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特開2024-109689アライメントマークの局所的な歪みに基づくアライメント信号の生成
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024109689
(43)【公開日】2024-08-14
(54)【発明の名称】アライメントマークの局所的な歪みに基づくアライメント信号の生成
(51)【国際特許分類】
G03F 9/00 20060101AFI20240806BHJP
G03F 7/20 20060101ALI20240806BHJP
H01L 21/68 20060101ALI20240806BHJP
【ＦＩ】
G03F9/00 H
G03F7/20 521
H01L21/68 F
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024079133
(22)【出願日】2024-05-15
(62)【分割の表示】P 2022566625の分割
【原出願日】2021-04-22
(31)【優先権主張番号】63/026,893
(32)【優先日】2020-05-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】503195263
【氏名又は名称】エーエスエムエル ホールディング エヌ．ブイ．
(71)【出願人】
【識別番号】504151804
【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ダストウリ，ザーラサダット
(72)【発明者】
【氏名】アールツ，イゴール，マセウス，ペトロネラ
(72)【発明者】
【氏名】マタイセン，サイモン，ガイスベルト，ヨセフス
(72)【発明者】
【氏名】エングブロム，ピーター，デイビッド
(57)【要約】
【課題】アライメント信号を生成する方法について説明する。
【解決手段】本方法は、アライメントマークの局所的な寸法歪みを検出することと、アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することとを含む。アライメント信号は、アライメントマークの局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる。局所的な寸法歪みを検出することは、アライメントマークに放射を照射することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することとを含む。１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの局所的な寸法歪みに対応する。放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、及び／又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道は、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて決定される。
【選択図】 図６
【解決手段】本方法は、アライメントマークの局所的な寸法歪みを検出することと、アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することとを含む。アライメント信号は、アライメントマークの局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる。局所的な寸法歪みを検出することは、アライメントマークに放射を照射することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することとを含む。１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの局所的な寸法歪みに対応する。放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、及び／又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道は、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて決定される。
【選択図】 図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体デバイス製造パラメータを調整する方法であって、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することと、
前記アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することであって、前記アライメント信号は、前記アライメントマークの前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされ、前記アライメント信号は、前記半導体デバイス製造パラメータを調整するために使用されるように構成される、前記生成することと
を含む、方法。
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することと、
前記アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することであって、前記アライメント信号は、前記アライメントマークの前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされ、前記アライメント信号は、前記半導体デバイス製造パラメータを調整するために使用されるように構成される、前記生成することと
を含む、方法。
【請求項2】
前記アライメント信号に基づいて前記半導体デバイス製造パラメータを調整することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記半導体デバイス製造パラメータは、ステージ位置である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
前記アライメントマークに放射を照射することであって、前記アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、前記照射することと、
前記幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、前記検出することと
を含む、請求項１～３の何れか一項に記載の方法。
前記アライメントマークに放射を照射することであって、前記アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、前記照射することと、
前記幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、前記検出することと
を含む、請求項１～３の何れか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、前記放射のパラメータ、前記幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、半導体デバイス構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は前記幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定することを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
アライメント信号を生成する方法であって、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することと、
前記アライメントマークに基づいて前記アライメント信号を生成することであって、前記アライメント信号は、前記アライメントマークの前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる、前記生成することと
を含む、方法。
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することと、
前記アライメントマークに基づいて前記アライメント信号を生成することであって、前記アライメント信号は、前記アライメントマークの前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる、前記生成することと
を含む、方法。
【請求項7】
前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
前記アライメントマークに放射を照射することであって、前記アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、前記照射することと、
前記幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、前記検出することと
を含む、請求項６に記載の方法。
前記アライメントマークに放射を照射することであって、前記アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、前記照射することと、
前記幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、前記検出することと
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、前記放射のパラメータ、前記幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は前記幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定することを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記幾何学的フィーチャは、格子を含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項10】
前記幾何学的フィーチャから反射された前記放射の前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む、請求項７～９の何れか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記アライメント信号を生成することは、
前記検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、前記幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
前記１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を前記反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、請求項７～１０の何れか一項に記載の方法。
前記検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、前記幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
前記１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を前記反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、請求項７～１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれる、請求項６～１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記命令は、コンピュータによって実行されると、前記コンピュータに、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出させ、
前記アライメントマークの前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる、アライメント信号を、前記アライメントマークに基づいて生成させる、
非一時的コンピュータ可読媒体。
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出させ、
前記アライメントマークの前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる、アライメント信号を、前記アライメントマークに基づいて生成させる、
非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項15】
前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
前記アライメントマークへの放射の照射を制御することであって、前記アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、前記制御することと、
前記幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、前記検出することと
を含む、請求項１４に記載の媒体。
前記アライメントマークへの放射の照射を制御することであって、前記アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、前記制御することと、
前記幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、前記検出することと
を含む、請求項１４に記載の媒体。
【請求項16】
前記命令は更に、前記コンピュータに、前記検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、前記放射のパラメータ、前記幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は前記幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定させる、請求項１５に記載の媒体。
【請求項17】
前記幾何学的フィーチャは、格子を含む、請求項１５又は１６に記載の媒体。
【請求項18】
前記幾何学的フィーチャから反射された前記放射の前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む、請求項１５～１７の何れか一項に記載の媒体。
【請求項19】
前記アライメント信号を生成することは、
前記検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、前記幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
前記１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を前記反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、請求項１５～１８の何れか一項に記載の媒体。
前記検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、前記幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
前記１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を前記反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、請求項１５～１８の何れか一項に記載の媒体。
【請求項20】
前記アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれ、前記命令は更に、前記コンピュータに、前記アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整させる、請求項１４～１９の何れか一項に記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２０年５月１９日に出願された、米国仮特許出願第６３／０２６，８９３号の優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に援用される。
[0001] 本出願は、２０２０年５月１９日に出願された、米国仮特許出願第６３／０２６，８９３号の優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に援用される。
【0002】
[0002] 本明細書における本説明は、概して、アライメントマークの局所的な歪みに基づいてアライメント信号を生成することに関する。
【0003】
[0003] リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用され得る。パターニングデバイス（例えば、マスク）は、ＩＣの個々の層に対応するパターン（「設計レイアウト」）を含み得るか、又は提供することができ、このパターンは、パターニングデバイス上のパターンを通してターゲット部分を照射するなどの方法により、放射感応性材料（「レジスト」）の層でコートされた基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上に転写され得る。一般に、単一の基板は、パターンがリソグラフィ投影装置によって連続して転写される、複数の隣接するターゲット部分（一度に１つのターゲット部分）を含む。あるタイプのリソグラフィ投影装置においては、パターニングデバイス全体上のパターンが、一つの動作で１つのターゲット部分上に転写され、このような装置は、一般にステッパと呼ばれる。一般にステップアンドスキャン装置と呼ばれる代替装置では、投影ビームが、所与の基準方向（「スキャン」方向）にパターニングデバイスをスキャンすることに同期して、この基準方向に平行又は逆平行に基板を移動させる。パターニングデバイス上のパターンの異なる部分が、１つのターゲット部分に漸進的に転写される。一般的に、リソグラフィ投影装置は縮小率Ｍ（例えば、４）を有するので、基板を移動させる速度Ｆは、投影ビームがパターニングデバイスを走査する速度の１／Ｍ倍となる。本明細書に記載するようなリソグラフィ機器に関する更なる情報を、例えば、本明細書に参照により組み込まれる米国特許第６，０４６，７９２号から収集することができる。
