KR20150013428A - Overlay targets with orthogonal underlayer dummyfill - Google Patents

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KR20150013428A
KR20150013428A KR1020147016173A KR20147016173A KR20150013428A KR 20150013428 A KR20150013428 A KR 20150013428A KR 1020147016173 A KR1020147016173 A KR 1020147016173A KR 20147016173 A KR20147016173 A KR 20147016173A KR 20150013428 A KR20150013428 A KR 20150013428A
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Abstract

본 발명개시는 직교 하지층 더미필을 갖는 오버레이 타겟을 설계 및 이용하는 것에 관한 것이다. 다양한 실시예들에 따라, 오버레이 타겟은 적어도 하나의 오버레이 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소들을 포함할 수 있다. 오버레이 타겟은 적어도 하나의 더미필 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 비활성 패턴 요소들을 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 비활성 패턴 요소들의 각각은 적어도 하나의 근접 배치된 오버레이 패턴 요소의 세그먼테이션 축에 직교하는 축을 따라 세그먼트화된 더미필을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 타겟 구조물들 또는 층들의 각각은 실리콘 웨이퍼와 같은, 기판 상에 연속적으로 배치된 별도의 처리층에서 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 오버레이 및 더미필 타겟 구조물들은 특정한 제조 또는 계측 이점을 허용하기 위해 2배 또는 4배 회전 대칭적일 수 있다.The present disclosure is directed to designing and using an overlay target having less orthogonal underlying layers. According to various embodiments, the overlay target may include one or more segmented overlay pattern elements that form at least one overlay target structure. The overlay target may further include one or more inactive pattern elements that form at least one undefined target structure. Each of the one or more inactive pattern elements may include a sub-segment that is segmented along an axis orthogonal to the segmentation axis of the at least one closely spaced overlay pattern element. In some embodiments, each of the target structures or layers may be formed in a separate processing layer that is successively disposed on the substrate, such as a silicon wafer. In some embodiments, the overlay and the underexposed target structures may be double or quadruple rotationally symmetrical to allow for specific manufacturing or metrology benefits.

Figure P1020147016173
Figure P1020147016173

Description

직교 하지층 더미필을 갖는 오버레이 타겟{OVERLAY TARGETS WITH ORTHOGONAL UNDERLAYER DUMMYFILL}[0001] OVERLAY TARGETS WITH ORTHOGONAL UNDERLAYER DUMMYFILL [0002]

본 발명개시는 일반적으로 오버레이 계측을 위한 오버레이 타겟의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 직교 하지층 더미필(orthogonal underlayer dummyfill)을 갖는 오버레이 타겟을 설계하고 이용하는 것에 관한 것이다.The present disclosure relates generally to the field of overlay targets for overlay metrology and, more particularly, to designing and using overlay targets having an orthogonal underlayer dummy fill.

반도체 디바이스는 대개 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 배치된 복수의 층들을 생성함으로써 제조된다. 통상적으로, 다양한 처리층들 간의 정렬이 제어되어 결과적인 디바이스의 기능 및 성능을 보장한다. 2개 이상의 연속적인 층들 내에 형성된 디바이스 피처들 또는 구조물들 간의 오정렬은 대개 오버레이 오차라고 언급된다. 웨이퍼 상의 패턴화된 층들 간의 오버레이 오차를 검출하고 보정하기 위한 능력은 집적 회로 및 다른 반도체 디바이스의 제조에 매우 중요하다.Semiconductor devices are typically fabricated by creating a plurality of layers disposed on a substrate, such as a silicon wafer. Typically, alignment between the various process layers is controlled to ensure the functionality and performance of the resulting device. Misalignment between device features or structures formed in two or more successive layers is often referred to as overlay error. The ability to detect and correct overlay errors between patterned layers on a wafer is critical to the fabrication of integrated circuits and other semiconductor devices.

오버레이 계측은, 통상적으로 관심 있는 하나 이상의 디바이스 층들에 근접 배치된 오버레이 "타겟" 또는 "마크"을 분석함으로써, 패턴화된 디바이스 층들 간의 오정렬 또는 오버레이 오차를 판정하는 공지된 기술이다. 예를 들어, 오버레이 측정은 웨이퍼 상의 다양한 패턴화된 디바이스 층들과 함께 인쇄되는 테스트 패턴(즉, 하나 이상의 오버레이 타겟 구조물)을 통해 수행될 수 있다. 오버레이 계측 시스템은 이미징 툴을 포함할 수 있고, 이러한 이미징 툴은 디바이스 및 타겟 층들을 구성하는 패턴 요소들의 상대 변위 또는 오정렬을 판정하기 위해 처리 유닛에 의해 분석되는 이미지 프레임들을 수집하도록 구성된다.Overlay metrology is a known technique for determining misalignment or overlay error between patterned device layers, typically by analyzing overlay "targets" or "marks" placed close to one or more device layers of interest. For example, the overlay measurement may be performed through a test pattern (i.e., one or more overlay target structures) printed with various patterned device layers on the wafer. The overlay metrology system may include an imaging tool that is configured to collect image frames that are analyzed by the processing unit to determine relative displacement or misalignment of pattern elements that make up the device and target layers.

현재, 몇몇 기술들이 적용되어 오버레이 타겟을 지지하는 기판들의 공정 양립성을 유지하거나 또는 개선할 수 있다. 예를 들어, 더미 필(즉, 비기능 구조물 또는 피처들)의 하나 이상의 패턴화된 층들이 특정한 반도체 제조 또는 테스트 장비의 설계 규칙에 따라 요구되는 공간적 특성 또는 물리적 특징을 달성하기 위해 기판 상에 배치될 수 있다. 더욱이, 계측 타겟의 타겟 구조물 또는 층들을 형성하는 패턴 요소들이 공정 양립성을 개선하기 위해 선택된 세그먼테이션 또는 서브 패턴보다 명목상 작은 피처들로 구성될 수 있다.Presently, several techniques can be applied to maintain or improve the process compatibility of substrates that support an overlay target. For example, one or more patterned layers of dummy fill (i.e., non-functional structures or features) may be placed on a substrate to achieve the desired spatial or physical characteristics in accordance with the design rules of a particular semiconductor manufacturing or test equipment . Moreover, pattern elements that form the target structure or layers of the metrology target may be made up of nominally smaller features than the selected segmentation or subpattern to improve process compatibility.

기존의 해결책에도 불구하고, 기술의 결점은 계속해서 오버레이 계측 타겟에 공정 손상을 야기하거나 반도체 제조 설계 규칙과 타겟 양립성의 부족을 야기한다. 현재 상태 기술의 일부 결함들은, 화학적 기계적 연마로 인해 타겟 부근 또는 타겟 내의 디싱, 비양립 패턴 밀도로 인해 타겟 부근에서의 에치 바이어스, 타겟의 설계 규칙 위배로 인해 제조된 디바이스에서의 후속의 기생 커패시턴스, 오버레이 측정에서 계측 바이어스를 야기하는 타겟의 리소그래픽 비양립성, 및 과도한 타겟 크기로 인한 레티클 및 웨이퍼 상의 계측 풋프린트의 증가를 포함한다. Despite the existing solutions, the drawbacks of the technology continue to cause process damage to the overlay metrology targets or lead to lack of semiconductor manufacturing design rules and target compatibility. Some deficiencies of the present state of the art include dishing in the vicinity of or near the target due to chemical mechanical polishing, etch bias in the vicinity of the target due to the incompatible pattern density, subsequent parasitic capacitance in devices fabricated due to violation of the target's design rule, The lithographic incompatibility of the target causing measurement bias in the overlay measurement, and the increase in the measurement footprint on the reticle and wafer due to the excessive target size.

본 발명개시는 현재 상태 기술의 하나 이상의 결함들을 해결하기 위해서 직교 하지층 더미필을 포함하는 오버레이 타겟 설계에 관한 것이다. 일 양태에서, 본 발명개시는 적어도 하나의 오버레이 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소들을 포함하는 오버레이 타겟에 관한 것이다. 오버레이 타겟은 적어도 하나의 더미필 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 비활성 패턴 요소들을 더 포함한다. 하나 이상의 비활성 패턴 요소들의 각각은 적어도 하나의 근접 배치된 오버레이 패턴 요소의 세그먼테이션 축에 직교하는 축을 따라 세그먼트화된 더미필을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따라, 타겟 구조물들 또는 층들의 각각은 실리콘 웨이퍼와 같은, 기판 상에 연속적으로 배치된 별도의 처리층에서 형성될 수 있다.The disclosure of the present invention is directed to an overlay target design that includes less orthogonal layers to address one or more deficiencies of the present state of the art. In one aspect, the present disclosure is directed to an overlay target that includes one or more segmented overlay pattern elements that form at least one overlay target structure. The overlay target further includes one or more inactive pattern elements that form at least one undefined target structure. Each of the one or more inactive pattern elements may include a sub-segment that is segmented along an axis orthogonal to the segmentation axis of the at least one closely spaced overlay pattern element. According to various embodiments, each of the target structures or layers may be formed in a separate processing layer that is successively disposed on the substrate, such as a silicon wafer.

