KR20200111806A - 이미지 평면 검출 기술을 이용하여 관심 대상 매개변수를 측정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 명세서에서 검사 장치, 방법 및 이와 관련된 시스템이 설명된다. 비 제한적인 실시예에서, 검사 장치는 광학 시스템 및 이미징 시스템을 포함한다. 광학 시스템은 하나 이상의 피처를 포함하는 타겟에 입사되는 조명 빔을 출력하도록 구성될 수 있으며, 조명 빔은 타겟에 입사할 때 제1 편광으로 편광된다. 이미징 시스템은 하나 이상의 피처에 의해 산란된 조명 빔의 적어도 일부분-조명 빔의 일부분은 제1 편광에 대해 직교하는 제2 편광을 가짐-을 나타내는 세기 데이터를 획득하도록, 세기 데이터에 기초하여 피처(들)의 각각의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성하도록, 그리고 제2 편광을 갖는 조명 빔의 일부분의 양에 기초하여 피처(들)와 연관된 관심 대상 매개변수의 측정을 결정하도록 구성된다.

Description

이미지 평면 검출 기술을 이용하여 관심 대상 매개변수를 측정하기 위한 방법 및 장치

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2018년 2월14일에 출원된 유럽특허출원 제18156625.8호의 우선권을 주장하며, 이는 그 전체 내용이 원용되어 본 명세서에 통합된다.

본 발명은, 예를 들어 리소그래피 기술에 의한 디바이스의 제조에서 사용 가능한 계측을 위한 방법 및 장치, 그리고 리소그래피 기술을 사용하는 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 이미지 평면 검출 기술을 사용하여 관심 대상 매개변수를 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판, 일반적으로 기판의 타겟 부분 상으로 적용하는 기계이다. 예를 들어, 집적 회로(IC)의 제조에 리소그래피 장치가 사용될 수 있다. 이 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클로 지칭되는 패터닝 디바이스가 사용되어 IC의 개별 층에 형성될 회로 패턴을 생성할 수 있다. 이 패턴은 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 하나의 다이의 일부 또는 여러 다이를 포함하는) 타겟 부분 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 전형적으로 기판 상에 제공된 방사선-민감 재료(예를 들어, 레지스트)의 층으로의 이미징을 통해 이루어진다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 부분들의 네트워크를 포함하고 있다.

리소그래피 공정에서, 공정 제어 및 검증을 위한 것과 같이 생성된 구조체를 자주 측정하는 것이 바람직하다. 임계 치수("CD")를 측정하기 위해 흔히 사용되는 주사 전자 현미경, 및 디바이스 내의 2개의 층의 오버레이, 정렬 정확도를 측정하기 위한 전용화된 툴(tool)을 포함하는, 이러한 측정을 수행하기 위한 다양한 툴이 알려져 있다. CD와 오버레이는 두 가지 예시적인 관심 대상 매개변수이며, 또한 본 명세서에는 관심 대상 특성으로서 상호 교환적으로 언급되며, 앞서 언급된 측정 툴의 일부를 이용하여 측정될 할 수 있습니다. 최근에는 리소그래피 분야에서 사용하기 위해 다양한 형태의 스캐터로미터가 개발되고 있다. 이 툴 또는 디바이스는 방사선 빔을 타겟 상으로 향하게 하고 하나 이상의 관심 대상 매개변수와 관련될 수 있는 산란 방사선의 하나 이상의 특성을 측정한다. 예를 들어, 파장의 함수로서 단일 반사각에서의 세기; 반사각의 함수로서 하나 이상의 파장에서의 세기; 또는 반사각의 함수로서의 편광은 타겟의 관심 매개변수가 결정될 수 있는 회절 "스펙트럼"을 얻기 위해 사용될 수 있다.

공지된 스캐터로미터의 예는 일반적으로 양도된 미국 특허 출원 공개 제2006/0033921호 및 2010/0201963호에 설명된 유형의 각도 분해 스캐터로미터를 포함하며, 이들의 개시 내용은 그 전체가 원용되어 본 명세서에 통합된다. 이러한 스캐터로미터에서 사용하는 타겟은 상대적으로 큰 격자(예를 들어, 40㎛×40㎛)이며 측정 빔은 격자보다 작은 스폿을 생성한다(즉, 격자는 언더필된다(underfilled)). 재구성에 의한 피처 형상의 측정에 더하여, 회절 기반 오버레이는 일반적으로 할당된 미국 특허 출원 공개 제2006/0066855호에 설명된 바와 같이 이러한 장치를 사용하여 측정될 수 있으며, 이의 개시 내용은 그 전체가 원용되어 본 명세서에 통합된다. 회절 차수의 암시야 이미징을 사용하는 회절-기반 오버레이 계측은 더 작은 타겟 상에서의 오버레이 및 기타 매개변수의 측정을 가능하게 한다. 이 타겟은 조명 스폿보다 작을 수 있으며 또한 기판 상의 제품 피처에 둘러싸일 수 있다. 인접한 제품 피처에서 유도된 세기는 이미지 평면에서의 암시야(dark-field) 검출로 오버레이 타겟에서 유도된 세기와 효율적으로 분리될 수 있다.

암시야 이미징 계측의 예가 일반적으로 할당된 미국 특허 출원 공개 제2010/0328655호 및 제2011/0069292호에서 찾을 수 있으며, 이들의 개시 내용은 그 전체가 원용되어 본 명세서에 통합된다. 기술의 추가적인 개발은 일반적으로 할당된 미국 특허 출원 공개 제2011/0027704호, 제2011/0043791호, 제2011/0102753호, 제2012/0044470호, 제2012/0123581호, 제2012/0242970호, 제2013/0258310호 및 제2013/0271740호뿐만 아니라 국제 공개 제WO2013/178422호에서 찾을 수 있으며, 이들의 개시 내용은 그 전체가 원용되어 본 명세서에 통합된다. 전형적으로, 이 방법들에서, 타겟 구조체의 특성으로서 비대칭을 측정하는 것이 바람직하다. 타겟은 비대칭 측정은 오버레이, 초점 및/또는 선량과 같은, 그리고 제한없이 다양한 관심 대상 매개변수의 측정을 얻기 위해 사용될 수 있도록 설계될 수 있다. 구조체의 비대칭은 스캐터로미터를 사용하여 회절 스펙트럼의 반대 부분들 사이의 세기 차이를 검출함으로써 측정된다. 예를 들어, 비대칭의 척도를 얻기 위해 +1 및 -1 회절 차수의 세기들이 비교될 수 있다.

이 공지된 기술에서, 적절한 조명 모드와 이미지 검출 모드는 타겟 내의 주기적 구조체(격자)로부터 +1 및 -1 회절 차수를 얻기 위해 사용된다. 각 회절 차수는 별도의 퓨필(pupil) 이미지 또는 암시야 이미지에서 캡처될 수 있거나, 기술이 사용되어 단일 퓨필 이미지 또는 암시야 이미지의 다른 부분에서 +1 및 -1 차수를 모두 캡처할 수 있으며, 이는 각 측정과 연관된 시간 패널티를 감소시킨다. 암시야 이미징 기술에서, 다수의 격자를 포함하는 복합 타겟은 동시에 이미징되어 상이한 방향으로 상이하게 바이어스된 격자로부터의 회절 차수의 동시 캡처를 허용한다. 위에서 언급된 일반적으로 할당된 미국 특허 출원 공개 제2011/0102753호에서 설명된 바와 같이 다수의 광학 웨지 요소를 추가로 사용하여 암시야 이미징에서 단일 이미지 내의 하나 이상의 격자의 +1 및 -1 차수 모두를 캡처하는 것이 가능하다. 회절 스펙트럼의 각 부분을 이용한 타겟의 이미지들은 이미지 센서에서 공간적으로 분리된 상태로 나타난다. 이는 관심 대상 매개변수의 각 측정과 관련된 시간 패널티(time penalty)를 더욱 감소시킨다.

많은 경우에, 획득된 비대칭 신호는 관심 대상 매개 변수의 성능뿐만 아니라 공정 변수에 대해 알 수 없는 정도까지 의존한다. 관심 대상 매개 변수의 측정 정확도를 향상시키기 위하여, 암시야 이미지 결과를 활용하여 공동 편광을 측정할 수 있는 방법과 장치가 필요하다.

본 발명의 특징 및 장점뿐만 아니라 다양한 실시예의 구조 및 동작이 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명된다. 본 발명은 본 명세서에서 설명된 특정 실시예에 제한되지 않는다는 점이 주목된다. 이러한 실시예는 단지 예시 목적으로 본 명세서에서 제시된다. 추가 실시예는 본 명세서에 포함된 교시에 기초하여 관련 기술(들)의 숙련된 자에게 명백할 것이다.

양태에서, 광학 시스템 및 이미징 시스템을 포함하는 검사 장치가 제공된다. 광학 시스템은 하나 이상의 피처를 포함하는 타겟에 입사하는 조명 빔을 출력하도록 구성될 수 있다. 조명 빔은 타겟에 입사할 때 제1 편광을 포함하도록 구성될 수 있다. 이미징 시스템은 하나 이상의 피처에 의해 산란된 조명 빔의 적어도 일부분을 나타내는 세기 데이터를 획득하도록 구성될 수 있으며, 여기서 조명 빔의 일부분은 제1 편광에 대해 직교하는 제2 편광을 포함한다. 이미징 시스템은 세기 데이터에 기초하여 하나 이상의 피처의 각각의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성하도록, 그리고 제2 편광을 갖는 조명 빔의 일부분의 양에 기초하여 하나 이상의 피처와 연관된 관심 대상 매개변수의 측정을 결정하도록 더 구성될 수 있다.

또 다른 양태에서, 방법이 제공된다. 본 방법은 광학 시스템으로부터 조명 빔을 출력하여 하나 이상의 피처를 포함하는 타겟에 입사시키는 것; 제1 필터 구성 요소를 사용하여 제1 편광을 조명 빔에 적용하는 것; 제1 필터 구성 요소에 대해 직교하여 위치된 제2 필터 구성 요소를 이용하여, 하나 이상의 피처에서 산란되는 조명 빔의 적어도 일부분에 제2 편광을 적용하는 것; 이미징 시스템에 의하여, 조명 빔의 적어도 일부분을 나타내는 세기 데이터를 획득하는 것; 세기 데이터에 기초하여 하나 이상의 피처의 각각의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성하는 것; 및 제2 편광을 갖는 조명 빔의 일부분의 양에 기초하여 하나 이상의 피처와 연관된 관심 대상 매개변수의 측정을 결정하는 것을 포함한다.

또 다른 양태에서, 시스템이 제공된다. 시스템은 광학 시스템, 제1 필터 구성 요소, 타겟 및 제2 필터 구성 요소를 포함할 수 있다. 광학 시스템은 조명 빔을 출력하도록 구성될 수 있다. 제1 필터 구성 요소는 조명 빔을 받아들이고 제1 편광을 조명 빔에 적용하도록 구성될 수 있으며 따라서 제1 필터 구성 요소를 통과한 후 조명 빔은 제1 편광으로 편광된다. 타겟은 하나 이상의 피처를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 편광을 갖는 조명 빔은 타겟으로 입사되고, 하나 이상의 피처에 의하여 산란되는 조명 빔의 적어도 일부분은 제1 편광에 대해 직교하는 제2 편광을 포함한다. 제2 필터 구성 요소는 제2 편광을 포함하는 조명 빔의 일부분을 받아들이도록 구성될 수 있으며, 여기서 제2 필터 구성 요소는 제2 편광을 조명 빔의 일부분에 적용하도록 구성되어 제2 필터 구성 요소를 통과한 후 조명 빔의 나머지 부분은 제2 편광을 갖는 조명 빔의 나머지 부분의 양과 관련되고 하나 이상의 피처와 관련된 관심 대상 매개변수를 나타낸다.

본 발명의 실시예가 이제 첨부된 개략적인 도면을 참고하여, 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1은 다양한 실시예에 따른, 반도체 디바이스를 위한 생산 설비를 형성하는 다른 장치와 함께 리소그래피 장치를 도시하고 있다.
도 2a 및 도 2b는 다양한 실시예에 따른, 각도-분해 스캐터로미터 및 암시야 이미징 검사 방법을 수행하도록 조정된 검사 장치 그리고 다양한 실시예에 따른, 장치 내의 타겟 격자에 의한 입사 방사선의 회절의 확대된 세부 사항을 개략적으로 각각 도시하고 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른, 0차 및 더 높은 차수의 회절 방사선의 중첩된 예시와 함께, 도 2의 장치에서 사용되는 한 쌍의 파장-선택 필터를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 예시적인 검사 장치의 예시적인 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른, 도 4의 예시적인 검사 장치 내에서 사용되는 웨지 요소의 예시적인 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예에 따른, 도 4의 예시적인 리소그래피 장치 내에서 사용되는 2개의 예시적인 필터 구성 요소의 예시적인 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 다양한 실시예에 따른, 도 4의 예시적인 리소그래피 장치 내에서 사용되는 또 다른 2개의 예시적인 필터 구성 요소의 예시적인 도면이다.
도 8a는 다양한 실시예에 따른, 도 4의 검사 장치를 사용하여 측정된 관심 대상 매개변수를 나타내는 이미지의 예시적인 그래프이다.
도 8b는 다양한 실시예에 따른, 필터 구성 요소를 통과한 후 웨지 요소에 의해 오프셋되고 있는 입자의 예시적인 경로의 예시적인 도면이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른, 기판의 2개의 층 사이의 오버레이의 예시적인 도면이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른, 관심 대상 매개변수를 측정하기 위해 검사 장치와 함께 2-단계 필터링 기술을 적용하기 위한 예시적인 공정의 예시적인 흐름도이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 예시적인 컴퓨팅 시스템의 예시적인 도면이다.

실시예를 상세하게 설명하기 전에, 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.

도 1은 다양한 실시예에 따른, 반도체 디바이스를 위한 생산 설비를 형성하는 다른 장치와 함께 리소그래피 장치를 도시하고 있다. 도 1 는 100 에서 대량의 리소그래피 제조 공정을 구현하는 산업 설비의 일부로서의 리소그래피 장치(LA)를 보여주고 있다. 본 예에서, 제조 공정은 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에서의 반도체 제품(집적 회로)의 제조에 맞춰져 있다. 당 업자는 이 공정의 변형에서 상이한 유형의 기판들을 처리함으로써 매우 다양한 제품이 제조될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 반도체 제품의 생산은 오늘날 상업적으로 큰 중요성을 갖는 예로서 순수하게 이용된다.

리소그래픽 장치 또는 리소그래피 장치(또는 간단히 "리소 툴"(100)) 내에서, 측정 스테이션(MEA)은 102에서 보여지고 있으며, 노광 스테이션(EXP)은 104에 보여지고 있다. 제어 유닛(LACU)은 106에서 보여지고 있다. 이 예에서, 각 기판은 측정 스테이션과 노광 스테이션에 체류(visit)하여 적용된 패턴을 갖는다. 광학 리소그래피 장치에서, 예를 들어, 투영 시스템은 조정된 방사선과 투영 시스템을 사용하여 제품 패턴을 패터닝 디바이스(MA)로부터 기판 상으로 전사하기 위하여 사용된다. 이는 패턴의 이미지를 방사선 감응 레지스트 재료의 층에 형성함으로써 수행된다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "투영 시스템"은 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자에 대하여 적절하다면 굴절, 반사, 반사 굴절(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전 광학 시스템, 또는 그들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 유형의 투영 시스템을 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 패터닝 디바이스(MA)는 마스크 또는 레티클일 수 있으며, 이는 패터닝 디바이스에 의해 투과 또는 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다. 잘 알려진 작동 모드는 스테핑 모드 및 스캐닝 모드를 포함하고 있다. 잘 알려진 바와 같이, 투영 시스템은 기판과 패터닝 디바이스에 대한 지지 및 위치 결정 시스템과 다양한 방법으로 협력하여 기판에 걸쳐 많은 타겟 부분에 원하는 패턴을 적용할 수 있다. 고정 패턴을 갖는 레티클 대신에 프로그램 가능한 패터닝 디바이스가 사용될 수 있다. 방사선은 예를 들어 심자외선(DUV) 또는 극자외선(EUV) 파장 대역에서의 전자기 방사선을 포함할 수 있다. 본 발명은 또한 예를 들어 전자 빔에 의하여 다른 유형의 리소그래피 공정, 예를 들어 임프린트 리소그래피 및 직접 서입 리소그래피에 적용 가능하다.

리소그래피 장치 제어 유닛(LACU)은 다양한 액추에이터 및 센서의 이동 및 측정을 제어하여 장치(LA)가 기판(W)과 레티클(MA)을 수용하게 하고 패터닝 작동을 구현하게 한다. 제어 유닛(LACU)은 또한 신호 처리 및 데이터 처리 능력을 포함하여 장치의 작동과 관련된 원하는 계산을 구현한다. 실제로, 제어 유닛(LACU)은 장치 내의 서브시스템 또는 구성 요소의 실시간 데이터 획득, 처리 및 제어를 각각 취급하는 많은 서브-유닛의 시스템으로서 실현될 것이다.

