KR20210069116A - 비대칭 수차의 추정 - Google Patents

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Abstract

독립적으로 또는 계측 오버레이 추정과 함께 비대칭 수차의 효과를 추정하는 계측 타겟, 타겟 설계 방법 및 계측 측정 방법이 제공된다. 타겟은 동일한 조대 피치(coarse pitch), 동일한 1:1 라인 대 공간 비를 가지며 동일한 미세 피치(fine pitch)에서 미세 요소로 세그먼트화된 하나 이상의 세그먼트화된 주기적 구조물 쌍을 포함하며, 세그먼트화된 주기적 구조물은 그 중 하나에 그 대응하는 미세 요소 중 적어도 하나가 결여되어 있고 그리고/또는 그 중 하나가 미세 피치의 배수로 서로 분리되는 미세 요소의 두 그룹을 포함한다는 점에서 서로 다르다. 누락된 요소(들) 및/또는 중앙 간극은 대응하는 세그먼트화된 주기적 구조물의 측정으로부터 수차 효과의 추정을 유도할 수 있다. 미세 피치는 대응 층의 디바이스 미세 피치에 대응하도록 선택될 수 있다.

Description

비대칭 수차의 추정
본 발명은 반도체 계측 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 비대칭 수차를 추정하고 감소시키는 것에 관한 것이다.
계측 측정은 타겟 층들(target layers) 간의 오버레이와 같은 다양한 계측 메트릭(metrology metrics)을 측정하기 위해 다양한 타겟을 활용한다. 다양한 수차는 반도체 디바이스의 인쇄 정확도와 계측 타겟의 측정 정확도에 영향을 준다.
본 발명의 초기 이해를 제공하는 간단한 요약이 이하에서 제시된다. 이 요약은 핵심적 요소들을 필연적으로 식별하지 않고는 발명의 범위를 제한하지 않으며, 단순히 하기 설명에 대한 서문으로서 소용된다.
본 발명의 한 양상은, 동일한 조대 피치(coarse pitch), 1:1의 동일한 라인 대 공간(line to space; L:S) 비를 가지며 동일한 미세 피치(fine pitch)에서 미세 요소들로 세그먼트화된 적어도 두 개의 세그먼트화된 주기적 구조물들(segmented periodic structures)을 포함하는 계측 타겟을 제공하고, 세그먼트화된 주기적 구조물들은 이들 중 하나에 그 대응하는 미세 요소들 중 적어도 하나가 결여되어 있고 그리고/또는 이들 중 하나가 미세 피치의 배수로 서로 분리되는 미세 요소들의 두 그룹을 포함한다는 점에서 서로 다르다.
본 발명의 이러한, 추가적인 그리고/또는 다른 양상 및/또는 장점은 이하의 상세한 설명에서 제시되고; 아마도 상세한 설명으로부터 추론될 수 있고, 그리고/또는 본 발명의 실시에 의해 학습 가능할 것이다.
이제, 발명의 실시예의 더 나은 이해를 위해 그리고 본 발명의 실시예가 어떻게 실시될 수도 있는지를 나타내기 위해, 동일한 도면 부호가 대응하는 요소 또는 섹션을 전체에 걸쳐 지정하는 첨부의 도면을 단지 예로서 참조할 것이다.
첨부한 도면들에서:
도 1 및 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 계측 타겟 또는 그 일부분의 고수준 개략도이다.
도 3은, 본 발명의 일부 실시예에 따른 계측 타겟의 고수준 개략도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일부 실시예에 따라 각각 요소(들)가 누락되거나 누락되지 않은 세그먼트화된 주기적 구조물의 고수준 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 방법을 도시한 고수준 흐름도이다.
이하의 설명에서, 본 발명의 각종 양상들을 설명한다. 설명의 목적상, 특정 구성 및 세부 사항들이 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나 본 발명은 여기에서 제시되는 구체적인 세부 사항 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게는 또한 명백할 것이다. 더 나아가, 잘 알려진 특징들은 본 발명을 불명료하게 하지 않도록 생략되거나 단순화될 수 있다. 도면을 구체적으로 참조함에 있어서, 도시된 세부 사항들은 단지 예이고 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것이며, 발명의 원리 및 개념적 양상의 설명을 가장 유용하고 쉽게 이해할 수 있는 것으로 생각되는 것을 제공하기 위해 제시된다는 점에 주목한다. 이 점에서, 발명의 기본적인 이해에 필요한 것 이상으로 발명의 구조적 세부 사항을 자세히 도시하지 않고, 도면과 함께하는 설명은 발명의 몇 가지 형태가 실제로 어떻게 구체화되는지 당업자에게 명백하게 할 것이다.
