스에 대한 오버레이를 계산하기 위해 이러한 결합 중 어느 것을 사용하는 것이 효과적일 수 있다.
예를 들어, 하나의 제안된 구성에서, 편광기(111)가 회전하고 두 개의 측정이 이루어진다. 즉, 각(A)에서 분석기(115)를 이용하여 하나가, 각(-A)에서 분석기(115)를 이용하여 다른 하나 이루어진다. 물론, 적합한 수의 분석기(115) 각이 사용될 수 있다. 타원 편광 분석 신호(α, β) 및 전체 반사된 빛의 세기(I0)가 파장의 범위 및 두 개의 분석기(115) 각에 대해 기록된다. 편광된 빛의 파장이 주어지면, 신호(α, β,I0)가 스스로 필요한 대칭적 속성을 가지지 않는 반면, 6개의 획득된 양(
, 및 
)이 대칭성 신호로 결합될 수 있다. 격자 라인에 평행한 입사 광선을 포함하는 1차원 격자의 경우(방위각-90 경우)에, 다음의 표현이 대칭적 신호의 예시이다.
표준화된 신호에 대해, 다음의 식이 사용될 수 있다.
RPRA 타원 편광 분석의 구조에서 대칭적 신호를 획득하는 다른 방법이 이하에서 설명된다.
반대칭적 신호(
Anti
-
Symmetric
Signals
)
이는 다음과 같이 평균화된다.
RPRA 타원 편광 분석의 구조 내에서 반대칭적 신호를 획득하는 다른 방법이 이하에서 설명된다.
2차원 격자의 경우에, Y 방향으로의 시프트의 대칭성 및 반 대칭성 함수와 마찬가지로, X 방향으로의 시프트의 대칭성 및 반대칭적 함수를 구성하는 것이 가능하다.
반대칭적 신호가 오버레이 정보를 포함한다. 반대칭적 신호에 포함되는 오버레이 정보의 하나의 가능한 사용 방식은, 이하에 설명된 바와 같이 예측된 오버레이의 정밀도 및 정확성을 강화하기 위해 대칭적 신호로부터 획득한 정보와 결합하는 것이다. 다른 가능성은 오버레이를 측정하기 위해, 반대칭적 신호만을 사용하는 것이다. 후자의 경우에, 타겟 당 필요한 개수의 셀이 반대칭적 신호에 대한 것보다 작으며, 이로써 타깃 사이즈와 MAM 시간을 줄일 수 있다. 예를 들어, 일차원 격자 타깃의 경우에, 하나의 알고리즘이 시프트의 면에서 팽창으로서, 산란측정 신호의 매개변수화를 포함한다. 즉,
여기서, 
는 셀 내의 상부 및 하부 격자 사이의 시프트이고, p는 격자 피치(pitch)이다. R이 대칭적 신호일때, 이러한 두 개의 조화 전개(harmonic expansion)이 유효하다. 타깃 내 각각의 셀에 대해, 시프트(υ)가 알려진 의도된 시프트의 합이고, 이는 셀마다 다를 수 있다. 그리고 시프트(υ)는 타깃 내 셀에 공통된 오버레이이다. 이러한 식에서 알려지지 않은 것이 4 개이며, 세 개의 전개 계수와 오버레이를 포함한다. 4 개의 셀로부터 4 개의 측정값이 얻어지며, 이에 따라 오버레이를 측정하기 위해 충분하다.
신호가 반 대칭적이면, 두 개의 조화 전개는 다음과 같다.
반 대칭적 케이스에서 알려지지 않은 것의 개수가 단지 세 개이므로, 필요한 셀의 전체 개수는 대칭적 케이스에 비해 하나 적다.
도 4A는 본 발명의 일 실시예에 따라, 타원 편광 분석 구성을 사용하여 오버레이를 측정하는 예시적인 방법(400)을 나타낸다. 도 4A에 도시된 예에서, 편광기(즉, 111)이 동작(402)에서 회전된다. 또한, 분석기(예, 115)가 동작(404)에서 제 1 각(A)에 대해 설정된다. 제 1 셀(C1)에 대해, I0(A) 및 α(A)가 각도(A)에 설정된 분석기를 사용하여 측정되고, 동작(406a)에서 입사 광의 모든 파장에 측정된다. 동작(406b~d)에서 다른 세 개의 셀에 대해 유사한 측정이 이루어진다.