노광 스테이션(EXP)에서 패턴이 기판에 적용되기 전에, 다양한 준비 단계가 수행될 수 있도록 기판은 측정 스테이션(MEA)에서 처리된다. 준비 단계는 레벨 센서를 사용하여 기판의 표면 높이를 매핑(mapping)하는 것과 정렬 센서를 사용하여 기판 상의 정렬 마크의 위치를 측정하는 것을 포함할 수 있다. 정렬 마크들은 규칙적인 그리드(grid) 패턴 형태로 명목상 정렬되어 있다. 그러나 마크 생성의 부정확성으로 인하여 그리고 또한 기판 처리 동안에 발생하는 기판의 변형으로 인하여, 마크는 이상적인 그리드에서 벗어난다. 결과적으로, 기판의 위치 및 배향을 측정하는 것에 더하여, 장치가 제품 피처를 정확한 위치에 매우 높은 정확도로 프린트하는 경우, 정렬 센서는 실제로 기판 영역에 걸쳐 많은 마크의 위치를 상세하게 측정해야 한다. 장치는 2개의 기판 테이블을 갖는 소위 이중 스테이지 유형일 수 있으며, 각 기판 테이블은 제어 유닛(LACU)에 의해 제어되는 포지셔닝 시스템을 갖고 있다. 하나의 기판 테이블 상의 하나의 기판이 노광 스테이션(EXP)에서 노광되고 있는 동안, 다양한 준비 단계가 수행될 수 있도록 또 다른 기판이 측정 스테이션(MEA)에서 다른 기판 테이블 상으로 로딩될 수 있다. 따라서, 정렬 마크의 측정은 시간 소모적일 수 있으며, 2개의 기판 테이블의 제공은 장치의 처리량의 상당한 증가를 가능하게 한다. 위치 센서(IF)가 노광 스테이션뿐만 아니라 측정 스테이션에 있는 동안 기판 테이블의 위치를 측정할 수 없다면, 제2 위치 센서가 제공되어 기판 테이블의 위치가 양 스테이션에서 추적되는 것을 가능하게 할 수 한다. 예를 들어, 리소그래피 장치(LA)는 2개의 기판 테이블(WTa 및 WTb) 및 2개의 스테이션-노광 스테이션 및 측정 스테이션-을 갖는 소위 듀얼 스테이지 유형이며, 기판 테이블은 이 스테이션들 사이에서 교환 가능하다.

생산 설비 내에서, 장치(100)는 "리소 셀" 또는 "리소 클러스터"의 일부를 형성하며, 이는 또한 장치(100)에 의한 패터닝을 위하여 감광성 레지스트 및 다른 코팅부를 기판(W)에 도포하기 위한 코팅 장치(108)를 포함하고 있다. 장치(100)의 출력 측에는, 노광된 패턴을 물리적 레지스트 패턴으로 현상하기 위하여 베이킹 장치(110) 및 현상 장치(112)가 제공되어 있다. 이 모든 장치 사이에서, 기판 핸들링 시스템들은 기판들을 지지하는 것과 기판들을 장치의 한 부분에서 다음 부분으로 이송시키는 것을 처리한다. 흔히 총괄적으로 "트랙(track)"으로서 지칭되는 이 장치들은 감독 제어 시스템(SCS)에 의해 자체 제어되는 트랙 제어 유닛의 제어 하에 있으며, 감독 제어 시스템은 또한 리소그래피 장치 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어한다. 따라서, 처리량과 처리 효율성을 최대화하기 위해 상이한 장치가 작동될 수 있다. 감독 제어 시스템(SCS)은 각 패터닝된 기판을 생성하기 위해 수행될 단계의 한정을 더 상세하게 제공하는 레시피(recipe) 정보(R)를 수신한다.

패턴이 리소 셀에서 적용되고 현상되면, 패터닝된 기판(120)은 122, 124 및 126에 도시된 바와 같은 다른 처리 장치로 이송된다. 다양한 장치는 전형적인 제조 설비 내에서의 광범위한 처리 단계를 실행한다. 예를 위해, 본 실시예의 장치(122)는 에칭 스테이션이며, 장치(124)는 에칭 후 어닐링(annealing) 단계를 수행한다. 추가의 물리적 및/또는 화학적 처리 단계가 추가 장치(126) 등에 적용된다. 재료의 증착, 표면 재료 특성의 변경(산화, 도핑, 이온 주입 등), 화학적 기계적 연마(CMP) 등과 같은, 실제 디바이스를 만들기 위하여 많은 유형의 작동이 요구될 수 있다. 장치(126)는, 실제로 하나 이상의 장치 내에서 수행되는 일련의 상이한 처리 단계를 나타낼 수 있다.

잘 알려진 바와 같이, 반도체 디바이스의 제조는 적절한 재료 및 패턴을 갖는 디바이스 구조체들을 기판 상에 층별로 구축하기 위해 이러한 처리의 많은 반복을 포함하고 있다. 따라서, 리소 클러스터에 도달하는 기판(130)은 새로 준비된 기판일 수 있으며, 또는 이 기판은 클러스터 또는 또 다른 장치에서 이전에 완전히 처리된 기판일 수 있다. 유사하게, 요구되는 처리에 따라, 장치(126)를 떠나는 기판(132)은 동일한 리소 클러스터 내에서의 후속 패터닝 작업을 위해 복귀될 수 있거나, 이 기판은 상이한 클러스터에서의 패터닝 작업을 하도록 예정될 수 있거나, 이 기판은 다이싱(dicing) 및 패키징을 위해 보내질 마무리된 제품일 수 있다.

제품 구조체의 각 층은 상이한 일련의 공정 단계들을 필요로 하며, 각 층에서 사용된 장치(126)는 유형이 완전히 다를 수 있다. 또한, 장치(126)에 의해 적용될 처리 단계들이 명목상 동일한 경우일지라도, 대규모 설비에서, 상이한 기판 상에서 단계(126)를 수행하기 위해 동시에 작동하는 아마도 여러 개의 동일한 기계가 있을 수 있다. 이 기계들 사이의 설정(set-up) 또는 결함의 작은 차이는 이 기계들이 상이한 방식으로 상이한 기판들에 영향을 준다는 것을 의미할 수 있다. 에칭(장치(122))과 같은, 각 층에 대해 상대적으로 공통적인 단계조차도 명목상으로는 동일하지만 처리량을 최대화하기 위해 동시에 작동하는 몇몇 에칭 장치에 의해 실행될 수 있다. 더욱이, 실제로, 상이한 층들은 에칭될 재료의 세부 사항에 따라 상이한 에칭 공정, 예를 들어 화학적 에칭, 플라즈마 에칭을 필요로 하며, 또한 예를 들어 이방성 에칭과 같은 특별한 요구 조건을 필요로 한다.

이전 및/또는 후속 공정은 방금 언급된 바와 같이 다른 리소그래피 장치에서 수행될 수 있으며, 또한 상이한 유형의 리소그래피 장치에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 분해능 및 오버레이와 같은 매개변수가 매우 까다로운, 디바이스 제조 공정에서의 일부 층은 덜 까다로운 다른 층보다 더 첨단 리소그래피 툴에서 수행될 수 있다. 따라서 일부 층은 침지 유형의 리소그래피 툴에서 노광될 수 있는 반면, 다른 층은 "건식 툴(dry tool)"에서 노광될 수 있다. 일부 층은 DUV 파장에서 작동하는 툴에서 노광될 수 있는 반면에, 다른 층은 EUV 파장 방사선을 사용하여 노광된다.

리소그래피 장치에 의하여 노광된 기판이 정확하고 일관되게 노광되도록 하기 위하여, 노광된 기판을 검사하여 다양한 관심 대상 매개변수와 같은, 이 기판들의 특성을 측정하는 것이 바람직하다. 다양한 유형의 관심 대상 매개변수는, 제한되지는 않지만, 후속 층들 사이의 오버레이 오차, 라인 두께, 선량 및 임계 치수("CD")를 포함할 수 있다. 따라서, 리소 셀(LC)이 위치되어 있는 제조 설비는 또한 리소셀에서 처리된 기판(W)의 일부 또는 전부를 받아들이는 계측 시스템(MET)을 포함하고 있다. 계측 결과는 감독 제어 시스템(SCS)(138)에 직접 또는 간접적으로 제공된다. 오차가 검출되면, 후속 기판의 노광에 대한 조정이 이루어질 수 있으며, 특히 동일한 배치(batch)의 다른 기판이 계속해서 노광될 만큼 곧바로 그리고 신속하게 계측이 이루어질 수 있다면 더욱 그렇다. 또한, 이미 노광된 기판은 벗겨지고 재가공되어 수율을 개선하거나 폐기될 수 있으며, 그에 의하여 결함이 있는 것으로 알려진 기판에 대한 추가 처리를 수행하는 것을 방지할 수 있다. 기판의 일부 타겟 부분에만 결함이 있는 경우, "양호한" 또는 결함이 없는 타겟 부분에 대해서만 추가 노광이 수행될 수 있다.

도 1에는 제조 공정에서의 원하는 스테이지에서 제품의 매개변수를 측정하기 위해 제공되는 계측 장치(140)가 또한 보여지고 있다. 현대적인 리소그래피 생산 설비에서의 계측 장치의 공통적인 예는 스캐터로미터, 예를 들어 각도-분해 스캐터로미터 또는 분광 스캐터로미터이며, 이는 장치(122)에서의 에칭 전에 120에서, 현상된 기판의 특성을 측정하기 위해 적용될 수 있다. 계측 장치(140)를 사용하여, 예를 들어 오버레이 및/또는 임계 치수(CD)와 같은 중요한 관심 대상 매개변수가 현상된 레지스트에서의 특정 정확도 요건을 충족하지 않는다는 점이 결정될 수 있다. 에칭 단계 전에, 현상된 레지스트를 벗겨내고 리소 클러스터를 통해 기판(120)을 재처리할 기회가 존재한다. 잘 알려진 바와 같이, 감독 제어 시스템(SCS) 및/또는 제어 유닛(LACU)(106)에 의해 시간에 따라 작은 조정을 수행함으로써, 장치(140)로부터의 계측 결과(142)는 리소 클러스터에서의 패터닝 작동의 정확한 성능을 유지하는데 사용될 수 있으며, 그에 의하여 제품이 사양을 벗어나고 재작업을 필요한 위험이 최소화된다. 물론, 계측 장치(140) 및/또는 다른 계측 장치(보이지 않음)는 처리된 기판(132, 134) 및 들어오고 있는 기판(130)의 특성을 측정하기 위해 적용될 수 있다.

예시적인 검사 장치

도 2a 및 도 2b는 다양한 실시예에 따른, 각도 분해 스캐터로메트리 및 암시야 이미징 검사 방법을 수행하도록 맞춰진 검사 장치 및 다양한 실시예에 따른, 장치 내의 타겟 격자에 의한 입사 방사선의 회절의 확대된 세부 사항을 각각 개략적으로 도시하고 있다. 도 2a는 소위 암시야 이미징 계측을 구현하는 검사 장치의 요소들을 개략적으로 보여주고 있다. 장치는 도 1을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 독립형 장치이거나 리소그래피 장치(LA)(예를 들어, 측정 스테이션에서) 또는 리소그래피 셀(LC)에 통합될 수 있다. 점선(O)은 장치 전체에 여러 개의 분기부(branches)를 갖는 광학 축을 나타낸다. 타겟 격자 구조체(T)와 회절 광선은 도 2b에 더욱 상세하게 도시되어 있다.

도입부에 인용된 이전 출원에서 설명된 바와 같이, 도 2a의 암시야 이미징 장치는 분광 스캐터로미터 대신 또는 이에 더하여 사용될 수 있는 다목적 각도-분해 스캐터로미터의 일부일 수 있다. 일부 실시예에서, 검사 장치는 광학 시스템(200)을 포함할 수 있다. 광학 시스템(200)은 방사선을 방출할 수 있는 방사선 소스(11)를 포함할 수 있으며, 이 방사선은 조명 시스템(12)에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 조명 시스템(12)은 시준 렌즈 시스템(12a), 컬러 필터(12b), 편광자(12c) 및 조리개 디바이스(13)를 포함할 수 있다. 이 특정 시나리오에서, 광학 시스템(200)의 출력은 특정 파장(예를 들어, 400㎚)을 갖는 조명 빔일 수 있지만, 조명 빔의 특성은 획득될 측정에 따라 조절될 수 있다. 조정된 방사선은 조명 경로(IP)를 따르며, 여기서 방사선은 부분적인 반사 표면(15)에 의해 반사되고 현미경 대물렌즈(16)를 통해 기판(W) 상의 스폿(S)으로 집속된다. 계측 타겟(T)은 기판(W) 상에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 렌즈(16)는 높은 개구수(NA), 바람직하게는 적어도 0.9, 더욱 바람직하게는 적어도 0.95를 갖는다. 원하는 경우, 침지 유체가 사용되어 1 이상의 개구수를 얻을 수 있다.

이 예에서의 대물렌즈(16)는 또한 타겟(T)에 의해 산란된 방사선을 수집하는 역할을 한다. 개략적으로, 수집 경로(CP)가 이 복귀 방사선을 위해 보여진다. 다목적 스캐터로미터는 수집 경로에 2개 이상의 측정 분기부를 가질 수 있다. 도시된 예는 퓨필 이미징 광학 시스템(18) 및 퓨필 이미지 센서(19)를 포함하는 퓨필 이미징 분기부를 포함한다. 이미징 분기부 또한 보여지며, 이는 아래에서 더 자세히 설명될 것이다. 더욱이, 부가적인 광학 시스템 및 분기부는 실제 장치에 포함되어, 예를 들어 세기 정규화를 위한, 캡처 타겟의 개략적인(coarse) 이미징을 위한, 집속 등을 위한 기준 방사선을 수집할 수 있다. 이들의 세부 사항은 위에서 언급된 선행 공보에서 발견될 수 있다.

계측 타겟(T)이 기판(W) 상에 제공되는 경우, 이는 1-D 격자일 수 있으며, 이 격자는 현상 후 바(bar)가 고형 레지스트 라인으로 형성될 수 있도록 프린트될 수 있다. 타겟(T)은 2-D 격자일 수 있으며, 이 격자는 현상 후에 격자가 고형 레지스트 필라(pillars) 또는 레지스트 내의 비아(vias)로 형성되도록 프린트될 수 있다. 바, 필라 및/또는 비아는 대안적으로 기판 내로 에칭될 수 있다. 이 격자들의 각각은 검사 장치를 사용하여 특성(예를 들어, 관심 대상 매개 변수)이 조사(investigated)될 수 있는 타겟 구조체의 예이다. 예를 들어 격자의 경우, 구조체는 주기적이다.

광학 시스템(200)의 다양한 구성 요소, 특히 조명 시스템(12)은 동일한 장치 내에서 상이한 계측 "레시피"를 구현하도록 조정 가능할 수 있다. 조명 방사선의 특성으로서 파장(색상) 및 편광을 선택하는 것에 더하여, 광학 시스템(200) 및/또는 조명 시스템(12)은 상이한 조명 프로파일을 구현하도록 조정될 수 있다. 조리개 디바이스(13)의 평면은 대물렌즈(16)의 퓨필 평면 및 퓨필 이미지 검출기(19)의 평면과 공액(conjugate)이다. 따라서, 조리개 디바이스(13)에 의해 한정된 조명 프로파일은 스폿(S)에서 기판(W)에 입사되는 광의 각도 분포를 한정한다. 상이한 조명 프로파일을 구현하기 위해, 조리개 디바이스(13)가 조명 경로에 제공될 수 있다. 조리개 디바이스(13)는 이동 가능한 슬라이드 또는 휠에 장착된 다른 구멍을 포함할 수 있다. 이는 대안적으로 프로그램 가능한 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 추가 대안으로서, 광섬유들은 조명 퓨필 평면 내의 상이한 위치들에 배치될 수 있으며 광을 전달하거나 그들의 각각의 위치에서 광을 전달하지 않도록 선택적으로 사용될 수 있다. 이 변형들은 모두 위에서 인용된 문헌에서 논의되고 예시된다.

조명 모드에 따라, 이미징 시스템(200)은 입사각이 도 2b 내의 T에서 보여지는 것과 같도록 예시적인 광선(30a)이 출력되도록 할 수 있다. 타겟(T)에 의해 반사된 0차 광선의 경로는(광학 축(O')과 혼동하지 않도록) "O"로 표시된다. 유사하게, 동일한 조명 모드에서 또는 제2 조명 모드에서, 광선(30b)은 이미징 시스템(200)에 의해 출력될 수 있으며, 이 경우 입사각 및 반사각은 제1 모드와 비교하여 바뀔 것이다. 예를 들어, 도 2a에서, 제1 및 제2 예시 조명 모드의 0차 광선들은 각각 0a 및 0b로 각각 표시된다.

