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特表2025-501542専用のアライメント構造なしにアライメント信号を生成すること
(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】2025-01-22
(54)【発明の名称】専用のアライメント構造なしにアライメント信号を生成すること
(51)【国際特許分類】
G03F 9/00 20060101AFI20250115BHJP
H01L 21/68 20060101ALI20250115BHJP
【ＦＩ】
G03F9/00 H
H01L21/68 F
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024536992
(86)(22)【出願日】2022-12-14
(85)【翻訳文提出日】2024-08-14
(86)【国際出願番号】 EP2022085770
(87)【国際公開番号】W WO2023117610
(87)【国際公開日】2023-06-29
(31)【優先権主張番号】63/293,504
(32)【優先日】2021-12-23
(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】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】パテル，アービッド
(72)【発明者】
【氏名】アダムズ，ジョシュア
(72)【発明者】
【氏名】ディクソン，リサ
(72)【発明者】
【氏名】アールツ，イゴール，マセウス，ペトロネラ
【テーマコード（参考）】
2H197
5F131
【Ｆターム（参考）】
2H197EA11
2H197EA14
2H197EA18
2H197EB01
2H197EB16
2H197EB23
2H197HA03
2H197HA05
2H197HA10
2H197JA23
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5F131KA17
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5F131KB06
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5F131KB12
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5F131KB53
(57)【要約】
半導体製造プロセスの一部として基板の層内のフィーチャのアライメントのためのアライメント信号を生成することが記載されている。本システム及び方法は、専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された半導体ウェーハ内の既存の構造を利用するため、アライメント信号を生成する一般的な方法よりも高速であり、より多くの情報を生成する。パターン形成された半導体ウェーハのフィーチャ（専用のアライメントマークではない）が連続的にスキャンされ、スキャンは、フィーチャに放射を連続的に照射すること、及びフィーチャからの反射放射を連続的に検出することを含む。スキャンは、フィーチャに対して垂直に、フィーチャの片側に沿って、又はフィーチャの両側に沿って実行される。
【選択図】 図３
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メトロロジ信号を生成するためのシステムであって、前記システムが、専用のアライメント構造と異なる、パターン形成された基板のフィーチャに放射を照射するように構成された放射源と、
前記フィーチャからの反射放射を検出するように構成されたセンサと、
前記フィーチャに関する測定情報を含む前記メトロロジ信号を、検出した前記フィーチャからの反射放射に基づいて生成するように構成された１つ以上のプロセッサと
を備えたシステム。
【請求項2】
前記フィーチャが、回折信号を供給できる１つ以上の構造を前記パターン形成された基板に含む、請求項１のシステム。
【請求項3】
前記フィーチャが、前記専用のアライメント構造、及び前記フィーチャの近くかつ照明スポット内にある他の構造と異なる、請求項１又は２のシステム。
【請求項4】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記スキャンが連続している、請求項１から３のいずれか一項のシステム。
【請求項5】
前記フィーチャが広角回折を生成できる構造であり、前記スキャンが、前記フィーチャに対して垂直に、
前記放射のスポットサイズが、前記フィーチャの片側を覆うように構成される場合に、前記フィーチャの前記片側に沿って、又は
前記放射の前記スポットサイズが、前記フィーチャの両側を同時に覆うように構成される場合に、前記フィーチャの両側に沿って
実行される、請求項４のシステム。
【請求項6】
前記フィーチャが、ライン、エッジ、又は一連の微細なピッチのライン及び／もしくはエッジを含み、前記フィーチャが、測定対象領域に及ぶ長さを有する、請求項１から５のいずれか一項のシステム。
【請求項7】
微細なピッチが１マイクロメートル未満のピッチ寸法を有する、請求項６のシステム。
【請求項8】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記スキャンが、前記スキャンが前記フィーチャに対して実行され、一連の個別のアライメントマークではなくフィールド又はウェーハの広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、また前記フィーチャが、処理及びパッケージング問題を引き起こすことなくデバイスダイの内部に架かるように構成されているため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムより高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、請求項１から７のいずれか一項のシステム。
【請求項9】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記スキャンが、前記スキャンが前記専用のアライメント構造の代わりに前記パターン形成された基板の前記フィーチャに対して実行されるため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、請求項１から８のいずれか一項のシステム。
【請求項10】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記メトロロジ信号が他の周囲構造から分離された前記フィーチャのスキャンに基づいて較正される、請求項１から９のいずれか一項のシステム。
【請求項11】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記メトロロジ信号が垂直又は並列ラインスキャンに基づいて較正される、請求項１から１０のいずれか一項のシステム。
【請求項12】
前記メトロロジ信号が並列フランクスキャンからの信号を含み、フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含み、前記並列フランクスキャンからの前記信号が、前記フィーチャの第１のスキャンからの信号と前記フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む、請求項１から１１のいずれか一項のシステム。
【請求項13】
前記メトロロジ信号が、２つの異なる領域の２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含み、前記２つの並列フランクスキャンからの前記信号が、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含み、所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、前記フィーチャの第１のスキャンからの信号と、前記フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ又は異なる基板間の同じダイを含む、請求項１から１２のいずれか一項のシステム。
【請求項14】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記スキャンが、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行され、前記事前に定められたスキャン速度及び／又は前記所定のサンプリングレートが、前記フィーチャのサイズに基づいて決定される、請求項１から１３のいずれか一項のシステム。
【請求項15】
前記事前に定められたスキャン速度及び／又は前記所定のサンプリングレートが、前記フィーチャの前記サイズに基づいて調整可能である、請求項１４のシステム。
【請求項16】
スキャンし得るフィーチャのサイズが、前記事前に定められたスキャン速度の前記所定のサンプリングレートに対する比に基づいて決定される、請求項１４又は１５のシステム。
【請求項17】
前記フィーチャがライン及び／又はエッジを含み、前記専用のアライメント構造が回折格子を含み、前記ライン及び／又はエッジフィーチャが前記回折格子とは別の設計レイアウトの一部を構成する、請求項１から１６のいずれか一項のシステム。
【請求項18】
前記メトロロジ信号が、アライメント信号又はオーバーレイ信号である、請求項１から１７のいずれか一項のシステム。
【請求項19】
前記１つ以上のプロセッサが更に、前記メトロロジ信号に基づいて、前記フィーチャのアライメント検査位置を決定するように構成される、請求項１から１８のいずれか一項のシステム。
【請求項20】
前記フィーチャが半導体デバイス構造内の前記基板の層に含まれており、前記１つ以上のプロセッサが更に、前記メトロロジ信号に基づいて半導体デバイス製造プロセスを調整するように構成される、請求項１から１９のいずれか一項のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001] この出願は、２０２１年１２月２３日に出願された米国仮特許出願第６３／２９３，５０４号の優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
[0001] この出願は、２０２１年１２月２３日に出願された米国仮特許出願第６３／２９３，５０４号の優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
[0002] この記述は、概して専用のアライメント構造を必要とせずにアライメント信号を生成することに関する。
【背景技術】
【0003】
[0003] 例えば集積回路（ＩＣ）の製造にリソグラフィ投影装置を使用することができる。パターニングデバイス（例えば、マスク）が、ＩＣの個々の層に対応するパターン（「設計レイアウト」）を含む又は提供することがあり、このパターンは、ターゲット部分をパターニングデバイス上のパターンを介して照射することなどの方法によって、放射感応性材料（「レジスト」）の層でコーティングされた基板（例えば、シリコンウェーハ）上の（例えば、１つ以上のダイを含む）ターゲット部分上に転写することができる。一般に、単一の基板には、リソグラフィ投影装置によるパターンの転写が１つずつ連続して行われる複数の隣接したターゲット部分が含まれる。リソグラフィ投影装置の１つのタイプでは、パターニングデバイス全体のパターンは１つのターゲット部分上に一工程で転写される。そのような装置は一般にステッパと呼ばれている。一般にステップアンドスキャン装置と呼ばれる別の装置では、投影ビームがパターニングデバイスを所定の基準方向（「スキャン」方向）にスキャンする一方、基板をこの基準方向と平行又は逆平行に同期的に移動させる。パターニングデバイス上のパターンの異なる部分が、漸次１つのターゲット部分に転写される。一般に、リソグラフィ投影装置は縮小率Ｍ（例えば、４）を有することになるため、基板が移動する速度Ｆは、投影ビームがパターニングデバイスをスキャンする速度の１／Ｍ倍になる。本明細書で説明されるリソグラフィデバイスに関するより多くの情報は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，０４６，７９２号から得ることができる。
【0004】
[0004] パターンをパターニングデバイスから基板に転写する前に、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手順を経ることがある。露光後、基板は露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク及び転写されたパターンの計測／検査などの他の手順（「露光後手順」）にさらされることがある。この一連の手順は、デバイス、例えばＩＣの個々の層を製造する基礎として用いられる。次に、基板はエッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化、酸化、堆積、化学機械研磨などの、そのすべてがデバイスの個々の層を完成させることを目的とする様々なプロセスを経ることがある。デバイスにいくつかの層が必要な場合は、手順全体、又はその変形手順が各層に対して繰り返される。最終的に、デバイスは基板上の各ターゲット部分に存在することになる。これらのデバイスは、次にダイシングやソーイングなどの技術によって互いに分離され、その結果、個々のデバイスをキャリアに取り付けたり、ピンに接続したりすることができる。
【0005】
[0005] したがって、半導体デバイスなどのデバイスの製造は、典型的に複数の製造プロセスを用いて基板（例えば、半導体ウェーハ）を処理して、デバイスの様々なフィーチャ及び多数の層を形成することを含む。そのような層及びフィーチャは通常、例えば堆積、リソグラフィ、エッチ、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。多数のデバイスを基板上の複数のダイに製造し、次いで個々のデバイスに分離することがある。このデバイス製造プロセスをパターニングプロセスと見なすことがある。パターニングプロセスは、リソグラフィ装置においてパターニングデバイスを使用してパターニングデバイス上のパターンを基板に転写する、光学リソグラフィ及び／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、典型的に任意選択的にではあるが、現像装置によるレジスト現像、ベークツールを使用する基板のベーキング、エッチ装置を使用するパターンを用いたエッチング、堆積などの、１つ以上の関連したパターン処理ステップを伴う。
【0006】
[0006] リソグラフィは、ＩＣなどのデバイスの製造の中心工程であり、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画定する。フラットパネルディスプレイ、マイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）及びその他のデバイスの形成にも同様のリソグラフィ技術が用いられる。
【0007】
[0007] 半導体製造プロセスが進歩し続けるにつれて、機能素子の寸法は絶えず小型化されているが、その一方で、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、一般に「ムーアの法則」と呼ばれる傾向に従って数十年にわたり着実に増加している。現状の技術では、デバイスの層は、深紫外線又は極端紫外線照明源からの照明を使用して基板上に設計レイアウトを投影するリソグラフィ投影装置を使用して製造され、１００ｎｍをかなり下回る、すなわち照明源（例えば、１９３ｎｍの照明源）からの放射の波長の半分より小さい寸法を有する個別の機能素子が生成される。
【0008】
[0008] リソグラフィ投影装置の従来の解像限界よりも小さい寸法のフィーチャを印刷するこのプロセスは、一般に解像式ＣＤ＝ｋ１×λ／ＮＡに従う低ｋ１リソグラフィとして知られている。ここで、λは使用される放射の波長（現在、大抵の場合、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」、すなわち一般には印刷される最小フィーチャサイズであり、ｋ１は経験的解像度係数である。一般に、ｋ１が小さければ小さいほど、特定の電気的機能性及び性能を達成するために設計者が計画した形状及び寸法に類似するパターンを基板上に再現することはより難しくなる。このような困難を克服するために、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、洗練された微調整ステップが適用される。これらには、限定ではないが、例えばＮＡ及び光学コヒーレンス設定の最適化、カスタマイズされた照明スキーム、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：ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ、「光学及びプロセス補正」と呼ばれることもある）、又は一般に「解像度向上技術」（ＲＥＴ：ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）と定義される他の方法が含まれる。
【発明の概要】
【0009】
[0009] 半導体製造プロセスの一部である、基板（例えば、半導体ウェーハ）の層内のフィーチャのアライメントのためのアライメント信号を生成することを説明する。本明細書で説明するシステム及び方法は、専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された半導体ウェーハ内の既存の構造を利用するため、アライメント信号を生成する一般的な方法よりも高速であり、より多くの情報を生成する。スキャンは、スキャンが一連の個別のアライメントマークではなく、既存のフィーチャに対して実行され、半導体ウェーハの広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、また、フィーチャがデバイスダイの内部に架かり、処理及び／又はパッケージング問題を引き起こさないため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される。
【0010】
[0010] 以下に説明するように、パターン形成された半導体ウェーハのフィーチャ（専用のアライメントマークではない）が連続的にスキャンされることがあり、スキャンは、フィーチャに放射を連続的に照射すること、及びフィーチャからの反射放射を連続的に検出することを含む。スキャンは、フィーチャに対して垂直に、フィーチャの片側に沿って、又はフィーチャの両側に沿って実行される。一例として、スクライブラインは、アライメントに利用され得る既存のフィーチャである。
【0011】
[0011] ある実施形態によれば、メトロロジ信号を生成するためのシステムが提供される。
このシステムは、パターン形成された基板のフィーチャに放射を照射するように構成された放射源を備える。フィーチャは専用のアライメント構造とは異なる。このシステムは、フィーチャからの反射放射を検出するように構成されたセンサを備える。このシステムは、検出したフィーチャからの反射放射に基づいてメトロロジ信号を生成するように構成された１つ以上のプロセッサを備える。メトロロジ信号には、フィーチャに関する測定情報が含まれる。
このシステムは、パターン形成された基板のフィーチャに放射を照射するように構成された放射源を備える。フィーチャは専用のアライメント構造とは異なる。このシステムは、フィーチャからの反射放射を検出するように構成されたセンサを備える。このシステムは、検出したフィーチャからの反射放射に基づいてメトロロジ信号を生成するように構成された１つ以上のプロセッサを備える。メトロロジ信号には、フィーチャに関する測定情報が含まれる。
【0012】
[0012] 一部の実施形態では、フィーチャは、回折信号を供給できる１つ以上の構造をパターン形成された基板内に含む。
【0013】
[0013] 一部の実施形態では、フィーチャは、専用のアライメント構造、及びフィーチャの近くかつ照明スポット内にある他の構造とは異なる。
【0014】
[0014] 一部の実施形態では、照射及び検出はスキャンを含み、スキャンは連続している。
【0015】
[0015] 一部の実施形態では、フィーチャは広角回折を生成できる構造であり、スキャンは、フィーチャに対して垂直に、放射のスポットサイズが、ライン及び／又はエッジフィーチャの片側を覆うように構成される場合に、フィーチャの片側に沿って、又は放射のスポットサイズが、フィーチャの両側を同時に覆うように構成される場合に、フィーチャの両側に沿って実行される。
【0016】
[0016] 一部の実施形態では、フィーチャは、ライン、エッジ、又は一連の微細なピッチのライン及び／又はエッジを含み、フィーチャは、測定対象領域に及ぶ長さを有する。
【0017】
[0017] 一部の実施形態では、微細なピッチは１マイクロメートル未満のピッチ寸法を有する。
【0018】
[0018] 一部の実施形態では、照射及び検出はスキャンを含み、スキャンは、スキャンがフィーチャに対して実行され、一連の個別のアライメントマークではなくフィールド又はウェーハの広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、またフィーチャが処理及びパッケージング問題を引き起こすことなくデバイスダイの内部に架かるように構成されているため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムより高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される。
