KR20220137988A - 계측 측정 방법 - Google Patents

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KR20220137988A
KR20220137988A KR1020227031457A KR20227031457A KR20220137988A KR 20220137988 A KR20220137988 A KR 20220137988A KR 1020227031457 A KR1020227031457 A KR 1020227031457A KR 20227031457 A KR20227031457 A KR 20227031457A KR 20220137988 A KR20220137988 A KR 20220137988A
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베페런 일스 반
한-광 니엔후이스
테이스 요한 코에넨
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

기판 내에 또는 기판 상에 제조되고 드리프트 오차가 보상되는 구조체의 파라미터를 결정하는 방법 및 장치가 제공된다. 방법은: 전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -; 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계; 및 복수의 평균 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

계측 측정 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 3월 11일자로 출원된 EP 출원 제20162286.7호에 대해 우선권을 주장하며, 이러한 문헌의 내용은 원용에 의해 전체적으로 본 명세서에 포함된다.
기술분야
본 발명은 기판 내에 또는 기판 상에 제조된 구조체의 파라미터를 측정하는데 사용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특정한 구성은 오버레이 또는 임계 치수의 측정과 관련될 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
리소그래피 장치는 기판 상에 원하는 패턴을 적용하도록 구성된 기기이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들어, 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)에 있는 패턴(또는 "설계 레이아웃" 또는 "설계"로도 지칭됨)을 기판(예를 들어, 웨이퍼) 상에 제공된 방사선-감응 재료(레지스트)의 층 상에 투영할 수 있다.
기판 상에 패턴을 투영하기 위해 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 사용할 수 있다. 이러한 방사선의 파장은 기판 상에 형성될 수 있는 피처의 최소 크기를 결정한다. 현재 사용되는 전형적인 파장은 365nm(i-line), 248nm, 193nm 및 13.5nm 이다. 4-20 nm 범위, 예를 들어 6.7 nm 또는 13.5 nm 의 파장을 갖는 극자외(EUV) 방사선을 사용하는 리소그래피 장치는, 예컨대 파장 193 nm의 방사선을 사용하는 리소그래피 장치보다 기판 상에 더 작은 피처를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
리소그래피 장치의 전통적인 분해능 한계보다 작은 치수를 갖는 피처를 처리하기 위해 로우-k1 리소그래피가 사용될 수 있다. 이러한 프로세스에서, 분해능 식은 CD = k1 × λ/NA로 표현될 수 있으며, 여기서 λ는 채용된 방사선의 파장이고, NA는 리소그래피 장치에서의 투영 광학계의 개구수이고, CD는 "임계 치수"(일반적으로 인쇄되는 최소 피처 크기이지만, 이 경우 1/2 피치)이고, k1은 실험상 분해능 인자이다. 일반적으로, k1이 작을수록, 특별한 전기적 기능 및 성능을 달성하기 위해 회로 설계자가 계획한 형상 및 치수와 유사한 기판 상의 패턴을 재현하는 것이 더 어려워진다. 이러한 어려움을 극복하기 위해, 정교한 미세 조정 단계가 리소그래피 투영 장치 및/또는 설계 레이아웃에 적용될 수 있다. 예를 들어 NA의 최적화, 커스터마이즈 조명 스킴, 위상 시프팅 패터닝 디바이스의 사용, 설계 레이아웃에서의 광학 근접 보정(OPC, 종종 "광학 및 프로세스 보정"이라고도 함)과 같은 설계 레이아웃의 다양한 최적화, 또는 "분해능 향상 기법"(RET)으로 일반적으로 규정되는 기타 다른 방법이 여기에 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다. 대안적으로, 리소그래피 장치의 안정성을 제어하기 위한 엄격한 제어 루프가 낮은 k1에서 패턴의 재현을 개선하기 위해 사용될 수 있다.
리소그래피 프로세스에서는, 예를 들어 프로세스 제어 및 검증을 위해 생성된 구조체를 자주 측정하는 것이 바람직하다. 임계 치수(CD)를 측정하는 데 종종 사용되는 스캐닝 전자 현미경, 및 오버레이(디바이스 내의 2개의 층들 사이의 정렬 정확도)를 측정하기 위한 전문화된 툴을 포함하여 이러한 측정을 수행하기 위한 다양한 툴이 알려져 있다. 최근, 리소그래피 분야에서 사용하기 위한 다양한 형태의 스캐터로미터가 개발되어 왔다.
알려진 스캐터로미터의 예는 종종 전용화된 계측 타겟의 제공에 의존한다. 예를 들어, 방법은 측정 빔이 격자보다 작은 스폿을 생성할 만큼(즉, 격자가 언더필됨) 충분히 큰 단순한 격자 형태의 타겟을 요구할 수 있다. 재구성 방법에서, 격자의 속성은 타겟 구조체의 수학적 모델과 산란된 방사선의 상호 작용을 시뮬레이션하여 계산할 수 있다. 모델의 파라미터는 시뮬레이션된 상호 작용이 실제 타겟으로부터 관측된 것과 유사한 회절 패턴을 생성할 때까지 조정된다.
재구성에 의한 피처 형상의 측정에 추가하여, 공개된 특허 출원 US2006066855A1에 기술된 바와 같이, 이러한 장치를 사용하여 회절 기반 오버레이가 측정될 수 있다. 회절 차수의 암시야 이미징을 이용하는 회절 기반 오버레이 계측법은 보다 작은 타겟에 대한 오버레이 측정을 가능하게 한다. 이러한 타겟은 조명 스폿보다 작을 수 있고 웨이퍼 상의 제품 구조체에 의해 둘러싸일 수 있다. 암시야 이미징 계측의 예는 예를 들어 US2011102753A1 및 US20120044470A와 같은 다수의 공개된 특허 출원에서 찾을 수 있다. 복합 격자 타겟을 사용하여 하나의 이미지에서 여러 격자를 측정할 수 있다. 알려진 스캐터로미터는 가시광선 또는 근적외선 파장 범위의 광을 사용하는 경향이 있는데, 이는 격자의 피치가 실제로 관심 있는 속성을 가진 실제 제품 구조체보다 훨씬 더 성길 것(coarser)을 요구한다. 그러한 제품 피처는 DUV(심자외선), EUV(극자외선) 또는 훨씬 더 짧은 파장을 갖는 X-선 방사선을 사용하여 규정할 수 있다. 유감스럽게도, 그러한 파장은 일반적으로 계측에 이용가능하지 않거나 사용가능하지 않다.
반면에, 최신의 제품 구조체의 치수는 너무 작아서 광학적인 계측 기술로는 이미징될 수가 없다. 작은 피처에는 예를 들어 다중 패터닝 프로세스 및/또는 피치-증대(pitch-multiplication)에 의해 형성된 피처가 포함된다. 따라서, 대량 계측에 사용되는 타겟은, 오버레이 오차 또는 임계 치수가 관심 속성인 제품보다 훨씬 더 큰 피처를 사용하는 경우가 많다. 측정 결과는 실제 제품 구조체의 치수와 간접적으로만 관련되며, 계측 타겟들이 리소그래피 장치 내의 광학적 투영 및/또는 제조 프로세스의 다른 단계들 내의 상이한 처리 하에서 동일한 왜곡을 겪지 않기 때문에 부정확할 수 있다. 주사 전자 현미경(SEM)은 이러한 최신 제품 구조체를 직접 분해(resolve)할 수 있지만 SEM은 광학적 측정보다 훨씬 더 많은 시간이 소요된다. 더욱이, 전자는 두꺼운 프로세스 층을 통과할 수 없기 때문에, 계측 응용 분야에 덜 적합하다. 콘택 패드를 사용하여 전기적 속성을 측정하는 것과 같은 다른 기법도 알려져 있지만, 실제 제품 구조체에 대한 간접적인 증거만 제공할 뿐이다.
계측 중에 사용되는 방사선의 파장을 줄임으로써(즉, 예컨대 "연질 X-선" 파장 스펙트럼 쪽으로 이동함), 더 작은 구조체를 분해할 수 있고, 구조체의 구조적 변동에 대한 감도를 높일 수 있으며, 및/또는 제품 구조체 내에 더 깊이 침투할 수 있다. 적절하게 높은 주파수의 방사선(예를 들어, 경질 X-선 및/또는 연질 X-선 및/또는 EUV 방사선)을 생성하는 이러한 방법 중 하나는, 펌프 방사선(예컨대, 적외선 방사선)을 사용하여 생성용 매질을 여기시킴으로써 방출된 방사선을 생성하는 것이며, 선택적으로 고주파수 방사선을 포함하는 고차 고조파 생성일 수 있다.
특정의 공지된 구성에서, 오버레이 계측은 전자기 방사선을 사용하여 오버레이 타겟 또는 다른 구조체를 조명하고 오버레이 타겟으로부터 회절되거나 반사된 방사선을 측정함으로써 수행될 수 있다. 타겟은 서로 쌓여 있는 두 개의 격자를 포함할 수 있다. 회절된 방사선의 비대칭은 음의 회절 차수 및 대응하는 양의 회절 차수의 세기 차이, 예컨대, -1차와 +1차 회절 차수 간의 차이로 규정된다. 이러한 비대칭은 오버레이 타겟의 상단 격자와 하단 격자 사이의 측방향 시프트(오버레이 시프트)에 따라 달라진다. 따라서 오버레이 격자의 비대칭은 오버레이에 대한 평가를 허용한다.
본 명세서에 사용될 때, "세기"라는 용어는 단위 면적당 방사선(SXR 방사선일 수 있음)의 입사 파워(watt 단위)를 포괄한다. 개시된 예시적인 구성에서, 이러한 영역은 검출기 또는 센서 영역일 수 있다. "신호"라는 용어는 노출 동안 검출기(또는 센서) 픽셀에 의해 수집된 전하를 포괄한다. 신호는 쿨롱 또는 아날로그-디지털 단위(ADU)로 표현될 수 있다. 신호는 조도 및 노출 시간에 비례한다(비례 상수는 파장에 따라 다름). "반사율"이라는 용어는 타겟에 입사되는 스펙트럼 플럭스에 대한 회절된 스펙트럼 플럭스의 비율을 포괄한다. 반사율은 타겟 속성, 타겟 배향, 파장 및/또는 회절 차수에 따라 달라질 수 있다. 타겟의 반사율은 시간이 지남에 따라 변화(드리프트)할 수 있다. 반사율은 노출 시간에 걸친 평균으로 측정될 수 있다.
이러한 평가는 일반적으로 비대칭과 오버레이 간의 관계에 대한 교정을 필요로 한다(즉, 비대칭에 대한 오버레이의 감도를 추출). 이것은 알려진 오버레이 시프트(오버레이 바이어스)를 갖는 다수의 오버레이 타겟에 대한 측정을 이용하여 수행될 수 있다. 하나의 예시적인 교정 방법은 오버레이(및 감도)를 추출하기 위해 상이한 오버레이 시프트를 갖는 2개의 오버레이 타겟에 대한 측정을 이용한다.
시스템(또는 툴) 비대칭(예컨대, 센서 비대칭)이 없는 경우, 타겟으로부터 회절된 방사선의 단일 측정으로도 오버레이 추출에 충분하다. 시스템 비대칭(예컨대, 1차와 비교하여 -1차에 대한 검출기의 상이한 이득)은 회절된 방사선에 기초하여 결정된 비대칭에 비-오버레이 비대칭을 추가하게 된다. 이러한 툴 유발 비대칭을 제거하기 위해, 타겟이 면내(in-plane) 180도 회전된 후 동일한 타겟에 대한 두 번째 측정이 수행된다. 첫 번째 측정은 공칭 타겟 배향 측정이라고 하고 두 번째 측정은 회전된 타겟 배향 측정이라고 한다. 회전된 측정은 또한 회전되는 타겟으로부터 회절된 방사선을 유발한다. 그러나 툴 유발 비대칭은 회전되지 않을 것이다. 따라서 공칭 측정과 회전된 측정의 조합을 통해 오버레이 비대칭과 시스템 비대칭을 구분할 수 있다.
일반적으로 계측 툴(의 컴포넌트)은, 예를 들어 열적 효과로 인해 시간이 지남에 따라 드리프트할 수 있다. 드리프트는 회절된 광의 세기와 가능하게는 비대칭에 영향을 줄 수 있다. 이것을 툴 드리프트라고 한다.
본 명세서에 개시된 방법 및 장치는 당해 기술 분야의 하나 이상의 문제를 해결하는 것을 목표로 한다.
특히, 그 격자 폭이 스택의 임계 치수와 유사한 오버레이 타겟으로부터 오버레이를 추출(위에 설명된 방법을 사용함)하는 것이 유리하다. 이를 수행하는 유망한 방법은 경질 X-선(HXR) 방사선, 연질 X-선(SXR) 방사선을 사용하거나 EUV 방사선(예컨대, 10-20 nm 범위의 파장)을 사용하는 것이다. 그러나 예를 들어 SXR 또는 극자외(EUV) 방사선과 탄화수소의 반응은 노출되는 동안 타겟 상에 재료 증착(예컨대, 탄소 증착)을 초래할 것으로 예상된다.
현상된 포토레지스트에만 상부 격자가 존재하게 되는 현상후 검사(ADI) 타겟에 대해 오버레이를 측정하는 것도 유리하다. 그러나, 예를 들어 SXR 또는 EUV 방사선에 그러한 ADI 타겟을 노출시키는 것은 레지스트의 노출로 이어지며, 이는 레지스트의 변화, 특히 레지스트의 수축을 초래할 것으로 예상된다.
재료 증착, 선택적으로 탄소 증착, 레지스트 수축 및/또는 기타 오차 원인은 타겟 드리프트 오차라고 칭할 수 있다. 오버레이와 같은 파라미터를 결정하는 현재의 방법은 이러한 타겟 드리프트 오차에 민감하지 않다. 타겟 드리프트(예컨대, 조명으로 인한 타겟의 구조적 변화)는 -1차 및 +1차(또는 더 높은 차수) 회절 차수의 세기에 영향을 미치므로, 비대칭에 영향을 미칠 수 있다. 비대칭이 영향을 받으면, 결정된 오버레이의 정확도에 영향을 주게 된다(예컨대, 열화). 따라서 결정된 오버레이는 타겟 드리프트로 인해 실제 오버레이와 다를 수도 있다. 이러한 이유로 오버레이 또는 일반적으로 구조체의 파라미터를 결정할 때 드리프트 오차를 보상하는 방법이 요구된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판 내에 또는 기판 상에 제조되고 드리프트 오차가 보상되는 구조체의 파라미터를 결정하는 방법이 제공되는데, 방법은: 전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -; 상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 상기 구조체의 적어도 일부의 하나 이상의 추가적인 평균 반사율을 상기 하나 이상의 추가적인 시간에 감지하는 단계 - 상기 추가적인 평균 반사율은 상기 하나 이상의 추가적인 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 및 복수의 평균 반사율 및 하나 이상의 추가적인 평균 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 방법은 복수의 평균 반사율에 기초하여 상기 드리프트 오차를 추정하는 단계를 더 포함한다.
선택적으로, 상기 제2 배향에서, 상기 구조체의 적어도 일부는 기판의 평면에 수직인 z-축을 중심으로 회전되고, 회전은 전자기 방사선의 소스에 상대적인 것이고, 선택적으로 회전은 180도 및 90도 중 하나이다.
선택적으로, 하나 이상의 추가적인 시간은 복수의 추가적인 시간이다.
선택적으로, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 것은, 상기 제1 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량, 및 상기 제2 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량에 추가적으로 기초한다.
선택적으로, 상기 제1 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량은 상기 제2 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량과 실질적으로 동일하다.
선택적으로, 상기 복수의 평균 반사율 및/또는 추가적인 평균 반사율은 조명 시간의 적어도 일부에 걸친 방사선 세기의 적산(integration)을 포함한다.
선택적으로, 파라미터의 추정치의 결정은 드리프트 오차와 구조체의 적어도 일부의 조명 시간 사이의 선형적인 관계에 추가로 기초한다.
선택적으로, 방법은 하나 이상의 추가 기판 내에 또는 그 상에 제조된 하나 이상의 구조체에 대한 파라미터의 추정치를 결정하기 위해 드리프트 오차의 변화 레이트를 결정하는 단계를 더 포함한다.
