KR20230044204A - 제조 공정 편차 결정 방법, 교정 방법, 검사 도구, 제조 시스템 및 샘플 - Google Patents

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KR20230044204A
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샤킵 빈 하산
니티쉬 쿠마
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 개시내용은 제조 공정에서의 편차를 결정하는 방법으로서, a. 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제공하는 단계 - 주기적 구조는 제조 공정을 사용하여 제조되며, 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것임 -; b. 소정 파장 범위 내의 파장 및 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광으로 샘플을 조명하는 단계; c. 샘플의 층으로부터 반사 및/또는 산란된 광을 검출하는 단계; 및 d. 검출된 광으로부터 제조 공정에서의 편차를 결정하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

Description

제조 공정 편차 결정 방법, 교정 방법, 검사 도구, 제조 시스템 및 샘플
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 8월 5일에 출원된 EP 출원 20189673.5 및 2021년 6월 9일에 출원된 EP 출원 21178570.4의 우선권을 주장하며, 이들은 그 전체가 참조로 본 명세서에 포함된다.
기술분야
본 개시내용은 제조 공정에서의 편차를 결정하는 방법, 제조 공정을 교정하는 방법, 검사 도구, 제조 시스템 및 전술한 방법 및 검사 도구에 사용되는 샘플에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판에 적용하도록 구성된 기계이다. 예를 들어, 집적 회로(IC)의 제조에 리소그래피 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 리소그래피 장치는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)의 패턴(종종 "설계 레이아웃" 또는 "설계"라고도 함)을 기판(예를 들어, 웨이퍼) 상에 제공된 방사선 민감성 재료(레지스트)의 층 상에 투영할 수 있다.
반도체 제조 공정이 계속 발전함에 따라, 일반적으로 "무어의 법칙"이라고 지칭되는 추세에 따라 수십년에 걸쳐 디바이스당 기능 요소, 예를 들어 트랜지스터의 양이 꾸준히 증가하는 동안 회로 요소의 치수는 지속적으로 감소해오고 있다. 무어의 법칙을 따라가기 위해 반도체 산업은 점점 더 작은 피처(feature)를 생성할 수 있게 하는 기술을 찾고 있다. 기판 상에 패턴을 투영하기 위해 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 사용할 수 있다. 이 방사선의 파장은 기판에 패터닝되는 피처의 최소 크기를 결정한다. 현재 사용 중인 일반적인 파장은 365 nm(i-라인), 248 nm, 193 nm 및 13.5 nm이다. 4 nm 내지 20 nm 범위, 예를 들어 6.7 nm 또는 13.5 nm의 파장을 갖는 극자외선(EUV) 방사선을 사용하는 리소그래피 장치는, 예를 들어 193 nm의 파장을 갖는 방사선을 사용하는 리소그래피 장치보다 기판 상에 더 작은 피처를 형성하는 데 사용될 수 있다.
집적 회로(IC)의 제조 공정에서, 미완성 또는 완성된 회로 구성요소는 설계에 따라 제조되고 결함이 없는 것을 보장하기 위해 검사된다. 주사 전자 현미경(SEM)과 같은 광학(예를 들어, 산란측정) 현미경 또는 하전 입자(예를 들어, 전자) 빔 현미경을 이용하는 검사 시스템이 채용될 수 있다.
SEM의 단점은 노이즈, 속도 및/또는 샘플의 하전으로 인해 측정이 제한된다는 것이다. 광학 산란측정 기술의 단점은 관심 부분의 신호 기여도에 비해 샘플의 다른 부분의 신호 기여도로 인해 신호 대 노이즈 비가 종종 상대적으로 낮다는 것이다.
상기를 고려하여, 본 발명의 목적은 제조 공정 편차의 개선된 결정을 가능하게 하는 검사 도구 및 대응하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제조 공정에서의 편차를 결정하는 방법으로서,
a. 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제공하는 단계 - 주기적 구조는, 제조 공정을 사용하여 제조되며, 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것임 -;
b. 소정 파장 범위 내의 파장 및 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광으로 샘플을 조명하는 단계;
c. 샘플의 층으로부터 반사 및/또는 산란된 광을 검출하는 단계; 및
d. 검출된 광으로부터 제조 공정에서의 편차를 결정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제조 공정을 교정하는 방법으로서,
a. 제조 공정에서의 편차를 결정하기 위해 본 발명에 따른 방법을 수행하는 단계; 및
b. 제조 공정에서의 결정된 편차에 기초하여 제조 공정 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 검사 도구로서,
- 샘플을 유지하기 위한 샘플 홀더;
- 샘플 홀더 내의 샘플을 조명하기 위한 조명 시스템;
- 샘플 홀더 내의 샘플로부터 반사 또는 산란되는 광을 검출하기 위한 검출 시스템; 및
- 검출 시스템의 출력으로부터, 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제조하기 위해 사용되는 제조 공정에서의 편차를 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하고, 주기적 구조는 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것이며,
조명 시스템은 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 검사 도구가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제조 공정의 적어도 일부를 수행하기 위한 리소그래피 장치 및 본 발명에 따른 검사 도구를 포함하는 제조 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플이 제공되며, 주기적 구조는 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것이며, 샘플은 본 발명에 따른 방법 또는 본 발명에 따른 검사 도구에 사용되기에 적합하다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 제조 공정에서의 편차를 결정하는 방법으로서,
a. 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제공하는 단계 - 주기적 구조는 제조 공정을 사용하여 제조되며, 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것임 -;
b. 소정 파장 범위 내의 파장 및 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광으로 샘플을 조명하는 단계;
c. 샘플을 통해 투과된 광을 검출하는 단계; 및
d. 검출된 광으로부터 제조 공정에서의 편차를 결정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제조 공정을 교정하는 방법으로서,
a. 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제공하는 단계 - 주기적 구조는 제조 공정을 사용하여 제조되며, 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것임 -;
b. 소정 파장 범위 내의 파장 및 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광으로 샘플을 조명하는 단계;