이후에, 분석기가 동작(408)에서 제 2 각(-A)으로 설정된다. 동작(410a)에서, I0(-A) 및 α(-A)가 셀(C1)에 대한 각(-A)에서 분석기를 사용하여 측정된다. 유사한 측정이 동작(410b~410d)에서 셀(C2~C4)에 대해 이루어진다.
동작(412a)에서, 제 1 셀(C1)에 대해 측정된 I0(A), α(A), I0(-A) 및 α(-A) 이 대칭적 신호(Sig1)로 결합 된다. 동작(412b)에서, 제 2 셀(C2)에 대한 측정값이 대칭적 신호(Sig2)로 결합 된고, 차(Sig1-Sig2)가 동작(414a)에서 결정된다. 셀(C3 및 C4)에 대한 측정값이, 동작(412c 및 412d)에서 각각, 대칭적 신호(Sig3, Sig4)로 결합되고, 차(Sig3-Sig4)가 동작(414b)에서 얻어진다. 마지막으로,예를 들어 이 명세서에 참조문헌으로 포함된 미국 특허 출원 번호 10/729,838에 설명된 바와 같이, 오버레이(
)가 차 신호(Sig1-Sig2 및 Sig3-Sig4)에 근거하여 평가된다.
위에 설명된 도 4A의 방법은 실시예임을 주의해야 한다. 일반적으로, 위에 설명한 바와 같이, 측정된 신호가 대칭적 또는 반대칭적 신호로 결합될 수 있는 I0, α, β 중 어느 하나일 수 있다.
RPRA
타원 편광 분석
위에 설명한 바와 같이, 세 개의 독립적인 양(quantity)가지 주어진 각에 고정된 분석기를 포함하는 회전 편광 엘립소미터(rotating polarizer ellipsometer)를 사용하여 측정한다. 선택적으로, 회전하는 분석기(115)가 서로 다른 수의 독립 양을 생성한다. 추출가능한 독립 양의 실제 개수는 편광기(111)와 분석기(115)의 회전 속도의 비율에 따르며, 9개의 독립적이며 측정가능한 양일 수 있다.
예를 들어, 1:1의 편광기-대-분석기 회전 속도 비율이 5개의 독립적인 측정가능한 양(quantity)을 생성하며, 2:1의 비율은 7개, 3:2의 비율은 9개 등을 생성할 수 있다. 그러나, 대칭적 또는 반대칭적 신호를 추출된 독립적인 양으로부터 생 성하는 하는 것이 항상 가능하지는 않다. 에를 들어, 5개의 독립적인 양을 생성하는 1:1의 회전 속도 비율에서, 조합될 수 있는, 정확히 3개의 대칭적 그리고 2개의 반 대칭적 양이 존재한다. 반면에, 2:1의 회전 속도 비율이 7 개의 독립적인 양을 생성하나, 단지 2개의 대칭적 신호만이 조합될 수 있으며, 나머지 양은 추가적인 복합 신호가 명확한 대칭성을 가지도록 하지 않는다. 유사하게, 9개의 양을 생성하는 3:2의 비율은 6 개의 대칭적 신호 및 3 개의 반대칭적 신호를 추출하도록 한다. 중요한 포인트는 이러한 경우에, 일반적인 격자 케이스(방위각-0 및 방위각-90만을 위한 것이 아님)에 대해 신호의 대칭적 속성을 유지하게 하며, 2차원 격자 타깃을 사용하여 오버레이 측정에 적합하게 하는 것이다.
일반적으로, 편광기(111)와 분석기(115)가 임의 속도로 회전할 때, 검출기에 측정된 세기가 편광기(111) 각(P) 및 분석기(115) 각(A)에 따라 변하는 구성요소를 포함한다. 일반적으로 검출된 세기(I)가 다음의 형식을 갖는다.