도 2b에서 보다 상세히 보여지는 바와 같이, 타겟 구조체의 예로서 타겟 격자(T)는 대물렌즈(16)의 광학 축(O)에 수직인 기판(W)과 함께 배치되어 있다. 축외 조명 프로파일의 경우, 축(O)에서 벗어난 각도에서 격자(T)에 충돌하는 조명(I)의 광선(30a)은 0차 광선(실선 0)과 2개의 1차 광선(일점 쇄선 +1 및 2점 쇄선 -1)을 발생시킨다. 오버필된(overfilled) 소형 타겟 격자에도 불구하고 이 광선은 계측 타겟 격자(T) 및 다른 피처를 포함하는 기판의 영역을 덮는 많은 평행 광선 중 단지 하나라는 점이 기억되어야 한다. 예를 들어, 조명 광선(30a)을 포함하는 조명 빔이 (광의 유용한 양을 허용하기에 필요한) 유한한 폭을 갖고 있기 때문에, 입사 광선(I)은 사실상 각도의 일정한 범위를 차지할 것이며, 회절 광선(0 및 +1/-1)은 어느 정도 확산될 것이다. 소형 타겟의 점 확산 함수에 따라서, 각 차수(+1 및 -1)는 보여지는 바와 같이 단일의 이상적인 광선이 아니라 각도의 일정 범위에 걸쳐 더 확산될 것이다.

암시야 이미징을 위한 수집 경로의 분기부에서, 이미징 시스템(20)으로 상호 교환 가능하게 지칭될 수도 있는 이미징 광학 시스템(20)은 기판(W) 상의 타겟의 이미지(T')를 센서(23)(예를 들어, CCD 또는 CMOS 센서) 상에 형성한다. 대물렌즈(16)의 퓨필 평면에 공액인 수집 경로(CP)의 이미징 분기부에서의 평면에 구경 조리개(21)가 제공된다. 구경 조리개(21)는 퓨필 스톱(pupil stop)이라고도 불릴 수 있다. 조명 개구가 상이한 형태를 가질 수 있는 것처럼 구경 조리개(21)는 다른 형태를 취할 수 있다. 구경 조리개(21)는 렌즈(16)의 유효 개구(16)와 함께 산란 방사선의 어느 부분이 센서(23) 상에 이미지를 생성하는데 사용되는지를 결정한다. 전형적으로, 구경 조리개(21)는 센서(23)에 형성된 타겟의 이미지가 일차 빔(들)으로부터만 형성되도록 0차 회절빔을 차단하는 기능을 한다. 양자 모두의 1차 빔이 조합되어 이미지를 형성하는 예에서, 이는 암시야 현미경 검사와 균등한 소위 암시야 이미지일 것이다.

이미지 시스템(20)의 센서(23)에 의해 캡처된 이미지는 이미지 프로세서 및 컨트롤러(PU)로 출력되며, 그의 기능은 수행되고 있는 특정 유형의 측정에 좌우될 것이다. 일 실시예에서, 이미징 시스템(20)은 이미지 프로세서 및 컨트롤러(PU)를 포함할 수 있지만, 일부 실시예에서, 이미지 프로세서 및 컨트롤러(PU)는 이미징 시스템(20)과 분리되고 이와 통신할 수 있다. 본 목적을 위하여, 타겟 구조체의 비대칭 측정이 수행된다. 비대칭 측정은 타겟 구조체에 대한 정보(knowledge)와 조합되어 이들을 형성하는 데 사용되는 리소그래피 공정의 성능 매개 변수(예를 들어, 관심 대상 매개 변수)의 측정을 얻을 수 있다. 이러한 방식으로 측정될 수 있는 관심 대상 매개 변수는, 예를 들어 오버레이, 초점, CD 및 선량을 포함한다. 타겟의 특수한 설계가 제공되어 이 상이한 관심 대상 매개 변수의 측정이 동일한 비대칭 측정 방법을 통해 이루어지는 것을 허용할 수 있다.

도 2b 및 조명 광선(30a)을 다시 참조하면, 타겟 격자로부터의 +1차 회절 광선은 대물렌즈(16)로 들어갈 수 있으며 센서(23)에서 기록되는 이미지에 기여할 수 있다. 광선(30b)은 광선(30a)과 반대인 각도로 입사하며, 따라서 -1차 회절 광선은 대물렌즈에 들어가며 이미지에 기여한다. 구경 조리개(21)는 축외 조명을 사용할 때 0차 방사선을 차단하도록 구성될 수 있다. 위에서 언급된 선행 공보에서 설명된 바와 같이, 조명 모드는 X 및 Y 방향으로 축외 조명으로 한정될 수 있다.

이 상이한 조명 모드들 하에서의 타겟 격자의 이미지들을 비교함으로써 비대칭 측정이 획득될 수 있다. 대안적으로 동일한 조명 모드를 유지하면서 그러나 타겟을 회전시킴으로써 비대칭 측정이 얻어질 수 있다. 축외 조명이 도시되어 있지만, 대신에 타겟의 축상 조명이 사용될 수 있으며 변형된 축외 구경 조리개(21)가 사용되어 실질적으로 1차 회절 광만을 센서로 나아가게 할 수 있다. 다른 예에서, 한 쌍의 축외 프리즘(22)이 축상 조명 모드와 조합하여 사용될 수 있다. 본 명세서에서 웨지 요소로도 지칭되는 이 프리즘은 회절 광선(예를 들어, +1 및 -1 차수)을 센서(23) 상의 상이한 위치로 전환하는 효과를 가지며 따라서 이들은 2개의 순차적인 이미지 캡처 단계에 대한 필요성 없이 검출되고 비교될 수 있다. 도 2a에서, 예를 들어, 조명 광선(30a)으로부터의 +1차 회절을 사용하여 만들어진 이미지 T'(+1a)는 조명 광선(30b)으로부터의 -1차 회절을 사용하여 만들어진 이미지 T'(-1b)에서 공간적으로 분리된다. 이 기술은 위에서 언급된 공동적으로 양도된 미국 특허 출원 공개 제2011/0102753호에 개시되어 있으며, 이의 내용은 원용되어 본 명세서에 통합된다. 1차 빔 대신 또는 이에 더하여, (도 2a 및 도 2b에서는 보이지 않음) 2차, 3차 그리고 더 높은 차수의 빔이 측정에 이용될 수 있다. 추가 변형으로서, 축외 조명 모드는 일정하게 유지될 수 있는 반면, 타겟 자체는 대물렌즈(16) 아래에서 180도 회전되어 반대 회절 차수를 이용하여 이미지를 캡처한다.

일반적인 렌즈-기반 이미징 시스템이 예시되어 있지만, 본 명세서에 개시된 기술은 플렌옵틱 카메라(plenoptic cameras)와, 그리고 또한 소위 "렌즈리스" 또는 "디지털" 이미징 시스템에 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 회절 방사선을 위한 처리 시스템의 어느 부분이 광학 영역(domain)에서 구현되고 어느 것이 전자 및 소프트웨어 영역에서 구현되는지의 설계 선택의 폭이 넓다.

이중 파장 캡처-원리

도 3은 다양한 실시예에 따른, 0차 및 고차 회절 방사선의 중첩된 예시와 함께 도 2a 및 도 2b의 장치에서 사용되는 한 쌍의 파장-선택 필터를 개략적으로 도시하고 있다. 도 3은 도 2a의 장치 내의 2개의 파장에서 회절 스펙트럼을 동시에 캡처하는 것을 허용하기 위하여, 분할된 파장-선택 필터의 사용을 도시하고 있다. 광학 시스템(200)에서 조리개 디바이스(13) 대신에 제1 필터(300)가 사용될 수 있다. 제1 필터(300)는 광학 파장 스펙트럼에서 하나 이상의 제1 통과 대역을 갖는 제1 부분(300-1) 및 하나 이상의 제2 통과 대역을 갖는 제2 부분(300-2)을 포함한다. 이러한 필터는, 예를 들어 서로 다른 특성의 2개의 필터를 세그먼트로 절단하고 이들을 원하는 배열체로 함께 접착함으로써 제조될 수 있다.

제2 필터(310)는 구경 조리개(21) 대신에 사용될 수 있다. 필터(310)는 필터(300)와 형태가 매우 유사할 수 있으며, 제1 파장 범위의 방사선을 투과하면서 제2 파장 범위의 방사선을 차단하는 제1 부분(310-1) 및 제2 파장 범위의 방사선을 투과하면서 제1 파장 범위의 방사선을 차단하는 제2 부분(310-1)을 갖고 있다.

도 3에 예시된 것은 필터(300)를 통과하는 2개의 예시적인 조명 광선(302 및 304)이다. 일 실시예에서, 조명 광선(302 및 304)은 광학 시스템(200)에 의해 출력되는 조명 빔의 일부에 대응할 수 있다. 대응하는 위치(302' 및 304')는 제2 필터(310)의 도면 상에 표시되어 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 필터(310)는 그의 제1 부분(310-1)이 필터의 중심을 통과하는 광학 축(O)에 대해 제1 필터(300)의 제2 부분(300-1)과 정반대인 퓨필 평면의 부분에 놓이도록 배열되어 있다. 유사하게, 예시적인 실시예에서, 제2 필터(310)의 제2 부분(310-1)은 제1 필터(300)의 제1 부분(300-1)과 정반대인 퓨필 평면의 부분에 놓여있다. 조명 광선(302, 304)으로부터의 0차 반사 광선은 제2 필터(310) 상의 위치(302" 및 304")에 도달한다. 필터(300)의 제1 부분을 통과하는 조명 광선의 각도 위치에 관계없이, 대응하는 0차 반사 광선은 필터(310)의 제2 부분에 의해 차단될 것이다. 유사하게, 필터(300)의 제2 부분을 통과하는 조명 광선의 각도 위치에 관계없이, 조명 광선은 필터(310)의 제1 부분에 의해 차단될 것이다.

이제 타겟(T)(도 2b)에 의해 산란된 1차 회절 방사선을 고려하면, 302X는 X 방향으로 주기적인 격자 구조체를 만날 때 조명 빔의 조명 광선(302)으로부터의 회절 광선의 위치를 나타낸다. 유사하게, 302Y는 Y 방향으로 주기적인 격자 구조체를 만날 때 조명 광선(302)으로부터의 회절 광선의 위치를 나타내고 있다. 또한, 304X 및 304Y는 조명 광선(304)으로부터의 회절 광선을 나타내고 있다. 이 회절 광선들의 각각은 제1 필터(300)에서 조명 광선이 통과한 부분과 실질적으로 동일한 파장 특성(예를 들어, 파장들 간의 차이가 5% 미만)을 갖는 제2 필터(310)의 일부분에 떨어진다. 따라서, 스캐터로미터의 수집 광학계에서, 상이한 파장의 광선들이 동시에 투과되어, 고차 회절 광선을 통과하고, 동시에 모든 파장 및 각도 위치에 대해 0차 반사 광선을 차단할 수 있다.

수집 광학 시스템의 광학 축에 관하여, 각 분할된 파장-선택 필터(300, 310)는 서로 정반대에 위치된 제1 부분들을 갖는다는 것이 보일 것이다. 타겟 구조체의 주기성의 제1 방향, 예를 들어, X 방향 또는 Y 방향을 가로지르는 제1 대칭선(320)에 관하여, 각 분할된 파장-선택 필터(300, 310)는 제2 부분에 대칭적으로 반대되는 제1 부분을 갖고 있다. 또한, 구조체의 제2 주기성 방향을 가로지르는 제2 대칭선(322)과 관련하여, 분할된 파장-선택 필터는 다시 제2 부분에 대칭적으로 대향하는 제1 부분을 갖고 있다.

도 3에 도시된 필터의 특정 세그먼트는 위에서 언급된 공동 양도된 미국 특허 출원 공개 제2010/0201963호에 더욱 상세하게 설명된 분할된 조명 개구를 기반으로 한다. 그러나 단순히 투과성 및 불투명한 부분들을 갖는 대신에, 본 발명의 분할된 파장-선택적 필터는 상보적인 투과 스펙트럼을 갖는 제1 부분과 제2 부분을 갖고 있다. 적절한 배향으로 수집 경로(CP)에 이러한 제2 필터를 배열함으로써, 공지된 분할된 개구의 이점이 2개의 파장에 대해 동시에 얻어질 수 있다. 원하는 경우, 다른 세그먼트의 배열체가 적용될 수 있다. 예를 들어 일부 적용에 대해, 2개의 반분의 필터를 만드는 것이 충분할 수 있다.

구경 조리개 및/또는 퓨필 스톱 대신의 파장-선택적 필터를 제공하는 대신에, 이들은 기존 조리개 디바이스 및/또는 시야 조리개와 직렬로 별도로 장착될 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터(12b)는 또 다른 가능한 위치이다.

다시 도 2a를 참조하면, 예시적인 실시예에서, 광학 시스템(200)의 방사선 소스(11)는 한 쌍의 협대역 방사선 소스(11-1 및 11-2) 및 광섬유(11a)와 같은 공통 전달 시스템에 의해 구현될 수 있다. 방사선 소스(11-1 및 11-2)뿐만 아니라 광섬유(11a)가 광학 시스템(200)의 외부에 있는 것으로 보여지고 있지만, 당업자는 이것이 단지 예시적일 뿐이며 일부 실시예에서는 광학 시스템(200)이 하나 이상의 방사선 소스(11-1 및 11-2)와 광섬유(11a)를 포함한다는 것을 인식할 것이다. 이 예에서의 제1 방사선 소스(11-1)는 적어도 제1 파장 범위 내의 파장의 범위로 조정될 수 있는 반면에, 제2 방사선 소스(11-2)는 적어도 제2 파장 범위의 파장의 범위로 조정될 수 있다.

일반적으로 말해서, 타겟의 하나 이상의 피처와 관련된, 오버레이와 같은 관심 대상 매개변수가 계측 툴을 사용하여 측정될 수 있는 다양한 방법이 있다. 예를 들어, 당업자에게 알려진 바와 같이, 관심 대상 매개변수는 이미지 모드 또는 퓨필 모드에서 측정될 수 있다.

도 4는 다양한 실시예에 따른 예시적인 검사 장치의 예시적인 도면이다. 비제한적인 실시예에서, 도 1의 리소그래피 장치(LA)의 하나 이상의 부분/구성 요소에 대응할 수 있는 검사 장치(400)는 도 2a의 광학 시스템(200)과 같은 광학 시스템(200)을 포함할 수 있다. 예시적인 비제한적인 실시예에서, 광학 시스템(200)은 조명 빔을 출력하기 위한 메커니즘의 역할을 할 수 있는 소스(402)를 포함하고 있다. 소스(402)는 예를 들어, 조명 빔을 생성할 수 있으며, 이 조명 빔은 광학 시스템(200)에 의하여 방출될 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 조명 빔은 또한 "광", "방사선" 및/또는 "방사선 빔"으로 상호 교환 가능하게 지칭될 수 있다. 예시적인 예로서, 소스(402)는 광섬유 또는 다른 조명 소스에 대응할 수 있으며, 이는 직경이 대략 400 마이크로미터인 포인트 소스일 수 있다. 그러나 당업자는 이것이 단지 예시적이라는 것을 인식할 것이다. 더욱이, 광학 시스템(200)이 렌즈(들)(12a 내지 12c) 또는 개구(13)를 포함하는 것으로 보여지지는 않지만, 이는 단지 단순함을 위한 것이다.

검사 장치(400)는 또한 다양한 위치에 있고 다양한 배향으로 배열된 반사 구성 요소(404a 내지 404d)를 포함할 수 있다. 반사 구성 요소(404a 내지 404d)는 소스(402)에 의해 생성되고 광학 시스템(200)에 의해 방출된 조명 빔이 특정 방향으로 향하게 하여 따라서 장치(400)의 다양한 부가적인 구성 요소와 작용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 구성 요소(404a)는 광학 시스템(200)에 의해 출력된 조명 빔을 받아들일 수 있으며, 조명 빔이 최소 흡수율(예를 들어, 5% 미만의 흡수율)로 입사 각도에서 반사 각도로 방향 전환될 수 있게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 반사 구성 요소(404a 내지 404d)는 광이 입사 각도에 대해 90도 각도로 반사되도록 설계될 수 있지만, 이것은 단지 예시일 뿐이다.

검사 장치(400)는 또한, 예를 들어 렌즈(들)(406)로서 본 명세서에서 집합적으로 지칭되는 렌즈(406a 내지 406g)를 포함할 수 있다. 광원(402)으로부터 방출될 때의 초기 직경보다 크거나, 같거나 또는 작은 직경을 갖게 하기 위해 각 렌즈(406)는 광을 집속하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 렌즈(406a)는 10㎝의 초점 거리를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 렌즈(406a 내지 406g)의 각각은 실질적으로 유사한 초점 거리를 가질 수 있지만, 이는 필요하지 않다.