선택적으로, 파라미터의 추정치의 결정은 드리프트 오차와 구조체의 적어도 일부의 조명 시간 사이의, 하나 이상의 다항식 함수를 포함하는 관계에 추가로 기초한다.
선택적으로, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 평균 반사율의 가중 평균을 결정하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 추가적인 평균 반사율의 가중 평균을 결정하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 가중 평균을 결정할 때 적용되는 가중치는 상기 구조체의 적어도 일부의 조명들 사이의 시간에 기초하여 결정된다.
선택적으로, 복수의 시간에서의 조명은: 제1 구조체의 적어도 일부를 제1 시간에 조명하는 것; 제2 구조체의 적어도 일부를 제2 시간에 조명하는 것; 및 제1 구조체의 적어도 일부를 제3 시간에 조명하는 것을 포함하되, 상기 복수의 평균 반사율은 제1, 제2 및 제3 시간에서의 상기 파라미터를 나타낸다.
선택적으로, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 평균 반사율에 기초하여 타겟 드리프트의 추정치 및/또는 시스템 드리프트의 추정치를 결정하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 시스템 드리프트의 추정치를 결정하는 단계는, 제1 시간에서의 제1 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기 및 제2 시간에서의 제2 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기에 기초한다.
선택적으로, 상기 타겟 드리프트의 추정치를 결정하는 단계는, 제1 시간에서의 제1 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기 및 제2 시간에서의 제2 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기에 기초한다.
선택적으로, 제1 배향에서 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 p-편광 및 s-편광 전자기 방사선 중 하나이다.
선택적으로, 제2 배향에서 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 p-편광 및 s-편광 전자기 방사선 중 다른 하나이다.
선택적으로, 상기 제1 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 제1 스펙트럼의 전자기 방사선을 포함하고, 상기 제2 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 제2 스펙트럼의 전자기 방사선을 포함한다.
선택적으로, 구조체는 계측 타겟을 포함한다.
선택적으로, 이러한 파라미터는 오버레이를 포함한다.
선택적으로, 전자기 방사선은 0.1 nm 내지 100 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선을 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 하나의 프로세서 상에서 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 본원에서 개시된 임의의 방법을 수행하도록 장치를 제어하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판 내에 또는 기판 상에 제조되고 드리프트 오차가 보상되는 구조체의 파라미터를 결정하기 위한 장치로서, 장치는 컴퓨터 프로세서를 포함하며, 컴퓨터 프로세서는 장치를 제어하여 방법에 착수하도록 하되, 방법은: 전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -; 상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 상기 구조체의 적어도 일부의 하나 이상의 추가적인 평균 반사율을 상기 하나 이상의 추가적인 시간에 감지하는 단계 - 상기 추가적인 평균 반사율은 상기 하나 이상의 추가적인 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 및 복수의 평균 반사율 및 하나 이상의 추가적인 평균 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 상기 파라미터의 추정을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 제25항에 따른 장치를 포함하는 계측 툴이 제공된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 제26항에 따른 계측 툴을 포함하는 리소그래피 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 제27항에 따른 리소그래피 시스템을 포함하는 리소그래피 셀이 제공된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판 내에 또는 기판 상에 제조되고 드리프트 오차가 보상되는 구조체의 파라미터를 결정하는 방법이 제공되는데, 방법은: 전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -; 상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 및 복수의 평균 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판 내에 또는 기판 상에 제조되고 드리프트 오차가 보상되는 구조체의 파라미터를 결정하기 위한 장치로서, 장치는 컴퓨터 프로세서를 포함하며, 컴퓨터 프로세서는 장치를 제어하여 방법에 착수하도록 하되, 방법은: 전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -; 상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 및 복수의 평균 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 포함한다.
이제 실시예에 관해, 첨부된 개략적인 도면을 참조로 하여 단지 예시의 목적으로 설명할 것이다.
도 1은 리소그래피 장치의 개략도이다.
도 2는 리소그래피 셀의 개략도이다.
도 3은 반도체 제조를 최적화하기 위한 세 가지 핵심 기술 간의 협력을 나타내는 홀리스틱 리소그래피의 개략적인 도면을 나타낸다.
도 4은 산란계측 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 5은 계측 장치의 개략도이다.
도 6은 조명 소스의 단순화된 개략도이다.
도 7은 구조체 또는 타겟의 조명 시간에 대한 복수의 파장에서의 반사율의 플롯을 나타낸 것이다.
도 8-10은 제1 및 제2 배향에 있는 구조체를 이용하여 다양한 조명 및 측정 스킴에 대해 시간에 대한 반사율의 플롯을 나타낸다.
도 11은 방출된 방사선을 생성하는 방법의 단계들의 흐름도를 포함한다.
본 개시내용에서, 용어 "방사선" 및 "빔"은 자외선(예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 갖는 방사선), EUV(예를 들어 약 5-100 nm 범위의 파장을 갖는 극 자외선), X-선 방사선, 전자 빔 방사선 및 기타 입자 방사선을 포함하는 모든 타입의 전자기 방사선 및 입자 방사선을 포괄하기 위해 사용된다.
본 명세서에 사용되는 용어 "레티클", "마스크" 또는 "패터닝 디바이스"는, 기판의 타겟부에 생성될 패턴에 대응하여, 입사 방사선 빔에 패터닝된 단면을 부여하는 데 사용될 수 있는 일반적인 패터닝 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석될 수 있다. "광 밸브"라는 용어 또한 이와 관련하여 사용될 수 있다. 전통적인 마스크(투과형 또는 반사형, 바이너리, 위상 시프팅, 하이브리드 등) 이외에 다른 패터닝 디바이스의 예는, 프로그래밍 가능한 미러 어레이 및 프로그래밍 가능한 LCD 어레이를 포함한다.
도 1은 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 나타낸다. 리소그래피 장치(LA)는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선, DUV 방사선, EUV 방사선 또는 X-선 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(조명기로도 지칭됨)(IL), 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치설정하도록 구성된 제1 위치 설정기(PM)에 연결되는 마스크 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(T), 기판(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고 소정 파라미터들에 따라 기판 지지체를 정확히 위치설정하도록 구성된 제2 위치 설정기(PW)에 연결되는 기판 지지체(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함함) 상에 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절형 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
동작 시에 조명 시스템(IL)은, 예컨대 빔 전달 시스템(BD)을 통해 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수광한다. 조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형 및/또는 제어하기 위해 굴절형, 반사형, 회절형, 자기형, 전자기형, 정전형 및/또는 기타 다른 유형의 광학 컴포넌트 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 컴포넌트를 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 패터닝 디바이스(MA)의 평면에서 방사선 빔(B)의 단면에 원하는 공간 및 각도 세기 분포를 갖도록 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "투영 시스템"(PS)이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 적합하고 및/또는 액침액의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대해 적합한 것으로서, 굴절형, 반사형, 회절형, 반사굴절형, 애너모픽, 자기형, 전자기형 및/또는 정전형 광학 시스템 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 유형의 투영 시스템을 포괄하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"(PS)이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
리소그래피 장치(LA)는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채우도록, 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예를 들어 물로 기판의 적어도 일부가 덮일 수 있는 유형일 수도 있고, 이는 또한 액침 리소그래피라 불린다. 액침 기술에 대한 추가 정보는 US6952253에 제공되어 있으며, 이는 본 명세서에 원용에 의해 전체로서 통합된다.
리소그래피 장치(LA)는 또한 2개 이상의 기판 지지체(WT)(또한 "이중 스테이지"라고도 함)를 갖는 유형일 수도 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기기에서는, 기판 지지체(WT)가 병렬적으로 사용될 수 있고, 및/또는 기판(W)의 후속 노광을 준비하는 단계가 기판 지지체(WT) 중 하나에 위치된 기판(W) 상에서 수행되면서, 나머지 기판 지지체(WT) 상의 또 다른 기판(W)은 이러한 다른 기판(W) 상에 패턴을 노광하기 위해 이용 중일 수 있다.
기판 지지체(WT) 이외에, 리소그래피 장치(LA)는 측정 스테이지를 포함할 수 있다. 측정 스테이지는 센서 및/또는 세정 디바이스를 유지하도록 배열된다. 센서는 투영 시스템(PS)의 속성 또는 방사선 빔(B)의 속성을 측정하도록 배열될 수 있다. 측정 스테이지는 다수의 센서를 보유할 수 있다. 세정 디바이스는 리소그래피 장치의 일부, 예를 들어 투영 시스템(PS)의 일부 또는 액침액을 제공하는 시스템의 일부를 세정하도록 배열될 수 있다. 기판 지지체(WT)가 투영 시스템(PS)으로부터 떨어져 있을 때 측정 스테이지는 투영 시스템(PS) 아래로 이동할 수 있다.
동작 시에, 방사선 빔(B)은 마스크 지지체(T) 상에 유지되는 패터닝 디바이스, 예컨대 마스크(MA) 상에 입사되고, 패터닝 디바이스(MA) 상에 존재하는 패턴(설계 레이아웃)에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 거친 후에, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하게 되며, 투영 시스템(PS)은 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 빔을 포커싱한다. 제2 위치설정기(PW) 및 위치 측정 시스템(IF)의 도움으로, 기판 지지체(WT)는 예를 들어, 방사선 빔(B)의 경로 내에서 포커싱되고 및 정렬된 위치에 다양한 타겟부(C)를 위치설정하기 위해 정확하게 이동될 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 가능하게는 또 다른 위치 센서(도 1에는 명확히 도시되지는 않음)가 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치설정하기 위해 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크(P1, P2)는 전용화된 타겟부를 점유하지만, 이들은 타겟부 사이의 공간에 위치할 수도 있다. 기판 정렬 마크(P1, P2)는 이들이 타겟부(C) 사이에 위치될 때 스크라이브-레인 정렬 마크로 알려져 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 리소그래피 장치(LA)는 리소그래피 셀(LC)의 일부를 형성할 수 있는데, 이는 때때로 리소셀 또는 (리소) 클러스터라고도 하며, 종종 기판(W)에 노광 전 및 노광 후 프로세스를 수행하는 장치를 포함한다. 통상적으로 이들은 레지스트 층을 증착하기 위한 스핀 코터(SC), 노광된 레지스트를 현상하기 위한 현상기(DE), 냉각 플레이트(CH) 및 베이크 플레이트(BK)를 포함하며, 이들은 예를 들어 기판(W)의 온도를 컨디셔닝하기 위한 것이며, 예컨대 레지스트 층에서 용매를 컨디셔닝하기 위한 것이다. 기판 핸들러 또는 로봇(RO)이 입력/출력 포트(I/O1, I/O2)로부터 기판(W)을 픽업하여, 이를 상이한 프로세스 장치 간에 이동시키며, 리소그래피 장치(LA)의 로딩 베이(LB)에 기판(W)을 전달한다. 통칭하여 트랙으로도 지칭되는 리소셀 내의 이들 디바이스는 감독 제어 시스템(SCS)에 의해 제어될 수 있는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있을 수 있고, 감독 제어 시스템은 또한 예컨대 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어할 수 있다.
리소그래피 프로세스에서는, 예를 들어 프로세스 제어 및 검증을 위해 생성된 구조체를 자주 측정하는 것이 바람직하다. 이러한 측정을 수행하는 툴은 계측 툴(MT)이라 칭할 수 있다. 주사 전자 현미경 또는 다양한 형태의 스캐터로미터 계측 툴(MT)을 포함하여, 이러한 측정을 수행하기 위한 다양한 유형의 계측 툴(MT)이 알려져 있다. 스캐터로미터는, 이러한 스캐터로미터의 대물계의 퓨필 또는 퓨필과 공액인 평면에 센서를 구비함으로써(이 경우 측정은 일반적으로 퓨필 기반 측정이라 함) 또는 이미지 평면 또는 이러한 이미지 평면에 공액인 평면에 센서를 구비함으로써(이 경우 측정은 일반적으로 이미지 또는 필드 기반 측정이라 함) 리소그래피 프로세스의 파라미터의 측정을 가능하게 하는 다목적 기구이다. 이러한 스캐터로미터 및 관련 측정 기법은 특허 출원 US20100328655, US2011102753A1, US20120044470A, US20110249244, US20110026032 또는 EP1,628,164A에 추가로 설명되어 있으며, 이러한 문헌의 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 전술한 스캐터로미터는 연질 x-선, 극자외선, 경질 x-선 및 가시광선에서부터 근적외선에 이르는 파장 범위의 광을 사용하여 격자를 측정할 수 있다.
리소그래피 장치(LA)에 의해 노광되는 기판(W)이 정확하고 일관되게 노광되도록, 기판을 검사하여 후속하는 층들 간의 오버레이 오차, 라인 두께, 임계 치수(CD) 등의 패터닝된 구조체의 속성을 측정하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 검사 툴 및/또는 계측 툴(미도시)이 리소 셀(LC)에 포함될 수 있다. 오차가 검출되는 경우, 특히 동일한 배치(batch) 또는 로트의 다른 기판(W)이 노광되거나 처리되기 전에 검사가 수행된다면, 예를 들어 후속 기판의 노광에 대해 또는 기판(W) 상에서 수행될 다른 처리 단계에 대해 조정이 이루어질 수 있다.
검사 장치(계측 장치라고도 칭할 수도 있음)가 기판(W)의 속성을 결정하는 데 사용되며, 특히 동일한 기판(W)의 상이한 층들과 연관되는 속성이 층마다 어떻게 달라지는지 또는 상이한 기판들(W)의 속성이 어떻게 달라지는지를 결정하는 데 사용된다. 검사 장치는 대안적으로 기판(W) 상의 결함을 식별하도록 구성될 수 있고, 예를 들어 리소 셀(LC)의 일부일 수 있거나, 리소그래피 장치(LA)에 통합될 수 있거나, 심지어 독립형 디바이스일 수도 있다. 검사 장치는 잠상(노광 후 레지스트 층 내의 이미지) 또는 반잠상 이미지(노광후 베이크 단계(PEB) 이후 레지스트 층 내의 이미지), 또는 현상된 레지스트 이미지(레지스트의 노광된 부분 또는 노광되지 않은 부분이 제거됨), 또는 심지어 에칭된 이미지(에칭 등의 패턴 전사 단계 이후)에 대해 속성을 측정할 수 있다.
제1 실시예에서, 스캐터로미터(MT)는 각도 분해 스캐터로미터이다. 이러한 스캐터로미터에서 격자의 속성을 재구성하거나 계산하기 위해 측정된 신호에 재구성 방법이 적용될 수 있다. 이러한 재구성은, 예를 들어 산란된 방사선과 타겟 구조체의 수학적 모델과의 상호 작용을 시뮬레이션하고 그 시뮬레이션 결과와 측정의 결과를 비교한 결과일 수 있다. 수학적 모델의 파라미터는 시뮬레이션된 상호 작용이 실제 타겟으로부터 관측된 것과 유사한 회절 패턴을 생성할 때까지 조정된다.
제2 실시예에서, 스캐터로미터(MT)는 분광 스캐터로미터이다. 이러한 분광 스캐터로미터(MT)에서, 방사선 소스에 의해 방출된 방사선은 타겟으로 지향되고 타겟으로부터 반사 또는 산란된 방사선은 분광계 검출기로 지향되어, 정반사 방사선의 스펙트럼(즉, 파장의 함수로서의 세기 측정치)을 측정하게 된다. 이러한 데이터로부터, 검출된 스펙트럼을 생성하는 타겟의 구조 또는 프로파일이 예를 들어 엄격 결합파 분석 및 비선형 회귀에 의해 또는 시뮬레이션된 스펙트럼의 라이브러리와의 비교에 의해 재구성될 수 있다.