발명의 적어도 일 실시예를 구체적으로 설명하기 전에, 본 발명은 그 응용에 있어서 이하의 설명으로 제시되거나 도면에 예시된 구성 요소들의 구성 및 배열의 세부 사항으로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명은 각종 방법으로 실시 또는 실행될 수 있는 다른 실시예뿐만 아니라 개시된 실시예들의 조합에도 적용할 수 있다. 또한, 여기에서 사용하는 어구 및 용어는 설명을 위한 것이고 제한하는 것으로 간주되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.
구체적으로 다르게 설명하지 않는 한, 이하의 논의로부터 명백한 바와 같이, 명세서 전반에 걸쳐 "프로세싱", "컴퓨팅", "계산", "결정", "강화(enhancing)", "유도(deriving)" 등과 같은 용어를 활용하는 논의는 컴퓨팅 시스템의 레지스터 및/또는 메모리 내의 전자적 양과 같은 물리적 양으로 표시되는 데이터를 조작하고(manipulate) 그리고/또는 데이터를, 컴퓨팅 시스템의 메모리, 레지스터 또는 다른 그러한 정보 저장, 전송 또는 디스플레이 디바이스 내의 물리적 양으로서 유사하게 표시되는 다른 데이터로 변환하는 컴퓨터 또는 컴퓨팅 시스템 또는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및/또는 프로세싱을 지칭하는 것으로 이해하여야 한다. 특정 실시예에서, 조명 기술은 가시 범위의 전자기 방사선, 자외선 또는 심지어 더 짧은 파의 방사선, 예컨대 x선, 및 아마도 심지어는 입자 빔을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 포토리소그래피 프로세스 또는 시스템에서 비대칭 수차의 효과를 추정하기 위한 효율적이고 경제적인 방법 및 메커니즘을 제공하여 반도체 계측의 기술 분야에 개선을 제공한다. 독립적으로 또는 계측 오버레이 추정과 함께 비대칭 수차의 효과를 추정하는 계측 타겟, 타겟 설계 방법 및 계측 측정 방법이 제공된다. 타겟은 동일한 조대 피치, 동일한 1:1 라인 대 공간 비를 가지며 동일한 미세 피치에서 미세 요소로 세그먼트화된 하나 이상의 세그먼트화된 주기적 구조물 쌍을 포함하며, 세그먼트화된 주기적 구조물들은, 그 중 하나에는 대응하는 미세 요소 중 적어도 하나가 결여되어 있고 그리고/또는 그 중 하나가 정수배의 미세 피치에 의해 서로 분리되는 미세 요소의 두 그룹을 포함한다는 점에서 서로 다르다. 누락된 요소(들) 및/또는 중앙 간극은 대응하는 세그먼트화된 주기적 구조물의 측정으로부터 수차 효과의 추정을 유도할 수 있다. 미세 피치는 대응 층의 디바이스 미세 피치에 대응하도록 선택될 수 있다.
도 1 및 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 계측 타겟(100) 또는 그 일부분의 고수준 개략도이다. 도 1은 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 독립적인 타겟(100) 또는 보다 정교한 설계를 갖는 타겟(100)의 일부로서 사용될 수 있는 대응하는 주기적 구조물(100A, 100B)을 갖는 2개의 타겟 셀을 개략적으로 도시한다. 도 2는 2개의 측정 방향을 갖는 타겟(100)을 개략적으로 도시하고, 아래에 설명되는 바와 같이, 각 측정 방향에 따른 대응하는 주기적 구조물(100A, 100B) 및 추가 주기적 구조물(90)를 갖는 셀 쌍을 갖는다.