【0004】
[0004] パターニングデバイスから基板にパターンを転写する前に、基板は、プライミング、レジストコーティング、及びソフトベークなどの様々なプロシージャを経てもよい。露光後に、基板は、ポストベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク、及び転写されたパターンの測定／インスペクションなどの他のプロシージャ（「露光後プロシージャ」）を受けてもよい。この多数のプロシージャは、デバイス、例えばＩＣの個々の層を作るための基礎として使用される。基板は、次に、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、堆積、化学機械研磨など（全て、デバイスの個々の層を仕上げることを意図したもの）の様々なプロセスを経てもよい。デバイスに幾つかの層が必要とされる場合、プロシージャ全体又はそれの異形が、各層に対して繰り返される。最終的に、基板上の各ターゲット部分にデバイスが存在する。これらのデバイスは、次に、個々のデバイスがキャリア上に取り付けられること、ピンに接続されることなどが可能なように、ダイシング又はソーイングなどの技術によって互いに分離される。
【0005】
[0005] このように、半導体デバイスなどの製造デバイスは、一般的に、デバイスの様々なフィーチャ及び複数の層を形成するための多数の製作プロセスを用いて、基板（例えば半導体ウェーハ）を処理することを含む。このような層及びフィーチャは、一般的に、例えば、堆積、リソグラフィ、エッチング、堆積、化学機械研磨、及びイオン注入を用いて、製造及び処理される。複数のデバイスが、基板上の複数のダイ上で製作され、その後、個々のデバイスに分離されてもよい。このデバイス製造プロセスは、パターニングプロセスと見なすことができる。パターニングプロセスは、パターニングデバイス上のパターンを基板に転写するために、リソグラフィ装置においてパターニングデバイスを用いる光及び／又はナノインプリントリソグラフィなどのパターニングステップを含み、及び一般的に（但し任意選択的に）、現像装置によるレジスト現像、ベークツールを用いた基板のベーク、エッチング装置を用いたパターンを用いたエッチング、堆積などの、１つ又は複数の関連のパターン処理ステップを含む。
【0006】
[0006] 上述の通り、リソグラフィは、基板上に形成されたパターンが、マイクロプロセッサ、メモリチップなどのデバイスの機能素子を定義する、ＩＣなどのデバイスの製造における中心的ステップである。フラットパネルディスプレイ、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）、及び他のデバイスの形成においても、類似のリソグラフィ技術が使用される。
【0007】
[0007] 半導体製造プロセスが進歩し続けるにつれて、機能素子の寸法は、継続的に小さくなっている一方で、一般に「ムーアの法則」と呼ばれる傾向に従って、１つのデバイス当たりのトランジスタなどの機能素子の数は、何十年にもわたり、着実に増加している。現在の技術状況では、デバイスの層は、深紫外線照明源からの照明を用いて、設計レイアウトを基板上に投影し、１００ｎｍをはるかに下回る（すなわち、照明源（例えば、１９３ｎｍ照明源）からの放射の波長の半分未満）寸法を有する個々の機能素子を生成するリソグラフィ投影装置を用いて製造される。
【0008】
[0008] リソグラフィ投影装置の古典的限界解像度未満の寸法を持つフィーチャが印刷されるこのプロセスは、一般に、解像度式ＣＤ＝ｋ１×λ／ＮＡによる低ｋ１リソグラフィとして知られ、式中、λは、用いられた放射の波長（現在、ほとんどの場合、２４８ｎｍ又は１９３ｎｍ）であり、ＮＡは、リソグラフィ投影装置における投影光学系の開口数であり、ＣＤは、「クリティカルディメンジョン」（一般に、印刷される最小のフィーチャサイズ）であり、及びｋ１は、経験的解像度係数である。一般に、ｋ１が小さいほど、特定の電気的機能性及び性能を達成するために設計者によって計画された形状及び寸法に酷似するパターンを基板上に再現することが、より難しくなる。これらの困難を克服するために、最新式の微調整ステップが、リソグラフィ投影装置、設計レイアウト、又はパターニングデバイスに適用される。これらは、例えば、限定されないが、ＮＡ及び光学コヒーレンス設定の最適化、カスタマイズ照明方式、位相シフトパターニングデバイスの使用、設計レイアウトにおける光近接効果補正（ＯＰＣ、「光学及びプロセス補正（optical and process correction）」とも呼ばれることがある）、又は一般に「解像度向上技術」（ＲＥＴ）と定義される他の方法も含む。
【発明の概要】
【0009】
[0009] 一実施形態によれば、アライメント信号を生成する方法が提供される。本方法は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することと、アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することとを含む。アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる。
【0010】
[0010] 一実施形態では、１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、アライメントマークに放射を照射することを含む。アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む。１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することはまた、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することを含む。１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する。
【0011】
[0011] 一実施形態では、本方法は、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定することを更に含む。
【0012】
[0012] 一実施形態では、幾何学的フィーチャは、格子を含む。
【0013】
[0013] 一実施形態では、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む。
【0014】
[0014] 一実施形態では、アライメント信号を生成することは、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることとを含む。
【0015】
[0015] 一実施形態では、アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれる。
【0016】
[0016] 一実施形態では、本方法は、アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整することを更に含む。
【0017】
[0017] 別の実施形態によれば、命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。命令は、コンピュータによって実行されると、コンピュータに、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出させ、アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成させる。アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる。
【0018】
[0018] 一実施形態では、１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、アライメントマークへの放射の照射を制御することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、制御することと、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することとを含む。
【0019】
[0019] 一実施形態では、命令は更に、コンピュータに、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定させる。
【0020】
[0020] 一実施形態では、幾何学的フィーチャは、格子を含む。
【0021】
[0021] 一実施形態では、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む。
【0022】
[0022] 一実施形態では、アライメント信号を生成することは、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることとを含む。
【0023】
[0023] 一実施形態では、アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれ、命令は更に、コンピュータに、アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整させる。
【0024】
[0024] 別の実施形態によれば、アライメント信号を生成するように構成されたシステムが提供される。本システムは、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出するように構成された１つ又は複数のセンサと、アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成するように構成された１つ又は複数のプロセッサとを含む。アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる。
【0025】
[0025] 一実施形態では、システムは、アライメントマークに放射を照射するように構成された放射源を更に備え、１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、放射源を用いて、アライメントマークに放射を照射することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、１つ又は複数のセンサを用いて、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することとを含む。
【0026】
[0026] 一実施形態では、１つ又は複数のプロセッサは更に、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定するように構成される。
【0027】
[0027] 一実施形態では、幾何学的フィーチャは、格子を含む。
【0028】
[0028] 一実施形態では、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む。
【0029】
[0029] 一実施形態では、アライメント信号を生成することは、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることとを含む。一実施形態では、アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれる。
【0030】
[0030] 一実施形態では、１つ又は複数のプロセッサは更に、アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整するように構成される。
【0031】
[0031] 一実施形態では、半導体デバイス製造パラメータを調整する方法が提供される。本方法は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することと、アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することであって、アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされ、アライメント信号は、半導体デバイス製造パラメータを調整するために使用されるように構成される、生成することとを含む。
【0032】
[0032] 一実施形態では、本方法は、アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整することを更に含む。
【0033】
[0033] 一実施形態では、半導体デバイス製造パラメータは、ステージ位置である。
【0034】
[0034] 一実施形態では、１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、アライメントマークに放射を照射することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することとを含む。
【0035】
[0035] 一実施形態では、本方法は、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、半導体デバイス構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定することを更に含む。
【0036】
[0036] 上記態様並びに他の態様及び特性は、添付図と併せて特定の実施形態の以下の説明の検討から、当業者には明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】[0037]一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。
【図2】[0038]一実施形態による、リソグラフィセル又はクラスタの一実施形態を概略的に示す。
【図3】[0039]一実施形態による、例示的な検査システムを概略的に示す。
【図4】[0040]一実施形態による、例示的なメトロロジ技法を概略的に示す。
【図5】[0041]一実施形態による、検査システムの照明スポットとメトロロジターゲットとの間の関係を示す。
【図6】[0042]一実施形態による、アライメント信号を生成する方法を示す。
【図7】[0043]一実施形態による、アライメントマークにおける幾何学的フィーチャの局所的な寸法歪みの例を示す。
【図8】[0044]一実施形態による、アライメントマークから反射された放射の部分に対する重みの二次元マップと、アライメントマークを横切る例示的な放射ビーム軌道とを示す。
【図9】[0045]一実施形態による、測定データに基づく対象となる複数の変数を導出するプロセスを概略的に示す。
【図10】[0046]一実施形態による、一例のコンピュータシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
[0050] 半導体デバイス製造において、アライメントを決定することは、半導体デバイス構造の層におけるアライメントマーク（又は複数のマーク）の位置を決定することを含む。アライメントは、アライメントマークに放射を照射することと、アライメントマークから反射された放射の異なる回折次数の特性を比較することによって決定される。アライメントは典型的には、アライメントマーク全体に対して決定される。決定されるアライメントは、多くの場合、アライメントマーク全体から反射された放射によって伝達される情報に基づいて決定される、平均値又は類似の値である。例えば、アライメントは、ステージ位置（例えば、半導体デバイス構造を保持するステージについて）の関数としてのアライメント信号のフーリエフィットに基づいて決定され得る。
【0039】
[0051] しかしながら、アライメントマークは、多くの場合、アライメントマークの局所的な非対称性を生み出す、局所的な（マーク内）寸法歪み（例えば、意図した設計から逸脱した寸法）を有する。例えば、アライメントマークの一部を形成する側壁の角度が、所与のエリアにおいて非意図的に傾斜し得、及び／又は他の局所的な寸法歪みが発生し得る。アライメントマークの局所的な寸法歪み及び／又は非対称性は、典型的なアライメントの決定の際には考慮されない。これにより、典型的なアライメントの決定の精度が制限され得る。
【0040】
[0052] 有利には、本システム及び方法は、アライメントの決定に対するアライメントマークの局所的な寸法変形の影響を低減し、それにより、アライメントの決定の精度を改善する。本システム及び方法は、アライメントマークの局所的な寸法歪みを検出し、局所的な寸法歪みに基づいてアライメント信号を重み付けするように構成される。局所的な寸法歪みは、アライメントマークから反射された放射の位相及び／又は振幅シフトに基づいて検出される。重み付けは、アライメントマークの対称性の高い領域が、アライメントマークの対称性の低い領域と比較して、アライメントの決定により大きな影響を及ぼす（例えば、より重く重み付けされる）ように構成される。
【0041】
[0053] 例えば、本システム及び方法を使用して、アライメントマークが照射される。アライメントマークから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトが検出される。位相及び／又は振幅シフトは、アライメントマークの局所的な寸法歪みに対応する。位相及び／又は振幅シフトに基づいて、アライメントマークの相対的に対称性の高いエリア（例えば、位相及び／又は振幅シフトがないことによって示されるような、局所的な寸法歪みがほとんど又は全くないエリア）から反射された放射に対応する反射放射信号の部分は、反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けされる。アライメントは、アライメントマークの寸法歪みのある／対称性の低いエリアに対応する信号の重み付けの軽い部分が、アライメントの決定にほとんど又は全く影響を及ぼさないように、重み付けされた信号に基づいて決定される。