제3 실시예에서, 스캐터로미터(MT)는 타원계측 스캐터로미터이다. 타원계측 스캐터로미터는 각각의 편광 상태에 대해 산란된 방사선을 측정함으로써 리소그래피 프로세스의 파라미터를 결정할 수 있게 한다. 이러한 계측 장치는 예를 들어 계측 장치의 조명 섹션에서 적절한 편광 필터를 사용함으로써 편광된 광(예를 들어, 선형, 원형 또는 타원형 편광된 광)을 방출한다. 계측 장치에 적합한 소스가 또한 편광된 방사선을 제공할 수 있다. 기존의 타원계측 스캐터로미터의 다양한 실시예가 미국 특허 출원 11/451,599, 11/708,678, 12/256,780, 12/486,449, 12/920,968, 12/922,587, 13/000,229, 13/033,135, 13/533,110 및 13/891,410 등에 개시되어 있으며, 이들 문헌은 원용에 의해 전체로서 본원에 포함된다.
스캐터로미터(MT)의 일 실시예에서, 스캐터로미터(MT)는 회절된 방사선의 스펙트럼 및/또는 검출 구성에서 비대칭을 측정함으로써 2개의 오정렬된 격자 또는 주기적 구조체의 오버레이를 측정하도록 적응되며, 비대칭은 오버레이의 정도와 관련된다. 회절된 방사선은 0차 회절 뿐만 아니라 더 높은 차수의 회절을 포함할 수 있음에 유의해야 한다. 2개의 (중첩될 수 있는) 격자 구조체가 2개의 상이한 층(반드시 연속된 층일 필요는 없음)에 적용될 수 있고, 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 형성될 수 있다. 스캐터로미터는 예를 들어 공동 특허 출원 EP1,628,164A에 기술된 바와 같은 대칭적인 검출 구성을 가질 수 있고, 따라서 임의의 비대칭이 명확하게 구별될 수 있다. 이는 격자의 오정렬을 측정하는 간단한 방법을 제공하게 된다. 주기적 구조체의 비대칭을 통해 타겟이 측정될 때 주기적 구조체를 함유하는 2개의 층 사이의 오버레이 오차를 측정하기 위한 추가의 예는 PCT 특허 출원 공보 WO 2011/012624 또는 미국 특허 출원 US 20160161863에서 찾을 수 있고, 이러한 문헌은 원용에 의해 전체 내용이 본원에 통합된다.
관심 있는 다른 파라미터는 초점과 선량일 수 있다. 초점 및 선량은 미국 특허 출원 US2011-0249244에 기재된 바와 같이 산란계측에 의해(또는 대안적으로 주사 전자 현미경에 의해) 동시에 결정될 수도 있으며, 이러한 문헌의 내용은 원용에 의해 전체로서 본원에 통합된다. 초점 에너지 매트릭스(FEM - 초점 노출 매트릭스라고도 함)에서 각각의 포인트에 대한 임계 치수 및 측벽 각도 측정치의 고유한 조합을 갖는 단일 구조체가 사용될 수도 있다. 임계 치수와 측벽 각도의 이러한 고유한 조합을 사용할 수 있는 경우 초점 및 선량 값은 이러한 측정치로부터 고유하게 결정될 수 있다.
계측 타겟은, 주로 레지스트에, 하지만 예컨대 에칭 프로세스 이후에도, 리소그래피 프로세스에 의해 형성된 복합 격자의 앙상블일 수 있다. 격자 내의 구조체의 피치 및 라인폭은 계측 타겟으로부터 기인한 회절 차수를 캡처할 수 있도록 하는 측정 광학계(특히 광학계의 NA)에 크게 의존할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 회절된 방사선은 두 개의 층들 사이의 시프트('오버레이'라고도 함)를 결정하는 데 사용되거나 리소그래피 프로세스에 의해 생성된 원래 격자의 적어도 일부를 재구성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 재구성은 리소그래피 프로세스의 품질에 대한 안내를 제공하는 데 사용될 수 있으며 리소그래피 프로세스의 적어도 일부를 제어하는 데 사용될 수 있다. 타겟은 더 작은 하위 세그먼트들을 가질 수 있고, 이들은 타겟에서 설계 레이아웃의 기능적 부분의 치수를 모방하도록 구성된다. 이러한 하위 세그먼트화로 인해, 전체 프로세스 파라미터 측정이 설계 레이아웃의 기능적 부분에 더 유사하게 되도록 타겟은 설계 레이아웃의 기능적 부분과 더 유사하게 거동할 것이다. 타겟은 언더필 모드 또는 오버필 모드로 측정될 수 있다. 언더필 모드에서는 측정 빔이 전체 타겟보다 작은 스폿을 생성한다. 오버필 모드에서는 측정 빔이 전체 타겟보다 큰 스폿을 생성한다. 이러한 오버필 모드에서는, 상이한 타겟을 동시에 측정하여 상이한 프로세싱 파라미터를 동시에 결정할 수도 있다.
특정 타겟을 사용하는 리소그래피 파라미터의 전체적인 측정 품질은 이러한 리소그래피 파라미터를 측정하는 데에 사용되는 측정 레시피에 의해 적어도 부분적으로 결정된다. "기판 측정 레시피"라는 용어는 측정 자체의 하나 이상의 파라미터, 측정된 하나 이상의 패턴의 하나 이상의 파라미터, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판 측정 레시피에 사용된 측정이 회절 기반 광학 측정인 경우, 측정의 하나 이상의 파라미터는 방사선의 파장, 방사선의 편광, 기판에 대한 방사선의 입사각, 기판 상의 패턴에 대한 방사선의 배향 등을 포함할 수 있다. 측정 레시피를 선택하는 기준 중 하나는 예를 들어, 프로세싱 변동에 대한 측정 파라미터 중 하나의 감도일 수 있다. 추가적인 예가 미국 특허 출원 US2016-0161863 및 공개된 미국 출원 US 2016/0370717A1에 기술되어 있으며, 이들은 원용에 의해 전체로서 본원에 포함된다.
일반적으로 리소그래피 장치(LA)에서의 패터닝 프로세스는 기판(W) 상의 구조체의 치수설정 및 배치의 높은 정확도를 요하는 처리에 있어서 가장 중요한 단계 중 하나일 수 있다. 이러한 높은 정확도를 보장하기 위해 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이 3개의 시스템이 소위 "홀리스틱" 제어 환경으로 조합될 수 있다. 이들 시스템 중 하나는 계측 툴(MT)(제2 시스템) 및 컴퓨터 시스템(CL)(제3 시스템)에 (가상으로) 연결된 리소그래피 장치(LA)이다. 이러한 "홀리스틱" 환경의 핵심은 이들 3개의 시스템 사이의 협력을 최적화하여 전체적인 프로세스 윈도우를 향상시키고 리소그래피 장치(LA)에 의해 수행된 패터닝이 프로세스 윈도우 내에 유지되도록 엄격한 제어 루프를 제공하는 것이다. 프로세스 윈도우는 특정 제조 프로세스가 규정된 결과(예를 들어, 기능 반도체 디바이스)를 생성하게 되는 프로세스 파라미터(예를 들어, 선량, 초점, 오버레이)의 범위를 규정한다 - 아마도 이러한 윈도우 내에서 리소그래피 프로세스 또는 패터닝 프로세스의 프로세스 파라미터가 변화하도록 허용된다.
컴퓨터 시스템(CL)은, 어떤 분해능 향상 기법을 사용할지를 예측하고 어느 마스크 레이아웃 및 리소그래피 장치 설정이 패터닝 프로세스의 가장 큰 전체 프로세스 윈도우를 달성하는지를 결정하도록 컴퓨테이션 리소그래피 시뮬레이션 및 계산을 수행하기 위해 패터닝될 설계 레이아웃(의 일부)을 사용할 수 있다(도 3에서 첫 번째 스케일 SC1에 양방향 화살표로 표시됨). 분해능 향상 기법은 리소그래피 장치(LA)의 패터닝 가능성과 매칭되도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 시스템(CL)은 또한, 예컨대 최적이 아닌 처리로 인해 결함이 존재할 수 있는지를 예측하기 위해, (예를 들어, 계측 툴(MET)으로부터의 입력을 사용하여) 프로세스 윈도우 내의 어느 곳에서 리소그래피 장치(LA)가 현재 작동하는 중인지를 검출하기 위해 사용될 수도 있다(예를 들어, 도 3에서 두 번째 스케일 SC2에 "0"을 가리키는 화살표로 도시됨).
계측 툴(MT)은 정확한 시뮬레이션 및 예측을 가능하게 하도록 컴퓨터 시스템(CL)에 입력을 제공할 수 있고, 예를 들면 리소그래피 장치(LA)의 교정 상태에 있어서, 가능한 드리프트를 식별하기 위해 리소그래피 장치(LA)에 피드백을 제공할 수 있다(도 3에서 세 번째 스케일 SC3에 다수의 화살표로 도시됨).
리소그래피 프로세스에서는, 예를 들어 프로세스 제어 및 검증을 위해 생성된 구조체를 자주 측정하는 것이 바람직하다. 주사 전자 현미경 또는 다양한 형태의 계측 장치, 예컨대 스캐터로미터를 포함하여, 이러한 측정을 수행하기 위한 다양한 툴이 알려져 있다. 알려진 스캐터로미터의 예는 종종, 언더필된 타겟(측정 빔이 격자보다 작은 스폿을 생성할 수 있을 정도로 큰 타겟 - 단순한 격자 또는 상이한 층들에서의 중첩되는 격자들의 형태임) 또는 오버필된 타겟(조명 스폿이 타겟을 부분적으로 또는 완전히 내포하게 됨)과 같은 전용화된 계측 타겟의 제공에 의존한다. 또한, 계측 툴, 예를 들어 언더필된 타겟, 예컨대 격자를 조명하는 각도 분해 스캐터로미터의 사용은, 산란 방사선과 타겟 구조체의 수학적 모델과의 상호작용을 시뮬레이션하고 시뮬레이션 결과를 측정 결과와 비교함으로써 격자의 속성이 계산될 수 있는 소위 재구성 방법의 사용을 가능하게 한다. 모델의 파라미터는 시뮬레이션된 상호 작용이 실제 타겟으로부터 관측된 것과 유사한 회절 패턴을 생성할 때까지 조정된다.
스캐터로미터는, 이러한 스캐터로미터의 대물계의 퓨필 또는 퓨필과 공액인 평면에 센서를 구비함으로써(이 경우 측정은 일반적으로 퓨필 기반 측정이라 함) 또는 이미지 평면 또는 이러한 이미지 평면에 공액인 평면에 센서를 구비함으로써(이 경우 측정은 일반적으로 이미지 또는 필드 기반 측정이라 함) 리소그래피 프로세스의 파라미터의 측정을 가능하게 하는 다목적 기구이다. 이러한 스캐터로미터 및 관련 측정 기법은 특허 출원 US20100328655, US2011102753A1, US20120044470A, US20110249244, US20110026032 또는 EP1,628,164A에 추가로 설명되어 있으며, 이러한 문헌의 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 전술한 스캐터로미터는 연질 x-선, 극자외선, 경질 x-선 및 가시광선 내지 근적외선 범위의 광을 사용하여 다수의 격자로부터 다수의 타겟을 하나의 이미지로 측정할 수 있다.
스캐터로미터 등의 계측 장치가 도 4에 도시되어 있다. 이는 기판(W) 상에 방사선(5)을 투영하는 광대역(예컨대, 백색광) 방사선 투영기(2)를 포함한다. 반사 또는 산란 방사선(10)은 정반사 방사선의 스펙트럼(6)(즉, 파장의 함수로서의 세기의 측정)을 측정하는 분광계 검출기(4)로 전달된다. 이 데이터로부터, 검출된 스펙트럼을 발생시키는 구조체 또는 프로파일이 처리 유닛(PU)에 의해 재구성될 수 있으며, 이는 예를 들어, 정밀 결합파 분석 및 비선형 회귀 분석에 의해 또는 도 4의 하단에 표시된 바와 같은 시뮬레이션된 스펙트럼 라이브러리와의 비교를 통해 이루어진다. 일반적으로, 이러한 재구성을 위해, 구조체의 일반적인 형태가 알려져 있으며, 일부 파라미터는 구조체가 만들어진 프로세스에 대한 지식으로부터 가정되고, 산란계측 데이터로부터 결정되어야 하는 구조체의 몇 가지 파라미터만이 남게 된다. 이러한 스캐터로미터는 수직 입사 스캐터로미터 또는 경사 입사 스캐터로미터로 구성될 수 있다. 위에 설명한 방법에 대한 대안으로서, 다양한 알려진 오버레이 시프트(오버레이 바이어스)를 갖는 다수의 타겟의 비대칭이 획득될 수 있고, 이러한 비대칭으로부터 오버레이가 재구성의 필요 없이 결정될 수 있다.
계측 장치의 예에 대한 투과형 버전이 있으며, 예컨대 도 4에 도시된 스캐터로미터이다. 투과된 방사선은 분광계 검출기로 전달되며, 분광계 검출기는 도 4에서 논의한 바와 같이 스펙트럼을 측정한다. 이러한 스캐터로미터는 수직 입사 스캐터로미터 또는 경사 입사 스캐터로미터로 구성될 수 있다. 선택적으로, 파장이 < 1nm, 선택적으로 < 0.1nm, 선택적으로 < 0.01nm인 경질 X-선 방사선을 이용하는 투과형 버전이다.
광학적 계측 방법의 대안으로서, 경질 X-선, 연질 X-선 또는 EUV 방사선, 예를 들면 <0.01nm, <0.1nm, <1nm, 0.01nm 내지 100nm, 0.01nm 내지 50nm, 1nm 내지 50nm, 1nm 내지 20nm, 5nm 내지 20nm, 및 10nm 내지 20nm 의 파장 범위 중 적어도 하나를 갖는 방사선을 이용하는 것이 또한 고려된 바 있다. 위에 제시된 파장 범위 중 하나에서 기능하는 계측 툴의 일례는 투과형의 작은 각도의 X-선 산란이다(US 2007224518A 에서와 같이 T-SAXS 이며, 이는 전체적으로 본 명세서에 원용에 의해 포함됨). T-SAXS를 사용한 프로파일(CD) 측정은 Lemaillet 등의 "FinFET 구조체의 광학 및 X-선 산란측정 사이의 비교(Intercomparison between optical and X-ray scatterometry measurements of FinFET structures)"(Proc. SPIE, 2013, 8681)에서 논의된다. LPP(레이저 생성 플라즈마) x-선 소스의 사용은 미국 특허 공개 2019/003988A1 및 미국 특허 공개 2019/215940A1에 기술되어 있으며, 이러한 문헌은 원용에 의해 전체로서 본원에 통합된다. 기판 상의 필름 및 층 스택의 속성을 측정하기 위해 그레이징 입사로의 X-선(GI-XRS) 및 극자외(EUV) 방사선을 사용한 반사측정 기법이 이용될 수 있다. 반사측정법의 일반적인 분야 내에서, 측각(goniometric) 및/또는 분광 기법이 적용될 수 있다. 측각에서는, 상이한 입사각들로 반사된 빔의 변화가 측정될 수 있다. 반면, 분광 반사측정법은 주어진 각도에서 반사된 파장의 스펙트럼을 측정한다(광대역 방사선 사용). 예를 들어, EUV 리소그래피에 사용하기 위해 레티클(패터닝 디바이스)을 제조하기 전에 마스크 블랭크의 검사를 위해 EUV 반사 측정법이 사용되어 왔다.
그 적용 범위로 인하여 연질 X-선 또는 EUV 도메인에서 파장의 사용이 충분하지 않을 수 있다. 따라서 공개된 특허 출원 US20130304424A1 및 US2014019097A1(Bakeman 등/KLA)은 x-선을 사용하여 이루어진 측정과 120nm 내지 2000nm 범위 파장의 광학 측정을 조합하여 CD 등의 파라미터의 측정치를 얻는 하이브리드 계측 기법에 관해 설명한다. 하나 이상의 공통된 것을 통해 x-선 수학적 모델과 광학적 수학적 모델을 결합함으로써 CD 측정이 획득된다. 인용된 미국 특허 출원의 내용은 원용에 의해 본원에 통합된다.
도 5는 0.1 nm 내지 100 nm의 파장 범위의 방사선이 기판 상의 구조체의 파라미터를 측정하는 데에 사용될 수 있는 계측 장치(302)의 개략도를 도시한다. 도 5에 제시된 계측 장치(302)는 연질 X-선 또는 EUV 도메인에 적합하다. 경질 X-선이 사용되는 경우, 계측 장치(302)는 투과 기하구조, 예컨대 SAXS(Small-angle X-ray scattering)에 적응될 필요가 있다.