반사 구성 요소(404a)로부터 반사되고 렌즈(406a)를 통과한 후, 조명 빔은 그러면 반사 구성 요소(404b)로부터 반사되고 렌즈(406b)를 통과하며 반사 구성 요소(404c)로부터 반사될 수 있다. 반사 구성 요소(404c)로부터 반사된 후, 조명 빔은 필드 평면(408a)에 도달한다. 필드 평면(408a)은 소스(402)의 정확한 이미지를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 필드 평면(408a)은 입사 타겟(T)에 대한 빔의 크기를 선택하는데 사용될 수 있는 개구에 대응할 수 있다. 필드 평면(408a)은 이미징 디바이스(예를 들어, 퓨필 이미지 검출기(19))가 필드 평면(408a)을 통과하기 전 또는 후에 조명 빔의 이미지를 획득하는 것을 허용할 수 있다. 필드 평면(408a)을 통과한 후, 조명 빔은 또 다른 렌즈(406c)를 더 통과할 수 있으며, 이 렌즈는 필터 구성 요소가 위치될 수 있는 제1 퓨필 평면을 생성한다. 예를 들어, 도 4에서 보이는 바와 같이, 조명 빔은 렌즈(406c)를 통과한 후 제1 필터 구성 요소(410a)로 향할 수 있다.

아래에서 더 상세히 설명되는 제1 필터 구성 요소(410a)는 제1 방식으로 광을 필터링하기 위해 제1 필터링 구성을 조명 빔에 적용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 필터 구성 요소(410a)는 조명 빔에 제1 편광 구성을 적용함으로써 통과하는 광을 편광시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 조명 모드 선택기는 또한 조명이 제1 필터 구성 요소(410a)에 입사되기 전에 검사 장치(400) 내에 포함될 수 있다. 조명 모드 선택기는 타겟(T)에 적용될 때 조명 빔이 어떻게 지향될 것인지를 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 조명 모드 선택기는 조명 빔이 타겟(T)에 입사되는 특정 각도 또는 각도 세트의 선택을 허용할 수 있다. 예를 들어, 조명 모드 선택기는 조명 모드 선택기에 의해 받아들여질 때 조명 빔이 특정 입사 각도에서 타겟(T)에 입사되도록 작동 가능한 개구 세트를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 필터 구성 요소(410a)는 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함할 수 있으며, 각 세그먼트는 2개의 필터링 구성 중 하나를 갖고 있다. 예를 들어, 제1 필터 구성 요소(410a)는, 통과하는 광이 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키는 제1 편광을 갖는 제1 세그먼트, 통과하는 광이 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키는 제2 편광을 갖는 제2 세그먼트, 제2 편광을 갖는 제3 세그먼트 및 제1 편광을 갖는 제4 세그먼트를 갖는 편광 개구에 대응할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 및 제4 세그먼트는 구성 요소(410a)의 중심에 대해 점 대칭이며, 제2 및 제3 세그먼트는 중심에 대해 점 대칭이다. 그러나 당업자는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 제1 필터 구성 요소(410a)를 위해 부가적인 필터링 기술이 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 제1 필터 구성 요소(410a)는 본 명세서에서 개구 및/또는 편광자로서 상호 교환 가능하게 지칭될 수 있다.

제1 필터 구성 요소(410a)를 통과한 후, 필터링된 조명 빔(예를 들어, 편광된 조명 빔)은 조명 빔의 적어도 일부분이 타겟(T)을 향하여 동일한 방향으로 계속되는 것을 허용하도록 구성된 빔 스플리터(412)를 통과할 수 있다. 조명 빔은 또 다른 필터 구성 요소(410c)에 도달하기 전에 또 다른 렌즈(406f), 필드 평면(408a)과 실질적으로 유사할 수 있는 부가적인 필드 평면(408b), 및 부가적인 렌즈(406d)를 통과할 수 있다. 필터 구성 요소(410c)를 통과한 후, 필터링된 조명 빔은 렌즈(406e)를 통과할 수 있으며, 이 렌즈는 일부 실시예에서 타겟(T)(예를 들어, 웨이퍼) 상에 이미지를 만들도록 구성된 현미경 대물렌즈에 대응할 수 있다. 예를 들어, 렌즈(406e)는 도 2a의 현미경 대물렌즈(16)와 실질적으로 유사할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 타겟(T)은 하나 이상의 피처(예를 들어, 타겟(T)의 표면으로부터 멀리 위로 돌출된 구조체, 트렌치와 같이 타겟(T) 내로 연장되는 구조체 및/또는 임의의 다른 구조체)를 포함할 수 있으며, 필터링된 조명 빔은 이 피처로 산란될 수 있다. 필터링된 조명 빔은 타겟(T)의 다양한 피처와 상호 작용할 수 있으며 렌즈(406e)를 향해 뒤로 산란할 수 있다. 일부 실시예에서, 타겟(T)에서, 필터링된 조명 빔은 제1 상태에서 제2 상태로 전환된다. 예를 들어, 조명 빔은 제1 필터 구성 요소(410a)를 통과한 후에 s-편광될 수 있다. 타겟(T)과 상호 작용하면, s-편광 조명 빔은 당업자에 의해 알려진 바와 같이 p-편광되도록 전환될 수 있다. 유사하게, 조명 빔이 p- 편광되도록 제1 필터 구성 요소(410a)에서 필터링된 경우, 그후 타겟(T)와 상호 작용하면, 조명 빔은 s-편광되도록 전환될 것이다.

타겟(T)의 하나 이상의 피처를 산란시킨 후, 전환된 조명 빔 또는 그의 적어도 일부분은 빔 스플리터(412)에 도달할 때까지 필터링된 조명 빔의 동일 광학계의 일부-렌즈(406e), 필터 구성 요소(410c), 렌즈(406d), 필드 평면(408b) 및 렌즈(406f)를 가로지를 수 있다. 빔 스플리터(412)에서, 변환된 조명 빔은 변환된 조명 빔의 입사각의 방향에 수직인 방향으로 방향 전환될 수 있다. 예를 들어, 변환된 조명 빔이 0도에서 빔 스플리터(412)에 입사하면, 반사된 변환된 조명 빔은 90도에서 이동할 수 있다.

빔 스플리터(412)에 이어, 반사된 전환된 조명 빔의 경로를 따라 위치되고 제1 필터 구성 요소(410a)에 수직으로 배열된 제2 필터 구성 요소(410b)가 있을 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 제2 필터 구성 요소(410b)는, 제2 필터 구성 요소(410b)가 들어오는 광을 제1 필터 구성 요소(410a)의 것과 반대 방식으로 필터링한다는 점을 제외하고 제1 필터 구성 요소(410a)와 실질적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 제1 필터 구성 요소(410a)가 제1 필터링 구성(예를 들어, 제1 편광 방식)을 들어오는 조명 빔(예를 들어, 조명 빔)에 적용하면, 그후 제2 필터 구성 요소(410b)는 제2 필터링 구성(예를 들어, 제2 편광 방식)을 그의 들어오는 광(예를 들어, 반사된 전환된 조명 빔)에 적용한다. 반사된 전환된 조명 빔에 직교 필터링 구성을 적용함으로써, 조명 빔의 임의의 대칭 성분은 제거될 수 있으며, 남아있을 수 있는 모든 것은 조명 빔의 비대칭 성분이다. 비대칭 성분은 하나 이상의 피처와 연관된 관심 대상 매개변수(예를 들어, 오버레이, CD 등)와 연관된 정보를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 도시된 바와 같이, 제1 필터 구성 요소(410a)와 제2 필터 구성 요소(410b)의 조합은 s-편광에 대한 임의 s-편광을 그리고 p-편광에 대한 임의의 p-편광을 차단하여, p-편광에 대한 s-편광 및/또는 s-편광에 대해 p-편광만을 남겨놓는다.

일부 실시예에서, 제2 필터 구성 요소(410b)는 또한 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함할 수 있으며, 각 세그먼트는 2개의 필터링 구성 중 하나를 갖고 있다. 예를 들어, 제2 필터 구성 요소(410b)는 통과하는 광이 (위에서 설명된 바와 같이) 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키는 제2 편광을 갖는 제1 세그먼트, 통과하는 광이 (위에서 설명된 바와 같이) 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키는 제1 편광을 갖는 제2 세그먼트, 제1 편광을 갖는 제3 세그먼트 및 제2 편광을 갖는 제4 세그먼트를 포함하는 편광 개구에 대응할 수 있으며, 여기서 제1 및 제4 세그먼트는 구성 요소(410b)에 대하여 점 대칭이고, 여기서 제2 및 제3 세그먼트는 중심에 대하여 점 대칭이다. 이 특정 실시예에서, 제2 필터 구성 요소(410b)의 제1 세그먼트는 제1 필터 구성 요소(410a)의 제1 세그먼트의 편광과 반대 편광을 갖고 있다. 그러나 당업자는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 추가 필터링 기술이 제2 필터 구성 요소(410b)에 대해 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 더욱이, 일부 실시예에서, 제2 필터 구성 요소(410b)는 본 명세서에서 개구 및/또는 편광자(polarizer)로서 상호 교환 가능하게 지칭될 수 있다.

일부 실시예에서, 웨지 요소(416)는 제2 필터 구성 요소(410b) 뒤에 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 웨지 요소(416)는 제2 필터 구성 요소(410b)와 정렬 상태에 있도록 구성되고 배열될 수 있다. 다시 말해서, 제2 필터 구성 요소(410b)의 한 세그먼트를 통과하는 광의 일부분은 웨지 요소(416)의 대응하는 웨지 쿼터(wedge quarter)(예를 들어, 웨지 쿼터(416a 내지 416d)들)를 통과하도록 구성될 것이다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 웨지 요소(416)는 제2 필터 구성 요소(410b)의 각 세그먼트 및 따라서 웨지 요소(416)의 대응하는 웨지 쿼터를 통과하는 조명 빔의 일부분을 방향 전환(오프셋(offset)으로도 지칭됨)시키도록 구성될 수 있다. 이는 이미징 시스템(20)의 이미징 디바이스(414)에 의하여 보여질 때 광이 이미징 시스템(20)에 의해 생성된 이미지 데이터에 의하여 표현되는 이미지 내에서 분리되는 것을 용이하게 한다. 또한, 도 4에서 보이는 바와 같이, 반사 요소(404d)와 렌즈(406g)는 웨지 요소(416)를 뒤이을 수 있으며, 이들은 공동-편광된 조명 빔(예를 들어, 제2 필터 구성 요소(410b)를 통과한 후의 반사된 변환된 조명 빔)을 이미징 디바이스(414)로 향하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 이미징 시스템(20)은 부가적인 필드 평면(408c)을 포함할 수 있으며, 이 필드 평면은 퓨필 이미지를 분해하기 위해 이미징 장치(414)에 실질적으로 근접하게 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 이미징 디바이스(414)는 CCD 이미징 카메라일 수 있으며, 이는 필터 구성 요소(410a 및 410b)의 각 필터링 세그먼트와 연관된 이미지가 제시(render)되는 것을 허용할 수 있다.

일부 실시예에서, 이미징 시스템(20)은 조명 빔의 적어도 일부를 나타내는 세기 데이터를 획득하도록 구성될 수 있으며, 이 특정 시나리오에서 이 조명 빔은 반사된 전환된 조명 빔에 대응할 수 있다. 예를 들어, 조명 빔(존재한다면)의 비대칭 성분은 이미징 시스템(20)으로, 특히 이미징 디바이스(414)로 향할 수 있다. 이미징 시스템(20), 특히 이미징 디바이스(414)는 제2 필터 구성 요소(410b)를 통과하는 조명 빔의 일부를 나타내는 방사선을 받아들이도록 구성될 수 있다. 따라서 이 세기 데이터는 교차 편광된 방사선을 나타내며, 따라서 타겟(T)의 하나 이상의 피처와 관련된 비대칭의 양을 나타낸다. 세기 데이터를 수신하면, 이미징 시스템(20)은, 세기 데이터에 기초하여 생성될 수 있는 입사 조명 빔을 산란시키는 하나 이상의 피처의 각각의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 여기서 다시, 세기 데이터는 이미징 시스템(20)에 의해 받아들여진 조명 빔의 비대칭 성분과 관련된다. 일부 실시예에서, 이미징 시스템(20)은 들어오는 광을 받아들이도록 작동 가능한 이미징 디바이스(414), 하나 이상의 프로세서, 및 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위한 명령을 포함하는 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미징 시스템(20)은 조명 빔과 연관된 세기 데이터를 수신할 때, 메모리 내에 저장된 컴퓨터 프로그램이 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성하는 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되도록 구성될 수 있으며, 여기서 이미지는 조명 빔이 산란되는 타겟(T)의 하나 이상의 피처의 표현이다. 이미지 데이터를 이용하여, 하나 이상의 프로세서는 추가 컴퓨터 프로그램에 억세스할 수 있거나, 하나 이상의 부가적인 디바이스/시스템에 이미지 데이터를 제공하여 하나 이상의 피처와 연관된 관심 대상 매개 변수를 측정할 수 있다. 예를 들어, 이미지 데이터는 하나 이상의 피처와 연관된 오버레이의 양을 측정하는 데 사용될 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른, 도 4의 예시적인 검사 장치 내에서 사용되는 웨지 요소의 예시적인 도면이다. 집합적으로 필터 구성 요소(들)(410)로 지칭될 수 있는 필터 구성 요소(410a, 410b)는 일부 실시예에서 실질적으로 원형일 수 있다. 이 특정 시나리오에서, 웨지 요소(416)는 또한 실질적으로 원형일 수 있다. 일반적으로 할당된 미국 특허 출원 공개 제2011/010275호에 개시된 바와 같이, 광학 에지 요소로도 지칭될 수 있는 웨지 요소(416)는, 위에서 언급된 바와 같이, 암시야 이미징이 단일 이미지 내에서 타겟(T)의 하나 이상의 피처의 0, + 1, -1차 반사광 중 하나 이상을 포착하는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 웨지 요소(416)는 회절 광선(예를 들어, 0차 및/또는 +1 및 -1차)을 이미징 시스템(20)의 이미징 디바이스(414) 상의 상이한 위치로 전환시키는 하나 상의 프리즘에 대응하며 따라서 회절 광선은 두 번의 연속적인 이미지 캡처 단계에 대한 필요없이 검출 및 비교될 수 있다.

위에서 언급된 바와 같이, 웨지 요소(416)는 도 5b의 시나리오(550) 내에서 보이는 바와 같이 4개의 웨지 쿼터(wedge quarter)(416a 내지 416d)를 포함할 수 있다. 웨지 쿼터(410a-d)들의 각각은 필터 구성 요소(410b)의 하나의 사분면에 대응할 수 있다. 웨지 쿼터(410a 내지 410d)는 각각은, 일부 실시예에서, 약간 다른 방향으로 대응하는 퓨필에 떨어지는 광을 이미지의 4개의 사분면 중 대응하는 하나로 약간 상이한 방향으로 방향 전환시킬 수 있는 작은 프리즘 또는 다른 구조체일 수 있다. 결과적으로, 이미징 디바이스(414)는 도 8a를 참조하여 아래에서 보여지는 바와 같이, 각각이 웨지 쿼터(410a 내지 410d)들 중 하나와 연관된 4개의 개별 이미지를 디스플레이하도록 구성될 수 있다.

대체로 말하면, 들어오는 광 빔 또는 광파는 제1 필터 구성 요소(410a)의 제1 위치에서 필터 구성 요소에 입사할 수 있다. 예를 들어, 입사광 빔은 2차원 평면 내의 위치(X1, Y1)에서 제1 필터 구성 요소(410a)에 입사할 수 있다. 따라서, 나가는 파동은 제1 필터 구성 요소(410a)의 원점(예를 들어, 위치(-X1, -Y1))에 대해 대칭적인 지점에 위치될 것이다. 교차 편광 측정을 위하여, 입사 지점(예를 들어, 위치(X1, Y1))에서의 들어오는 파동의 편광은 나가는 지점(예를 들어, 위치(-X1, -Y1))과 직교한다. 조명 빔 및 필터 구성 요소의 이 특성들을 이용함으로써 오버레이 및/또는 CD와 같은 관심 대상 매개변수의 측정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 지점에 대해 반대 방향으로 타겟을 조명함으로써, 점 대칭인 필터링에 의하여 타겟의 비대칭과 관련된 정보가 결정될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예에 따른, 도 4의 예시적인 리소그래피 장치 내에서 사용되는 2개의 예시적인 필터 구성 요소의 예시적인 도면이다. 도 6a 및 도 6b 내에서 보이는 바와 같이, 예시적인 제1 필터 구성 요소(410a) 및 예시적인 제2 필터 구성 요소(410b)가 보여지고 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 필터 구성 요소(410a)는 제1 반분(600a) 및 제2 반분(600b)을 포함하고 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 필터 구성 요소(410b)는 제1 반분(650a) 및 제2 반분(650b)을 포함하고 있다. 일부 실시예에서, 제1 필터 구성 요소(410a)는 입사 편광 필터에 대응할 수 있는 반면, 제2 필터 구성 요소(410b)는 나가는 편광 필터에 대응할 수 있다.