【0019】
[0019] 一部の実施形態では、照射及び検出はスキャンを含み、スキャンは、スキャンが専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された基板内のフィーチャに対して実行されるため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される。
【0020】
[0020] 一部の実施形態では、照射及び検出はスキャンを含み、メトロロジ信号は他の周囲構造から分離されたフィーチャのスキャンに基づいて較正される。
【0021】
[0021] 一部の実施形態では、照射及び検出はスキャンを含み、メトロロジ信号は垂直又は並列ラインスキャンに基づいて較正される。
【0022】
[0022] 一部の実施形態では、メトロロジ信号は並列フランクスキャンからの信号を含む。フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含む。並列フランクスキャンからの信号は、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む。
【0023】
[0023] 一部の実施形態では、メトロロジ信号は、２つの異なる領域の２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含む。２つの並列フランクスキャンからの信号は、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含む。所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号と、フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む。異なる領域は、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む。
【0024】
[0024] 一部の実施形態では、照射及び検出はスキャンを含み、スキャンは、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行される。事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートは、フィーチャのサイズに基づいて決定される。
【0025】
[0025] 一部の実施形態では、事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートは、フィーチャのサイズに基づいて調整可能である。
【0026】
[0026] 一部の実施形態では、スキャンし得るフィーチャのサイズは、事前に定められたスキャン速度の所定のサンプリングレートに対する比に基づいて決定される。
【0027】
[0027] 一部の実施形態では、フィーチャはライン及び／又はエッジを含み、専用のアライメント構造は回折格子を含み、ライン及び／又はエッジフィーチャは回折格子とは別の設計レイアウトの一部を構成する。
【0028】
[0028] 一部の実施形態では、メトロロジ信号は、アライメント信号又はオーバーレイ信号である。
【0029】
[0029] 一部の実施形態では、１つ以上のプロセッサは更に、メトロロジ信号に基づいて、フィーチャのアライメント検査位置を決定するように構成される。
【0030】
[0030] 一部の実施形態では、フィーチャは半導体デバイス構造内の基板の層に含まれており、１つ以上のプロセッサは更に、メトロロジ信号に基づいて半導体デバイス製造プロセスを調整するように構成される。
【0031】
[0031] 別の実施形態によれば、メトロロジ信号を生成する方法が提供される。この方法は、パターン形成された基板内の、専用のアライメント構造とは異なるフィーチャに放射を照射すること、フィーチャからの反射放射を検出すること、及び検出したフィーチャからの反射放射に基づいて、フィーチャに関する測定情報を含むメトロロジ信号を生成することを含む。
【0032】
[0032] 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であって、命令が、コンピュータによって実行されるときに、パターン形成された基板内の、専用のアライメント構造とは異なるフィーチャに放射を照射すること、フィーチャからの反射放射を検出すること、及び検出したフィーチャからの反射放射に基づいて、フィーチャに関する測定情報を含むメトロロジ信号を生成することを含む動作を引き起こす、非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。
【0033】
[0033] 別の実施形態によれば、半導体製造プロセスの一部として基板の層内のフィーチャのアライメントのためのアライメント信号を生成する方法が提供される。この方法は、方法が、専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された半導体ウェーハ内の既存の構造に対して実行されるため、アライメント信号を生成する一般的な方法よりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される。この方法は、パターン形成された半導体ウェーハのライン及び／又はエッジフィーチャを連続的にスキャンすることを含み、ライン及び／又はエッジフィーチャは、パターン形成された半導体ウェーハに通常含まれる専用のアライメントマークとは異なる。スキャンは、ライン及び／又はエッジフィーチャに放射を連続的に照射すること、並びにライン及び／又はエッジフィーチャからの反射放射を連続的に検出することを含む。スキャンは、ライン及び／もしくはエッジフィーチャに垂直に、ライン及び／もしくはエッジフィーチャの片側に沿って、又はライン及び／もしくはエッジフィーチャの両側に沿って実行される。この方法は、検出したライン及び／又はエッジフィーチャからの反射放射に基づいて、半導体製造プロセスを調整するのに使用されるように構成されたアライメント信号を生成することを含む。
【図面の簡単な説明】
【0034】
[0034] 上記の態様及び他の態様及び特徴は、添付の図と併せて以下の特定の実施形態の説明を検討することにより、当業者には明らかとなるであろう。
【0035】
【図1】[0035] ある実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。
【図2】[0036] ある実施形態によるリソグラフィセル又はクラスタの実施形態を概略的に示す。
【図3】[0037] ある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】[0038] ある実施形態による例示的なメトロロジ技術を概略的に示す。
【図5】[0039] ある実施形態による検査システムの放射照射スポットとメトロロジターゲットとの関係を示す。
【図6】[0040] ある実施形態によるメトロロジ信号を生成する方法を示す。
【図7】[0041] ある実施形態による放射ビームの軌道がフィーチャに対して垂直であるスキャンの第１の可能なバージョンを示す。
【図8】[0042] ある実施形態による放射ビームの軌道がフィーチャの一方のエッジをたどるスキャンの第２の可能なバージョンを示す。
【図9】[0043] ある実施形態による放射ビームの軌道がフィーチャの両方のエッジをたどるスキャンの第３の可能なバージョンを示す。
【図10】[0044] ある実施形態による、スキャン速度、サンプリングレート、及び最小解像可能フィーチャサイズの間の関係を定義する式を示しており、式中、ＤＦは検出システム電子機器のカットオフ周波数を表す。
【図11】[0045] ある実施形態による、メトロロジ信号較正の１つの可能な例を示す。
【図12】[0046] ある実施形態による、歪んだ単一ライン構造を含む例示的なフィーチャに対するフランクスキャンを示す。
【図14】[0048] ある実施形態による、本明細書に記載の対の（並列）フランクスキャン法の適用からのデータを示す。
【図15】[0049] ある実施形態による例示的な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】
【0036】
[0053] 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、一般的に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、一般的にアライメントマークに放射を照射すること、及びアライメントマークから反射された異なる回折次数の放射の特性を比較することによって決定される。同様の技術が、オーバーレイ及び／又はその他のパラメータを測定するのに使用される。ますます小さくなるノードサイズに対応するために、ますます小さいメトロロジ（例えば、アライメント、オーバーレイなど）マークが必要となる。現在、アライメントマークなどのメトロロジマークは解像度サイズが４０～５０μｍと小さい可能性がある。しかしながら、３０μｍ以下のマークが望ましい。マークが小さいほど、面積が限られたフィールドに複数のマークを配置すること、スクライブライン内（例えば半分）にマークを配置すること、アライメントマークやその他のメトロロジマークに不要になった新たに利用可能なエリアにデバイス構造を配置すること、及び／又は基板のエッジにより近いところにマークを配置することが容易になる。残念ながら、半導体製造及び／又はその他の目的に使用し得るマークをこれほど小さく作成する利用可能な技術は現在のところない（例えば、これほど小さなマークを製造できたとしても、半導体製造プロセスにおいてメトロロジ、スループット、精度、互換性、ノイズ、ピッチ検出可能性、及び／又はその他の問題が発生する）。
【0037】
[0054] 有利なことに、本システム及び方法は、専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された基板（例えば、半導体ウェーハ）内の既存の構造を利用してメトロロジ信号を生成する。本明細書で説明するシステム及び方法は、一般的な方法よりも高速であり、より多くの情報を生成する。スキャンは、一連の個別のアライメントマークではなく、既存のフィーチャに対して実行され、基板（半導体ウェーハ）の広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、また、フィーチャがデバイスダイの内部に架かり、処理及び／又はパッケージング問題を引き起こさないため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される。例えば、現在、チップ設計者は、製品ダイではなく、スクライブレーンにのみアライメントマークを配置している。これは主に、１）アライメントマークが一時的な価値しか持たず、トランジスタやその他の製品フィーチャのためのスペースと競合するため、及び２）製品とアライメントマークとのフィーチャサイズ及びパターン密度の不一致が、研磨ステップが作用する表面が均一である場合に最も安定しているために製品及びアライメントマークを局所的に変形させる研磨ステップを引き起こすことが多いためである。「パッケージング」とは、チッププロセス設計者がスクライブレーン内に多数のメトロロジターゲット（アライメント、オーバーレイ、歩留まりテスト構造）を収める必要があるため、ターゲット間に大きなギャップを設けてスペースを無駄にする余裕がないことを意味する。そのため、従来のアライメントマークは、照明スポットが非決定論的に位置を偏らせるときに周囲構造に当たらないように十分な大きさにする必要がある。
【0038】
[0055] 簡単に説明すると、本明細書の記述は、概して半導体デバイスの製造及びパターン形成プロセスに関する。より具体的には、以下の段落では、システム及び／又は関連システムのいくつかのコンポーネントについて説明する。上記のように、これらのシステム及び方法は、例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるアライメントの測定、又はその他の操作に使用されることがある。
【0039】
[0056] 本明細書では、半導体デバイスのアライメントの測定及び集積回路（ＩＣ）の製造について具体的な言及がなされ得るが、本明細書の説明には、多くの他の可能性のある用途があることが理解されるべきである。例えば、オーバーレイ及び／又はその他のパラメータの測定に使用されることがある。また、磁気ドメインメモリ、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッドなどの集積光学システム、誘導及び検出パターンの製造に使用されることがある。当業者であれば、このような代替用途の文脈において、本明細書で使用されている「レチクル」、「ウェーハ」又は「ダイ」という用語が、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」と交換可能とみなされるべきことを理解するであろう。
【0040】
[0057] 本明細書で用いられる「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包含するものと広義に解釈すべきである。また、「投影光学系」という用語は、放射の投影ビームを誘導、整形又は制御するため、これらの設計タイプのいずれかに従って集合的に又は単独で動作するコンポーネントを含むことがある。「投影光学系」という用語は、リソグラフィ投影装置の光路上のどこに配置されていようと、リソグラフィ投影装置内のいかなる光学コンポーネントも含むことがある。投影光学系は、放射源からの放射がパターニングデバイスを通過する前にこの放射を整形、調整及び／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この放射を整形、調整及び／又は投影するための光学コンポーネントを含むことがある。一般に、投影光学系には放射源及びパターニングデバイスは含まれない。
【0041】
[0058] 図１はリソグラフィ装置ＬＡの実施形態を概略的に示している。装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射、ＤＵＶ放射、又はＥＵＶ放射）を調節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を支持するように構築され、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に接続された支持構造（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に結合された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴ（例えば、ＷＴａ、ＷＴｂ又はその両方）と、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ以上のダイを備え、フィールドと呼ばれることも多い）ターゲット部分Ｃ上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを備える。投影システムは基準フレームＲＦに支持される。図示されるように、装置は、（例えば、透過型マスクを用いる）透過型である。代替的に、装置は、（例えば、プログラマブルミラーアレイを用いる、又は反射型マスクを用いる）反射型である場合がある。
【0042】
[0059] イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合には別体である場合がある。そのような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を構成するとはみなされず、放射ビームは、例えば適当な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備える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へと受け渡される。放射源が例えば水銀ランプである場合などの他の場合には、放射源は装置の不可欠の部分である場合がある。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要とされる場合はビームデリバリシステムＢＤと合わせて放射システムと呼ばれることがある。
【0043】
[0060] イルミネータＩＬは、ビームの強度分布を変化させることがある。イルミネータは、強度分布がイルミネータＩＬの瞳面内の環状領域内で非ゼロとなるように、放射ビームの半径範囲を制限するように配置されることがある。付加的又は代替的に、イルミネータＩＬは、瞳面内における複数の等間隔のセクタ内で強度分布が非ゼロとなるように、瞳面内のビームの分布を制限するように動作可能である場合がある。イルミネータＩＬの瞳面内の放射ビームの強度分布は照明モードと呼ばれることがある。
【0044】
[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たアジャスタＡＤを備えることがある。一般には、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれσ－ｏｕｔｅｒ及びσ－ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を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化させるように動作可能である場合がある。例えば、イルミネータは、強度分布が非ゼロである瞳面内のセクタの数及び角度範囲を変化させるように動作可能である場合がある。イルミネータの瞳面内のビームの強度分布を調整することによって、様々な照明モードが達成されることがある。例えば、イルミネータＩＬの瞳面内の強度分布の半径範囲及び角度範囲を制限することによって、強度分布は、例えば、双極、四極又は六極分布などの多極分布を有することがある。所望の照明モードが、例えば、その照明モードを提供する光学部品をイルミネータＩＬに挿入することによって、又は空間光変調器を使用することによって得られることがある。
【0045】
[0062] イルミネータＩＬは、ビームの偏光を変更するように動作可能である場合があり、アジャスタＡＤを用いて偏光を調整するように動作可能である場合がある。イルミネータＩＬの瞳面を横切る放射ビームの偏光状態は、偏光モードと呼ばれることがある。様々な偏光モードを用いることで、基板Ｗ上に形成される像により大きなコントラストがもたらされることがある。放射ビームは非偏光である場合がある。代替的に、イルミネータは、放射ビームを直線的に偏光させるように配置されることがある。放射ビームの偏光方向は、イルミネータＩＬの瞳面にわたって変化することがある。放射の偏光方向は、イルミネータＩＬの瞳面内の異なる領域で異なる場合がある。放射の偏光状態は、照明モードに依存して選ばれることがある。多極照明モードの場合、放射ビームの各極の偏光は、イルミネータＩＬの瞳面におけるその極の位置ベクトルに概ね垂直である場合がある。例えば、双極照明モードの場合、放射は、双極の２つの対向するセクタを二等分する線に実質的に垂直な方向に直線的に偏光されることがある。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うちの一方に偏光されることがある。四極照明モードでは、各極のセクタ内の放射は、そのセクタを二等分する線に実質的に垂直な方向に直線的に偏光されることがある。この偏光モードはＸＹ偏光と呼ばれることがある。同様に、六極照明モードでは、各極のセクタ内の放射は、そのセクタを二等分する線に実質的に垂直な方向に直線的に偏光されることがある。この偏光モードは、ＴＥ偏光と呼ばれることがある。
【0046】
[0063] また、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などのその他の各種コンポーネントを備える。照明システムは、放射を誘導、整形、又は制御するための、屈折、反射、磁気、電磁、静電又は他の種類の光学コンポーネントなどの各種の光学コンポーネント、又はこれらの任意の組み合わせを備えることがある。
【0047】
[0064] こうして、イルミネータは、ビーム断面に所望の均一性及び強度分布を有する、調節された放射ビームＢを供給する。
【0048】
[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に保持されているか否かなどのその他の条件に応じた方法でパターニングデバイスを支持する。支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電又はその他のクランプ技術を用いることがある。支持構造は、例えば、必要に応じて固定される又は移動可能であり得るフレーム又はテーブルである場合がある。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することがある。本明細書における「レチクル」又は「マスク」という用語のいかなる使用も、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義と見なされることがある。
【0049】
[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、基板のターゲット部分にパターンを付与するのに使用し得るいかなるデバイスをも指すものと広く解釈されるべきである。ある実施形態において、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成するために、放射ビームの断面にパターンを付与するのに使用し得る任意のデバイスである。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、放射ビームに与えられるパターンが、基板のターゲット部分に所望されるパターンと厳密には一致しないことがあることに留意されたい。一般には、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのデバイスのターゲット部分に生成されるデバイスにおける特定の機能層に対応することになる。