다른 양태에서, 본 발명개시는 기판 상에서 오버레이 측정을 수행하는 오버레이 계측 시스템에 관한 것이다. 시스템은 기판 상에 배치된 오버레이 타겟을 갖는 기판을 지지하도록 구성된 샘플 스테이지를 포함할 수 있고, 오버레이 타겟은 적어도 하나의 오버레이 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소들을 포함하고, 오버레이 타겟은 적어도 하나의 더미필 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 비활성 패턴 요소들을 더 포함하며, 하나 이상의 비활성 패턴 요소들의 각각은 적어도 하나의 근접 배치된 오버레이 패턴 요소의 세그먼테이션 축에 직교하는 축을 따라 세그먼트화된 더미필을 포함할 수 있다. 시스템은 오버레이 타겟을 조명하도록 구성된 적어도 하나의 조명원(illumination source) 및 오버레이 타겟으로부터 반사, 산란 또는 방사되는 조명을 수광하도록 구성된 적어도 하나의 검출기를 더 포함할 수 있다. 검출기에 통신 가능하게 결합된 적어도 하나의 컴퓨팅 시스템은 오버레이 타겟으로부터 반사, 산란, 또는 방사되는 조명과 연관된 정보(예컨대, 하나 이상의 이미지 프레임 또는 콘트라스트 데이터)를 이용하여 기판 상에 배치된 적어도 2개의 층들 간의 오정렬을 판정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 오버레이 및 더미필 타겟 구조물들은 특정한 제조 또는 계측 이점을 허용하기 위해 2배 또는 4배 회전 대칭적이다. 그러나, 2배 또는 4배 회전 대칭은 스캐터로메트리 오버레이(scatterometry overlay; SCOL) 또는 회절 기반 오버레이(diffraction based overlay; DBO) 계측 타겟들을 이용하는 애플리케이션들과 같은 모든 애플리케이션들에 의해 요구되지 않는다. In another aspect, the disclosure is directed to an overlay metrology system that performs overlay measurements on a substrate. The system may include a sample stage configured to support a substrate having an overlay target disposed on a substrate, wherein the overlay target includes one or more segmented overlay pattern elements forming at least one overlay target structure, Further comprising at least one inactive pattern element forming at least one undefined target structure, wherein each of the one or more inactive pattern elements is further segmented along an axis orthogonal to the segmentation axis of the at least one closely spaced overlay pattern element May include unfinished. The system may further include at least one illumination source configured to illuminate the overlay target and at least one detector configured to receive illumination reflected, scattered or emitted from the overlay target. At least one computing system communicatively coupled to the detector is configured to detect at least two layers (e.g., at least two layers) disposed on a substrate using information (e.g., one or more image frames or contrast data) associated with illumination that is reflected, scattered, As shown in FIG. In some embodiments, the overlay and the underexposed target structures are 2x or 4x rotational symmetric to allow for specific manufacturing or metrology benefits. However, doubling or quadruple rotational symmetry is not required by all applications, such as applications using scatterometry overlay (SCOL) or diffraction based overlay (DBO) metrology targets.

또 다른 양태에서, 본 발명개시는 기판 상에서 오버레이 계측을 수행하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은, 기판 상에 배치된 오버레이 타겟을 조명하는 단계; 오버레이 타겟으로부터 반사, 산란 또는 방사된 조명을 검출하는 단계; 및 검출된 조명과 연관된 정보를 이용하여 기판 상에 배치된 적어도 2개의 층들 간의 오정렬을 판정하는 단계를 적어도 포함하고, 오버레이 타겟은 적어도 하나의 오버레이 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소들을 포함하고, 오버레이 타겟은 적어도 하나의 더미필 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 비활성 패턴 요소들을 더 포함하며, 하나 이상의 비활성 패턴 요소들의 각각은 적어도 하나의 근접 배치된 오버레이 패턴 요소의 세그먼테이션 축에 직교하는 축을 따라 세그먼트화된 더미필을 포함할 수 있다.In another aspect, the disclosure is directed to a method of performing overlay metrology on a substrate, the method comprising: illuminating an overlay target disposed on a substrate; Detecting reflected, scattered or emitted illumination from the overlay target; And determining misalignment between at least two layers disposed on the substrate using information associated with the detected illumination, wherein the overlay target comprises at least one segmented overlay pattern element forming at least one overlay target structure Wherein the overlay target further comprises one or more inactive pattern elements that form at least one undefined target structure, wherein each of the one or more inactive pattern elements is orthogonal to the segmentation axis of the at least one closely spaced overlay pattern element And may include a segmented minority along the axis.

전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명하기 위한 것으로, 반드시 본 발명개시를 제한하는 것은 아님이 이해될 것이다. 명세서에 포함되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면들은 본 발명개시의 주제를 나타낸다. 설명 및 도면은 함께 본 발명개시의 원리를 설명하는 역할을 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate the subject matter of the present disclosure. The description and drawings together serve to explain the principles of the present disclosure.

본 발명개시의 많은 장점들이 첨부 도면을 참조함으로써 기술 분야의 당업자에게 더욱 잘 이해될 수 있다.
도 1a는 본 발명개시의 실시예에 따라, 오버레이 타겟을 나타낸다.
도 1b는 본 발명개시의 실시예에 따라, 오버레이 타겟의 일부분을 나타내고, 여기서, 더미필 패턴 요소의 세그먼테이션 축은 오버레이 패턴 요소의 세그먼테이션 축에 직교한다.
도 2a는 본 발명개시의 실시예에 따라, 2배/4배 대칭적 오버레이 타겟을 나타낸다.
도 2b는 본 발명개시의 실시예에 따라, 2배/4배 대칭적 오버레이 타겟의 오버레이 타겟 구조물 및 더미필 타겟 구조물을 나타낸다.
도 3a는 본 발명개시의 실시예에 따라, 2배/4배 대칭적 오버레이 타겟을 나타낸다.
도 3b는 본 발명개시의 실시예에 따라, 2배/4배 대칭적 오버레이 타겟의 오버레이 타겟 구조물 및 더미필 타겟 구조물을 나타낸다.
도 4a는 본 발명개시의 실시예에 따라, 2배/4배 대칭적 오버레이 타겟을 나타낸다.
도 4b는 본 발명개시의 실시예에 따라, 2배/4배 대칭적 오버레이 타겟의 오버레이 타겟 구조물 및 더미필 타겟 구조물을 나타내고, 여기서 타겟 구조물들의 각각은 복수의 패턴 요소들을 포함한다.
도 5a는 본 발명개시의 실시예에 따라, 2배 대칭적 오버레이 타겟을 나타내고, 여기서 오버레이 패턴 요소들의 제 1 부분은 제 1 노광에 따라 더미필 위에 인쇄된다.
도 5b는 본 발명개시의 실시예에 따라, 2배 대칭적 오버레이 타겟을 나타내고, 여기서 오버레이 패턴 요소들의 제 2 부분은 제 2 노광에 따라 더미필 위에 인쇄된다.
도 6은 본 발명개시의 실시예에 따라, 오버레이 타겟을 나타낸다.
도 7은 본 발명개시의 실시예에 따라, 오버레이 계측 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명개시의 실시예에 따라, 오버레이 계측을 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.Many of the advantages of the present disclosure can be better understood by those skilled in the art by reference to the accompanying drawings.
Figure 1A shows an overlay target, according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 1B shows a portion of an overlay target, according to an embodiment of the present disclosure, wherein the segmentation axis of the undersigned pattern element is orthogonal to the segmentation axis of the overlay pattern element.
Figure 2a shows a 2x / 4x symmetrical overlay target, according to an embodiment of the disclosure of the present invention.
FIG. 2B shows an overlay target structure and a more unfamiliar target structure of a 2x / 4x symmetrical overlay target, according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3a shows a 2x / 4x symmetrical overlay target, according to an embodiment of the disclosure of the present invention.
FIG. 3B illustrates an overlay target structure and a more unfamiliar target structure of a 2x / 4x symmetrical overlay target, in accordance with an embodiment of the present disclosure.
Figure 4A shows a 2x / 4x symmetrical overlay target, according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 4b illustrates an overlay target structure and a more unfamiliar target structure of a 2x / 4x symmetrical overlay target, wherein each of the target structures includes a plurality of pattern elements, in accordance with an embodiment of the present disclosure.
Figure 5A shows a double symmetrical overlay target, according to an embodiment of the disclosure of the present invention, wherein a first portion of the overlay pattern elements is printed more precisely in accordance with the first exposure.
FIG. 5B shows a double symmetrical overlay target, according to an embodiment of the present disclosure, wherein a second portion of the overlay pattern elements is printed more precisely in accordance with the second exposure.
Figure 6 shows an overlay target, according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a block diagram illustrating an overlay metrology system, in accordance with an embodiment of the present disclosure;
8 is a flow diagram illustrating a method of performing overlay metrology, in accordance with an embodiment of the present disclosure;

첨부 도면들에 나타나는 개시된 주제를 이제 상세하게 참조할 것이다.Reference will now be made in detail to the disclosed subject matter which is illustrated in the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 8은 일반적으로 본 발명개시의 다양한 실시예들에 따라, 직교 하지층 더미필을 갖는 오버레이의 설계 및 이용을 나타낸다. 미국 특허 출원 일련번호 제13/186,144호는 더미필 밑에 또는 위에 배치된 오버레이 타겟 구조물과 더미필의 직교 정렬을, 적어도 부분적으로, 기술한다. 부가적으로, 미국 특허 출원 일련번호 제12/455,640호는 "더미 필드"로서 언급되는, 더미필을 적어도 부분적으로 포함하는 계측 타겟을 기술한다. 미국 특서 출원 일련번호 제13/186,144호 및 제12/455,640호는 본 명세서에 전체적으로 명시된 것처럼 참조에 의해 통합된다. 다음 실시예들은 예시적인 목적을 위해 제공된 것으로, 아래에 기술되는 피처 및 장치는 추가적인 실시예들을 생성하기 위해 조합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 발명 기술 분야의 당업자는 다음 실시예들의 일부가 제조 설계 규칙 세트를 준수하거나 선택된 레벨의 공정 양립성을 만족하는 오버레이 계측 시스템 또는 오버레이 타겟을 달성하기 위해 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.Figures 1A-8 generally illustrate the design and use of an overlay having a less orthogonal layer, in accordance with various embodiments of the present disclosure. U.S. Patent Application Serial No. 13 / 186,144 describes, at least in part, a more unorthodox orthogonal alignment with an overlay target structure disposed below or above the top. In addition, U.S. Patent Application Serial No. 12 / 455,640 describes a metrology target at least partially comprising a dummy field, referred to as a "dummy field ". U.S. Provisional Application Serial Nos. 13 / 186,144 and 12 / 455,640 are hereby incorporated by reference as if fully set forth herein. It is to be understood that the following embodiments are provided for illustrative purposes, and that the features and devices described below may be combined to produce additional embodiments. For example, those skilled in the art will appreciate that some of the following embodiments may be combined to achieve an overlay metrology system or overlay target that complies with a set of manufacturing design rules or meets a selected level of process compatibility.