c. 샘플을 통해 투과된 광을 검출하는 단계;
d. 검출된 광으로부터 제조 공정에서의 편차를 결정하는 단계; 및
e. 제조 공정에서의 결정된 편차에 기초하여 제조 공정 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 검사 도구로서,
- 샘플을 유지하기 위한 샘플 홀더;
- 샘플 홀더 내의 샘플을 조명하기 위한 조명 시스템;
- 샘플 홀더 내의 샘플을 통해 투과된 광을 검출하기 위한 검출 시스템; 및
- 검출 시스템의 출력으로부터, 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제조하기 위해 사용되는 제조 공정에서의 편차를 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하고, 주기적 구조는 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것이며,
조명 시스템은 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 검사 도구가 제공된다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 제조 공정의 적어도 일부를 수행하기 위한 리소그래피 장치 및 검사 도구를 포함하는 제조 시스템으로서, 검사 도구는,
- 샘플을 유지하기 위한 샘플 홀더;
- 샘플 홀더 내의 샘플을 조명하기 위한 조명 시스템;
- 샘플 홀더 내의 샘플을 통해 투과된 광을 검출하기 위한 검출 시스템; 및
- 검출 시스템의 출력으로부터, 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제조하기 위해 사용되는 제조 공정에서의 편차를 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하고, 주기적 구조는 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것이며,
조명 시스템은 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 제조 시스템이 제공된다.
이제 본 개시내용의 실시예를 첨부된 개략도를 참조하여 단지 예로서 설명할 것이다:
- 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치의 개략도를 도시한다.
- 도 2는 본 개시내용의 실시예와 일치하는 예시적인 검사 시스템을 예시하는 개략도를 도시한다.
- 도 3은 도 2의 검사 시스템을 사용하여 검사될 예시적인 샘플의 단면을 개략적으로 도시한다.
- 도 4는 도 3의 샘플과 함께 사용될 수 있는 2D 주기적 구조의 예를 개략적으로 도시한다.
이제 예시적인 실시예를 상세히 참조할 것이며, 그 예는 첨부된 도면에 도시되어 있다. 이하의 설명은 첨부된 도면을 참조하며, 도면들에서 상이한 도면의 동일한 번호는 달리 나타내지 않는 한 동일하거나 유사한 요소를 나타내고, 개별 실시예에 대한 차이만을 설명한다. 다음의 예시적인 실시예에 대한 설명에서 설명된 구현예는 모든 구현을 나타내는 것은 아니다. 대신에, 이들은 첨부된 청구범위에 인용된 바와 같이 개시된 실시예와 관련된 양태와 일치하는 장치 및 방법의 예일 뿐이다.
도면에서의 구성요소의 상대적 치수는 명확성을 위해 과장될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, "또는"이라는 용어는 실행 불가능한 경우를 제외하고 모든 가능한 조합을 포함한다. 예를 들어, 구성요소가 A 또는 B를 포함할 수 있다고 명시되어 있는 경우, 달리 구체적으로 명시되지 않거나 실현불가능한 경우가 아니면, 해당 구성요소는 A, 또는 B, 또는 A 및 B를 포함할 수 있다. 제2 예로서, 구성요소가 A, B 또는 C를 포함할 수 있다고 설명되는 경우, 달리 구체적으로 명시되지 않거나 실현불가능한 경우가 아니면, 구성요소는 A, 또는 B, 또는 C, 또는 A 및 B, 또는 A 및 C, 또는 B 및 C, 또는 A 및 B 및 C를 포함할 수 있다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 자외 방사선(예를 들어, 365, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장을 가짐) 및 EUV(극자외선 방사선, 예를 들어, 약 5 내지 100 nm 범위의 파장을 가짐)를 포함하는 모든 유형의 전자기 방사선을 포괄하도록 사용된다.
본 명세서에서 사용된 "레티클(reticle)", "마스크(mask)" 또는 "패터닝 디바이스(patterning device)"라는 용어는 기판의 타겟 부분에 생성될 패턴에 대응되는 패터닝된 단면을 입사 방사선 빔에 부여하는 데 사용될 수 있는 일반적인 패터닝 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석될 수 있다. "라이트 밸브(light valve)"라는 용어도 이러한 맥락에서 사용될 수 있다. 전형적인 마스크(투과형 또는 반사형, 바이너리, 위상 변이, 하이브리드 등) 외에도, 그러한 다른 패터닝 디바이스의 예는 프로그래밍 가능한 미러 어레이와 프로그래밍 가능한 LCD 어레이를 포함한다.
도 1은 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 도시한다. 리소그래피 장치(LA)는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선, DUV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터라고도 함)(IL), 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 특정 파라미터에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시키도록 구성되는 제1 포지셔너(PM)에 연결된 마스크 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT), 기판(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 보유하도록 구성되고 특정 파라미터에 따라 기판 지지체를 정확하게 위치시키도록 구성되는 제2 포지셔너(PW)에 연결된 기판 지지체(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT), 및 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 타겟 부분(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함함) 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
동작 중에, 조명 시스템(IL)은 예를 들어 빔 전달 시스템(BD)을 통해 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수취한다. 조명 시스템(IL)은 방사선을 배향, 형성 및/또는 제어하기 위해 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기와 같은 다양한 유형의 광학 구성요소 및/또는 다른 유형의 광학 구성요소 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일루미네이터(IL)는 패터닝 디바이스(MA)의 평면에서 방사선 빔의 단면이 바람직한 공간 및 각도 강도 분포를 갖도록 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"(PS)이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대해 및/또는 침액의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대해 적합하게, 굴절, 반사, 반사굴절, 아나모픽, 자기, 전자기 및/또는 정전기 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 유형의 투영 시스템을 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 "투영 렌즈"라는 용어의 임의의 사용은 더 일반적인 용어인 "투영 시스템"(PS)과 동의어로 간주될 수 있다.