【0042】
[0054] 簡単な前置きとして、本明細書の説明は、概して半導体デバイス製造及びパターニングプロセスに関する。より詳細には、以下の段落では、システム及び／又は関連システムの幾つかのコンポーネント、並びに構造の層におけるアライメントマークの相対位置を決定する方法について説明する。上述したように、これらのシステム及び方法は、例えば半導体デバイス製造プロセスにおいて、又は他の動作中にアライメントを測定するために使用され得る。
【0043】
[0055] 本明細書において、半導体デバイス用の集積回路（ＩＣ）の製造に対して具体的に言及される場合があるが、本明細書の記載は、多くの他の可能な適用例を有することが理解されるものとする。例えば、それは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス及び検出パターン、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造において用いられ得る。当業者は、このような代替適用例の文脈において、本明細書における「レチクル」、「ウェーハ」、又は「ダイ」という用語の使用が、それぞれ、より一般的な用語である「マスク」、「基板」、及び「ターゲット部分」と同義であると見なされるべきであることを認識するだろう。
【0044】
[0056] 本明細書で使用される「投影光学系」という用語は、例えば、屈折光学系、反射光学系、アパーチャ、及び反射屈折光学系を含む、様々なタイプの光学システムを網羅すると広く解釈されるものとする。「投影光学系」という用語は、まとめて、又は単独で、放射の投影ビームの誘導、整形、又は制御を行うためにこれらの設計タイプの何れかに従って動作するコンポーネントも含み得る。「投影光学系」という用語は、光学コンポーネントがリソグラフィ投影装置の光路上のどこに位置するかにかかわらず、リソグラフィ投影装置内の何れの光学コンポーネントも含み得る。投影光学系は、ソースからの放射がパターニングデバイスを通過する前に、放射を整形、調節、及び／又は投影するための光学コンポーネント、及び／又は放射がパターニングデバイスを通過した後に、放射を整形、調節、及び／又は投影するための光学コンポーネントを含み得る。投影光学系は、一般に、ソース及びパターニングデバイスを除く。
【0045】
[0057] 図１は、リソグラフィ装置ＬＡの実施形態を概略的に示す。装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射、ＤＵＶ放射、又はＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持し、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続されるように構築される支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに結合される基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴ（例えば、ＷＴａ、ＷＴｂ、又は両方）と、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含み、フィールドと呼ばれることが多い）に投影するように構成される投影システム（例えば、屈折投影レンズ系）ＰＳとを備える。投影システムは基準フレームＲＦ上に支持される。
【0046】
[0058] 示されるように、装置は透過型（例えば、透過型マスクを利用する）である。代替的には、装置は反射型（例えば、上述したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを利用するか、又は反射型マスクを利用する）であり得る。
【0047】
[0059] イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源及びリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザであるとき、別個のエンティティであり得る。そのような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成するとは見なされず、放射ビームは、例えば、適した誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを用いて、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに渡される。他の場合、放射源は、例えば放射源が水銀灯であるとき、装置の一体部分であり得る。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要な場合にはビームデリバリシステムＢＤと一緒に、放射システムと呼ばれ得る。
【0048】
[0060] イルミネータＩＬは、ビームの強度分布を変え得る。イルミネータは、強度分布がイルミネータＩＬの瞳面の管状領域内で非ゼロであるように、放射ビームの放射程度を制限するように配置し得る。追加又は代替として、イルミネータＩＬは、強度分布が瞳面の複数の等間隔セクタにおいて非ゼロであるように、瞳面でのビームの分布を制限するように動作可能であり得る。イルミネータＩＬの瞳面での放射ビームの強度分布は、照明モードと呼ばれ得る。
【0049】
[0061] イルミネータＩＬは、ビームの（角度／空間）強度分布を調整するように構成されるアジャスタＡＤを備え得る。一般に、イルミネータの瞳面での強度分布の少なくとも外径及び／又は内径の程度（一般に、それぞれσ外径及びσ内径と呼ばれる）は調整することができる。イルミネータＩＬは、ビームの角度分布を変えるように動作可能であり得る。例えば、イルミネータは、強度分布が非ゼロである瞳面でのセクタの数及び角度の程度を変えるように動作可能であり得る。イルミネータの瞳面でのビームの強度分布を調整することにより、異なる照明モードを達成し得る。例えば、イルミネータＩＬの瞳面での強度分布の径方向程度及び角度程度を制限することにより、強度分布は、二極、四極、又は六極分布等の多極分布を有し得る。望まれる照明モードは、例えば、その照明モードを提供する光学系をイルミネータＩＬに挿入すること又は空間光変調器を使用することによって取得し得る。
【0050】
[0062] イルミネータＩＬは、ビームの偏光を変えるように動作可能であり得、アジャスタＡＤを使用して偏光を調整するように動作可能であり得る。イルミネータＩＬの瞳面にわたる放射ビームの偏光状態は、偏光モードと呼ばれ得る。異なる偏光モードの使用により、基板Ｗに形成される画像により大きなコントラストを達成することができる。放射ビームは非偏光であってもよい。代替的には、イルミネータは、放射ビームを線形偏光するように配置し得る。放射ビームの偏光方向は、イルミネータＩＬの瞳面にわたり変わり得る。放射の偏光方向は、イルミネータＩＬの瞳面の異なる領域で異なり得る。放射の偏光状態は、照明モードに依存して選ばれ得る。多極照明モードでは、放射ビームの各極の偏光は、イルミネータＩＬの瞳面でのその極の位置ベクトルに対し、概して垂直であり得る。例えば、二極照明モードでは、放射は、二極の対向する２つのセクタを二分する線に略垂直である方向に線形偏光し得る。放射ビームは、Ｘ偏光状態及びＹ偏光状態と呼ばれ得る２つの異なる直交方向の一方に偏光し得る。四極照明モードでは、各極のセクタにおける放射は、そのセクタを二分する線に略垂直である方向に線形偏光し得る。この偏光モードは、ＸＹ偏光と呼ばれ得る。同様に、六極照明モードでは、各極のセクタでの放射は、そのセクタを二分する線に略垂直である方向に線形偏光し得る。この偏光モードは、ＴＥ偏光と呼ばれ得る。
【0051】
[0063] 加えて、イルミネータＩＬは一般に、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯ等の種々の他の構成要素を備える。照明システムは、放射を誘導、整形、又は制御する屈折、反射、磁気、電磁、静電、他のタイプの光学構成要素、又はそれらの任意の組み合わせ等の種々のタイプの光学構成要素を含み得る。
【0052】
[0064] したがって、イルミネータは、所望の均一性及び強度分布を断面に有する調整済み放射ビームＢを提供する。
【0053】
[0065] 支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び例えば、パターニングデバイスが真空環境で保持されるか否か等の他の条件に依存するようにパターニングデバイスを支持する。支持構造は、機械、真空、静電、又は他の把持技法を使用して、パターニングデバイスを保持し得る。支持構造は、例えば、必要に応じて固定又は可能であり得るフレーム又はテーブルであり得る。支持構造は、パターニングデバイスが、例えば投影システムに対して所望の位置にあることを保証し得る。本明細書での「レチクル」又は「マスク」という用語の任意の使用は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義であると見なされ得る。
【0054】
[0066] 本明細書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、パターンを基板のターゲット部分に付与するために使用することができる任意のデバイスを指すものとして広く解釈されるべきである。一実施形態では、パターニングデバイスは、基板のターゲット部分にパターンを生み出すように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用することができる、任意のデバイスである。放射ビームに付与されるパターンが、例えば、パターンが位相シフトフィーチャ、又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに厳密に対応しなくてもよいことに留意されたい。一般に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路等のデバイスのターゲット部分に作成中のデバイスの特定の機能層に対応する。
【0055】
[0067] パターニングデバイスは透過型又は反射型であり得る。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリ、交互位相シフト、及び減衰位相シフト、及び種々のハイブリッドマスクタイプ等のマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの一例は、小型ミラーのマトリックス配置を利用し、各ミラーは個々に傾斜して、入力放射ビームを異なる方向に反射することができる。傾斜ミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付与する。
【0056】
[0068] 本明細書で使用される「投影システム」という用語は、使用されている露出放射に適切なように、又は液浸液の使用若しくは真空の使用等の他の要因で、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気、及び静電光学システム、又はそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムを包含するものとして広く解釈されるべきである。本明細書での「投影レンズ」という用語の任意の使用は、より一般的な用語である「投影システム」と同義と見なされ得る。
【0057】
[0069] 投影システムＰＳは、基板Ｗにイメージングされるパターンに影響することができる、非均一であり得る光学伝達関数を有する。非偏光放射では、そのような効果は、その瞳面における位置の関数として、投影システムＰＳから出る放射の透過（アポダイゼーション）及び相対位相（収差）を記述する２つのスカラーマップによって、かなりよく記述することができる。これらのスカラーマップは、透過マップ及び相対位相マップと呼ばれ得、基本関数一式の一次結合として表され得る。好都合なセットは、単位円上に定義される１セットの直交多項式を形成するゼルニケ多項式である。各スカラーマップの決定は、そのような展開での係数の決定を含み得る。ゼルニケ多項式は単位円上で直交するため、ゼルニケ係数は、各ゼルニケ多項式との測定スカラーマップの内積を計算し、そしてこれをゼルニケ多項式のノルムの二乗で除することによって決定し得る。
【0058】
[0070] 透過マップ及び相対位相マップは、フィールド及びシステム依存である。すなわち一般に、各投影システムＰＳは、各フィールド点（すなわち、その画像面における各空間ロケーション）で異なるゼルニケ展開を有する。その瞳面における投影システムＰＳの相対位相は、例えば投影システムＰＳの対物面（すなわち、パターニングデバイスＭＡの平面）における点状源から投影システムＰＳを通して放射を投影し、シアリング干渉計を使用して波面（すなわち、同じ位相を有する点の場所）を測定することによって決定し得る。シアリング干渉計は一般的なパス干渉計であり、したがって、有利なことに、波面の測定に二次基準ビームが必要ない。シアリング干渉計は、投影システムの像面（すなわち、基板テーブルＷＴ）における回折格子などの幾何学的フィーチャ、例えば二次元格子と、投影システムＰＳの瞳面と共役する平面における干渉パターンを検出するように配置されたディテクタとを含み得る。干渉パターンは、シアリング方向における瞳面での座標に関する放射位相の微分に関する。ディテクタは、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）等のセンシング要素のアレイを含み得る。
【0059】
[0071] リソグラフィ装置の投影システムＰＳは、可視フリンジを生成せず、したがって、波面の特定精度は、例えば、回折格子の移動等の位相ステッピング技法を使用して改善することができる。ステッピングは、回折格子の平面及び測定のスキャン方向に垂直な方向において実行し得る。ステッピング範囲は１格子周期であり、少なくとも３つ（均一に分布）の位相ステップを使用し得る。したがって、例えば、３つのスキャン測定をｙ方向で実行し得、各スキャン測定は、ｘ方向での異なる位置で実行される。回折格子のこのステッピングは効果的に位相変動を強度変動に変換し、位相情報を特定できるようにする。格子は、ディテクタを較正するために、回折格子に垂直な方向（ｚ方向）でステッピングし得る。
【0060】
[0072] 回折格子は、投影システムＰＳの座標系の軸（ｘ及びｙ）と一致し得、又はこれらの軸に対して４５度等の角度にあり得る２つの直交方向で順次スキャンし得る。スキャンは、整数の格子周期、例えば１格子周期にわたり実行し得る。スキャンは、一方向での位相変動を平均し、他方の方向での位相変動を再構築できるようにする。これにより、両方向の関数として波面を決定することができる。
【0061】
[0073] その瞳面における投影システムＰＳの透過（アポダイゼーション）は、例えば投影システムＰＳの対物面（すなわち、パターニングデバイスＭＡの平面）の点状源から投影システムＰＳを通して放射を投影し、ディテクタを使用して投影システムＰＳの瞳面と共役する平面における放射の強度を測定することによって決定し得る。収差を特定するために、波面の測定に使用されるものと同じディテクタを使用し得る。
【0062】
[0074] 投影システムＰＳは複数の光学（例えばレンズ）要素を備え得、光学要素の１つ又は複数を調整して、収差（フィールドを通した瞳面にわたる位相変動）を補正するように構成された調整機構を更に備え得る。これを達成するために、調整機構は、１つ又は複数の異なる方法で投影システムＰＳ内の１つ又は複数の光学（例えばレンズ）要素を操作するように動作可能であり得る。投影システムは、光軸がｚ方向に延在する座標系を有し得る。調整機構は、以下の任意の組み合わせを行うように動作可能であり得る：１つ又は複数の光学要素の変位；１つ又は複数の光学要素の傾斜；及び／又は１つ又は複数の光学要素の変形。光学要素の変位は任意の方向（ｘ、ｙ、ｚ、又はそれらの組合せ）であり得る。光学要素の傾斜は典型的には、ｘ及び／又はｙ方向における軸の回りを回転することによる光軸に垂直な平面からの傾斜であるが、非回転対称非球面光学要素の場合、ｚ軸回りの回転を使用してもよい。光学要素の変形は、低周波形状（例えば非点収差）及び／又は高周波形状（例えば自由形態非球面）を含み得る。光学要素の変形は、例えば、１つ又は複数のアクチュエータを使用して、力を光学要素の１つ又は複数の側面に及ぼすことにより及び／又は１つ又は複数の加熱要素を使用して、光学要素の１つ又は複数の選択された領域を加熱することにより実行し得る。一般に、アポダイゼーション（瞳面にわたる透過変動）を補正するように投影システムＰＳを調整することは可能ではないことがある。リソグラフィ装置ＬＡ用にパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを設計する際、投影システムＰＳの透過マップを使用し得る。計算リソグラフィ技法を使用して、パターニングデバイスＭＡは、アポダイゼーションを少なくとも部分的に補正するように設計し得る。
【0063】
[0075] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上のテーブル（例えば、２つ以上の基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂ、２つ以上のパターニングデバイステーブル、基板テーブルＷＴａ及びテーブルＷＴｂは、例えば測定及び／又はクリーニング等の促進専用の基板を有さない投影システムの下）を有するタイプであり得る。そのような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して使用し得、又は例えば、１つ又は複数の他のテーブルが使用中である間、準備ステップを１つ又は複数のテーブルで実行し得る。例えば、アライメントセンサＡＳを使用したアライメント測定及び／又はレベルセンサＬＳを使用したレベル（高さ、傾斜等）測定を行い得る。