여기서, 계수(
)가 조사중인 샘플(113)에 대한 3 x 3의 뮬러(Mueller) 매트릭스의 구성 요소이며, RPRA 타원 편광 분석 기법이 샘플(113)에 대한 오버레이와 CD 정보를 추출하기 위한 계수의 크기를 측정하는 데 사용된다.
관심 대상인 특별한 케이스가, 편광기(111)와 분석기(115)가 동일한 속도와 동일한 편광 각으로 회전할 때 발생하며, 이 경우에,
이 경우에, 계수(
)가 오버레이 정보를 추출하는 데 사용된다.
일반적으로, 편광기(111)와 분석기(115)의 회전 중에, 특정 구간에서 측정이 시작된다. 도 4B는 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전하며, 고정되지 않은 분석기를 가지는 타원 편광 분석 구성을 이용하여 오버레이를 측정하는 예시적인 방법(450)을 나타낸다. 즉, 이러한 실시예에서, 분석기가 도 4A를 참조하여 설명한 바와 같이, 특정한 각 A와 -A에 고정되는 것이 아니라 회전한다. 초기에, 편광기와 분석기 모두가 동작(452)에서 서로에 대해 동기화되어 그리고 지속적으로 회전된다. 이후에, 동작(454a)에서 특정한 수(예, 8 또는 16)의 빈에 대해, 셀(C1)으로부터의 신호가 측정되고 합산된다. 셀( C3, 및 C4)로부터의 신호가, 동작(454b~d)에서 각각 특정한 수의 빈(예, 8개 또는 16개)에 대해 측정되고 합산된다.
동작(456a)에서, 제 1 셀(C1)에 대해 측정되고 합산된 신호가 반 대칭 또는 대칭적 신호(Sig1)로 결합 된다. 동작(456b)에서, 제 2 셀(C2)에 대해 측정되고 합산된 신호가 신호(Sig2)로 결합되고, 이들의 차(Sig1 -Sig2)가 동작(458a)에서 결정된다. 마찬가지로, 셀(C3, 및 C4)에 대해 계산되고 합산된 신호가 동작(456c 및456d)에서 각각 신호(Sig3, Sigh4)로 결합된다. 차(Sig3- Sigh4)가 이후에 동작(458b)에서 획득된다. 오버레이가 이하에 설명된 바와 같이, 동작(462)에서 차 신호(Sig1 -Sig2, Sig3- Sigh4)에 따라 결정된다.
결합 신호(Sig1~Sigh4)가 반대칭적 또는 대칭적 신호를 생성하는 적합한 방식으로 결정될 수 있다. 하나가 동일한 주파수를 가지도록 동시에 편광기와 분석기를 회전시키고 16개의 빈(세기 S1...S16)을 사용하여 측정하는 경우에, 특정 셀(cellx)에 대한 대칭적 신호의 예시가 다음과 같다.
다음의 반대칭적 신호의 예시이다.
편광기(111)와 분석기(115) 모터 사이의 동기화가 회전된 편광기(111)와 분석기(115) 사이의 위상 제어를 하도록 한다. 편광기(111)와 분석기(115)가 동일한 방향으로 또는 반대 방향으로 회전할 수 있으며, 이들 사이의 위상 차가 예를 들면 0도에서 180도의 범위에서 위상 차에 대해 제어가능할 수 있다. 위상 차가 특정 양(뮬러 매트릭스의 구성요소)에 대한 빛 출력 최적화를 위해 사용될 수 있다.
일반적으로, 특정 애플리케이션에 대한 측정 성능, 프로세스 막 및 정확성의 최적화 대 생산성의 교환이 이루어지게 함으로써, "작동중에(on the fly)", 편광기-대-분석기 회전 속도 비율을 변경하는 능력이 추가 시스템 탄력성을 유도한다. 예를 들어, 1:1 회전 속도 비율이 높은 빛 출력을 제공하는 반면, 3:2의 비율이 많은 수의 존슨/뮬러 매트릭스 구송 요소를 추출하도록 한다.
