特表2022-529749半導体デバイス内の層間の位置ずれを測定して修正するための方法、およびそれにおいて有用な位置ずれターゲット
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-23
(54)【発明の名称】半導体デバイス内の層間の位置ずれを測定して修正するための方法、およびそれにおいて有用な位置ずれターゲット
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20220616BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 521
G03F7/20 501
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021576144
(86)(22)【出願日】2019-05-06
(85)【翻訳文提出日】2021-12-20
(86)【国際出願番号】 US2019030776
(87)【国際公開番号】W WO2020197571
(87)【国際公開日】2020-10-01
(31)【優先権主張番号】62/825,262
(32)【優先日】2019-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500049141
【氏名又は名称】ケーエルエー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ボルコビチ ロイエ
(72)【発明者】
【氏名】ミロ レナン
(72)【発明者】
【氏名】イエルシャルミ リラン
(72)【発明者】
【氏名】ザベルチク モラン
(72)【発明者】
【氏名】フェレル ヨエル
(72)【発明者】
【氏名】イズラエリ ダビド
【テーマコード（参考）】
2H197
【Ｆターム（参考）】
2H197DA03
2H197HA03
2H197JA17
2H197JA23
(57)【要約】
半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定のための方法であって、第１の事例で半導体デバイスウェハの層間の位置ずれを測定して、第１の位置ずれインジケーションを提供することと、第２の事例で半導体デバイスウェハの層間の位置ずれを測定して、第２の位置ずれインジケーションを提供することと、第１の位置ずれインジケーションと第２の位置ずれインジケーションの間の差に応答して、位置ずれ測定差出力を提供することと、基準差出力を提供することと、位置ずれ測定差出力と基準差出力の間の差を改善することとを含む方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定のための方法であって、第１の事例で半導体デバイスウェハの層間の位置ずれを測定して、第１の位置ずれインジケーションを提供することと、
第２の事例で半導体デバイスウェハの層間の位置ずれを測定して、第２の位置ずれインジケーションを提供することと、
前記第１の位置ずれインジケーションと前記第２の位置ずれインジケーションの間の差に応答して、位置ずれ測定差出力を提供することと、
基準差出力を提供することと、
前記位置ずれ測定差出力と前記基準差出力の間の前記差を改善することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
請求項１に記載の半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定のための方法であって、前記改善が、位置ずれ計測を変更することと、
半導体デバイスウェハの前記製造における少なくとも１つの工程段階を変更することとのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする方法。
【請求項3】
請求項１または２に記載の半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定のための方法であって、前記位置ずれ測定差出力と前記基準差出力の間の前記差をしきい値と比較することも含み、前記位置ずれ測定差出力と前記基準差出力の間の前記差が前記しきい値を超えるときに前記改善が発生することを特徴とする方法。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定のための方法であって、前記基準差出力が、前記第１の位置ずれインジケーションと前記第２の位置ずれインジケーションの間の差の計算された集計を表すことを特徴とする方法。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法であって、前記第１および第２の事例が、前記半導体デバイスウェハが選択される、同一になるよう意図された半導体デバイスウェハの単一のバッチの、製造プロセスにおける異なる段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項6】
請求項５に記載の方法であって、前記同じ半導体デバイスウェハが、前記第１および第２の事例で測定されることを特徴とする方法。
【請求項7】
請求項５に記載の方法であって、同一になるよう意図された前記半導体デバイスの単一のバッチから選択された異なる半導体デバイスウェハが、前記第１および第２の事例で測定されることを特徴とする方法。
【請求項8】
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法であって、前記第１および第２の事例が前記半導体デバイスウェハ上の単一のターゲットの異なる領域を含むことを特徴とする方法。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法であって、前記位置ずれ測定差出力が計測品質のインジケーションを含むことを特徴とする方法。
【請求項10】
請求項５から７のいずれか１項に記載の方法であって、前記位置ずれ測定差出力が前記異なる段階のうちの少なくとも１つの品質のインジケーションを含むことを特徴とする方法。
【請求項11】
請求項５から７のいずれか１項に記載の方法であって、前記第１および第２の位置ずれ測定インジケーションのうちの少なくとも１つを使用して、第３の事例での半導体デバイスの層間の位置ずれ測定を改善することも含むことを特徴とする方法。
【請求項12】
請求項１１に記載の方法であって、前記第３の事例が前記半導体デバイスの前記製造プロセスにおける後の段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項13】
請求項５から７のいずれか１項に記載の方法であって、前記位置ずれ測定差出力を使用して、前記半導体デバイスウェハが選択される同一になるよう意図された前記半導体デバイスの単一のバッチの、前記製造プロセスのパラメータを改善することを含むことを特徴とする方法。
【請求項14】
半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定において、および位置ずれの前記測定の校正において使用するためのターゲットであって、半導体デバイスウェハの第１の層上に配置された少なくとも第１の構造と、
前記半導体デバイスの第２の層上に配置された少なくとも第２および第３の異なる構造とを含むことを特徴とするターゲット。
【請求項15】
請求項１４に記載のターゲットであって、前記第２および第３の異なる構造が、同一の製造ツールおよび方法を使用して同時に形成されることを特徴とするターゲット。
【請求項16】
請求項１４または１５に記載のターゲットであって、前記第１、第２、および第３の構造のうちの少なくとも１つが、複数のサブラインおよび前記サブライン間のサブスペースによって画定され、前記サブラインがピッチによって特徴付けられることを特徴とするターゲット。
【請求項17】
請求項１６に記載のターゲットであって、前記第２の構造が、第２の構造のピッチを有している複数の第２の構造のサブラインおよび複数の第２の構造のサブスペースによって画定され、