【0050】
[0067] パターニングデバイスは透過型又は反射型である場合がある。パターニングデバイスの例としては、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の分野では周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、及びハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型のミラーのマトリックス配置であって、各ミラーが入射してくる放射ビームを様々な方向に反射するように個別に傾斜可能であるものが採用される。これらの傾斜ミラーは、ミラーマトリックスで反射される放射ビームにパターンを付与する。
【0051】
[0068] 本明細書で使用される「投影システム」という用語は、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気光学系、電磁光学系及び静電光学系、又はこれらの任意の組み合わせを含むものであり、使用される露光放射に関して又は液浸液の使用又は真空の使用などの他の要因に関して適切とされるいかなるタイプの投影システムをも包含するものと広く解釈されるべきである。本明細書における「投影レンズ」なる用語の使用はいずれも、より一般的な用語である「投影システム」と同義であるとみなされることがある。
【0052】
[0069] 投影システムＰＳは、複数の光学（例えば、レンズ）素子を備えることがあり、収差（フィールド全体の瞳面にわたる位相変化）を補正するために光学素子の１つ以上を調整するように構成された調整機構を更に備えることがある。これを達成するために、調整機構は、投影システムＰＳ内の１つ以上の光学（例えば、レンズ）素子を１つ以上の異なる方法で操作するように動作可能である場合がある。投影システムは、その光軸がｚ方向に延びる座標系を有することがある。調整機構は、１つ以上の光学素子を変位させること、１つ以上の光学素子を傾けること、及び／又は１つ以上の光学素子を変形させることの任意の組み合わせを行うように動作可能である場合がある。光学素子の変位は、任意の方向（ｘ、ｙ、ｚ、又はこれらの組み合わせ）である場合がある。光学素子の傾斜は、典型的には、ｘ及び／又はｙ方向に軸周りに回転することによって光軸に垂直な平面外となるが、非回転対称の非球面光学素子に関してはｚ軸周りの回転が用いられることがある。光学素子の変形は、低周波形状（例えば、非点収差）、及び／又は高周波形状（例えば、自由形式の非球面）を含むことがある。光学素子の変形は、例えば１つ以上のアクチュエータを使用して光学素子の１つ以上の側面に力を及ぼすことによって、及び／又は１つ以上の加熱素子を使用して光学素子の１つ以上の選択された領域を加熱することによって行われることがある。一般的に、アポダイゼーション（瞳面の透過率変化）を補正するために投影システムＰＳを調整することが可能でない場合がある。投影システムＰＳの透過マップは、リソグラフィ装置ＬＡのためのパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを設計する際に用いられることがある。計算機リソグラフィ技術を用いて、少なくとも部分的にアポダイゼーションを補正するようにパターニングデバイスＭＡを設計することがある。
【0053】
[0070] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれより多くのテーブル（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、例えば測定及び／又は洗浄を促進することに特化した基板を含まない投影システム下方にあるテーブルＷＴｂなど）を有するタイプである場合がある。このような「マルチステージ」マシンでは、追加のテーブルは並行して使用されることがあるか、又は１つ以上のテーブルで準備工程を実行しながら他の１つ以上のテーブルが露光に使用されることがある。例えば、アライメントセンサＡＳを用いたアライメント測定、及び／又はレベルセンサＬＳを用いたレベル（高さ、傾斜など）測定が行われることがある。
【0054】
[0071] また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が、例えば水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆われて投影システムと基板の間の空間を満たすようなタイプである場合がある。液浸液が、例えばパターニングデバイスと投影システムの間のリソグラフィ装置内の他の空間に適用されることもある。投影システムの開口数を増大させるための液浸技術が本分野においてよく知られている。本明細書で使用される「液浸」という用語は、基板などの構造体が液体に浸されなければならないことを意味するのではなく、液体が投影システムと基板の間に露光中に位置することを意味するにすぎない。
【0055】
[0072] リソグラフィ装置の動作において、放射ビームが照明システムＩＬによって調節され供給される。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を横切った放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、２次元エンコーダ又は静電容量センサ）を用いて、例えば放射ビームＢのパスに様々なターゲット部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示せず）とは、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、例えばマスクライブラリからの機械的な取り出し後、又はスキャン中に、正確に位置決めするのに使用することができる。一般に支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を構成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を用いて実現されることがある。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を構成する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されることがある。ステッパの場合（スキャナとは異なり）、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されることがある、又は固定されることがある。パターニングデバイスＭＡと基板Ｗとは、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を用いて位置合わせされることがある。図に示す基板アライメントマークは専用のターゲット部分を占拠しているが、ターゲット部分間のスペースに位置することがある（これらはスクライブラインアライメントマークとして知られている）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に２つ以上のダイが設けられる状況では、パターニングデバイスアライメントマークはダイ間に位置することがある。
【0056】
[0073] 図示された装置は、次のモードのうち少なくとも１つのモードで使用されることがある。ステップモードにおいて、放射ビームに付与されたパターンが１回でターゲット部分Ｃに投影される間、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態に保たれる（すなわち単一静的露光）。そして基板テーブルＷＴは、異なるターゲット部分Ｃを露光できるようにＸ方向及び／又はＹ方向に移動する。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。スキャンモードにおいて、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される間、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の拡大（縮小）特性及び像反転特性によって決定されることがある。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（非スキャン方向の）幅を制限するのに対して、スキャン運動の長さはターゲット部分の（スキャン方向の）高さを決定する。別のモードにおいて、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持しながら実質的に静止状態に保たれ、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される間、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、一般にパルス放射源が用いられ、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の毎回の移動後、又はスキャン中の連続放射パルス間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のタイプのプログラマブルミラーアレイなど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。
【0057】
[0074] また、上記の使用モードの組み合わせ及び／又は変形例又は全く異なる使用モードが用いられることもある。
【0058】
[0075] 本明細書で言及される基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）又はメトロロジツールもしくは検査ツールで処理されることがある。適用可能な場合、本明細書の開示内容は、これら及びその他の基板処理ツールに適用されることがある。更に、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、２回以上処理されることがあり、したがって本明細書で使用される基板という用語は、すでに複数の処理された層を含む基板を指すこともある。
【0059】
[0076] リソグラフィに関して本明細書で使用される「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、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ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）を含むあらゆる種類の電磁放射、更にはイオンビームや電子ビームなどの粒子ビームを包含する。
【0060】
[0077] 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り提供される様々なパターンが、異なるプロセスウィンドウ、すなわち、パターンが規格内で生成されることになる処理変数の空間を有することがある。潜在的な系統的欠陥に関連するパターン規格の例としては、ネッキング、ラインプルバック、細線化、ＣＤ、エッジ配置、オーバーラップ、レジストトップロス、レジストアンダーカット及び／又はブリッジングのチェックが挙げられる。パターニングデバイス又はそのあるエリア上のパターンのプロセスウィンドウは、個々のパターンそれぞれのプロセスウィンドウをマージ（例えば、オーバーラップ）することによって得られることがある。一群のパターンのプロセスウィンドウの境界には、いくつかの個々のパターンのプロセスウィンドウの境界が含まれる。換言すれば、これらの個々のパターンは、一群のパターンのプロセスウィンドウを制限する。
【0061】
[0078] 図２に示すように、リソグラフィ装置ＬＡは、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ックセルＬＣの一部を構成することがあり、これは露光前及び露光後プロセスを基板に行う装置も含む。従来、これらは、１つ以上のレジスト層を堆積させる１つ以上のスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像するための１つ以上のデベロッパ、１つ以上の冷却プレートＣＨ及び／又は１つ以上のベークプレートＢＫを含む。基板ハンドラ又はロボットＲＯは、入出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から１つ以上の基板を取り出し、それらを異なるプロセス装置間で移動させ、それらをリソグラフィ装置のローディングベイＬＢに引き渡す。これらの装置は、多くの場合トラックと総称され、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。これはそれ自体が監視制御システムＳＣＳによって制御され、また、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を制御する。こうして、スループット及び処理効率を最大化するために、様々な装置を動作させることができる。
【0062】
[0079] リソグラフィ装置により露光される基板が正確にかつ一貫して露光されるように、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、光リソグラフィステップ）を含むパターニングプロセス（例えば、デバイス製造プロセス）の一部をモニタするために、基板又はその他のオブジェクトを検査して、アライメント、オーバーレイ（例えば、重なり合う層の構造間、又は同じ層内の、例えばダブルパターニングプロセスによってその層に別々に設けられた構造間についてのものであり得る）、線幅、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）、フォーカスオフセット、材料特性などの１つ以上の特性を測定又は決定することが望ましい。したがって、リソセルＬＣが配置される製造施設は、典型的にはリソセルで処理された基板Ｗ（図１）の一部又はすべて、又はリソセル内の他のオブジェクト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の一部である場合があり、例えば（アライメントセンサＡＳ（図１）などの）リソグラフィ装置ＬＡの一部である場合がある。
【0063】
[0080] 測定される１つ以上のパラメータは、例えば、アライメント、パターン形成された基板の内部又は上に形成された連続する層間のオーバーレイ、例えばパターン形成された基板の内部又は上に形成されたフィーチャのクリティカルディメンジョン（ＣＤ）（例えば、クリティカルライン幅）、光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、光リソグラフィステップのドーズ又はドーズ誤差、光リソグラフィステップの光学収差などを含むことがある。この測定は、基板上に設けられた専用のメトロロジターゲットに対して行われることが多い。この測定は、レジストの現像後でエッチングの前、エッチング後、堆積後、及び／又はそれ以外のときに行うことができる。
【0064】
[0081] パターニングプロセスで形成された構造の測定を行うための、走査電子顕微鏡、画像ベースの測定ツール及び／又は様々な専門ツールの使用を含む様々な技術が存在する。以上で考察したように、高速かつ非侵襲的な形態の専門メトロロジツールは、放射ビームを基板表面上のターゲットに向け、散乱した（回折／反射した）ビームの特性を測定するものである。基板で散乱した放射の１つ以上の特性を評価することによって、基板の１つ以上の特性を決定することができる。伝統的に、これは回折ベースのメトロロジと呼ばれることがある。この回折ベースのメトロロジの１つの適用例はアライメントの測定である。例えばアライメントは、回折スペクトルの各部分を比較する（例えば、周期格子の回折スペクトルにおける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。
【0065】
[0082] このように、デバイス製造プロセス（例えば、パターニングプロセスやリソグラフィプロセス）において、基板又は他のオブジェクトが、プロセス中又はプロセス後に様々なタイプの測定を受けることがある。測定は、特定の基板に欠陥があるかどうかを判定することがあり、プロセス及びプロセスで使用される装置の調整（例えば、基板上の２つの層を位置合わせすること、又はパターニングデバイスを基板に位置合わせすること）を確立することがあり、プロセス及び装置の性能を測定することがあり、又はその他の目的のためである場合がある。測定の例としては、光学イメージング（例えば、光学顕微鏡）、非イメージング光学測定（例えば、ＡＳＭＬのＹｉｅｌｄＳｔａｒメトロロジツール、ＡＳＭＬのＳＭＡＳＨメトロロジシステムなどの回折に基づく測定）、機械的測定（例えば、スタイラスを用いたプロファイリング、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ））、及び／又は非光学イメージング（例えば、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ））が挙げられる。ＳＭＡＳＨ（ＳＭａｒｔ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｅｎｓｏｒ Ｈｙｂｒｉｄ）システムは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，９６１，１１６号に記載されており、アライメントマーカの２つの重なり合う相対回転した像を生成し、像のフーリエ変換が干渉させられる瞳面内における強度を検出し、干渉された次数の強度変化として現れる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採用している。
【0066】
[0083] 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されることがある。誤差が検出される場合、後続の基板の露光に対して（特にバッチの１つ以上の他の基板を更に露光できるほどすぐにかつ迅速に検査を行うことができる場合）、及び／又は露光された基板の後続の露光に対して調整が行われることがある。また、既に露光された基板が、歩留まりを向上するように剥離及び再加工されるか、又は廃棄されることがあり、それによって、欠陥があると分かっている基板に対して更なる処理を行うことが回避される。基板の一部のターゲット部分にのみ欠陥がある場合には、仕様を満たすターゲット部分にのみ更なる露光が行われることがある。その他の製造プロセスの調整も考えられる。
【0067】
[0084] メトロロジシステムが、基板構造の１つ以上の特性、具体的には、異なる基板構造の１つ以上の特性がどのように変化するか、又は同じ基板構造の異なる層が層ごとにどのように変化するかを判定するのに使用されることがある。メトロロジシステムは、リソグラフィ装置ＬＡ又はリソセルＬＣに組み込まれることがあるか、又はスタンドアロンデバイスである場合がある。
【0068】
[0085] メトロロジを可能にするために、多くの場合、１つ以上のターゲットが基板上に特別に設けられる。ターゲットには、例えば、アライメントマーク及び／又は他のターゲットが含まれることがある。通常、ターゲットは特別に設計され、周期的な構造を含むことがある。例えば、基板上のターゲットは、１つ以上の１Ｄ周期構造（例えば、格子などの幾何学的フィーチャ）を含むことがあり、１つ以上の１Ｄ周期構造は、現像後に周期的な構造的フィーチャが実線のレジストラインで形成されるように印刷される。別の例として、ターゲットは、１つ以上の２Ｄ周期構造（例えば、格子）を含むことがあり、１つ以上の２Ｄ周期構造は、現像後に１つ以上の周期構造がレジスト内の実線のレジストピラー又はビアで形成されるように印刷される。バー、ピラー、又はビアは、代替的に基板（例えば、基板上の１つ以上の層）にエッチングされることがある。
【0069】
[0086] 図３は、アライメントを検出する及び／又は他のメトロロジ動作を実行するのに使用され得る例示的な検査システム１０を示している。検査システム１０は、放射を基板Ｗ（例えば、通常はアライメントマークを備え得る）に投影又は別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検出器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することがある。このデータから、一般化された例を図４に示す、１つ以上のプロセッサＰＵによって、又は他の動作によって、検出されたスペクトルを生じさせる構造又はプロファイルは再構築されることがある。これらが一般化された例であることに留意されたい。多くの場合、アライメントマークなどのターゲットの照明は、ターゲット及び／又はマークに直交して行われ、これらの図に示すような角度で行われることはない。
【0070】