프로파일 비대칭성 측정
반 대칭적 신호가 반도체 웨이퍼 내의 구조에 대한 프로파일(profile)의 비대칭성을 측정하는데 매우 유용하다. 예를 들어, 격자(방위각-90)의 라인에 대해 평행한 입사 광선을 가지는 단일 막 일차원 격자 타깃(예를 들어, 산란측정기법-CD 타깃)에 대해, 격자가 입사 평면에 대한 반사에 대해 대칭적인 경우에, 반대칭적 신호가 동등하게 소멸한다. 따라서, 반대칭적 신호의 유한값이 이 경우에 프로파일 비대칭성을 나타낸다. 이러한 측정이 양적 계측은 아니나, 사전 지정된 프로파일 비대칭성을 이용하여 유사한 타깃으로부터의 빛을 산란하는 시뮬레이션을 수행하여, 질적 감지로 계측할 수 있다. 반대칭적 신호의 측정된 값이 대응하는 시뮬레이션 값에 의해 평균화될 수 있으며, 프로파일 비대칭성의 질적 및 상대적 측정을 가능하게 한다. 이러한 계측 프로세스의 목적을 위해 수행되는 개개의 구조 시뮬레이션이, 예를 들면 약 1 초의 계산 시간을 소비하는, 집중적인 계산 자원이 아니며, 프로세스가 변경될 때 매우 드물게 수행될 필요만이 있다. 따라서, 프로파일 비대칭성의 질적 평가가, 산란측정기법의 CD 측정 및 분석보다 더 짧은 시간에 이루질 수 있다.
오버레이에 의해 기여도로부터 신호에 대한 프로파일 비대칭적 기여를 알고리즘에 의해 분리함으로써, 더 복잡한 산란측정 오버레이 타깃에 대한 프로파일 비대칭적 측정을 수행할 수 있다. 일 예로써, 반대칭 신호의 두 개의 조화 전개을 고려하여 이러한 측정이 수행될 수 있다. 이러한 전개는 시프트에 독립적인 상수 항 을 포함하지 않는 것에 주목한다. 그러나, 격자 중 하나의 프로파일 내의 반대칭성이 이러한 항을 이끌어내며, 다음과 같이 전개된다.
타깃당 네 개의 셀을 이용하여 세 개의 전개 계수가 구해지고 이로써, 오버레이가 계산된다. 계수(a)의 값이 프로파일 비대칭성의 수치이다. 이하에서 설명된 바와 같이, 이러한 방법이 대칭적 신호로 구현될 수 있다. 왜냐하면 대칭적 신호에 대한 전개가, 격자 프로파일이 완벽히 대칭적인 때에도, 유한한 상수 항을 포함하기 때문이다. 이에 따라, 반대칭적 신호의 사용이 오버레이의 기여분으로부터 신호에 대한 프로파일 비대칭성의 기여분을 분리한다. 이러한 방법의 이점은 오버레이 측정시 정확도를 증가시키며, 하나의 타깃과 하나의 측정치를 이용하여 동시에 두 종류의 정보를 획득할 수 있다.
설명된 질적 프로파일 비대칭성 측정이 산란측정 CD나 프로파일 측정 애플리케이션과 결합될 수 있다. 본 발명이 프로파일의 비대칭성의 정도에 대한 정보를 획득하는 데 사용될 수 있는 반면, 더 상세한 프로파일 측정이 미국 특허 출원 10/729,838dp 기술된 바와 같은 방법을 사용하여 수행될 수 있다. 바람직하게는, 더 상세한 프로파일 측정을 수행할 때, 본 발명의 실시예를 사용하여 획득한 비대칭성 정도가 상세한 측정의 효율을 증가시키는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 지정된 프로파일의 비대칭성의 정도에 대한 이전의 정보가, 적은 수의 관련 프로파일로 (라이브러리(library)나 회귀 감지(regression sense)에서) 프로파일 형태 검색을 제한하는데 사용될 수 있다. 이러한 대칭성의 정도가 상술한 기술을 사용하여 획득될 수 있으므로, 본 발명의 실시예가 더 상세한 프로파일 측정의 효율을 높이는데 기여할 수 있다. 막이 비대칭적이지 않은 경우에, 차동 신호가 오버레이 시프트를 나타낼 것이다. 그러나, 막이 비대칭적이면, 막의 비대칭성 및 오버레이 시프트가 함께 차동 신호에 기여한다.