리소그래피 장치(LA)는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일부가 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예를 들어 물에 의해 덮일 수 있는 유형일 수 있다-이것을 또한 침지 리소그래피라고도 한다. 침지 기술에 대한 추가 정보는 US6952253에 제공되며, 이는 본 명세서에 참조로 원용된다.
리소그래피 장치(LA)는 2개 이상의 기판 지지체(WT)("이중 스테이지"라고도 함)를 갖는 유형일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기계에서, 기판 지지체(WT)는 병렬로 사용될 수 있고, 및/또는 기판(W)의 후속 노광을 준비하는 단계는 기판 지지체(WT) 중 하나 상에 위치한 기판(W) 상에서 수행될 수 있고, 다른 기판 지지체(WT) 상의 또 다른 기판(W)은 다른 기판(W) 상에 패턴을 노광하기 위해 사용된다.
기판 지지체(WT)에 추가하여, 리소그래피 장치(LA)는 측정 스테이지를 포함할 수 있다. 측정 스테이지는 센서 및/또는 클리닝 디바이스를 보유하도록 배치된다. 센서는 투영 시스템(PS)의 특성 또는 방사선 빔(B)의 특성을 측정하도록 배치될 수 있다. 측정 스테이지는 다수의 센서를 보유할 수 있다. 클리닝 디바이스는 리소그래피 장치의 일부, 예를 들어 투영 시스템(PS)의 일부 또는 침액을 제공하는 시스템의 일부를 클리닝하도록 배치될 수 있다. 측정 스테이지는 기판 지지체(WT)가 투영 시스템(PS)으로부터 떨어져 있을 때 투영 시스템(PS) 아래로 이동할 수 있다.
동작 중에, 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스, 예를 들어 마스크 지지체(MT) 상에 보유되는 마스크(MA) 상에 입사하고, 패터닝 디바이스(MA) 상에 존재하는 패턴(설계 레이아웃)에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 횡단한 후, 방사선 빔(B)은 빔을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 포커싱하는 투영 시스템(PS)을 통과한다. 제2 포지셔너(PW) 및 위치 측정 시스템(IF)의 보조에 의해, 기판 지지체(WT)는 예를 들어 포커싱되고 정렬된 위치에서 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟 부분(C)을 위치시키기 위해 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 제1 포지셔너(PM) 및 가능한 다른 위치 센서(도 1에 명시적으로 도시되지 않음)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시키기 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 전용 타겟 부분을 점유하지만, 타겟 부분 사이의 공간에 위치할 수 있다. 기판 정렬 마크(P1, P2)는 타겟 부분(C) 사이에 위치할 때 스크라이브 레인 정렬 마크로 알려져 있다.
본 발명을 명확히 하기 위해 데카르트 좌표계가 사용된다. 데카르트 좌표계는 3개의 축, 즉 x축, y축, 및 z축을 갖는다. 3개의 축 각각은 다른 2개의 축과 직교한다. x축 주위로의 회전을 Rx 회전이라고 한다. y축 주위로의 회전을 Ry 회전이라고 한다. z축 주위로의 회전을 Rz 회전이라고 한다. x축과 y축은 수평면을 형성하며, z축은 수직 방향이다. 데카르트 좌표계는 본 발명을 제한하지는 않으며 설명을 위해서만 사용된다. 대신에, 원통형 좌표계와 같은 다른 좌표계가 본 발명을 명확하게 하기 위해 사용될 수 있다. 데카르트 좌표계의 배향은 예를 들어 z축이 수평면을 따른 성분을 갖도록 상이할 수 있다.
이제 본 개시내용의 실시예와 일치하는 예시적인 검사(EBI) 시스템(100)을 도시하는 도 2를 참조한다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 검사 시스템(100)은 메인 챔버(10), 로드-록 챔버(load-lock chamber)(20), 검사 도구(40) 및 EFEM(Equipment Front End Module)(30)을 포함한다. 검사 도구(40)는 메인 챔버(10) 내에 위치된다.
EFEM(30)은 제1 로딩 포트(30a) 및 제2 로딩 포트(30b)를 포함한다. EFEM(30)은 추가 로딩 포트(들)를 포함할 수 있다. 제1 로딩 포트(30a) 및 제2 로딩 포트(30b)는 검사될 웨이퍼(예를 들어, 반도체 웨이퍼 또는 다른 재료(들)로 만들어진 웨이퍼) 또는 샘플(웨이퍼 및 샘플은 이하에서 "웨이퍼"라 총칭함)을 포함하는 웨이퍼 전면 개방 통합 포드(FOUP)를 수용한다. EFEM(30) 내의 하나 이상의 로봇 아암(도시되지 않음)이 웨이퍼를 로드-록 챔버(20)로 이송한다.