前記第３の構造が、第３の構造のピッチを有している複数の第３の構造のサブラインおよび複数の第３の構造のサブスペースによって画定され、前記第２の構造のピッチおよび前記第３の構造のピッチが互いに異なっていることを特徴とするターゲット。
【請求項18】
請求項１４から１６のいずれか１項に記載のターゲットであって、回転対称性によって特徴付けられることを特徴とするターゲット。
【請求項19】
請求項１４から１８のいずれか１項に記載のターゲットであって、前記第１、第２、および第３の構造が周期的構造であることを特徴とするターゲット。
【請求項20】
請求項１９に記載のターゲットであって、前記第２および第３の構造が前記第１の周期的構造を覆うことを特徴とするターゲット。
【請求項21】
請求項１から１８のいずれか１項に記載のターゲットであって、前記第１、第２、および第３の構造が棒であることを特徴とするターゲット。
【請求項22】
請求項１から１８のいずれか１項に記載のターゲットであって、前記第１、第２、および第３の構造が長方形の箱であることを特徴とするターゲット。
【請求項23】
請求項１から１８のいずれか１項に記載のターゲットであって、少なくとも第４の構造も含み、前記第１、第２、第３、および第４の構造が回転対称性によって特徴付けられることを特徴とするターゲット。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、計測の分野に関し、より詳細には、位置ずれ計測手順に関する。
【背景技術】
【0002】
関連出願への参照
２０１９年３月２８日に出願された米国仮出願第６２／８２５，２６２号「ＳＩＮＧＬＥ ＬＡＹＥＲ ＯＶＥＲＬＡＹ」への参照が行われ、この米国仮出願の開示は、本願に引用して援用され、その優先権が本願によって主張される。
２０１９年３月２８日に出願された米国仮出願第６２／８２５，２６２号「ＳＩＮＧＬＥ ＬＡＹＥＲ ＯＶＥＲＬＡＹ」への参照が行われ、この米国仮出願の開示は、本願に引用して援用され、その優先権が本願によって主張される。
【0003】
計測および位置ずれ計測手順のためのさまざまな種類のデバイスが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１８／０２５３０１７号
【特許文献2】米国特許出願公開第２０１８／０１００７３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定および位置ずれの改善のための改良された方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の好ましい実施形態によれば、半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定のための方法が提供され、この方法は、第１の事例で半導体デバイスウェハの層間の位置ずれを測定して、第１の位置ずれインジケーションを提供することと、第２の事例で半導体デバイスウェハの層間の位置ずれを測定して、第２の位置ずれインジケーションを提供することと、第１の位置ずれインジケーションと第２の位置ずれインジケーションの間の差に応答して、位置ずれ測定差出力を提供することと、基準差出力を提供することと、位置ずれ測定差出力と基準差出力の間の差を改善することとを含む。
【0007】
この改善は、位置ずれ計測を変更することと、半導体デバイスウェハの製造における少なくとも１つの工程段階を変更することとのうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。
【0008】
本発明の好ましい実施形態によれば、半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定のための方法は、位置ずれ測定差出力と基準差出力の間の差をしきい値と比較することも含み、位置ずれ測定差出力と基準差出力の間の差がしきい値を超えるときに、改善が発生する。追加的または代替的に、基準差出力は、第１の位置ずれインジケーションと第２の位置ずれインジケーションの間の差の計算された集計を表す。
【0009】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１および第２の事例は、半導体デバイスウェハが選択される、同一になるよう意図された半導体デバイスウェハの単一のバッチの、製造プロセスにおける異なる段階を含む。
【0010】
本発明の好ましい実施形態によれば、同じ半導体デバイスウェハが、第１および第２の事例で測定される。代替として、同一になるよう意図された半導体デバイスの単一のバッチから選択された異なる半導体デバイスウェハが、第１および第２の事例で測定される。
【0011】
第１および第２の実例は、半導体デバイスウェハ上の単一のターゲットの異なる領域を含むことが好ましい。
【0012】
本発明の好ましい実施形態によれば、位置ずれ測定差出力は、計測品質のインジケーションを含む。
【0013】
本発明の好ましい実施形態によれば、位置ずれ測定差出力は、異なる段階のうちの少なくとも１つの品質のインジケーションを含む。
【0014】
この方法は、第１および第２の位置ずれ測定インジケーションのうちの少なくとも１つを使用して、第３の事例での半導体デバイスの層間の位置ずれ測定を改善することも含むことが好ましい。さらに、第３の事例は、半導体デバイスの製造プロセスにおける後の段階を含む。
【0015】
本発明の好ましい実施形態によれば、この方法は、位置ずれ測定差出力を使用して、半導体デバイスウェハが選択される、同一になるよう意図された半導体デバイスの単一のバッチの、製造プロセスのパラメータを改善することを含む。
【0016】
本発明の好ましい実施形態によれば、半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定において、および位置ずれの測定の校正において使用するためのターゲットも提供され、このターゲットは、半導体デバイスウェハの第１の層上に配置された少なくとも第１の構造と、半導体デバイスの第２の層上に配置された少なくとも第２および第３の異なる構造とを含む。
【0017】
第２および第３の異なる構造は、同一の製造ツールおよび方法を使用して同時に形成されることが好ましい。追加的または代替的に、第１、第２、および第３の構造のうちの少なくとも１つが、複数のサブラインおよびサブライン間のサブスペースによって画定され、サブラインがピッチによって特徴付けられる。
【0018】
本発明の好ましい実施形態によれば、第２の構造が、第２の構造のピッチを有している複数の第２の構造のサブラインおよび複数の第２の構造のサブスペースによって画定され、第３の構造が、第３の構造のピッチを有している複数の第３の構造のサブラインおよび複数の第３の構造のサブスペースによって画定され、第２の構造のピッチおよび第３の構造のピッチは互いに異なっている。
【0019】
本発明の好ましい実施形態によれば、ターゲットが回転対称性によって特徴付けられる。追加的または代替的に、第１、第２、および第３の構造は周期的構造である。
【0020】
第２および第３の構造が第１の周期的構造を覆うことが好ましい。
【0021】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１、第２、および第３の構造が棒である。代替として、第１、第２、および第３の構造が長方形の箱である。
【0022】
本発明の好ましい実施形態によれば、ターゲットは少なくとも第４の構造も含み、第１、第２、第３、および第４の構造が回転対称性によって特徴付けられる。
【0023】
本発明は、図面と併せて行われる以下の詳細な説明から、さらに完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の好ましい実施形態による、半導体デバイスの層間の位置ずれを測定する方法を示す簡略化されたフローチャートである。