도 1a는 본 발명개시의 실시예에 따라, 오버레이 계측 타겟(100)을 나타낸다. 오버레이 타겟(100)은 복수의 타겟 구조물들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 타겟 구조물들은 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 연속적으로 배치되고 별도의 처리층들로 제조된다. 오버레이 타겟(100)은 본질적으로 세그먼트화된 더미필로 구성된 하나 이상의 비활성 패턴 요소들(102a-102d)을 포함할 수 있다. 비활성 패턴 요소들(102a-102d)은 적어도 제 1 "더미필" 타겟 구조물을 형성할 수 있다. 오버레이 타겟(100)은 미국 특허 출원 일련번호 제13/186,144호 및/또는 제12/455,640호에 기술되거나 참조되는 것과 같이, 당업계에 공지된 오버레이 피처들로부터 형성된 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들(104a-104d)을 더 포함할 수 있다.Figure 1A shows an overlay metrology target 100, according to an embodiment of the present disclosure. The overlay target 100 may include a plurality of target structures. In some embodiments, the target structures are successively disposed on a substrate, such as a silicon wafer, and fabricated as separate process layers. The overlay target 100 may include one or more inactive pattern elements 102a-102d that are essentially composed of segmented dummy fill. The inactive pattern elements 102a-102d may form at least a first "less than" target structure. The overlay target 100 may include one or more overlay pattern elements 104a formed from overlay features known in the art, such as those described or referenced in U.S. Patent Application Serial Nos. 13 / 186,144 and / or 12 / 455,640 -104d).

오버레이 패턴 요소들(104a-104d)은 더미필 타겟 구조물에 근접 배치된 적어도 제 2 "오버레이" 타겟 구조물을 형성할 수 있다. 예를 들어, 오버레이 타겟 구조물은 더미필 타겟 구조물 위의 기판 상에 후속하여 배치될 수 있다. 따라서, 더미필 타겟 구조물은 "더미필 하지층"으로 언급될 수 있다. 더미필(102a-102d) 및/또는 오버레이 패턴 요소들(104a-104d)은 제조/테스트 설계 규칙에 따라, 또는 설계 규칙으로부터의 선택된 범위 또는 선택된 편차에 따라, 세그먼트화될 수 있다. 도 1b에 나타난 바와 같이, 각각의 더미필 패턴 요소(102)는 제 1 "더미필" 세그먼테이션 축(106)에 따라 세그먼트화될 수 있고, 제 1 "더미필" 세그먼테이션 축(106)은 더미필 패턴 요소(102) 위에 또는 밑에 배치된 적어도 하나의 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소(104)에 대응하는 제 2 "오버레이" 세그먼테이션 축(108)에 직교한다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 더미필 패턴 요소들의 적어도 제 1 세트(102a, 102c)는 하나 이상의 더미필 패턴 요소들의 제 2 세트(102b, 102d)의 세그먼테이션 방향에 직교하는 방향으로 세그먼트화된다.The overlay pattern elements 104a-104d may form at least a second "overlay" target structure disposed proximate to a more unfamiliar target structure. For example, an overlay target structure may be subsequently disposed on a substrate over a more unfavorable target structure. Thus, a more unfavorable target structure may be referred to as a "less significant layer ". The unfilled 102a-102d and / or overlay pattern elements 104a-104d may be segmented according to manufacturing / test design rules, or according to selected ranges or selected deviations from the design rules. 1B, each undematched pattern element 102 may be segmented along a first "no more" segmentation axis 106, and a first "no more" segmentation axis 106 may be segmented along a first " Is orthogonal to a second "overlay" segmentation axis 108 corresponding to at least one segmented overlay pattern element 104 disposed above or below the pattern element 102. Moreover, in some embodiments, at least the first set of one or more more unpopular pattern elements 102a, 102c may be segmented in a direction orthogonal to the segmentation direction of the second set of one or more more undefined pattern elements 102b, do.

세그먼트화된 더미필 패턴 요소들(102)은 기판의 하나 이상의 연속적인 처리층들에 따라, 후속하여 배치되는, 디바이스 또는 오버레이 패턴 요소들과 같은, 패턴 요소들을 위해 예비된 빈 영역 상에 배치되는 더미필을 포함할 수 있다. 더미필 패턴 요소들(102)은 오버레이 타겟(100)의 일부분을 구성하는 적어도 하나의 오버레이 또는 더미필 패턴 요소의 위치 추정을 가능하게 하는 내부 에지(예컨대, 하나 이상의 직사각형 개구)를 더 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b는 복수의 오버레이 패턴 요소들(204a-204d)로 형성되는 오버레이 타겟 구조물(203)에 근접 배치된 복수의 더미필 패턴 요소들(202a-202d)로 형성되는 더미필 타겟 구조물(201)을 포함하는 2배/4배 대칭적 오버레이 타겟(200)을 나타낸다. 일부 실시예들에서, 각각의 타겟 구조물(201 및 203)은 2배 또는 4배 회전 대칭적이어서, 더미필 타겟 구조물(201) 위에 오버레이 타겟 구조물(203)의 배치로 형성되는 결과적인 타겟 구조물(200)은 이에 상응하여 2배 또는 4배 회전 대칭적이다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 타겟(200)은 4배 회전 대칭적이다. 더욱이, 더미필 패턴 요소들(202a-202d)의 각각은 2배 회전 대칭적 서브패턴을 형성하는 단일축 세그먼테이션 더미필을 포함할 수 있다.The segmented dummy unpatterned pattern elements 102 are disposed on a vacant area reserved for pattern elements, such as devices or overlay pattern elements, that are subsequently disposed, in accordance with one or more subsequent processing layers of the substrate It may contain more unexpected. The dirtiest pattern elements 102 may further include an inner edge (e.g., one or more rectangular openings) that enables the position estimation of at least one overlay or a dummy pattern element that constitutes a portion of the overlay target 100 have. Figures 2a and 2b illustrate an undefined target structure (not shown) formed of a plurality of dummy pattern elements 202a-202d disposed close to an overlay target structure 203 formed of a plurality of overlay pattern elements 204a-204d 0.0 > 201). ≪ / RTI > In some embodiments, each target structure 201 and 203 is rotationally symmetrical by a factor of two or four, so that the resulting target structure < RTI ID = 0.0 > 200 are correspondingly symmetrical about 2 or 4 times rotational. In some embodiments, for example, the target 200 is four-fold rotationally symmetrical. Furthermore, each of the less-wanted pattern elements 202a-202d may include a single-axis segmentation no-fill that forms a double-rotatable symmetric sub-pattern.

일부 실시예들에서, 더미필 서브패턴들(202a-202d)은 선택된 축을 따라 세그먼트화되고, 여기서, 세그먼테이션 축을 따른 더미필 세그먼트들의 크기 및 간격은 더미필 패턴 요소들(202a-202d) 위에 인쇄되는 오버레이 패턴 요소들(204a-204d)의 공간적 또는 물리적 특성에 따라 선택된다. 예를 들어, 더미필 세그먼테이션은 더미필 세그먼트에 직교하는 기판 상에 배치된 오버레이 피처들과 연관된 계측 신호의 오염을 피하기 위해서, 후속하여 인쇄되는 오버레이 패턴 요소들(204a-204d)의 피처 크기, 간격, 및/또는 세그먼테이션에 따라 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 더미필 세그먼테이션의 피치 및/또는 피처 크기는 리소그래픽 노광 툴과 같은, 노광 툴에 대한 최소 설계 규칙보다 실질적으로 크고, 이러한 노광 툴을 통해, 더미필 서브패턴들은 노광(즉, 기판의 표면 상에 인쇄 또는 배치됨)될 것이다. 오버사이즈 세그먼테이션은 유리하게 라인 끝의 풀백(pullback)(예컨대, 비대칭적 풀백)을 감소시킬 수 있다.In some embodiments, the less desired sub-patterns 202a-202d are segmented along the selected axis, wherein the size and spacing of the less-wanted segments along the segmentation axis is printed over the less-wanted pattern elements 202a-202d Is selected according to the spatial or physical characteristics of the overlay pattern elements 204a-204d. For example, in order to avoid contamination of metrology signals associated with overlay features disposed on a substrate that is orthogonal to a more ineffective segment, the less-precise segmentation may include a feature size of subsequently printed overlay pattern elements 204a-204d, , ≪ / RTI > and / or segmentation. In some embodiments, the pitch and / or feature size of the undesirable segmentation is substantially greater than the minimum design rule for the exposure tool, such as a lithographic exposure tool, through which the more subtle patterns are exposed (i.e., , Printed or placed on the surface of the substrate). Oversize segmentation can advantageously reduce pullback (e.g., asymmetric pullback) at the end of the line.

도 3a에 나타난 바와 같이, 오버레이 계측 타겟(300)은 근접 배치된 오버레이 패턴 요소들(304a-304d)을 갖는 단일 축 세그먼트화된 더미필 패턴 요소들(302a-302d)을 포함할 수 있고, 이에 의해, 후속하여 오버레이되는 서브패턴들의 경계들은 완전히 더미필 서브패턴들에 의해 형성된 경계 내에 있다. 도 3b는 더미필 패턴 요소들(302a-302d)로 형성되는 더미필 타겟 구조물(301) 및 오버레이 패턴 요소들(304a-304d)로 형성되는 오버레이 타겟 구조물(303)을 더욱 나타낸다. 일부 실시예들에서, 더미필 서브패턴들의 경계와 오버레이된 서브패턴들의 경계 사이의 선택된 거리는 미리 결정된 광 차단 구역보다 크다. 경계들 간의 거리는 오직 더미필 세그먼테이션 축에 수직인 축 또는 평행인 축에서만, 또는 평행 방향 및 수직 방향 양자 모두에서, 미리 결정된 광 차단 구역보다 클 수 있다. 3A, the overlay metrology target 300 may include uniaxially segmented subtle pattern elements 302a-302d with closely spaced overlay pattern elements 304a-304d, , The boundaries of the subpatterns that are subsequently overlaid are entirely within the boundaries formed by the more inferior subpatterns. Figure 3b further illustrates an overlay target structure 303 formed of a subtle target structure 301 and overlay pattern elements 304a-304d formed with less unfilled pattern elements 302a-302d. In some embodiments, the selected distance between the boundaries of the more-wanted sub-patterns and the overlaid sub-patterns is greater than the predetermined blocked region. The distance between the boundaries may be greater than a predetermined light blocking region only in an axis perpendicular to or parallel to the more or less unexpected segmentation axis, or in both the parallel direction and the vertical direction.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 2배/4배 회전 대칭적 오버레이 타겟(400)은 각각의 사분면에 복수의 오버레이 및 더미필 서브패턴들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 사분면의 오버레이 타겟(400)은 더미필 타겟 구조물(401)을 형성하는 6개의 더미필 패턴 요소들(402a-402d)을 포함할 수 있다. 각각의 사분면은 더미필 타겟 구조물(401)의 상부에 배치된 오버레이 타겟 구조물(403)을 형성하는 5개의 오버레이 패턴 요소들(404a-404d)을 더 포함할 수 있다. 2배 회전 대칭적 오버레이 타겟은 상부 및 하부 반반 각각에 또는 오른쪽 및 왼쪽 반반 각각에 복수의 오버레이 및 더미필 서브패턴들을 이용하여 유사하게 설계될 수 있다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the doublet / quadruple rotational symmetrical overlay target 400 may include a plurality of overlays and more subtle patterns in each quadrant. For example, the overlay target 400 of each quadrant may comprise six less unfamiliar pattern elements 402a-402d forming a more unfavorable target structure 401. [ Each of the quadrants may further include five overlay pattern elements 404a-404d that form an overlay target structure 403 disposed on top of the underexposed target structure 401. A double rotation symmetrical overlay target may be similarly designed using a plurality of overlay and subtle sub-patterns in each of the upper and lower half halves or in each of the right and left half halves.