계측 타겟(100)은 동일한 조대 피치(도 1에서 요소(110)에 대해 Pcoarse로 표시됨), 1:1의 동일한 라인 대 공간(요소들(110)과 그 사이의 공간들(115)의 치수와 관련하여 L:S) 비를 가지며, 동일한 미세 피치(도 1에서 Pfine으로 표시됨)에서 미세 요소(120)로 세그먼트화된 적어도 2개의 세그먼트화된 주기적 구조물들(100A, 100B)을 포함한다. 세그먼트화된 주기적 구조물들(100A, 100B)은, 그 중 하나(도 1의 100B)가, 도 1에서 누락된 요소(들)로 개략적으로 표시되는 적어도 하나의 대응하는 미세 요소가 결여되어 간극(125)을 형성한다는 점에서 서로 다르다. 본 발명자들은 하나 이상의 중앙 요소가 누락된 간극(125)이 스캐너 비대칭 수차에 대한 제1 고조파의 측정된 시프트의 감도를 향상시킨다는 것을 발견했다. 간극(125)은 측정될 때, 예를 들어, 그 측부 상의 라인들(미세 요소들(120))의 중앙들 사이에서 다수의 미세 피치들을 포함할 수 있다. 개시된 타겟(100) 및 구체적으로 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)은 각각의 타겟 셀에 대한 패턴 배치 오차(pattern placement error; PPE)의 추정을 제공하고 측정된 오버레이의 보정 및 아마도 수차 진폭의 추정을 가능하게 한다(예를 들어, 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된 미국 특허 출원 공개 공보 제15/776,588호에 개시되어 있으며, 유도(derivation)를 사용함).
예를 들어, 누락된 미세 요소(들)(125)는 대응하는 주기적 구조물(100B)의 요소들에 대해 중앙일 수 있다. 발명가들은 중앙 요소가 타겟 대비(target contrast)에 주된 영향을 제공하는 반면 단부 요소(각 요소의 측부 상에 있음)는 주요 CD 변동성 영향에 기여한다는 점에 주목한다. 따라서, 중앙 요소가 없는 타겟은 스캐너 수차와, 규칙적(regular) 타겟 요소(100A)와 보정 타겟(calibration targets, 100B) 사이의 격자 위치 시프트에 더 민감해지며, 스캐너 수차로 인한 오류 또는 오류 수정을 제공한다. 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)은, 마스크 상에 보조 피처(인쇄되지 않은)가 있지만 일반 타겟에 대해 스캐너 동공에서 유사한 광 분포를 제공하기 때문에 유사한 CD 변동 값을 갖도록 구성될 수 있다. 동일한 이유(스캐너 동공에서 광의 유사한 분포)는 가능한 한 디바이스의 위치로의 수정된 타겟 위치를 얻기 위해 디바이스 피치와 또한 동일해야 하는 동일한 미세 피치를 기반으로 하는 타겟 설계로 이어진다.
특정 실시예에서, 세그먼트화된 주기적 구조물(100B)은, 동일한 미세 피치(Pfine)로 세그먼트화되고 Pfine의 전체(정수) 배수, 예를 들어, 짝수 개의 라인(미세 요소(120))이 간극(125)을 형성하기 위해 제거된 경우 Pfine의 홀수 배수에 의해 그리고 홀수 개의 라인(미세 요소(120))이 제거되어 간극(125)을 형성하는 경우 Pfine의 짝수 배수에 의해 서로 분리되는 미세 요소(120)의 2개(또는 가능하면 그 이상) 그룹(122)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 개시된 타겟(100)은 예를 들어, 미세 피치에서 디바이스 설계에 가깝고 비대칭 수차에 민감한 설계를 갖는다. 개시된 설계는 규칙적 오버레이 타겟의 일부이거나 별도의 타겟으로 설계될 수 있다. 동일한 층에서 스캐너 비대칭 수차에 대해 측정된 신호 시프트의 상이한 감도를 갖는 둘 이상의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)(예를 들어, 격자)의 동시 배치는 비대칭 수차가 디바이스에 대해 갖는 효과의 추정을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 본 발명자들은 1:1의 라인:공간 비율을 사용하면 이미지의 제1 고조파(이미징 도구를 사용하여 수집된 신호)의 시프트 감도가 향상된다는 것을 발견했다. 특수 광 근접 보정(optical proximity correction; OPC) 전략(예를 들어, 그 전체가 본원에 참고로 포함된 미국 특허 출원 공개 공보 제15/776,588호에 개시됨)이 추가로 적용되어 타겟(100)의 마스크 설계의 수차 감도를 향상시킬 수 있다.
적어도 2개의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)은 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 한 쌍의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B), 또는 하나 이상의 미세 요소 그리고/또는 그 미세 요소(120)의 구성 또는 배열이 상이한 둘 이상의 쌍의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 중앙 요소가 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B) 중 하나로부터 제거될 수 있으며, 결과적인 세그먼트화된 구조물을, 중앙 대칭 및 전체 개수의 미세 피치의 폭을 갖는 간극(125)으로 유지한다.