【図8】半導体デバイスウェハの製造プロセスのパラメータを変更することによる測定された位置ずれの改善を示す簡略化されたフローチャートである。
【図9A】半導体デバイスウェハの層間の位置ずれの測定に関連する計測パラメータを変更することによる測定された位置ずれの改善を示す簡略化されたフローチャートである。
【図9B】半導体デバイスウェハの層間の位置ずれの測定に関連する計測パラメータを変更することによる測定された位置ずれの改善を示す簡略化されたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0025】
ここで、本発明の好ましい実施形態による、半導体デバイスウェハの層間の位置ずれを測定する方法を示す簡略化されたフローチャートである図１、およびこの方法のさまざまな実施形態の図である図２～７を参照する。図１に示された方法が半導体デバイスの製造に役立つということが、理解される。
【0026】
図１に示されているように、最初のステップ１００で、同一であるよう意図された半導体デバイスウェハのバッチ（ＢＳＤＷＩＩ：ｂａｔｃｈ ｏｆ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅ ｗａｆｅｒｓ， ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｉｎｔｅｎｄｅｄ ｔｏ ｂｅ ｉｄｅｎｔｉｃａｌ）１０２から選択された半導体デバイスウェハの２つの層間の位置ずれが第１の事例で測定される。第１の位置ずれインジケーションが提供される。
【0027】
その後、次のステップ１１０で、半導体デバイスウェハの第２の事例で２つの層間の位置ずれが測定され、第２の位置ずれインジケーションが提供される。
【0028】
ステップ１００および１１０で位置ずれが測定される半導体デバイスウェハが同一であってよいということが、理解される。代替として、第２の事例で測定される半導体デバイスウェハは、第１の事例において測定される半導体デバイスウェハが選択されたＢＳＤＷＩＩ１０２と同じＢＳＤＷＩＩ１０２から選択された、異なるウェハであってよい。
【0029】
ステップ１００および１１０で位置ずれが測定される半導体デバイスウェハの第１および第２の層が同一であってよいということが、さらに理解される。代替として、第２の事例で測定される半導体デバイスウェハの第１および第２の層のうちの少なくとも１つが、第１の事例で測定される半導体デバイスウェハの第１および第２の層とは異なってよい。
【0030】
ステップ１００および１１０での位置ずれ測定が、同一の測定パラメータまたは異なる測定パラメータのいずれかを使用して測定されてよいということが、さらに理解される。
【0031】
次のステップ１２０に示されているように、第１の事例で測定された位置ずれと第２の事例で測定された位置ずれの間の差が格納され、それに続くステップ１２２で、格納された差を基準差出力と比較することによって、位置ずれ測定差出力が生成される。本発明の好ましい実施形態では、基準差出力は、平均などの、第１および第２の位置ずれインジケーション間の差の計算された集計を表す。本発明の好ましい実施形態では、第１および第２の位置ずれインジケーション間の差のそのような計算された集計は、ＢＳＤＷＩＩ１０２から選択された、以前に処理された半導体デバイスウェハに対して測定された第１および第２の位置ずれインジケーションから取得される。
【0032】
その後のステップ１３０で、ステップ１２０で格納された、第１の事例で測定された位置ずれと第２の事例で測定された位置ずれの間の差と、ステップ１２２で使用された基準差出力との間の差の形態での、位置ずれ測定差出力が、既定のしきい値と比較される。
【0033】
その後のステップ１３２に示されているように、ステップ１３０の位置ずれ測定差出力が既定のしきい値を超えない場合、処理されるべき追加の半導体デバイスウェハが存在するかどうかをチェックすることによって方法が続行し、ステップ１３４で方法が終了する。追加の半導体デバイスウェハが処理されるべきである場合、方法が次のステップ１４０に進み、ステップ１４０で、ＢＳＤＷＩＩ１０２内の１つまたは複数の次の半導体ウェハについて、標準的な製造および計測が継続する。矢印１４２で示されているように、標準的な製造および計測のプロセスは、ステップ１００、１１０、１２０、１２２、および１３０の繰り返しを含む。
【0034】
その後のステップ１５０に示されているように、位置ずれ測定差出力が既定のしきい値を超えた場合、ウェハの製造および計測のいずれかまたは両方の改善が行われる。
【0035】
図２は、参照番号２０２、２０４、２０６、２０８、および２１０によって示されている、ウェハ製造における５つの標準的な工程段階を示している。これらの段階は、リソグラフィ２０２、マスク開口２０４、エッチング２０６、研磨２０８、および追加の層の形成２１０として識別される。ステップ２０２、２０４、２０６、２０８、および２１０のすべてが実行される必要があるわけではないということが理解される。例えば、通常、マスク開口２０４およびエッチング２０６のステップのうちの１つのみが、特定の半導体デバイスウェハに対して実行される。ステップ２０２、２０４、２０６、２０８、および２１０の前、間、または後に他のステップが実行されてもよいということが、さらに理解される。
【0036】
また、図２は、矢印２４２、２４４、２４６、および２４８でそれぞれ示されている４つの中間段階での標準的な半導体ウェハの前駆物質の一部の第１および第２の層２２０および２３０を簡略化された方法で示しており、これらの中間段階の各々は、各工程段階の対２０２と２０４、２０４と２０６、２０６と２０８、および２０８と２１０の中間にある。
【0037】
図１の上記の説明において参照された第１および第２の事例が、それぞれ、中間段階２４２、２４４、２４６、および２４８のうちの任意の２つであってよいということは、本発明の実施形態の特定の特徴である。それに応じて、図１の上記の説明において参照された第１および第２の位置ずれインジケーションは、中間段階２４２、２４４、２４６、および２４８にそれぞれ対応する、リソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２、マスク開口後の位置ずれインジケーション２５４、エッチング後の位置ずれインジケーション２５６、および研磨後の位置ずれインジケーション２５８のうちのいずれか２つの位置ずれインジケーションであってよい。
【0038】
位置ずれインジケーション２５２、２５４、２５６、および２５８の間の差の複数の集計が、図１を参照して上で説明されたステップ１２０および１３０に従って行われてよい。リソグラフィ後の位置ずれとマスク開口後の位置ずれの比較、リソグラフィ後の位置ずれとエッチング後の位置ずれの比較、マスク開口後の位置ずれとエッチング後の位置ずれの比較、リソグラフィ後の位置ずれと研磨後の位置ずれの比較、マスク開口後の位置ずれと研磨後の位置ずれの比較、およびエッチング後の位置ずれと研磨後の位置ずれの比較を含んでいる差のこれらの集計が、各参照番号２６０、２６２、２６４、２６６、２６８、および２７０によって示されている。本明細書において図１を参照して上で説明されたように、これらの集計の各々が、適切なしきい値と比較されてよい。
【0039】
位置ずれインジケーション２５２、２５４、２５６、および２５８のいずれかが、ＢＳＤＷＩＩ１０２の製造プロセスにおける後の段階で、半導体デバイスの層間の位置ずれ測定を最適化するために使用されてよいということが、理解される。
【0040】
図３は、好ましくは３つの周期的構造３０２、３０４、および３０６を含んでいるターゲット３００を示している。特に図３の拡大断面図Ａに示されているように、周期的構造３０２が半導体デバイスウェハの第１の層３１０上に形成され、周期的構造３０４および３０６が両方とも半導体デバイスウェハの第２の層３２０上に形成されることは、本発明の特定の特徴である。同一の製造ツールおよび方法を使用して周期的構造３０４および３０６が同時に形成されることは、本発明の実施形態の特定の特徴である。第１および第２の層３１０および３２０が隣接してよいが、隣接する必要はないということが理解される。