도 5는 순전한 예시로서 그레이징 입사로 예컨대, EUV 및/또는 SXR 방사선을 사용하는 분광 스캐터로미터를 포함하는 계측 장치(302)의 개략적인 물리적 배열을 도시한다. 대안적인 형태의 검사 장치가, 더 긴 파장에서 작동하는 종래의 스캐터로미터와 유사하게 수직 또는 수직 근방 입사의 방사선을 사용하는 각도 분해 스캐터로미터의 형태로 제공될 수 있다.
검사 장치(302)는 방사선 소스 또는 이른바 조명 소스(310), 조명 시스템(312), 기판 지지체(316), 검출 시스템(318, 398) 및 계측 처리 유닛(MPU)(320)을 포함한다.
이러한 예에서 조명 소스(310)는 EUV 또는 연질 x-선 방사선의 생성을 위한 것이고, 이는 고차 고조파 생성(HHG) 기법에 기초할 수 있다. 방사선 소스의 주요 컴포넌트는 펌프 방사선을 방출하도록 작동 가능한 펌프 방사선 소스(330) 및 가스 전달 시스템(332)이다. 선택적으로 펌프 방사선 소스(330)는 레이저이고, 선택적으로 펌프 방사선 소스(330)는 펄스형 고출력 적외선 또는 광학 레이저이다. 펌프 방사선 소스(330)는 예를 들어 광학 증폭기를 갖는 광섬유 기반 레이저일 수 있는데, 이는 필요에 따라 수 메가 헤르츠에 이르기까지의 펄스 반복률로, 예를 들어 펄스당 1 ns(1 나노초) 미만으로 지속될 수 있는 적외선 펄스를 생성한다. 적외선의 파장은 예를 들어 1 μm(1 미크론)의 영역일 수 있다. 선택적으로, 레이저 펄스는 제1 펌프 방사선(340)으로서 가스 전달 시스템(332)으로 전달되며, 가스 내에서 방사선의 일부는 제1 방사선보다 더 높은 주파수로, 방출된 빔(342)으로 변환된다. 가스 공급부(334)는 가스 전달 시스템(332)에 적합한 가스를 공급하며, 여기서 선택적으로 전원(336)에 의해 이온화된다. 가스 전달 시스템(332)은 이후 텍스트에서 논의될 절단된 튜브일 수 있다.
방출된 방사선은 다수의 파장을 함유할 수 있다. 방출된 방사선이 단색성인 경우 측정 계산(예컨대, 재구성)이 단순화될 수 있지만, 여러 파장의 방사선을 생성하는 것이 더 용이하다. 방출된 방사선의 방출 발산각은 파장 의존적일 수 있다. 가스 전달 시스템(332)에 의해 제공되는 가스는 가스 타겟을 규정하고, 이는 가스 흐름 또는 정적인 체적일 수 있다. 가스는 예를 들어 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 아르곤(Ar)과 같은 희가스일 수 있다. N2, O2, He, Ar, Kr, Xe 가스가 모두 고려될 수 있다. 이들은 동일한 장치 내에서 선택 가능한 옵션일 수 있다. 예를 들어, 상이한 파장은 상이한 재료의 구조체를 이미징할 때 상이한 레벨의 콘트라스트를 제공할 것이다. 금속 구조체 또는 실리콘 구조체의 검사를 위해, 예를 들어 (탄소계) 레지스트의 피처를 이미징하거나 그러한 상이한 재료의 오염을 검출하기 위해 사용되는 파장과는 다른 파장을 선택할 수도 있다. 하나 이상의 필터링 디바이스(344)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄(Al) 또는 지르코늄(Zr)의 박막과 같은 필터는 기본적인 IR 방사선이 검사 장치 내로 추가로 통과되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 생성된 것 중에서 하나 이상의 특정 고조파 파장을 선택하기 위해 격자(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 빔 경로의 일부 또는 전부가 진공 환경 내에 포함될 수 있으며, SXR/EUV 방사선은 공기 중에서 진행할 때 흡수된다는 점에 주의해야 한다. 방사선 소스(310) 및 조명 광학계(312)의 다양한 컴포넌트는 동일한 장치 내에서 상이한 계측 '레시피'를 구현하도록 조절 가능할 수 있다. 예를 들어, 상이한 파장 및/또는 편광이 선택 가능하게 될 수 있다.
검사 중인 구조체의 재료에 따라, 상이한 파장이 더 하부의 층 내로 원하는 수준의 침투를 제공할 수 있다. 최소 디바이스 피처를 분해하고 그 중에 있는 결함을 분해하기 위해, 짧은 파장이 선호될 가능성이 높다. 예를 들어, 1-20 nm 범위 또는 선택적으로 1-10 nm 범위 또는 선택적으로 10-20 nm 범위에서 하나 이상의 파장이 선택될 수 있다. 5nm 보다 짧은 파장은 반도체 제조에 있어서 관심 대상인 재료로부터 반사될 때 매우 낮은 임계각을 겪을 수 있다. 따라서 5nm보다 큰 파장을 선택하면 더 큰 입사각에서 더 강한 신호를 제공할 수 있다. 다른 한편으로는, 검사 작업이 특정 재료의 존재를 검출하는 것, 예를 들어 오염을 검출하기 위한 것인 경우, 최대 50 nm의 파장이 유용할 수도 있다.
방사선 소스(310)로부터, 필터링된 빔(342)은 검사 챔버(350)로 들어가고, 챔버에서 관심 대상인 구조체를 포함하는 기판(W)이 기판 지지체(316)에 의해 측정 위치에 검사를 위해 유지된다. 관심 대상인 구조체는 T로 표시되어 있다. 검사 챔버(350) 내의 분위기는 진공 펌프(352)에 의해 진공에 가깝게 유지되므로, EUV 방사선은 분위기를 통한 과도한 감쇠 없이 통과할 수 있다. 조명 시스템(312)은 방사선을 포커싱된 빔(356)으로 포커싱하는 기능을 가지며, 위에서 언급한 미국 출원 공개 US2017/0184981A1에 기재된 바와 같이(그 내용이 원용에 의해 전체로서 본원에 통합됨), 예를 들어 2차원으로 만곡된 미러 또는 일련의 1차원으로 만곡된 미러를 포함할 수 있다. 관심 대상인 구조체 상에 투영될 때 직경이 10 μm 미만인 원형 또는 타원형 스폿(S)을 달성하기 위해 포커싱이 수행된다. 기판 지지체(316)는 예를 들어 X-Y 병진 스테이지 및 회전 스테이지를 포함하며, 이에 의해 기판(W) 중 임의의 부분이 원하는 배향으로 빔의 초점으로 이동될 수 있다. 이와 같이 방사선 스폿(S)은 관심 대상인 구조체 상에 형성된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기판 지지체(316)는 예를 들어 관심 구조체(T) 상에서 포커싱된 빔의 입사각을 제어하기 위해 기판(W)을 특정 각도로 기울일 수 있는 틸팅 스테이지를 포함한다.
선택적으로, 조명 시스템(312)은 필터링된 빔(342)에서 상이한 파장들의 스펙트럼 및/또는 세기를 측정하도록 구성될 수 있는 기준 검출기(314)에 기준 방사선 빔을 제공한다. 기준 검출기(314)는 프로세서(310)에 제공되는 신호(315)를 생성하도록 구성될 수 있고, 필터는 필터링된 빔(342)의 스펙트럼 및/또는 필터링된 빔에서 상이한 파장들의 세기에 대한 정보를 포함할 수 있다.
반사된 (또는 회절된 0차) 방사선(360)은 검출기(318)에 의해 캡처되고 타겟 구조체(T)의 속성을 계산하는 데에 사용하기 위해 스펙트럼이 프로세서(320)에 제공된다. 조명 시스템(312) 및 검출 시스템(318)은 이와 같이 검사 장치를 형성한다. 이러한 검사 장치는 US2016282282A1에 기술된 종류의 연질 X-선 및/또는 EUV 분광 반사계를 포함할 수 있으며, 그 내용이 원용에 의해 본원에 포함된다.
타겟이 특정한 주기를 갖는 경우, 포커싱된 빔(356)의 방사선도 부분적으로 회절될 수 있다. 회절된 방사선(397)은 입사각에 관해 양호하게 규정된 각도로 반사 방사선(360)과는 또 다른 경로를 따른다. 도 5에서, 도시된 회절 방사선(397)은 개략적인 방식으로 도시되어 있으며, 회절 방사선(397)은 도시된 경로와는 다른 많은 경로를 따를 수 있다. 검사 장치(302)는 또한 회절 방사선(397)의 적어도 일부를 검출 및/또는 이미징하는 추가 검출 시스템(398)을 포함할 수 있다. 도 5에는 단일의 추가 검출 시스템(398)이 도시되어 있지만, 검사 장치(302)의 실시예는 또한 복수의 회절 방향에서 회절 방사선(397)을 검출 및/또는 이미징하기 위해 서로 상이한 위치에 배치되는 둘 이상의 추가 검출 시스템(398)을 포함할 수 있다. 즉, 타겟에 충돌하는 포커싱된 방사선 빔의 (더 높은) 회절 차수가 하나 이상의 추가 검출 시스템(398)에 의해 검출 및/또는 이미징된다. 이러한 하나 이상의 검출 시스템(398)은 계측 프로세서(320)에 제공되는 신호(399)를 생성한다. 신호(399)는 회절된 광(397)에 대한 정보를 포함할 수 있고/있거나 회절된 광(397)으로부터 획득된 이미지를 포함할 수 있다.
원하는 제품 구조체와 스폿(S)의 정렬 및 포커싱을 돕기 위해, 검사 장치(302)는 또한 계측 프로세서(320)의 제어 하에 보조 방사선을 사용하는 보조 광학계를 제공할 수 있다. 계측 프로세서(320)는 또한 병진 스테이지, 회전 및/또는 틸팅 스테이지를 동작시키는 위치 제어기(372)와 통신할 수 있다. 프로세서(320)는 센서를 통해 기판의 위치 및 배향에 대해 매우 정확한 피드백을 수신한다. 센서(374)는 예를 들어, 피코미터 영역에서 정확도를 제공할 수 있는 간섭계를 포함할 수 있다. 검사 장치(302)의 동작에 있어서, 검출 시스템(318)에 의해 캡처된 스펙트럼 데이터(382)는 계측 처리 유닛(320)으로 전달된다.
언급한 바와 같이, 대안적인 형태의 검사 장치는 예를 들어 회절 기반 비대칭 측정을 수행하기 위해 수직 입사 또는 수직 근방 입사로 연질 x-선 및/또는 EUV 방사선을 사용한다. 두 유형의 검사 장치가 하이브리드 계측 시스템으로 제공될 수 있다. 측정될 성능 파라미터는 오버레이(OVL), 임계 치수(CD), 리소그래피 장치가 타겟 구조체를 인쇄하는 동안의 리소그래피 장치의 초점, 코히어런트 회절 이미징(CDI) 및 분해능상 오버레이(ARO) 계측 및 엣지 배치 오차(EPE)를 포함할 수 있다. 연질 x-선 및/또는 EUV 방사선은 예를 들어 100 nm 미만의 파장을 가질 수 있고, 예를 들어 5 내지 30 nm 범위, 선택적으로 10 nm 내지 20 nm 범위의 방사선을 사용할 수 있다. 방사선은 본질적으로 협대역 또는 광대역일 수 있다. 이러한 방사선은 특정 파장 대역에서 불연속적인 피크들을 가질 수 있거나 보다 연속적인 특성을 가질 수도 있다.
오늘날의 생산 설비에서 사용되는 광학 스캐터로미터와 마찬가지로, 검사 장치(302)는 리소 셀 내에서 처리된 레지스트 재료 내의 구조체를 측정하고(현상 후 검사 또는 ADI) 및/또는 더 경질의 재료로 형성된 후에 구조체를 측정하는 데에 사용될 수 있다(에칭 후 검사 또는 AEI). 예를 들어, 기판은 현상 장치, 에칭 장치, 어닐링 장치 및/또는 다른 장치에 의해 처리된 후에 검사 장치(302)를 사용하여 검사될 수 있다.
위에 언급된 스캐터로미터를 포함하지만 이에 제한되지 않는 계측 툴(MT)은 측정을 수행하기 위해 방사선 소스로부터의 방사선을 사용할 수 있다. 계측 툴(MT)에 의해 사용되는 방사선은 전자기 방사선일 수 있다. 방사선은 광학적 방사선, 예를 들어 전자기 스펙트럼 중의 적외선, 가시광선 및/또는 자외선 부분의 방사선일 수 있다. 계측 툴(MT)은 기판, 예컨대 반도체 기판 상의 리소그래피 노광된 패턴의 속성 및 양상을 측정하거나 검사하기 위해 방사선을 사용할 수 있다. 측정 유형과 품질은 계측 툴(MT)에 의해 사용된 방사선의 여러 속성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 전자기 측정의 분해능은 방사선의 파장에 따라 달라질 수 있고, 더 작은 파장은 예컨대 회절 한계로 인해 더 작은 피처를 측정할 수 있다. 작은 치수의 피처를 측정하려면, 예를 들어 EUV 및/또는 연질 X-선(SXR) 및/또는 경질 X-선(HXR) 방사선과 같은 짧은 파장의 방사선을 사용하여 측정을 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 특정 파장 또는 파장 범위로 계측을 수행하기 위해, 계측 툴(MT)은 해당 파장(들)에서 방사선을 제공하는 소스에 대한 액세스를 필요로 한다. 다양한 파장의 방사선을 제공하기 위해 다양한 유형의 소스가 존재한다. 소스에 의해 제공되는 파장에 따라, 다양한 유형의 방사선 생성 방법이 사용될 수 있다. 극자외선(EUV) 방사선(예컨대, 1 nm 내지 100 nm) 및/또는 연질 X-선(SXR) 방사선(예컨대, 0.1 nm 내지 10 nm)의 경우, 소스는 고차 고조파 생성(HHG)를 사용하여 원하는 파장의 방사선을 얻을 수 있다. 이러한 소스의 개발에 있어서 직면한 문제 중 하나는, 방출된 방사선을 생성용 셋업으로부터 외부로 효율적으로 커플링하고 이러한 방출된 방사선을 프로세스를 구동하는 데 사용된 방사선으로부터 어떻게 분리하는지의 문제이다.
도 6은 고차 고조파 생성을 위한 조명 소스일 수 있는 조명 소스(310)의 실시예(600)의 단순화된 개략도를 나타낸다. 도 5와 관련하여 설명한 계측 툴 내의 조명 소스의 특징들 중 하나 이상은 적절하게 조명 소스(600)에 존재할 수도 있다. 조명 소스(600)는 챔버(601)를 포함한다. 조명 소스(600)는 화살표로 표시된 전파 방향을 갖는 펌프 방사선(611)을 받아들이도록 구성된다. 여기에 도시된 펌프 방사선(611)은 도 5에 도시된 바와 같이 펌프 방사선 소스(330)로부터의 펌프 방사선(340)의 예이다. 펌프 방사선(611)은, 용융 실리카 또는 이에 상응하는 물질로 만들어질 수 있는 뷰포트일 수 있는 방사선 입력(605)을 통해 챔버(601) 내로 지향될 수 있다. 펌프 방사선(611)은 가우시안 또는 중공, 예를 들어 환형의 횡단면 프로파일을 가질 수 있고, 챔버(601) 내에서 두 번재 화살표로 표시된 흐름 방향을 갖는 가스 흐름(615) 상에 입사, 선택적으로 포커싱될 수 있다. 가스 흐름(615)은 가스 압력이 특정 값을 넘어서는 특정 가스(예컨대, 희가스, 선택적으로 헬륨, 아르곤 또는 네온, 질소, 산소 또는 이산화탄소)의 작은 부피(예컨대, 수 입방 mm)를 포함한다. 가스 흐름(615)은 정상(steady) 흐름일 수 있다. 금속성 플라즈마(예를 들어, 알루미늄 플라즈마)와 같은 다른 매질이 사용될 수도 있다.