일부 실시예들에서, 더미필 또는 오버레이 서브패턴들의 일부분은 2번 이상의 사이드 바이 사이드(side by side) 노광으로 기판 상에 별도로 인쇄된다. 예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 나타난 오버레이 타겟(500)의 실시예에서, 오버레이 패턴 요소들(504a 및 504b)은 제 1 노광(도 5a 참조) 및 제 2 노광(도 5b 참조)에 따라 더미필 하지층(502a 및 502b) 위에 인쇄된다. 세그먼트화된 더미필 서브패턴들은 오버레이 서브패턴들 간에 차단 구역이 없는 별도의 노광으로 인쇄될 수 있다. 더욱이, 더미필 세그먼테이션은 더미필 서브패턴들 각각에 대해 동일할 수 있고, 리소그래픽 오버레이 공차에 따라 정렬될 수 있다. 일부 실시예들에서, 오버레이 타겟은 리소그래픽 오버레이 공자 내에 정렬되고, 동일한 세그먼테이션을 갖는 후속하여 오버레이되는 세그먼트화된 더미필 서브패턴들을 더 포함할 수 있다.In some embodiments, a portion of the overprinting or overlaying subpatterns is printed separately on the substrate in two or more side by side exposures. For example, in the embodiment of the overlay target 500 shown in FIGS. 5A and 5B, the overlay pattern elements 504a and 504b may be patterned according to a first exposure (see FIG. 5A) and a second exposure Are printed on the less significant layers 502a and 502b. The segmented sub-fine sub-patterns can be printed with separate exposures without blocking zones between the overlay sub-patterns. Moreover, the more unfavorable segmentation can be the same for each of the more inferior subpatterns and can be aligned according to the lithographic overlay tolerance. In some embodiments, the overlay target may further include segmented sub-patterns that are aligned within the lithographic overlay confinement and are subsequently overlaid with the same segmentation.

도 2a 및 도 2b에 나타난 예시적인 실시예와 같은 일부 실시예들에서, 오버레이 타겟(200)은 오버레이 또는 더미필 서브패턴을 정의하는 적어도 하나의 패턴 요소의 위치를 추정하기 위해 측정될 수 있는 내부 에지(즉, 직사각형 개구부 또는 "윈도우"를 포함함)를 갖는 오버레이 서브패턴들(204a-204d) 및/또는 더미필 서브패턴들(202a-202d)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 오버레이 타겟(200)은 각각의 오버레이 또는 더미필 패턴 요소의 세그먼테이션 축에 평행 및/또는 수직하는 방향에서 서브패턴 위치 추정을 가능하게 하는 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 서브패턴 위치 추정은 특히 스캐너 초점의 함수로서, 에지 위치에서 향상된 스캐너 수차 감도를 피하기 위해, 더미필 세그먼테이션 라인에 수직하는 방향에서만 수행될 수 있다. 대안적으로, 서브패턴 위치 추정은 설계 규칙 위반을 피하기 위해, 더미필 세그먼테이션 라인에 평행한 방향에서만 수행될 수 있다.In some embodiments, such as the exemplary embodiment shown in FIGS. 2A and 2B, the overlay target 200 may include an overlay or an inner, which may be measured to estimate the position of at least one pattern element that defines the over- And / or more subtle sub-patterns 202a-202d having edges (i. E., Including a rectangular opening or "window"). Thus, the overlay target 200 may include an apparatus that enables sub-pattern location estimation in a direction parallel and / or perpendicular to the segmentation axis of each overlay or undesired pattern element. In some embodiments, the subpattern location estimate may be performed only in the direction perpendicular to the less significant segmentation line, in order to avoid improved scanner aberration sensitivity at the edge location, particularly as a function of scanner focus. Alternatively, the subpattern location estimate may be performed only in a direction parallel to the less significant segmentation line to avoid design rule violations.

오버레이 타겟의 특정 실시예들은 특정한 계측 또는 공정 양립성 요건에 유리할 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 4배 회전 대칭적 오버레이 타겟은 복수의 층들(예컨대, 4개의 층들)을 포함할 수 있다. 각각의 사분면의 오버레이 타겟은 더미필 세그먼테이션에 직교하는 제 1 축에 따라 오버레이의 측정을 가능하게 하는 2개의 세그먼트화된 더미필 서브패턴들을 포함할 수 있다. 각각의 사분면은 더미필 패턴 요소들 위에 후속하여 배치된 2개의 세그먼트화된 오버레이 서브패턴들을 더 포함할 수 있다. 오버레이된 서브 패턴들은 제 1 축에 직교하는 제 2 축(즉, 더미필 서브패턴들을 위한 측정 축)에 따라 오버레이의 측정을 가능하게 하도록 배열될 수 있다. 대안적으로, 오버레이된 서브패턴들은 제 1 축에 평행한 제 2 축에 따라 오버레이의 측정을 가능하게 하도록 배열될 수 있다.Certain embodiments of the overlay target may be advantageous for specific metrology or process compatibility requirements. In one embodiment, for example, a quadruple rotational symmetric overlay target may comprise a plurality of layers (e.g., four layers). The overlay target of each quadrant may comprise two segmented sub-patterns that enable measurement of the overlay along a first axis orthogonal to the less-wanted segmentation. Each quadrant may further include two segmented overlay subpatterns that are subsequently placed over the less significant pattern elements. The overlaid sub-patterns may be arranged to enable measurement of the overlay in accordance with a second axis (i.e., a measurement axis for more sub-patterns) that is orthogonal to the first axis. Alternatively, the overlaid sub-patterns may be arranged to enable measurement of the overlay along a second axis parallel to the first axis.

다른 예시적인 실시예에서, 각각의 사분면의 (2개 층의) 4배 회전 대칭적 오버레이 타겟은 내부 에지를 갖는 개구부(또는 윈도우)를 제외하고 개별 사분면을 실질적으로 채우는 단일 축 세그먼트화된 더미필 서브패턴을 포함할 수 있다. 개구부의 내부 에지는 더미필 세그먼테이션에 평행한 방향에서 서브패턴 위치 추정을 위해 측정될 수 있다. 타겟은 더미필 서브패턴 위에 후속하여 배치된 세그먼트화된 오버레이 서브패턴을 더 포함할 수 있다. 오버레이 서브패턴은 제조 설계 규칙에 따라 세그먼트화될 수 있다. 부가적으로, 오버레이 서브패턴의 에지들은 더미필 세그먼테이션 축에 평행한 방향에서 서브패턴 위치 추정을 위해 측정될 수 있다.In another exemplary embodiment, a quadruple rotational symmetrical overlay target of each quadrant (of the two layers) has a single-axis segmented subpixel that substantially fills an individual quadrant except an opening (or window) Pattern. The inner edge of the opening can be measured for sub pattern position estimation in a direction parallel to the less desired segmentation. The target may further include a segmented overlay subpattern that is subsequently placed over the more inferior subpattern. The overlay subpattern may be segmented according to manufacturing design rules. Additionally, the edges of the overlay subpattern can be measured for subpattern location estimation in a direction parallel to the more unexpected segmentation axis.

다른 예시적인 실시예에서, 2배 회전 대칭적 (4개 층의) 오버레이 타겟은 4개의 세그먼트화된 더미필 서브패턴들(X 방향에 2개 및 Y 방향에 2개)을 포함할 수 있다. 더미필 서브패턴들의 각각은 개별 측정 축을 따라 오버레이의 측정을 가능하게 하도록 배열될 수 있다. 오버레이 타겟은 12개의 세그먼트화된 오버레이 서브패턴들(X방향에 6개 및 Y 방향에 6개)을 더 포함할 수 있다. 더미필 서브패턴들 위에 후속하여 인쇄되는 오버레이 서브패턴들의 각각은 개별 측정 축을 따라 오버레이의 측정을 더욱 가능하게 하도록 배열될 수 있다.In another exemplary embodiment, a doubly rotationally symmetrical (four-layer) overlay target may include four segmented sub-fine sub-patterns (two in the X direction and two in the Y direction). Each of the more invisible subpatterns can be arranged to enable measurement of the overlay along an individual measurement axis. The overlay target may further include 12 segmented overlay subpatterns (six in the X direction and six in the Y direction). Each of the overlay subpatterns printed subsequently on the more-wanted subpatterns can be arranged to further enable the measurement of the overlay along the individual measurement axes.

발명 기술 분야의 당업자는, 본 명세서에 기술된 실시예들과 같은 상기 예시적인 실시예들의 본질은 예시적인 것으로 이해되어야 하며 어떤 방식으로든 본 발명개시를 제한하려는 것이 아님을 이해할 것이다. 일부 실시예들에서, 세그먼테이션은 최소 설계 규칙을 초과하는 디바이스 또는 오버레이 층들의 피처 크기에 기초하고, 이에 의해, 결과적인 디바이스의 것보다 크도록 서브패턴의 공정 윈도우를 증가시킨다. 더욱이, 세그먼테이션은 서브패턴 그 자체의 기하학적 구조에 비해 상대적으로 작을 수 있다. 다양한 실시예들에 따라, 세그먼트화된 단일 축 더미필 하지층은 계측 성능 및 공정 양립성을 개선하기 위해 처리층의 적어도 50%를 커버할 수 있다.Those skilled in the art will appreciate that the essentials of the exemplary embodiments, such as the embodiments described herein, are to be understood as illustrative and not intended to limit the disclosure of the invention in any way. In some embodiments, the segmentation is based on the feature size of the device or overlay layers that exceeds the minimum design rule, thereby increasing the process window of the subpattern to be greater than that of the resulting device. Moreover, the segmentation can be relatively small compared to the geometry of the subpattern itself. According to various embodiments, the segmented single axis undefined layer may cover at least 50% of the processing layer to improve metrology performance and process compatibility.