다양한 실시예에서, 하나 이상의 미세 요소는 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B) 사이의 차이를 제공할 수 있는데, 예를 들어, 하나의 중앙 미세 요소가 구조물들 중 하나에서 누락될 수 있거나, 둘 이상의 미세 요소가 누락될 수 있거나, 누락된 미세 요소(125)의 위치가 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B) 사이에서 다를 수 있으며, 예를 들어, 누락된 요소(125)는 이 구조물들 중 하나에서 중앙에 있고 다른 구조물에서는 측방향 위치에 있을 수 있다. 특정 실시예에서, 본원에 개시된 하나 이상의 쌍의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)은 세그먼트화된 주기적 구조물의 삼중쌍(또는 가능하게는 사중쌍 또는 5개 이상의 그룹)으로 대체될 수 있으며, 이 구조물들 모두는 동일한 조대 피치, 1:1의 동일한 L:S 비를 가지며, 각 3중쌍 또는 다른 그룹의 멤버 세그먼트화된 주기적 구조물들(member segmented periodic structures) 중에 상이한 누락된 요소, 즉, 간극(125)을 갖는 동일한 미세 피치를 가진 미세 요소들(120)로 세그먼트화된다.
다양한 실시예에서, 다중 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)은 타겟(100)의 일부일 수 있으며, 예를 들어, 상이한 미세 피치를 가질 수 있고(예를 들어, 상이한 미세 피치를 갖는 두 쌍의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)) 그리고/또는 요소들(110)의 상이한 위치들(예를 들어, 요소들(110)의 중앙 또는 중앙으로부터 벗어남)에서 누락된 요소들, 즉, 간극(125)을 가질 수 있거나, 각각의 세그먼트화된 주기적 구조물(100B)에서 상이한 수의 누락된 요소들, 즉, 간극들(125), 예를 들어, 1개, 2개, 또는 3개의 누락된 요소들을 가질 수 있는 3개, 4개, 또는 그 이상의 세그먼트화된 주기적 구조물이다.
예를 들어, 90nm 및 130nm와 같은, 상이한 피치들이 동일한 디바이스 층에서 설계되는 경우, 계측 타겟(100)은, Pfine = 130nm를 갖는 한 쌍의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)과, Pfine = 90nm를 갖는 또 다른 쌍의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)을 포함하여, 이들 두 피치에 대해 수차 추정치를 제공할 수 있다. 특정 실시예에서, 타겟(100)은 하나 또는 다수의, 가능하게는 모든 층에 대해 디바이스 설계에 사용되는 각 미세 피치에 대해 적어도 한 쌍의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)을 포함할 수 있다.
도 2에 예시된 예에서, 내부 및 중간의 주기적 구조물(90, 100A)은 각각 규칙적인 오버레이 측정을 위해 사용되고 중간 및 외곽의 주기적 구조물(100A, 100B)은 본 명세서에 개시된 바와 같이 수차 추정에 사용된다.
특정 실시예에서, 타겟(100)은 전체 수차 내용을 복구하기 위해, 소정 수의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B) 쌍들을, 비대칭 수차의 소정 수의 상이한 소스들(특정 리소그래피 스캐너 시스템 및/또는 관련 포토리소그래피 프로세스에서 중요한 것으로 알려짐)로서 포함할 수 있다. 후자가 이용 가능한 타겟 실제 영역(real estate)보다 더 많을 때, 타겟(100)에서 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)의 쌍은, 타겟에서 사용된 특정 피치에 대한 기존 수차를 보상하는 데 사용될 수 있는 비대칭 수차 세트를 제공하도록 선택될 수 있으며, 실제 디바이스에 대한 수차의 영향에 대응하는 비대칭 수차를 추정하는 결과를 초래하여 실제 완전 비대칭 수차 내용을 정확하게 추정하지 않고 효과적인 보상을 산출한다. 따라서, 특정 실시예에서, 타겟(100)은 디바이스 설계에서(예를 들어, 층당) 상이한 피치의 수로서 다수의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B) 쌍을 포함할 수 있다.
계측 타겟(100)의 측정은 다양한 현미경 기술, 예를 들어, 계측 이미징 기술에 의해 수행될 수 있으며, 시뮬레이션에 의해 또는 초기 측정을 적용하여 학습 단계를 포함할 수 있으며, 생산 라인에서 구현하기 전에 학습 단계에서 머신 러닝 알고리즘을 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 계측 타겟(100)의 고수준 개략도이다. 개략적인 예는 2개의 측정 방향(X 및 Y로 표시)을 따라 동일한 또는 2개의 층에 있는 주기적 구조물 쌍(95A, 95B로 표시됨)을 갖는 타겟(100)을 예시하며, 층(95A, 95B) 및 측정 방향(X, Y)에 대해 오버레이 또는 기타 계측 메트릭의 추정을 제공하도록 구성된다. 주기적 구조물(95A, 95B)은 하나의 층에 개시된 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)로 설계될 수 있거나, 주기적 구조물(95A, 95B) 중 어느 하나는 오버레이 추정에 추가하여 비대칭 수차 추정을 제공하도록 구성된 개시된 둘 이상의 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)에 의해 대체되거나 증강(augment)될 수 있다. 비대칭 수차의 영향에 대한 모니터링 및 보정은 측정 방향(X, Y)으로 분리된, 위에서 설명한 바와 같이 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)에 의해 제공될 수 있다.