조명 소스(600)의 가스 전달 시스템은 가스 흐름(615)을 제공하도록 구성된다. 조명 소스(600)는 방출된 방사선(613)의 생성을 구동하기 위해 가스 흐름(615) 내에 펌프 방사선(611)을 제공하도록 구성된다. 방출된 방사선(613) 중 적어도 대부분이 생성되는 영역을 상호작용 영역이라고 한다. 상호작용 영역은 수십 마이크로미터(조밀하게 포커싱된 펌프 방사선의 경우)에서 수 mm 또는 cm(중간 정도로 포커싱된 펌프 방사선의 경우) 또는 심지어 몇 미터(극도로 느슨하게 포커싱된 펌프 방사선의 경우)에 이르기까지 변할 수 있다. 선택적으로, 가스 흐름(615)은 가스 전달 시스템에 의해 배기된 또는 거의 배기된 공간 내로 제공된다. 가스 전달 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이 가스 노즐(609)을 포함하고, 가스 노즐은 가스 노즐(609)의 출구 평면에 개구(617)를 포함한다. 가스 흐름(615)은 개구(617)로부터 제공된다. 거의 모든 종래 기술에서, 가스 노즐은 균일한 원통형 내부 기하학적 형상인 절단된 튜브 기하학적 형상을 가지며, 출구 평면에 있는 개구 형상은 원형이다. 특허 출원 CN101515105B에 기술된 바와 같이 기다란 개구도 사용된 바 있다.
가스 노즐(609)의 치수는 마이크로미터-크기의 노즐에서 미터-크기의 노즐에 이르기까지 확대되거나 축소된 버전으로도 사용될 수 있다고 예상된다. 이러한 넓은 범위의 치수설정은, 가스 흐름에서의 펌프 방사선의 세기가 방출된 방사선에 도움이 될 수 있는 특정 범위에 이르도록 셋업이 스케일링되어야 한다는 점으로 인해 생기는데, 상이한 펄스 방사선 에너지에 대해 상이한 치수설정을 필요로 하며, 이는 펄스 레이저일 수 있고 펄스 에너지는 수십 마이크로 줄(J)에서 수 줄(J)에 이르기까지 변할 수 있다.
펌프 방사선(611)과 가스 흐름(615)의 가스 원자들과의 상호작용으로 인해, 가스 흐름(615)은 펌프 방사선(611)의 일부를 도 5에 도시된 방출된 방사선(342)의 일례일 수 있는 방출된 방사선(613)으로 변환할 것이다. 방출된 방사선(613)의 중심축은 입사 펌프 방사선(611)의 중심축과 동일선상에 있을 수 있다. 방출된 방사선(613)은 X-선 또는 EUV 범위의 파장을 가질 수 있고, 파장은 0.01 nm 내지 100 nm, 선택적으로 0.1 nm 내지 100 nm, 선택적으로 1 nm 내지 100 nm, 선택적으로 1 nm 내지 50 nm, 또는 선택적으로 10 nm 내지 20 nm 범위이다.
작동 시에 방출된 방사선(613) 빔은 방사선 출력(607)을 통과할 수 있고, 후속적으로 조작되어 도 5의 조명 시스템(312)의 일례일 수 있는 조명 시스템(603)에 의해 계측 측정을 위해 검사될 웨이퍼로 지향될 수 있다. 방출된 방사선(613)은 웨이퍼 상의 타겟에 안내, 선택적으로 포커싱될 수 있다.
공기(및 실제로는 임의의 가스)가 SXR 또는 EUV 방사선을 많이 흡수하기 때문에, 가스 흐름(615)과 검사 대상 웨이퍼 사이의 체적이 배기(evacuate)되거나 거의 배기된다. 방출된 방사선(613)의 중심축이 입사 펌프 방사선(611)의 중심축과 동일선상에 있을 수 있기 때문에, 펌프 방사선(611)은 방사선 출력(607)을 통과하여 조명 시스템(603)에 진입하는 것을 방지하도록 차단되어야 할 수 있다. 이는 방사선 출력(607)에 도 5에 도시된 필터 디바이스(344)를 통합함으로써 수행될 수 있는데, 필터 디바이스는 방출된 빔 경로에 배치되고 구동 방사선에 대해 불투명 또는 거의 불투명하지만(예를 들어, 적외선 또는 가시광에 불투명 또는 거의 불투명), 방출된 방사선 빔에 대해 적어도 부분적으로 투명하다. 이러한 필터는 지르코늄을 사용하여 제조될 수 있다. 필터는 펌프 방사선(611)이 중공의, 선택적으로 환형의, 횡단면 프로파일을 가질 때 중공의, 선택적으로 환형의 블록일 수 있다.
도 6에 도시된 조명 소스(600)는 단지 예시일 뿐이며, 실제로는 다른 구성을 갖는 임의의 다른 조명 소스가 도 5의 조명 소스(310)로 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 액체-금속-제트 X-선 소스, 역 콤프톤 산란 소스, 또는 도 6에 도시된 가스 노즐 대신 모세관이 있는 HHG 소스이다. 방출된 방사선(342)이 경질 X-선 영역의 파장을 갖는 경우, 도 5의 계측 장치는 투과 기하구조에 적응될 수 있다.
선택적으로 펌프 방사선의 고차 고조파 주파수에서 방출된 방사선을 얻기 위한 방법, 장치 및 어셈블리가 본 명세서에서 설명된다. 이러한 프로세스, 선택적으로 비선형 효과를 사용하여 제공된 펌프 방사선의 고조파 주파수에서 방사선을 생성하는 HHG를 통해 생성된 방사선은 기판의 검사 및/또는 측정을 위한 계측 툴(MT)에서 방사선으로서 제공될 수 있다. 기판은 리소그래피 패터닝된 기판일 수 있다. 이러한 프로세스를 통해 획득된 방사선은 또한 리소그래피 장치(LA) 및/또는 리소그래피 셀(LC)에 제공될 수 있다. 펌프 방사선은 짧은 시간 버스트들 동안 높은 피크 세기를 제공할 수 있는 펄스형 방사선일 수 있다.
펌프 방사선(611)은 방출된 방사선의 하나 이상의 파장보다 더 높은 하나 이상의 파장을 갖는 방사선을 포함할 수 있다. 펌프 방사선은 적외 방사선을 포함할 수 있다. 펌프 방사선은 800 nm 내지 1500 nm 범위의 파장을 갖는 방사선을 포함할 수 있다. 펌프 방사선은 900 nm 내지 1300 nm 범위의 파장을 갖는 방사선을 포함할 수 있다. 펌프 방사선은 100 nm 내지 1300 nm 범위의 파장을 갖는 방사선을 포함할 수 있다. 펌프 방사선은 펄스형 방사선일 수 있다. 펄스형 펌프 방사선은 펨토초 범위의 지속시간을 갖는 펄스를 포함할 수 있다.
일부 실시예의 경우, 방출된 방사선, 선택적으로 고차 고조파 방사선은 펌프 방사선 파장(들)의 하나 이상의 고조파를 포함할 수 있다. 방출된 방사선은 전자기 스펙트럼 중 극자외선(EUV), 연질 X-선(SXR), 및/또는 경질 X-선 부분의 파장을 포함할 수 있다. 방출된 방사선(613)은 0.01 nm 내지 100 nm 범위의 방사선을 포함할 수 있다. 방출된 방사선(613)은 0.1 nm 내지 100 nm 범위의 방사선을 포함할 수 있다. 방출된 방사선(613)은 0.1 nm 내지 50 nm 범위의 방사선을 포함할 수 있다. 방출된 방사선(613)은 1 nm 내지 50 nm 범위의 방사선을 포함할 수 있다. 방출된 방사선(613)은 10 nm 내지 20 nm 범위의 방사선을 포함할 수 있다.
위에서 설명된 고차 고조파 방사선과 같은 방사선은 계측 툴(MT)에서 소스 방사선으로서 제공될 수 있다. 계측 툴(MT)은 리소그래피 장치에 의해 노광된 기판 상에서 측정을 수행하기 위해 소스 방사선을 사용할 수 있다. 이러한 측정은 기판 상의 구조체의 하나 이상의 파라미터를 결정하기 위한 것일 수 있다. 위에서 설명한 파장 범위에 포함된 EUV 및/또는 SXR 및/또는 HXR 파장과 같은 더 짧은 파장의 방사선을 사용하면, 더 긴 파장(예컨대, 가시광선, 적외선)을 사용하는 것과 비교하여, 계측 툴에 의해 구조체의 더 작은 피처가 분해될 수 있다. EUV 및/또는 SXR 및/또는 HXR 방사선과 같은 더 짧은 파장의 방사선은 또한 패터닝된 기판과 같은 재료 안으로 더 깊이 침투할 수 있으며, 다시 말해서 기판 상에서의 더 깊은 층의 계측이 가능하다. 이러한 더 깊은 층은 더 긴 파장의 방사선으로는 접근 가능하지 않을 수 있다.
계측 툴(MT)에서, 소스 방사선은 방사선 소스로부터 방출되어 기판 상의 타겟 구조체(또는 다른 구조체) 상으로 지향될 수 있다. 소스 방사선은 EUV 및/또는 SXR 및/또는 HXR 방사선을 포함할 수 있다. 타겟 구조체는 타겟 구조체 상에 입사되는 소스 방사선을 반사 및/또는 회절시킬 수 있다. 계측 툴(MT)은 회절 방사선을 검출하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 계측 툴(MT)은 양(+1차) 및 음(-1차) 1차 회절 차수, 또는 양(+3차) 및 음(-3차) 회절 차수를 검출하기 위한 검출기를 포함할 수 있다. 계측 툴(MT)은 또한 정반사 방사선(0차 회절 방사선)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 추가 회절 차수(예를 들어, 더 높은 회절 차수)를 측정하기 위해 추가 계측용 센서가 계측 툴(MT)에 존재할 수 있다.
일반적으로, 본 명세서에 개시된 방법 및 장치는 기판 내에 또는 기판 상에 제조된 구조체의 파라미터를 측정할 때 타겟 드리프트 및/또는 시스템 드리프트에 대한 보상을 허용한다. 위에서 언급한 바와 같이, "타겟 드리프트”라는 용어는 재료 증착 및/또는 레지스트의 변화, 특히 레지스트 수축으로 인한 파라미터의 측정의 오차를 포괄한다. "시스템 드리프트"라는 용어는 열적 오차와 같은 시스템의 요소로 인해 발생하는 오차를 포괄한다.
예를 들어 SXR로 측정된 ADI 오버레이 타겟 상에서, 전자기 방사선으로 타겟(또는 다른 구조체, 예컨대 제품 구조체)을 조명한 후 타겟으로부터의 1차 회절 방사선의 세기는 시간 의존적이며, 특히 조명 시간에 의존한다는 점이 최근에 밝혀진바 있다. 즉, 회절된 방사선의 세기는, 도 7에서 도시된 바와 같이, 타겟이 조명 하에 있던 시간량의 함수이고, 도 7에서는 3개의 분리된 파장의 방사선에 대해 회절된 방사선 세기를 Y축으로, 조명 시간을 X축으로 도시한 것을 보여준다. 이것은 위에서 언급한 타겟 드리프트 기여도, 예를 들어 탄소 증착과 같은 재료 증착 및/또는 레지스트 수축에서 비롯된 것으로 생각된다. 이러한 시간에 의존하는 세기는 상이한 배향들로(예컨대, 180 도 회전) 타겟에 대한 측정에 기초하여 결정되는 정정에 오차를 도입하게 되는데, 두 번째(예컨대, 회전된 타겟 배향) 측정 동안 회절된 방사 세기가 더 이상 첫 번째(공칭) 측정과는 동일하지 않기 때문이다. 이로 인해 잘못된 비대칭 값, 즉 타겟의 오버레이를 나타내지 않는 비대칭 값이 생길 수 있다.
이에 대한 일례가 도 8에 나와 있으며, 타겟이 첫 번째 공칭 배향(N)과 두 번째 회전된 배향(R)에 있는 상태로 시간(Ti)에 대한 반사율(Re)의 플롯을 보여준다. 도 8 및 도 9에서는 설명을 위해 신호의 비례상수를 1로 취하고 있다. N 및 R 배향에 대한 타겟으로부터의 반사율의 세기는 도 8에서 N 및 R로 표기된 곡선으로 나타낸 바와 같이 시간이 지남에 따라 달라진다. 타겟은 제1 배향에서 전자기 방사선으로 조명되고, 시간에 걸쳐 타겟으로부터의 반사율이 감지되어 적산되며(integrated), 결과적으로 곡선 아래 면적(A1)이 된다. 그런 다음 타겟은 제2 배향에서 전자기 방사선으로 조명되고, 시간에 걸쳐 타겟으로부터의 반사율이 감지되어 적산되며, 결과적으로 곡선 아래 면적(A2)이 된다. N 신호는 R 신호로부터 오프셋되므로, 적분 A1과 A2는 타겟 비대칭에 대해, 그리고 후속하여 측정될 파라미터(예컨대, 오버레이 및 CD)에 대해 잘못된 결론을 도출하게 된다.
예시적인 구성에서, 기판 내에 또는 기판 상에 제조된 구조체의 적어도 일부는 제1 배향(예를 들어, 공칭 배향) 및 제2 배향(예를 들어, 회전된 배향)에서 전자기 방사선에 의해 조명된다. 구조체로부터의 반사율은 공칭 및 회전된 배향에서 측정되며, 타겟 배향 중 적어도 하나에 대하여 다수의 조명 및 반사율 측정이 수행된다. 그 다음에 제 1 및/또는 제 2 배향에서의 반사율 측정은 정정된 비대칭을 얻기 위해 결합될 수 있다. 일부 예시적인 방법 및 장치에서, 반사율의 측정들은, 다수의 측정이 수행된 제1 및/또는 제2 배향(들)에서의 측정이 총 측정 시간의 인터벌 동안 그들의 타겟 배향에서의 반사율의 세기의 추정치를 제공하는 방식으로 결합된다.
타겟 드리프트로 인한 오차는, 선행 기술(공칭-회전)과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이 결정된 비대칭에 있어서 감소된다.
도 9에 도시된 일례에서, 공칭-회전-공칭(NRN) 측정을 포함하는 측정 방식이 실행된다. 즉, 제1 배향은 공칭 방향이고 구조체의 적어도 일부는 제1 배향으로 복수의 시간에, 선택적으로 도 9에 도시된 것처럼 두 번의 시간에 조명된다. 신호는 복수의 시간에 측정되고 반사율은 이러한 측정으로부터 추정될 수 있다. 파라미터의 측정은 복수의 시간에서의 반사율에 기초하여 결정된다. 다른 구성에서, 신호는 비대칭을 결정하기 위해 사용될 수 있고 파라미터는 비대칭에 기초하여 결정될 수 있다. 반사율의 세기는 곡선 아래 면적을 노출 시간(A5, A6 및 A7)으로 나눈 값으로 정의할 수 있다. 2개의 공칭 세기 측정에서의 반사율의 평균은, 회전된 배향에서 측정할 때 반사율의 추정치로 취해진다. 즉, 도 9에서 N 및 R 라인의 곡선으로 나타낸 드리프트는 주로 선형으로 간주된다. 비대칭에 대한 타겟 드리프트의 영향은 2개의 공칭 반사율 측정값의 평균을 취함으로써 감소된다.
도 9에 도시된 예는 반사율이 주로 선형으로 조명 시간에 의존하는 경우 전체 정정을 제공한다. 공칭-공칭-회전-공칭-공칭 또는 아래에 언급된 다른 것들로 조명하고 반사율을 측정하는 것과 같은 추가적인 조명 및 측정 방식은 주로 선형 관계, 예를 들어 시간에 있어서 주로 2차의 다항식을 넘어서는 정정을 허용한다. 조명 및 측정 방식은 임의의 순서로 제1 및 제2 배향에서 조명하고 반사율을 측정할 수 있음에 또한 주목해야 한다. 처리량을 최대화하도록 순서가 결정될 수 있다.