【0041】
ターゲット３００が周期的構造３０２、３０４、および３０６の４つのセット３３０を含むことが好ましいことに留意されたい。セット３３０の各々は、相互に直角な異なる向きでターゲット３００内に現れ、ターゲット３００に回転対称性を与える。周期的構造３０２、３０４、および３０６のセット３３０の各々が、それらの向き以外、互いに同一であることが好ましいことが理解される。
【0042】
本発明の好ましい実施形態では、周期的構造３０２、３０４、および３０６は、複数の相互に平行なライン３４０、３４２、および３４４、ならびに相互に平行なライン３４０、３４２、および３４６の間の相互に平行なスペース３４６、３４８、および３５０によって、それぞれ画定される。相互に平行なラインおよびスペース３４０と３４６、３４２と３４８、および３４４と３５０は、軸３５２、３５４、および３５６に沿ってそれぞれ配置される。
【0043】
ライン３４０、３４２、および３４６は、それぞれ１～３μｍの範囲内の各ピッチＣ、Ｄ、およびＥ、ならびに各ピッチＣ、Ｄ、またはＥの１０％～９０％（最も一般的には、Ｃ、Ｄ、またはＥの５０％）の線幅を有することが好ましい。
【0044】
ライン３４０、３４２、および３４６は、通常、セグメント化されるが、セグメント化される必要はない。ライン３４０、３４２、および３４６がセグメント化される実施形態では、図３の拡大図Ｂに示されているように、ライン３４０、３４２、および３４６の各々が、複数の各サブライン３６０、３６２、および３６４、ならびにサブライン３６０、３６２、および３６４の間の各サブスペース３６６、３６８、および３７０によって画定されている。サブライン３６０、３６２、および３６４は、それぞれ１０～２００ｎｍの範囲内の各セグメント化ピッチＦ、Ｇ、およびＨを有することが好ましい。
【0045】
周期的構造３０２、３０４、および３０６は、それらの各ピッチＣ、Ｄ、およびＥ、それらの各線幅、ならびにそれらのセグメント化ピッチＦ、Ｇ、およびＨのいずれかによって互いに区別されてよく、それらのセグメント化ピッチＦ、Ｇ、およびＨによって区別されることが最も好ましい。
【0046】
図１の上記の説明において参照された第１および第２の事例が、周期的構造３０２と３０４または周期的構造３０２と３０６を使用して取得された位置ずれ測定であってよいことは、本発明の実施形態の特定の特徴である。それに応じて、図１の上記の説明において参照された第１および第２の位置ずれインジケーションは、周期的構造３０２と３０４または周期的構造３０２と３０６を使用して取得された位置ずれ測定の各々から取得された位置ずれインジケーションであってよい。
【0047】
周期的構造３０４および３０６が一緒に形成されることが好ましいため、既定のしきい値を超える、周期的構造３０２と３０４の間の位置ずれインジケーション、および３０２と３０６の間の位置ずれインジケーションにおける差が、位置ずれ計測プロセスにおける改善の必要性を示すことが、理解される。
【0048】
図４は、好ましくは３つの構造４０２、４０４、および４０６を含んでいるターゲット４００を示している。特に図４の拡大断面図Ａに示されているように、構造４０２が半導体デバイスウェハの第１の層４１０上に形成され、構造４０４および４０６が両方とも半導体デバイスウェハの第２の層４２０上に形成されることは、本発明の特定の特徴である。同一の製造ツールおよび方法を使用して構造４０４および４０６が同時に形成されることは、本発明の実施形態の特定の特徴である。第１および第２の層４１０および４２０が隣接してよいが、隣接する必要はないことが理解される。
【0049】
ターゲット４００が構造４０２、４０４、および４０６の４つのセット４３０を含むことが好ましいことに留意されたい。セット４３０の各々は、相互に直角な異なる向きでターゲット４００内に現れ、ターゲット４００に回転対称性を与える。構造４０２、４０４、および４０６のセット４３０の各々が、それらの向き以外、互いに同一であることが好ましいことが理解される。本発明の好ましい実施形態では、構造４０２、４０４、および４０６が棒である。
【0050】
構造４０２、４０４、および４０６は、それぞれ０．５～１．５μｍの範囲内の各幅Ｉ、Ｊ、およびＫを有することが好ましい。構造４０２、４０４、および４０６は、通常、セグメント化されるが、セグメント化される必要はない。構造４０２、４０４、および４０６がセグメント化される実施形態では、図４の拡大図Ｂに示されているように、構造４０２、４０４、および４０６の各々が、複数の各サブライン４６０、４６２、および４６４、ならびにサブライン４６０、４６２、および４６４の間の各サブスペース４６６、４６８、および４７０によって画定されている。サブライン４６０、４６２、および４６４は、それぞれ１０～２００ｎｍの範囲内の各セグメント化ピッチＬ、Ｍ、およびＮを有することが好ましい。
【0051】
構造４０２、４０４、および４０６は、それらの各幅Ｉ、Ｊ、およびＫ、ならびにそれらのセグメント化ピッチＬ、Ｍ、およびＮのいずれかによって互いに区別されてよく、それらのセグメント化ピッチＬ、Ｍ、およびＮによって区別されることが最も好ましい。
【0052】
図１の上記の説明において参照された第１および第２の事例が、構造４０２と４０４または構造４０２と４０６を使用して取得された位置ずれ測定であってよいことは、本発明の実施形態の特定の特徴である。それに応じて、図１の上記の説明において参照された第１および第２の位置ずれインジケーションは、構造４０２と４０４または構造４０２と４０６を使用して取得された位置ずれ測定の各々から取得された位置ずれインジケーションであってよい。
【0053】
構造４０４および４０６が一緒に形成されることが好ましいため、既定のしきい値を超える、構造４０２と４０４の間の位置ずれインジケーション、および４０２と４０６の間の位置ずれインジケーションにおける差が、位置ずれ計測プロセスにおける改善の必要性を示すことが、理解される。
【0054】
図５は、好ましくは３つの構造５０２、５０４、および５０６を含んでいるターゲット５００を示している。特に図５の拡大断面図Ａに示されているように、構造５０２が半導体デバイスウェハの第１の層５１０上に形成され、構造５０４および５０６が両方とも半導体デバイスウェハの第２の層５２０上に形成されることは、本発明の特定の特徴である。同一の製造ツールおよび方法を使用して構造５０４および５０６が同時に形成されることは、本発明の実施形態の特定の特徴である。第１および第２の層５１０および５２０が隣接してよいが、隣接する必要はないことが理解される。構造５０２、５０４、および５０６の各々が、回転対称性によって特徴付けられ、ターゲット５００に回転対称性を与えることに留意されたい。本発明の好ましい実施形態では、構造５０２、５０４、および５０６が箱であり、長方形または正方形の箱であることが好ましい。
【0055】
構造５０２、５０４、および５０６は、それぞれ０．５～１．５μｍの範囲内の各幅Ｏ、Ｐ、およびＱを有することが好ましい。構造５０２、５０４、および５０６は、通常、セグメント化されるが、セグメント化される必要はない。構造５０２、５０４、および５０６がセグメント化される実施形態では、図５の拡大図Ｂに示されているように、構造５０２、５０４、および５０６の各々が、複数の各サブライン５６０、５６２、および５６４、ならびにサブライン５６０、５６２、および５６４の間の各サブスペース５６６、５６８、および５７０によって画定されている。サブライン５６０、５６２、および５６４は、それぞれ１０～２００ｎｍの範囲内の各セグメント化ピッチＲ、Ｓ、およびＴを有することが好ましい。
【0056】
構造５０２、５０４、および５０６は、それらの各幅Ｏ、Ｐ、およびＱ、ならびにそれらのセグメント化ピッチＲ、Ｓ、およびＴのいずれかによって互いに区別されてよく、それらのセグメント化ピッチＲ、Ｓ、およびＴによって区別されることが最も好ましい。