특정 실시예에서, 트레이닝 단계(들)는 개시된 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)의 측정을 하나 이상의 상이한 비대칭 수차 소스에 관련시키기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, 큰 유도 수차를 갖는 하나 또는 두 개의 웨이퍼를 사용함). 특정 실시예에서, 비대칭 수차 소스의 상세한 분석은 예를 들어, 본원에 전체가 참조로 포함된 미국 특허 출원 공개공보 제15/287,388호에 개시된 바와 같은 제르니케 다항식(Zernike polynomials)을 사용하고, 아마도 현재 및 누락된 세그먼트화된 요소(120, 125)가 각각 상이한 세그먼트화된 주기적 구조물(100A, 100B)의 다수의 쌍 또는 배수(multiples)를 갖는 다수의 타겟(100)을 사용하며, 정교한 시뮬레이션(예를 들어, 메타다이나믹(metadynamic) 및/또는 전체 전자기 시뮬레이션)을 사용하여 수행될 수 있다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일부 실시예에 따라, 각각 요소(들)(125)가 누락되거나 누락되지 않은 세그먼트화된 주기적 구조물(100B, 92)의 고수준 개략적 예시이다. 세그먼트화된 주기적 구조물(100B, 92)은 마스크 상에 설계되고 웨이퍼 상에 인쇄된 바와 같이 예시되며, 비대칭 수차에 대한 비제한적인 예로서 10mλ 코마(coma)를 사용한다. 비대칭 수차가 세그먼트화된 주기적 구조물(92)(요소(125)가 누락되지 않음)에 미치는 영향은 임계 치수(critical dimension; CD) 및 패턴 배치 오류(pattern placement error; PPE) 값으로 표시되며, 결과적으로 ΔCD = 0.5nm이고 측정된 오등록(mis-registration) = 0.7nm이다. 누락된 요소(125)를 갖는 세그먼트화된 주기적 구조물(100B)에 대한 비대칭 수차의 효과는 현저하게 향상되고 예시된 경우에 ΔCD = 3.8 nm 및 측정된 오등록 = 8.15 nm에 도달한다. 이러한 향상은 비대칭 수차의 민감한 추정을 제공하는 데 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 방법(200)을 도시한 고수준 흐름도이다. 방법 단계들은, 방법(200)을 구현하기 위해 옵션으로 구성될 수 있는 위에서 설명된 계측 타겟(100)에 대해 수행될 수 있다. 방법(200)은 예를 들어, 계측 모듈에서 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 특정 실시예는 방법(200)의 관련 단계들을 수행하도록 구성된 컴퓨터 판독가능 프로그램이 구현된 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한 컴퓨터 프로그램 제품을 포함한다. 특정 실시예는 방법(200)의 실시예에 의해 설계된 각각의 타겟의 타겟 설계 파일뿐만 아니라 타겟(100)의 계측 측정 및/또는 방법(200)의 단계를 사용하여 수행되는 계측 측정을 포함한다. 방법(200)은 그 순서와 상관없이 다음 단계들을 포함할 수 있다.
방법(200)은, 동일한 조대 피치, 1:1의 동일한 라인 대 공간(L:S) 비를 가지며 동일한 미세 피치에서 미세 요소로 세그먼트화되는 적어도 2개의 세그먼트화된 주기적 구조물을 포함하도록 계측 타겟을 설계하는 단계(단계(210)), 및 세그먼트 구성에서 서로 다르도록 세그먼트화된 주기적 구조물을 구성하는 단계(단계(212)), 예를 들어, 세그먼트화된 주기적 구조물 중 하나가 대응하는 미세 요소 중 적어도 하나가 결여되게 구성하는 단계(단계(214))를 포함하고, 예를 들어, 결여된 미세 요소(들)는 대응하는 주기적 구조물의 대응하는 요소에 대해 중앙일 수 있고; 그리고/또는 세그먼트화된 주기적 구조물들 중 하나는 정수개의 미세 피치에 의해 서로 분리되는 미세 요소의 두 그룹을 포함한다는 점에서 다르다. 방법(200)은 적어도 두 쌍의 세그먼트화된 주기적 구조물을 설계하는 단계를 포함할 수 있으며, 각 쌍은 상이한 미세 피치를 갖는다(단계(216)).