예로서, 제1 필터 구성 요소(410a)의 제1 반분(600a)은 제1 반분(600a) 내의 컬러 구배에 의해 보이는 것과 같은 임의의 편광 설계를 포함할 수 있다. 이 특정 시나리오에서, 제1 반분(600a) 내의 각 포인트는 상이한 편광을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 반분(600a) 내의 각 포인트에 대한 상이한 유형의 편광은 선형 편광, 원형 편광 및 타원형 편광을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

전술한 예를 계속하면, 제2 반분(600b)은 또한 컬러 구배(color gradient)를 갖는 편광 디자인을 포함할 수 있으며, 여기서 제2 반분(600b)의 편광 디자인은 제1 반분(600a)에 대해 점 대칭이다. 따라서 제1 반분(600a) 내의 지점(X1, Y1)이 제1 편광을 갖는 경우, 제1 필터 구성 요소(410a)의 원점/중심에 대한 대칭점(-X1, -Y1)은 제1 편광에 직교하는 제2 편광을 갖는다.

예시적인 실시예에서, 제2 필터 구성 요소(410b)는 제1 반분(650a) 및 제2 반분(650b)을 포함하고 있다. 제1 반분(650a) 및 제2 반분(650b)이 제1 반분(600a) 및 제2 반분(600b)에 대해 대응하는 직교 편광 상태를 포함한다는 점을 제외하고, 제1 반분(650a) 및 제2 반분(650b)은 제1 반분(600a) 및 제2 반분(600b)과 실질적으로 유사할 수 있다. 이 직교 편광 상태를 사용함으로써, 이미징 디바이스(414)에 의해 검출된 임의의 광은 타겟(T)의 하나 이상의 피처에서의 비대칭의 결과이다.

일부 실시예에서, 제1 필터 구성 요소(410a)는 필터 구성 요소(410a)의 중심 축에 대해 각도(θ)로 오프셋될 수 있다. 이 시나리오에서, θ는 0도 내지 180도 사이의 값일 수 있다. 또한, 이 시나리오에서, 도 4를 참조하여 위에서 본 바와 같이, 제2 필터 구성 요소(410b)는 제1 필터 구성 요소(410a)의 위치에 대해 90도에 위치하지만, 제2 필터 구성 요소(410a) 또한 각도(θ)로 각을 이룬다.

도 7a 및 도 7b는 다양한 실시예에 따른, 도 4의 예시적인 리소그래피 장치 내에서 사용되는 또 다른 2개의 예시적인 필터 구성 요소의 예시적인 도면이다. 비제한적인 예시적인 실시예에서, 제1 필터 구성 요소(410a) 및 제2 필터 구성 요소(410b)가 보여지고 있다. 일 실시예에서, 제1 필터 구성 요소(410a)는 4개의 세그먼트, 제1 세그먼트(700a), 제2 세그먼트(700b), 제3 세그먼트(700c) 및 제4 세그먼트(700d)로 분할될 수 있다. 유사하게, 일 실시예에서, 제2 필터 구성 요소(410b)는 4개의 세그먼트, 제1 세그먼트(750a), 제2 세그먼트(750b), 제3 세그먼트(750c), 및 제4 세그먼트(750d)로 분할될 수 있다. 세그먼트(700a 내지 700d 및 750a 내지 750d)는 각각 크기와 형상이 실질적으로 유사할 수 있으며, 마이크로 편광자 어레이(예를 들어, 소형 편광자들의 조립체)를 사용하여 및/또는 공간 광 변조기를 사용하여 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 필터 구성 요소(410a)는 "조명 편광자"에 대응할 수 있으며, 제2 필터 구성 요소(410b)는 "검출 편광자"에 대응할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 필터 구성 요소(410a)의 제1 세그먼트(700a)는 제1 편광 방식이 사용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(700a)는 방사상 편광 프로파일을 포함할 수 있다. 방사상 편광 프로파일은 p-편광된 광이 타겟(T)에 입사되기 위해 생성되도록 구성될 수 있다. 제1 필터 구성 요소(410a)의 제2 세그먼트(700b)는 유사하게 방사상 편광 프로파일을 포함할 수 있는 한편, 제1 필터 구성 요소(410a) 내의 제1 세그먼트(700a)의 대칭적으로 반대쪽에 위치될 수도 있다. 일 실시예에서, 제1 필터 구성 요소(410a)의 제3 세그먼트(700c)는 제2 편광 방식이 이용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3 세그먼트(700c)는 접선 편광 프로파일을 포함할 수 있다. 접선 편광 프로파일은 s-편광된 광이 타겟(T)에 입사되기 위해 생성되도록 구성될 수 있다. 제1 필터 구성 요소(410a)의 제4 세그먼트(700d)는 유사하게 접선 편광 프로파일을 포함할 수 있는 한편, 제1 필터 구성 요소(410a) 내에서 제3 세그먼트(700c)의 대칭적으로 반대쪽에 위치할 수도 있다.

일 실시예에서, 제2 필터 구성 요소(410b)의 제1 세그먼트(750a)는 제2 편광 방식이 이용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(750a)는 접선 편광 프로파일을 포함할 수 있다. 제2 필터 구성 요소(410b)의 제2 세그먼트(750b)는 유사하게 접선 편광 프로파일을 포함할 수 있는 한편, 제2 필터 구성 요소(410b) 내에서 제1 세그먼트(750b)의 대칭적으로 반대편에 위치될 수도 있다. 일 실시예에서, 제2 필터 구성 요소(410b)의 제3 세그먼트(700c)는 제1 편광 방식이 이용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3 세그먼트(750c)는 방사상 편광 프로파일을 포함할 수 있다. 제2 필터 구성 요소(410b)의 제4 세그먼트(750d)는 유사하게 방사상 편광 프로파일을 포함할 수 있는 한편, 제2 필터 구성 요소(410b) 내에서 제3 세그먼트(750c)의 대칭적으로 반대쪽에 위치될 수도 있다.

도 8a는 다양한 실시예에 따른, 도 4의 검사 장치를 사용하여 측정된 관심 대상 매개변수를 나타내는 이미지의 예시적인 그래프이다. 예시적인 실시예에서, 이미지(800)는 각각 0차 필드 이미지에 대응하는 2개의 스폿(spot)을 포함하고 있다. 이미지(800)는 예시적인 이미지에 대응할 수 있으며, 여기서 이미징 시스템(20)은 위에서 설명된 바와 같이, 이미지 디바이스(414)에 의해 받아들여진 반사된 전환된 조명 빔의 비대칭 성분에 기초하여 이미지(800)를 나타내는 이미지 데이터를 생성한다. 2개의 스폿은 우측에서 타겟(T)에 입사하는 소스(402)에 의해 생성된 조명 빔에서 발생하는 이미지를 반사하며 좌측에서의 것은 검출되는 반면, 다른 스폿은 좌측에서 타겟(T)에 입사하는 조명에서 발생하는 이미지를 반사하며 우측에서의 것은 검출된다. 타겟(T)의 하나 이상의 피처 내에 비대칭이 존재하지 않으면, 그후 각 스폿의 세기 분포는 동일할 것이다. 그러나 하나 이상의 피처의 비대칭에 기인하는 관련 관심 대상 매개변수(예를 들어, 오버레이)가 존재하는 경우, 세기 분포의 차이가 보일 것이다. 더욱이, 2개의 스폿은 웨지 요소(416)로 인하여 디스플레이된 이미지 내에서 펼쳐지며, 웨지 요소는 각 이미지가 보이도록 각 스폿의 배치를 약간 오프셋시킨다. 다시 말해서, 웨지 요소(416)가 존재하지 않으면 다수의 이미징 공정이 필요할 것이며, 그렇지 않으면 2개(또는 그 이상)의 스폿이 이미지(800) 내에서 중첩될 것이다.

도 8b는 다양한 실시예에 따른, 필터 구성 요소를 통과한 후 웨지 요소에 의해 오프셋되는 입자의 예시적인 경로의 예시적인 도면이다. 도 8b의 시나리오(850) 내에서 보이는 바와 같이, 반사된 전환된 조명 빔이 제2 필터 구성 요소(410b)를 통과할 때, 빔 스플리터(412)에 의하여 방향 전환된 후, 반사된 전환된 조명 빔은 제2 필터 구성 요소(410b)를 통과한다. 제2 필터 구성 요소(410b)에서, 조명 빔의 입자는 이들이 타겟(T)의 하나 이상의 피처에서 산란되는 방향 및 각도에 따라 제2 필터 구성 요소(410b)의 다양한 세그먼트를 통과할 것이다. 특정 입자가 통과하는 제2 필터 구성 요소(410b)의 세그먼트에 따라, 그 입자는 웨지 요소(416)의 대응하는 웨지 쿼터로 향할 것이다. 예시적인 실시예에서, 웨지 요소(416)는 중심 축(C)을 따라 제2 필터 구성 요소(410b)와 정렬된다.

웨지 요소(416)는 그를 통과하는 입자가 웨지 요소(416) 상의 입사각에 대해 각도(β)로 향하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 웨지 요소(416)는 웨지 쿼터들 구성될 수 있으며, 각각은 입사 입자를 양의 y 방향으로 각도(β)뿐만 아니라 x-축을 따라 다른 각도로 전환할 수 있다. 따라서, 웨지 요소(416)는 웨지 쿼터(416a 내지 416d)들의 각각을 통과하는 각 입자를 이미징 디바이스(414)의 4개의 사분면으로 분리할 수 있으며, 따라서 이미지 내에서 4개의 개별 스폿을 생성할 수 있다(예를 들어, 도 8a의 예에서는 2개의 스폿만이 이미지(800) 내에서 보여진다). 다시 말해서, 웨지 요소(416)는 웨지 요소(416) 상의 입사각에 대한 각도(β)만큼 제2 필터 구성 요소(410b)의 제1 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 부분의 제1 부분을 오프셋시킬 수 있을뿐만 아니라 각도(β)만큼 제2 필터 구성 요소(410b)의 제2 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 부분의 제2 부분을 오프셋시킬 수 있다. 그렇게 함으로써, 이미징 시스템(20)에 의해 생성된 이미지 데이터에 의해 표현되는 이미지(800)는 제1 부분을 나타내는 제1 스폿 및 제2 부분을 나타내는 제2 스폿을 포함한다.

도 9는 다양한 실시예에 따른, 기판의 2개 층 사이의 오버레이의 예시적인 도면이다. 예시적인 실시예에서, 시나리오(900)는 타겟(T)의 2개 층의 측면 프로파일을 포함하며, 앞서 언급된 기술을 사용하여 측정될 수 있는 예시적인 관심 대상 매개변수(예를 들어, 오버레이)를 도시할 수 있다. 타겟(T)은 제1 층(L1) 및 제2 층(L2)을 포함할 수 있다. 층(L1 및 L2)은 각각 패턴으로 배열된 하나 이상의 피처를 포함할 수 있다. 층(L1 및 L2)은 거리만큼 분리되며, 타겟(T)은 층(L1 및 L2) 위 및/또는 아래에 추가 층을 포함할 수 있고, 각각은 각각 동일한 거리 또는 약간 다른 거리만큼 분리되어 있다.

일 실시예에서, 각 층의 피처는 격자에 대응하며- 이는 실질적으로 블록과 유사한 구성일 수 있지만, 이는 단지 예시일 뿐이다. 예를 들어, 층(L1)은 하나 이상의 피처(902)를 포함할 수 있고 층(L2)은 하나 이상의 피처(904)를 포함할 수 있다. 시나리오(900)에서, 오버레이(OV)는 제1 층(L1)과 제2 층(L2)의 피처들(902 및 904) 사이에 각각 존재한다. 타겟(T)의 다른 층들의 피처들 사이에 부가적인 오버레이가 존재할 수 있다. 따라서 시나리오 900은 간략함을 위하여 단일 오버레이를 도시하며, 제한하려는 의도가 아니다. 실시예에서, 오버레이(OV)는 1차원으로 보여지고 있지만, 당업자는 오버레이가 또한 부가적인 차원(dimension)으로 존재할 수 있고 앞서 언급된 것은 단지 예시일 뿐이라는 것을 인식할 것이다.

도 10은 다양한 실시예에 따른, 관심 대상 매개변수를 측정하기 위해 검사 장치와 함께 2-단계 필터링 기술을 적용하기 위한 예시적인 공정의 예시적인 흐름도이다. 비제한적인 실시예에서, 공정 1000은 단계 1002에서 시작할 수 있다. 단계 1002에서, 광학 시스템은 하나 이상의 특성을 갖는 조명 빔을 출력할 수 있다. 예를 들어, 광학 시스템(200)은 검사 장치(400)를 통해 타겟(T)으로 지향될 수 있는, 특정 특성(예를 들어, 약 400㎛의 직경, 특정 파장 등)을 갖는 조명 빔(예를 들어, 광)을 생성할 수 있는 소스(402)를 포함할 수 있다. 조명 빔은 타겟(T) 상에 위치된 하나 이상의 피처와 관련된, 오버레이, CD 등과 같은 관심 대상 매개변수를 측정하는 데 사용될 수 있다.

단계 1004에서, 제1 필터 구성 요소가 조명 빔에 제1 편광 구성을 적용하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 필터 구성 요소(410a)는 조명 빔에 제1 편광을 적용할 수 있다. 도 4로부터 보여지는 바와 같이, 조명 빔은 하나 이상의 반사 구성 요소(예를 들어, 반사 구성 요소(404a 내지 404c))를 사용하고 하나 이상의 렌즈(예를 들어, 렌즈(406a 내지 406c))를 사용하여 제1 필터 성분(410a)으로 향할 수 있다. 일부 실시예에서, 출력 광이 제1 방식으로 편광되도록 제1 편광은 들어오는 조명 빔이 광을 편광시키게 할 수 있다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 7b에서 보여지는 바와 같이, 제1 필터 구성 요소(410a)는 다수의 세그먼트로 분할될 수 있으며, 여기서 제1 필터 구성 요소(410a)의 각 지점에서의 편광 구성이 제1 필터 구성 요소(410a)의 중심에 대해 점 대칭이도록 각 세그먼트는 특정 편광 구성을 갖고 있다. 예를 들어, 도 7a에서 보여지는 바와 같이, 제1 필터 구성 요소(410a)는 실질적으로 유사한 크기 및 형상의 4개의 세그먼트(700a 내지 700d)를 포함할 수 있다. 제1 세그먼트(700a)는 s-편광될 수 있으며, 대칭 세그먼트인 세그먼트(700b) 또한 s-편광될 수 있다. 필터 구성 요소(410a)의 중심에 대해 대칭인 제3 세그먼트(700c)와 제4 세그먼트(700d)는 각각 p-편광될 수 있다. 따라서, 세그먼트(700a 및 700b)를 통과하는 광은 s-편광될 수 있는 반면에, 세그먼트(700c 및 700d)를 통과하는 광은 p-편광될 수 있다.

단계 1006에서, 편광된 조명 빔은 타겟의 하나 이상의 피처에 입사할 수 있으며, 하나 이상의 피처에서 산란될 수 있다. 광이 산란됨에 따라, 광은 그의 원래 편광에서 그의 직교 편광으로 전환된다. 예를 들어, 하나 이상의 피처(예를 들어, 오버레이)에 대해 비대칭이 존재하는 경우, s-편광된 들어오는 광은 p-편광으로서 반사될 것이다. 일부 실시예에서, 산란된 조명 빔으로도 지칭될 수 있는 전환된 조명 빔의 적어도 일부분은 빔 스플리터(412)를 향해 뒤로 지향될 수 있다. 예를 들어, 타겟(T)의 하나 이상의 피처에서 산란된 후, 산란된 조명 빔은 입사각에 대해 실질적으로 반대 방향으로 뒤로 방향 전환될 수 있다. 더욱이, 하나 이상의 피처 내에서의 임의의 비대칭은 타겟(T)에 입사하는 조명 빔의 대응하는 부분에 대한 편광의 변화와 관련될 수 있다. 일부 실시예에서, 타겟의 하나 이상의 피처에서 반사된 반사광은 0차 광에 대응한다.