【0057】
図１の上記の説明において参照された第１および第２の事例が、構造５０２と５０４または構造５０２と５０６を使用して取得された位置ずれ測定であってよいことは、本発明の実施形態の特定の特徴である。それに応じて、図１の上記の説明において参照された第１および第２の位置ずれインジケーションは、構造５０２と５０４または構造５０２と５０６を使用して取得された位置ずれ測定の各々から取得された位置ずれインジケーションであってよい。
【0058】
構造５０４および５０６が一緒に形成されることが好ましいため、既定のしきい値を超える、構造５０２と５０４の間の位置ずれインジケーション、および５０２と５０６の間の位置ずれインジケーションにおける差が、位置ずれ計測プロセスにおける改善の必要性を示すことが、理解される。
【0059】
図６Ａ～６Ｃは、好ましくは３つの周期的構造６０２、６０４、および６０６を含んでいるターゲット６００を示している。特に図６Ａの拡大断面図ＡおよびＢに示されているように、周期的構造６０２が半導体デバイスウェハの第１の層６１０上に形成され、周期的構造６０４および６０６が両方とも半導体デバイスウェハの第２の層６２０上に形成される。同一の製造ツールおよび方法を使用して周期的構造６０４および６０６が同時に形成されることは、本発明の実施形態の特定の特徴である。第１および第２の層６１０および６２０が隣接してよいが、隣接する必要はないことが理解される。
【0060】
図６Ｂは、図６Ａのターゲット６００の一部を形成する周期的構造６０２の好ましい実施形態を示している。図６Ｃは、図６Ａのターゲット６００の一部を形成する周期的構造６０４および６０６の好ましい実施形態を示している。
【0061】
特に図６Ｂに示されているように、ターゲット６００は、周期的構造６０２の４つのセット６２２および周期的構造６０２の４つのセット６２４を含むことが好ましい。特に図６Ｃに示されているように、ターゲット６００は、周期的構造６０４の４つのセット６２６および周期的構造６０６の４つのセット６２８を含むことが好ましい。特に図６Ａに示されているように、周期的構造６０４のセット６２６が周期的構造６０２のセット６２２を覆っており、周期的構造６０６のセット６２８が周期的構造６０２のセット６２４を覆っている。
【0062】
特に図６Ｂおよび６Ｃに示されているように、セット６２２、６２４、６２６、および６２８の各々のうちの２つにおいて、各周期的構造６０２、６０４、または６０６が軸６３０と平行に形成されており、セット６２２、６２４、６２６、および６２８のうちの他の２つにおいて、各周期的構造６０２、６０４、または６０６が、軸６３０と直角である軸６３２と平行に形成されている。同じ軸と平行な周期的構造６０２と６０４および６０２と６０６の各対は、各周期的構造６０２と６０４の間、および６０２と６０６の間で、それぞれ１０～４０ｎｍの範囲内の異なるオフセットを有することによって、互いに区別される。周期的構造６０２、６０４、および６０６のセット６２２、６２４、６２６、および６２８の各々が、それらの向きおよびオフセット以外、互いに同一であることが好ましいことが理解される。
【0063】
特に図６Ｂに示されているように、本発明の好ましい実施形態では、周期的構造６０２が、複数の相互に平行なライン６４０、および相互に平行なライン６４０間の相互に平行なスペース６４６によって画定される。相互に平行なラインおよびスペース６４０と６４６は、軸６３０または６３２と平行な軸に沿って配置される。
【0064】
図６Ｃに示された実施形態から分かるように、周期的構造６０４および６０６は、複数の相互に平行なライン６４２および６４４、ならびに各相互に平行なライン６４２および６４４の間の相互に平行なスペース６４８および６５０によって、それぞれ画定される。相互に平行なラインおよびスペース６４２と６４８および６４４と６５０は、軸６３０または６３２と平行な軸に沿って配置される。
【0065】
ライン６４０、６４２、および６４６は、周期的構造６０２、６０４、および６０６内で、それぞれ３００～１μｍの範囲内の各ピッチＵ、Ｖ、およびＷ、ならびに各ピッチＵ、Ｖ、およびＷの１０％～９０％（最も一般的には、Ｕ、Ｖ、およびＷの５０％）の線幅を有することが好ましい。
【0066】
ライン６４０、６４２、および６４６は、周期的構造６０２、６０４、および６０６内で、通常、セグメント化されるが、セグメント化される必要はない。ライン６４０、６４２、および６４６がセグメント化される実施形態では、図６Ｂの拡大図Ｃ、および図６Ｃの拡大図ＤおよびＥに示されているように、ライン６４０、６４２、および６４６の各々が、複数の各サブライン６６０、６６２、および６６４、ならびにサブライン６６０、６６２、および６６４の間の各サブスペース６６６、６６８、および６７０によって画定されている。サブライン６６０、６６２、および６６４は、それぞれ１０～２００ｎｍの範囲内の各セグメント化ピッチα、β、およびγを有することが好ましい。
【0067】
周期的構造６０２、６０４、および６０６は、それらの各ピッチＵ、Ｖ、およびＷ、それらの各線幅、ならびにそれらのセグメント化ピッチα、β、およびγのいずれかによって互いに区別されてよく、それらのセグメント化ピッチα、β、およびγによって区別されることが最も好ましい。
【0068】
図１の上記の説明において参照された第１および第２の事例が、周期的構造６０２と６０４または周期的構造６０２と６０６を使用して取得された位置ずれ測定であってよいことは、本発明の実施形態の特定の特徴である。それに応じて、図１の上記の説明において参照された第１および第２の位置ずれインジケーションは、周期的構造６０２と６０４または周期的構造６０２と６０６を使用して取得された位置ずれ測定の各々から取得された位置ずれインジケーションであってよい。
【0069】
周期的構造６０４および６０６が一緒に形成されることが好ましいため、既定のしきい値を超える、周期的構造６０２と６０４の間の位置ずれインジケーション、および６０２と６０６の間の位置ずれインジケーションにおける差が、位置ずれ計測プロセスにおける改善の必要性を示すことが、理解される。
【0070】
図７Ａおよび７Ｂは、好ましくは４つの構造７０１、７０２、７０４、および７０６を含んでいるターゲット７００を示している。特に図７Ａの拡大断面図ＡおよびＢに示されているように、構造７０１および７０２が両方とも半導体デバイスウェハの第１の層７１０上に形成され、構造７０４および７０６が両方とも半導体デバイスウェハの第２の層７２０上に形成されることは、本発明の特定の特徴である。同一の製造ツールおよび方法を使用して構造の対７０１と７０２および７０４と７０６がそれぞれ同時に形成されることは、本発明の実施形態の特定の特徴である。第１および第２の層７１０および７２０が隣接してよいが、隣接する必要はないことが理解される。構造７０１、７０２、７０４、および７０６の各々が、回転対称性によって特徴付けられ、ターゲット７００に回転対称性を与えること注意する。
【0071】
構造７０１、７０２、７０４、および７０６が、回転対称性によって特徴付けられた任意の構造であってよいことが、さらに理解される。図７Ａおよび７Ｂでは、ターゲット７００が４つの構造を含んでいるように示されているが、ターゲット７００は、構造の各対が７０１と７０４および７０２と７０６のパターンに従う限り、４～２０個の範囲内の任意の偶数個の構造を含んでよいことが、さらに理解される。
【0072】
構造７０１、７０２、７０４、および７０６は、通常、セグメント化されるが、セグメント化される必要はない。構造７０１、７０２、７０４、および７０６がセグメント化される実施形態では、図７Ｂの拡大図に示されているように、構造７０１、７０２、７０４、および７０６の各々が、複数の各サブライン７６０、７６１、７６２、および７６４、ならびにサブライン７６０、７６１、７６２、および７６４の間の各サブスペース７６６、７６７、７６８、および７７０によって画定されている。サブライン７６０、７６１、７６２、および７６４は、それぞれ１０～２００ｎｍの範囲内の各セグメント化ピッチσ、ε、ζ、およびηを有することが好ましい。構造７０１、７０２、７０４、および７０６は、それらの各セグメント化ピッチσ、ε、ζ、およびηのいずれかによって互いに区別されることが好ましい。