방법(200)은 적어도 2개의 세그먼트화된 주기적 구조물의 측정으로부터 수차 추정을 유도하기 위해 설계된 계측 타겟을 생성하고 사용하는 단계(단계(220))를 더 포함할 수 있다. 특정 실시예는 시뮬레이션(들) 또는 실제 측정(들)을 사용하는 것과 같은 학습 단계(들)를 적용하여, 예를 들어, 초기 근사치를 제공하거나 수차 추정의 유도를 향상시키기 위해 머신 러닝 알고리즘을 구현하는 단계를 더 포함한다(단계(222)).
일부 실시예에서, 방법(200)은 적어도 2개의 세그먼트화된 주기적 구조물에 적어도 하나의 주기적 구조물을 추가하는 단계(단계(230)), 및 세그먼트화된 주기적 구조물 중 적어도 하나에 대한 측정으로부터 오버레이 추정을 제공하도록 적어도 하나의 주기적 구조물을 구성하는 단계(단계(232))를 더 포함할 수 있다.
방법(200)은 주어진 디바이스 피치(들)에 대응하기 위해 미세 피치, 또는 세그먼트화된 주기적 구조물의 다수의 쌍의 경우 다수의 미세 피치를 선택하는 단계(단계(240))를 더 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 누락된 요소(들), 즉, 간극(들)(125)이 서로 다른, 동일한 조대 피치, 1:1의 L:S 비 및 동일한 미세 피치를 갖는 세그먼트화된 주기적 구조물들(100A, 100B)은, 본 명세서에 그 전체가 참조에 의해 통합된 미국 특허 출원 공개공보 제15/776,588호에 개시된 타겟 구조물을 사용하여 구현될 수 있으며, 타겟의 마스크 설계에서 주기적 구조물(들)과 동일한 주기성 및 연속성에서 준 분해형 보조 특징(sub-resolved assist features)의 추가를 가르치며, 준 분해형 보조 특징은 대응하는 인쇄성 문턱값보다 작은 CD를 갖는다. 여기에 개시된 타겟 설계는 스캐너 비대칭 수차의 측정치를 제공하기 위해 본 개시의 맥락에서 사용될 수 있다.
개시된 실시예는 오버레이 오류 예산(overlay error budget)에 대한 비대칭 스캐너 수차의 중요한 영향을 처리하는 솔루션을 제공한다. 비대칭 수차가 상이한 구조물에 미치는 영향은 다를 수 있기 때문에, 인쇄된 타겟의 패턴 배치 시프트는 다를 수 있으며, 이는 종래 기술에서의 측정을 복잡하게 하는데(예를 들어, 스캐너＼타겟당 복잡한 보정 절차를 사용함), 이는 종래 기술에서의 측정이, 본 명세서에서 그 전체가 참조에 의해 통합된 미국 특허 출원 공개공보 제15/776,588호에서 논의된 바와 같이, 수차에 기인한 디바이스 시프트와 디바이스 설계에 대해 계측 타겟 시프트들 간의 차이에 모두 관련되기 때문이다.
이롭게, 개시된 실시예들은 (디바이스와 동일한 수차에 의해 영향을 받도록) 디바이스 피치와 동일한 세그먼트화 피치를 가지지만 수차의 효과 및 오버레이 측정의 그 영향에 대한 추정을 제공하기 위한 추가적인 메커니즘을 갖는 타겟 구조물을 사용하여 비대칭 수차를 추정하기 위한 보다 간단한 해결책을 제공한다. 구체적으로, 개시된 실시예는, 고객의 주기적 구조물들, 제품 상의(on-product) 스캐너 수차 영향 측정 절차들, 스캐너 비대칭 수차에 매우 민감한 타겟들, 오버레이 및 수차를 동시에 측정할 수 있는 타겟들뿐만 아니라 디바이스 설계당 수차 등가물들의 측정들을 제공하는 타겟들 및 측정 방법들 각각에 대해 특별히 설계될 수 있는 비대칭 수차 영향의 이미징 기반 추정들을 제공한다.