로드-록 챔버(20)는 로드/록 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결될 수 있으며, 이는 대기압보다 낮은 제1 압력에 도달하도록 로드-록 챔버(20) 내의 가스 분자를 제거한다. 제1 압력에 도달한 후, 하나 이상의 로봇 아암(도시되지 않음)이 웨이퍼를 로드-록 챔버(20)로부터 메인 챔버(10)로 이송한다. 메인 챔버(10)는 제1 압력 미만의 제2 압력에 도달하도록 메인 챔버(10) 내의 가스 분자를 제거하는 메인 챔버 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 제2 압력에 도달한 후, 웨이퍼는 검사 도구(40)에 의한 검사를 받는다.
제어기(50)는 검사 도구(40)에 전자적으로 연결될 수 있고 다른 구성요소에도 전자적으로 연결될 수 있다. 제어기(50)는 검사 시스템(100)의 다양한 제어를 실행하도록 구성되는 컴퓨터일 수 있다. 제어기(50)는 또한 다양한 신호 및 화상 처리 기능을 실행하도록 구성된 처리 회로를 포함할 수 있다. 제어기(50)는 메인 챔버(10), 로드-록 챔버(20) 및 EFEM(30)을 포함하는 구조의 외부에 있는 것으로 도 2에 도시되어 있지만, 제어기(50)는 구조의 일부일 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 개시내용은 검사 도구(40)를 수용하는 메인 챔버(10)의 예를 제공하지만, 가장 넓은 의미에서의 본 개시내용의 양태는 검사 도구를 수용하는 챔버로 제한되지 않는다는 것에 유의해야 한다. 오히려, 전술한 원리가 다른 챔버에도 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
이제 검사 시스템(100)에 의해 검사될 예시적인 샘플(200)의 단면을 도시하는 도 3을 참조한다. 샘플(200)은 상단층(220)을 갖는 기판(210)을 포함한다. 상단층(220)에는 도 1의 리소그래피 장치에 의해 적어도 부분적으로 수행되는 제조 공정을 사용하여 제조되는 주기적 구조가 제공된다.. 주기적 구조는 층(220)의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된다.
도 4는 예시적인 주기적 구조로서 2차원 주기적 유전체 구조를 포함하는 샘플(200)의 일부의 사시도를 도시한다. 그러나, 주기적 구조는 또한 평면도, 즉 상면도에서 볼 때 주기적 구조가 단일 방향으로 밴드 갭을 형성하도록 상이한 유전 상수를 갖는 재료의 교번하는 라인으로 구성되는 1차원적 의미일 수 있다고 예상된다. 주기적 구조는 대안적으로 광자 결정으로 지칭될 수 있다. 브래그 격자는 1차원 주기 구조의 일 예이다. 2차원 주기 구조의 경우, 하나의 유전 상수를 가진 재료가 다른 상이한 유전 상수를 가진 재료와 교번하여 평면도, 즉 상면도에서 볼 때 2개의 방향으로 밴드 갭을 형성하는 2개의 직교 방향이 존재한다. 2차원 주기 구조의 예는 기판에 형성된 구멍의 어레이이다.
도 4는 이러한 예를 보여준다. 실리콘 기판(210)이 도시되어 있지만, 이는 임의의 적합한 기판 재료일 수 있다. 기판은 상단층(220) 및 인접층(230, 240, 250)을 포함한다. 상단층(220)에는 2차원 주기 구조를 형성하도록 미리결정된 피치로 구멍(260)의 어레이가 제공된다.
각도 범위는 평균 각도(β)를 중심으로 하는 원뿔 각도(α)를 갖는 원뿔로 정의될 수 있다. 극단적인 경우에, 평균 각도(β)는 층(220)의 상단면에 대해 90도이고 원뿔 각도(α)는 180도이며, 이는 주기적 구조를 갖는 층의 대응하는 부분이 모든 입사각에 대해 완전히 반사적이 되도록 의도됨을 의미한다. 그러나, 180도 미만의 원뿔 각도(α) 및 90도 이외의 평균 각도(β) 또한 예상된다.
여기서 층(220)의 주기적 구조는 층 자체에 평행한 방향으로 연장되고 원뿔은 층(220)에 대해 실질적으로 수직으로 연장된다는 것이 명시적으로 주목된다. 광자 결정을 언급하지만, 본 발명은 광자 결정과 연관된 광학 밴드 갭을 사용하지 않으며, 광자 결정은 조명 광의 입사 방향에서 주기성을 나타낸다. 실제로, 낮은 차원(1D 또는 2D)에서 밴드 갭을 나타내는 주기적 구조가 3D로 구현되는 경우, 광학 밴드 갭이 손실될 수 있다. 그러나, 본 발명은 주기적 구조가 완벽하게 반사하는 미러로서 작용할 수 있는 능력을 유지한다는 특성을 이용한다. 따라서 주기적 구조는 전방향 미러로서 작용하도록 의도된 것으로, 즉 전방향 반사 효과를 이용하는 것으로서 대안적으로 지칭될 수 있다.
대조적으로, 예를 들어 US2019/0148123A1은 광자 결정의 사용을 개시하고 본 발명에서와 같이 주기적 구조에 대해 실질적으로 수직이 아니라 주기적 구조의 평면에서 주기적 구조를 조명함으로써 광학 밴드 갭의 사용을 채용한다. 따라서, 층(220)은 길이, 폭 및 두께를 가지며, 두께는 폭보다 작고, 폭은 길이 이하이며, 상단면 및 바닥면은 길이 및 폭 방향으로 연장되며 측면은 두께 방향으로 연장된다. US2019/0148123A1에서, 층의 측면이 조명되지만, 본 발명에서는 상단면 또는 바닥면이 조명된다.