【0073】
図１の上記の説明において参照された第１および第２の事例が、構造７０１と７０４または構造７０２と７０６を使用して取得された位置ずれ測定であってよいことは、本発明の実施形態の特定の特徴である。それに応じて、図１の上記の説明において参照された第１および第２の位置ずれインジケーションは、構造７０１と７０４または構造７０２と７０６を使用して取得された位置ずれ測定の各々から取得された位置ずれインジケーションであってよい。
【0074】
構造の対７０１と７０２および７０４と７０６の各々がそれぞれ一緒に形成されることが好ましいため、既定のしきい値を超える、構造７０１と７０４の間の位置ずれインジケーション、および７０２と７０６の間の位置ずれインジケーションにおける差が、位置ずれ計測プロセスにおける改善の必要性を示すことが、理解される。
【0075】
ここで図８を参照すると、図８は、図１～２を参照して上で説明された方法と連動して役立つ、半導体デバイスウェハの製造プロセスのパラメータを変更することによる測定された位置ずれの改善方法８００を示す、簡略化されたフローチャートである。
【0076】
【0077】
最初のステップ８０４に示されているように、方法８００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４であるかどうかを確認する。
【0078】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４である場合、方法８００は次のステップ８０６に進み、ステップ８０６で、さらなる半導体デバイスウェハの処理に備えて、マスク開口段階２０４が変更される。例えば、マスク開口段階のエッチングの深さが変更されてよく、または測定される層の屈折率もしくは誘電率などの材料特性が変更されてよい。
【0079】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４でない場合、方法８００は次のステップ８０８に進み、ステップ８０８で、方法８００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６であるかどうかを確認する。
【0080】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６である場合、方法８００は次のステップ８１０に進み、ステップ８１０で、さらなる半導体デバイスウェハの処理に備えて、エッチング段階２０６が変更される。例えば、エッチングの時間が変更されてよく、または測定される層の屈折率もしくは誘電率などの材料特性が変更されてよい。
【0081】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６でない場合、方法８００は次のステップ８１２に進み、ステップ８１２で、方法８００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６であるかどうかを確認する。
【0082】
第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６である場合、方法８００は次のステップ８１４に進み、ステップ８１４で、さらなる半導体デバイスウェハの処理に備えて、エッチング段階２０６が変更される。例えば、エッチングの時間が変更されてよく、または測定される層の屈折率もしくは誘電率などの材料特性が変更されてよい。
【0083】
第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６でない場合、方法８００は次のステップ８１６に進み、ステップ８１６で、方法８００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２および研磨後の位置ずれインジケーション２５８であるかどうかを確認する。
【0084】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２および研磨後の位置ずれインジケーション２５８である場合、方法８００は次のステップ８１８に進み、ステップ８１８で、さらなる半導体デバイスウェハの処理に備えて、エッチング段階２０６および研磨段階２０８のうちの少なくとも１つが変更される。例えば、エッチングの時間、研磨の時間、研磨の角度、および研磨段階で使用される材料のいずれかが調整されてよく、または測定される層の屈折率もしくは誘電率などの材料特性が変更されてよい。
【0085】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２および研磨後の位置ずれインジケーション２５８でない場合、方法８００は次のステップ８２０に進み、ステップ８２０で、方法８００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４および研磨後の位置ずれインジケーション２５８であるかどうかを確認する。
【0086】
第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４および研磨後の位置ずれインジケーション２５８である場合、方法８００は次のステップ８２２に進み、ステップ８２２で、さらなる半導体デバイスウェハの処理に備えて、研磨段階２０８が変更される。例えば、研磨の時間、研磨の角度、および研磨段階で使用される材料のいずれかが調整されてよく、または測定される層の屈折率もしくは誘電率などの材料特性が変更されてよい。
【0087】
第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４および研磨後の位置ずれインジケーション２５８でない場合、方法８００は次のステップ８２４に進み、ステップ８２４で、方法８００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがエッチング後の位置ずれインジケーション２５６および研磨後の位置ずれインジケーション２５８であるかどうかを確認する。
【0088】
第１および第２の位置ずれインジケーションがエッチング後の位置ずれインジケーション２５６および研磨後の位置ずれインジケーション２５８である場合、方法８００は次のステップ８２６に進み、ステップ８２６で、さらなる半導体デバイスウェハの処理に備えて、研磨段階２０８が変更される。例えば、研磨の時間、研磨の角度、および研磨段階で使用される材料のいずれかが調整されてよく、または測定される層の屈折率もしくは誘電率などの材料特性が変更されてよい。
【0089】
ここで図９Ａおよび９Ｂを参照すると、これらの図は、共に、図１～７を参照して上で説明された方法と連動して役立つ、半導体デバイスウェハの層間の位置ずれの測定に関連する計測パラメータを変更することによる測定された位置ずれの改善方法９００を示す、簡略化されたフローチャートである。
【0090】
以下で説明される方法９００が、方法８００の代替手段として、どの計測パラメータが改善を必要とするかを決定するために、図１で説明された方法のステップ１５０の一部として実行されることが、理解される。本発明の好ましい実施形態では、方法９００は、許容できるＱメリット値または高い装置起因の誤差などの、他の指標が位置ずれ計測の測定値に問題がある可能性があることを示している場合に、実行される。
【0091】
第１のステップ９０２に示されているように、方法９００は、非ゼロオフセット（ＮＺＯ：ｎｏｎ－ｚｅｒｏ ｏｆｆｓｅｔ）校正が実行されるべきかどうかを確認する。ＮＺＯ校正が実行されるべきである場合、例えば図３～７を参照して上で説明された実施形態では、方法９００が次のステップ９０４に進み、ステップ９０４でＮＺＯ校正が実行される。