제1 배향에서의 복수의 반사율 측정은 각각 제2 배향에서의 반사율 측정보다 지속시간이 더 짧을 수 있다. 예를 들어, 제1 배향에서의 측정의 총 지속시간은 제2 배향의 것과 동일할 수 있다. 도 9의 예에서, 제1 공칭 반사율 측정(A5 관련)은 제1 기간이 걸릴 수 있고, 회전된 반사율 측정(A6 관련)은 제2 기간(제1 기간의 실질적으로 두 배일 수 있음)이 걸릴 수 있으며, 제2 공칭 반사율 측정(A7 관련)은 제3 기간(제1 기간과 실질적으로 동일할 수 있음)이 걸릴 수 있다. 이와 같이, 배향당 총 측정 시간의 비율은 공지된 방법과 동일할 수 있다. 이러한 신호의 신호 대 잡음비를 위해, 제1 배향과 제2 배향에서 소요되는 전체 반사율 측정 시간이 거의 동일한 것이 유리할 수 있다.
타겟(또는 다른 구조체)의 제1(예컨대, 공칭) 및 제2(예컨대, 회전된) 배향에서 다수의 측정이 있을 수 있다. 예를 들어, 조명 및 측정 방식은 공칭-회전-공칭-회전-공칭(nom-rot-nom-rot-nom) 배향에서 조명 및 반사율 측정을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 배향에서의 복수의 조명과 반사율 측정을 포함한 방식으로, 공칭 배향과 회전된 배향 모두에서 반사율의 시간 의존성에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 이를 통해 공칭 배향 및 회전된 배향 세기의 추정치를 얻을 수 있다.
위의 예(nom-rot-nom-rot-nom)에서는, 예를 들어 제2 공칭 측정의 전반부 동안 공칭 및 회전된 배향에서 반사율의 추정치를 얻을 수 있다. 따라서 반사율이 추정되는 인터벌은 원래 측정(여기서는 5회의 후속 측정)의 적산 시간과 반드시 같을 필요는 없다. 대안적으로, 추정치는 제1 회전, 제2 공칭 및 제2 회전 측정 동안의 시간 기간당 반사율에 대한 것일 수 있다.
반사율이 누적 조명 시간에 따라 선형적인 방식으로 변하지 않을 것으로 예상되는 경우, 예시적인 구성은 주로 2차 다항식과 같이 주로 다항식 항을 포함하는 모델에 따라 변화하는 신호에 대해 올바르게 작동하는 조명 및 측정 방식이 포함될 수 있다. 조명 시간에 선형적이지는 않지만 주로 다항식 항을 포함하는 드리프트 오차를 보여주는 예가 도 10에 도시되어 있다. 도 10의 예에서, 조명 및 측정 방식은 NRNRNR(즉, 동일한 노출 시간을 갖는 총 6번의 노출(조명 및 측정) - 그 사이에 간격 없이 측정됨)로서의 제1(예컨대, 공칭) 및 제2(예컨대, 회전) 배향에서의 타겟을 이용한 조명 및 측정의 시퀀스를 포함한다. 그러한 구성에서, 'N' 및 'R' 측정된 반사율의 가중 평균이 조명 시간에 따른 드리프트 오차를 모델링하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 가중치가 각각 [0.813, 0.625, 1.563]인 'N' 측정된 반사율의 가중 평균과 가중치가 각각 [1.563, 0.625, 0.8125]인 'R' 측정된 반사율의 가중 평균이다. 예를 들어 기판의 회전을 허용하기 위해 측정 사이에 간격이 있는 경우, 가중치가 조정될 수 있다. 예를 들어, 간격 시간이 조명 시간의 25%인 경우, 가중치는 'N' 노출에 대해 [0.75, 0.75, 1.5]이고 'R' 노출에 대해 역순일 수 있다.
본 명세서에 개시된 일부 예에서, 'N' 및 'R' 노출에 대한 가중 인자는 전체 측정 시퀀스에 걸친 평균 'N' 반사율 및 전체 측정 시퀀스에 걸친 평균 'R' 반사율에 대해 추정치가 획득되도록 선택된다. 이를 수행하기 위해, 시간 의존성이 주로 2차(quadratic) 다항식으로 기술된다고 가정하면, 그러한 예는 적어도 3개의 'N' 노출 및 적어도 3개의 'R' 노출을 수행할 수 있다. 다른 예에서, 측정 시퀀스에는 단 하나의 'R' 노출과 다수의 'N' 노출이 있다(또는 그 반대임). 'R' 노출의 지속시간(또는 'N' 노출보다 'R' 노출이 더 많은 경우 'N' 노출의 지속시간)은, 샷 노이즈로부터의 기여도가 완화될 수 있도록, 개별적인 'N' 노출보다 길 수 있다. 'N' 노출에 대한 가중 인자는 'R' 노출 동안 'N' 반사율의 추정치가 획득되도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 측정 시퀀스가 상대적인 노출 시간이 1-2-1-1인 NRNN이라고 가정한다. 노출이 간격 없이 연속적으로 이루어지면, 'N' 반사율의 가중치는 [0.333, 1.167, -0.500]으로 취해질 수 있다. 반사율이 시간이 지남에 따라 주로 2차 다항식으로 변화하는 경우, 반사율과 가중치의 곱의 합은 'R' 노출 동안 평균 'N' 반사율과 같을 것이다. 예를 들어, N-반사율이 0.5, 0.48 및 0.42인 경우, 'R' 노출의 시간 윈도우 동안 추정된 N-반사율은 0.333*0.5 + 1.167*0.48 - 0.500*0.42 = 0.517 이다. 이러한 접근 방식은 노출 시간을 달리하고 노출 사이의 간격을 달리하여 NNRN, NNRNN과 같은 다른 시퀀스에 대해 일반화될 수 있다. 두 개의 'R' 노출이 있는 NRNRN과 같은 시퀀스에도 적용될 수도 있다; 가중 인자는 2개의 'R' 노출로부터 평균 'R' 반사율을 취하고 'R' 노출 동안 평균 'N' 반사율을 추정할 수 있도록 선택된다.
여기에 언급된 방식으로 드리프트 오차를 정정하는 것 외에도, 예시적인 방법 및 장치는 동일한 배향에서 측정된 복수의 반사율에 기초하여 드리프트 오차 레이트를 결정할 수 있다. 예시적인 구성에서, 드리프트 오차 레이트는 계측 툴의 레시피 설정 동안 결정될 수 있고, 그 다음에 대량(high-volume) 툴 작업 중에 수행되는 측정을 정정하기 위해 적용될 수 있다. 이러한 접근 방식의 장점은 대량 툴 작업 중에 타겟 배향당 단 하나의 측정만이 필요하므로 툴의 처리량이 증가한다는 점이다.
다수의 공칭-회전 배향이 있을 수 있는데, 예를 들어 0도 및 180도 면내 회전으로의 측정, 및 90도 및 270도 면내 회전으로의 측정이다. 시간 의존적 반사율 변화의 모델, 예를 들어 시간에 걸친 세기의 정현파 변화가 추정치를 제공하기 위해 다수의 측정에 적용될 수 있다. 대안적으로, 수치적인 적분 기법(예컨대, (가중) 평균)을 사용하여 추정치를 제공할 수도 있다.
일부 예시적인 방법 및 장치에서, 오버레이 타겟과 같은 복수의 구조체로부터의 반사율이 제1(예를 들어, 공칭) 배향에서 측정될 수 있다. 동일한 오버레이 타겟(의 일부)로부터의 반사율은 회전된 제2 배향에서 측정될 수 있다. 그런 다음 동일한 오버레이 타겟(의 일부)로부터의 반사율이 공칭 또는 회전된 배향 중 적어도 하나에서 다시 측정된다. 따라서 다수의 타겟 중 적어도 일부로부터의 반사율은 공칭 배향과 회전된 배향 모두에서 수행된 측정을 포함하여 최소 3번 측정된다. 이후 측정된 반사율은 정정된 비대칭을 얻기 위해 결합된다. 다수의 측정이 수행된 타겟 배향(들)에서의 측정들이, 총 측정 시간의 인터벌 동안 세기의 추정치를 제공하는 방식으로 결합될 수 있다.
그러한 구성에서, 복수의 오버레이 타겟이 방사선으로 조명되고 결과적인 반사율이 측정된다. 이것은 제1 배향에서 복수의 타겟 각각을 이용해 순차적으로 수행될 수 있다(예를 들어, 하나의 타겟이 각 측정에서 측정됨). 그 다음에 기판(및 그에 따른 타겟)은 조명 소스에 대해 회전될 수 있다. 조명 소스에 대해 상이한 배향으로 타겟을 회전시키는 것은, 기판의 물리적 회전, 조명 소스의 물리적 회전 및/또는 조명 소스에 의해 방출되는 방사선의 특성(예컨대, 편광)의 변화를 포함할 수 있다는 점에 주목해야 한다.
타겟 드리프트 외에도, 서로 상이한 배향에서 동일한 타겟의 측정들 사이에 더 긴 시간 인터벌이 있기 때문에 제1 및 제2 배향 중 하나 이상의 배향에서 복수의 타겟을 조명하고 측정할 때 툴 드리프트가 추출될 수도 있다. 일부 예시적인 구성에서, 조명 및 측정 방식은 타겟 드리프트와 툴 드리프트의 구별을 허용할 수 있다. 각 타겟 측정 이후 기판(웨이퍼)을 회전시키는 것과 비교하여, 동일한 배향으로 다수의 오버레이 타겟을 순차적으로 측정하면, 기판 회전의 총 횟수가 줄어들어 처리량이 증가하고 측정 오차(예컨대, 정렬 오차)가 줄어들게 된다.
도 11는 기판 내에 또는 기판 상에 제조된 구조체의 파라미터를 결정하는 예시적인 방법의 흐름도를 나타낸다. 결정된 파라미터는 드리프트 오차에 대해 보상된다. 이러한 방법은 구조체가 제1 배향에 있는 동안 전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계(1100)를 포함한다.
구조체의 적어도 일부의 조명은 본 명세서에 개시된 것과 같은 예시적인 조명 소스에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 조명은 하나 이상의 파장 또는 파장 범위를 갖는 방사선을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 방사선은 0.01 nm 내지 100 nm 범위의 파장을 갖는 방사선을 포함한다. 본 명세서에 개시된 것과 같이 기타 다른 보다 구체적인 범위가 사용될 수도 있다.
구조체는 제1 배향에 있다. 이것은 조명 소스에 대한 배향에 관한 것일 수 있다. 배향은 물리적 배향일 수 있거나 방사선의 편광과 같은 파라미터를 사용하여 생성될 수 있다.
구조체가 조명되는 복수의 시간은 순차적일 수 있다. 대안적으로, 제1 배향에서 복수의 조명의 하나 이상의 쌍 사이에서 다른 조명이 발생할 수도 있다. 이것은 복수의 교번하는 배향을 포함하는 방식을 포함하여 본 명세서에 개시된 조명 및 측정 방식으로부터 명백할 것이다.
방법은 구조체의 적어도 일부로부터 복수의 반사율을 감지하는 단계(1102)를 더 포함한다. 반사율은 위에서 논의한 방사선을 사용하여 구조체를 조명한 결과이다. 반사율은 복수의 시간에, 즉 구조체를 조명하는 동안 감지(측정)된다. 반사율은 복수의 시간에서의 파라미터를 나타내며, 이러한 파라미터는 예를 들어 오버레이 또는 CD일 수 있다. 예시적인 구성에서, 반사율은 시간 기간에 걸친 세기의 적산을 포함할 수 있음에 유의한다. 이러한 시간 기간은 구조체가 조명되는 시간의 일부 또는 전체일 수 있다.
복수의 반사율에 기초하여, 복수의 시간과 상이한 추가적인 시간에 파라미터의 추정치가 결정된다(1104). 이러한 추가적인 시간은, 구조체의 공칭, 회전, 공칭 배향을 포함하는 조명 및 측정 방식에서와 같이 복수의 시간 중 2개의 시간 사이에 있을 수 있다. 대안적으로, 추가적인 시간은 복수의 시간 이전 또는 이후의 시간일 수 있다. 일부 예시적인 구성에서, 추가적인 시간에서의 드리프트 오차의 추정치는 복수의 감지된 반사율에 기초하여 결정될 수 있다. 이것은 추가적인 시간에서의 파라미터의 결정에 추가하여 또는 이에 대한 대안으로서 수행될 수 있다. 결정된 드리프트 오차는 타겟 드리프트 오차 또는 타겟 드리프트와 시스템 드리프트의 조합일 수 있다.
일부 예시적인 구성에서, 추가적인 시간에 파라미터의 추정치를 결정하는 단계(1104)는 구조체가 제2 배향에 있을 때 추가적인 시간에 구조체의 적어도 일부를 조명하고 결과적인 반사율을 감지하는 것을 포함할 수 있다. 구조체의 적어도 일부의 복수의 조명이 있을 수 있고, 복수의 추가적인 시간에 복수의 결과적인 반사율을 감지할 수도 있다. 하나 이상의 추가적인 시간에서의 파라미터의 추정치는 구조체가 제2 배향에 있는 상태로 하나 이상의 추가적인 시간에서의 감지된 반사율에 기초할 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 구조체(예를 들어, 타겟)가 제1 및 제2 배향에 있는 것 사이의 차이는, 별도의 조명 소스의 사용, 조명 소스의 회전, 또는 p-편광된 방사선 및 s-편광된 방사선과 같은 상이한 파라미터를 갖는 방사선의 사용으로 구현될 수 있으며, 이들 모두는 조명 소스에 비해 구조체의 상대적 회전을 달성할 수 있다. 그러나, 전형적인 구성에서, 기판은 기판 지지체(WT) 상에서 회전될 수 있다. 회전은 기판의 평면에 수직인 z-축을 중심으로 이루어질 수 있다. 회전은 180도일 수 있지만 일부 구성에서는 회전이 90도 또는 파라미터 측정에 적합한 임의의 다른 각도일 수 있다.
예시적인 구성에서, 파라미터의 결정(1104)은 제1 및 제2 배향에서 구조체의 적어도 일부의 총 방사선량에 기초한다. 총 방사선량은 제1 및/또는 제2 배향에서 구조체의 조명 시간에 비례할 수 있다. 특정 배향에 대한 총 방사선량은 복수의 시간 또는 복수의 추가적인 시간에서 해당 배향에서의 구조체의 조명 시간의 합계를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 배향에서의 총 방사선량이 실질적으로 동일한 그러한 구성의 예가 위에서 논의되었다. 이것은 드리프트 오차가 조명 시간에 따라 주로 선형적으로 변화한다는 가정과 함께 사용될 수 있다. 추가적인 예는 위에서 논의한 바와 같이 반사율의 가중 합을 사용하는 것을 포함한다. 이것은 드리프트 오차가 하나 이상의 다항식 항을 포함하는 관계에 기초하여 조명 시간에 따라 변화한다는 가정과 함께 사용될 수 있다. 가중 평균을 결정할 때 적용되는 가중치는 구조체의 적어도 일부의 조명들 사이의 시간에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 기판이 조명들 사이에서 회전된다면, 위의 예에서 논의된 바와 같이 가중치가 그에 따라 결정될 수 있다.
조명 시간에 대한 드리프트 오차의 관계가 주로 선형인 것으로 가정될 수 있는 예시적인 구성에서, 드리프트 오차 레이트가 그와 같이 주로 선형인 관계에 기초하여 결정될 수 있다. 이것은 동일한 기판 및/또는 추가적인 기판 상에 있을 수 있는 후속 구조체의 조명 및 측정에 사용될 수 있다. 드리프트 오차 레이트를 이용하면, 제1 배향에서 복수의 시간에 복수의 조명 및 측정을 반복할 필요 없이 파라미터의 추정을 할 수 있다.
복수의 시간에서의 조명(1100)은 기판, 그에 따라 구조체가 제1 배향에 있는 상태로 기판 상의 복수의 구조체(예를 들어, 타겟)의 조명을 포함할 수 있다.