본 발명의 양상은, 본 발명의 실시예에 따라 방법, 장치(시스템) 및 컴퓨터 프로그램 제품의 흐름도 및/또는 부분도와 관련하여 위에서 설명된다. 흐름도 및/또는 부분도의 각 부분, 및 흐름도 및/또는 부분도의 부분들의 조합은 컴퓨터 프로그램 명령어에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램 명령어는 기계를 생산하도록 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 제공될 수 있어서, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 실행되는 명령어들은 흐름도 및/또는 부분도 또는 그 일부에서 특정된 기능/동작을 구현하기 위한 수단을 생성한다.
이러한 컴퓨터 프로그램 명령어들은 특정 방식으로 기능하도록 컴퓨터, 다른 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치, 또는 다른 디바이스에게 지시할 수 있는 컴퓨터 판독가능 매체에 또한 저장될 수 있어서, 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 명령어들은 흐름도 및/또는 부분도에서 특정된 기능/동작 또는 그 일부를 구현하는 명령어들을 포함한 제조 물품을 생성한다.
컴퓨터 프로그램 명령어들은 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 장치에서 실행되는 명령어들이, 흐름도 및/또는 부분도에서 특정된 기능/동작 또는 그 일부를 구현하는 프로세스를 제공하도록, 컴퓨터 구현 프로세스를 생성하기 위해 컴퓨터, 다른 프로그램 가능한 장치 또는 다른 디바이스에서 일련의 동작 단계들을 수행시키게끔 컴퓨터, 다른 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치, 또는 다른 디바이스에 또한 로드(load)될 수 있다.
전술한 흐름도 및 부분도는 본 발명의 각종 실시예에 따른 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품의 가능한 구현예의 아키텍처, 기능성, 및 동작을 예시한다. 이 점에서, 흐름도 또는 부분도의 각 부분은 특정의 논리 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능 명령어를 포함한 모듈, 세그먼트, 또는 코드의 일부를 표시할 수 있다. 일부 대안적인 구현예에서, 상기 부분에 표시된 기능들은 도면에 표시된 것과 다른 순서로 발생할 수 있다는 점에 또한 주목해야 한다. 예를 들어, 연속적으로 도시된 2개의 부분은 사실상 실질적으로 동시에 실행될 수 있고, 또는 수반되는 기능성에 따라 부분들이 때때로 역순으로 실행될 수도 있다. 부분도 및/또는 흐름도의 각 부분, 및 부분도 및/또는 흐름도의 부분들의 조합은 특정된 기능 또는 동작, 또는 특수 목적 하드웨어 및 컴퓨터 명령어들의 조합을 수행하는 특수 목적 하드웨어 기반 시스템에 의해 구현될 수 있다는 것에 또한 주목할 것이다.
상기 설명에서 실시예는 발명의 예시 또는 구현이다. "일 실시예", "실시예", "특정 실시예" 또는 "일부 실시예"의 각종 표현은 모두가 반드시 동일 실시예를 인용하는 것이 아니다. 비록 발명의 각종 특징들이 단일 실시예와 관련하여 설명될 수 있지만, 그 특징들은 별도로 또는 임의의 적당한 조합으로 또한 제공될 수 있다. 반대로, 비록 발명이 명확성을 위해 별도의 실시예와 관련하여 여기에서 설명될 수 있지만, 본 발명은 단일 실시예로 또한 구현될 수 있다. 본 발명의 특정 실시예는 위에서 개시된 상이한 실시예로부터의 특징을 포함할 수도 있고, 특정 실시예는 위에서 개시된 상이한 실시예로부터의 요소를 통합할 수도 있다. 특정 실시예와 관련한 발명의 요소들의 개시는 그들의 용도를 특정 실시예로만 제한되는 것으로 해석하여서는 안 된다. 더 나아가, 본 발명은 각종 방법으로 수행 또는 실시될 수 있고, 본 발명은 전술한 실시예 외의 특정 실시예로 구현될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
본 발명은 첨부 도면 또는 그 대응하는 설명으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 흐름은 각각의 예시된 상자(box) 또는 상태를 통해서, 또는 예시 및 설명한 것과 정확히 동일한 순서로 이동할 필요가 없다. 여기에서 사용한 기술적 및 과학적 용어들의 의미는 다르게 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 것과 같은 의미이다. 비록 발명을 제한된 수의 실시예와 관련하여 설명하였지만, 그 실시예들은 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고 바람직한 실시예들 중 일부의 예시로서 해석되어야 한다. 다른 가능한 변형, 수정, 및 응용도 또한 본 발명의 범위 내에 있다. 따라서 발명의 범위는 지금까지 설명한 것으로 제한되어서는 안 되고, 첨부된 특허 청구항들 및 그 법적 균등물에 의해서만 제한된다.