[0087] 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つ以上の基板テーブル（図４には図示せず）が設けられることがある。１つ以上の基板テーブルは、図１の基板テーブルＷＴ（ＷＴａ又はＷＴｂ又は両方）と形態が同様又は同一である場合がある。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る場合もある。粗動及び微動ポジショナが、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ることがある。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適所に運ぶために、種々のセンサ及びアクチュエータが設けられる。典型的には、多くの測定が、基板Ｗの様々な場所にある構造のターゲット部分に対して行われることになる。基板サポートは、様々な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場所を得るために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（典型的にはＸ及びＹ方向であるが、恐らくＺ方向にも）実質的に静止した状態であるが基板が移動するときに、あたかも対物レンズが基板に対して異なる場所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（例えば、Ｘ及びＹ方向であるが、任意選択的にＺ及び／又は傾斜方向にも）移動している状態で、（例えば、Ｚ及び／又は傾斜方向に）それらのうちどちら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は重要ではない。
【0071】
[0088] 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印刷される１Ｄ格子である場合がある。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格子である場合がある。
【0072】
[0089] 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つ以上の層内）にエッチングされる、基板上に堆積される、堆積層で覆われる、及び／又は他の特性を有することがある。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、焦点変化、ドーズ変化など）に敏感であり、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つ以上に対する調整を決定するために使用される、及び／又は実際の調整を行うための基礎として使用されることがある。
【0073】
[0090] 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すことがある。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つ以上の半導体デバイス製造プロセスパラメータを決定し、決定した１つ以上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のに（例えば、１つ以上のプロセッサによって）使用されることがある。一部の実施形態では、これは、例えばステージ位置調整を含むことがある、或いはマスク設計、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、放射の強度、放射の入射角度、放射の波長、瞳サイズ及び／もしくは形状、レジスト材料、並びに／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むことがある。
【0074】
[0091] 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において有用である。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組み込ま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）の周期性によって決定される。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。例えば、露光フィールドのかなりの部分から露光フィールド全体に及ぶいずれの領域も、より正確なフィールド内アライメントフィッティングに有用な領域である。また、直線に沿って位置する任意のフィールドに存在する同じフィーチャは、ウェーハサイズの大部分又は全体にわたる連続スキャンで捕捉することができ、より正確なフィールド間アライメントフィッティングを提供する。
【0075】
[0092] 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のシステムにおける放射照明スポットＳの広がりの平面図を示している。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、ある実施形態では、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場合がある。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含まない。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ることがある。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ることがある。
【0076】
[0093] 図６は、メトロロジ信号を生成する方法６００を示している。一部の実施形態では、メトロロジ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。一部の実施形態では、方法６００の１つ以上の動作は、図３及び図４に示すシステム１０、（例えば、図１５に示し、後述するような）コンピュータシステムにおいてもしくはそれによって、及び／又は他のシステムにおいてもしくはそれによって実施されることがある。一部の実施形態では、方法６００は、パターン形成された基板内のフィーチャに放射を照射すること（動作６０２）、フィーチャから反射した放射を検出すること（動作６０４）、検出した放射に基づいてメトロロジ信号を生成すること（動作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、これは限定を意図するものではない。方法６００は、概して複数の様々なプロセスに適用されることがある。
【0077】
[0094] 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。一部の実施形態では、方法６００は、記載しない１つ以上の追加の動作によって、及び／又は考察する動作の１つ以上によらずに達成されることがある。例えば、一部の実施形態では、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追加の動作を含むことがある。また、方法６００の動作が図６に示され後述される順序は、限定を意図するものではない。
【0078】
[0095] 一部の実施形態では、方法６００の１つ以上の部分は、１つ以上の処理デバイス（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）において実施される及び／又はそれによって制御されることがある。１つ以上の処理デバイスは、電子記憶媒体に電子的に記憶された命令に応答して方法６００の動作の一部又はすべてを実行する１つ以上のデバイスを含むことがある。１つ以上の処理デバイスは、方法６００の動作の１つ以上を実行するように特別に設計されるように（例えば、図１５に関する以下の考察を参照）ハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアを通じて構成された１つ以上のデバイスを含むことがある。
【0079】
[0096] 動作６０２は、パターン形成された基板内のフィーチャに放射を照射することを含む。このフィーチャは、パターン形成された基板のターゲット部分（例えば、図３から図５に関連して以上で説明したもの）を含むが、専用のアライメントマーク（例えば、回折格子）とは異なる。このフィーチャは、専用のアライメント構造や、フィーチャの近くかつ照明スポット内にある他の構造とは異なる。このフィーチャは、回折信号を提供できるパターン形成された基板内の１つ以上の構造を含む。一部の実施形態では、このフィーチャは、広角回折信号を生成できるパターン設計レイアウト内の任意の構造である可能性がある。
【0080】
[0097] フィーチャは、例えば、半導体デバイス構造の基板の層に含まれることがある。一部の実施形態では、フィーチャは、１Ｄ又は２Ｄフィーチャなどの幾何学的フィーチャ、及び／又はその他の幾何学的フィーチャを含む。いくつかの非限定的な例として、フィーチャは、ライン、エッジ、一連の微細なピッチのライン及び／もしくはエッジ、並びに／又は他のフィーチャを含むことがある。一部の実施形態では、微細なピッチが、例えば１マイクロメートル未満のピッチ寸法を有する。一部の実施形態では、フィーチャ（例えば、ライン、エッジ、一連のものなど）は、測定対象領域（例えば、ダイの幅／長さなどの通常のターゲットよりも大きいが、ウェーハの全直径と同じ長さであり得る領域）に及ぶ長さを有する。
【0081】
[0098] 放射は、目標波長及び／もしくは波長範囲、目標強度、並びに／又は他の特性を有することがある。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／又は選択される、システムによって前のアライメント測定に基づいて決定される、及び／又はその他の方法で決定されることがある。一部の実施形態では、放射は光及び／又は他の放射を含む。一部の実施形態では、光は、可視光、赤外光、近赤外光、及び／又はその他の光を含む。一部の実施形態では、放射は、干渉法に適した任意の放射である場合がある。
【0082】
[0099] 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）によって生成されることがある。一部の実施形態では、放射は、放射源によってフィーチャ、フィーチャのサブ部分（例えば、全体よりも小さいもの）、複数のフィーチャ上に、及び／又は他の方法で基板上に向けられることがある。一部の実施形態では、放射は、放射源によって時変的にフィーチャ上に向けられることがある。例えば、放射は、フィーチャの異なる部分が異なる時間に照射されるように、フィーチャにわたってラスタ化されることがある。別の例として、放射の特性（例えば、波長、強度など）が変化する場合がある。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ることがある。データエンベロープは、フィーチャの個々のサブ部分の解析、フィーチャの一部分と別の部分及び／もしくは他のフィーチャとの比較、並びに／又は他の解析を促進することがある。
【0083】
[00100] 動作６０４は、フィーチャからの反射放射を検出することを含む。反射放射を検出することは、１つ以上の幾何学的フィーチャからの反射放射の１つ以上の位相及び／又は振幅（強度）シフトを検出することを含む。１つ以上の位相及び／又は振幅シフトは、フィーチャの１つ以上の寸法に対応する。例えば、フィーチャの一方の側からの反射放射の位相及び／又は振幅は、フィーチャのもう一方の側からの反射放射の位相及び／又は振幅に対して異なる。
【0084】
[00101] フィーチャからの反射放射の１つ以上の位相及び／又は振幅（強度）シフトを検出することは、フィーチャの様々な部分に対応する局所位相シフト（例えば、局所位相デルタ）及び／又は振幅変動を測定することを含む。例えば、フィーチャの特定のエリアからの反射放射は、特定の位相及び／又は振幅を有する正弦波形を含むことがある。フィーチャの異なるエリアからの反射放射も、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ことがある。検出した反射放射はまた、異なる回折次数の反射放射の位相及び／又は振幅差を測定することを含む。１つ以上の局所位相及び／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／又はその他の技法を用いて実行されることがある。干渉法及び／又はその他の動作が、異なる回折次数の反射放射の位相及び／又は振幅差を測定するのに使用されることがある。
【0085】
[00102] 照射すること（動作６０２）及び検出すること（動作６０４）は、スキャンすることを含む。スキャンは、既にパターン設計レイアウトの一部であるフィーチャに対して実行される（例えば、パターンの余分な部分として追加されるアライメントマークと比較して）、スキャンは、一連の個別のアライメントマークではなく、フィールド又はウェーハの広い領域にわたって連続的にサンプリングし、スキャンされたフィーチャは、処理及びパッケージング問題を引き起こすことなくデバイスダイの内部に架かるように構成されているため、及び／又はその他の理由により、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムより高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成されている。
【0086】
[00103] 上記のように、スキャンは連続的である。連続スキャンは、スキャン時間自体と同程度になり得る個々のスキャンに必要とされる準備ステップの必要性がなくなるという利点がある。連続スキャンは、フィーチャに沿って又はフィーチャを横切る放射ビームの実質的に中断のないラスタ化を含む。これにより、安定した一定速度で、基板（半導体ウェーハ）の比較的広い領域にわたる変形及び／又はその他の寸法特性の実質的に連続的なサンプリングが可能になる。これは、例えば、信号が検出器のカットオフ限界未満に維持されるように低速スキャン又はステアリングが必要とされる場合、及びほとんどの時間が光信号の捕捉とは対照的にウェーハステージの加速と減速に費やされる場合に、一連の個別のアライメントマークをスキャンすることと対照をなす。これにより、現在のプロセスは一般的な方法よりも高速になる。スキャンがより高速で実行されるのは、スキャンが一連の個別のアライメントマークではなく、既存のフィーチャに対して実行され、基板（半導体ウェーハ）の広い領域にわたる変形を連続的にサンプリングするためである。
【0087】
[00104] スキャンは、フィーチャを横切る放射ビーム軌道を有することがある。フィーチャを横切る放射ビーム軌道は、放射ビームがフィーチャを横切ってラスタ化されるときにたどる経路を含むことがある。例えば、放射ビームは、フィーチャに対して特定の経路をたどるように制御されることがある。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ることがある。放射ビーム軌道は、スキャンがフィーチャに対して垂直に、フィーチャの片側に沿って、放射のスポットサイズがライン及び／又はエッジフィーチャの片側を覆うように構成される、フィーチャの両側に沿って、放射のスポットサイズがフィーチャの両側を同時に覆うように構成される、及び／又は他の方法で実行されるように構成されることがある。
【0088】
[00105] 非限定的な例として、図７は、放射ビーム軌道７００がフィーチャ７０２に対して垂直である、スキャンの第１の可能なバージョンを示している。この例では、フィーチャ７０２は、基板又はウェーハ７０８上のフィールド７０６のダイ７０４（例えば、及び／又は対応するレチクル／マスク）を参照して示されたスクライブラインである。図７は、放射スポット７１０が軌道７００に沿ってスクライブライン（フィーチャ）７０２を横切る様子を示す。図７は垂直孤立ラインスキャンを示す。これは、例えば、スクライブラインを直接捕捉することができる。
【0089】
[00106] 第２の非限定的な例として、図８は、放射ビーム軌道８００がフィーチャ８０２の１つのエッジ８０１をたどるスキャンの第２の可能なバージョンを示している。この例でも、フィーチャ８０２は、基板又はウェーハ８０８上のフィールド８０６のダイ８０４（例えば、及び／又は対応するレチクル／マスク）を参照して示されたスクライブラインである。図８は、放射スポット８１０が軌道８００に沿ってスクライブライン（フィーチャ）８０２の１つのエッジを進む様子を示す。図８は、並列孤立ラインスキャンを示す。スポット８１０のスポットサイズは、スクライブラインの１つのエッジを捕捉することができ、任意の速度でスキャンすることができ、例えばウェーハ８０８全体にわたるより長いスケール変化の捕捉を可能にする。この例では、エッジ８０１により生成された回折パターンをそれ自体と干渉させること、及び／又はその他の動作によって、測定情報（例えば、フィーチャの寸法、フィーチャの位置、及び／又はその他のアライメント関連情報）が生成されることがある。
【0090】
[00107] 第３の非限定的な例として、図９は、放射ビーム軌道９００がフィーチャ９０２の両エッジ９０１、９０３をたどるスキャンの第３の可能なバージョンを示している。この例でも、フィーチャ９０２は、基板又はウェーハ９０８上のフィールド９０６のダイ９０４（例えば、及び／又は対応するレチクル／マスク）を参照して示されたスクライブラインである。図９は、放射スポット９１０が軌道９００に沿って進み、スクライブライン（フィーチャ）９０２の両エッジを囲む様子を示す。図９は、２つのスクライブライン間の並列孤立ラインスキャンを示す。スポット９１０のスポットサイズは、スクライブラインの両エッジを捕捉するのに十分な大きさであり、横方向のスキャンオフセット感度を高める。この例では、測定情報（例えば、フィーチャの寸法、フィーチャの位置、及び／又はその他のアライメント関連情報）は、一方のエッジ９０１により生成された回折パターンを他方のエッジ９０３により生成された回折パターンと干渉させること、及び／又はその他の動作によって生成されることがある。
【0091】
[00108] 一部の実施形態では、スキャンは、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行される。事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートは、フィーチャのサイズ及び／又は他の情報に基づいて決定される。一部の実施形態では、事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートは、フィーチャのサイズ及び／又は他の特性に基づいて調整可能である。逆に、一部の実施形態では、スキャンし得るフィーチャのサイズが、事前に定められたスキャン速度の所定のサンプリングレートに対する比に基づいて決定される。
【0092】
[00109] 例えば、スキャン速度と、サンプリングレートと、フィーチャサイズの関係は、図１０に示す式１０５０と同じ又は類似の式によって定義されることがある。式１０５０において、ｘｍｉｎは最小スキャン可能フィーチャサイズ、ｖはスキャン速度、ｆｓａｍｐｌｉｎｇはサンプリング周波数、ＤＦはアンチエイリアスフィルタ／検出周波数メトロロジシステムである。様々な単位の例（例えば、μｍ、ｍｍ／ｓ、ｋＨｚ）が式１０５０に示されているが、これは限定を意図するものではない。図１０に示すように、本システム及び方法を使用すると、メトロロジシステムの最小サンプリングレートを所与として、事前に定められたスキャン速度でフィーチャをスキャンすることによって、望むだけ小さなフィーチャを測定することができる。換言すれば、スキャン速度を変更することで、本システム及び方法を使用して、メトロロジ目的で設計レイアウトに追加された、より大きい特別に設計されたアライメントマークの代わりに、設計レイアウトの一部である比較的小さなフィーチャを測定することがある。
【0093】
[00110] 有利には、図７から図９で説明した技術の１つを、図１０に示す式１０５０と組み合わせて使用すると、専用のアライメントマークのための基板上の追加のスペースが必要なくなる。これらの技術は、制御ライン及び／又はデュアルユースのＣＭＰダムを印刷することに拡張することができる。スループットは、従来のメトロロジプロセスに比べて増大する可能性がある。これらの技術は、スポットサイズやセンサタイプに対して柔軟である。これらの技術は、スクライブラインが縮小している（例えば、図９に示すような二重エッジ干渉）場合でも使用される可能性がある、様々なスキャン長さ（例えば、複数の専用アライメントマーク）をプローブするのに使用される可能性がある、ノイズやフィッティング機能を改善するために２次元スキャン（例えば、スクライブライン方向に垂直）に使用される可能性がある、及び／又はその他の利点を有する。
【0094】
[00111] 図６に戻ると、動作６０６は、検出したフィーチャからの反射放射に基づいてメトロロジ信号を生成することを含む。メトロロジ信号は、フィーチャに関する測定情報を含む。例えば、メトロロジ信号は、アライメント測定情報を含むアライメント信号、オーバーレイ測定情報を含むオーバーレイ信号、及び／又は他のメトロロジ信号である場合がある。一部の実施形態では、動作６０６は、メトロロジ信号に基づいて、フィーチャのアライメント検査位置を決定することを含む。測定情報（例えば、フィーチャのアライメント検査位置）は、干渉法の原理及び／又はその他の原理を用いて決定されることがある。
【0095】
[00112] メトロロジ信号は、フィーチャから反射された放射を表す及び／又はそれに別用に対応する電子信号を含む。メトロロジ信号は、例えばフィーチャのアライメント値、及び／又は他の情報を示すことがある。メトロロジ信号を生成することは、反射された放射を検知し、検知した反射された放射を電子信号に変換することを含む。一部の実施形態では、メトロロジ信号を生成することは、フィーチャの異なるエリア及び／又は異なる幾何学的形状からの反射放射の異なる部分を検知すること、及び反射放射の異なる部分を組み合わせてメトロロジ信号を形成することを含む。この検知すること及び変換することは、図３及び図４に示した、検出器４、検出器１８、及び／もしくはプロセッサＰＵ、並びに／又は他のコンポーネントと同様及び／もしくは同じコンポーネントによって実行されることがある。