더욱이, 광의 방향성이 역전되고 극성이 전환되면, 차이가 검출되지 않을 것이다. 예를 들어, s-편광된 하나 이상의 피처에 대해 들어오는 각(θ)으로 들어오는 광은 나가는 각(θ)에서 p-편광으로서 반사될 것이다(예를 들어, 입사각은 반사각과 동일하다). 나가는 각(θ)과 동일한 각도로 들어오는 p-편광은 그후 나가는 각(θ)에서 반사되고 s-편광된다. 따라서, 비대칭을 측정하기 위해, 제1 편광으로 편광된 들어오는 광과 제2 편광으로 편광된 나가는 광에 대한 비교가 이루어질 수 있으면서, 제1 편광을 갖는 들어오는 광의 반대 방향으로부터의 광과 제2 편광을 갖는 나가는 광에 대한 비교가 이루어질 수 있다. 비대칭을 측정하기 위한 이 공정은 "교차 편광 검출"로 지칭될 수 있다.

단계 1008에서, 전환된 조명 빔은 빔 스플리터에서 받아들여질 수 있으며, 타겟으로 향하는 편광 조명 빔의 방향에 수직인 방향으로 방향 전환될 수 있다. 예를 들어, 타겟(T)의 하나 이상의 피처에서 산란되고 위에서 설명된 바와 같이 그의 편광은 전환되었던 조명 빔의 일부는 빔 스플리터(412)에 입사될 수 있다. 입사시, 전환된 조명 빔은 제1 필터 구성 요소(410a)를 통과한 편광 조명 빔의 초기 방향에 직교하는 방향으로 방향 전환될 수 있다.

단계 1010에서, 제2 필터링 구성이 제2 필터 구성 요소를 사용하여, 전환된 조명 빔에 적용될 수 있다. 예를 들어, 제2 필터 구성 요소(410b)는 제2 편광을 전환된 조명 빔에 적용할 수 있다. 일부 실시예에서, 출력 광이 제2 방식으로 편광되도록 제2 편광은 들어오는 전환된 조명 빔이 광을 편광시키도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 7b에서 보여지는 바와 같이, 제2 필터 구성 요소(410b)는 다수의 세그먼트로 분할될 수 있으며, 여기서 제1 필터 구성 요소(410b)의 각 지점에서의 편광 구성이 제1 필터 구성 요소(410b)의 중심에 대해 점 대칭이도록 각 세그먼트는 특정 편광 구성을 갖고 있다. 예를 들어, 도 7b에서 보이는 바와 같이, 제1 필터 구성 요소(410b)는 실질적으로 유사한 크기 및 형상의 4개의 세그먼트(750a 내지 750d)를 포함할 수 있다. 제1 세그먼트(750a)는 p-편광될 수 있고, 대칭 세그먼트인 세그먼트(750b) 또한 p-편광될 수 있다. 필터 구성 요소(410b)의 중심에 대해 대칭인 제3 세그먼트(750c)와 제4 세그먼트(750d)는 각각 s- 편광될 수 있다. 따라서, 세그먼트(750a 및 750b)를 통과하는 광은 p-편광될 수 있는 반면, 세그먼트(750c 및 750d)를 통과하는 광은 s-편광될 수 있다.

제1 필터 구성 요소(410a)의 배향에 수직인 각도로 제2 필터 구성 요소(410b)를 적용하고 제1 필터 구성 요소(410a)에 대해 교차 편광 구성(예를 들어, 직교 편광)을 가짐으로써, 제2 필터 구성 요소(410b)를 통과하는 임의의 광은 교차-편광된다. s-편광된 그리고 타겟으로부터 반사되고 또한 s-편광된, 타겟(T)에 입사하는 광은 하나 이상의 피처의 비대칭과 관련된 임의의 정보를 포함하지 않을 것이다. 따라서, 제2 편광 구성의 적용 후 남은 신호는 측정될 관심 대상 매개변수와 관련된 정보를 포함하고 있다.

단계 812에서, 제2 필터 구성 요소(410b)에 의해 차단되지 않은 조명 빔의 일부분의 세기를 나타내는 세기 데이터가 이미징 시스템(20)에 의해 검출될 수 있다. 예를 들어, 공동 편광된 광 신호의 일부분의 세기를 나타내는 세기 데이터는 이미징 시스템(20)의 이미징 디바이스(414)에 의해 검출될 수 있다. 이미징 디바이스(414)는 그러면 타겟(T)의 하나 이상의 피처와 관련된 비대칭의 양을 나타내는 타겟의 하나 이상의 이미지를 제공하도록 구성될 수 있다.

도 11은 다양한 실시예에 따른 예시적인 컴퓨팅 시스템의 도시적인 도면이다. 도 11을 참조하면, 컴퓨터 시스템(1100)이 보여진다. 컴퓨터 시스템(1100)은 정보를 전달하기 위한 버스(1102) 또는 다른 통신 메커니즘, 및 정보를 처리하기 위해 버스(1102)에 연결된 프로세서(1104)(또는 다수의 프로세서(1104 및 1105))를 포함하고 있다. 컴퓨터 시스템(1100)은 또한 프로세서(1104)에 의해 실행될 정보 및 명령을 저장하기 위해 버스(1102)에 연결되어 있는, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 동적 저장 디바이스와 같은 메인 메모리(1106)를 포함하고 있다. 메인 메모리(1106)는 또한 프로세서(1104)에 의해 실행될 명령의 실행 동안 일시적 변수 또는 다른 중간 정보를 저장하기 위하여 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(1100)은 프로세서(1104)에 대한 정적 정보 및 명령을 저장하기 위하여 버스(1102)에 연결된 판독 전용 메모리(ROM)(1108) 또는 다른 정적 저장 디바이스를 더 포함하고 있다. 정보 및 명령을 저장하기 위하여, 자기 디스크 또는 광학 디스크와 같은 저장 디바이스(1110)가 제공되고 버스(1102)에 연결되어 있다.

컴퓨터 시스템(1100)은 컴퓨터 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위하여 버스(1102)를 통하여, 음극선관(CRT) 또는 플랫 패널 또는 터치 패널 디스플레이와 같은 디스플레이(1112)에 연결될 수 있다. 영숫자 및 다른 키를 포함하는 입력 디바이스(1114)는 정보 및 명령 선택을 프로세서(1104)에 전달하기 위하여 버스(1102)에 연결되어 있다. 또 다른 유형의 사용자 입력 디바이스는 방향 정보 및 명령 선택을 프로세서(1104)에 전달하기 위한 또한 디스플레이(1112) 상에서의 커서 이동을 제어하기 위한, 마우스, 트랙볼 또는 커서 방향 키와 같은 커서 제어부(cursor control)(1116)이다. 이 입력 디바이스는 전형적으로 디바이스가 평면에서의 위치를 특정하는 것을 허용하는 2개의 축, 제1 축(예를 들어, x) 및 제2 축(예를 들어, y)에서의 2개의 자유도를 갖고 있다. 터치 패널(스크린) 디스플레이가 또한 입력 디바이스로서 사용될 수 있다.

컴퓨터 시스템(1100)은 메인 메모리(1106)에 포함된 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 실행하는 프로세서(1104)에 응답하여 본 명세서에서 처리 유닛으로서의 기능을 하기에 적합할 수 있다. 이러한 명령은 저장 디바이스(1110)와 같은, 또 다른 컴퓨터-판독 가능한 매체로부터 메인 메모리(1106)로 판독될 수 있다. 메인 메모리(1106)에 포함된 명령의 시퀀스의 실행은 프로세서(1104)가 본 명세서에 설명된 공정을 수행하게 한다. 메인 메모리(1106)에 포함된 명령의 시퀀스를 실행하기 위해 다중 처리 배열체 내의 하나 이상의 프로세서가 또한 사용될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 하드웨어에 내장된(hard-wired) 회로는 소프트웨어 명령 대신에 또는 소프트웨어 명령과 조합하여 사용될 수 있다. 따라서, 실시예는 하드웨어 회로와 소프트웨어의 임의의 특정 조합에 제한되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "컴퓨터-판독 가능한 매체"는 실행을 위하여 프로세서(1104)에 명령을 제공하는데 참여하는 임의의 매체를 지칭한다. 이러한 매체는 비휘발성 매체, 휘발성 매체 및 전송 매체를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는 많은 형태를 취할 수 있다. 비휘발성 매체는, 예를 들어 저장 디바이스(1110)와 같은 광학 또는 자기 디스크를 포함한다. 휘발성 매체는 메인 메모리(1106)와 같은 동적 메모리를 포함하고 있다. 전송 매체는 동축 케이블, 구리 와이어 및 광섬유를 포함하며, 버스(1102)를 포함하는 와이어를 포함한다. 전송 매체는 또한 무선 주파수(RF) 및 적외선(IR) 데이터 통신 중에 생성되는 것과 같은 음파 또는 광파의 형태를 취할 수 있다. 컴퓨터-판독 가능한 매체의 보편적인 형태는, 예를 들어 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 임의의 다른 자기 매체, CD-ROM, DVD, 임의의 다른 광학 매체, 펀치 카드, 종이 테이프, 홀(holes)의 패턴을 갖는 임의의 다른 물리적 매체, RAM, PROM 및 EPROM, FLASH-EPROM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 이하에 설명되는 바와 같은 반송파, 또는 컴퓨터가 독출할 수 있는 임의의 다른 매체를 포함한다.

다양한 형태의 컴퓨터-판독 가능한 매체가 실행을 위하여 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 프로세서(1104)에 전달하는데 관여될 수 있다. 예를 들어, 명령은 초기에 원격 컴퓨터의 자기 디스크에 저장(borne)될 수 있다. 원격 컴퓨터는 명령을 그의 동적 메모리 내로 로딩할 수 있으며 모뎀을 사용하여 전화선을 통해 명령을 보낼 수 있다. 컴퓨터 시스템(1100)에 로컬인 모뎀은 전화선으로 데이터를 수신할 수 있으며 적외선 송신기를 이용하여 데이터를 적외선 신호로 변환할 수 있다. 버스(1102)에 연결된 적외선 검출기는 적외선 신호로 전달된 데이터를 수신할 수 있고 데이터를 버스(1102)에 배치할 수 있다. 버스(1102)는 데이터를 메인 메모리(1106)로 전달하며, 프로세서(1104)는 메인 메모리로부터 명령을 검색하고 실행한다. 메인 메모리(1106)에 의해 수신된 명령은 프로세서(1104)에 의한 실행 전 또는 후에 저장 디바이스(1110)에 선택적으로 저장될 수 있다.

컴퓨터 시스템(1100)은 또한 버스(102)에 연결된 통신 인터페이스(1118)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(1118)는 로컬 네트워크(1122)에 연결된 네트워크 링크(1120)에 양방향 데이터 통신 커플링을 제공한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(1118)는 대응하는 유형의 전화선에 데이터 통신 연결을 제공하기 위하여 통합 서비스 디지털 네트워크(ISDN) 카드 또는 모뎀일 수 있다. 또 다른 예로서, 통신 인터페이스(118)는 호환 가능한 근거리 통신 네트워크(LAN)에 데이터 통신 연결을 제공하기 위하여 근거리 통신 네트워크(LAN) 카드일 수 있다. 무선 링크가 또한 구현될 수 있다. 임의의 이러한 구현에서, 통신 인터페이스(1118)는 다양한 유형의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림을 전달하는 전기, 전자기 또는 광학 신호를 송신하고 수신한다.

네트워크 링크(1120)는 전형적으로 데이터 통신을 하나 이상의 네트워크를 통해 다른 데이터 디바이스에 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(1120)는 로컬 네트워크(1122)를 통해 호스트 컴퓨터(124)로의 또는 인터넷 서비스 제공자(ISP)(1126)에 의해 운영되는 데이터 장비로의 연결을 제공할 수 있다. ISP(1126)는 결과적으로 월드와이드 패킷 데이터 통신 네트워크를 통해 데이터 통신 서비스를 제공하며, 이는 이제 일반적으로 "인터넷"(1128)으로 지칭된다. 로컬 네트워크(1122)와 인터넷(1128)은 모두 디지털 데이터 스트림을 전달하는 전기, 전자기 또는 광학 신호를 사용한다. 컴퓨터 시스템(1100)으로 또한 컴퓨터 시스템으로부터 디지털 데이터를 전달하는, 다양한 네트워크를 통한 신호 및 네트워크 링크(1120) 상의 그리고 통신 인터페이스(1118)를 통한 신호는 정보를 수송하는 반송파의 예시적인 형태이다.

컴퓨터 시스템(1100)은 네트워크(들), 네트워크 링크(1120) 및 통신 인터페이스(1118)를 통해, 프로그램 코드를 포함하는 메시지를 송신하고 데이터를 수신할 수 있다. 인터넷 예에서, 서버(1140)는 인터넷(1128), ISP(126), 로컬 네트워크(1122) 및 통신 인터페이스(1118)를 통하여 애플리케이션 프로그램에 대하여, 요청된 코드를 전송할 수 있다. 하나 이상의 실시예에 따르면, 하나의 이러한 다운로드된 애플리케이션은 예를 들어 본 명세서에 개시된 바와 같은 방법을 제공한다. 수신된 코드는 수신될 때 프로세서(1104)에 의해 실행될 수 있으며 및/또는 추후 실행을 위하여 저장 디바이스(1110) 또는 다른 비휘발성 저장부에 저장될 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 시스템(1100)은 반송파 형태의 애플리케이션 코드를 획득할 수 있다.

결론

예에서, 하나 이상의 피처를 포함하는 타겟에 입사되는 조명 빔-조명 빔은 타겟에 입사될 때 제1 편광을 포함하도록 구성됨-을 출력하도록 구성된 광학 시스템; 및 하나 이상의 피처에 의해 산란된 조명 빔의 적어도 일부분-조명 빔의 일부분은 제1 편광에 대해 직교하는 제2 편광을 포함함-을 나타내는 세기 데이터를 획득하도록, 세기 데이터에 기초하여 하나 이상의 피처의 각각의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성하도록, 그리고 제2 편광을 갖는 조명 빔의 일부분의 양에 기초하여 하나 이상의 피처와 연관된 관심 대상 매개변수의 측정을 결정하도록 구성된 이미징 시스템을 포함하는 검사 장치가 제공된다.

예에서, 검사 장치는 조명 빔이 제1 필터 구성 요소를 통과하여 타겟을 향하게 되도록 구성되고 배열되는 제1 필터 구성 요소-상기 제1 필터 구성 요소는 상기 조명 빔이 상기 타겟에 입사되기 전에 제1 편광으로 편광되게 함-; 및 조명 빔의 일부분을 받아들이도록 제1 필터 구성 요소에 대해 수직으로 구성되고 배열되며, 조명 빔의 일부분이 제2 편광으로 편광되게 하는 제2 필터 구성 요소를 더 포함한다.

예에서, 제1 필터 구성 요소는 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제1 세그먼트, 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제2 세그먼트, 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제3 세그먼트, 및 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제4 세그먼트를 포함하며; 제2 필터 구성 요소는 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제5 세그먼트, 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제6 세그먼트, 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제7 세그먼트, 및 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제8 세그먼트를 포함하고; 및 제1 필터 구성 요소와 제2 필터 구성 요소는, 제1 세그먼트를 통과하는 조명 빔과 관련된 방사선이 제8 세그먼트를 통과하고, 제2 세그먼트를 통과하는 조명 빔과 관련된 방사선이 제7 세그먼트를 통과하며, 제3 세그먼트를 통과하는 조명 빔과 관련된 방사선이 제6 세그먼트를 통과하고, 그리고 제4 세그먼트를 통과하는 조명 빔과 관련된 방사선이 제5 세그먼트를 통과하도록 배향된다.

예에서, 제1 필터 구성 요소 및 제2 필터 구성 요소는; s 및 p 편광 필터, H 및 V 편광 필터, 좌측 원형 및 우측 원형 편광 필터, 그리고 좌측 타원형 및 우측 타원형 편광 필터 중 하나를 포함하고 있다.

예에서, 제2 필터 구성 요소는 적어도 제1 세그먼트와 제2 세그먼트를 포함하며, 검사 장치는 제2 필터 구성 요소와 정렬 상태로 구성되고 배열된 웨지 요소를 더 포함하되, 웨지 요소는 웨지 요소 상의 제1 입자의 입사각에 대한 제1 각도로, 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제1 입자를 오프셋시키도록, 그리고 웨지 요소 상의 제2 입자의 입사각에 대한 제2 각도로, 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제2 입자를 오프셋시키도록 더 구성되고, 이미지 데이터에 의해 표현된 이미지는 제1 각도만큼 오프셋된 제1 입자를 나타내는 제1 스폿 및 제2 각도만큼 오프셋된 제2 입자를 나타내는 제2 스폿을 포함한다.

예에서, 이미지 데이터에 의해 표현되는 이미지는 이미지 내의 4개의 스폿(spot)을 포함하되, 4개의 스폿은 서로로부터 각각 오프셋되고, 제1 세그먼트, 제2 세그먼트, 제3 세그먼트 및 제4 세그먼트의 각각을 통과하고 하나 이상의 피처에서 산란되는 조명 빔; 및 제5 세그먼트, 제6 세그먼트, 제7 세그먼트 및 제8 세그먼트 중 대응하는 하나를 통과하는 조명 빔의 일부분을 나타낸다.