조명 및 측정 방식의 일례는 N1a, N1b, R1a, R1b, N2a, N2b일 수 있으며, 여기서 N은 제1(공칭) 배향을 나타내고 R은 제2(회전된) 배향을 나타내며, 숫자 1과 2는 구조체의 첫 번째 및 두 번째 조명 및 후속 측정들을 나타내고, a 및 b는 두 개의 다른 구조체를 나타낸다. 이것은 반사율에 기초하여 개별적으로 타겟 드리프트의 추정치 및/또는 시스템 드리프트의 추정치의 결정을 허용할 수 있다.
위의 방식에서, N1a 및 N2a의 감지된 반사율의 평균은 예를 들어 R1a의 시간에 공칭 배향에서의 반사율의 추정치를 제공할 수 있다. 시간 인터벌 N1a - R1a가 시간 인터벌 N2a - R1a와 실질적으로 동일하기 때문에(각각에 대해 동일한 조명 및 측정 시간을 가정함), 이러한 평균은 타겟 드리프트와 툴 드리프트 양자 모두에 대한 (부분적인) 보상을 제공한다. 따라서 이러한 간단한 경우에는 툴 드리프트와 타겟 드리프트를 구별할 필요가 없을 수 있다.
위에서 언급한 시간 인터벌이 서로 다른 경우 가중 평균을 사용할 수도 있다. 예를 들어 N1a-R1a 사이에
Figure pct00001
그리고 R1a-N2a 사이에
Figure pct00002
시간 인터벌이 있는 경우, 가중 인자
Figure pct00003
및
Figure pct00004
가 측정 N1a 및 N2a에 각각 적용될 수 있다.
일부 구성에서, 제1 구조체 'a'만이 다수회, 예를 들어 3회 측정될 수 있고, 구조체 'b'의 드리프트 오차는 구조체 'a'의 다수의 측정에 기초하여 계산될 수 있다. 이러한 예에서 조명 및 측정 방식은 N1a, N1b, R1a, N2a일 수 있다. 이제 시간 인터벌 R1a - N1a가 N2a - R1a보다 길기 때문에(각각에 대해 동일한 조명 및 측정 시간을 가정함), 회전된 배향에서 반사율의 측정 시에 공칭 배향에서의 반사율의 추정에 의해 타겟 드리프트를 시스템(또는 툴) 드리프트로부터 구별할 수 있다. 이것은 다음과 같이 수행될 수 있다: N1b와 N1a 사이의 세기 차이로부터 툴 드리프트 레이트가 추정된다(타겟 드리프트는 일정한 방사선량을 가정할 때 타겟 'a'와 'b에 대해 동일함; 단순화를 위해 노이즈는 무시할 수 있다고 가정). 타겟 드리프트 레이트를 얻기 위해, N2a-N1a로부터, 시스템 드리프트 레이트에 이러한 측정들 사이의 시간 인터벌을 곱한 값을 차감한다. 그런 다음 위에서 언급한 바와 같이 회전된 배향 조명 및 측정 시에 공칭 배향에서의 반사율을 계산하기 위해 툴 및 타겟 드리프트 레이트를 이용할 수 있다. 여기서 시스템 및 타겟 드리프트 레이트 추정치를 사용하여 추출되는 구조체 'a'의 정정이 구조체 'b'에 적용될 수 있다고 가정한다는 점에 유의한다.
시스템 드리프트 및 타겟 드리프트 레이트는 툴의 레시피 설정(교정) 동안에 위에서 설명한 대로 결정될 수 있다. 대량 제조를 위한 툴의 작동 중에 구조체의 단일 조명 및 측정으로 충분하므로 처리량이 증가하게 된다. 대량 툴 작동 중에 위에서 설명한 바와 같이 시스템 및 타겟 드리프트 레이트를 주기적으로 재평가하는 것이 도움이 될 수 있다. 각 구조체에 대해 정정을 수행해야 하는 경우라도(따라서 구조체당 2개의 측정(N 및 R)이 요구됨), 위의 방식에 따라 추출된 타겟 및 드리프트 레이트를 사용하여 각 타겟에 대한 세 번재 측정 없이 이러한 정정을 허용할 수 있다. .
위에서 논의한 다른 특징들도 이러한 방식에 적용되는데, 예를 들어 드리프트에 있어서의 보다 고차의 영향을 보상하기 위해 다수의 구조체 배향들과 조명과 측정의 다수회 반복을 이용한다.
본 명세서에서 개시된 방법 및 장치는 오버레이 및/또는 CD에 적용 가능할 수 있지만, 일반적으로 타겟 드리프트가 있는 경우 상이한 조건들 하에서 해당 타겟의 다수의 조명 및 측정에 기초하여 구조체 또는 타겟으로부터 유도될 수 있는 단일 계측 파라미터의 추정에도 적용 가능하다. 따라서 상이한 조건들 하에서 다수의 조명 및 측정이 결합되어 계측 파라미터를 얻게 된다. 계측 파라미터가 여전히 반사율을 이용할 수 있고 측정들이 여전히 서로 상이한 배향(예컨대, 0도 면내 회전 및 90도 면내 회전)에 있을 수 있지만, 일부 구성에서는 결합된 세기 검출기 이미지를 얻기 위해 결합될 수 있다. 이렇게 하는 이유는, 검출기가 한 방향으로 더 기다랗기 때문에, 2D-회절 타겟의 경우 나머지 방향(예컨대, y-방향)에 비해 한 방향(예컨대, x-방향)에서 더 많은 회절 차수가 캡처되기 때문일 수 있다. 90도 회전하면 나머지 방향으로 더 많은 차수를 캡처할 수 있다. 0도와 90도에서 측정하는 경우, 비대칭을 얻기 위해 신호들이 차감되지 않고 한 쌍으로 분석 알고리즘에 제공된다.
일부 구성에서, 제1 측정을 위한 s-편광된 방사선 및 제2 측정을 위한 p-편광된 방사선을 사용하는 조명에 이어 측정들이 이루질 수도 있다. 두 측정은 한 쌍으로 분석 알고리즘에 제공된다.
추가적인 구성에서, 계측 파라미터는 반사율에 기초하여 결정될 수 있고, 제1 측정을 위해 제1 스펙트럼의 파장을 포함하는 방사선을 사용하는 조명 및 제2 측정을 위해 제2 스펙트럼의 파장을 포함하는 방사선을 사용하는 조명에 이어 측정이 이루어질 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법 및 장치는 여러 면에서 CD-SEM 상황과 상이하다. 방법 및 장치는, 본원에서 개시된 방법 및 장치가 샘플 드리프트의 존재 하에 오버레이 추출에 대한 정정을 가능하게 하는 것을 목표로 할 수 있다는 점에서, 고려 중인 목적 및/또는 문제와 관련하여 상이할 수 있다. 이러한 정정은 일반적으로 동일한 타겟(들)에 대한 두 번의 측정을 이용하는데, 이들 측정은 동시에 이루어질 수 없으므로 툴 드리프트를 포함할 수도 있다. CD-SEM의 목적은 노출되지 않은 상태의 오버레이를 인출하려는 것이다. 본 명세서에 개시된 방법 및 장치는 또한 이러한 방법이 적용되는 방식에 있어서 CD-SEM과 다를 수 있다. CD-SEM에서는, 수축 모델 외삽이 시간 및/또는 선량의 함수로서 레지스트 수축의 모델과 조합하여 수행될 수 있다. 본 명세서에 공개된 방법 및 장치는 외삽을 수반하지 않고, 수치적인 적분-기반 기법을 사용하여 공칭 및 회전된 샘플 배향에서 측정들을 동시에 계산적으로 얻을 수 있다.
위에서 언급한 실시예의 다른 응용예는 다음과 같을 수 있다: 방사선의 플러스 차수와 및 마이너스 차수, 예를 들어 SXR 회절 패턴이 검출기(들) 상에서 잘 맞지 않기 때문에 한 번에 검출될 수 없는 상황이 있을 수 있고, 따라서 적어도 두 개의 획득이 필요하게 되며 여기서 검출기(들)는 이러한 획득 사이에서 병진이동된다. 이러한 다수의, 선택적으로 2개의 획득 동안 타겟 드리프트를 다루기 위해, 전술한 실시예가 적용될 수 있다. 한 가지 예는, 두 번째 획득 후 검출기(들)가 첫 번째 획득의 검출기 위치로 돌아가고 세 번째 이미지가 획득되는 것이다. 첫 번째 위치에서 첫 번째 및 세 번째 이미지를 평균화하면 타겟 드리프트가 (부분적으로) 정정될 수 있다. 이러한 실시예에서는 검출기가 배향을 변경하는 반면, 전술한 실시예에서는 샘플이 배향을 변경한다는 점에 유의해야 한다. 검출기 위치를 변경하는 대신 타겟 배향을 변경할 수도 있다. 또 다른 대안은 샘플 상에 입사하는 빔의 포인팅을 약간 변경하는 것일 수 있다.
조명 소스는 예를 들어 계측 장치(MT), 선택적으로 리소그래피 장치 내의 계측 장치, 검사 장치, 리소그래피 장치(LA), 및/또는 리소그래피 셀(LC)에 제공될 수 있다.
측정을 수행하는 데 사용되는 방출된 방사선의 속성은 획득된 측정의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 방사선 빔의 횡방향 빔 프로파일(단면)의 형상과 크기, 방사선 세기, 방사선의 파워 스펙트럼 밀도 등이 방사선에 의해 수행되는 측정에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 고품질 측정 결과를 가져오는 속성을 가진 방사선을 제공하는 소스를 갖는 것이 바람직하다.
추가의 실시예는 다음의 번호가 매겨진 조항으로 제공된다(조항 세트 A):
1. 기판 내에 또는 기판 상에 제조되고 드리프트 오차가 보상되는 구조체의 파라미터를 결정하는 방법으로서,:
전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -;
상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -;
전자기 방사선으로 상기 구조체의 적어도 일부를 하나 이상의 추가적인 시간에 조명하는 단계 - 상기 구조체의 적어도 일부는 제2 배향에 있음 -; 및
상기 구조체의 적어도 일부의 하나 이상의 추가적인 평균 반사율을 상기 하나 이상의 추가적인 시간에 감지하는 단계 - 상기 추가적인 평균 반사율은 상기 하나 이상의 추가적인 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 및
복수의 평균 반사율 및 하나 이상의 추가적인 평균 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1조항에 있어서, 상기 복수의 평균 반사율에 기초하여 상기 드리프트 오차를 추정하는 단계를 더 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
3. 제1조항 또는 제2조항에 있어서, 상기 제2 배향에서, 상기 구조체의 적어도 일부는 기판의 평면에 수직인 z-축을 중심으로 회전되고, 회전은 전자기 방사선의 소스에 상대적인 것이고, 선택적으로 회전은 180도 및 90도 중 하나인, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
4. 제1조항 내지 제3조항 중 어느 한 조항에 있어서, 하나 이상의 추가적인 시간은 복수의 추가적인 시간인 방법.
5. 제1조항 내지 제4조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 것은, 상기 제1 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량, 및 상기 제2 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량에 추가적으로 기초하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
6. 제5조항에 있어서, 상기 제1 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량은 상기 제2 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량과 실질적으로 동일한 방법.
7. 제1조항 내지 제6조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 복수의 평균 반사율 및/또는 추가적인 평균 반사율은 조명 시간의 적어도 일부에 걸친 방사선 세기의 적산(integration)을 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
8. 제1조항 내지 제7조항 중 어느 한 조항에 있어서, 파라미터의 추정치의 결정은 드리프트 오차와 구조체의 적어도 일부의 조명 시간 사이의 주로 선형적인 관계에 추가로 기초하는 것인 방법.
9. 제8조항에 있어서, 하나 이상의 추가 기판 내에 또는 그 상에 제조된 하나 이상의 구조체에 대한 파라미터의 추정치를 결정하기 위해 드리프트 오차의 변화 레이트를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
10. 제1조항 내지 제7조항 중 어느 한 조항에 있어서, 파라미터의 추정치의 결정은 드리프트 오차와 구조체의 적어도 일부의 조명 시간 사이의, 하나 이상의 주로 다항식 함수를 포함하는 관계에 추가로 기초하는 것인 방법.
11. 제1조항 내지 제7조항 및 제10조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 평균 반사율의 가중 평균을 결정하는 단계를 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
12. 제11조항에 있어서, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 추가적인 평균 반사율의 가중 평균을 결정하는 단계를 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
13. 제11조항 또는 제12조항에 있어서, 상기 가중 평균을 결정할 때 적용되는 가중치는 상기 구조체의 적어도 일부의 조명들 사이의 시간에 기초하여 결정되는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
14. 제1조항 내지 제13조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 복수의 시간에 조명하는 것은:
제1 구조체의 적어도 일부를 제1 시간에 조명하는 것;
제2 구조체의 적어도 일부를 제2 시간에 조명하는 것; 및
제1 구조체의 적어도 일부를 제3 시간에 조명하는 것을 포함하되, 상기 복수의 평균 반사율은 제1, 제2 및 제3 시간에서의 상기 파라미터를 나타내는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
15. 제1조항 내지 제14조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 평균 반사율에 기초하여 타겟 드리프트의 추정치 및/또는 시스템 드리프트의 추정치를 결정하는 단계를 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
16. 제15조항에 있어서, 상기 시스템 드리프트의 추정치를 결정하는 단계는, 제1 시간에서의 제1 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기 및 제2 시간에서의 제2 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기에 기초하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
17. 제15조항 또는 제16조항에 있어서, 상기 타겟 드리프트의 추정치를 결정하는 단계는, 제1 시간에서의 제1 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기 및 제2 시간에서의 제2 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기에 기초하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
18. 제1조항 내지 제17조항 중 어느 한 조항에 있어서, 제1 배향에서 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 p-편광 및 s-편광 전자기 방사선 중 하나인 방법.
19. 제18조항에 있어서, 제2 배향에서 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 p-편광 및 s-편광 전자기 방사선 중 다른 하나인 방법.
20. 제1조항 내지 제19조항 중 어느 한 조항에 있어서, 제1 배향에서 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 제1 스펙트럼의 전자기 방사선을 포함하고,
제2 배향에서 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 제2 스펙트럼의 전자기 방사선을 포함하는 방법.
21. 제1조항 내지 제20조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 구조체는 계측 타겟을 포함하는 방법.
22. 제1조항 내지 제21조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 파라미터는 오버레이 및 임계 치수 중 하나를 포함하는 것인 방법.
23. 제1조항 내지 제22조항 중 어느 한 조항에 있어서, 전자기 방사선은 0.01 nm 내지 100 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선을 포함하는 방법.
24. 제1조항 내지 제23조항 중 어느 한 조항에 있어서, 드리프트 오차는 재료 증착 또는 타겟 수축에 의해 유발되는 것인 방법.
25. 적어도 하나의 프로세서 상에서 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 제1조항 내지 제24조항 중 어느 한 조항에 따른 방법을 수행하도록 장치를 제어하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
26. 기판 내에 또는 기판 상에 제조되고 드리프트 오차가 보상되는 구조체의 파라미터를 결정하기 위한 장치로서, 장치는 컴퓨터 프로세서를 포함하며, 컴퓨터 프로세서는 장치를 제어하여 방법에 착수하도록 하되, 방법은:
전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -;
상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -;
전자기 방사선으로 상기 구조체의 적어도 일부를 하나 이상의 추가적인 시간에 조명하는 단계 - 상기 구조체의 적어도 일부는 제2 배향에 있음 -; 및
상기 구조체의 적어도 일부의 하나 이상의 추가적인 평균 반사율을 상기 하나 이상의 추가적인 시간에 감지하는 단계 - 상기 추가적인 평균 반사율은 상기 하나 이상의 추가적인 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 및
복수의 평균 반사율 및 하나 이상의 추가적인 평균 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 포함하는 장치.
27. 제26조항에 따른 장치를 포함하는 계측 장치.
28. 제26조항에 따른 장치를 포함하는 리소그래피 시스템.
29. 제26조항에 따른 장치를 포함하는 리소그래피 셀.