【0096】
[00113] 一部の実施形態では、メトロロジ信号を生成することは、フィーチャの寸法を直接測定することを含むことがある。例えば、フィーチャの直接寸法測定は、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ることがある。一部の実施形態では、直接寸法測定は、本明細書で説明する局所位相及び／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て、フィーチャのアライメントを決定することがある。例えば、スキャトロメータシステムからの出力寸法測定値は、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、プロセッサＰＵ及び／又は他のシステムコンポーネントは、スキャトロメータシステムからの出力寸法測定値に少なくとも部分的に基づいてメトロロジ信号を生成することがある。
【0097】
[00114] 一部の実施形態では、メトロロジ信号は、他の周囲構造から分離されたフィーチャのスキャンに基づいて較正される。一部の実施形態では、メトロロジ信号は、垂直又は並列ラインスキャンに基づいて較正される。較正されると、メトロロジ信号は、いくつかの異なる方法で構成される可能性がある。例えば、一部の実施形態では、メトロロジ信号は、並列フランクスキャンからの信号を含む。フランクスキャンからの信号は、スキャン方向から垂直に配向された回折を含む。並列フランクスキャンからの信号は、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との間の差を含む。一部の実施形態では、メトロロジ信号は、基板の２つの異なる領域からの２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含む。２つの並列フランクスキャンからの信号は、第１の領域からの第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域からの第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含む。所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む。較正とメトロロジ信号の可能な構成の一部については、図１１から図１４に関連して以下で更に説明する。図１１から図１４の一部として説明されているメトロロジ信号の寸法、速度、周波数、構成などは例にすぎず、限定を意図するものではないことに留意されたい。メトロロジ信号のその他の可能な寸法、速度、周波数、構成などが考えられる。
【0098】
[00115] 図１１は、メトロロジ信号較正の１つの可能な例を示している。図１１では、０．４μｍ幅のライン１１０２（例えば、本明細書で説明するフィーチャの１つの可能な例）に対する相殺的干渉垂直スキャン（例えば、垂直孤立ラインスキャン）のシミュレーションがビュー１１０１に示されている（例えば、スポット１１０４がライン１１０２を水平に横切る）。ビュー１１０３は、検出器における較正信号１１０６と、信号１１０６が位置１１０７（スポット１１０４がライン１１０２を横切るときのライン１１０２に対する）とともにどのように変化するかを示している。検出器に基づいて信号１１０６にフィルタが適用されることがあるが、（この例では）これは低速スキャン（例えば、１１ｍｍ／ｓ）であるため、フィルタは信号１１０６を修正しない。この例では、検出器のシミュレーションは２つのフィルタ、１つは１２０ｋＨｚのカットオフ周波数を有する２次ベッセルローパスフィルタで、もう１つはサンプリングレートの半分でカットオフするアンチエイリアス８次有限インパルス応答を含む、利用可能な２０～３２０ｋＨｚのサンプリングレートへの再サンプリングを使用する。このシミュレーションでは、３２０ｋＨｚのサンプリングが選択された。信号１１０６の中央部１１０９（例えば、信号１１０６の形状が放物線として現れるように信号１１０６が急速かつ一貫して変化している部分）は、後のスキャンの較正基準を形成することがある。
【0099】
[00116] 図１１のビュー１１０５は、ビュー１１０１及び１１０３に示されるシミュレーションに基づく、対のフランクスキャン（以下で説明する）の（所定の較正オフセット１１１１における）導出された較正曲線１１１０を示している。上記のように、信号１１０６の較正に有用な部分は、信号１１０６が急激かつ滑らかに変化している部分１１０９（例えば、この例では内部約＋／－１７０ｎｍ）である。曲線１１１０は、部分１１０９をサンプリングし、サンプリングした点をプロットすることによって導出される。（例えば、一連のサブアライメント解像度ライン（＜＜１．６ｎｍピッチ）は、同様に見えることがある。）このサンプリング及びプロットは、部分１１０９を効果的に広げることがある。この曲線は、あるバージョンのターゲットフィーチャの垂直スキャンに基づいているが、周囲から分離されたものである。部分１１０９は、位置オフセット及び干渉強度信号が線形で安定しているため有用である。並列フランクスキャンオフセットの範囲にわたって微分又は有限差分を取ることによって、曲線１１１０が得られる。これは、スポット中心からのアライメントフィーチャの位置オフセットと、測定された干渉強度レベルとの間の直接的な関係である。
【0100】
[00117] このようなライン（例えば、フィーチャ）を平行方向（例えば、所定のフィーチャに沿った又は平行な方向）にスキャンすることについては、このタイプのスキャンの基礎が、参照によりその全体が組み込まれる欧州特許ＥＰ２１３１２４３Ｂ１に記載されており、その中でこのタイプのスキャンは「フランクスキャン」と呼ばれていた。一部の実施形態では、このタイプのスキャンでは、１つの並列スキャンよりも２つの平列スキャンが有用である場合がある。第１の並列スキャンは、第１のスキャンパス（フィーチャに沿った）をたどることがあり、第２の並列スキャンは、第１のスキャンパスから特定の方向に特定の量だけオフセットされた第２のスキャンパスをたどる（例えば、同様に同じフィーチャに沿っている一方、第２のスキャンが同じフィーチャに沿って実行されるが、第１のスキャンと同じ場所にならないように、第１のスキャンパスに対してわずかにオフセットされている）ことがある。２つの並列スキャンからの２つの信号の差を取ることによって、キャプチャレンジが拡張され、内部信号の下降側又は上昇側のいずれか（例えば、上記の部分１１０９）における明確なスキャンを可能にし、相殺されることになる背景の存在下で更なる柔軟性を促進することがある。２つの並列スキャンは「対のフランクスキャン」を含む。これらのフランクスキャンと高いスキャン速度（例えば、スキャンが上記のように連続ライン及び／又は他のフィーチャをたどるために可能である）の利点は、通常のアライメントマークでは不可能な、検出器の帯域幅に信号周波数を一致させることを容易にすることである。通常のアライメントマークは、センサシステムが適切にデータを取得できるように、十分に小さい信号周波数（約６～２８ｋＨｚ）を可能にするために、約８～２２ｍｍ／ｓのスキャン速度でスキャンする必要がある。信号周波数が高くなると、センサの伝達関数の振幅の低下に悩まされ始める。ただし、名目上真っすぐなライン（及び／又は本明細書に記載の他のフィーチャ）は、フラット信号を生じさせ、より高速なスキャン速度でも信号を失わない。具体的な例として、露光時のウェーハ（基板）ステージのスキャン速度は、通常７００～９００ｍｍ／ｓであり、このタイプのスキャンではこの範囲が適切である。本明細書に記載のとおり、本システム及び方法は、周囲構造の有無にかかわらずフィーチャ（例えば、単独のライン及び／又は他のいくつかの近くのフィーチャを含むライン）のメトロロジを容易にする。
【0101】
[00118] 本システム及び方法を用いると、例えば、従来のアライメントマークをサンプリングして３次フィールド内モデルに適合させるためのメトロロジスループットと比較して、メトロロジスループットはほぼ中立である。２０個のタームに適合させるには、フィールド上で少なくとも４回の垂直スキャンと４回の水平スキャンが必要となる（スキャンごとに複数の、４個以上の解像度要素を使用）。設計レイアウトに応じて、同じフィールドをスキャンするか隣接するフィールドをスキャンするかによって、例えば、スキャン間の各移動は、ＤＵＶステージで約３０～８０ミリ秒かかることになる。各スキャンは約４０ミリ秒かかることになる。これは合計で約５００～９００ミリ秒となる。全フィールドの対のフランクスキャン（例えば、本明細書で説明するような）には、約１０００～１８００ミリ秒かかる。これを、フィールド上に分散された１０個のＢＦ（又はＣＢ）マークをスキャンした場合と比較すると、連続してスキャンする場合にスキャンに約５００ミリ秒かかる。可能なルーティングを伴う更なる最適化が存在する場合もある。
【0102】
[00119] パターン形成された基板内のフィーチャを測定する際の難しさは、検査に使用される放射のスポットサイズが、通常、他の制御されていない構造、例えば、他のアライメントマーク、オーバーレイターゲット、及び／又は他の製品フィーチャを覆うことである。これにより、測定された信号のノイズやその他の不要な部分が生成され、信号の所望の部分（例えば、信号の所望のメトロロジターゲットに対応する部分）が圧倒される可能性がある。本システム及び方法は、この困難及びその他の困難を克服する。
【0103】
[00120] 例えば、図１２は、歪んだ単一のライン１２０２構造を含む例示的なフィーチャに対するフランクスキャン１２００を示している。スキャン１２００では、放射スポット１２０４は、ライン１２０２に沿って又は実質的に平行に進む。この構造は、半導体製品の一部及び／又はパターン形成された基板（例えば、ウェーハ）の任意の他の部分である場合がある。プロット１２０３は、検出器におけるメトロロジ信号１２０６と、信号１２０６が位置１２０７（スポット１２０４がライン１２０２に沿って進むときのライン１２０２に対する）とともにどのように変化するかを示している。信号１２０６がクリーンかつ滑らかであり、パターン形成された基板のライン１２０２に又はその近くに乱雑な構造による変動が生じていないことに留意されたい。この例及び以下の例では、任意の固定検出器ゲインが想定されている。
【0104】
[00121] 図１３は、歪んだライン１３０２構造（例えば、図１１に示すライン１１０２構造及び図１２に示すライン１２０２構造と類似及び／又は同一の）に対するフランクスキャン１３００を示しているが、他の周囲パターンフィーチャ（「クラッタ」）１３０３、１３０５、１３０７、及び１３０９を含む。スキャン１３００では、放射スポット１３０４はライン１３０２に沿って又は実質的に平行に進む。図１３はまた、検出器におけるメトロロジ信号１３１２と、信号１３１２が（スポット１３０４がライン１３０２に沿って進むときのライン１３０２及びクラッタ１３０３～１３０９に対する）位置１３１４とともにどのように変化するかを示すプロット１３１０を示す。信号１３１２はノイズが多く、パターン形成された基板のライン１３０２に又はその近くにクラッタ１３０３～１３０９によって変動１３２０、１３２２、１３２４、及び１３２６が生じていることに留意されたい。このデータを十分に正確にフィッティングできれば、例えば絶対フィールド歪みを直接フィッティングする手段になる。この例では、信号１３１２は２０ｋＨｚでサンプリングされ、背景からの高周波ノイズを抑制することを試みるためにローパスアンチエイリアスフィルタで調整される。これはメトロロジ目的で信号１３１２をより適切に定義するのに役立つが、（この例では）それだけでは十分ではない。点線のライン１３２１は、信号のフィルタ処理されたバージョンを示している。ライン１３２１は、どのようにしてローパスフィルタリングがメイン信号の解像度を失うことなくクラッタの影響を抑制するのに役立つことができるかを示している。ローパスフィルタリングは、並列フランクスキャンやマルチフィールド又はマルチ基板相対方法などの他の動作と組み合わせられて精度の向上を達成することがある。
【0105】
[00122] 図３のプロット１３５０は、例えば、同じスキャン１３００の繰り返しからの信号１３５２を示しているが、ここでは、－２０ｎｍのｙオフセット（例えば、対の（並列）フランクスキャン）である。プロット１３５０は、信号１３５２の生のバージョン１３６０及びフィルタ処理されたバージョン１３６２を示している。プロット１３５０は、この小さなオフセットが、第１のスキャンと非常に類似した背景を見るが、メイン信号が大幅に異なるため、対の（並列）フランクスキャンを使用して、不要なノイズ及び／又は他の変動を除去できることを示している。この除去は、例えば、本明細書で説明されているように、１つの信号を別の信号から減算して信号間の差を決定することによって、及び／又は他の動作によって実行されることがある。１３１０と１３５０は、そのクラッタ信号の点で非常によく似ていることに留意されたい。図１３の広い視野では、根本的な信号差を確認することは困難であるが、図１４の１４０６（以下で説明）の差は、差を視覚化する実用的な方法である。
【0106】
[00123] 図１４は、上記の対の（並列）フランクスキャンの適用からのデータを示している。図１４は、較正信号１４０２を、クラッタのないスキャンからの信号１４０４、及び背景クラッタのあるスキャンからの信号１４０６と比較したプロット１４００を示している。プロット１４００は、ｘ軸にスキャンオフセット１４２０、ｙ軸に非スキャンオフセット１４２２を示している。信号１４０４は非常に正確である（例えば、信号１４０２のほぼ上に位置する）が、この例では、クラッタによって信号１４０６に平均７．５ｎｍのオフセットが生じている。これは通常、半導体製造プロセスにおけるフィールド内補正には大きすぎるが、オフセットは実際の周囲構造とフィールド全体の規則性（オフセットが増減させる可能性がある）によって異なる。追加のフィルタリング及び／又は最適化されたフィルタリングも効果があることがある。
【0107】
[00124] 一部の実施形態では、複数の並列フランクスキャンが使用されることがある。周囲構造（クラッタ）によってもたらされるノイズのほとんどは、図１３に示すように、対の（並列）フランクスキャンからの信号を使用して（例えば、対の１つの信号をもう１つの信号から減算することによって）相殺することがある（例えば、除去されることがある）。しかしながら、任意の周囲構造では、対の（並列）フランクスキャンからのメトロロジ信号が、一般的な用途には依然としてノイズが多すぎる場合がある。
【0108】
[00125] 図１４のプロット１４５０は、同じ周囲構造（クラッタ）を有するが、フィールド内ワーピング関数が異なる２つの対の（並列）フランクスキャン信号１４５２の較正信号１４５４に対する測定非スキャンオフセットの差異を示している。プロット１４５０は、ｘ軸にスキャンオフセット１４６０を、ｙ軸に測定非スキャンオフセット１４６２の差を示している。対のフランクスキャンを使用し、（例えば、上記のように）垂直孤立ラインスキャンの中央領域から較正信号を適用すると、較正信号１４５４と比較した（例えば、異なるウェーハ又はウェーハの領域からの）２つの歪んだライン間の回復されたオフセット（例えば、２つの対の（並列）フランクスキャン信号１４５２の測定非スキャンオフセットの差）はナノメートル以下であり、半導体製造プロセスにおけるフィールド内ウェーハアライメントに十分な精度である。この方法により、異なるフィールド又は基板間の相対的な補正を必要とされる精度で実現することができる。具体的には、この妥当な解像度要素上の位置の平均誤差は１７ｐｍであり、これは最新の半導体製造プロセスのすべてに十分な相対精度である。更に、１ｍｍの解像度要素により、現在一般的に使用されている３次よりもはるかに高い最大２５～３２次のフィールド内モデルが可能になる。様々なワーピング関数は、現実的なウェーハ間ばらつきを有する一般的な設計レイアウトフィーチャ（例えば、以上で考察した例のようにわずかに歪んだライン）を記述する。
【0109】
[00126] 簡単にまとめると、一部の実施形態では、メトロロジ信号は、並列フランクスキャンからの信号を含む。フランクスキャンからの信号は、スキャン方向から垂直に配向された回折を含む。並列フランクスキャンからの信号は、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む。図１４に提示された情報を要約すると、一部の実施形態では、メトロロジ信号は、基板（例えば、ウェーハ）の２つの異なる領域、又は２つの基板などからの２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含む。２つの並列フランクスキャンからの信号は、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含む。所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む。対の（並列）フランクスキャンを使用し、（例えば、上記のように）較正信号を適用すると、較正信号１４５４と比較したフィーチャ（例えば、異なるウェーハ又はウェーハの領域からの２つの歪んだライン）間の２つの対の（並列）フランクスキャン信号（例えば、１４５２）の測定非スキャンオフセットの差は、ナノメートル以下であり、半導体製造プロセスにおけるフィールド内ウェーハアライメントに十分に正確である。
【0110】
[00127] 図６に戻ると、一部の実施形態では、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を含む。一部の実施形態では、動作６０６は、１つ以上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つ以上の半導体デバイス製造プロセスパラメータは、１つ以上の検出された位相及び／もしくは振幅変動、メトロロジ信号により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／もしくは他の同様のシステムにより決定された寸法、並びに／又は他の情報に基づいて決定されることがある。１つ以上のパラメータには、放射（アライメントを決定するのに使用される放射）のパラメータ、フィーチャ内のアライメント検査位置、半導体デバイス構造の層上のアライメント検査位置、フィーチャを横切る放射ビームの軌道、及び／又は他のパラメータが含まれることがある。一部の実施形態では、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設計、半導体デバイス設計、（レジストの露光などに使用する）放射の強度、（レジストの露光などに使用する）放射の入射角、（レジストの露光などに使用する）放射の波長、瞳孔のサイズ及び／又は形状、レジスト材料、並びに／又はその他のパラメータを含むように広く解釈される可能性がある。
【0111】
[00128] アライメントを決定するのに使用される放射のパラメータには、例えば、波長、強度、入射角、及び／又は放射のパラメータが含まれることがある。これらのパラメータは、特定の形状を有するフィーチャをより適切に測定するため、反射放射の強度を高めるため、反射放射のフィーチャの１つのエリアから次のエリアへの位相及び／もしくは振幅シフト（存在する場合）を増大及び／もしくは増強（例えば、最大化）するため、並びに／又は他の目的のために調整されることがある。これは、より微妙な逸脱の検出を可能に及び／もしくは増強すること、位相及び／もしくは振幅シフトの検出を容易にすること、並びに／又は他の利点をもたらすことがある。
【0112】
[00129] 一部の実施形態では、動作６０６には、１つ以上の決定した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、決定し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／又は他の動作が含まれる。例えば、決定したアライメントがプロセス公差の範囲内にない場合、１つ以上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つ以上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、プロセスは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ことがある）。１つ以上の新しい又は調整された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ることがある。新しい又は調整されたプロセスパラメータは、製造プロセスに再度許容できるデバイスを製造させるように構成されることがある。例えば、新しい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ることがある。新しい又は調整されたプロセスパラメータは、所定のプロセスの既存のパラメータと比較されることがある。差がある場合、その差は、例えば、デバイスを製造するのに使用される装置の調整を決定するのに使用されることがある（例えば、動作６０６の一部として決定されたパラメータ「ｘ」の新しい又は調整されたバージョン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）。一部の実施形態では、動作６０６は、（例えば、決定し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むことがある。装置を電子的に調整することは、例えば、装置の変更をもたらす電子信号、及び／又は他の通信を装置に送信することを含むことがある。電子的調整は、例えば装置の設定を変更すること、及び／又は他の調整を含むことがある。
【0113】