【0064】
[0076] リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的高屈折率を有する液体、例えば水で覆われて、投影システムと基板との間の空間を充填し得るタイプであってもよい。液浸液は、リソグラフィ装置の他の空間、例えばパターニングデバイスと投影システムとの間に適用してもよい。液浸技法は、投影システムの開口数を上げるために当技術分野で周知である。本明細書で使用される「液浸」という用語は、基板等の構造が液体中に沈まなければならないことを意味せず、むしろ、露光中、液体が投影システムと基板との間に配置されることのみを意味する。
【0065】
[0077] リソグラフィ装置の動作において、放射ビームは照明システムによって調整され提供される。放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイスＭＡを横断した後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通り、投影システムＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦する。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ、２Ｄエンコーダ、又は静電容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴは正確に移動して、例えば、異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢのパスに位置決めすることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図１に明確に示されていない）を使用して、例えば、マスクライブラリからの機械的取り出し後又はスキャン中、放射ビームＢのパスに対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部をなすロングストロークモジュール（粗い位置決め）及びショートストロークモジュール（細かい位置決め）を用いて実現し得る。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２のポジショナＰＷの一部をなすロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを使用して実現し得る。ステッパ（スキャナとは対照的に）の場合、支持構造ＭＴはショートストロークアクチュエータのみに接続し得、又は固定し得る。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用してアライメントし得る。図示の基板アライメントマークは、専用ターゲット部分を占有しているが、ターゲット部分間の空間に配置されてもよい（これらはスクライブレーンアライメントマークとして知られている）。同様に、２つ以上のダイがパターニングデバイスＭＡに提供される状況では、パターニングデバイスアライメントマークはダイ間に配置し得る。
【0066】
[0078] 図示の装置は、以下のモードの少なくとも１つで使用し得る。ステップモードでは、一度に放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは基本的に静止した状態に保たれる（すなわち、単一静的露光）。基板テーブルＷＴは次いで、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるようにＸ及び／又はＹ方向でシフトされる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズは、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズを制限する。スキャンモードでは、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期してスキャンされる（すなわち、単一動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの縮小及び像反転特性によって決定し得る。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズは、単一動的露光でのターゲット部分の幅（非スキャン方向での）を制限し、一方、スキャン動作の長さはターゲット部分の高さ（スキャン方向での）を決める。別のモードでは、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間、支持構造ＭＴは基本的にプログラマブルパターニングデバイスを保持したまま静止した状態に保たれ、基板テーブルＷＴは移動又はスキャンされる。このモードでは、一般的にパルス放射源が利用され、プログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの各移動後又はスキャン中の連続放射パルス間、必要に応じて更新される。この動作モードは、上記参照したタイプのプログラマブルミラーアレイ等のプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【0067】
[0079] 上記使用モードの組み合わせ及び／又は変形又は全体的に異なる使用モードを利用することもできる。
【0068】
[0080] 本明細書で参照される基板は、露光前又は露光後、例えばトラック（典型的にレジスト層を基板に塗布し、露光されたレジストを現像するツール）又はメトロロジ若しくは検査ツールで処理し得る。該当する場合、本明細書での開示は、そのような及び他の基板処理ツールに適用することもできる。更に、基板は２回以上処理されて、例えば、多層ＩＣを作成し得、したがって、本明細書で使用される基板という用語は、複数の処理された層を既に含む基板も指し得る。
【0069】
[0081] 本明細書でリソグラフィとの関連で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）又は深紫外線（ＤＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）及び極端紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５～２０ｎｍの範囲の波長を有する）並びにイオンビーム又は電子ビーム等の粒子ビームを含む全てのタイプの電磁放射を包含する。
【0070】
[0082] パターニングデバイス上の又はパターニングデバイスによって提供される種々のパターンは、異なるプロセスウィンドウ、すなわち、パターンが仕様内で生成される処理変数の空間を有し得る。潜在的な系統的欠陥に関連するパターン仕様の例には、ネッキングのチェック、ラインプルバック、ライン細線化、ＣＤ、エッジ配置、重複、レジストトップロス、レジストアンダーカット、及び／又はブリッジングがある。パターニングデバイス上又はそのエリア上のパターンのプロセスウィンドウは、個々の各パターンのプロセスウィンドウをマージする（例えば重複させる）ことによって取得し得る。パターングループのプロセスウィンドウの境界は、個々のパターンの幾つかのプロセスウィンドウの境界を含む。換言すれば、これらの個々のパターンは、パターングループのプロセスウィンドウを制限する。これらのパターンは、本明細書では同義で使用される「ホットスポット」又は「プロセスウィンドウ制限パターン（ＰＷＬＰ）」と呼ぶことができる。パターニングプロセスの一部を制御しているとき、ホットスポットにフォーカスすることが可能であり、及び経済的である。ホットスポットに欠陥がない場合、他のパターンにも欠陥がない可能性が最も高い。
【0071】
[0083] 図２に示すように、リソグラフィ装置ＬＡは、露光前及び露光後プロセスを基板に対して実行する装置も含む、リソセル又はクラスタと呼ばれることもあるリソグラフィセルＬＣの一部をなし得る。従来、これらは、１つ又は複数のレジスト層を堆積させる１つ又は複数のスピンコータＳＣ、露光したレジストを現像する１つ又は複数のデベロッパ、１つ又は複数の冷却プレートＣＨ、及び／又は１つ又は複数のバックプレートＢＫを含む。基板ハンドラ又はロボットＲＯが、１つ又は複数の基板を入出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２からピックアップし、異なるプロセス装置間を移動させ、リソグラフィ装置のローディングベイＬＢに送る。これらの装置は、多くの場合、まとめてトラックと呼ばれ、それ自体が、リソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置も制御する監視制御システムＳＣＳによって制御されるトラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。したがって、スループット及び処理効率を最大化するように異なる装置を操作することができる。
【0072】
[0084] リソグラフィ装置によって露光される基板が正しく及び一貫して露光され、及び／又は少なくとも１つのパターン転写ステップ（例えば、光学リソグラフィステップ）を含むパターニングプロセスの一部（例えばデバイス製造プロセス）をモニタするために、基板又は他の物体を検査して、アライメント、オーバーレイ（例えば、重複層内の構造間又は例えばダブルパターニングプロセスにより層とは別個に提供された同じ層内の構造間であることができる）、ライン厚、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）、フォーカスオフセット、材料特性等の１つ又は複数の特性を測定又は特定することが望ましい。したがって、リソセルＬＣが配置される製造設備は典型的には、リソセル又はリソセル内の他の物体で処理された基板Ｗ（図１）の幾つか又は全てを測定するメトロロジシステムも含む。メトロロジシステムはリソセルＬＣの一部であってもよく、例えば、リソグラフィ装置ＬＡの一部（アライメントセンサＡＳ（図１）等）であってもよい。
【0073】
[0085] １つ又は複数の測定されるパラメータは、例えば、アライメント、パターン形成された基板内又は基板上に形成される連続相間のオーバーレイ、例えばパターン形成された基板内又は基板上のフィーチャのクリティカルディメンジョン（ＣＤ）（例えば臨界線幅）、光学リソグラフィステップのフォーカス又はフォーカス誤差、光学リソグラフィステップのドーズ又はドーズ誤差、光学リソグラフィステップの光学収差等を含み得る。この測定は、製品基板自体のターゲット及び／又は基板に提供される専用メトロロジターゲットに対して実行し得る。測定は、レジストの現像後であるが、エッチング前、エッチング後、堆積後、及び／又は他のときに実行することができる。
【0074】
[0086] 走査電子顕微鏡、像ベースの測定ツール、及び／又は種々の専用ツールの使用を含め、パターニングプロセスで形成される構造の測定を行う種々の技法がある。先に論考したように、専用メトロロジツールの高速非侵襲的形態は、放射ビームが基板の表面上のターゲットに向けられ、散乱（回折／反射）ビームが測定されるものである。基板によって散乱した放射の１つ又は複数の特性を評価することにより、基板の１つ又は複数の特性を特定することができる。従来、これは回折ベースのメトロロジと呼ばれている。この回折ベースのメトロロジの１つのそのような用途は、アライメントの測定においてである。例えば、アライメントは、回折スペクトルの部分を比較（例えば、周期格子の回折スペクトル内の異なる回折次数を比較）することによって測定することができる。
【0075】
[0087] したがって、デバイス作製プロセス（例えば、パターニングプロセス又はリソグラフィプロセス）では、基板又は他の物体は、プロセス中又はプロセス後、種々のタイプの測定を受け得る。測定は、特定の基板が欠陥を有するか否かを判断し得、プロセス及びプロセスで使用される装置への調整（例えば、基板上の２つの層をアライメントし若しくはパターニングデバイスを基板に対してアライメントする）を確立し得、プロセス及び装置の性能を測定し得、又は他の目的であり得る。測定の例には、光学結像（例えば光学顕微鏡）、非結像光学測定（例えば、ASML YieldStarメトロロジツール、ASML SMASHメトロロジシステム等の回折に基づく測定）、機械的測定（例えば、スタイラス、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）を使用した成形）、及び／又は非光学的結像（例えば、走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ））がある。その全体が参照により本明細書に援用される米国特許第６，９６１，１１６号に記載のようなＳＭＡＳＨ（スマートアライメントセンサハイブリッド）システムは、アライメントマーカの２つの重複し相対的に回転した像を生成し、像のフーリエ変換が干渉を生じさせる瞳面における強度を検出し、干渉次数での強度変動として現れる２つの像の回折次数間の位相差から位置情報を抽出する自己参照干渉計を利用する。
【0076】
[0088] メトロロジ結果は、監視制御システムＳＣＳに直接又は間接的に提供し得る。誤差が検出される場合、調整を続く基板の露光（特に、バッチの１つ又は複数の他の基板がまだ露光されていないうちに、十分な高速ですぐに検査を行うことができる場合）に及び／又は露光された基板の続く露光に対して行い得る。また、既に露光された基板を剥離し、再加工して歩留まりを改善してもよく、又は破棄し、それにより、故障があることが分かっている基板へのそれ以上の処理の実行を回避してもよい。基板の幾つかのターゲット部分のみが故障している場合、更なる露光は、仕様を満たすターゲット部分のみに対して実行し得る。他の製造プロセス調整も考えられる。
【0077】
[0089] メトロロジシステムは、基板構造の１つ又は複数の特性、特に、異なる基板構造の１つ又は複数の特性がいかに変動するか、又は同じ基板構造の異なる層が層ごとにいかに変動するかを特定するために使用され得る。メトロロジシステムは、リソグラフィ装置ＬＡ若しくはリソセルＬＣに統合され得るか、又はスタンドアロンデバイスであり得る。
【0078】
[0090] メトロロジを可能にするために、多くの場合、１つ又は複数のターゲットが具体的には基板上に提供される。ターゲットは、例えばアライメントマーク、及び／又は他のターゲットを含み得る。一実施形態では、ターゲットは、特別に設計され、周期構造を含み得る。一実施形態では、ターゲットは、デバイスパターンの一部、例えば、デバイスパターンの周期構造である。一実施形態では、基板上のターゲットは、現像後に、周期構造フィーチャが実線レジストラインで形成されるようにプリントされる、１つ又は複数の１Ｄ周期構造（例えば、格子などの幾何学的フィーチャ）を含み得る。一実施形態では、ターゲットは、現像後に、１つ又は複数の周期構造が実線レジストピラー又はレジスト内のビアで形成されるようにプリントされる、１つ又は複数の２Ｄ周期構造（例えば格子）を含み得る。バー、ピラー、又はビアは代替的には、基板内（例えば、基板上の１つ又は複数の層内）にエッチングされ得る。
【0079】
[0091] 図３は、アライメントを検出するため及び／又は他のメトロロジ動作を実行するために使用され得る例示的な検査システム１０を示す。検査システム１０は、放射を基板Ｗ（例えば、アライメントマークを含み得る）に投影又は他の方法で照射する放射源プロジェクタ２を備える。方向転換された放射はスペクトロメータディテクタ４などのセンサ及び／又は他のセンサに渡され、センサは、例えば、図４の左側のグラフに示すように、鏡面反射及び／又は回折された放射のスペクトル（波長の関数としての強度）を測定する。センサは、反射された放射の特性を示すアライメントデータを伝達するアライメント信号を生成し得る。このデータから、一般化された例を図４に示す、１つ又は複数のプロセッサＰＵにより、又は他の動作により、検出されたスペクトルを生じさせた構造又はプロファイルが再構築され得る。
【0080】
[0092] 図１のリソグラフィ装置ＬＡと同様に、測定動作中に基板Ｗを保持するために、１つ又は複数の基板テーブル（図４には図示せず）が設けられ得る。１つ又は複数の基板テーブルは、図１の基板テーブルＷＴと同様又は同一の形態であり得る。検査システム１０がリソグラフィ装置と統合される例では、同じ基板テーブルであってさえもよい。粗い及び細かいポジショナは、測定光学システムに対して基板を正確に位置決めするように設けられ構成され得る。例えば、構造の対象となるターゲット部分（例えば、アライメントマーク）の位置を取得し、ターゲット部分を対物レンズの下の位置に運ぶために、種々のセンサ及びアクチュエータが設けられ得る。典型的には、多くの測定が基板Ｗにわたる異なるロケーションにある構造のターゲット部分に対して行われる。基板サポートは、異なるターゲットを取得するために、Ｘ及びＹ方向に移動することができ、光学システムのフォーカスに対するターゲット部分の所望のロケーションを得るために、Ｚ方向に移動することができる。例えば、実際に、光学システムが実質的に静止したままであり得るが（典型的にはＸ及びＹ方向においてであるが、恐らくＺ方向においても）、基板が移動するとき、あたかも対物レンズが基板に対して異なるロケーションに運ばれているかのように動作を考え記述することが好都合である。基板及び光学システムの相対位置が正しい場合、原理上、光学システムの残りの部分が静止しており、基板が移動している（例えば、Ｘ及びＹ方向においてであるが、任意選択的にＺ及び／又は傾斜方向においても）状態で、現実世界でそれらの一方が移動しているのか、又は両方が移動しているのか、又は光学システムの一部の組み合わせが移動しているのか（例えばＺ及び／又は傾斜方向に）は重要ではない。