【0092】
ＮＺＯ校正が実行されるべきでない場合、方法９００が次のステップ９０８に進み、方法９００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４であるかどうかを確認する。
【0093】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４である場合、方法９００は次のステップ９１０に進み、ステップ９１０で、リソグラフィ後の位置ずれ測定パラメータおよびマスク開口後の位置ずれ測定パラメータのうちの少なくとも１つが変更される。
【0094】
例えば、リソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２とマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４の間の差を減らすように、位置ずれが測定される対象領域、位置ずれ測定に利用される光の波長、位置ずれ測定に利用される光の偏光、開口数、回折マスク、および回折開口が調整されてよい。追加の例として、リソグラフィ後の位置ずれ測定およびマスク開口後の位置ずれ測定のうちの少なくとも１つで、中央から遠い測定結果が識別され、測定された位置ずれから除去されてよい。
【0095】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４でない場合、方法９００は次のステップ９１２に進み、ステップ９１２で、方法９００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６であるかどうかを確認する。
【0096】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６である場合、方法９００は次のステップ９１４に進み、ステップ９１４で、リソグラフィ後の位置ずれ測定パラメータおよびエッチング後の位置ずれ測定パラメータのうちの少なくとも１つが変更される。
【0097】
例えば、リソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２とエッチング後の位置ずれインジケーション２５６の間の差を減らすように、位置ずれが測定される対象領域、位置ずれ測定に利用される光の波長、位置ずれ測定に利用される光の偏光、開口数、回折マスク、および回折開口が調整されてよい。追加の例として、リソグラフィ後の位置ずれ測定およびエッチング後の位置ずれ測定のうちの少なくとも１つで、中央から遠い測定結果が識別され、測定された位置ずれから除去されてよい。
【0098】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６でない場合、方法９００は次のステップ９１６に進み、ステップ９１６で、方法９００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６であるかどうかを確認する。
【0099】
第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６である場合、方法９００は次のステップ９１８に進み、ステップ９１８で、マスク開口後の位置ずれ測定パラメータおよびエッチング後の位置ずれ測定パラメータのうちの少なくとも１つが変更される。
【0100】
例えば、マスク開口後の位置ずれインジケーション２５４とエッチング後の位置ずれインジケーション２５６の間の差を減らすように、位置ずれが測定される対象領域、位置ずれ測定に利用される光の波長、位置ずれ測定に利用される光の偏光、開口数、回折マスク、および回折開口が調整されてよい。追加の例として、マスク開口後の位置ずれ測定およびエッチング後の位置ずれ測定のうちの少なくとも１つで、中央から遠い測定結果が識別され、測定された位置ずれから除去されてよい。
【0101】
第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４およびエッチング後の位置ずれインジケーション２５６でない場合、方法９００は次のステップ９２０に進み、ステップ９２０で、方法９００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２および研磨後の位置ずれインジケーション２５８であるかどうかを確認する。
【0102】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２および研磨後の位置ずれインジケーション２５８である場合、方法９００は次のステップ９２２に進み、ステップ９２２で、リソグラフィ後の位置ずれ測定パラメータおよび研磨後の位置ずれ測定パラメータのうちの少なくとも１つが変更される。
【0103】
例えば、リソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２と研磨後の位置ずれインジケーション２５８の間の差を減らすように、位置ずれが測定される対象領域、位置ずれ測定に利用される光の波長、位置ずれ測定に利用される光の偏光、開口数、回折マスク、および回折開口が調整されてよい。追加の例として、リソグラフィ後の位置ずれ測定および研磨後の位置ずれ測定のうちの少なくとも１つで、中央から遠い測定結果が識別され、測定された位置ずれから除去されてよい。
【0104】
第１および第２の位置ずれインジケーションがリソグラフィ後の位置ずれインジケーション２５２および研磨後の位置ずれインジケーション２５８でない場合、方法９００は次のステップ９２４に進み、ステップ９２４で、方法９００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４および研磨後の位置ずれインジケーション２５８であるかどうかを確認する。
【0105】
第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４および研磨後の位置ずれインジケーション２５８である場合、方法９００は次のステップ９２６に進み、ステップ９２６で、マスク開口後の位置ずれ測定パラメータおよび研磨後の位置ずれ測定パラメータのうちの少なくとも１つが変更される。
【0106】
例えば、マスク開口後の位置ずれインジケーション２５４と研磨後の位置ずれインジケーション２５８の間の差を減らすように、位置ずれが測定される対象領域、位置ずれ測定に利用される光の波長、位置ずれ測定に利用される光の偏光、開口数、回折マスク、および回折開口が調整されてよい。追加の例として、マスク開口後の位置ずれ測定および研磨後の位置ずれ測定のうちの少なくとも１つで、中央から遠い測定結果が識別され、測定された位置ずれから除去されてよい。
【0107】
第１および第２の位置ずれインジケーションがマスク開口後の位置ずれインジケーション２５４および研磨後の位置ずれインジケーション２５８でない場合、方法９００は次のステップ９２８に進み、ステップ９２８で、方法９００は、第１および第２の位置ずれインジケーションがエッチング後の位置ずれインジケーション２５６および研磨後の位置ずれインジケーション２５８であるかどうかを確認する。
【0108】
第１および第２の位置ずれインジケーションがエッチング後の位置ずれインジケーション２５６および研磨後の位置ずれインジケーション２５８である場合、方法９００は次のステップ９３０に進み、ステップ９３０で、エッチング後の位置ずれ測定パラメータおよび研磨後の位置ずれ測定パラメータのうちの少なくとも１つが変更される。
【0109】
例えば、エッチング後の位置ずれインジケーション２５６と研磨後の位置ずれインジケーション２５８の間の差を減らすように、位置ずれが測定される対象領域、位置ずれ測定に利用される光の波長、位置ずれ測定に利用される光の偏光、開口数、回折マスク、および回折開口が調整されてよい。追加の例として、エッチング後の位置ずれ測定および研磨後の位置ずれ測定のうちの少なくとも１つで、中央から遠い測定結果が識別され、測定された位置ずれから除去されてよい。