[00130] 図１５は、本明細書で説明する動作の１つ以上に使用し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、情報を通信するためのバスＢＳ又は他の通信機構と、バスＢＳと結合された情報を処理するためのプロセッサＰＲＯ（又は複数のプロセッサ）とを備える。コンピュータシステムＣＳはまた、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、バスＢＳに結合されたプロセッサＰＲＯにより実行される情報及び命令を記憶するためのメインメモリＭＭを備える。メインメモリＭＭはまた、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記憶するのに使用されることがある。コンピュータシステムＣＳは更に、バスＢＳに結合されたプロセッサＰＲＯのための静的情報及び命令を記憶するための読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）ＲＯＭ又は他の静的ストレージデバイスを備える。情報及び命令を記憶するための、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。
【0114】
[00131] 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を介して結合されることがある。英数字及び他のキーを含む、入力デバイスＩＤが、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、すなわち第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）ディスプレイがまた、入力デバイスとして使用されることがある。
【0115】
[00132] 一部の実施形態では、本明細書に記載の１つ以上の方法の部分は、プロセッサＰＲＯがメインメモリＭＭに含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行することに応答して、コンピュータシステムＣＳによって行われることがある。そのような命令は、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に読み込まれることがある。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、多重処理装置の１つ以上のプロセッサが使用されることもある。一部の実施形態では、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、配線回路が使用されることがある。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。
【0116】
[00133] 本明細書で使用される「コンピュータ可読媒体」又は「機械可読媒体」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。そのような媒体は、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ることがある。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。伝送媒体はまた、無線周波（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をとる可能性がある。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可能性がある。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可能性がある。
【0117】
[00134] １つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを、実行のためにプロセッサＰＲＯに運ぶことに、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ある場合がある。遠隔コンピュータは、命令をその動的メモリにロードし、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が、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検出器が、赤外線信号で搬送されたデータを受信し、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、命令の取り出し及び実行を行う。メインメモリＭＭにより受信された命令は、任意選択でプロセッサＰＲＯによる実行の前又は後に、ストレージデバイスＳＤに記憶されることがある。
【0118】
[00135] コンピュータシステムＣＳはまた、バスＢＳに結合された通信インターフェースＣＩを備えることがある。通信インターフェースＣＩは、ローカルネットワークＬＡＮに接続される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、対応する電話回線のタイプへの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る場合がある。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）カードである場合がある。ワイヤレスリンクが実装されることもある。そのような実装形態において、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、又は光信号の送受信を行う。
【0119】
[00136] ネットワークリンクＮＤＬは、典型的には１つ以上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行う。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を通したホストコンピュータＨＣへの接続を提供することがある。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可能性がある。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することがある。コンピュータシステムＣＳに対するデジタルデータの搬送を行う、様々なネットワークを通る信号並びにネットワークデータリンクＮＤＬ上の信号及び通信インターフェースＣＩを通る信号は、情報を輸送する搬送波の例示的な形態である。
【0120】
[00137] 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。インターネットの例では、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ことがある。そのようなダウンロードされた１つのアプリケーションは、例えば、本明細書に記載の方法のすべて又は一部を提供することがある。受信されるコードは、受信されたときにプロセッサＰＲＯによって実行される、及び／又は後の実行のためにストレージデバイスＳＤもしくは他の不揮発性ストレージに記憶されることがある。このようにコンピュータシステムＣＳは、搬送波の形でアプリケーションコードを取得することがある。
【0121】
[00138] 図１６は、本明細書に記載の技法と併せて使用し得る図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している。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ＰＳ１と関連して機能する）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と関連して機能する）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つ以上のダイを含む）に結像する投影システム（「レンズ」）ＰＳ（例えば、屈折、反射又は反射屈折光学システム）とを備える。
【0122】
[00139] 本明細書に示すように、装置は透過型である（すなわち、透過パターニングデバイスを有する）。しかしながら、一般に装置は、例えば反射型である（反射パターニングデバイスを有する）場合がある。装置は、従来のマスクと異なるタイプのパターニングデバイスを採用することがあり、例にはプログラマブルミラーアレイ又はＬＣＤマトリックスが含まれる。
【0123】
[00140] 放射源ＳＯ（例えば、水銀ランプ又はエキシマレーザ、ＬＰＰ（レーザ生成プラズマ）ＥＵＶ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などの調整手段を横断した後に、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／又は内径範囲（それぞれ一般にσ－ｏｕｔｅｒ及びσ－ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定するための調整手段を備えることがある。また、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などの種々の他のコンポーネントを備えることになる。このように、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その断面に有する。
【0124】
[00141] 図１６に関して、放射源ＳＯがリソグラフィ投影装置のハウジング内にあり得る（放射源ＳＯが、例えば水銀ランプ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（例えば、適切な誘導ミラーを用いて）装置に導かれることがあり、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レーザ発振に基づく）である場合によくあることに留意されたい。
【0125】
[00142] ビームＢはその後、パターニングデバイステーブルＭＴ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を横断した後、ビームＢはレンズを通過し、レンズはビームＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させる。第２の位置決め手段（及び干渉計測手段）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の位置決め手段は、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に、又はスキャン中に、ビームＢ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される可能性がある。一般に、オブジェクトテーブルＭＴ、ＷＴの移動は、明示されていないロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を用いて実現されることになる。しかしながら、（ステップアンドスキャンツールとは対照的な）ステッパの場合、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されることがあるか、又は固定されることがある。
【0126】
[00143] 図示されたツール（図１に示したツールと同様又は同じ）は、２つの異なるモードで使用される可能性がある。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、パターニングデバイスの像全体が、ターゲット部分Ｃ上に１回の動作（すなわち、単一「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は単一「フラッシュ」で露光されない。その代わりに、パターニングデバイステーブルＭＴは、速度ｖで所定の方向（いわゆる「スキャン方向」、例えばｙ方向）に移動可能であり、その結果、投影ビームＢにパターニングデバイスの像をスキャンさせ、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する。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、解像度に関して妥協する必要なく、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。
【0127】
[00144] 図１７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を備えた装置１０００をより詳細に示している。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及び構成される。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０は、放電生成プラズマ源によって形成されることがある。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ることがある。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。例えばＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気又は任意のその他の適切なガスもしくは蒸気の１０Ｐａの分圧が、放射の効率的生成に必要とされることがある。ある実施形態では、励起スズ（Ｓｎ）のプラズマが、ＥＵＶ放射を生成するために提供される。
【0128】
[00145] プラズマ２１０により放出された放射は、ソースチャンバ２１１から、ソースチャンバ２１１の開口部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トラップ２３０（汚染バリア又はフォイルトラップと呼ばれることもある）を介して、コレクタチャンバ２１２内へと受け渡される。汚染トラップ２３０はチャネル構造を備えることがある。汚染トラップ２３０はまた、ガスバリア、又はガスバリアとチャネル構造の組み合わせを備えることがある。本明細書に更に示される汚染トラップ２３０は、少なくともチャネル構造を備える。
【0129】
[00146] ソースチャンバ２１１は、いわゆる斜入射型コレクタであり得る放射コレクタＣＯを備えることがある。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で反射して、線「Ｏ」で示された光軸に沿った仮想光源点ＩＦに集束させることができる。仮想光源点ＩＦは、一般的に中間焦点と呼ばれ、ソースコレクタモジュールは、中間焦点ＩＦが、閉鎖構造２２０の開口部２２１に又はその近くに位置するように構成される。仮想光源点ＩＦは放射放出プラズマ２１０の像である。
【0130】
[00147] 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構成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を備え得る照明システムＩＬを横断する。支持構造ＭＴにより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、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により保持された基板Ｗ上に結像される。
【0131】
[00148] 一般に、図示されてい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内に存在する場合がある。格子スペクトルフィルタ２４０は、リソグラフィ装置のタイプに応じて任意選択的に存在する場合がある。更に、図に示されるミラーよりも多くのミラーが存在する場合があり、例えば、図１７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に存在する場合がある。
【0132】
[00149] 図１７に示すコレクタ光学系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を備えた入れ子型コレクタとして描かれている。斜入射型リフレクタ２５３、２５４及び２５５は、光軸Ｏに関して軸対称に配置され、このタイプのコレクタ光学系ＣＯは、ＤＰＰ源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ることがある。
【0133】
[00150] 代替的に、ソースコレクタモジュールＳＯは、図１８に示すようにＬＰＰ放射システムの一部である場合がある。レーザＬＡが、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付与するように構成され、電子温度が数十ｅＶの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放射は、プラズマから放出され、近法線入射コレクタ系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。
【0134】
[00151] 本システム及び方法の様々な実施形態が、次の番号付き条項のリストに開示されている。１．メトロロジ信号を生成するためのシステムであって、システムが、専用のアライメント構造とは異なるパターン形成された基板のフィーチャに放射を照射するように構成された放射源と、フィーチャからの反射放射を検出するように構成されたセンサと、検出したフィーチャからの反射放射に基づいて、フィーチャに関する測定情報を含むメトロロジ信号を生成するように構成された１つ以上のプロセッサとを備えたシステム。
２．フィーチャが、回折信号を供給できる１つ以上の構造をパターン形成された基板に含む、条項１のシステム。
３．フィーチャが、専用のアライメント構造、及びフィーチャの近くかつ照明スポット内にある他の構造とは異なる、条項１又は２のシステム。
４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが連続している、条項１から３のいずれか一項のシステム。
５．フィーチャが広角回折を生成できる構造であり、スキャンが、フィーチャに対して垂直に、放射のスポットサイズがフィーチャの片側を覆うように構成される場合に、フィーチャの片側に沿って、又は放射のスポットサイズがフィーチャの両側を同時に覆うように構成される場合に、フィーチャの両側に沿って実行される、条項１から４のいずれか一項のシステム。
６．フィーチャが、ライン、エッジ、又は一連の微細なピッチのライン及び／もしくはエッジを含み、フィーチャが、測定対象領域に及ぶ長さを有する、条項１から５のいずれか一項のシステム。
７．微細なピッチが１マイクロメートル未満のピッチ寸法を有する、条項１から６のいずれか一項のシステム。
８．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンがフィーチャに対して実行され、一連の個別のアライメントマークではなくフィールド又はウェーハの広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、またフィーチャが、処理及びパッケージング問題を引き起こすことなくデバイスダイの内部に架かるように構成されているため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムより高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項１から７のいずれか一項のシステム。
９．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンが専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された基板内のフィーチャに対して実行されるため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項１から８のいずれか一項のシステム。
１０．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が他の周囲構造から分離されたフィーチャのスキャンに基づいて較正される、条項１から９のいずれか一項のシステム。
１１．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が垂直又は並列ラインスキャンに基づいて較正される、条項１から１０のいずれか一項のシステム。
１２．メトロロジ信号が並列フランクスキャンからの信号を含み、フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含み、並列フランクスキャンからの信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む、条項１から１１のいずれか一項のシステム。
１３．メトロロジ信号が、２つの異なる領域の２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含み、２つの並列フランクスキャンからの信号が、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含み、所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号と、フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む、条項１から１２のいずれか一項のシステム。
１４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行され、事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて決定される、条項１から１３のいずれか一項のシステム。