Claims (19)

  1. 동일한 조대 피치(coarse pitch), 1:1의 동일한 라인 대 공간(line to space; L:S) 비를 가지며 동일한 미세 피치(fine pitch)에서 미세 요소들로 세그먼트화되는 적어도 두 개의 세그먼트화된 주기적 구조물들을 포함하는 계측 타겟에 있어서,
    상기 세그먼트화된 주기적 구조물들은, 상기 세그먼트화된 주기적 구조물들 중 하나에 그 대응하는 미세 요소들 중 적어도 하나가 결여되어 있다는 점에서 서로 다른 것인, 계측 타겟.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결여된 적어도 하나의 미세 요소는 상기 대응하는 주기적 구조물의 요소들에 대하여 중앙인 것인, 계측 타겟.
  3. 동일한 조대 피치, 1:1의 동일한 라인 대 공간(line to space; L:S) 비를 가지며 동일한 미세 피치에서 미세 요소들로 세그먼트화되는 적어도 두 개의 세그먼트화되는 주기적 구조물들을 포함하는 계측 타겟에 있어서,
    상기 세그먼트화된 주기적 구조물들은, 상기 세그먼트화된 주기적 구조물들 중 하나가 상기 미세 피치의 정수배에 의해 서로 분리되는 상기 미세 요소들의 두 그룹을 포함한다는 점에서 서로 다른 것인, 계측 타겟.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세그먼트화된 주기적 구조물들은 동일한 타겟 층에 있는 것인, 계측 타겟.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세그먼트화된 주기적 구조물들은 적어도 두 쌍의 세그먼트화된 주기적 구조물들을 포함하고, 각각의 쌍은 상이한 미세 피치를 갖는 것인, 계측 타겟.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 세그먼트화된 주기적 구조물들의 쌍의 수는 관련 포토리소그래피 프로세스에서 비대칭 수차에 대해 지정된 소스(source)의 수와 동일하도록 선택되는 것인, 계측 타겟.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 세그먼트화된 주기적 구조물들의 쌍의 수는 주어진 디바이스 설계에서 디바이스 피치의 수와 동일하도록 선택되는 것인, 계측 타겟.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세그먼트화된 주기적 구조물들 중 적어도 하나에 대해 오버레이 측정을 산출하도록 구성된 적어도 하나의 주기적 구조물을 더 포함하는, 계측 타겟.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 계측 타겟의 타겟 설계 파일.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 계측 타겟의 계측 측정.
  11. 방법에 있어서,
    동일한 조대 피치, 1:1의 동일한 라인 대 공간(line to space; L:S) 비를 가지며 동일한 미세 피치에서 미세 요소들로 세그먼트화되는 적어도 두 개의 세그먼트화되는 주기적 구조물들을 포함하도록 계측 타겟을 설계하는 단계; 및
    상기 세그먼트화된 주기적 구조물들을, 상기 세그먼트화된 주기적 구조물들 중 하나에 그 대응하는 미세 요소들 중 적어도 하나가 결여되어 있다는 점에서 또는 상기 세그먼트화된 주기적 구조물들 중 하나가 상기 미세 피치의 정수배에 의해 서로 분리되는 상기 미세 요소들의 두 그룹을 포함한다는 점에서 서로 다르게 구성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 설계하는 단계 및/또는 상기 구성하는 단계는 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되는 것인, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결여된 적어도 하나의 미세 요소는 상기 대응하는 주기적 구조물의 요소들에 대해 중앙인 것인, 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 세그먼트화된 주기적 구조물들의 측정으로부터 수차 추정을 유도하기 위해 상기 설계된 계측 타겟을 생성하고 사용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 세그먼트화된 주기적 구조물들에 적어도 하나의 주기적 구조물을 추가하는 단계, 및 상기 세그먼트화된 주기적 구조물들 중 적어도 하나에 대한 측정으로부터 오버레이 추정을 제공하도록 상기 적어도 하나의 주기적 구조물을 구성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    주어진 디바이스 피치에 대응하도록 상기 미세 피치를 선택하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    적어도 두 쌍의 세그먼트화된 주기적 구조물을 설계하는 단계를 더 포함하고, 각각의 쌍은 상이한 미세 피치를 갖는 것인, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    주어진 디바이스 피치에 대응하도록 상기 미세 피치를 선택하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 컴퓨터 판독 가능 프로그램이 구현된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능 프로그램은 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법을 실행하도록 구성되는 것인, 컴퓨터 프로그램 제품.
  19. 제18항의 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 계측 모듈.
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