【0081】
[0093] 典型的なアライメント測定では、基板Ｗ上のターゲット（部分）３０は、現像後に、バーが実線レジストライン（例えば、堆積層で覆われ得る）及び／又は他の材料で形成されるようにプリントされる、１Ｄ格子であり得る。或いは、ターゲット３０は、現像後に、格子が実線レジストピラー及び／又はレジスト内の他のフィーチャで形成されるようにプリントされる、２Ｄ格子であり得る。
【0082】
[0094] バー、ピラー、ビア、及び／又は他のフィーチャは、基板内又は基板上（例えば、基板上の１つ又は複数の層内）にエッチングされ、基板上に堆積され、堆積層で覆われ、及び／又は他の特性を有し得る。ターゲット（部分）３０（例えばバー、ピラー、ビアなどの）は、パターニングプロセスでの処理の変化（例えば、リソグラフィ投影装置での、例えば投影システムでの光学収差、フォーカス変化、ドーズ変化など）の影響を受けやすく、その結果、プロセス変動がターゲット３０の変動として現れる。したがって、ターゲット３０からの測定データは、製造プロセスの１つ又は複数に対する調整を決定するために使用され、及び／又は実際の調整を行うための基礎として使用され得る。
【0083】
[0095] 例えば、ターゲット３０からの測定データは、半導体デバイスの層についてのアライメントを示し得る。ターゲット３０からの測定データは、アライメントに基づいて１つ又は複数の半導体デバイス製造プロセスパラメータを決定し、決定された１つ又は複数の半導体デバイス製造プロセスパラメータに基づいて半導体デバイス製造装置の調整を決定するために（例えば、１つ又は複数のプロセッサによって）使用され得る。幾つかの実施形態では、これは、例えばステージ位置調整を含み得るか、或いはマーク設計、メトロロジターゲット（例えば、アライメントマーク）設計、半導体デバイス設計、放射の強度、放射の入射角度、放射の波長、瞳サイズ及び／又は形状、レジスト材料、及び／又は他のプロセスパラメータの調整を決定することを含み得る。
【0084】
[0096] 角度分解スキャトロメトリは、製品のフィーチャ及び／又はレジストパターンの非対称性の測定で有用である。非対称性測定の特定の適用は、アライメントの測定のためである。図３のシステム１０を使用した非対称性測定の基本概念は、例えば、その全体が本明細書に援用される、米国特許出願公開第２００６－０６６８５５号に記載されている。簡単に言えば、アライメント測定では、ターゲットの回折スペクトルの回折次数の位置は、ターゲット（例えば、アライメントマーク）の周期性によって特定される。回折スペクトルの非対称性は、ターゲットを構成する個々のフィーチャの非対称性を示す。
【0085】
[0097] 図５は、典型的なターゲット（例えば、アライメントマーク）３０及び図４のシステムでの照明スポットＳの広がりの平面図を示す。典型的には、周囲構造からの干渉がない回折スペクトルを得るために、一実施形態では、ターゲット３０は、照明スポットＳの幅（例えば、直径）よりも大きい周期構造（例えば、格子）である。スポットＳの幅は、ターゲットの幅及び長さよりも小さいサイズであり得る。ターゲットは換言すれば、照明によって「アンダーフィル」され、回折信号は基本的に、ターゲット自体の外部の製品フィーチャなどからのいかなる信号もない。照明装置は、例えば、対物レンズの後側焦点面にわたり均一強度の照明を提供するように構成され得る。代替的には、例えば、照明パスにアパーチャを含めることにより、照明はオンアクシス又はオフアクシス方向に制限され得る。
【0086】
[0098] 上述したように、アライメントは典型的には、アライメントマーク全体に対して決定される。決定されるアライメントは、多くの場合、アライメントマーク全体から反射された放射によって伝達される情報に基づく。しかしながら、アライメントマークは、多くの場合、アライメントマークの局所的な非対称性を生み出す、局所的な（マーク内）寸法歪み（例えば、意図した設計から逸脱した寸法）を有する。例えば、アライメントマークの一部を形成する側壁の角度が、所与のエリアにおいて非意図的に傾斜し得、及び／又は他の局所的な寸法歪みが発生し得る。アライメントマークの局所的な寸法歪み及び／又は非対称性は、典型的なアライメントの決定の際には考慮されない。これにより、典型的なアライメントの決定の精度が制限され得る。
【0087】
[0099] 対照的に、本システム及び方法は、アライメントの決定に対するアライメントマークの局所的な寸法変形の影響を低減し、それにより、アライメントの決定の精度を改善する。本システム及び方法は、アライメントマークの局所的な寸法歪みを検出し、局所的な寸法歪みに基づいてアライメント信号を重み付けするように構成される。局所的な寸法歪みは、アライメントマークから反射された放射の位相及び／又は振幅シフトに基づいて検出される。重み付けは、アライメントマークの対称性の高い領域が、アライメントマークの対称性の低い領域と比較して、アライメントの決定により大きな影響を及ぼす（例えば、より重く重み付けされる）ように構成される。
【0088】
[00100] 図６は、アライメント信号を生成する方法６００を示す。幾つかの実施形態では、アライメント信号を生成することは、半導体デバイス製造プロセスの一環として実行される。幾つかの実施形態では、方法６００の１つ又は複数の動作は、図３及び図４に示すシステム１０、（例えば、図１０に示し、後述するような）コンピュータシステム内で又はコンピュータシステムによって、及び／又は他のシステム内で又は他のシステムによって実施され得る。幾つかの実施形態では、方法６００は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出すること（６０２）、アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成すること（６０４）、半導体デバイス製造プロセスの調整を決定すること（６０６）、及び／又は他の動作を含む。方法６００について、アライメントの文脈で後述するが、これは限定を意図しない。方法６００は、概して、多数の異なるプロセスに適用され得る。
【0089】
[00101] 以下に提示する方法６００の動作は、説明のためのものであることが意図される。幾つかの実施形態では、方法６００は、記載しない１つ又は複数の追加の動作によって、及び／又は論考した動作のうちの１つ又は複数の動作なしに達成され得る。例えば、幾つかの実施形態では、方法６００は、半導体デバイス製造プロセスの調整を決定することを含む必要はない。追加として、方法６００の動作が図６に示され後述される順序は、限定を意図しない。
【0090】
[00102] 幾つかの実施形態では、方法６００の１つ又は複数の部分は、１つ又は複数の処理デバイス内で実施され及び／又は１つ又は複数の処理デバイス（例えば、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するように設計されたデジタル回路、情報を処理するように設計されたアナログ回路、状態機械、及び／又は情報を電子的に処理するための他の機構）によって制御され得る。１つ又は複数の処理デバイスは、電子記憶媒体に電子的に保存された命令に応答して方法６００の動作の一部又は全てを実行する１つ又は複数のデバイスを含み得る。１つ又は複数の処理デバイスは、方法６００の動作の１つ又は複数を実行するように特別に設計されるように（例えば、図１０に関する以下の論考を参照）ハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアによって構成された１つ又は複数のデバイスを含み得る。
【0091】
[00103] 動作６０２は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することを含む。アライメントマークは、例えば、半導体デバイス構造における基板の層に含まれ得る。幾つかの実施形態では、アライメントマークは、１Ｄ若しくは２Ｄ格子などの幾何学的フィーチャ、及び／又は他の幾何学的フィーチャを含む。アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みは、干渉法の原理及び／又は他の原理を用いて検出され得る。
【0092】
[00104] １つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、アライメントマークに放射を照射することを含む。放射は、目標波長及び／又は波長範囲、目標強度、及び／又は他の特性を有し得る。目標波長及び／又は波長範囲、目標強度などは、ユーザによって入力及び／又は選択され、システムによって以前のアライメント測定に基づいて決定され、及び／又は他の方法で決定され得る。幾つかの実施形態では、放射は、光及び／又は他の放射を含む。幾つかの実施形態では、光は、可視光、赤外光、近赤外光、及び／又は他の光を含む。幾つかの実施形態では、放射は、干渉法に適した任意の放射であり得る。
【0093】
[00105] 放射は、放射源（例えば、図３及び図４に示し、上述したプロジェクタ２）によって生成され得る。幾つかの実施形態では、放射は、放射源によって、アライメントマーク全体、アライメントマークのサブ部分（例えば、全体よりもある程度小さい部分）、及び／又は他の方法でアライメントマーク上に向けられ得る。幾つかの実施形態では、放射は、放射源によって時変的にアライメントマーク上に向けられ得る。例えば、放射は、アライメントマークの異なる部分が異なる時間に照射されるように、アライメントマークにわたってラスタ化され得る。別の例として、放射の特性（例えば、波長、強度など）を変化させ得る。これにより、解析用の時変データエンベロープ又はウィンドウが作成され得る。データエンベロープは、アライメントマークの個々のサブ部分の解析、アライメントマークの一部分と別の部分との比較、及び／又は他の解析を容易にし得る。
【0094】
[00106] アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、アライメントマークの１つ又は複数の幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することを含む。１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する。例えば、アライメントマークの幾何学的フィーチャの歪み部分から反射された放射の位相及び／又は振幅は、マークの歪みのない部分から反射された放射の位相及び／又は振幅に対して異なる。
【0095】
[00107] 図７は、アライメントマーク７１２、７１４における幾何学的フィーチャ７０８、７１０の局所的な寸法歪み７０４、７０６の例７００、７０２を示す。幾何学的フィーチャ７０８、７１０は両方とも、格子構造を含む。例７００は、格子構造／幾何学的フィーチャ７０８の側面図を示す。例７０２は、格子構造／幾何学的フィーチャ７１０の上面図を示す。図７に示すように、幾何学的フィーチャ７０８、７１０は、局所的な寸法歪みを有しない対称部分７２０を有する。しかしながら、幾何学的フィーチャ７０８は、非意図的に傾斜した側壁を含む、位置寸法歪み７０４を含む。傾斜した側壁は、例えば、格子における対向する側壁の角度と一致せず、非対称性を生み出す。幾何学的フィーチャ７１０は、意図したロケーションから非意図的に逸脱した側壁を含む、寸法歪み７０６を含む。側壁は、例えば、真っ直ぐではなく、対向する側壁の真直度と一致しない。上述したように、幾何学的フィーチャ７０８、７１０の局所的な寸法歪み７０４、７０４に対応する１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、アライメントマーク７１２、７１４から反射された放射から検出される。
【0096】
[00108] 図６に戻ると、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、局所的な寸法歪みに対応する局所的な位相シフト（例えば、局所的な位相デルタ）及び／又は振幅変動を測定することを含む。例えば、アライメントマークの特定のエリアから反射された放射は、特定の位相及び／又は振幅を有する正弦波形を含み得る。アライメントマークの異なるエリア（例えば、寸法歪みのある幾何学的フィーチャを有するエリア）から反射された放射も、正弦波形を含むが、異なる位相及び／又は振幅を有する正弦波形を含む。幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の局所的な位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相及び／又は振幅差を測定することを含む。１つ又は複数の局所的な位相及び／又は振幅シフトを検出することは、例えばヒルベルト変換、及び／又は他の技法を使用して実行され得る。干渉技法及び／又は他の動作は、異なる回折次数の反射された放射の位相及び／又は振幅差を測定するために使用され得る。
【0097】
[00109] 局所的な位相シフトを検出するために、フーリエ変換フィット（ＦＦＴ）及びヒルベルト変換がウィンドウごとに適用される（各ウィンドウは信号の１周期である）。信号の実部及び虚部は、ＦＦＴ及びヒルベルト変換によって生成される。信号位相は、虚部／実部の比の逆正接（アークタンジェント）として計算され、ここで、振幅は、虚部／実部ベクトルの大きさである。アライメント信号は、信号にわたる局所的な位相／振幅変動を有する。回折信号は、局所的な非対称性を有する信号と比べて、局所的な位相／振幅変動が少ない。
【0098】
[00110] 動作６０４は、アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することを含む。アライメント信号は、アライメントマークの幾何学的フィーチャから反射された放射を表す及び／又は放射に別様に対応する電子信号を含む。アライメント信号は、例えばアライメントマークのアライメント値、及び／又は他の情報を示し得る。アライメント信号を生成することは、反射された放射をセンシングし、センシングされた反射された放射を電子信号に変換することを含む。幾つかの実施形態では、アライメント信号を生成することは、アライメントマークの異なるエリア及び／又は異なる幾何学的フィーチャから反射された放射の異なる部分をセンシングすることと、反射された放射の異なる部分を組み合わせてアライメント信号を形成することとを含む。このセンシング及び変換は、図３及び図４に示す、ディテクタ４、ディテクタ１８、及び／又はプロセッサＰＵ、及び／又は他のコンポーネントと同様及び／又は同じコンポーネントによって実行され得る。
【0099】
[00111] アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することは、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い、又は逆に寸法歪みの少ない、幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することを含む。これらのエリアは、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフト、及び／又は他の情報に基づいて決定される。例えば、反射された放射の検出された位相及び／又は振幅シフトは、（例えば、図７に関して上述したように）アライメントマークの幾何学的フィーチャの局所的な寸法歪みに対応する。位相及び／又は振幅シフトのない及び／又は低減された、反射された放射の部分は、局所的な寸法歪みのない及び／又は最小限の局所的な寸法歪みがあるアライメントマークのエリア／幾何学的フィーチャに対応する。換言すれば、位相及び／又は振幅シフトのない及び／又は低減された、反射された放射の部分は、アライメントマークの対称性の高い（歪みのない）エリア／幾何学的フィーチャに対応する。
【0100】
[00112] 幾つかの実施形態では、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い、又は逆に寸法歪みの少ない、幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することは、アライメントマークの幾何学的フィーチャの寸法を直接測定することを含み得る。例えば、アライメントマークの直接的な寸法測定は、スキャトロメータ及び／又は他のシステムを用いて行われ得る。幾つかの実施形態では、直接的な寸法測定は、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い、又は逆に寸法歪みの少ない、幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定するために、本明細書に記載の局所的な位相及び／又は振幅シフトと組み合わせて、及び／又はその代わりに使用され得る。例えば、スキャトロメータシステムから出力された寸法測定値は、スキャトロメータシステムから出力された寸法測定値に少なくとも部分的に基づいてアライメント信号を生成し得る、プロセッサＰＵ（図３）及び／又は他のシステムコンポーネントに提供され得る。
【0101】
[00113] 動作６０４は、アライメント信号を重み付けすることを含む。アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪み、及び／又は対称／非対称な幾何学的フィーチャ、及び／又は他の情報に基づいて重み付けされる。アライメントマークの１つ又は複数の相対的に対称性の高い（寸法歪みの少ない）エリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分は、反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けされる。幾つかの実施形態では、アライメントマークの相対的に対称性の低い（寸法歪みの多い）エリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分に重みがほとんど又は全く与えられないことがある。このように、反射された放射の異なる部分を組み合わせて、反射された放射を表す電子信号にした場合、電子信号によって示されるアライメント値は、アライメントマークの幾何学的フィーチャの対称性の高い（寸法歪みの少ない）エリアから反射された放射に大きく（及び／又は更には完全に）基づく。重み付け関数の例は、例えば、正及び負の回折次数の測定された強度の非対称性（又は振幅の非対称性）に反比例することができる。