세그먼테이션 간격/피치, 처리층의 수, 대칭, 및 계측 타겟의 다른 속성에서 다양한 변형이 고려된다. 앞서 기술된 실시예들은 다양한 피처들을 예시하지만, 본 발명개시를 어떤 방식으로도 제한하려는 것이 아니다. 예를 들어, 본 명세서에서 다양한 실시예들은 2배 또는 4배 회전 대칭적 오버레이 계측 타겟을 기술하지만, 2배/4배 대칭이 모든 애플리케이션에 요구되지 않는다. 도 6에 나타난 일부 실시예들에서, 오버레이 계측 타겟(600)은 전체적으로 2배 회전 대칭적도 아니고 4배 회전 대칭적도 아니다. 그러나, 개별 서브패턴들 또는 2개 이상의 서브패턴들의 그룹화와 같은 오버레이 타겟(600)의 다양한 부분들은 적어도 2배 대칭적일 수 있다.Various variations are considered in the segmentation interval / pitch, number of treatment layers, symmetry, and other attributes of the metrology target. The above-described embodiments illustrate various features, but are not intended to limit the disclosure of the present invention in any way. For example, while various embodiments herein describe a 2x or 4x rotational symmetric overlay metrology target, 2x / 4x symmetry is not required for all applications. In some embodiments shown in FIG. 6, the overlay metrology target 600 is not entirely twice rotationally symmetric or even four times rotationally symmetrical. However, the various portions of the overlay target 600, such as individual sub-patterns or grouping of two or more sub-patterns, may be at least twice as symmetrical.

SCOL 또는 DBO 계측과 같은 일부 애플리케이션들에서는 2배/4배 대칭적 타겟을 요구하지 않는다. 예를 들어, 오버레이 타겟(600)은 제 1 오버레이 타겟 구조물을 형성하는 제 1 복수의 오버레이 패턴 요소들(602a-602d), 및 제 2 오버레이 타겟 구조물을 형성하는 제 2 복수의 오버레이 패턴 요소들(604a-604d)을 포함할 수 있고, 더미필 하지층 위에 연속적으로 형성된 양자의 타겟 구조물들은 직교 정렬된 비활성 패턴 요소들(606a-606d)을 포함할 수 있다. 도 6에 더욱 도시된 바와 같이, 제 1 (X) 방향의 더미필 세그먼테이션(즉, 간격 및 피치)는 제 2 (Y) 방향의 더미필 세그먼테이션과 상이할 수 있다.Some applications, such as SCOL or DBO metrology, do not require a 2x / 4x symmetric target. For example, the overlay target 600 may include a first plurality of overlay pattern elements 602a-602d forming a first overlay target structure and a second plurality of overlay pattern elements 602a-602c forming a second overlay target structure 604a-604d, and target structures of both formed continuously over a less significant layer may include orthogonally aligned inactive pattern elements 606a-606d. As further shown in FIG. 6, the less precise segmentation (i.e., spacing and pitch) in the first (X) direction may be different from the less precise segmentation in the second (Y) direction.

일부 실시예들에서, 타겟(600)은 제 1 복수의 오버레이 패턴 요소들(602a-602d)에 의해 정의된 제 1 타겟 구조물 또는 층에 따라 제 1 방향에서의 오버레이 측정을 허용한다. 더욱이, 오버레이는 제 2 복수의 오버레이 패턴 요소들(604a-604d)에 의해 정의된 제 2 타겟 구조물 또는 층에 따라 적어도 제 2 방향에서 측정될 수 있다. 발명 기술 분야의 당업자는, 다수의 층들 및 유형(예컨대, 디바이스, 더미필, 또는 오버레이 층들)이 본 발명개시의 범위로부터 벗어나지 않고 변화될 수 있다는 것을 이해할 것이다. In some embodiments, the target 600 allows overlay measurements in a first direction according to a first target structure or layer defined by the first plurality of overlay pattern elements 602a-602d. Moreover, the overlay can be measured in at least a second direction according to the second target structure or layer defined by the second plurality of overlay pattern elements 604a-604d. Those skilled in the art will appreciate that a number of layers and types (e.g., devices, more or less overlay layers) may be varied without departing from the scope of the present disclosure.

도 7은 본 발명개시의 실시예에 따라, 오버레이 계측 시스템(700)을 나타내는 블록도이다. 오버레이 계측 시스템(700)은 미국 특허 출원 일련번호 제13/186,144호에 기술 또는 참조되는 시스템과 같은, 광학 계측 시스템을 포함할 수 있다. 시스템(700)은 기판(706) 상에 배치된 오버레이 계측 타겟(704)을 조명하도록 구성된 적어도 하나의 조명원(702)을 포함할 수 있고, 여기서 오버레이 타겟(704)은 상기 실시예들에 따른 타겟을 포함한다. 기판(706)은 샘플 스테이지(708)에 의해 지지될 수 있고, 샘플 스테이지(708)은 선택된 위치로 기판을 옮기거나 회전시키는 적어도 하나의 선형 또는 회전 액츄에이터를 포함할 수 있다.7 is a block diagram illustrating an overlay metrology system 700, in accordance with an embodiment of the present disclosure. The overlay metrology system 700 may include an optical metrology system, such as a system described or referenced in U.S. Patent Application Serial No. 13 / 186,144. The system 700 may include at least one illumination source 702 configured to illuminate an overlay metrology target 704 disposed on a substrate 706 wherein the overlay target 704 is configured to illuminate the overlay metrology target 704, Target. The substrate 706 may be supported by a sample stage 708 and the sample stage 708 may include at least one linear or rotary actuator that moves or rotates the substrate to a selected location.

시스템은 적어도 제 1 (객체) 경로를 따른 조명원(702)에서 나오는 조명을 오버레이 타겟(704), 및 기준 거울과 같은 기준 광학계(716)로 기술된 제 2 (기준) 경로로 보내도록 구성된 적어도 하나의 빔 스플리터(712)를 포함할 수 있다. 오버레이 타겟(704)을 포함하는 기판(706)의 표면으로부터 반사, 산란, 또는 방사되는 조명은 광학 렌즈(714)를 통해 수집될 수 있고, 수집 경로를 따라 적어도 하나의 검출기(710)로 보내질 수 있다. 검출기(710)와 통신하는 적어도 하나의 컴퓨팅 시스템(718)은 기판(706)의 표면으로부터 수광된 조명과 연관된 이미징 데이터를 수집하도록 구성될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(718)은 오버레이 타겟(704)을 위해 수집된 이미징 데이터와 연관된 정보(예컨대, 이미지 프레임 또는 콘트라스트 데이터)를 이용하여 기판(706) 상에 형성된 적어도 2개의 층들 간의 오버레이 오차 또는 공간적 오정렬을 판정하도록 구성될 수 있다.The system is configured to transmit illumination from an illumination source 702 along at least a first (object) path to an overlay target 704 and to a second (reference) path described by reference optics 716, such as a reference mirror, One beam splitter 712 may be included. Illumination that is reflected, scattered, or emitted from the surface of the substrate 706 that includes the overlay target 704 may be collected through the optical lens 714 and may be directed to the at least one detector 710 along the collection path have. At least one computing system 718 in communication with the detector 710 may be configured to collect imaging data associated with the received illumination from a surface of the substrate 706. The computing system 718 may use the information associated with the imaging data collected for the overlay target 704 (e.g., image frame or contrast data) to provide an overlay error or spatial misalignment between at least two layers formed on the substrate 706 . ≪ / RTI >

본 발명개시에 걸쳐 기술된 다양한 단계들 및 기능들은 단일 컴퓨팅 시스템에 의해 또는 다수의 컴퓨팅 시스템들에 의해 수행될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템(718)은 개인용 컴퓨팅 시스템, 메인프레임 컴퓨팅 시스템, 워크스테이션, 화상 컴퓨터, 병렬 프로세서, 또는 당해 기술에 공지된 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다. 일반적으로, 컴퓨팅 시스템(718)은 적어도 하나의 전달 매체(720)로부터 프로그램 명령어(722)를 실행하도록 구성된 적어도 하나의 단일 코어 또는 다중 코어 프로세서를 포함할 수 있다.It is to be appreciated that the various steps and functions described throughout the disclosure of the present invention may be performed by a single computing system or by multiple computing systems. For example, computing system 718 may include, but is not limited to, a personal computing system, a mainframe computing system, a workstation, a computer, a parallel processor, or any other device known in the art. In general, computing system 718 may include at least one single-core or multi-core processor configured to execute program instructions 722 from at least one transmission medium 720.

도 8은 일반적으로 오버레이 계측 시스템(700)에 따라 오버레이 계측을 수행하는 방법(800)을 나타낸다. 그러나, 방법(800)의 하나 이상의 단계들은 본 발명개시의 본질로부터 벗어나지 않고 시스템(700)의 전술한 실시예들로부터 변화하는 시스템 또는 디바이스를 통해 실행될 수 있다는 것이 인식된다. 실시예에서, 방법(800)은 적어도 다음 단계들을 포함할 수 있다. 단계(802)에서, 기판(706) 상에 배치된 오버레이 계측 타겟(704)이 조명된다. 단계(804)에서, 타겟으로부터 반사, 산란 또는 방사되는 조명이 광학 렌즈(714)와 같은 수집 광학계를 통해 수집되고, TDI 카메라와 같은 적어도 하나의 이미징 검출기(710)에 보내진다. 단계(806)에서, 이미징 데이터는 처리되어 기판 상에 배치된 적어도 2개의 층들 간의 오정렬을 판정한다. 본 명세서에서, 이미징 데이터는 당업계에 공지된 임의의 오버레이 계측 알고리즘에 따라 처리될 수 있다는 것을 유념한다. 예를 들어, 디바이스 피처들로 형성된 타겟 구조물 및/또는 패턴을 형성하는 패턴 요소들 간의 공간적 비교가 수행되어 상대적 변위(즉, 오버레이 오차)를 판정할 수 있다.8 illustrates a method 800 of performing overlay metrology in accordance with an overlay metrology system 700 generally. It is recognized, however, that one or more of the steps of method 800 may be performed through a system or device that changes from the foregoing embodiments of system 700 without departing from the spirit of the present disclosure. In an embodiment, the method 800 may include at least the following steps. At step 802, the overlay metrology target 704 disposed on the substrate 706 is illuminated. At step 804, the light reflected, scattered or emitted from the target is collected through a collection optics such as optical lens 714 and sent to at least one imaging detector 710, such as a TDI camera. In step 806, the imaging data is processed to determine misalignment between at least two layers disposed on the substrate. Note that, in this specification, the imaging data may be processed according to any overlay metrology algorithms known in the art. For example, a spatial comparison between pattern elements that form a target structure and / or a pattern formed of device features may be performed to determine relative displacement (i.e., overlay error).