【0110】
本発明が、上で具体的に示され、説明された内容に限定されないことが、当業者によって理解されるであろう。本発明の範囲は、上で説明されたさまざまな特徴およびそれらの変更の組み合わせおよび部分的組み合わせの両方を含み、それらすべてが先行技術に含まれていない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【手続補正書】
【提出日】2022-04-27
【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】
半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定のための方法であって、第１の処理段階後に第１の事例で半導体デバイスウェハの層間の位置ずれを測定して、第１の位置ずれインジケーションを提供することと、
前記第１の処理段階に続く第２の段階後に第２の事例で半導体デバイスウェハの層間の位置ずれを測定して、第２の位置ずれインジケーションを提供することと、
前記第１の位置ずれインジケーションと前記第２の位置ずれインジケーションの間の差に応答して、位置ずれ測定差出力を提供することと、
以前のウェハに関する前記第１の事例と前記第２の事例での位置ずれの差の平均である基準差出力を提供することと、
前記位置ずれ測定差出力と前記基準差出力の間の前記差を改善することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法であって、前記改善することが、位置ずれ計測を変更することと、
半導体デバイスウェハの前記製造における少なくとも１つの処理ステップを変更すること、
のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする方法。
【請求項3】
請求項１に記載の方法であって、前記位置ずれ測定差出力と前記基準差出力の間の前記差をしきい値と比較することをさらに含み、前記位置ずれ測定差出力と前記基準差出力の間の前記差が前記しきい値を超えるときに前記改善が発生することを特徴とする方法。
【請求項4】
請求項１に記載の方法であって、前記基準差出力が、前記第１の位置ずれインジケーションと前記第２の位置ずれインジケーションとの間の差の計算された集計を表すことを特徴とする方法。
【請求項5】
請求項１に記載の方法であって、前記第１および第２の事例が、同一になるよう意図され、そこから半導体デバイスウェハが選択される半導体デバイスウェハの単一のバッチの、製造プロセスにおける異なる段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項6】
請求項５に記載の方法であって、同じ半導体デバイスウェハが、前記第１および第２の事例で測定されることを特徴とする方法。
【請求項7】
請求項５に記載の方法であって、同一になるよう意図された前記半導体デバイスの単一のバッチから選択された異なる半導体デバイスウェハが、前記第１および第２の事例で測定されることを特徴とする方法。
【請求項8】
請求項１に記載の方法であって、前記第１および第２の事例が前記半導体デバイスウェハ上の単一のターゲットの異なる領域を含むことを特徴とする方法。
【請求項9】
請求項１に記載の方法であって、前記位置ずれ測定差出力が計測品質のインジケーションを含むことを特徴とする方法。
【請求項10】
請求項５に記載の方法であって、前記位置ずれ測定差出力が前記異なる段階のうちの少なくとも１つの段階における品質のインジケーションを含むことを特徴とする方法。
【請求項11】
請求項５に記載の方法であって、前記第１および第２の位置ずれ測定インジケーションのうちの少なくとも１つを使用して、第３の事例での半導体デバイスの層間の位置ずれ測定を改善することをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項12】
請求項１１に記載の方法であって、前記第３の事例が前記半導体デバイスの前記製造プロセスにおけるより後の段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項13】
請求項５に記載の方法であって、前記位置ずれ測定差出力を使用して、同一になるよう意図され、そこから前記半導体デバイスウェハが選択される前記半導体デバイスの単一のバッチの前記製造プロセスのパラメータを改善することを含むことを特徴とする方法。
【請求項14】
半導体デバイスウェハの製造における位置ずれの測定および位置ずれの前記測定の校正において使用するためのターゲットであって、前記ターゲットが
半導体デバイスウェハの第１の層上に配置された少なくとも第１の構造と、
前記半導体デバイスの第２の層上に配置された少なくとも第２の異なる構造および第３の異なる構造と、
を含み、
前記第２の異なる構造と前記第３の異なる構造が異なる線幅とピッチを有することを特徴とするターゲット。
【請求項15】
請求項１４に記載のターゲットであって、前記第２および第３の異なる構造が、同一の製造ツールおよび方法を使用して同時に形成されることを特徴とするターゲット。
【請求項16】
請求項１４に記載のターゲットであって、前記第１、第２、および第３の異なる構造のうちの少なくとも１つが、複数のサブラインおよび前記サブライン間のサブスペースによって画定され、前記サブラインがピッチを有することを特徴とするターゲット。
【請求項17】
請求項１６に記載のターゲットであって、
前記第２の構造が、第２の構造のピッチを有している複数の第２の構造のサブラインおよび複数の第２の異なる構造のサブスペースによって画定され、
前記第３の構造が、第３の構造のピッチを有している複数の第３の構造のサブラインおよび複数の第３の異なる構造のサブスペースによって画定され、前記第２の構造のピッチおよび前記第３の構造のピッチが互いに異なっていることを特徴とするターゲット。
【請求項18】
請求項１４に記載のターゲットであって、回転対称性を有することを特徴とするターゲット。
【請求項19】
請求項１４に記載のターゲットであって、前記第１、第２、および第３の異なる構造が周期的構造であることを特徴とするターゲット。
【請求項20】
請求項１９に記載のターゲットであって、前記第２および第３の異なる構造が前記第１の周期的構造を覆うことを特徴とするターゲット。
【請求項21】
請求項１４に記載のターゲットであって、前記第１の構造、第２の異なる構造、および第３の異なる構造が棒または長方形の箱であることを特徴とするターゲット。
【請求項22】
請求項１４に記載のターゲットであって、少なくとも第４の構造も含み、前記第１の構造、第２の異なる構造、第３の異なる構造、および第４の構造が回転対称性を有することを特徴とするターゲット。
【請求項23】
請求項１４に記載のターゲットであって、前記第１の層と前記第２の層とが隣接していることを特徴とするターゲット。
【請求項24】
請求項１４に記載のターゲットであって、前記第１の構造、前記第２の異なる構造、前記第３の異なる構造が互いに直交する向きを有することを特徴とするターゲット。
【請求項25】
請求項１４に記載のターゲットであって、前記第１の構造、前記第２の異なる構造、前記第３の異なる構造が複数の互いに平行なラインを有することを特徴とするターゲット。
【請求項26】
請求項２５に記載のターゲットであって、前記互いに平行なラインがそれぞれサブラインにセグメント化されることを特徴とするターゲット。
【請求項27】
請求項２６に記載のターゲットであって、前記サブラインが１０ｎｍから２００ｎｍのセグメント化ピッチを有することを特徴とするターゲット。
【請求項28】
請求項１４に記載のターゲットであって、前記第１の構造、前記第２の異なる構造、前記第３の異なる構造の線幅がそれぞれ、前記第１の構造、前記第２の異なる構造、前記第３の異なる構造の前記ピッチの１０％から９０％であることを特徴とするターゲット。
【国際調査報告】