【0102】
[00114] 動作６０６は、半導体デバイス製造プロセスの調整を決定すること６０６を含む。幾つかの実施形態では、動作６０６は、１つ又は複数の半導体デバイス製造プロセスパラメータを決定することを含む。１つ又は複数の半導体デバイス製造プロセスパラメータは、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅非対称変動、アライメント信号によって示されるアライメント値、スキャトロメータシステム及び／又は他の同様のシステムによって決定される寸法、及び／又は他の情報に基づいて決定され得る。１つ又は複数のパラメータは、放射（アライメントを決定するために使用される放射）のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、半導体デバイス構造の層上のアライメント検査ロケーション、幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道、及び／又は他のパラメータを含み得る。幾つかの実施形態では、プロセスパラメータは、ステージ位置、マスク設計、メトロロジターゲット（例えばアライメントマーク）設計、半導体デバイス設計、放射（レジストの露光などに使用される）の強度、放射（レジストなどの露光に使用される）の入射角度、放射（レジストなどの露光に使用される）の波長、瞳サイズ及び／又は形状、レジスト材料、及び／又は他のパラメータを含むように広く解釈することができる。
【0103】
[00115] アライメントを決定するために使用される放射のパラメータは、放射の波長、強度、入射角、及び／又はパラメータを含み得る。これらのパラメータは、特定の形状を有する幾何学的フィーチャをより良好に測定し、反射される放射の強度を高め、アライメントマークの１つのエリアから次のエリアに反射される放射の位相及び／又は振幅シフト（もしあれば）を増加させる及び／又は別の方法で高める（例えば最大化する）ために、及び／又は他の目的で調整され得る。これにより、より僅かな寸法ずれの検出が可能となり及び／又は強化され、位相及び／又は振幅シフトの検出が容易になり、及び／又は他の利点がもたらされ得る。
【0104】
[00116] 幾つかの実施形態では、局所的な位相及び／又は振幅シフト、スキャトロメータシステム及び／又は他の同様のシステムからのデータ、及び／又は他の情報は、マーク間及び／又はマーク内変動（寸法ずれ）にフラグを立てる主要な性能指標として使用され得、リアルタイムのマーク、及び／又はマークの幾何学的フィーチャにおける選択を実行するために使用することができる。アライメントは、これらの選択に基づいて決定され得る。
【0105】
[00117] 例えば、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーションは、他の考えられるロケーションに対して、幾何学的フィーチャにおける特定のロケーションを含み得る。特定のロケーションは、エッジ、コーナー、ラインの一部、及び／又は他のロケーションを含み得る。特定のロケーションは、他のロケーションに比べて一貫して対称性が高い（寸法歪みが少ない又は全くない）と判定され、したがって、その特定のロケーションから反射された放射に基づいて、アライメントのより正確な決定を容易にする。例えば、幾何学的フィーチャにおける特定のロケーションが、検出された位相及び／又は振幅シフトに基づいて一貫して対称性が高いと判定された場合、幾何学的フィーチャにおけるその特定のロケーションは、アライメントを決定するために異なるアライメントマークにわたって使用され得る。
【0106】
[00118] 半導体デバイス構造の層上のアライメント検査ロケーションは、他のアライメントマークに対する特定のアライメントマーク、及び／又は他の検査ロケーションを含み得る。例えば、所与の層における特定のアライメントマークが、検出された位相及び／又は振幅シフトに基づいて層における他のアライメントマークよりも対称性が高いと判定された（例えば、そのアライメントマークから反射された放射が、より少ない、及び／又はあまり目立たない、位相及び／又は振幅シフトを含む）場合、その特定のアライメントマークは、その層のアライメントを決定するために使用され得る。その層における他の対称性の低いアライメントマークは、使用されることも使用されないこともある。対応するアライメントマークは、例えば、後続の層のアライメントを決定するためにも使用され得る。
【0107】
[00119] 幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道は、放射ビームがアライメントマークにわたってラスタ化される場合に放射ビームが辿る経路を含み得る。経路は、他のエリアよりも相対的に対称性の高い幾何学的フィーチャ／アライメントマークのエリアを接続し得る。経路は、大きな非対称性を回避する、アライメントを測定するための、アライメントマークを横切る最適なルートであり得る。例えば、放射ビームは、幾何学的フィーチャの局所的な寸法ずれが（例えば、本明細書で説明するような、局所的な位相及び／又は振幅シフト、ASML YieldStar出力、及び／又は他の情報に基づいて）検出される、アライメントマークのエリアを回避するように制御され得る。放射ビーム軌道は、例えば、ASML SMASH及び／又はOrionシステムなどの測定システムに供給され得る。
【0108】
[00120] 幾つかの実施形態では、局所的な寸法ずれが検出される、アライメントマークのエリアを回避するように放射ビームを制御することは、最適化された（より対称性の高い）測定エリアを探すために、アライメントマークの幾何学的フィーチャにわたる（及び／又はアライメントマーク全体にわたる）異なるｘ及び／又はｙ位置の寸法ずれをマッピングすることを含み得る。幾つかの実施形態では、これは、アライメントマークから反射された放射の部分に対する重みの二次元マップを生成することを含み得る。
【0109】
[00121] 図８は、アライメントマークの幾何学的フィーチャから反射された放射の部分に対するアライメント信号重み（例えば、上述したように決定される）の例示的な二次元マップ８００と、幾何学的フィーチャ／アライメントマークを横切る例示的な放射ビーム軌道８０２とを示す。異なるアライメント信号重みが、異なる濃淡レベルを用いて示されている。図８において、エリア８０４は、アライメントマークの対称性の低い（寸法歪みの多い）エリアに対応する重みを示す。エリア８０６は、アライメントマークの対称性の高い（寸法歪みの少ない）エリアに対応する重みを示す。図８に示すように、軌道８０２は、他のエリアよりも相対的に対称性の高いアライメントマークのエリア８０６を接続する。
【0110】
[00122] 図６に戻ると、幾つかの実施形態では、動作６０６は、決定された１つ又は複数の半導体デバイス製造プロセスパラメータに基づいて、プロセス調整を決定すること、決定された調整に基づいて半導体デバイス製造装置を調整すること、及び／又は他の動作を含む。例えば、決定されたアライメントがプロセス公差の範囲内でない場合、１つ又は複数の製造プロセスによってミスアライメントが生じることがあり、１つ又は複数の製造プロセスのプロセスパラメータがドリフト及び／又は他の方法で変化しているので、プロセスがもはや許容できるデバイスを製造しない（例えば、アライメント測定値が、許容性に関する閾値を超える可能性がある）。新たな又は調整された１つ又は複数のプロセスパラメータは、アライメントの決定に基づいて決定され得る。新たな又は調整されたプロセスパラメータは、許容できるデバイスを製造プロセスに再度製造させるように構成され得る。例えば、新たな又は調整されたプロセスパラメータにより、以前には許容されなかったアライメント（又はミスアライメント）が許容範囲内に戻るように調整され得る。新たな又は調整されたプロセスパラメータは、所与のプロセスの既存のパラメータと比較され得る。差がある場合、その差は、例えば、デバイスを製造するために使用される、装置の調整を決定するために使用され得る（例えば、動作６０６の一部として決定された新たな又は調整されたバージョンのパラメータ「ｘ」と一致するようにパラメータ「ｘ」を増加／減少／変化させる必要がある）。幾つかの実施形態では、動作６０６は、（例えば、決定されたプロセスパラメータに基づいて）装置を電子的に調整することを含み得る。装置を電子的に調整することは、装置に電子信号を送信すること、及び／又は、例えば、装置の変更をもたらす装置への他の通信を含み得る。電子的調整は、例えば装置の設定を変更すること、及び／又は他の調整を含み得る。
【0111】
[00123] 図９は、メトロロジを使用して得られた測定データ（例えば、本システム及び方法を用いて決定されたアライメント）に基づいて、半導体デバイス製造プロセスの調整（例えば、プロセスのパラメータの調整）を決定する例示的なプロセスを概略的に示す。ディテクタ９１８によって検出された放射は、本明細書に記載するように、アライメントなどを決定するために使用できる、ターゲット（例えばアライメントマーク）９３０の測定放射分布９０８を提供する。所与のターゲット９３０について、例えば、数値的マクスウェルソルバ（numerical Maxwell solver）９１０を使用して、放射分布９１４、アライメントなどをパラメータ化モデル９０６から計算／シミュレートすることができる。パラメータ化モデル９０６は、ターゲットを構成するとともにターゲットに関連付けられた種々の材料の層の例を示す。パラメータ化モデル９０６は、変化させ導出し得る検討中のターゲット部分のフィーチャ及び層についての変数の１つ又は複数を含み得る。図９に示すように、変数の１つ又は複数は、１つ又は複数の層の厚さｔ、１つ又は複数のフィーチャの幅ｗ（例えばＣＤ）、１つ又は複数のフィーチャの高さｈ、及び／又は１つ又は複数のフィーチャの側壁角度αを含み得る。図示されていないが、変数の１つ又は複数は更に、限定ではないが、層の１つ又は複数の屈折率（例えば実屈折率又は複素屈折率、屈折率テンソルなど）、１つ又は複数の層の消光係数（extinction coefficient）、１つ又は複数の層の吸収、現像中のレジスト損失、１つ又は複数のフィーチャのフッティング（footing）、及び／又は１つ又は複数のフィーチャのラインエッジラフネスも含み得る。変数の初期値は、測定中のターゲットの期待値であり得る。次いで、測定放射分布９０８、アライメントなどを、計算放射分布９１２、アライメントなどと比較して、これら２つの間の差を特定する。差がある場合、パラメータ化モデル９０６の変数の１つ又は複数の値を変化させ、新たな計算放射分布９１２、アライメントなどが計算され、測定放射分布９０８、アライメントなどと比較され得、測定放射分布９０８、アライメントなどと計算放射分布９１２、アライメントなどとが十分に一致するまでこれが行われ得る。その時点で、パラメータ化モデル９０６の変数の値は、実際のターゲット９３０のジオメトリと良好又は最良の一致を提供する。一実施形態では、測定放射分布９０８、アライメントなどと、計算放射分布９１２、アライメントなどとの差が公差閾値内である場合、一致は十分である。
【0112】
[00124] 図１０は、本明細書で説明する動作の１つ又は複数に使用され得る例示的なコンピュータシステムＣＳの図である。コンピュータシステムＣＳは、バスＢＳ又は情報を通信するための他の通信機構と、情報を処理するためにバスＢＳと結合されたプロセッサＰＲＯ（又は複数のプロセッサ）とを含む。コンピュータシステムＣＳは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他の動的ストレージデバイスなどの、プロセッサＰＲＯによって実行される情報及び命令を保存するためにバスＢＳに結合されたメインメモリＭＭも含む。メインメモリＭＭは、プロセッサＰＲＯによる命令の実行中に、一時変数又は他の中間情報を保存するためにも使用され得る。コンピュータシステムＣＳは、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）ＲＯＭ、又はプロセッサＰＲＯのための静的情報及び命令を保存するためにバスＢＳに結合された他の静的ストレージデバイスを更に含む。情報及び命令を保存するための、磁気ディスク又は光ディスクなどの、ストレージデバイスＳＤが設けられ、バスＢＳに結合される。
【0113】
[00125] コンピュータシステムＣＳは、情報をコンピュータユーザに表示するための、陰極線管（ＣＲＴ）又はフラットパネル又はタッチパネルディスプレイなどの、ディスプレイＤＳにバスＢＳを介して結合され得る。英数字及び他のキーを含む、入力デバイスＩＤは、情報及びコマンド選択をプロセッサＰＲＯに通信するためにバスＢＳに結合される。別のタイプのユーザ入力デバイスは、プロセッサＰＲＯに方向情報及びコマンド選択を通信するため、及びディスプレイＤＳ上でカーソルの移動を制御するための、マウス、トラックボール、又はカーソル方向キーなどのカーソル制御部ＣＣである。この入力デバイスは、典型的には、２つの軸（第１の軸（例えばｘ）及び第２の軸（例えばｙ））において、デバイスがある面内で位置を特定することを可能にする２つの自由度を有する。タッチパネル（スクリーン）ディスプレイはまた、入力デバイスとして使用され得る。
【0114】
[00126] 幾つかの実施形態では、本明細書に記載の１つ又は複数の方法の部分は、メインメモリＭＭに含まれる１つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスを実行するプロセッサＰＲＯに応答して、コンピュータシステムＣＳによって行われ得る。このような命令は、ストレージデバイスＳＤなどの別のコンピュータ可読媒体からメインメモリＭＭに読み込まれ得る。メインメモリＭＭに含まれる命令のシーケンスの実行は、プロセッサＰＲＯに本明細書に記載のプロセスステップ（動作）を行わせる。メインメモリＭＭに含まれる命令のシーケンスを実行するために、多重処理構成の１つ又は複数のプロセッサが用いられ得る。幾つかの実施形態では、ソフトウェア命令の代わりに、又はソフトウェア命令と組み合わせて、ハードワイヤード回路が用いられ得る。したがって、本明細書における説明は、ハードウェア回路及びソフトウェアの特定の組み合わせに限定されない。
【0115】
[00127] 本明細書で使用される「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行のためにプロセッサＰＲＯに命令を提供することに関与するあらゆる媒体を指す。このような媒体は、限定されないが、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体を含む、多くの形態をとり得る。不揮発性媒体は、例えば、ストレージデバイスＳＤなどの光又は磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリＭＭなどの動的メモリを含む。伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線及び光ファイバ（バスＢＳを含むワイヤを含む）を含む。伝送媒体は、無線周波数（ＲＦ）及び赤外線（ＩＲ）データ通信中に生成されるものなどの、音波又は光波の形態もとり得る。コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、他の任意の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、他の任意の光媒体、パンチカード、紙テープ、孔のパターンを有した他の任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、及びＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ、他の任意のメモリチップ又はカートリッジであることができる。非一時的コンピュータ可読媒体は、命令を記録することができる。命令は、コンピュータによって実行されると、本明細書に記載の動作の何れかを実施することができる。一時的コンピュータ可読媒体は、例えば、搬送波又は他の伝搬する電磁信号を含むことができる。
【0116】
[00128] １つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスを、実行のためにプロセッサＰＲＯに運ぶために、様々な形態のコンピュータ可読媒体が関わることがある。例えば、命令は初めに、遠隔コンピュータの磁気ディスクに運ばれることがある。遠隔コンピュータは、命令をダイナミックメモリにロードし、モデムを使用して電話回線を介して命令を送信することができる。コンピュータシステムＣＳに対してローカルなモデムは、電話回線でデータを受信し、赤外線送信機を使用してデータを赤外線信号に変換することができる。バスＢＳに結合された赤外線ディテクタが、赤外線信号で搬送されたデータを受信し、及びそのデータをバスＢＳにのせることができる。バスＢＳは、データをメインメモリＭＭに搬送し、そこからプロセッサＰＲＯが、命令の読み出し及び実行を行う。メインメモリＭＭによって受信された命令は、任意選択的に、プロセッサＰＲＯによる実行の前又は後に、ストレージデバイスＳＤに保存され得る。
【0117】