１５．事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて調整可能である、条項１から１４のいずれか一項のシステム。
１６．スキャンし得るフィーチャのサイズが、事前に定められたスキャン速度の所定のサンプリングレートに対する比に基づいて決定される、条項１から１５のいずれか一項のシステム。
１７．フィーチャがライン及び／又はエッジを含み、専用のアライメント構造が回折格子を含み、ライン及び／又はエッジフィーチャが回折格子とは別の設計レイアウトの一部を構成する、条項１から１６のいずれか一項のシステム。
１８．メトロロジ信号が、アライメント信号又はオーバーレイ信号である、条項１から１７のいずれか一項のシステム。
１９．１つ以上のプロセッサが更に、メトロロジ信号に基づいて、フィーチャのアライメント検査位置を決定するように構成される、条項１から１８のいずれか一項のシステム。
２０．フィーチャが半導体デバイス構造内の基板の層に含まれており、１つ以上のプロセッサが更に、メトロロジ信号に基づいて半導体デバイス製造プロセスを調整するように構成される、条項１から１９のいずれか一項のシステム。
２１．メトロロジ信号を生成する方法であって、方法が、パターン形成された基板内の、専用のアライメント構造とは異なるフィーチャに放射を照射すること、フィーチャからの反射放射を検出すること、及び検出したフィーチャからの反射放射に基づいて、フィーチャに関する測定情報を含むメトロロジ信号を生成することを含む方法。
２２．フィーチャが、回折信号を供給できる１つ以上の構造をパターン形成された基板に含む、条項２１の方法。
２３．フィーチャが、専用のアライメント構造、及びフィーチャの近くかつ照明スポット内にある他の構造とは異なる、条項２１又は２２の方法。
２４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが連続している、条項２１から２３のいずれか一項の方法。
２５．フィーチャが広角回折を生成できる構造であり、スキャンが、フィーチャに対して垂直に、放射のスポットサイズがフィーチャの片側を覆うように構成される場合に、フィーチャの片側に沿って、又は放射のスポットサイズがフィーチャの両側を同時に覆うように構成される場合に、フィーチャの両側に沿って実行される、条項２１から２４のいずれか一項の方法。
２６．フィーチャが、ライン、エッジ、又は一連の微細なピッチのライン及び／もしくはエッジを含み、フィーチャが、測定対象領域に及ぶ長さを有する、条項２１から２５のいずれか一項の方法。
２７．微細なピッチが１マイクロメートル未満のピッチ寸法を有する、条項２１から２６のいずれか一項の方法。
２８．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンがフィーチャに対して実行され、一連の個別のアライメントマークではなくフィールド又はウェーハの広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、またフィーチャが、処理及びパッケージング問題を引き起こすことなくデバイスダイの内部に架かるように構成されているため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムより高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項２１から２７のいずれか一項の方法。
２９．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンが専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された基板内のフィーチャに対して実行されるため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項２１から２８のいずれか一項の方法。
３０．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が他の周囲構造から分離されたフィーチャのスキャンに基づいて較正される、条項２１から２９のいずれか一項の方法。
３１．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が垂直又は並列ラインスキャンに基づいて較正される、条項２１から３０のいずれか一項の方法。
３２．メトロロジ信号が並列フランクスキャンからの信号を含み、フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含み、並列フランクスキャンからの信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む、条項２１から３１のいずれか一項の方法。
３３．メトロロジ信号が、２つの異なる領域の２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含み、２つの並列フランクスキャンからの信号が、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含み、所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号と、フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む、条項２１から３２のいずれか一項の方法。
３４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行され、事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて決定される、条項２１から３３のいずれか一項の方法。
３５．事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて調整可能である、条項２１から３４のいずれか一項の方法。
３６．スキャンし得るフィーチャのサイズが、事前に定められたスキャン速度の所定のサンプリングレートに対する比に基づいて決定される、条項２１から３５のいずれか一項の方法。
３７．フィーチャがライン及び／又はエッジを含み、専用のアライメント構造が回折格子を含み、ライン及び／又はエッジフィーチャが回折格子とは別の設計レイアウトの一部を構成する、条項２１から３６のいずれか一項の方法。
３８．メトロロジ信号が、アライメント信号又はオーバーレイ信号である、条項２１から３７のいずれか一項の方法。
３９．メトロロジ信号に基づいて、フィーチャのアライメント検査位置を決定することを更に含む、条項２１から３８のいずれか一項の方法。
４０．フィーチャが半導体デバイス構造内の基板の層に含まれており、方法が更に、メトロロジ信号に基づいて半導体デバイス製造プロセスを調整することを含む、条項２１から３９のいずれか一項の方法。
４１．命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体であって、命令が、コンピュータによって実行されるときに、パターン形成された基板内の、専用のアライメント構造とは異なるフィーチャに放射を照射すること、フィーチャからの反射放射を検出すること、及び検出したフィーチャからの反射放射に基づいて、フィーチャに関する測定情報を含むメトロロジ信号を生成することを含む動作を引き起こす、非一時的コンピュータ可読媒体。
４２．フィーチャが、回折信号を供給できる１つ以上の構造をパターン形成された基板に含む、条項４１の媒体。
４３．フィーチャが、専用のアライメント構造、及びフィーチャの近くかつ照明スポット内にある他の構造とは異なる、条項４１又は４２の媒体。
４４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが連続している、条項４１から４３のいずれか一項の媒体。
４５．フィーチャが広角回折を生成できる構造であり、スキャンが、フィーチャに対して垂直に、放射のスポットサイズがフィーチャの片側を覆うように構成される場合に、フィーチャの片側に沿って、又は放射のスポットサイズがフィーチャの両側を同時に覆うように構成される場合に、フィーチャの両側に沿って実行される、条項４１から４４のいずれか一項の媒体。
４６．フィーチャが、ライン、エッジ、又は一連の微細なピッチのライン及び／もしくはエッジを含み、フィーチャが、測定対象領域に及ぶ長さを有する、条項４１から４５のいずれか一項の媒体。
４７．微細なピッチが１マイクロメートル未満のピッチ寸法を有する、条項４１から４６のいずれか一項の媒体。
４８．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンがフィーチャに対して実行され、一連の個別のアライメントマークではなくフィールド又はウェーハの広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、またフィーチャが、処理及びパッケージング問題を引き起こすことなくデバイスダイの内部に架かるように構成されているため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムより高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項４１から４７のいずれか一項の媒体。
４９．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンが専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された基板内のフィーチャに対して実行されるため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項４１から４８のいずれか一項の媒体。
５０．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が他の周囲構造から分離されたフィーチャのスキャンに基づいて較正される、条項４１から４９のいずれか一項の媒体。
５１．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が垂直又は並列ラインスキャンに基づいて較正される、条項４１から５０のいずれか一項の媒体。
５２．メトロロジ信号が並列フランクスキャンからの信号を含み、フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含み、並列フランクスキャンからの信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む、条項４１から５１のいずれか一項の媒体。
５３．メトロロジ信号が、２つの異なる領域の２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含み、２つの並列フランクスキャンからの信号が、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含み、所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号と、フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む、条項４１から５２のいずれか一項の媒体。
５４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行され、事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて決定される、条項４１から５３のいずれか一項の媒体。
５５．事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて調整可能である、条項４１から５４のいずれか一項の媒体。
５６．スキャンし得るフィーチャのサイズが、事前に定められたスキャン速度の所定のサンプリングレートに対する比に基づいて決定される、条項４１から５５のいずれか一項の媒体。
５７．フィーチャがライン及び／又はエッジを含み、専用のアライメント構造が回折格子を含み、ライン及び／又はエッジフィーチャが回折格子とは別の設計レイアウトの一部を構成する、条項４１から５６のいずれか一項の媒体。
５８．メトロロジ信号が、アライメント信号又はオーバーレイ信号である、条項４１から５７のいずれか一項の媒体。
５９．動作が更に、メトロロジ信号に基づいて、フィーチャのアライメント検査位置を決定することを含む、条項４１から５８のいずれか一項の媒体。
６０．フィーチャが半導体デバイス構造内の基板の層に含まれており、方法が更に、メトロロジ信号に基づいて半導体デバイス製造プロセスを調整することを含む、条項４１から５９のいずれか一項の媒体。
６１．半導体製造プロセスの一部として基板の層内のフィーチャのアライメントのためのアライメント信号を生成する方法であって、方法が、専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された半導体ウェーハ内の既存の構造に対して実行されるため、アライメント信号を生成する一般的な方法よりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成され、方法が、パターン形成された半導体ウェーハのライン及び／又はエッジフィーチャを連続的にスキャンすることを含み、ライン及び／又はエッジフィーチャが、パターン形成された半導体ウェーハに通常含まれる専用のアライメントマークとは異なり、スキャンが、ライン及び／又はエッジフィーチャに放射を連続的に照射すること、及びライン及び／又はエッジフィーチャからの反射放射を連続的に検出することを含み、スキャンが、ライン及び／又はエッジフィーチャに垂直に、ライン及び／又はエッジフィーチャの片側に沿って、又はライン及び／又はエッジフィーチャの両側に沿って実行され、検出したライン及び／又はエッジフィーチャからの反射放射に基づいて、半導体製造プロセスを調整するのに使用されるように構成されたアライメント信号を生成することを含む方法。
６２．アライメント信号が、周囲構造から分離されたフィーチャのスキャンに基づいて較正される、条項６１の方法。
６３．アライメント信号が並列フランクスキャンからの信号を含み、フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含み、並列フランクスキャンからの信号が、ライン及び／又はエッジフィーチャの第１のスキャンからの信号とライン及び／又はエッジフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む、条項６１又は６２の方法。
６４．アライメント信号が、２つの異なる領域の２つの対応するライン及び／又はエッジフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含み、２つの並列フランクスキャンからの信号が、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含み、所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、ライン及び／又はエッジフィーチャの第１のスキャンからの信号と、ライン及び／又はエッジフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む、条項６１から６３のいずれか一項の方法。
６５．スキャンが、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行され、事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、ライン及び／又はエッジフィーチャのサイズに基づいて決定される、条項６１から６４のいずれか一項の方法。
２．フィーチャが、回折信号を供給できる１つ以上の構造をパターン形成された基板に含む、条項１のシステム。
３．フィーチャが、専用のアライメント構造、及びフィーチャの近くかつ照明スポット内にある他の構造とは異なる、条項１又は２のシステム。
４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが連続している、条項１から３のいずれか一項のシステム。
５．フィーチャが広角回折を生成できる構造であり、スキャンが、フィーチャに対して垂直に、放射のスポットサイズがフィーチャの片側を覆うように構成される場合に、フィーチャの片側に沿って、又は放射のスポットサイズがフィーチャの両側を同時に覆うように構成される場合に、フィーチャの両側に沿って実行される、条項１から４のいずれか一項のシステム。
６．フィーチャが、ライン、エッジ、又は一連の微細なピッチのライン及び／もしくはエッジを含み、フィーチャが、測定対象領域に及ぶ長さを有する、条項１から５のいずれか一項のシステム。
７．微細なピッチが１マイクロメートル未満のピッチ寸法を有する、条項１から６のいずれか一項のシステム。
８．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンがフィーチャに対して実行され、一連の個別のアライメントマークではなくフィールド又はウェーハの広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、またフィーチャが、処理及びパッケージング問題を引き起こすことなくデバイスダイの内部に架かるように構成されているため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムより高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項１から７のいずれか一項のシステム。
９．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンが専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された基板内のフィーチャに対して実行されるため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項１から８のいずれか一項のシステム。
１０．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が他の周囲構造から分離されたフィーチャのスキャンに基づいて較正される、条項１から９のいずれか一項のシステム。
１１．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が垂直又は並列ラインスキャンに基づいて較正される、条項１から１０のいずれか一項のシステム。
１２．メトロロジ信号が並列フランクスキャンからの信号を含み、フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含み、並列フランクスキャンからの信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む、条項１から１１のいずれか一項のシステム。
１３．メトロロジ信号が、２つの異なる領域の２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含み、２つの並列フランクスキャンからの信号が、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含み、所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号と、フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む、条項１から１２のいずれか一項のシステム。
１４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行され、事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて決定される、条項１から１３のいずれか一項のシステム。
１５．事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて調整可能である、条項１から１４のいずれか一項のシステム。
１６．スキャンし得るフィーチャのサイズが、事前に定められたスキャン速度の所定のサンプリングレートに対する比に基づいて決定される、条項１から１５のいずれか一項のシステム。
１７．フィーチャがライン及び／又はエッジを含み、専用のアライメント構造が回折格子を含み、ライン及び／又はエッジフィーチャが回折格子とは別の設計レイアウトの一部を構成する、条項１から１６のいずれか一項のシステム。
１８．メトロロジ信号が、アライメント信号又はオーバーレイ信号である、条項１から１７のいずれか一項のシステム。
１９．１つ以上のプロセッサが更に、メトロロジ信号に基づいて、フィーチャのアライメント検査位置を決定するように構成される、条項１から１８のいずれか一項のシステム。
２０．フィーチャが半導体デバイス構造内の基板の層に含まれており、１つ以上のプロセッサが更に、メトロロジ信号に基づいて半導体デバイス製造プロセスを調整するように構成される、条項１から１９のいずれか一項のシステム。
２１．メトロロジ信号を生成する方法であって、方法が、パターン形成された基板内の、専用のアライメント構造とは異なるフィーチャに放射を照射すること、フィーチャからの反射放射を検出すること、及び検出したフィーチャからの反射放射に基づいて、フィーチャに関する測定情報を含むメトロロジ信号を生成することを含む方法。
２２．フィーチャが、回折信号を供給できる１つ以上の構造をパターン形成された基板に含む、条項２１の方法。