층(220)의 대응하는 부분의 의도된 완전한 반사율은 샘플의 제조 공정, 특히 주기적 구조를 갖는 층의 제조 공정에서 편차를 결정하는 데 사용될 수 있다. 파장 범위 내의 파장을 갖는 광이 화살표 ILB로 나타낸 바와 같이 조명 시스템(41)에 의해 각도 범위 내의 입사각으로 층(220)을 향해 지향될 때, 층의 완전한 반사율은 모든 광이 화살표 OLB로 나타낸 바와 같이 반사되게 할 것이고, 따라서 이 광이 검출 시스템의 검출기(45)에 의해 포착될 때 검출기(45)에 의해 포착된 광의 강도는 조명 시스템(41)에 의해 전송되는 광의 강도와 동일해야 한다.
그러나, 제조 공정이 평면 치수의 차이, 상이한 피치, 상이한 위치, 주기적 구조의 상이한 두께 또는 층(220)에 포획된 무작위 입자와 같은 에러를 주기적 구조에 도입할 때, 이는 주기적 구조가 그 완전한 반사율 능력을 상실하게 하여 층(220)을 향해 전송되는 광의 일부가 흡수되거나 다른 방향으로 산란되게 할 것이고 따라서 광의 강도가 변화되거나 검출 시스템의 다른 부분도 광을 수광하게 될 것이다. 반사된 광의 다른 변화는 위상 또는 편광의 변화를 포함할 수 있다. 검출된 광에서 예상되는 이상적인 상황으로부터의 이러한 편차는 처리 유닛(46)에 의해 제조 공정에서의 편차를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
이는 예를 들어 반사율 스펙트럼이 특정 패턴의 일부 종류의 지문으로서 얻어지며 이상적인 지문으로부터의 편차를 살펴봄으로써 편차가 결정될 수 있는 US5,607,800A1과 대조적이다. 따라서, 반사율이 무엇인지는 중요하지 않은데, 즉 전방향 미러 피처는 채용되지 않으며 완전한 반사율을 얻도록 의도되지 않는다. 대신, 파장의 함수로서의 반사율 패턴이 관련된다.
도 2는 단일 광 빔(ILB)의 측정과 샘플의 층으로부터 반사된 광의 검출만을 나타내지만, 다음 중 적어도 하나가 변경되는 복수의 측정이 필요하다고 예상된다:
- 샘플을 향해 방출되는 광의 파장;
- 샘플을 향해 방출되는 광의 입사각; 및
- 샘플을 향해 방출되는 광의 강도.
도 2는 샘플의 층으로부터 반사된 광의 검출만을 도시하지만, 검출 시스템(45)은 예를 들어 샘플의 층으로부터 산란된 광을 측정하는 검출기를 대안적으로 또는 추가적으로 포함할 수 있다. 일 예로서, 검출기(45')가 파선으로 도시되어 있으며, 검출기(45')는 검출기(45)와 함께 사용될 수 있거나 또는 검출기(45) 대신에 사용될 수 있다.
검출 시스템(45)은 층으로부터 반사된 광뿐만 아니라 층으로부터 산란된 광 양자 모두가 동시에 검출될 수 있다는 이점을 가질 수 있는 픽셀화된 검출기를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 검출 시스템은 샘플(200)을 통해 투과된 광을 검출하기 위해 샘플 아래에 검출기(45")를 포함할 수 있다.
샘플(200)은 위에서 언급한 바와 같은 주기적 구조를 갖는 상단층(220)을 포함하지만, 샘플이 상단층(220) 및 상단층(220) 아래의 층(230)을 포함하는 것이 대안적으로 또는 추가적으로 가능하며, 층(230)에는 위에서 언급된 바와 같은 주기적 구조가 형성된다. 상단층(220) 아래의 층(230) 내의 주기적 구조의 사용은, 층(220)이 기준으로서 작용하는 일부 구조를 갖는 경우, 2개의 층 사이의 변위, 즉 오버레이를 결정하는 데도 유용할 수 있다. 층(230)에만 주기적 구조가 제공되는 경우, 층(220)이 일반 필름인 경우 층(230)의 두께를 결정할 수 있다. 또한, 층(220 및 230) 모두가 주기적 구조를 가질 때, 상대 변위, 즉 오버레이는 층(220)의 층 두께가 충분히 작은 경우에 결정될 수 있다.
제조 공정에서의 편차가 결정되었으면, 처리 유닛(46) 또는 임의의 다른 제어 유닛은 제조 공정에서의 결정된 편차에 기초하여 제조 공정 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성할 수 있다. 보정 신호의 목적은 편차를 감소시키기 위해 제조 공정을 변경하는 것이다. 따라서, 이는 제조 공정에서의 편차를 최소화하여 제조 공정의 정확도 및/또는 수율을 향상시키기 위한 반복적인 공정일 수 있다.
일 실시예에서, 보정 신호를 생성하는 것은 제조 공정 동안 사용되는 장치의 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성하는 것을 포함한다. 도 1의 리소그래피 장치의 경우, 장치의 파라미터는 리소그래피 장치의 조명 시스템 또는 투영 시스템의 파라미터일 수 있다.
일 실시예에서, 보정 신호를 생성하는 것은 제조 공정에 대한 입력으로 사용되는 설계 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성하는 것을 포함한다. 도 1의 리소그래피 장치의 경우, 설계 파라미터는 패터닝 디바이스에 의해 방사선에 부여되는 패턴과 기판 상의 대응하는 의도된 구조 사이의 관계일 수 있다.
도 1의 리소그래피 장치는, 예를 들어 검사 시스템 또는 적어도 검사 도구를 리소그래피 장치와 통합함으로써 제조 시스템을 형성하기 위해 도 2의 검사 시스템과 조합될 수 있다.