다른 구성
본 발명의 광학적 구현 예에서, 편광기(111)와 분석기(115)가 1:1 회전 속도 비율로, 그러나 반대 방향으로 회전한다. 이러한 구현 예는 서로 다른 존스/뮬러 매트릭스 구성요소의 추출 및 하드웨어 장치의 현저한 단순화를 가능하게 한다. 이러한 배열에서, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 동일한 회전 편광기 어셈블리(131)가 입사 광선에 대한 편광기와 반사 광선에 대한 분석기의 역할을 한다. 이러한 구성이 회전 편광기와 분석기 사이의 고유의 완벽한 동기화가 이뤄진다. 도 5는 굴절 초점 광학(132)을 사용하는 실시예를 나타내고, 도 6은 굴절 촛점 광학(133)을 사용하는 실시예를 나타낸다.
본 발명의 다른 광학 실시예에서, 추가적인 분광 조사 검출 채널이 부가되며, 분석 빔스플리터 프리즘의 두 분광 구성요소가 수집되고, 이들의 스펙트럼이 동시에 기록된다. 도 7은 이러한 구현 예의 예시이다. 샘플(113)로부터 반사된 빛이 광학 장치(141, 143)에 의해 분석 프리즘(144)으로 수집된다. 기본적으로, 어떠한 분석 프리즘 형태도 사용될 수 있으나, 바람직한 실시예는 빗나가지 않은 보통의 광선과 특별한 광선을 생성하는 적합 물질로 이루어진 로션 프리즘을 포함한다. 분석 프리즘(144)이 특별한 광선에 대해 색수차 나타내기 때문에, 분산을 역행하기 위해 그리고 광선이 실질적으로 색수차가 없는 상태로 잦아들도록, 분석 프리즘(144)에 이어 보상 프리즘이 사용될 수 있다. 이는 광섬유로 최적의 빛 수집을 하거나 분광계로 산란하는 데 바람직하다. 도 7은 이러한 보상 프리즘을 도시하지 않는다. 보상 웨지(wedge)가 특별한 광선의 경로 그리고 필드 렌즈(147) 전에 놓인다. 자외선-적외선(UV-IR) 넓은-밴드 사용을 위해, 용융된 실리카나 사파이어 보상 프리즘이 이용될 수 있다.
분석 프리즘(144)을 통과하는 빛이 두 개의 광선으로 분리된다. 즉, 검출기(145, 146)에서 각각 수집되는 일반 광선과 특별 광선이다. 두 개의 광선의 편광이 서로에 대해 수직이다. 따라서, 두 광선을 수집하는 것이 90도의 차를 가지는 두 개의 분석기(115) 각을 이용하여 측정하는 것과 동일하다. 두 개의 동일한 분석기 각이 +45도 및 -45가 되도록, 분석 프리즘(144)이 배치된다. 이는 두 개의 각(A, -A)에서 측정하는 경우이다. 이러한 구현 예는 회전하는 편광기 엘립소미터 (또는 분광 엘립소미터) 광학 구성내의 고정된 분석기로부터의 일반 광선 및 특별 광선의 동시 검출을 할 수 있게 한다.
검출된 광자의 양이 두 배가 되어, 전체 성능(즉, 정밀도 및 생산성)을 개선하는 이점이 있다.
위와 더불어, 본 발명의 실시예가, 적합한 구경(aperture) 함수를 사용하여 수집의 비대칭적(또는 이방성) 숫자상의 구경에 대한 메커니즘을 사용한다. 수집 구경이 상부 햇(hat) 또는 "rect(x, y)" 함수, 또는 cos(x)cos(y)와 같은 적합한 아포다이징(apodizing) 프로파일, 또는 사각 함수 및 감쇄 프로파일(tapered function)의 조합일 수 있다. 원뿔형 회절(또는 반사 크로스텀)의 양을 제한하는 것이 바람직한 경우에, 양극 및 방위각 산란 구성요소의 가중치를 조절하기 위한 방식의, 수집 함수의 테일러링(tailoring)이 일부 회절 구조에서 유용할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 단지 예시와 설명을 위한 것일 뿐이며, 본 발명을 설명된 형태로 한정하려는 것이 아니다. 따라서, 또한, 이 명세서의 상세한 설명이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해서 정의된다.