[00129] コンピュータシステムＣＳは、バスＢＳに結合された通信インターフェースＣＩも含み得る。通信インターフェースＣＩは、ローカルネットワークＬＡＮに接続されたネットワークリンクＮＤＬに結合する双方向データ通信を提供する。例えば、通信インターフェースＣＩは、対応するタイプの電話回線にデータ通信接続を提供するデジタル総合サービス網（ＩＳＤＮ）カード又はモデムであり得る。別の例として、通信インターフェースＣＩは、互換性のあるＬＡＮへのデータ通信接続を提供するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであり得る。ワイヤレスリンクが実装される場合もある。このような実施において、通信インターフェースＣＩは、様々なタイプの情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気、電磁、又は光信号の送信及び受信を行う。
【0118】
[00130] ネットワークリンクＮＤＬは、典型的には、１つ又は複数のネットワークを通して、他のデータデバイスにデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンクＮＤＬは、ローカルネットワークＬＡＮを通して、ホストコンピュータＨＣへの接続を提供し得る。これは、ワールドワイドパケットデータ通信ネットワーク（現在、一般に「インターネット」ＩＮＴと呼ばれる）を通して提供されるデータ通信サービスを含むことができる。ローカルネットワークＬＡＮ（インターネット）は、デジタルデータストリームを搬送する電気、電磁又は光信号を使用し得る。コンピュータシステムＣＳに対して、及びコンピュータシステムＣＳからデジタルデータを搬送する、様々なネットワークを通る信号、及びネットワークデータリンクＮＤＬ上の、及び通信インターフェースＣＩを通る信号は、情報を運ぶ搬送波の形態例である。
【0119】
[00131] コンピュータシステムＣＳは、ネットワーク、ネットワークデータリンクＮＤＬ、及び通信インターフェースＣＩを通して、メッセージを送信し、プログラムコードを含むデータを受信することができる。インターネット例では、ホストコンピュータＨＣは、インターネットＩＮＴ、ネットワークデータリンクＮＤＬ、ローカルネットワークＬＡＮ、及び通信インターフェースＣＩを通して、アプリケーションプログラムの要求コードを送信する場合がある。そのようなダウンロードされたあるアプリケーションは、例えば、本明細書で説明する方法の全て又は一部を提供し得る。受信されたコードは、受信された際にプロセッサＰＲＯによって実行され得、及び／又は後で実行するためにストレージデバイスＳＤ若しくは他の不揮発性ストレージに保存され得る。このようにして、コンピュータシステムＣＳは、搬送波の形態のアプリケーションコードを取得し得る。
【0120】
[00132] 図１１は、本明細書に記載の技法と併せて使用できる図１に示す装置と同様及び／又は同じ例示的なリソグラフィ投影装置を概略的に示す。装置１０００は、放射ビームＢを調整するための、照明システムＩＬを備える。この特定の事例では、照明システムはまた、放射源ＳＯと、パターニングデバイスＭＡ（例えばレクチル）を保持するパターニングデバイスホルダが設けられ、パターニングデバイスを正確に位置決めする第１のポジショナＰＭ（第１の位置センサに関連して機能する）ＰＳ１に接続された第１のオブジェクトテーブル（例えばパターニングデバイステーブル）ＭＴと、基板Ｗ（例えばレジストコートされたシリコンウェーハ）を保持する基板ホルダが設けられ、基板を正確に位置決めする第２のポジショナＰＷ（第２の位置センサＰＳ２に関連して機能する）に接続された第２のオブジェクトテーブル（基板テーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡの照射された部分を基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）に結像する投影システム（「レンズ」）ＰＳ（例えば、屈折、反射光学、又は反射屈折光学システム）とを備える。
【0121】
[00133] 本明細書に示すように、装置は透過型（すなわち、透過パターニングデバイスを有する）である。しかしながら、一般に、装置は例えば反射型であってもよい（反射パターニングデバイスを有する）。装置は、従来のマスクに異なる種類のパターニングデバイスを利用し得、例にはプログラマブルミラーアレイ又はＬＣＤマトリックスがある。
【0122】
[00134] 放射源ＳＯ（例えば、水銀灯又はエキシマレーザ、ＬＰＰ（レーザ生成プラズマ）ＥＵＶ放射源）は放射ビームを生成する。このビームは、直接又は例えば、ビームエキスパンダＥｘ等の調整手段を渡った後、照明システム（イルミネータ）ＩＬに供給される。イルミネータＩＬは、ビームの強度分布の外径及び／又は内径の程度（それぞれ一般にσ外径及びσ内径と呼ばれる）を設定するアジャスト手段を備え得る。加えて、イルミネータＩＬは一般に、インテグレータ及びコンデンサ等の種々の他の構成要素を備える。このようにして、パターニングデバイスＭＡに衝突するビームＢは、所望の均一性及び強度分布を断面に有する。
【0123】
[00135] 図１１に関して、放射源ＳＯがリソグラフィ投影装置の筐体内にあり得る（放射源ＳＯが水銀灯である場合によくあるように）が、リソグラフィ投影装置から離れ、放射源ＳＯが生成する放射ビームは装置に導かれてもよく（例えば、適した誘導ミラーを用いて）、この後者のシナリオは、放射源ＳＯがエキシマレーザ（例えば、ＫｒＦ、ＡｒＦ、又はＦ２レージングに基づく）である場合によく見られることに留意されたい。
【0124】
[00136] ビームＢは続けて、パターニングデバイステーブルＭＴ上に保持されるパターニングデバイスＭＡによって遮られる。パターニングデバイスＭＡを渡った後、ビームＢはレンズを通り、レンズはビームＢを基板のターゲット部分Ｃにフォーカスする。第２のポジショニング手段（及び干渉測定手段）を用いて、基板テーブルＷＴを正確に移動させて、例えばビームＢのパスに異なるターゲット部分Ｃを位置決めすることができる。同様に、第１のポジショニング手段は、例えば、パターニングデバイスライブラリからパターニングデバイスＭＡを機械的に取り出した後又はスキャン中、ビームのパスに関してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするのに使用することができる。一般に、オブジェクトテーブルＭＴ、ＷＴの移動は、明確に示されていないロングストロークモジュール（粗い位置決め）及びショートストロークモジュール（細かい位置決め）を用いて実現される。しかしながら、ステッパ（ステップアンドスキャンツール）の場合、パターニングデバイステーブルＭＴは単にショートストロークアクチュエータに接続し得、又は固定し得る。
【0125】
[00137] 図示のツール（図１に示すツールと同様又は同じ）は、２つの異なるモードで使用することができる。ステップモードでは、パターニングデバイステーブルＭＴは基本的に静止した状態に保たれ、全体パターニングデバイス像は、ターゲット部分Ｃ上に１回の動作（すなわち、１回の「フラッシュ」）で投影される。次いで、基板テーブルＷＴは、異なるターゲット部分ＣをビームＢで照射できるように、ｘ及び／又はｙ方向にシフトされる。スキャンモードでは、基本的に同じシナリオが当てはまるが、所与のターゲット部分Ｃは１回の「フラッシュ」で露光されない。その代わり、パターニングデバイステーブルＭＴは、速度ｖで所与の方向（いわゆる「スキャン方向」、例えばｙ方向）に移動可能であり、それにより、投影ビームＢにパターニングデバイス像にわたりスキャンさせ、それと同時に、基板テーブルＷＴは同時に速度Ｖ＝Ｍｖで同じ又は逆の方向に移動し、ここで、ＭはレンズＰＬの倍率である（典型的にはＭ＝１／４又は１／５）。このようにして、分解能を損なう必要なく、比較的大きなターゲット部分Ｃを露光することができる。
【0126】
[00138] 図１２は、ソースコレクタモジュールＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳを含む装置１０００をより詳細に示す。ソースコレクタモジュールＳＯは、ソースコレクタモジュールＳＯの閉鎖構造２２０内で真空環境が維持され得るように構築され及び配置される。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０は、放電生成プラズマ源（及び／又は上記の他のソース）によって形成され得る。ＥＵＶ放射は、ガス又は蒸気（例えば、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出するために、高温プラズマ２１０が作られるＸｅガス、Ｌｉ蒸気、又はＳｎ蒸気）によって生成され得る。プラズマ２１０は、例えば、少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生じさせる放電によって作られる。Ｘｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気又は任意のその他の適宜のガス若しくは蒸気の例えば１０Ｐａの分圧が、放射の効率的生成に必要とされ得る。ある実施形態では、励起スズ（Ｓｎ）のプラズマは、ＥＵＶ放射を生成するために提供される。
【0127】
[00139] プラズマ２１０によって放出された放射は、ソースチャンバ２１１から、ソースチャンバ２１１の開口内、又はその後ろに位置する任意選択的なガスバリア又は汚染物質トラップ２３０（場合によっては、汚染物質バリア又はフォイルトラップとも呼ばれる）を介して、コレクタチャンバ２１２内へと渡される。汚染物質トラップ２３０は、チャネル構造を含み得る。汚染物質トラップ２３０は、ガスバリア、又はガスバリア及びチャネル構造の組み合わせも含み得る。本明細書に更に示される汚染物質トラップ２３０は、少なくともチャネル構造を含む。
【0128】
[00140] ソースチャンバ２１１は、いわゆる斜入射型コレクタでもよい放射コレクタＣＯを含み得る。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ側２５１及び下流放射コレクタ側２５２を有する。コレクタＣＯを横断する放射は、格子スペクトルフィルタ２４０に反射して、線「Ｏ」によって示される光軸に沿った仮想光源点ＩＦに焦点を合わせることができる。仮想光源点ＩＦは、一般的に中間焦点と呼ばれ、及びソースコレクタモジュールは、中間焦点ＩＦが、閉鎖構造２２０の開口２２１に、又はその付近に位置するように配置される。仮想光源点ＩＦは、放射放出プラズマ２１０の像である。
【0129】
[00141] 続いて、放射は、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２１の所望の角度分布、及びパターニングデバイスＭＡにおいて放射強度の所望の均一性を提供するように配置されたファセットフィールドミラーデバイス２２及びファセット瞳ミラーデバイス２４を包含し得る照明システムＩＬを横断する。サポート構造ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡにおける放射ビーム２１の反射時に、パターン付きビーム２６が形成され、及びパターン付きビーム２６は、投影システムＰＳによって、反射要素２８、３３０を介して、基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗ上に結像される。
【0130】
[00142] 一般に、図示されるよりも多くの要素が、照明光学系ユニットＩＬ及び投影システムＰＳ内に存在し得る。格子スペクトルフィルタ２４０が、リソグラフィ装置のタイプに応じて、任意選択的に存在してもよい。更に、図面に示されるミラーよりも多くのミラーが存在してもよく、例えば、図１２に示されるよりも１～６個の追加の反射要素が、投影システムＰＳに存在してもよい。
【0131】
[00143] 図１２に示されるようなコレクタ光学系ＣＯは、コレクタ（又はコレクタミラー）の単なる一例として、斜入射型リフレクタ２５３、２５４、及び２５５を備えた入れ子式コレクタとして描かれる。斜入射型リフレクタ２５３、２５４、及び２５５は、光軸Ｏに対して軸対称に配置され、及びこのタイプのコレクタ光学系ＣＯは、ＤＰＰソースと呼ばれることが多い、放電生成プラズマ源と組み合わせて使用され得る。
【0132】
[00144] 或いは、図１３に示されるように、ソースコレクタモジュールＳＯは、ＬＰＰ放射システム（図示せず）の一部であり得る。この方式では、レーザＬＡは、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、又はリチウム（Ｌｉ）などの燃料にレーザエネルギーを堆積させるように構成され、数十ｅＶの電子温度を有する、高度にイオン化されたプラズマ２１０を生成する。これらのイオンの脱励起及び再結合中に生成されたエネルギーの放射線が、プラズマから放射され、近法線入射コレクタ光学系ＣＯによって収集され、密閉構造２２０の開口部２２１に集束される。
【0133】
[00145] 実施形態は、以下の条項を使用して更に説明され得る。
１．半導体デバイス製造パラメータを調整する方法であって、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することと、
アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することであって、アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされ、アライメント信号は、半導体デバイス製造パラメータを調整するために使用されるように構成される、生成することと
を含む、方法。
２．アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整することを更に含む、条項１に記載の方法。
３．半導体デバイス製造パラメータは、ステージ位置である、条項１又は２に記載の方法。
４．１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
アライメントマークに放射を照射することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、
幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することと
を含む、条項１～３の何れか一項に記載の方法。
５．検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、半導体デバイス構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定することを更に含む、条項４に記載の方法。
６．アライメント信号を生成する方法であって、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することと、
アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することであって、アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる、生成することと
を含む、方法。
７．１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
アライメントマークに放射を照射することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、
幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することと
を含む、条項６に記載の方法。
８．検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定することを更に含む、条項７に記載の方法。
９．幾何学的フィーチャは、格子を含む、条項７又は８に記載の方法。
１０．幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む、条項７～９の何れか一項に記載の方法。
１１．アライメント信号を生成することは、
検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、条項７～１０の何れか一項に記載の方法。
１２．アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれる、条項６～１１の何れか一項に記載の方法。
１３．アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整することを更に含む、条項１２に記載の方法。
１４．命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体であって、命令は、コンピュータによって実行されると、コンピュータに、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出させ、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な歪みに基づいて重み付けされる、アライメント信号をアライメントマークに基づいて生成させる、
非一時的コンピュータ可読媒体。
１５．１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
アライメントマークへの放射の照射を制御することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、制御することと、
幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することと
を含む、条項１４に記載の媒体。
１６．命令は更に、コンピュータに、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定させる、条項１５に記載の媒体。
１７．幾何学的フィーチャは、格子を含む、条項１５又は１６に記載の媒体。
１８．幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む、条項１５～１７の何れか一項に記載の媒体。