본 명세서에서는 IC의 제조에서의 리소그래피 장치의 사용에 대해 구체적으로 언급될 수 있지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 다른 용례를 가질 수 있음을 이해해야 한다. 가능한 다른 용례는 통합 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등을 포함한다.
본 명세서에서는 리소그래피 장치와 관련하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 언급될 수 있지만, 본 발명의 실시예는 다른 장치에 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 마스크 검사 장치, 계측 장치, 또는 웨이퍼(또는 다른 기판) 또는 마스크(또는 다른 패터닝 디바이스)와 같은 물체를 측정하거나 처리하는 임의의 장치의 일부를 형성할 수 있다. 이러한 장치는 일반적으로 리소그래피 도구라고 지칭될 수 있다. 이러한 리소그래피 도구는 진공 조건 또는 주변(비진공) 조건을 사용할 수 있다.
위에서는 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예의 사용에 대해 구체적으로 언급했을 수 있지만, 문맥이 허용하는 경우 본 발명은 광학 리소그래피로 제한되지 않고 다른 용례에서 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
문맥이 허용하는 경우, 본 발명의 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 또한 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 기계 판독가능 매체에 저장된 명령어로서 구현될 수 있다. 기계 판독가능 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 장치)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계 판독가능 매체는 읽기 전용 메모리(ROM); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 자기 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 전기적, 광학적, 청각적 또는 다른 형태의 전파 신호(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 및 기타를 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어는 본 명세서에서 특정 작동 수행하는 것으로 설명될 수 있다. 그러나, 이러한 설명은 편의를 위한 것일 뿐이며 이러한 작동은 실제로는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하며 이로 인해 액추에이터 또는 다른 디바이스가 물질계와 상호작용할 수 있게 할 수 있는 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 컨트롤러, 또는 기타 디바이스에서 비롯된다는 것을 이해해야 한다.
실시예는 다음 항목을 사용하여 추가로 설명될 수 있다:
1. 제조 공정에서의 편차를 결정하는 방법이며,
a. 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제공하는 단계 - 주기적 구조는 제조 공정을 사용하여 제조되며, 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것임 -;
b. 소정 파장 범위 내의 파장 및 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광으로 샘플을 조명하는 단계;
c. 샘플의 층으로부터 반사 및/또는 산란된 광을 검출하는 단계; 및
d. 검출된 광으로부터 제조 공정에서의 편차를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
2. 항목 1에 있어서, 주기적 구조를 갖는 층은 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장 및 모든 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도되는 방법.
3. 항목 1 또는 항목 2에 있어서, 주기적 구조는 주기적 유전체 구조인 방법.
4. 항목 1 내지 항목 3 중 어느 하나에 있어서, 주기적 구조는 1차원 주기적 구조인 방법.
5. 항목 1 내지 항목 3 중 어느 하나에 있어서, 주기적 구조는 2차원 주기적 구조인 방법.
6. 항목 1 내지 항목 5 중 어느 하나에 있어서, 샘플은 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 주기적 구조를 갖는 상단층을 포함하는 방법.
7. 항목 1 내지 항목 6 중 어느 하나에 있어서, 샘플은 상단층 및 상단층 아래의 층을 포함하고, 상단층 아래의 층은 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내에 있으며 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도되는 주기적 구조를 갖는 방법.
8. 항목 1 내지 항목 7 중 어느 하나에 있어서, 샘플 층으로부터 반사 및/또는 산란된 광을 검출하는 단계는 다음의 파라미터:
- 파장;
- 진폭;
- 위상; 및
- 편광
중 적어도 하나를 측정하는 것을 포함하는 방법.
9. 항목 1 내지 항목 8 중 어느 하나에 있어서, 검출된 광으로부터 결정가능한 제조 공정에서의 편차는 다음 파라미터:
- 임계 치수;
- 피치;
- 배치;
- 두께;
- 2개의 층 사이의 변위;
- 무작위 입자
중 하나 이상을 포함하는 방법.
10. 항목 1 내지 항목 9 중 어느 하나에 있어서, 샘플을 통해 투과된 광을 검출하는 단계를 더 포함하고, 제조 공정에서의 편차를 결정하는 단계는 또한 샘플을 통해 투과된 검출된 광에 기초하는 방법.
11. 항목 1 내지 항목 10 중 어느 하나에 있어서, 주기적 구조는 전방향 미러를 형성하는 방법.
12. 항목 1 내지 항목 11 중 어느 하나에 있어서, 각도 범위는 주기적 구조를 갖는 층에 실질적으로 수직인 원뿔에 의해 규정되는 방법.
13. 제조 공정을 교정하는 방법이며,
a. 제조 공정에서의 편차를 결정하기 위해 항목 1 내지 12 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하는 단계; 및
b. 제조 공정에서의 결정된 편차에 기초하여 제조 공정 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
14. 항목 13에 있어서, 교정 신호를 생성하는 단계는 제조 공정 동안 사용되는 장치의 파라미터를 조정하기 위한 교정 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
15. 항목 13에 있어서, 교정 신호를 생성하는 단계는 제조 공정에 대한 입력으로서 사용되는 설계 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
16. 항목 1 내지 항목 15 중 어느 하나에 있어서, 리소그래피 장치가 제조 공정을 위해 사용되는 방법.
17. 항목 16에 있어서, 리소그래피 장치는 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템, 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성되는 지지체로서, 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선을 형성하기 위해 방사선에 그 단면에 있어서 패턴을 부여할 수 있는, 지지체, 기판을 유지하도록 구성되는 기판 테이블, 및 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟 부분 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함하는 방법.