２３．フィーチャが、専用のアライメント構造、及びフィーチャの近くかつ照明スポット内にある他の構造とは異なる、条項２１又は２２の方法。
２４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが連続している、条項２１から２３のいずれか一項の方法。
２５．フィーチャが広角回折を生成できる構造であり、スキャンが、フィーチャに対して垂直に、放射のスポットサイズがフィーチャの片側を覆うように構成される場合に、フィーチャの片側に沿って、又は放射のスポットサイズがフィーチャの両側を同時に覆うように構成される場合に、フィーチャの両側に沿って実行される、条項２１から２４のいずれか一項の方法。
２６．フィーチャが、ライン、エッジ、又は一連の微細なピッチのライン及び／もしくはエッジを含み、フィーチャが、測定対象領域に及ぶ長さを有する、条項２１から２５のいずれか一項の方法。
２７．微細なピッチが１マイクロメートル未満のピッチ寸法を有する、条項２１から２６のいずれか一項の方法。
２８．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンがフィーチャに対して実行され、一連の個別のアライメントマークではなくフィールド又はウェーハの広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、またフィーチャが、処理及びパッケージング問題を引き起こすことなくデバイスダイの内部に架かるように構成されているため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムより高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項２１から２７のいずれか一項の方法。
２９．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンが専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された基板内のフィーチャに対して実行されるため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項２１から２８のいずれか一項の方法。
３０．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が他の周囲構造から分離されたフィーチャのスキャンに基づいて較正される、条項２１から２９のいずれか一項の方法。
３１．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が垂直又は並列ラインスキャンに基づいて較正される、条項２１から３０のいずれか一項の方法。
３２．メトロロジ信号が並列フランクスキャンからの信号を含み、フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含み、並列フランクスキャンからの信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む、条項２１から３１のいずれか一項の方法。
３３．メトロロジ信号が、２つの異なる領域の２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含み、２つの並列フランクスキャンからの信号が、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含み、所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号と、フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む、条項２１から３２のいずれか一項の方法。
３４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行され、事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて決定される、条項２１から３３のいずれか一項の方法。
３５．事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて調整可能である、条項２１から３４のいずれか一項の方法。
３６．スキャンし得るフィーチャのサイズが、事前に定められたスキャン速度の所定のサンプリングレートに対する比に基づいて決定される、条項２１から３５のいずれか一項の方法。
３７．フィーチャがライン及び／又はエッジを含み、専用のアライメント構造が回折格子を含み、ライン及び／又はエッジフィーチャが回折格子とは別の設計レイアウトの一部を構成する、条項２１から３６のいずれか一項の方法。
３８．メトロロジ信号が、アライメント信号又はオーバーレイ信号である、条項２１から３７のいずれか一項の方法。
３９．メトロロジ信号に基づいて、フィーチャのアライメント検査位置を決定することを更に含む、条項２１から３８のいずれか一項の方法。
４０．フィーチャが半導体デバイス構造内の基板の層に含まれており、方法が更に、メトロロジ信号に基づいて半導体デバイス製造プロセスを調整することを含む、条項２１から３９のいずれか一項の方法。
４１．命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体であって、命令が、コンピュータによって実行されるときに、パターン形成された基板内の、専用のアライメント構造とは異なるフィーチャに放射を照射すること、フィーチャからの反射放射を検出すること、及び検出したフィーチャからの反射放射に基づいて、フィーチャに関する測定情報を含むメトロロジ信号を生成することを含む動作を引き起こす、非一時的コンピュータ可読媒体。
４２．フィーチャが、回折信号を供給できる１つ以上の構造をパターン形成された基板に含む、条項４１の媒体。
４３．フィーチャが、専用のアライメント構造、及びフィーチャの近くかつ照明スポット内にある他の構造とは異なる、条項４１又は４２の媒体。
４４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが連続している、条項４１から４３のいずれか一項の媒体。
４５．フィーチャが広角回折を生成できる構造であり、スキャンが、フィーチャに対して垂直に、放射のスポットサイズがフィーチャの片側を覆うように構成される場合に、フィーチャの片側に沿って、又は放射のスポットサイズがフィーチャの両側を同時に覆うように構成される場合に、フィーチャの両側に沿って実行される、条項４１から４４のいずれか一項の媒体。
４６．フィーチャが、ライン、エッジ、又は一連の微細なピッチのライン及び／もしくはエッジを含み、フィーチャが、測定対象領域に及ぶ長さを有する、条項４１から４５のいずれか一項の媒体。
４７．微細なピッチが１マイクロメートル未満のピッチ寸法を有する、条項４１から４６のいずれか一項の媒体。
４８．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンがフィーチャに対して実行され、一連の個別のアライメントマークではなくフィールド又はウェーハの広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、またフィーチャが、処理及びパッケージング問題を引き起こすことなくデバイスダイの内部に架かるように構成されているため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムより高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項４１から４７のいずれか一項の媒体。
４９．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、スキャンが専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された基板内のフィーチャに対して実行されるため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、条項４１から４８のいずれか一項の媒体。
５０．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が他の周囲構造から分離されたフィーチャのスキャンに基づいて較正される、条項４１から４９のいずれか一項の媒体。
５１．照射及び検出がスキャンを含み、メトロロジ信号が垂直又は並列ラインスキャンに基づいて較正される、条項４１から５０のいずれか一項の媒体。
５２．メトロロジ信号が並列フランクスキャンからの信号を含み、フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含み、並列フランクスキャンからの信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号とフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む、条項４１から５１のいずれか一項の媒体。
５３．メトロロジ信号が、２つの異なる領域の２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含み、２つの並列フランクスキャンからの信号が、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含み、所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、フィーチャの第１のスキャンからの信号と、フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む、条項４１から５２のいずれか一項の媒体。
５４．照射及び検出がスキャンを含み、スキャンが、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行され、事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて決定される、条項４１から５３のいずれか一項の媒体。
５５．事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、フィーチャのサイズに基づいて調整可能である、条項４１から５４のいずれか一項の媒体。
５６．スキャンし得るフィーチャのサイズが、事前に定められたスキャン速度の所定のサンプリングレートに対する比に基づいて決定される、条項４１から５５のいずれか一項の媒体。
５７．フィーチャがライン及び／又はエッジを含み、専用のアライメント構造が回折格子を含み、ライン及び／又はエッジフィーチャが回折格子とは別の設計レイアウトの一部を構成する、条項４１から５６のいずれか一項の媒体。
５８．メトロロジ信号が、アライメント信号又はオーバーレイ信号である、条項４１から５７のいずれか一項の媒体。
５９．動作が更に、メトロロジ信号に基づいて、フィーチャのアライメント検査位置を決定することを含む、条項４１から５８のいずれか一項の媒体。
６０．フィーチャが半導体デバイス構造内の基板の層に含まれており、方法が更に、メトロロジ信号に基づいて半導体デバイス製造プロセスを調整することを含む、条項４１から５９のいずれか一項の媒体。
６１．半導体製造プロセスの一部として基板の層内のフィーチャのアライメントのためのアライメント信号を生成する方法であって、方法が、専用のアライメント構造の代わりに、パターン形成された半導体ウェーハ内の既存の構造に対して実行されるため、アライメント信号を生成する一般的な方法よりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成され、方法が、パターン形成された半導体ウェーハのライン及び／又はエッジフィーチャを連続的にスキャンすることを含み、ライン及び／又はエッジフィーチャが、パターン形成された半導体ウェーハに通常含まれる専用のアライメントマークとは異なり、スキャンが、ライン及び／又はエッジフィーチャに放射を連続的に照射すること、及びライン及び／又はエッジフィーチャからの反射放射を連続的に検出することを含み、スキャンが、ライン及び／又はエッジフィーチャに垂直に、ライン及び／又はエッジフィーチャの片側に沿って、又はライン及び／又はエッジフィーチャの両側に沿って実行され、検出したライン及び／又はエッジフィーチャからの反射放射に基づいて、半導体製造プロセスを調整するのに使用されるように構成されたアライメント信号を生成することを含む方法。
６２．アライメント信号が、周囲構造から分離されたフィーチャのスキャンに基づいて較正される、条項６１の方法。
６３．アライメント信号が並列フランクスキャンからの信号を含み、フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含み、並列フランクスキャンからの信号が、ライン及び／又はエッジフィーチャの第１のスキャンからの信号とライン及び／又はエッジフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む、条項６１又は６２の方法。
６４．アライメント信号が、２つの異なる領域の２つの対応するライン及び／又はエッジフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含み、２つの並列フランクスキャンからの信号が、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含み、所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、ライン及び／又はエッジフィーチャの第１のスキャンからの信号と、ライン及び／又はエッジフィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ、又は異なる基板間の同じダイを含む、条項６１から６３のいずれか一項の方法。
６５．スキャンが、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行され、事前に定められたスキャン速度及び／又は所定のサンプリングレートが、ライン及び／又はエッジフィーチャのサイズに基づいて決定される、条項６１から６４のいずれか一項の方法。
【0135】
[00152] 本明細書に開示される概念は、サブ波長フィーチャを結像するための任意の一般的な結像システムと関連付けられることがあり、特にますます短い波長を生成することが可能な新たな結像技術とともに有用である場合がある。既に使用されている新たな技術には、ＥＵＶ（極端紫外線）、ＡｒＦレーザを用いて１９３ｎｍ波長を、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。また、ＥＵＶリソグラフィは、２０～５ｎｍの範囲内の波長を、この範囲内の光子を生成するために、シンクロトロンを使用することによって、又は高エネルギー電子を材料（固体又はプラズマの何れか）に衝突させることによって生成することが可能である。
【0136】
[00153] 本明細書に開示される概念は、シリコンウェーハなどの基板上への結像に使用し得るが、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への結像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小組み合わせは別個の実施形態を構成することがある。
【0137】
[00154] 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】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【手続補正書】
【提出日】2024-08-20
【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】
メトロロジ信号を生成するためのシステムであって、前記システムが、専用のアライメント構造と異なる、パターン形成された基板のフィーチャに放射を照射するように構成された放射源と、
前記フィーチャからの反射放射を検出するように構成されたセンサと、
前記フィーチャに関する測定情報を含む前記メトロロジ信号を、検出した前記フィーチャからの反射放射に基づいて生成するように構成された１つ以上のプロセッサと
を備えたシステム。
【請求項2】
前記フィーチャが、回折信号を供給できる１つ以上の構造を前記パターン形成された基板に含む、請求項１のシステム。
【請求項3】
前記フィーチャが、前記専用のアライメント構造、及び前記フィーチャの近くかつ照明スポット内にある他の構造と異なる、請求項１又は２のシステム。
【請求項4】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記スキャンが連続している、請求項１又は２のシステム。
【請求項5】
前記フィーチャが広角回折を生成できる構造であり、前記スキャンが、前記フィーチャに対して垂直に、
前記放射のスポットサイズが、前記フィーチャの片側を覆うように構成される場合に、前記フィーチャの前記片側に沿って、又は
前記放射の前記スポットサイズが、前記フィーチャの両側を同時に覆うように構成される場合に、前記フィーチャの両側に沿って
実行される、請求項４のシステム。
【請求項6】
前記フィーチャが、ライン、エッジ、又は一連の微細なピッチのライン及び／もしくはエッジを含み、前記フィーチャが、測定対象領域に及ぶ長さを有する、請求項１又は２のシステム。
【請求項7】
微細なピッチが１マイクロメートル未満のピッチ寸法を有する、請求項６のシステム。
【請求項8】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記スキャンが、前記スキャンが前記フィーチャに対して実行され、一連の個別のアライメントマークではなくフィールド又はウェーハの広い領域にわたって変形を連続的にサンプリングするため、また前記フィーチャが、処理及びパッケージング問題を引き起こすことなくデバイスダイの内部に架かるように構成されているため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムより高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、請求項１又は２のシステム。
【請求項9】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記スキャンが、前記スキャンが前記専用のアライメント構造の代わりに前記パターン形成された基板の前記フィーチャに対して実行されるため、メトロロジ信号を生成するための一般的なシステムよりも高速で実行され、より多くの情報を生成するように構成される、請求項１又は２のシステム。
【請求項10】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記メトロロジ信号が他の周囲構造から分離された前記フィーチャのスキャンに基づいて較正される、請求項１又は２のシステム。
【請求項11】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記メトロロジ信号が垂直又は並列ラインスキャンに基づいて較正される、請求項１又は２のシステム。
【請求項12】
前記メトロロジ信号が並列フランクスキャンからの信号を含み、フランクスキャンからの信号が、スキャン方向から垂直に配向された回折を含み、前記並列フランクスキャンからの前記信号が、前記フィーチャの第１のスキャンからの信号と前記フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含む、請求項１又は２のシステム。
【請求項13】
前記メトロロジ信号が、２つの異なる領域の２つの対応するフィーチャに対する２つの並列フランクスキャンからの信号を含み、前記２つの並列フランクスキャンからの前記信号が、第１の領域の第１の並列フランクスキャンからの第１の信号と、第２の領域の第２の並列フランクスキャンからの第２の信号との差を含み、所定の並列フランクスキャンからの所定の信号が、前記フィーチャの第１のスキャンからの信号と、前記フィーチャの第２の並列スキャンからの信号との差を含み、異なる領域が、１つの基板上の異なるダイ又は異なる基板間の同じダイを含む、請求項１又は２のシステム。
【請求項14】
前記照射及び前記検出がスキャンを含み、前記スキャンが、所定のサンプリングレートに対して事前に定められたスキャン速度で実行され、前記事前に定められたスキャン速度及び／又は前記所定のサンプリングレートが、前記フィーチャのサイズに基づいて決定される、請求項１又は２のシステム。
【請求項15】
前記事前に定められたスキャン速度及び／又は前記所定のサンプリングレートが、前記フィーチャの前記サイズに基づいて調整可能である、請求項１４のシステム。
【請求項16】
スキャンし得るフィーチャのサイズが、前記事前に定められたスキャン速度の前記所定のサンプリングレートに対する比に基づいて決定される、請求項１４のシステム。
【請求項17】
前記フィーチャがライン及び／又はエッジを含み、前記専用のアライメント構造が回折格子を含み、前記ライン及び／又はエッジフィーチャが前記回折格子とは別の設計レイアウトの一部を構成する、請求項１又は２のシステム。
【請求項18】
前記メトロロジ信号が、アライメント信号又はオーバーレイ信号である、請求項１又は２のシステム。
【請求項19】
前記１つ以上のプロセッサが更に、前記メトロロジ信号に基づいて、前記フィーチャのアライメント検査位置を決定するように構成される、請求項１又は２のシステム。
【請求項20】
前記フィーチャが半導体デバイス構造内の前記基板の層に含まれており、前記１つ以上のプロセッサが更に、前記メトロロジ信号に基づいて半導体デバイス製造プロセスを調整するように構成される、請求項１又は２のシステム。
【国際調査報告】