１９．アライメント信号を生成することは、
検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、条項１５～１８の何れか一項に記載の媒体。
２０．アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれ、命令は更に、コンピュータに、アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整させる、条項１４～１９の何れか一項に記載の媒体。
２１．アライメント信号を生成するように構成されたシステムであって、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出するように構成された１つ又は複数のセンサと、
アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成するように構成された１つ又は複数のプロセッサであって、アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる、１つ又は複数のプロセッサと
を備える、システム。
２２．アライメントマークに放射を照射するように構成された放射源を更に備え、
１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
放射源を用いて、アライメントマークに放射を照射することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、
１つ又は複数のセンサを用いて、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することと
を含む、条項２１に記載のシステム。
２３．１つ又は複数のプロセッサは更に、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定するように構成される、条項２２に記載のシステム。
２４．幾何学的フィーチャは、格子を含む、条項２２又は２３に記載のシステム。
２５．幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む、条項２２～２４の何れか一項に記載のシステム。
２６．アライメント信号を生成することは、
検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、条項２２～２５の何れか一項に記載のシステム。
２７．アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれる、条項２１～２６の何れか一項に記載の方法。
２８．１つ又は複数のプロセッサは更に、アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整するように構成される、条項２７に記載のシステム。
１．半導体デバイス製造パラメータを調整する方法であって、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することと、
アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することであって、アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされ、アライメント信号は、半導体デバイス製造パラメータを調整するために使用されるように構成される、生成することと
を含む、方法。
２．アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整することを更に含む、条項１に記載の方法。
３．半導体デバイス製造パラメータは、ステージ位置である、条項１又は２に記載の方法。
４．１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
アライメントマークに放射を照射することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、
幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することと
を含む、条項１～３の何れか一項に記載の方法。
５．検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、半導体デバイス構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定することを更に含む、条項４に記載の方法。
６．アライメント信号を生成する方法であって、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することと、
アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成することであって、アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる、生成することと
を含む、方法。
７．１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
アライメントマークに放射を照射することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、
幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することと
を含む、条項６に記載の方法。
８．検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定することを更に含む、条項７に記載の方法。
９．幾何学的フィーチャは、格子を含む、条項７又は８に記載の方法。
１０．幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む、条項７～９の何れか一項に記載の方法。
１１．アライメント信号を生成することは、
検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、条項７～１０の何れか一項に記載の方法。
１２．アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれる、条項６～１１の何れか一項に記載の方法。
１３．アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整することを更に含む、条項１２に記載の方法。
１４．命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体であって、命令は、コンピュータによって実行されると、コンピュータに、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出させ、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な歪みに基づいて重み付けされる、アライメント信号をアライメントマークに基づいて生成させる、
非一時的コンピュータ可読媒体。
１５．１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
アライメントマークへの放射の照射を制御することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、制御することと、
幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することと
を含む、条項１４に記載の媒体。
１６．命令は更に、コンピュータに、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定させる、条項１５に記載の媒体。
１７．幾何学的フィーチャは、格子を含む、条項１５又は１６に記載の媒体。
１８．幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む、条項１５～１７の何れか一項に記載の媒体。
１９．アライメント信号を生成することは、
検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、条項１５～１８の何れか一項に記載の媒体。
２０．アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれ、命令は更に、コンピュータに、アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整させる、条項１４～１９の何れか一項に記載の媒体。
２１．アライメント信号を生成するように構成されたシステムであって、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出するように構成された１つ又は複数のセンサと、
アライメントマークに基づいてアライメント信号を生成するように構成された１つ又は複数のプロセッサであって、アライメント信号は、アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる、１つ又は複数のプロセッサと
を備える、システム。
２２．アライメントマークに放射を照射するように構成された放射源を更に備え、
１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
放射源を用いて、アライメントマークに放射を照射することであって、アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、
１つ又は複数のセンサを用いて、幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することと
を含む、条項２１に記載のシステム。
２３．１つ又は複数のプロセッサは更に、検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、放射のパラメータ、幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定するように構成される、条項２２に記載のシステム。
２４．幾何学的フィーチャは、格子を含む、条項２２又は２３に記載のシステム。
２５．幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む、条項２２～２４の何れか一項に記載のシステム。
２６．アライメント信号を生成することは、
検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、条項２２～２５の何れか一項に記載のシステム。
２７．アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれる、条項２１～２６の何れか一項に記載の方法。
２８．１つ又は複数のプロセッサは更に、アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整するように構成される、条項２７に記載のシステム。
【0134】
[00146] 本明細書に開示された概念は、サブ波長フィーチャを結像する任意の一般結像システムをシミュレート又は数学的にモデリングし得、特に、ますます短い波長を生成することが可能な新興の結像技術との併用に有用であり得る。既に使用されている新興技術には、ＥＵＶ（極端紫外線）、ＡｒＦレーザを用いて１９３ｎｍ波長を生成することが可能であり、更にはフッ素レーザを用いて１５７ｎｍ波長を生成することが可能なＤＵＶリソグラフィがある。更に、ＥＵＶリソグラフィは、シンクロトロンを使用することにより又は高エネルギー電子を用いて材料（固体又はプラズマの何れか）に衝突させて、２０～５ｎｍの範囲内の光子を生成することにより、２０～５ｎｍの範囲内の波長を生成することが可能である。
【0135】
[00147] 本明細書に開示された概念は、シリコンウェーハ等の基板上に結像するのに使用し得るが、開示された概念が任意のタイプのリソグラフィ結像システム、例えば、シリコンウェーハ以外の基板上に結像するのに使用されるものと併用し得ることが理解されるものとする。加えて、開示された要素の組み合わせ及びサブ組み合わせは別個の実施形態を構成し得る。
【0136】
[00148] 上記の記載は、説明のためのものであり、限定するものではないことが意図される。したがって、当業者には、以下に記載される請求項の範囲から逸脱することなく、説明したように、変更が行われ得ることが明らかとなるだろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【手続補正書】
【提出日】2024-05-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アライメント信号を生成するように構成されたシステムであって、
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出するように構成された１つ又は複数のセンサと、
前記アライメントマークに基づいて前記アライメント信号を生成するように構成された１つ又は複数のプロセッサであって、前記アライメント信号は、前記アライメントマークの前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる、１つ又は複数のプロセッサと
を備える、システム。
アライメントマークの１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出するように構成された１つ又は複数のセンサと、
前記アライメントマークに基づいて前記アライメント信号を生成するように構成された１つ又は複数のプロセッサであって、前記アライメント信号は、前記アライメントマークの前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みに基づいて重み付けされる、１つ又は複数のプロセッサと
を備える、システム。
【請求項2】
前記アライメントマークに放射を照射するように構成された放射源を更に備え、
前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
前記放射源を用いて、前記アライメントマークに放射を照射することであって、前記アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、
前記１つ又は複数のセンサを用いて、前記幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することと
を含む、請求項１に記載のシステム。
前記１つ又は複数の局所的な寸法歪みを検出することは、
前記放射源を用いて、前記アライメントマークに放射を照射することであって、前記アライメントマークは、幾何学的フィーチャを含む、照射することと、
前記１つ又は複数のセンサを用いて、前記幾何学的フィーチャから反射された放射の１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することであって、前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトは、前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数の局所的な寸法歪みに対応する、検出することと
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記１つ又は複数のプロセッサは更に、前記検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、前記放射のパラメータ、前記幾何学的フィーチャ内のアライメント検査ロケーション、構造の層上のアライメント検査ロケーション、又は前記幾何学的フィーチャを横切る放射ビーム軌道のうちの１つ又は複数を決定するように構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
前記幾何学的フィーチャは、格子を含む、請求項２又は３に記載のシステム。
【請求項5】
前記幾何学的フィーチャから反射された前記放射の前記１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトを検出することは、異なる回折次数の反射された放射の位相差を測定することを含む、請求項２～４の何れか一項に記載のシステム。
【請求項6】
前記アライメント信号を生成することは、
前記検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、前記幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
前記１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を前記反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、請求項２～５の何れか一項に記載のシステム。
前記検出された１つ又は複数の位相及び／又は振幅シフトに基づいて、前記幾何学的フィーチャの他のエリアよりも相対的に対称性の高い前記幾何学的フィーチャの１つ又は複数のエリアを決定することと、
前記１つ又は複数の相対的に対称性の高いエリアから反射された放射に対応する反射放射信号の１つ又は複数の部分を前記反射放射信号の他の部分よりも重く重み付けすることと
を含む、請求項２～５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項7】
前記アライメントマークは、半導体デバイス構造における基板の層に含まれる、請求項１～６の何れか一項に記載のシステム。
【請求項8】
前記１つ又は複数のプロセッサは更に、前記アライメント信号に基づいて半導体デバイス製造パラメータを調整するように構成される、請求項７に記載のシステム。
【外国語明細書】