18. 항목 14 및 항목 17에 있어서, 장치의 파라미터는 리소그래피 장치의 조명 시스템 또는 투영 시스템의 파라미터인 방법.
19. 항목 15 및 항목 17에 있어서, 설계 파라미터는 패터닝 디바이스에 의해 방사선에 부여되는 패턴과 기판 상의 대응하는 의도된 구조 사이의 관계인 방법.
20. 검사 도구이며,
- 샘플을 유지하기 위한 샘플 홀더;
- 샘플 홀더 내의 샘플을 조명하기 위한 조명 시스템;
- 샘플 홀더 내의 샘플로부터 반사 또는 산란되는 광을 검출하기 위한 검출 시스템; 및
- 검출 시스템의 출력으로부터, 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제조하기 위해 사용되는 제조 공정에서의 편차를 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하고, 주기적 구조는 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것이며,
조명 시스템은 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 검사 도구.
21. 항목 20에 있어서, 처리 유닛은 검출된 파장, 진폭, 위상 및 편광 중 하나 이상과 다음 파라미터:
- 임계 치수;
- 피치;
- 배치;
- 두께;
- 2개의 층 사이의 변위; 및
- 무작위 입자
중 하나 이상 사이의 관계를 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 검사 도구.
22. 항목 20 또는 항목 21에 있어서, 검출 시스템은 샘플을 통해 투과되는 광을 검출하도록 더 구성되는 검사 도구.
23. 항목 20 내지 항목 22 중 어느 하나에 있어서, 처리 유닛은 제조 공정에서의 결정된 편차에 기초하여 제조 공정 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성하도록 구성되는 검사 도구.
24. 항목 23에 있어서, 보정 신호는 제조 공정 동안 사용되는 장치의 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 포함하는 검사 도구.
25. 항목 23에 있어서, 보정 신호는 제조 공정에 대한 입력으로서 사용되는 설계 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 포함하는 검사 도구.
26. 항목 20 내지 항목 25 중 어느 하나에 있어서, 각도 범위는 주기적 구조를 갖는 층에 실질적으로 수직인 원뿔에 의해 규정되는 검사 도구.
27. 제조 시스템이며, 제조 공정의 적어도 일부를 수행하기 위한 리소그래피 장치, 및 항목 20 내지 항목 26 중 어느 하나에 따른 검사 도구를 포함하는 제조 시스템.
28. 항목 27에 있어서, 리소그래피 장치는 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템, 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체로서, 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선에 그 단면에 있어서 패턴을 부여할 수 있는, 조명 시스템, 기판을 유지하도록 구성되는 기판 테이블, 및 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟 부분 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함하는 제조 시스템.
29. 항목 28에 있어서, 검사 도구는 항목 24에 따른 검사 도구이며, 보정 신호에 의해 조정될 장치의 파라미터는 리소그래피 장치의 조명 시스템 또는 투영 시스템의 파라미터인 제조 시스템.
30. 항목 28에 있어서, 검사 도구는 항목 25에 따른 검사 도구이며, 보정 신호에 의해 조정될 설계 파라미터는 패터닝 디바이스에 의해 방사선에 부여되는 패턴과 기판 상의 대응하는 의도된 구조 사이의 관계인 제조 시스템.
31. 항목 27 내지 항목 30 중 어느 하나에 있어서, 검사 도구는 리소그래피 장치에 통합되는 제조 시스템.
32. 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플이며, 주기적 구조는 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것이고, 샘플은 항목 1 내지 항목 19 중 어느 하나에 따른 방법 및 항목 20 내지 항목 26 중 어느 하나에 따른 검사 도구에서 사용되기에 적합한 샘플.
33. 항목 32에 있어서, 주기적 구조를 갖는 층은 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장 및 모든 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도되는 샘플.
34. 항목 32 또는 항목 33에 있어서, 주기적 구조는 주기적 유전체 구조인 샘플.
35. 항목 32 내지 항목 34 중 어느 하나에 있어서, 주기적 구조는 1차원 구조인 샘플.
36. 항목 32 내지 항목 34 중 어느 하나에 있어서, 주기적 구조는 2차원 구조인 샘플.
37. 항목 32 내지 항목 36 중 어느 하나에 있어서, 샘플은 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 주기적 구조를 갖는 상단층을 포함하는 샘플.
38. 항목 32 내지 항목 37 중 어느 하나에 있어서, 샘플은 상단층 및 상단층 아래의 층을 포함하고, 상단층 아래의 층은 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내에 있으며 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 주기적 구조를 갖는 샘플.
39. 항목 32 내지 항목 38 중 어느 하나에 있어서, 주기적 구조는 전방향 미러를 형성하는 샘플.
40. 항목 32 내지 항목 39 중 어느 하나에 있어서, 각도 범위는 주기적 구조를 갖는 층에 실질적으로 수직인 원뿔에 의해 규정되는 샘플.
41. 제조 공정에서의 편차를 결정하는 방법이며,
a. 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제공하는 단계 - 주기적 구조는 제조 공정을 사용하여 제조되며, 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것임 -;
b. 소정 파장 범위 내의 파장 및 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광으로 샘플을 조명하는 단계;
c. 샘플을 통해 투과된 광을 검출하는 단계; 및
d. 검출된 광으로부터 제조 공정에서의 편차를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
42. 항목 41에 있어서, 주기적 구조는 전방향 미러를 형성하는 방법.
43. 항목 41 또는 항목 42에 있어서, 각도 범위는 주기적 구조를 갖는 층에 실질적으로 수직인 원뿔에 의해 규정되는 방법.