일부 실시예들에서, 더미필 패턴 요소들의 오직 내부 에지만이 측정되어 연마 손상을 방지한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 더미필 패턴 요소의 위치가 제 1 방향에서의 측정을 통해 결정되고, 기판(706) 상에 후속하여 배치된 적어도 하나의 오버레이 패턴 요소의 위치가 제 2 방향(예컨대, 제 1 방향에 직교하는 축을 따름)에서의 측정을 통해 결정된다. 게다가, 측정 방향에 평행 및 직교하는 방향으로 세그먼트화된 오버레이 또는 더미필 서브패턴의 에지 위치는 세그먼트의 방향으로 야기되는 측정 바이어스를 결정하기 위해 측정될 수 있다. In some embodiments, only the inner edges of the less desired pattern elements are measured to prevent polishing damage. In some embodiments, the position of at least one undiluted pattern element is determined through measurement in a first direction, and the position of at least one subsequent overlay pattern element disposed on the substrate 706 is in a second direction For example, along an axis orthogonal to the first direction). In addition, the edge position of the overlay or the less desired sub-pattern segmented in a direction parallel and orthogonal to the measurement direction can be measured to determine the measurement bias caused in the direction of the segment.

본 명세서에 기술된 프로세스 및/또는 시스템 및/또는 다른 기술이 영향을 받을 수 있는 다양한 수단(예컨대, 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어)가 존재하고, 바람직한 수단은 프로세스 및/또는 시스템 및/또는 다른 기술들이 배치된 컨텍스트에 의하여 변할 것임을 당업자는 이해할 것이다. 본 명세서에 기술된 것과 같은 방법들을 구현하는 프로그램 명령어들은 전달 매체를 통해 전송되거나 이에 저장될 수 있다. 전달 매체는 와이어, 케이블, 또는 무선 전송 링크와 같은 전송 매체를 포함할 수 있다. 전달 매체는 또한 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 또는 광학 디스크, 또는 자기 테이프와 같은 저장 매체를 포함할 수 있다.There are a variety of means (e.g., hardware, software, and / or firmware) in which the processes and / or systems and / or other techniques described herein may be affected and preferred means include processes and / or systems and / Those skilled in the art will appreciate that other techniques will vary depending on the context in which they are deployed. Program instructions that implement methods such as those described herein may be transmitted over a transmission medium or stored thereon. The transmission medium may include a transmission medium such as a wire, cable, or wireless transmission link. The transmission medium may also include a read only memory, a random access memory, a magnetic or optical disk, or a storage medium such as a magnetic tape.

본 발명에 기술된 모든 방법들은 저장 매체에 방법 실시예들의 하나 이상의 단계들의 결과를 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 결과는 본 명세서에 기술된 결과들 중 임의의 결과를 포함할 수 있고, 당해 기술에 공지된 임의의 방식으로 저장될 수 있다. 저장 매체는 본 명세서에 기술된 임의의 저장 매체 또는 당해 기술에 공지된 임의의 다른 적합한 저장 매체를 포함할 수 있다. 결과가 저장된 이후에, 저장 매체의 결과는 액세스될 수 있고, 본 발명에 기술된 방법 또는 시스템 실시예들 중 임의의 방법 또는 시스템에 의해 이용될 수 있고, 사용자에게 디스플레이하기 위해 서식이 만들어 질 수 있으며, 다른 소프트웨어 모듈, 방법, 또는 시스템 등에 의해 이용될 수 있다. 더욱이, 결과는 "영구적", "반영구적", "일시적" 또는 일정 기간 동안 저장 될 수 있다. 예를 들어, 저장 매체는 랜덤 액세스 메모리(RAM)일 수 있고, 결과는 반드시 저장 매체에 무기한으로 지속되는 것은 아니다.All of the methods described in the present invention may include storing the results of one or more steps of method embodiments in a storage medium. The results may include any of the results described herein, and may be stored in any manner known in the art. The storage medium may comprise any of the storage media described herein or any other suitable storage medium known in the art. After the results are stored, the results of the storage medium may be accessed and used by any of the methods or system embodiments described herein, and a form may be made for display to the user And may be utilized by other software modules, methods, systems, or the like. Moreover, the results may be stored for "permanent," " semi-permanent, " For example, the storage medium may be random access memory (RAM), and the results do not necessarily last indefinitely on the storage medium.

본 발명의 특정한 실시예들이 예시되었지만, 본 발명의 다양한 변형 및 실시예들은 전술한 발명개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 발명 기술 분야의 당업자에 의해 행해질 수 있음이 명백하다. 따라서, 본 발명의 범위는 본 명세서에 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정되어야 한다. While particular embodiments of the present invention have been illustrated, it is evident that various modifications and embodiments of the present invention can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention disclosed herein. Accordingly, the scope of the invention should be limited only by the claims appended hereto.

Claims (45)