추가의 실시예는 또한 다음의 번호가 매겨진 조항으로 제공된다(조항 세트 B):
1. 기판 내에 또는 기판 상에 제조되고 드리프트 오차가 보상되는 구조체의 파라미터를 결정하는 방법으로서,:
전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -;
상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 및
복수의 평균 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1조항에 있어서,
전자기 방사선으로 상기 구조체의 적어도 일부를 상기 하나 이상의 추가적인 시간에 조명하는 단계 - 상기 구조체의 적어도 일부는 제2 배향에 있음 -; 및
상기 구조체의 적어도 일부의 하나 이상의 추가적인 평균 반사율을 상기 하나 이상의 추가적인 시간에 감지하는 단계 - 상기 추가적인 평균 반사율은 상기 하나 이상의 추가적인 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -을 더 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
3. 제2조항에 있어서, 상기 하나 이상의 추가적인 평균 반사율에 기초하여 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 더 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
4. 제1조항 내지 제3조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 복수의 평균 반사율에 기초하여 상기 드리프트 오차를 추정하는 단계를 더 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
5. 제2조항 내지 제4조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 제2 배향에서, 상기 구조체의 적어도 일부는 기판의 평면에 수직인 z-축을 중심으로 회전되고, 회전은 전자기 방사선의 소스에 상대적인 것이고, 선택적으로 회전은 180도 및 90도 중 하나인, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
6. 제2조항 내지 제5조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 것은, 상기 제1 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량, 및 상기 제2 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량에 추가적으로 기초하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
7. 제2조항 내지 제6조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 복수의 평균 반사율 및/또는 추가적인 평균 반사율은 조명 시간의 적어도 일부에 걸친 방사선 세기의 적산(integration)을 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
8. 제1조항 내지 제7조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 평균 반사율의 가중 평균을 결정하는 단계를 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
9. 제8조항에 있어서, 제2조항에 직접적으로 또는 간접적으로 종속되는 경우, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 추가적인 평균 반사율의 가중 평균을 결정하는 단계를 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
10. 제8조항 또는 제9조항에 있어서, 상기 가중 평균을 결정할 때 적용되는 가중치는 상기 구조체의 적어도 일부의 조명들 사이의 시간에 기초하여 결정되는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
11. 제1조항 내지 제14조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 평균 반사율에 기초하여 타겟 드리프트의 추정치 및/또는 시스템 드리프트의 추정치를 결정하는 단계를 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
12. 제1조항 내지 제11조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 복수의 시간에 조명하는 것은:
제1 구조체의 적어도 일부를 제1 시간에 조명하는 것;
제2 구조체의 적어도 일부를 제2 시간에 조명하는 것; 및
제1 구조체의 적어도 일부를 제3 시간에 조명하는 것을 포함하되, 상기 복수의 평균 반사율은 제1, 제2 및 제3 시간에서의 상기 파라미터를 나타내는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
13. 제12조항에 있어서, 상기 시스템 드리프트의 추정치를 결정하는 단계는, 제1 시간에서의 제1 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기 및 제2 시간에서의 제2 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기에 기초하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
14. 제12조항 또는 제13조항에 있어서, 상기 타겟 드리프트의 추정치를 결정하는 단계는, 제1 시간에서의 제1 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기 및 제2 시간에서의 제2 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기에 기초하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
15. 제1조항 내지 제14조항 중 어느 한 조항에 있어서, 상기 제1 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 제1 스펙트럼의 전자기 방사선을 포함하고, 상기 제2 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 제2 스펙트럼의 전자기 방사선을 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
16. 적어도 하나의 프로세서 상에서 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 제1조항 내지 제24조항 중 어느 한 조항에 따른 방법을 수행하도록 장치를 제어하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
17. 기판 내에 또는 기판 상에 제조되고 드리프트 오차가 보상되는 구조체의 파라미터를 결정하기 위한 장치로서, 장치는 컴퓨터 프로세서를 포함하며, 컴퓨터 프로세서는 장치를 제어하여 방법에 착수하도록 하되, 방법은:
전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -;
상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -;
복수의 평균 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 포함하는 장치.
18. 제17조항에 따른 장치를 포함하는 계측 장치.
19. 제17조항에 따른 장치를 포함하는 리소그래피 시스템.
20. 제17조항에 따른 장치를 포함하는 리소그래피 셀.
본 명세서에 개시된 특정 배열에 따르면, 기판 내에 또는 기판 상에 제조된 구조체의 파라미터의 측정에 있어서 드리프트 오차를 결정하는 방법이 제공되며, 방법은: 전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -; 상기 구조체의 적어도 일부로부터 복수의 반사율을 복수의 시간에 감지하는 단계 - 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 및 복수의 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 상기 파라미터의 측정에 있어서의 드리프트 오차의 추정치를 결정하는 단계를 포함한다. 대응하는 장치도 개시된다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 리소그래피 장치를 사용하는 것에 대해 특별히 언급할 수 있지만, 여기에 설명된 리소그래피 장치는 다른 응용 분야를 가질 수 있음을 이해해야 할 것이다. 가능한 다른 응용 분야로는, 통합형 광학 시스템, 자기 도메인 메모리를 위한 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD) 및 박막 자기 헤드 등의 제조가 있다.
본 명세서에서는 리소그래피 장치와 관련하여 실시예를 구체적으로 언급할 수 있지만, 실시예는 다른 장치에서도 사용될 수 있다. 실시예는 마스크 검사 장치, 계측 장치, 또는 웨이퍼(또는 기타 다른 기판) 또는 마스크(또는 기타 다른 패터닝 디바이스)와 같은 대상물을 측정 또는 처리하는 임의의 장치의 일부를 형성할 수 있다. 이들 장치는 일반적으로 리소그래피 툴이라 지칭될 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건 또는 주변(비-진공) 조건을 이용할 수 있다.
본 명세서에서는 검사 또는 계측 장치와 관련하여 실시예를 구체적으로 언급할 수 있지만, 실시예는 다른 장치에서도 사용될 수 있다. 실시예는 마스크 검사 장치, 리소그래피 장치, 또는 웨이퍼(또는 기타 다른 기판) 또는 마스크(또는 기타 다른 패터닝 디바이스)와 같은 대상물을 측정 또는 처리하는 임의의 장치의 일부를 형성할 수 있다. "계측 장치"(또는 "검사 장치")라는 용어는 검사 장치 또는 검사 시스템(또는 계측 장치 또는 계측 시스템)을 지칭할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예를 포함하는 검사 장치는 기판의 결함 또는 기판 상의 구조체의 결함을 검출하는 데에 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 기판 상의 구조체의 관심 특성은 구조체 내의 결함, 구조체의 특정 부분의 부재, 또는 기판 상의 원치 않는 구조체의 존재에 관한 것일 수 있다.
광학 리소그래피의 맥락에서 실시예를 이용하는 것에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 발명은 문맥이 허용하는 한 광학 리소그래피로 제한되지 않으며 예를 들어 임프린트 리소그래피 등의 다른 응용 분야에서도 이용될 수 있음을 이해할 것이다.
앞서 기술한 타겟 또는 타겟 구조체(보다 일반적으로는 기판 상의 구조체)는 측정의 목적을 위해 특별히 설계되고 형성된 계측 타겟 구조체이지만, 이와 다른 실시예에서는 기판 상에 형성된 디바이스의 기능적 부분에 해당하는 하나 이상의 구조체 상에서 관심 속성이 측정될 수 있다. 많은 디바이스가 규칙적이고 격자 모양인 구조를 가지고 있다. 본 명세서에서 사용되는 구조체, 타겟 격자, 타겟 구조체라는 용어는 수행되는 측정을 위해 특별히 구조체가 제공될 것을 요하지 않는다. 또한, 계측 타겟의 피치는 스캐터로미터의 광학 시스템의 분해능 한계에 가깝거나 더 작을 수도 있지만, 타겟부(C)에서 리소그래피 프로세스에 의해 만들어진 전형적인 비-타겟 구조체, 선택적으로 제품 구조체의 치수보다 훨씬 클 수 있다. 실제로, 타겟 구조체 내의 오버레이 격자의 라인 및/또는 공간은, 비-타겟 구조체와 치수가 유사한 더 작은 구조체를 포함하도록 만들어질 수 있다.
이상에서 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 앞선 설명은 예시적인 것으로 의도되며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 이하 제시되는 청구 범위로부터 벗어남이 없이, 기술된 본 발명에 대해 수정이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
"계측 장치/툴/시스템" 또는 "검사 장치/툴/시스템"을 구체적으로 언급하고 있지만, 이러한 용어는 동일하거나 유사한 타입의 툴, 장치 또는 시스템을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예를 포함하는 검사 또는 계측 장치는 기판 또는 웨이퍼 상의 구조체의 특성을 결정하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예를 포함하는 검사 장치 또는 계측 장치는 기판의 결함 또는 기판 또는 웨이퍼 상의 구조체의 결함을 검출하는 데에 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 기판 상의 구조체의 관심 특성은 구조체 내의 결함, 구조체의 특정 부분의 부재, 또는 기판 또는 웨이퍼 상의 원치 않는 구조체의 존재에 관한 것일 수 있다.
SXR 및/또는 EUV 전자기 방서선에 대해 특별히 언급하고 있지만, 문맥이 허용하는 경우 본 발명은 전파, 마이크로파, 적외선, (가시)광, 자외선, X-선 및 감마선을 포함하는 모든 전자기 방사선과 함께 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 광학적 계측 방법의 대안으로서, 계측 측정을 위해, 예를 들어 0.01nm 내지 10nm, 또는 선택적으로 0.01nm 내지 0.2nm, 또는 선택적으로 0.1nm 내지 0.2nm의 파장 범위의 방사선과 같은 X-선 선택적으로 경질 X-선을 사용하는 것이 고려된 바 있다.

Claims (15)

  1. 기판 내에 또는 기판 상에 제조되고 드리프트 오차가 보상되는 구조체의 파라미터를 결정하는 방법으로서,
    전자기 방사선으로 구조체의 적어도 일부를 복수의 시간에 조명하는 단계 - 상기 구조체의 적어도 일부는 제1 배향에 있음 -;
    상기 구조체의 적어도 일부의 복수의 평균 반사율을 상기 복수의 시간에 감지하는 단계 - 평균 반사율은 상기 복수의 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -; 및
    복수의 평균 반사율에 기초하여, 하나 이상의 추가적인 시간에 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    전자기 방사선으로 상기 구조체의 적어도 일부를 상기 하나 이상의 추가적인 시간에 조명하는 단계 - 상기 구조체의 적어도 일부는 제2 배향에 있음 -; 및
    상기 구조체의 적어도 일부의 하나 이상의 추가적인 평균 반사율을 상기 하나 이상의 추가적인 시간에 감지하는 단계 - 상기 추가적인 평균 반사율은 상기 하나 이상의 추가적인 시간에서의 상기 파라미터를 나타냄 -을 더 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나 이상의 추가적인 평균 반사율에 기초하여 상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계를 더 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 평균 반사율에 기초하여 상기 드리프트 오차를 추정하는 단계를 더 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 배향에서, 상기 구조체의 적어도 일부는 기판의 평면에 수직인 z-축을 중심으로 회전되고, 회전은 전자기 방사선의 소스에 상대적인 것이고, 선택적으로 회전은 180도 및 90도 중 하나인, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파라미터의 추정치를 결정하는 것은, 상기 제1 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량, 및 상기 제2 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명과 연관된 총 방사선량에 추가적으로 기초하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 평균 반사율 및/또는 추가적인 평균 반사율은 조명 시간의 적어도 일부에 걸친 방사선 세기의 적산(integration)을 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 평균 반사율의 가중 평균을 결정하는 단계를 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 제2항에 직접적으로 또는 간접적으로 종속되는 경우,
    상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 추가적인 평균 반사율의 가중 평균을 결정하는 단계를 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 가중 평균을 결정할 때 적용되는 가중치는 상기 구조체의 적어도 일부의 조명들 사이의 시간에 기초하여 결정되는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파라미터의 추정치를 결정하는 단계는 상기 복수의 평균 반사율에 기초하여 타겟 드리프트의 추정치 및/또는 시스템 드리프트의 추정치를 결정하는 단계를 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 시간에 조명하는 것은:
    제1 구조체의 적어도 일부를 제1 시간에 조명하는 것;
    제2 구조체의 적어도 일부를 제2 시간에 조명하는 것; 및
    제1 구조체의 적어도 일부를 제3 시간에 조명하는 것을 포함하되, 상기 복수의 평균 반사율은 제1, 제2 및 제3 시간에서의 상기 파라미터를 나타내는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 시스템 드리프트의 추정치를 결정하는 단계는, 제1 시간에서의 제1 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기 및 제2 시간에서의 제2 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기에 기초하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 타겟 드리프트의 추정치를 결정하는 단계는, 제1 시간에서의 제1 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기 및 제2 시간에서의 제2 구조체의 조명에 대응하는 회절 방사선 세기에 기초하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 제1 스펙트럼의 전자기 방사선을 포함하고, 상기 제2 배향에서 상기 구조체의 적어도 일부의 조명을 위한 전자기 방사선은 제2 스펙트럼의 전자기 방사선을 포함하는, 구조체의 파라미터를 결정하는 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220102118A1 (en) * 2020-09-30 2022-03-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Etch apparatus for compensating shifted overlayers

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3832198B2 (ja) * 2000-06-16 2006-10-11 日本電気株式会社 半導体ウェハの研磨終点検出方法ならびにその装置
SG121818A1 (en) 2002-11-12 2006-05-26 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
JP2006080437A (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Intel Corp マスク・ブランクス検査方法及びマスク・ブランク検査ツール
WO2007069457A1 (ja) * 2005-12-14 2007-06-21 Nikon Corporation 表面検査装置および表面検査方法
US7481579B2 (en) 2006-03-27 2009-01-27 Jordan Valley Applied Radiation Ltd. Overlay metrology using X-rays
US7428044B2 (en) * 2006-11-16 2008-09-23 Tokyo Electron Limited Drift compensation for an optical metrology tool
US7656518B2 (en) * 2007-03-30 2010-02-02 Asml Netherlands B.V. Method of measuring asymmetry in a scatterometer, a method of measuring an overlay error in a substrate and a metrology apparatus
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036734A1 (nl) 2008-04-09 2009-10-12 Asml Netherlands Bv A method of assessing a model, an inspection apparatus and a lithographic apparatus.
NL1036857A1 (nl) 2008-04-21 2009-10-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
KR101295203B1 (ko) 2008-10-06 2013-08-09 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 2차원 타겟을 이용한 리소그래피 포커스 및 조사량 측정
CN101515105B (zh) 2009-03-26 2010-07-21 上海交通大学 基于超声波调制的准相位匹配高次谐波装置
NL2005162A (en) 2009-07-31 2011-02-02 Asml Netherlands Bv Methods and scatterometers, lithographic systems, and lithographic processing cells.
NL2007176A (en) 2010-08-18 2012-02-21 Asml Netherlands Bv Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method.
US8867041B2 (en) * 2011-01-18 2014-10-21 Jordan Valley Semiconductor Ltd Optical vacuum ultra-violet wavelength nanoimprint metrology
JP5548151B2 (ja) * 2011-02-17 2014-07-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターン形状検査方法及びその装置
US10801975B2 (en) 2012-05-08 2020-10-13 Kla-Tencor Corporation Metrology tool with combined X-ray and optical scatterometers
US10013518B2 (en) 2012-07-10 2018-07-03 Kla-Tencor Corporation Model building and analysis engine for combined X-ray and optical metrology
KR102294349B1 (ko) 2014-11-26 2021-08-26 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 계측 방법, 컴퓨터 제품 및 시스템
CN107430352B (zh) 2015-03-25 2020-01-21 Asml荷兰有限公司 量测方法、量测设备和器件制造方法
IL256196B (en) 2015-06-17 2022-07-01 Asml Netherlands Bv Prescription selection based on inter-prescription composition
KR102190305B1 (ko) 2015-12-23 2020-12-14 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 메트롤로지 방법, 메트롤로지 장치 및 디바이스 제조 방법
US11035804B2 (en) 2017-06-28 2021-06-15 Kla Corporation System and method for x-ray imaging and classification of volume defects
US10959318B2 (en) 2018-01-10 2021-03-23 Kla-Tencor Corporation X-ray metrology system with broadband laser produced plasma illuminator

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