Claims (27)
- 샘플의 제 1 막 내의 복수의 제 1 구조물과 상기 샘플의 제 2 막 내의 복수의 제 2 구조물 사이의 오버레이를 측정하는 타원 편광 분석 방법에 있어서, 상기 방법은:각각이 상기 제 1 및 제 2 구조물의 일부를 포함하는 셀을 제공하는 단계로서, 상기 각각의 셀이 제 1 및 제 2 구조물 부분 사이의 오프셋을 가지도록 디자인되며,회전 편광기를 사용하여 전자기 복사로 상기 셀을 조명하는 단계와;복수의 편광 각에 설정된 분석을 사용하여 측정값을 획득하는 단계로서, 상기 측정값이 상기 복수의 편광 각에 설정된 분석기를 사용하여 반사된 복사 세기를 포함하며,상기 결합 신호가 상기 제 1 및 제 2 구조물 사이의 전체 시프트의 우함수 또는 기함수가 되도록, 각각의 셀에 대해 결합 신호로 상기 측정값을 결합하는 단계; 및상기 결합 신호에 근거하여, 상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물 사이의 오버레이 에러를 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 측정값이 지속적으로 회전하는 분석기를 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 분석기가 상기 편광기와 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 분석기가 상기 편광기와 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,스테퍼 모터 또는 서보 모터가 상기 편광기와 분석기를 회전시키는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 5 항에 있어서,모터 간의 동기화가 상기 편광기와 분석기 사이의 회전 위상 제어를 가능하게 하며, 그리고상기 분석기와 편광기가 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 편광기와 분석기의 회전 속도 간의 비율이 조절가능한 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 분석기와 편광기가 함께 회전하는 동일한 구성요소를 형성하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 셀이 셋 이상의 셀을 포함하고, 상기 결합 신호가 상기 제 1 및 제 2 구조물 사이의 전체 시프트에 대한 각각의 기함수인 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 셀이 넷 이상의 셀을 포함하고, 상기 결합 신호가 상기 제 1 및 제 2 구조물 사이의 전체 시프트에 대한 각각의 우함수인 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 오버레이 에러를 평가하는 방법은:제 1 셀로부터의 제 1 결합 신호와 제 2 셀로부터의 제 2 결합 신호 간의 제 1 차 신호(Sig1-Sig2)를 결정하는 단계와;제 3 셀로부터의 제 3 결합 신호와 제 4 셀로부터의 제 4 결합 신호 간의 제 2 차 신호(Sig3-Sig4)를 결정하는 단계와; 그리고상기 제 1 및 제 2 차 신호에 따라 선형 근사 동작을 수행하여 오버레이 에러를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 측정값이 샘플의 존스 매트릭스 또는 뮬러 매트릭스 중 하나 이상의 구성요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 샘플이 반도체 웨이퍼 내에 존재하며, 그리고 상기 제 1 및 제 2 복수의 구조물이 반도체 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 복수의 각이 제 1 각(A)과 제 2 각(-A)으로 구성되고, 상기 측정값이 상기 제 1 각(A)과 제 2 각(-A)에 위치한 분석기를 사용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,각각의 측정값이 복수의 각 중 특정한 각의 범위에 걸쳐 얻어진 측정값의 합인 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 15 항에 있어서,8개의 서로 다른 각 범위에 걸쳐 얻어진 8 개의 측정값의 합이 존재하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 15 항에 있어서,16 개의 서로 다른 각 범위에 걸쳐 얻어진 16개의 측정값의 존재하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 1 항 내지 제 17 항에 있어서,상기 측정값이, 두 개의 분석기 각으로부터 동시에 신호를 획득하기 위해, 로션 프리즘 분석기로부터의 보통 광선 및 특별 광선을 사용하여, 획득되는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 샘플의 제 1 막 내의 복수의 제 1 구조물과 상기 샘플의 제 2 막 내의 복수의 제 2 구조물 사이의 오버레이를 측정하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은:타원 편광 분석 모듈을 포함하되, 상기 타원 편광 분석 모듈은,회전하는 편광기를 사용하여 전자기 복사로 셀을 조명하는 단계와;복수의 편광 각을 가지도록 설정된 분석기를 이용하여 측정값을 획득하는 단계로서, 상기 측정값은 복수의 편광각을 가지도록 설정된 분석기를 사용하여 반사된 복사 세기를 포함하고; 그리고상기 측정값을 상기 각각의 셀을 위한 결합 신호로 결합하여, 상기 결합 신호가 상기 제 1 및 제 2 구조물 사이의 전체 시프트의 우함수 또는 기함수가 되게 하는 단계를 수행하고,상기 시스템은 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 결합 신호에 근거하여 상기 제 1 및 제 2 구조물 사이의 오버레이 에러를 평가하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 오버레이 측정 시스템.