오버레이 타겟에 있어서,
적어도 하나의 오버레이 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소들; 및
적어도 하나의 더미필 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 비활성 패턴 요소들
을 포함하고, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들 각각은 적어도 하나의 근접 배치된 오버레이 패턴 요소의 세그먼테이션 축에 직교하는 축을 따라 세그먼트화된 더미필을 포함하는 것인, 오버레이 타겟.For an overlay target,
One or more segmented overlay pattern elements forming at least one overlay target structure; And
One or more inactive pattern elements that form at least one more undefined target structure
Wherein each of the one or more inactive pattern elements comprises a segmented minor along an axis orthogonal to the segmentation axis of the at least one closely spaced overlay pattern element. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 적어도 하나의 2배 또는 4배 회전 대칭적 오버레이 타겟 구조물을 형성하고,
상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들은 적어도 하나의 2배 또는 4배 대칭적 더미필 타겟 구조물을 형성하는 것인, 오버레이 타겟.2. The method of claim 1, wherein the at least one inactive pattern elements form at least one doublet or quadruple rotational symmetrical overlay target structure,
Wherein the at least one overlay pattern elements form at least one doublet or quadruple symmetric undefined target structure. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 적어도 하나의 후속 처리층의 오버레이 패턴 요소들을 위해 예비된 하나 이상의 영역들 상에 배치된 더미필 세그먼트들을 포함하는 것인, 오버레이 타겟.2. The overlay target of claim 1, wherein the at least one inactive pattern element comprises less than unimpeded segments disposed on one or more areas reserved for overlay pattern elements of at least one subsequent processing layer. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 적어도 하나의 패턴 요소의 위치 추정을 가능하게 하기 위해서 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들의 에지 영역들에 근접 배치된 더미필 세그먼트들을 포함하는 것인, 오버레이 타겟.3. The method of claim 1, wherein the one or more inactive pattern elements comprise less than ideal segments disposed in close proximity to edge regions of the one or more inactive pattern elements to enable position estimation of the at least one pattern element. target. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들 각각은 2배 회전 대칭적인 것인, 오버레이 타겟.2. The overlay target of claim 1, wherein each of the one or more inactive pattern elements is two-fold rotationally symmetrical. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들은 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들 위에 형성되는 것인, 오버레이 타겟.2. The overlay target of claim 1, wherein the at least one overlay pattern elements are formed over the at least one inactive pattern elements. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들을 노광시키도록 구성된 노광 툴용으로 명시된 최소 설계 규칙보다 실질적으로 큰 선택된 피치 또는 피처 크기에 따라 세그먼트화되는 것인, 오버레이 타겟.The method of claim 1, wherein the one or more inactive pattern elements are segmented according to a selected pitch or feature size that is substantially larger than a minimum design rule specified for an exposure tool configured to expose the one or more inactive pattern elements. target. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들은, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들에 의해 정의된 경계 내에서 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들 위에 후속 처리층들 상에 형성되는 것인, 오버레이 타겟.2. The overlay target of claim 1, wherein the at least one overlay pattern elements are formed on subsequent processing layers over the at least one inactive pattern elements within a boundary defined by the one or more inactive pattern elements. 제 8 항에 있어서, 상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들과 상기 경계 사이의 거리는 더미필 세그먼테이션 축에 평행한 축을 따른 미리 결정된 광 차단 구역보다 큰 것인, 오버레이 타겟.9. The overlay target of claim 8, wherein a distance between the at least one overlay pattern elements and the boundary is greater than a predetermined light blocking area along an axis parallel to a further unexpected segmentation axis. 제 8 항에 있어서, 상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들과 상기 경계 사이의 거리는 더미필 세그먼테이션 축에 수직인 축을 따른 미리 결정된 광 차단 구역보다 큰 것인, 오버레이 타겟.9. The overlay target of claim 8, wherein a distance between the one or more overlay pattern elements and the boundary is greater than a predetermined light blocking area along an axis perpendicular to a further unexpected segmentation axis. 제 8 항에 있어서, 상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들과 경계 사이의 선택된 거리는 더미필 세그먼테이션 축에 평행한 축을 따르고, 상기 더미필 세그먼테이션 축에 수직인 축에 따른 미리 결정된 광 차단 구역보다 큰 것인, 오버레이 타겟.9. The method of claim 8, wherein the selected distance between the one or more overlay pattern elements and the boundary is greater than a predetermined light blocking area along an axis parallel to a more inferior segmenting axis, Overlay target. 제 8 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 2번 이상의 사이드 바이 사이드(side by side) 노광을 통해 인쇄되는 것인, 오버레이 타겟.9. The overlay target of claim 8, wherein the one or more inactive pattern elements are printed through two or more side by side exposures. 제 8 항에 있어서, 상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들은 적어도 하나의 패턴 요소의 위치 추정을 가능하게 하는 내부 에지를 갖는 개구(aperture)를 포함하는 것인, 오버레이 타겟.9. The overlay target of claim 8, wherein the at least one overlay pattern element comprises an aperture having an inner edge enabling position estimation of the at least one pattern element. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 별개의 노광을 통해 인쇄되고 리소그래픽 오버레이 공차에 따라 정렬되는 균일한 간격의 더미필 세그먼트들을 포함하는 것인, 오버레이 타겟. 3. The overlay target of claim 1, wherein the one or more inactive pattern elements are printed through separate exposures and include uniform spacing of unexpired segments aligned with the lithographic overlay tolerance. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 후속 처리층 상에 형성되는 균일한 간격의 더미필 세그먼트들을 포함하고, 상기 더미필 세그먼트들은 별개의 노광을 통해 인쇄되고 리소그래픽 오버레이 공차에 따라 정렬되는 것인, 오버레이 타겟.3. The lithographic apparatus according to claim 1, wherein the at least one inactive pattern element comprises uniformly spaced, more unfilled segments formed on a subsequent processing layer, the lesser segments are printed through separate exposures, The overlay target. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴 요소들 중 하나 이상은 피처 크기에 따라 세그먼트화되는 것인, 오버레이 타겟.2. The overlay target of claim 1, wherein at least one of the pattern elements is segmented according to a feature size. 제 1 항에 있어서, 상기 세그먼트화된 더미필은 기판 상에 배치된 적어도 하나의 층의 대부분을 커버하는 것인, 오버레이 타겟.2. The overlay target of claim 1, wherein the segmented undefined covers most of the at least one layer disposed on the substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들 및 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 적어도, 제 2 타겟 구조물 상에 오버레이된 제 1 타겟 구조물을 형성하고, 상기 오버레이된 타겟 구조물들의 각각의 사분면은,
더미필 세그먼테이션 축에 직교하는 제 1 축에 따라 오버레이 측정을 가능하게 하도록 배치된 세그먼트화된 더미필로 형성된 2개의 비활성 패턴 요소들; 및
상기 적어도 2개의 비활성 패턴 요소들에 후속하여 근접 배치된 2개의 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소들
을 포함하는 것인, 오버레이 타겟. 2. The method of claim 1, wherein the at least one overlay pattern elements and the at least one inactive pattern element form at least a first target structure overlaid on a second target structure, wherein each quadrant of the overlaid target structures comprises:
Two inactive pattern elements formed of segmented dummy files arranged to enable overlay measurement along a first axis orthogonal to a more inaccurate segmentation axis; And
Wherein at least two of the at least two inactive pattern elements are followed by two segmented overlay pattern elements
And an overlay target. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 타겟 구조물 및 제 2 타겟 구조물은 4배 회전 대칭적인 것인, 오버레이 타겟.19. The overlay target of claim 18, wherein the first target structure and the second target structure are four-fold rotationally symmetrical. 제 18 항에 있어서, 상기 2개의 오버레이 패턴 요소들은 상기 제 1 축에 직교하는 제 2 축에 따라 오버레이 측정을 가능하게 하도록 배치되는 것인, 오버레이 타겟.19. The overlay target of claim 18, wherein the two overlay pattern elements are arranged to enable overlay measurement along a second axis orthogonal to the first axis. 제 18 항에 있어서, 상기 2개의 오버레이 패턴 요소들은 상기 제 1 축에 평행한 제 2 축에 따라 오버레이 측정을 가능하게 하도록 배치되는 것인, 오버레이 타겟.19. The overlay target of claim 18, wherein the two overlay pattern elements are arranged to enable overlay measurement along a second axis parallel to the first axis. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들 및 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 적어도, 제 2 4배 회전 대칭적 타겟 구조물 상에 오버레이된 제 1 4배 회전 대칭적 타겟 구조물을 형성하고, 상기 오버레이된 타겟 구조물들의 각각의 사분면은,
세그먼트화된 더미필로 형성된 비활성 패턴 요소로서, 상기 비활성 패턴 요소는 더미필 세그먼테이션 축에 평행한 적어도 하나의 방향에서 적어도 하나의 패턴 요소의 위치 추정을 가능하게 하는 내부 에지를 갖는 개구를 포함한 개별 사분면의 일부를 제외하고 개별 사분면을 실질적으로 채우는 것인, 상기 비활성 패턴 요소; 및
상기 비활성 패턴 요소에 후속하여 근접 배치된 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소로서, 상기 오버레이 패턴 요소는 상기 더미필 세그먼테이션 축에 평행한 적어도 하나의 방향에서 적어도 하나의 패턴 요소의 위치 추정을 가능하게 하는 하나 이상의 에지들을 포함하는 것인, 상기 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소
를 포함하는 것인, 오버레이 타겟.2. The method of claim 1, wherein the at least one overlay pattern elements and the at least one inactive pattern elements form a first quadruple rotationally symmetrical target structure overlaid at least on a second quadruple rotational symmetric target structure, Each quadrant of the overlaid target structures,
An inactive pattern element formed from a segmented dummy fillet, wherein the inactive pattern element comprises an individual quadrant containing an opening having an inner edge enabling position estimation of at least one pattern element in at least one direction parallel to a more inaccurate segmentation axis Wherein the inactive pattern element substantially fills an individual quadrant except a portion thereof; And
A segmented overlay pattern element proximate to the inactive pattern element, the overlay pattern element comprising at least one pattern element that enables position estimation of at least one pattern element in at least one direction parallel to the sub- Wherein the segmented overlay pattern element
And an overlay target. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들 및 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 적어도, 제 2 2배 회전 대칭적 타겟 구조물 상에 오버레이된 제 1 2배 회전 대칭적 타겟 구조물을 형성하고, 오버레이된 상기 타겟 구조물들의 각각의 사분면은,
세그먼트화된 더미필로 형성된 4개의 비활성 패턴 요소들로서, 상기 4개의 비활성 패턴 요소들 각각은 개별 축을 따라 오버레이 측정을 가능하게 하도록 배치되는 것인, 상기 4개의 비활성 패턴 요소들; 및
상기 4개의 비활성 패턴 요소들에 후속하여 근접 배치된 12개의 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소들로서, 상기 12개의 오버레이 패턴 요소들 각각은 개별 축을 따라 오버레이 측정을 가능하게 하도록 배치되는 것인, 상기 12개의 오버레이 패턴 요소들
을 포함하는 것인, 오버레이 타겟.The method of claim 1, wherein the at least one overlay pattern elements and the at least one inactive pattern elements form a first 2x rotational symmetrical target structure overlaid on at least a second 2x rotational symmetrical target structure, Wherein each quadrant of the target structures,
Four inactive pattern elements formed of a segmented dummy fill wherein each of the four inactive pattern elements is arranged to enable overlay measurement along a respective axis; And
Each of the twelve overlay pattern elements being arranged to enable overlay measurement along a respective axis, the twelve overlay pattern elements being arranged next to the four inactive pattern elements, Pattern elements
And an overlay target. 오버레이 측정을 수행하는 시스템에 있어서,
기판 상에 배치된 오버레이 타겟을 갖는 기판을 지지하도록 구성된 샘플 스테이지로서, 상기 오버레이 타겟은 적어도 하나의 오버레이 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소들을 포함하고, 상기 오버레이 타겟은 적어도 하나의 더미필 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 비활성 패턴 요소들을 더 포함하며, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들 각각은 적어도 하나의 근접 배치된 오버레이 패턴 요소의 세그먼테이션 축에 직교하는 축을 따라 세그먼트화된 더미필을 포함하는 것인, 상기 샘플 스테이지;
상기 오버레이 타겟을 조명하도록 구성된 적어도 하나의 조명원;
상기 오버레이 타겟으로부터 반사, 산란 또는 방사되는 조명을 수광하도록 구성된 적어도 하나의 검출기; 및
상기 검출기에 통신 가능하게 결합되고, 상기 오버레이 타겟으로부터 반사, 산란, 또는 방사되는 상기 조명과 연관된 정보를 이용하여 상기 기판 상에 배치된 적어도 2개의 층들 간의 오정렬을 판정하도록 구성된 적어도 하나의 컴퓨팅 시스템
을 포함하는 오버레이 측정을 수행하는 시스템.A system for performing an overlay measurement,