예에서, 검사 장치는 제1 편광 구성을 갖는 제1 필터 구성 요소; 및 제2 편광 구성을 갖는 제2 필터 구성 요소를 더 포함하며, 제2 편광 구성은 제1 편광 구성에 직교한다.

예에서, 제1 필터 구성 요소는 제1 반분 및 제1 반분과 비교하여 제1 필터 구성 요소의 중심에 대하여 점 대칭인 제2 반분을 포함하며, 제2 필터 구성 요소는 제3 반분 및 제3 반분과 비교하여 제2 필터 구성 요소의 중심에 대하여 점 대칭인 제4 반분을 포함한다.

예에서, 제1 필터 구성 요소는 실질적으로 원형이며 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함한다; 제2 필터 구성 요소는 실질적으로 원형이고 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함한다; 제1 편광 구성은 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각을 포함하고 제1 편광과 제2 편광 중 하나에서 4개의 동일한 크기의 세그먼트 중 하나를 통과하는 광을 편광시키도록 작동 가능하며, 따라서 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 편광의 각각은 제1 필터 구성 요소의 성분의 중심에 대해 점 대칭이다; 그리고 제2 편광 구성은 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각을 포함하고 제1 편광과 제2 편광 중 하나에서 4개의 동일한 크기의 세그먼트 중 하나를 통과하는 광을 편광시키도록 작동 가능하며, 따라서 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 편광의 각각은 제2 필터 구성 요소의 성분의 중심에 대해 점 대칭이며 제1 필터 구성 요소의 대응 세그먼트에 직교한다.

예에서, 방법에 제공된다. 본 방법은 광학 시스템으로부터 조명 빔을 출력하여 하나 이상의 피처를 포함하는 타겟에 입사시키는 것; 제1 필터 구성 요소를 사용하여 제1 편광을 조명 빔에 적용하는 것; 제1 필터 구성 요소에 대해 직교하여 위치된 제2 필터 구성 요소를 이용하여, 하나 이상의 피처에서 산란되는 조명 빔의 적어도 일부분에 제2 편광을 적용하는 것; 이미징 시스템에 의하여, 조명 빔의 적어도 일부분을 나타내는 세기 데이터를 획득하는 것; 세기 데이터에 기초하여 하나 이상의 피처의 각각의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성하는 것; 및 제2 편광을 갖는 조명 빔의 일부분의 양에 기초하여 하나 이상의 피처와 연관된 관심 대상 매개변수의 측정을 결정하는 것을 포함한다.

예에서, 제1 편광을 적용하는 것은 타겟에 입사하기 전에 조명 빔이 제1 편광으로 편광되게 하는 것을 포함하며; 그리고 제2 편광을 적용하는 것은 이미징 시스템에 의해 받아들여지기 전에 조명 빔의 일부분이 제2 편광으로 편광되게 하는 것을 포함한다

예에서, 제2 편광을 적용하는 것은 제1 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과한 조명 빔과 관련된 방사선이 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것; 제1 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과한 조명 빔과 관련된 방사선이 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것; 제1 필터 구성 요소의 제3 세그먼트를 통과한 조명 빔과 관련된 방사선이 제2 필터 구성 요소의 제3 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것; 및 제1 필터 구성 요소의 제4 세그먼트를 통과한 조명 빔과 관련된 방사선이 제2 필터 구성 요소의 제4 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것을 포함하며, 여기서 제1 필터 구성 요소의 제1 세그먼트, 제1 필터 구성 요소의 제4 세그먼트, 제2 필터 구성 요소의 제3 세그먼트, 및 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트는 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성되며, 제1 필터 구성 요소의 제2 세그먼트, 제1 필터 구성 요소의 제3 세그먼트, 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트 및 제2 필터 구성 요소의 제4 세그먼트는 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성되고, 제2 편광은 제1 편광에 대해 직교한다.

예에서, 본 방법은 세기 데이터가 획득되기 전에 그리고 제2 필터 구성 요소와 정렬 상태로 구성되고 배열된 웨지 요소를 통하여, 웨지 요소 상의 제1 입자의 입사각에 대해 제1 각도로, 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제1 입자를 오프셋시키는 것; 및 웨지 요소 상의 제2 입자의 입사각에 대해 제2 각도로 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제2 입자를 오프셋시키는 것을 더 포함하며, 여기서, 이미지 데이터에 의해 표현된 이미지는 제1 각도만큼 오프셋된 제1 입자를 나타내는 제1 스폿 및 제2 각도만큼 오프셋된 제2 입자를 나타내는 제2 스폿을 포함한다.

예에서, 이미지 데이터를 생성하는 것은 이미지 내에서 4개의 스폿을 생성하는 것을 포함하되, 4개의 스폿은 서로로부터 각각 오프셋되고, 제1 필터 구성 요소의 제1 세그먼트, 제1 필터 구성 요소의 제2 세그먼트, 제1 필터 구성 요소의 제3 세그먼트, 및 제1 필터 구성 요소의 제4 세그먼트의 각각을 통과하고 하나 이상의 피처에서 산란되는 조명 빔; 및 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트, 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트, 제2 필터 구성 요소의 제3 세그먼트, 및 제2 필터 구성 요소의 제4 세그먼트 중 하나를 통과하는 조명 빔의 일부분을 나타낸다.

예에서, 시스템에 제공된다. 본 시스템은 조명 빔을 출력하도록 구성된 광학 시스템; 조명 빔을 받아들이고 제1 편광을 조명 빔에 적용하도록 구성되어 조명 빔이 통과한 후 조명 빔이 제1 편광으로 편광되도록 하는 제1 필터 구성 요소; 하나 이상의 피처를 포함하며, 제1 편광을 갖는 조명 빔이 입사되는 타겟-하나 이상의 피처에 의하여 산란되는 조명 빔의 적어도 일부분은 제1 편광에 대해 직교하는 제2 편광을 포함함-; 및 제2 편광을 포함하는 조명 빔의 일부분을 받아들이도록 구성된 제2 필터 구성 요소를 포함하며, 제2 필터 구성 요소는 제2 편광을 조명 빔의 일부분에 적용하도록 구성되어 제2 필터 구성 요소를 통과한 후 조명 빔의 나머지 부분은 제2 편광을 갖는 조명 빔의 나머지 부분의 양과 관련되고 하나 이상의 피처와 관련된 관심 대상 매개변수를 나타낸다.

예에서, 제1 필터 구성 요소는 적어도 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제1 세그먼트, 및 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제2 세그먼트를 포함하며; 제2 필터 구성 요소는 적어도 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제3 세그먼트 및 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제4 세그먼트를 포함하고, 제1 편광은 제2 편광에 대해 직교한다.

예에서, 제1 필터 구성 요소는 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 각각 구성된 제1 세그먼트와 제2 세그먼트, 및 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 각각 구성된 제3 세그먼트와 제4 세그먼트를 포함하며; 또한 제2 필터 구성 요소는 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 각각 구성된 제5 세그먼트와 제6 세그먼트, 및 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 각각 구성된 제7 세그먼트와 제8 세그먼트를 포함하고, 제1 편광은 제2 편광에 대해 직교한다.

예에서, 시스템은 제2 필터 구성 요소와 정렬 상태로 구성되고 배열된 웨지 요소를 더 포함하며, 웨지 요소는 웨지 요소 상의 제1 입자의 입사각에 대해 제1 각도로 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제1 입자를 오프셋하도록, 그리고 웨지 요소 상의 제2 입자의 입사각에 대해 제2 각도로 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제2 입자를 오프셋하도록 구성되며, 이미지 데이터에 의하여 표현된 이미지는 제1 각도만큼 오프셋된 제1 입자를 나타내는 제1 스폿 및 제2 각도만큼 오프셋된 제2 입자를 나타내는 제2 스폿을 포함한다.

예에서, 제1 필터 구성 요소는 실질적으로 원형이고 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함하며; 제2 필터 구성 요소는 실질적으로 원형이고 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함하고; 제1 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각은 제1 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트 중 대응하는 하나를 통과하는 광을 제1 편광과 제2 편광 중 하나로 편광시키도록 구성되어 제1 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각의 편광이 제1 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이며; 그리고 제2 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각은 제2 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트 중 대응하는 하나를 통과하는 광을 제1 편광과 제2 편광 중 하나로 편광시키도록 구성되어 제2 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각이 제2 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이고 제1 필터 구성 요소의 대응하는 세그먼트에 대해 직교한다.

본 발명에 따른 추가 실시예가 하기의 번호가 부여된 항목에서 설명된다:

1. 검사 장치는,

하나 이상의 피처를 포함하는 타겟에 입사되는 조명 빔-상기 조명 빔은 타겟에 입사될 때 제1 편광을 포함하도록 구성됨-을 출력하도록 구성된 광학 시스템; 및

하나 이상의 피처에 의해 산란된 상기 조명 빔의 적어도 일부분-조명 빔의 일부분은 제1 편광에 대해 직교하는 제2 편광을 포함함-을 나타내는 세기 데이터를 획득하도록,

세기 데이터에 기초하여 하나 이상의 피처의 각각의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성하도록, 그리고

제2 편광을 갖는 상기 조명 빔의 일부분의 양에 기초하여 하나 이상의 피처와 연관된 관심 대상 매개변수의 측정을 결정하도록 구성된 이미징 시스템을 포함한다.

2. 항목 1의 검사 장치는,

조명 빔이 제1 필터 구성 요소를 통과하여 타겟을 향하게 되도록 구성되고 배열되는 제1 필터 구성 요소- 제1 필터 구성 요소는 조명 빔이 타겟에 입사되기 전에 제1 편광으로 편광되게 함-; 및

조명 빔의 일부분을 받아들이도록 제1 필터 구성 요소에 대해 수직으로 구성되고 배열되며, 조명 빔의 일부분이 제2 편광으로 편광되게 하는 제2 필터 구성 요소를 더 포함한다.

3. 항목 2의 검사 장치에서,

제1 필터 구성 요소는 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제1 세그먼트, 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제2 세그먼트, 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제3 세그먼트, 및 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제4 세그먼트를 포함하며;

제2 필터 구성 요소는 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제5 세그먼트, 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제6 세그먼트, 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제7 세그먼트, 및 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제8 세그먼트를 포함하고;

제1 필터 구성 요소와 제2 필터 구성 요소는, 제1 세그먼트를 통과하는 조명 빔과 관련된 방사선이 제8 세그먼트를 통과하고, 제2 세그먼트를 통과하는 조명 빔과 관련된 방사선이 제7 세그먼트를 통과하며, 제3 세그먼트를 통과하는 조명 빔과 관련된 방사선이 제6 세그먼트를 통과하고, 그리고 제4 세그먼트를 통과하는 조명 빔과 관련된 방사선이 제5 세그먼트를 통과하도록 배향된다.

4. 항목 3의 검사 장치에서, 제1 필터 구성 요소 및 제2 필터 구성 요소는; s 및 p 편광 필터, H 및 V 편광 필터, 좌측 원형 및 우측 원형 편광 필터, 그리고 좌측 타원형 및 우측 타원형 편광 필터 중 하나를 포함한다.

5. 항목 2의 검사 장치에서, 제2 필터 구성 요소는 적어도 제1 세그먼트와 제2 세그먼트를 포함하며,

검사 장치는 제2 필터 구성 요소와 정렬 상태로 구성되고 배열된 웨지 요소를 더 포함하고, 웨지 요소는

웨지 요소 상의 제1 입자의 입사각에 대한 제1 각도에서 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제1 입자를 오프셋시키도록, 그리고

웨지 요소 상의 제2 입자의 입사각에 대한 제2 각도에서 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제2 입자를 오프셋시키도록 더 구성되고,

이미지 데이터에 의해 표현된 이미지는 제1 각도만큼 오프셋된 제1 입자를 나타내는 제1 스폿 및 제2 각도만큼 오프셋된 제2 입자를 나타내는 제2 스폿을 포함한다.

6. 항목 5의 검사 장치에서, 이미지 데이터에 의해 표현되는 이미지는 이미지 내의 4개의 스폿을 포함하되, 4개의 스폿은 서로로부터 각각 오프셋되고:

제1 세그먼트, 제2 세그먼트, 제3 세그먼트 및 제4 세그먼트의 각각을 통과하고 하나 이상의 피처에서 산란되는 조명 빔; 및

제5 세그먼트, 제6 세그먼트, 제7 세그먼트 및 제8 세그먼트 중 대응하는 하나를 통과하는 조명 빔의 일부분을 나타낸다.

7. 항목 1의 검사 장치는,

제1 편광 구성을 갖는 제1 필터 구성 요소; 및

제2 편광 구성을 갖는 제2 필터 구성 요소를 더 포함하며,

제2 편광 구성은 제1 편광 구성에 대해 직교한다.

8. 항목 7의 검사 장치에서,

제1 필터 구성 요소는 제1 반분 및 제2 반분을 포함하며, 제2 반분은 제1 반분과 비교하여 제1 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이고; 및

제2 필터 구성 요소는 제3 반분 및 제4 반분을 포함하며, 제4 반분은 제3 반분과 비교하여 제2 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이다.

9. 항목 7의 검사 장치에서,

제1 필터 구성 요소는 실질적으로 원형이고 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함하며;

제2 필터 구성 요소는 실질적으로 원형이고 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함하고;

제1 편광 구성은 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각을 포함하며 제1 편광과 제2 편광 중 하나에서 4개의 동일한 크기의 세그먼트 중 하나를 통과하는 광을 편광시키도록 작동 가능하여, 상기 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각의 편광이 제1 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이며; 및

제2 편광 구성은 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각을 포함하며 제1 편광과 상기 제2 편광 중 하나에서 4개의 동일한 크기의 세그먼트 중 하나를 통과하는 광을 편광시키도록 작동 가능하여, 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각의 편광이 상기 제2 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이고 제1 필터 구성 요소의 대응하는 세그먼트에 대해 직교한다.

10. 본 방법은,

광학 시스템으로부터 조명 빔을 출력하여 하나 이상의 피처를 포함하는 타겟에 입사시키는 것;

제1 필터 구성 요소를 사용하여 제1 편광을 조명 빔에 적용하는 것;

제1 필터 구성 요소에 대해 직교하여 위치된 제2 필터 구성 요소를 이용하여, 하나 이상의 피처에서 산란되는 조명 빔의 적어도 일부분에 제2 편광을 적용하는 것;

이미징 시스템에 의하여, 조명 빔의 적어도 일부분을 나타내는 세기 데이터를 획득하는 것;

세기 데이터에 기초하여 하나 이상의 피처의 각각의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성하는 것; 및

제2 편광을 갖는 조명 빔의 일부분의 양에 기초하여 하나 이상의 피처와 연관된 관심 대상 매개변수의 측정을 결정하는 것을 포함한다.

11. 항목 10의 방법에서,

제1 편광을 적용하는 것은 타겟에 입사하기 전에 조명 빔이 제1 편광으로 편광되게 하는 것을 포함하며; 그리고

제2 편광을 적용하는 것은 이미징 시스템에 의해 받아들여지기 전에 상기 조명 빔의 일부분이 제2 편광으로 편광되게 하는 것을 포함한다.

12. 항목 10의 방법에서, 제2 편광을 적용하는 것은,

제1 필터 구성 요소의 상기 제1 세그먼트를 통과한 조명 빔과 관련된 방사선이 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것;

제1 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과한 조명 빔과 관련된 방사선이 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것;

제1 필터 구성 요소의 제3 세그먼트를 통과한 조명 빔과 관련된 방사선이 제2 필터 구성 요소의 제3 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것; 및

제1 필터 구성 요소의 제4 세그먼트를 통과한 조명 빔과 관련된 방사선이 제2 필터 구성 요소의 제4 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것을 포함하며,

제1 필터 구성 요소의 제1 세그먼트, 제1 필터 구성 요소의 제4 세그먼트, 제2 필터 구성 요소의 제3 세그먼트, 및 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트는 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성되며,

제1 필터 구성 요소의 제2 세그먼트, 제1 필터 구성 요소의 제3 세그먼트, 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트 및 제2 필터 구성 요소의 제4 세그먼트는 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성되고, 제2 편광은 제1 편광에 대해 직교한다.

13. 항목 10의 방법은,

데이터가 획득되기 전에 그리고 제2 필터 구성 요소와 정렬 상태로 구성되고 배열된 웨지 요소를 통하여, 웨지 요소 상의 제1 입자의 입사각에 대해 제1 각도로, 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제1 입자를 오프셋시키는 것; 및

웨지 요소 상의 제2 입자의 입사각에 대해 제2 각도로, 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과하는 상기 조명 빔의 일부분의 제2 입자를 오프셋시키는 것을 더 포함하며,

여기서, 이미지 데이터에 의해 표현된 이미지는 제1 각도만큼 오프셋된 제1 입자를 나타내는 제1 스폿 및 제2 각도만큼 오프셋된 제2 입자를 나타내는 제2 스폿을 포함한다.