- 제 19 항에 있어서,상기 측정값이 지속적으로 회전하는 분석기를 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 오버레이 측정 시스템.
- 제 20 항에 있어서,상기 편광기와 분석기가 함께 회전하는 동일한 구성 요소를 형성하는 것을 특징으로 하는 오버레이 측정 시스템.
- 제 19 항 내지 제 21 항에 있어서,상기 셀이 셋 이상의 셀을 포함하고, 상기 결합 신호가 상기 제 1 및 제 2 구조 사이의 전체 시프트에 대한 기함수인 것을 특징으로 하는 오버레이 측정 시스템.
- 제 19 항 내지 제 21 항에 있어서,상기 셀이 넷 이상의 셀을 포함하고, 상기 결합 신호가 상기 제 1 및 제 2 구조 사이의 전체 시프트에 대한 우함수인 것을 특징으로 하는 오버레이 측정 시스템.
- 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 오버레이 에러를 평가하는 단계는:제 1 셀로부터의 제 1 결합 신호와 제 2 셀로부터의 제 2 결합 신호 사이의 제 1 차 신호(Sig1-Sig2)를 결정하는 단계와;제 3 셀로부터의 제 3 결합 신호와 제 4 셀로부터의 제 4 결합 신호 간의 제 2 차 신호(Sig3-Sig4)를 결정하는 단계와; 그리고상기 제 1 및 제 2 차 신호에 따라 선형 근사 동작을 수행하여 오버레이 에러를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 측정 시스템.
- 샘플의 구조의 프로파일 비대칭성을 측정하는 타원 편광 분석 방법에 있어서, 상기 방법은:(a) 회전 편광기를 사용하여 전자기 복사로 구조물을 조명하는 단계와;(b) 복수의 편광 각에 설정된 분석기로 복수의 측정값을 획득하는 단계로서, 상기 측정값이 상기 복수의 편광 각에 설정된 분석기를 이용하여 반사된 복사선의 세기를 포함하며;(c) 상기 측정값을 결합 신호로 결합하여 상기 결합 신호가 기함수가 되게 하는 단계와; 그리고(d) 상기 결합 신호에 근거하여, 상기 구조물의 프로파일 비대칭성의 정도를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 25 항에 있어서,상기 (a) 내지 (d) 단계가, 제 1 막 상의 제 1 구조물과 제 2 막 상의 제 2 구조물의 일부를 각각 포함하는 복수의 셀에 대해 수행되고, 각각의 셀이 제 1 및 제 2 구조물 사이의 오프셋을 포함하도록 설계되며, 그리고 상기 프로파일 비대칭 성의 정도를 결정하는 단계가, 상기 측정값에 대한 오버레이의 기여분으로부터 상기 측정값에 대한 프로파일 비대칭성의 기여분을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
- 제 26 항에 있어서,상기 결정된 프로파일 비대칭성을 근거로, 상기 제 1 구조물과 제 2 구조물 사이의 오버레이 에러를 평가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타원 편광 분석 방법.
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