44. 제조 공정을 교정하는 방법이며,
a. 제조 공정에서의 편차를 결정하기 위해 항목 41 내지 항목 43 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하는 단계; 및
b. 제조 공정에서의 결정된 편차에 기초하여 제조 공정 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
45. 검사 도구이며,
- 샘플을 유지하기 위한 샘플 홀더;
- 샘플 홀더 내의 샘플을 조명하기 위한 조명 시스템;
- 샘플 홀더 내의 샘플을 통해 투과된 광을 검출하기 위한 검출 시스템; 및
- 검출 시스템의 출력으로부터, 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제조하기 위해 사용되는 제조 공정에서의 편차를 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하고, 주기적 구조는 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것이며,
조명 시스템은 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 검사 도구.
46. 항목 45에 있어서, 각도 범위는 주기적 구조를 갖는 층에 실질적으로 수직인 원뿔에 의해 규정되는 검사 도구.
47. 제조 공정의 적어도 일부를 수행하기 위한 리소그래피 장치 및 항목 45 또는 항목 46에 따른 검사 도구를 포함하는 제조 시스템.
본 발명의 특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 위의 설명은 제한이 아닌 예시로서 의도된다. 따라서 아래에 설명된 청구항의 범위 내에서 기술된 바와 같이 본 발명에 수정이 이루어질 수 있음이 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
본 개시내용은 다양한 실시예와 관련하여 설명되었으며, 본 발명의 다른 실시예는 본 명세서에 개시된 발명의 명세서 및 실행을 고려하여 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 예는 단지 예시로서 간주되며, 본 발명의 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구항에 의해 나타내어지는 것으로 의되된다.
위의 설명은 제한이 아닌 예시로서 의도된다. 따라서, 이하에 설명된 청구항의 범위 내에서 수정이 이루어질 수 있음이 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 검사 도구이며,
    - 샘플을 유지하기 위한 샘플 홀더;
    - 샘플 홀더 내의 샘플을 조명하기 위한 조명 시스템;
    - 샘플 홀더 내의 샘플로부터 반사 및/또는 산란된 광을 검출하기 위한 검출 시스템; 및
    - 검출 시스템의 출력으로부터, 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제조하기 위해 사용되는 제조 공정에서의 편차를 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하고, 주기적 구조는 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것이며,
    조명 시스템은 상기 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 상기 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광을 방출하도록 구성되는 검사 도구.
  2. 제1항에 있어서, 검출 시스템은 다음 파라미터:
    - 파장;
    - 진폭;
    - 위상; 및
    - 편광
    중 적어도 하나를 측정하는 것을 포함하여 샘플의 층으로부터 반사 및/또는 산란되는 광을 검출하도록 구성되는 검사 도구.
  3. 제1항에 있어서, 처리 유닛은 검출된 파장, 진폭, 위상 및 편광 중 하나 이상과 다음 파라미터:
    - 임계 치수;
    - 피치;
    - 배치;
    - 두께;
    - 2개의 층 사이의 변위; 및
    - 무작위 입자
    중 하나 이상 사이의 관계를 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 검사 도구.
  4. 제1항에 있어서, 검출 시스템은 샘플을 통해 투과된 광을 검출하도록 더 구성되는 검사 도구.
  5. 제1항에 있어서, 처리 유닛은 제조 공정에서의 결정된 편차에 기초하여 제조 공정 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성하도록 구성되는 검사 도구.
  6. 제5항에 있어서, 보정 신호는 제조 공정 중에 사용되는 장치의 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 포함하는 검사 도구.
  7. 제5항에 있어서, 보정 신호는 제조 공정에 대한 입력으로서 사용되는 설계 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 포함하는 검사 도구.
  8. 제조 공정의 적어도 일부를 수행하기 위한 리소그래피 장치 및 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 검사 도구를 포함하는 제조 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 검사 도구는 제6항에 따른 검사 도구이고, 보정 신호에 의해 조정될 장치의 파라미터는 리소그래피 장치의 조명 시스템 또는 투영 시스템의 파라미터인 제조 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 검사 도구는 제7항에 따른 검사 도구이고, 보정 신호에 의해 조정될 설계 파라미터는 패터닝 장치에 의해 방사선에 부여되는 패턴과 기판 상의 대응하는 의도된 구조 사이의 관계인 제조 시스템.
  11. 제조 공정에서의 편차를 결정하는 방법이며,
    a. 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플을 제공하는 단계로서, 주기적 구조는 제조 공정을 사용하여 제조되며, 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장을 갖고 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것인, 샘플 제공 단계;
    b. 상기 소정 파장 범위 내의 파장 및 상기 소정 각도 범위 내의 입사각을 갖는 광으로 샘플을 조명하는 단계;
    c. 샘플의 층으로부터 반사 및/또는 산란된 광을 검출하는 단계; 및
    d. 검출된 광으로부터 제조 공정에서의 편차를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 방법은 제조 공정에서의 결정된 편차에 기초하여 제조 공정 파라미터를 조정하기 위한 보정 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 주기적 구조를 갖는 층을 갖는 샘플로서, 주기적 구조는 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위의 파장을 갖고 소정 각도 범위의 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도된 것이며, 샘플은 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법 또는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 검사 도구에 사용되기에 적합한 샘플.
  14. 제13항에 있어서, 주기적 구조를 갖는 층은 층의 대응하는 부분이 소정 파장 범위 내의 파장 및 모든 입사각을 갖는 광에 대해 완전히 반사적이 되게 하도록 의도되는 샘플.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 주기적 구조는 주기적 유전체 구조인 샘플.
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