14. 항목 13의 방법에서, 이미지 데이터를 생성하는 것은 이미지 내에서 4개의 스폿을 생성하는 것을 포함하되, 4개의 스폿은 서로로부터 각각 오프셋되고:

제1 필터 구성 요소의 제1 세그먼트, 제1 필터 구성 요소의 제2 세그먼트, 제1 필터 구성 요소의 제3 세그먼트, 및 제1 필터 구성 요소의 제4 세그먼트의 각각을 통과하고 하나 이상의 피처에서 산란되는 조명 빔; 및

제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트, 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트, 제2 필터 구성 요소의 상기 제3 세그먼트, 및 제2 필터 구성 요소의 제4 세그먼트 중 하나를 통과하는 조명 빔의 일부분;

을 나타낸다.

15. 시스템은,

조명 빔을 출력하도록 구성된 광학 시스템; 및

조명 빔을 받아들이고 제1 편광을 조명 빔에 적용하도록 구성되어 조명 빔이 통과한 후 조명 빔이 제1 편광으로 편광되도록 하는 제1 필터 구성 요소;

하나 이상의 피처를 포함하며, 제1 편광을 갖는 조명 빔이 입사되는 타겟-하나 이상의 피처에 의하여 산란되는 조명 빔의 적어도 일부분은 제1 편광에 대해 직교하는 제2 편광을 가짐-; 및

제2 편광을 포함하는 조명 빔의 일부분을 받아들이도록 구성된 제2 필터 구성 요소를 포함하며,

제2 필터 구성 요소는 제2 편광을 조명 빔의 일부분에 적용하도록 구성되어 제2 필터 구성 요소를 통과한 후 조명 빔의 나머지 부분은 제2 편광을 갖는 조명 빔의 나머지 부분의 양과 관련되고 하나 이상의 피처와 관련된 관심 대상 매개변수를 나타낸다.

16. 항목 15의 광학 시스템에서,

제1 필터 구성 요소는 적어도 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제1 세그먼트, 및 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제2 세그먼트를 포함하며; 그리고

제2 필터 구성 요소는 적어도 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제3 세그먼트 및 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제4 세그먼트를 포함하고,

제1 편광은 제2 편광에 대해 직교한다.

17. 항목 15의 광학 시스템에서,

제1 필터 구성 요소는,

제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 각각 구성된 제1 세그먼트와 제2 세그먼트, 및

제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 각각 구성된 제3 세그먼트와 제4 세그먼트를 포함하며;

제2 필터 구성 요소는,

제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 각각 구성된 제5 세그먼트와 제6 세그먼트; 및,

제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 각각 구성된 제7 세그먼트와 제8 세그먼트를 포함하며,

제1 편광은 제2 편광에 대해 직교한다.

18. 항목 15의 광학 시스템에서,

제1 필터 구성 요소의 각 지점이 제1 필터 구성 요소의 중심에 대하여 제1 필터 구성 요소의 대칭점에 대해 직교하는 편광을 갖도록 제1 필터 구성 요소는 절반으로 분할되며;

제2 필터 구성 요소의 각 지점이 제2 필터 구성 요소의 중심에 대하여 제2필터 구성 요소의 대칭점에 대해 직교하는 편광 및 제1 필터 구성 요소 상의 대응하는 지점의 직교 편광을 갖도록 제2 필터 구성 요소는 절반으로 분할된다.

19. 항목 15의 광학 시스템은,

제2 필터 구성 요소와 정렬 상태로 구성되고 배열된 웨지 요소를 더 포함하며, 웨지 요소는

웨지 요소 상의 제1 입자의 입사각에 대해 제1 각도로 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제1 입자를 오프셋하도록, 그리고

웨지 요소 상의 제2 입자의 입사각에 대해 제2 각도로 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과하는 조명 빔의 일부분의 제2 입자를 오프셋하도록 구성되며,

이미지 데이터에 의하여 표현된 이미지는 제1 각도만큼 오프셋된 제1 입자를 나타내는 제1 스폿 및 제2 각도만큼 오프셋된 제2 입자를 나타내는 제2 스폿을 포함한다.

20. 항목 15의 광학 시스템에서,

제1 필터 구성 요소는 실질적으로 원형이고 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함하며;

제2 필터 구성 요소는 실질적으로 원형이고 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함하고;

제1 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트 각각은 제1 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트 중 대응하는 하나를 통과하는 광을 제1 편광과 제2 편광 중 하나로 편광시켜 제1 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각의 편광이 제1 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이고; 그리고

제2 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트 각각은 제2 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트 중 대응하는 하나를 통과하는 광을 제1 편광과 제2 편광 중 하나로 편광시켜 제2 필터 구성 요소의 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각은 제2 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이고 제1 필터 구성 요소의 대응하는 세그먼트의 반대이다.

광학 리소그래피의 맥락에서 본 발명의 실시예의 사용에 대해 위에서 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 본 발명은 다른 적용, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며 또한 문맥이 허용하는 경우에 광학 리소그래피에 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피는 기판에 생성된 패턴을 한정한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 공급되는 레지스트의 층으로 가압될 수 있으며, 그 결과 레지스트는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이들의 조합이 가해짐으로서 경화된다. 레지스트가 경화된 후, 패터닝 디바이스는 레지스트 밖으로 이동되고, 레지스트에 패턴을 남긴다.

본 명세서에서 사용된 용어 "방사선" 및 "빔"은 (예를 들어, 약 365, 355, 248, 193, 157 또는 126㎚의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선 및 (예를 들어, 약 5 내지 20㎚ 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV) 방사선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는, 모든 유형의 전자기 방사선을 포함하고 있다.

문맥 상 허용되는 경우, 용어 "렌즈"는 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성 요소를 포함하는, 다양한 유형의 광학 구성 요소 중 임의의 하나 또는 조합을 지칭할 수 있다.

본 발명의 폭과 범위는 위에서 설명된 예시적인 실시예들 중 임의의 것에 의하여 제한되어서는 안되며, 다음의 청구범위 및 그의 균등물에 따라서만 한정되어야 한다.

Claims (14)

1. 검사 장치에 있어서,
   하나 이상의 피처를 포함하는 타겟에 입사되는 조명 빔-상기 조명 빔은 타겟에 입사될 때 제1 편광을 포함하도록 구성됨-을 출력하도록 구성된 광학 시스템; 및
   이미징 시스템을 포함하되, 상기 이미징 시스템은:
   상기 하나 이상의 피처에 의해 산란된 상기 조명 빔의 적어도 일부분-상기 조명 빔의 일부분은 상기 제1 편광에 대해 직교하는 제2 편광을 포함함-을 나타내는 세기 데이터를 획득하도록,
   세기 데이터에 기초하여 상기 하나 이상의 피처의 각각의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성하도록, 그리고
   상기 제2 편광을 갖는 상기 조명 빔의 일부분의 양에 기초하여 상기 하나 이상의 피처와 연관된 관심 대상 매개변수의 측정을 결정하도록 구성되는 검사 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 조명 빔이 제1 필터 구성 요소를 통과하여 상기 타겟을 향하게 되도록 구성되고 배열되는 제1 필터 구성 요소 - 상기 제1 필터 구성 요소는 상기 조명 빔이 상기 타겟에 입사되기 전에 제1 편광으로 편광되게 함 -; 및
   상기 조명 빔의 일부분을 받아들이도록 제1 필터 구성 요소에 대해 수직으로 구성되고 배열되며, 상기 조명 빔의 일부분이 상기 제2 편광으로 편광되게 하는 제2 필터 구성 요소를 더 포함하는 검사 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 필터 구성 요소는 상기 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제1 세그먼트, 상기 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제2 세그먼트, 상기 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제3 세그먼트, 및 상기 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제4 세그먼트를 포함하며;
   상기 제2 필터 구성 요소는 상기 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제5 세그먼트, 상기 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제6 세그먼트, 상기 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제7 세그먼트, 및 상기 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성된 제8 세그먼트를 포함하고; 그리고
   상기 제1 필터 구성 요소와 상기 제2 필터 구성 요소는, 상기 제1 세그먼트를 통과하는 상기 조명 빔과 관련된 방사선이 상기 제8 세그먼트를 통과하고, 상기 제2 세그먼트를 통과하는 상기 조명 빔과 관련된 방사선이 상기 제7 세그먼트를 통과하며, 상기 제3 세그먼트를 통과하는 상기 조명 빔과 관련된 방사선이 상기 제6 세그먼트를 통과하고, 그리고 상기 제4 세그먼트를 통과하는 상기 조명 빔과 관련된 방사선이 상기 제5 세그먼트를 통과하도록 배향된 검사 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 필터 구성 요소 및 상기 제2 필터 구성 요소는; s 및 p 편광 필터, H 및 V 편광 필터, 좌측 원형 및 우측 원형 편광 필터, 그리고 좌측 타원형 및 우측 타원형 편광 필터 중 하나를 포함하는 검사 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 제2 필터 구성 요소는 적어도 제1 세그먼트와 제2 세그먼트를 포함하며, 상기 검사 장치는 상기 제2 필터 구성 요소와 정렬 상태로 구성되고 배열된 웨지 요소를 더 포함하며, 상기 웨지 요소는
   상기 웨지 요소 상의 제1 입자의 입사각에 대한 제1 각도로, 상기 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 상기 조명 빔의 일부분의 제1 입자를 오프셋시키도록, 그리고
   상기 웨지 요소 상의 제2 입자의 입사각에 대한 제2 각도로, 상기 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과하는 상기 조명 빔의 일부분의 제2 입자를 오프셋시키도록 더 구성되고,
   상기 이미지 데이터에 의해 표현된 상기 이미지는 상기 제1 각도만큼 오프셋된 상기 제1 입자를 나타내는 제1 스폿 및 상기 제2 각도만큼 오프셋된 상기 제2 입자를 나타내는 제2 스폿을 포함하는 검사 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 이미지 데이터에 의해 표현되는 상기 이미지는 이미지 내의 4개의 스폿을 포함하되, 상기 4개의 스폿은 서로로부터 각각 오프셋되고:
   상기 제1 세그먼트, 제2 세그먼트, 제3 세그먼트 및 제4 세그먼트의 각각을 통과하고 상기 하나 이상의 피처에서 산란되는 상기 조명 빔; 및
   상기 제5 세그먼트, 제6 세그먼트, 제7 세그먼트 및 제8 세그먼트 중 대응하는 하나를 통과하는 상기 조명 빔의 일부분을 나타내는, 검사 장치.
7. 제1항에 있어서,
   제1 편광 구성을 갖는 제1 필터 구성 요소; 및
   제2 편광 구성을 갖는 제2 필터 구성 요소를 더 포함하며,
   상기 제2 편광 구성은 상기 제1 편광 구성에 대해 직교하는 검사 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 필터 구성 요소는 제1 반분(half) 및 제2 반분을 포함하며, 상기 제2 반분은 상기 제1 반분과 비교하여 상기 제1 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이고; 및
   상기 제2 필터 구성 요소는 제3 반분 및 제4 반분을 포함하며, 상기 제4 반분은 상기 제3 반분과 비교하여 상기 제2 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭인 검사 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제1 필터 구성 요소는 실질적으로 원형이고 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함하며;
   상기 제2 필터 구성 요소는 실질적으로 원형이고 4개의 동일한 크기의 세그먼트를 포함하고;
   상기 제1 편광 구성은 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각을 포함하며 상기 제1 편광과 상기 제2 편광 중 하나에서 4개의 동일한 크기의 세그먼트 중 하나를 통과하는 광을 편광시키도록 작동 가능하여, 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각의 편광이 상기 제1 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이며;
   상기 제2 편광 구성은 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각을 포함하며 상기 제1 편광과 상기 제2 편광 중 하나에서 4개의 동일한 크기의 세그먼트 중 하나를 통과하는 광을 편광시키도록 작동 가능하여, 4개의 동일한 크기의 세그먼트의 각각의 편광이 상기 제2 필터 구성 요소의 중심에 대해 점 대칭이고 상기 제1 필터 구성 요소의 대응하는 세그먼트에 대해 직교하는 검사 장치.
10. 광학 시스템으로부터 조명 빔을 출력하여 하나 이상의 피처를 포함하는 타겟에 입사시키는 것;
    제1 필터 구성 요소를 사용하여 제1 편광을 상기 조명 빔에 적용하는 것;
    상기 제1 필터 구성 요소에 대해 직교하여 위치된 제2 필터 구성 요소를 이용하여, 상기 하나 이상의 피처에서 산란되는 상기 조명 빔의 적어도 일부분에 제2 편광을 적용하는 것;
    이미징 시스템에 의하여, 상기 조명 빔의 적어도 일부분을 나타내는 세기 데이터를 획득하는 것;
    상기 세기 데이터에 기초하여 상기 하나 이상의 피처의 각각의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 생성하는 것; 및
    상기 제2 편광을 갖는 상기 조명 빔의 일부분의 양에 기초하여 상기 하나 이상의 피처와 연관된 관심 대상 매개변수의 측정을 결정하는 것을 포함하는 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 편광을 적용하는 것은 상기 타겟에 입사하기 전에 상기 조명 빔이 상기 제1 편광으로 편광되게 하는 것을 포함하며; 그리고
    상기 제2 편광을 적용하는 것은 상기 이미징 시스템에 의해 받아들여지기 전에 상기 조명 빔의 일부분이 상기 제2 편광으로 편광되게 하는 것을 포함하는 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 제2 편광을 적용하는 것은,
    상기 제1 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과한 상기 조명 빔과 관련된 방사선이 상기 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것;
    상기 제1 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과한 상기 조명 빔과 관련된 방사선이 상기 제2 필터 구성 요소의 제2 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것;
    상기 제1 필터 구성 요소의 제3 세그먼트를 통과한 상기 조명 빔과 관련된 방사선이 상기 제2 필터 구성 요소의 제3 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것; 및
    상기 제1 필터 구성 요소의 제4 세그먼트를 통과한 상기 조명 빔과 관련된 방사선이 상기 제2 필터 구성 요소의 제4 세그먼트를 통과하는 것을 용이하게 하는 것을 포함하며,
    상기 제1 필터 구성 요소의 상기 제1 세그먼트, 상기 제1 필터 구성 요소의 상기 제4 세그먼트, 상기 제2 필터 구성 요소의 상기 제3 세그먼트, 및 상기 제2 필터 구성 요소의 상기 제2 세그먼트는 상기 제1 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성되며,
    상기 제1 필터 구성 요소의 상기 제2 세그먼트, 상기 제1 필터 구성 요소의 상기 제3 세그먼트, 상기 제2 필터 구성 요소의 상기 제1 세그먼트 및 제2 필터 구성 요소의 상기 제4 세그먼트는 상기 제2 편광을 갖게끔 광을 편광시키도록 구성되고, 상기 제2 편광은 상기 제1 편광에 대해 직교하는 방법.
13. 제10항에 있어서,
    세기 데이터가 획득되기 전에 그리고 제2 필터 구성 요소와 정렬 상태로 구성되고 배열된 웨지 요소를 통하여, 웨지 요소 상의 제1 입자의 입사각에 대해 제1 각도로, 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트를 통과하는 상기 조명 빔의 일부분의 제1 입자를 오프셋시키는 것; 및
    상기 웨지 요소 상의 제2 입자의 입사각에 대해 제2 각도로, 상기 제2 필터 구성 요소의 상기 제2 세그먼트를 통과하는 상기 조명 빔의 일부분의 상기 제2 입자를 오프셋시키는 것을 더 포함하며,
    상기 이미지 데이터에 의해 표현된 상기 이미지는 제1 각도만큼 오프셋된 상기 제1 입자를 나타내는 제1 스폿 및 상기 제2 각도만큼 오프셋된 상기 제2 입자를 나타내는 제2 스폿을 포함하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 이미지 데이터를 생성하는 것은 이미지 내에서 4개의 스폿을 생성하는 것을 포함하되, 4개의 스폿은 서로로부터 각각 오프셋되며:
    상기 제1 필터 구성 요소의 제1 세그먼트, 상기 제1 필터 구성 요소의 제2 세그먼트, 상기 제1 필터 구성 요소의 제3 세그먼트, 및 상기 제1 필터 구성 요소의 제4 세그먼트의 각각을 통과하고 상기 하나 이상의 피처에서 산란되는 상기 조명 빔; 및
    상기 제2 필터 구성 요소의 제1 세그먼트, 상기 제2 필터 구성 요소의 상기 제2 세그먼트, 상기 제2 필터 구성 요소의 상기 제3 세그먼트, 및 상기 제2 필터 구성 요소의 상기 제4 세그먼트 중 하나를 통과하는 상기 조명 빔의 일부분;을
    나타내는 방법.

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