CLAIMS What is claimed is: 1. A sample stage configured to support a substrate having an overlay target disposed on a substrate, the overlay target comprising at least one segmented overlay pattern element forming at least one overlay target structure, Further comprising at least one inactive pattern element that forms a more untouched target structure, wherein each of the at least one inactive pattern elements includes a lesser segment segmented along an axis orthogonal to the segmentation axis of the at least one closely spaced overlay pattern element Said sample stage;
At least one illumination source configured to illuminate the overlay target;
At least one detector configured to receive illumination reflected, scattered or emitted from the overlay target; And
At least one computing system configured to communicatively coupled to the detector and configured to determine misalignment between at least two layers disposed on the substrate using information associated with the illumination reflected, scattered, or emitted from the overlay target;
/ RTI > wherein the overlay measurement is performed by the system. 제 24 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 적어도 하나의 2배 또는 4배 회전 대칭적 오버레이 타겟 구조물을 형성하고,
상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들은 적어도 하나의 2배 또는 4배 대칭적 더미필 타겟 구조물을 형성하는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 시스템.26. The method of claim 24, wherein the at least one inactive pattern element forms at least one doublet or quadruple rotational symmetrical overlay target structure,
Wherein the at least one overlay pattern elements form at least one doublet or quadruple symmetric undefined target structure. 제 24 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은, 적어도 하나의 후속 처리층의 오버레이 패턴 요소들을 위해 예비된 하나 이상의 영역들 상에 배치된 더미필 세그먼트들을 포함하는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 시스템.26. The method of claim 24, wherein the one or more inactive pattern elements comprise less than ideal segments disposed on one or more areas reserved for overlay pattern elements of at least one subsequent processing layer system. 제 24 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은, 적어도 하나의 패턴 요소의 위치 추정을 가능하게 하기 위해서 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들의 에지 영역들에 근접 배치된 더미필 세그먼트들을 포함하는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 시스템.26. The method of claim 24, wherein the one or more inactive pattern elements comprise less than unseeded segments disposed close to edge regions of the one or more inactive pattern elements to enable position estimation of the at least one pattern element. A system for performing overlay measurements. 제 24 항에 있어서, 상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 상기 더미필 세그먼트들에 수직 또는 평행한 방향에서 수집된 정보에 기초하여 적어도 하나의 패턴 요소의 위치를 결정하도록 구성되는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 시스템.25. The system of claim 24, wherein the computing system is further configured to determine a position of at least one pattern element based on information collected in a direction perpendicular or parallel to the less-wanted segments system. 제 24 항에 있어서, 상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 상기 더미필 세그먼트들에 평행한 방향에서 수집된 정보 및 상기 더미필 세그먼트들에 수직인 방향에서 수집된 정보에 기초하여 적어도 하나의 패턴 요소의 위치를 결정하도록 구성되는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 시스템.25. The system of claim 24, wherein the computing system is further configured to determine a location of at least one pattern element based on information collected in a direction parallel to the less-wanted segments and information collected in a direction perpendicular to the less- Wherein the overlay measurement is configured to determine the overlay measurement. 제 24 항에 있어서, 상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 제 1 방향에서 수집된 정보에 기초하여 적어도 하나의 비활성 패턴 요소의 위치를 핀정하고, 제 2 방향에서 수집된 정보에 기초하여 적어도 하나의 오버레이 패턴 요소의 위치를 결정하도록 구성되는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 시스템.25. The system of claim 24, wherein the computing system is further configured to pin the location of the at least one inactive pattern element based on the information collected in the first direction, Of the overlay measurement. ≪ Desc / Clms Page number 14 > 제 24 항에 있어서, 상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 측정 축에 평행한 제 1 방향에 위치된 적어도 하나의 패턴 요소의 에지 및 상기 측정 축에 수직인 제 2 방향에 위치된 상기 적어도 하나의 패턴 요소의 에지에 기초하여 세그먼테이션의 방향으로 인한 측정 바이어스를 결정하도록 구성되는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 시스템.26. The system of claim 24, wherein the computing system is further configured to determine at least one of the at least one pattern element located in a first direction parallel to the measurement axis and the at least one pattern element located in a second direction perpendicular to the measurement axis. And to determine a measurement bias due to the direction of the segmentation based on the edge. 제 24 항에 있어서, 상기 컴퓨팅 시스템은 제 1 방향에서 오버레이 정렬을 측정하도록 구성되는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 시스템.25. The system of claim 24, wherein the computing system is configured to measure overlay alignment in a first direction. 제 32 항에 있어서, 상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 제 2 방향에서 오버레이 정렬을 측정하도록 구성되고,
상기 제 1 방향은 상기 기판 상에 배치된 제 1 오버레이 타겟 구조물과 연관되고,
상기 제 2 방향은 상기 기판 상에 후속하여 배치된 제 2 오버레이 타겟 구조물과 연관되는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 시스템.33. The computer system of claim 32, wherein the computing system is further configured to measure overlay alignment in a second direction,
Wherein the first direction is associated with a first overlay target structure disposed on the substrate,
And wherein the second direction is associated with a second overlay target structure that is subsequently disposed on the substrate. 제 32 항에 있어서, 상기 컴퓨팅 시스템은 또한, 제 2 방향에서 오버레이 정렬을 측정하도록 구성되고,
상기 제 1 방향은 더미필 타겟 구조물 위에 상기 기판 상에 배치된 오버레이 타겟 구조물과 연관되고,
상기 제 2 방향은 상기 더미필 타겟 구조물과 연관되는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 시스템.33. The computer system of claim 32, wherein the computing system is further configured to measure overlay alignment in a second direction,
Wherein the first direction is associated with an overlay target structure disposed on the substrate over a more inferior target structure,
And wherein the second direction is associated with the underexposed target structure. 오버레이 측정을 수행하는 방법에 있어서,
기판 상에 배치된 오버레이 타겟을 조명하는 단계로서, 상기 오버레이 타겟은 적어도 하나의 오버레이 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 세그먼트화된 오버레이 패턴 요소들을 포함하고, 상기 오버레이 타겟은 적어도 하나의 더미필 타겟 구조물을 형성하는 하나 이상의 비활성 패턴 요소들을 더 포함하며, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들 각각은 적어도 하나의 근접 배치된 오버레이 패턴 요소의 세그먼테이션 축에 직교하는 축을 따라 세그먼트화된 더미필을 포함하는 것인, 상기 오버레이 타겟을 조명하는 단계;
상기 오버레이 타겟으로부터 반사, 산란 또는 방사된 조명을 검출하는 단계; 및
상기 검출된 조명과 연관된 정보를 이용하여 상기 기판 상에 배치된 적어도 2개의 층들 간의 오정렬을 판정하는 단계
를 포함하는 오버레이 측정을 수행하는 방법.A method of performing an overlay measurement,
Illuminating an overlay target disposed on a substrate, wherein the overlay target comprises at least one segmented overlay pattern element forming at least one overlay target structure, the overlay target comprising at least one undefined target structure Wherein each of the one or more inactive pattern elements comprises a bottomed segment segmented along an axis orthogonal to a segmentation axis of at least one closely spaced overlay pattern element, Illuminating an overlay target;
Detecting reflected, scattered or emitted illumination from the overlay target; And
Determining misalignment between at least two layers disposed on the substrate using information associated with the detected illumination
≪ / RTI > 제 35 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 적어도 하나의 2배 또는 4배 회전 대칭적 오버레이 타겟 구조물을 형성하고,
상기 하나 이상의 오버레이 패턴 요소들은 적어도 하나의 2배 또는 4배 대칭적 더미필 타겟 구조물을 형성하는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 방법.36. The method of claim 35, wherein the at least one inactive pattern element forms at least one doublet or quadruple rotational symmetrical overlay target structure,
Wherein the at least one overlay pattern elements form at least one doublet or quadruple symmetric undefined target structure. 제 35 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 적어도 하나의 후속 처리층의 오버레이 패턴 요소들을 위해 예비된 하나 이상의 영역들 상에 배치된 더미필 세그먼트들을 포함하는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 방법.36. The method of claim 35, wherein the one or more inactive pattern elements comprise less significant segments disposed on one or more areas reserved for overlay pattern elements of at least one subsequent processing layer. . 제 35 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들은 적어도 하나의 패턴 요소의 위치 추정을 가능하게 하기 위해서 상기 하나 이상의 비활성 패턴 요소들의 에지 영역들에 근접 배치된 더미필 세그먼트들을 포함하는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 방법.36. The apparatus of claim 35, wherein the one or more inactive pattern elements comprise less-than-ideal segments disposed proximate to edge regions of the one or more inactive pattern elements to enable position estimation of the at least one pattern element. A method for performing a measurement. 제 35 항에 있어서,
상기 더미필 세그먼트들에 수직 또는 평행한 방향에서 검출된 조명과 연관된 정보에 기초하여 적어도 하나의 패턴 요소의 위치를 결정하는 단계
를 더 포함하는 오버레이 측정을 수행하는 방법.36. The method of claim 35,
Determining the position of the at least one pattern element based on information associated with illumination detected in a direction perpendicular or parallel to the less-
≪ / RTI > 제 35 항에 있어서,
상기 더미필 세그먼트들에 수직인 방향에서 검출된 조명과 연관된 정보 및 상기 더미필 세그먼트들에 평행한 방향에서 검출된 조명과 연관된 정보에 기초하여 적어도 하나의 패턴 요소의 위치를 결정하는 단계
를 더 포함하는 오버레이 측정을 수행하는 방법.36. The method of claim 35,
Determining the position of the at least one pattern element based on information associated with the illumination detected in a direction perpendicular to the dirty segments and information associated with illumination detected in a direction parallel to the dirty segments;
≪ / RTI > 제 35 항에 있어서,
제 1 측정 축에 따라 검출된 조명과 연관된 정보에 기초하여 적어도 하나의 비활성 패턴 요소의 위치를 결정하는 단계; 및
제 2 측정 축에 따라 검출된 조명과 연관된 정보에 기초하여 적어도 하나의 오버레이 패턴 요소의 위치를 결정하는 단계
를 더 포함하는 오버레이 측정을 수행하는 방법.36. The method of claim 35,
Determining a position of at least one inactive pattern element based on information associated with the detected illumination along a first measurement axis; And
Determining a position of the at least one overlay pattern element based on information associated with the detected illumination along a second measurement axis
≪ / RTI > 제 35 항에 있어서,
측정 축에 평행한 제 1 방향에 위치된 적어도 하나의 패턴 요소의 에지 및 상기 측정 축에 수직인 제 2 방향에 위치된 상기 적어도 하나의 패턴 요소의 에지에 기초하여 세그먼테이션의 방향으로 인한 측정 바이어스를 결정하는 단계
를 더 포함하는 오버레이 측정을 수행하는 방법.36. The method of claim 35,
A measurement bias due to the direction of the segmentation based on an edge of the at least one pattern element located in a first direction parallel to the measurement axis and an edge of the at least one pattern element located in a second direction perpendicular to the measurement axis Determining step
≪ / RTI > 제 35 항에 있어서,
제 1 방향에서 오버레이 정렬을 측정하는 단계
를 더 포함하는 오버레이 측정을 수행하는 방법.36. The method of claim 35,
Measuring overlay alignment in a first direction
≪ / RTI > 제 43 항에 있어서,
제 2 방향에서 오버레이 정렬을 측정하는 단계를 더 포함하고,
상기 제 1 방향은 상기 기판 상에 배치된 제 1 오버레이 타겟 구조물과 연관되고,
상기 제 2 방향은 상기 기판 상에 후속하여 배치된 제 2 오버레이 타겟 구조물과 연관되는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 방법.44. The method of claim 43,
Further comprising measuring an overlay alignment in a second direction,
Wherein the first direction is associated with a first overlay target structure disposed on the substrate,
And wherein the second direction is associated with a second overlay target structure subsequently disposed on the substrate. 제 43 항에 있어서,
제 2 방향에서 오버레이 정렬을 측정하는 단계를 더 포함하고,
상기 제 1 방향은 더미필 타겟 구조물 위에 상기 기판 상에 배치된 오버레이 타겟 구조물과 연관되고,
상기 제 2 방향은 상기 더미필 타겟 구조물과 연관되는 것인, 오버레이 측정을 수행하는 방법.44. The method of claim 43,
Further comprising measuring an overlay alignment in a second direction,
Wherein the first direction is associated with an overlay target structure disposed on the substrate over a more inferior target structure,
And wherein the second direction is associated with the underexposed target structure.
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