JP2022521490A - 結合された光および電子ビーム技術を使用する位置ずれ測定 - Google Patents
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Abstract
Description
2019年2月15日に出願された、NOVEL APPROACH FOR ACCURATE OVL USING COMBINE OPTICAL AND BEAM TECHNOLOGYという名称の米国仮特許出願第62/806,226号を参照し、その開示が、本願に引用して援用され、その優先権が、本明細書で主張される。
Claims (44)
- 半導体デバイスウエハを製造するために有用な位置ずれ計測システムであって、
同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された半導体デバイスの2つの層の間の少なくとも1つのターゲットにおける位置ずれを測定するように構成された光位置ずれ計測ツールと、
前記バッチから選択された半導体デバイスの2つの層の間の前記少なくとも1つのターゲットにおいて位置ずれを測定するように構成された電子ビーム位置ずれ計測ツールと、
前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールの出力を結合して結合された位置ずれメトリックを提供するように機能する結合器と
を備えることを特徴とする、システム。 - 請求項1に記載のシステムであって、前記光位置ずれ計測ツールが、スキャトロメトリ計測ツールを備えることを特徴とする、システム。
- 請求項1に記載のシステムであって、前記光位置ずれ計測ツールが、イメージング計測ツールを備えることを特徴とする、システム。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載のシステムであって、前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールが、単一の半導体デバイスの2つの層の間の位置ずれをそれぞれ測定することを特徴とする、システム。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載のシステムであって、前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールが、前記バッチから両方とも選択された異なる半導体デバイスウエハの2つの層の間の位置ずれをそれぞれ測定することを特徴とする、システム。
- 半導体デバイスウエハを製造するための方法であって、
同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも1つの半導体デバイスウエハでリソグラフィプロセス内の少なくとも初期ステージを実行することと、
同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された、少なくとも1つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも1つの2つの層の間の少なくとも1つのターゲットにおける位置ずれを測定するために光位置ずれ計測ツールを使用すること、
同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された、前記少なくとも1つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも1つの2つの層の間の前記少なくとも1つのターゲットにおける位置ずれを測定するために電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用すること、および、
前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールの出力を結合して結合された位置ずれメトリックを提供すること
によって、同一であることを意図された前記半導体デバイスウエハのバッチから選択された、前記少なくとも1つの半導体デバイスウエハの前記少なくとも2つの層の位置ずれをその後に測定することと、
前記リソグラフィプロセスを調整して調整されたリソグラフィプロセスを提供するために前記結合された位置ずれメトリックを使用することと
を含むことを特徴とする、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、前記位置ずれを測定することが、前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して単一の半導体デバイスの2つの層の間の位置ずれを測定することを含むことを特徴とする、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記位置ずれを測定することが、前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、両方とも前記バッチから選択された異なる半導体デバイスウエハの2つの層の間の位置ずれを測定することを含むことを特徴とする、方法。
- 請求項6から8までのいずれか1項に記載の方法であって、前記調整されたリソグラフィプロセスが、前記リソグラフィプロセス内の前記初期ステージを含むことを特徴とする、方法。
- 請求項9に記載の方法であって、前記調整されたリソグラフィプロセスを使用するリソグラフィ再処理を実行することも含むことを特徴とする、方法。
- 請求項6から8までのいずれか1項に記載の方法であって、前記調整されたリソグラフィプロセスが、前記リソグラフィプロセス内の前記初期ステージとは異なる前記リソグラフィプロセス内のステージを含むことを特徴とする、方法。
- 請求項6から11までのいずれか1項に記載の方法であって、前記半導体デバイスのそれと同一であることを意図された構成を有する追加の半導体デバイスウエハ上で前記調整されたリソグラフィプロセスを使用するリソグラフィを実行することも含むことを特徴とする、方法。
- 請求項6から12までのいずれか1項に記載の方法であって、前記光位置ずれ計測ツールの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも1つを調整するために前記結合された位置ずれメトリックを使用することも含むことを特徴とする、方法。
- 請求項6から13までのいずれか1項に記載の方法であって、前記電子ビーム位置ずれ計測ツールの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも1つを調整するために前記結合された位置ずれメトリックを使用することも含むことを特徴とする、方法。
- 請求項6から14までのいずれか1項に記載の方法であって、前記光位置ずれ計測ツールがスキャトロメトリ計測ツールを備えることを特徴とする、方法。
- 請求項6から15までのいずれか1項に記載の方法であって、前記光位置ずれ計測ツールがイメージング計測ツールを備えることを特徴とする、方法。
- 請求項6から16までのいずれか1項に記載の半導体デバイスウエハを製造するための方法であって、前記少なくとも1つの半導体デバイスウエハでリソグラフィプロセス内の少なくとも初期ステージを実行することが、
同一であることを意図された半導体デバイスウエハのバッチから選択された少なくとも1つの半導体デバイスでリソグラフィプロセスを実行することと、
同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された少なくとも1つの半導体デバイスの少なくとも2つの層のリソグラフィ後の位置ずれをその後に測定することと、
同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された少なくとも1つの半導体デバイスでエッチングプロセスをその後に実行することと
を含むことを特徴とする、方法。 - 請求項17に記載の方法であって、前記位置ずれを測定することが、前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して単一の半導体デバイスの2つの層の間の位置ずれを測定することを含むことを特徴とする、方法。
- 請求項17に記載の方法であって、前記位置ずれを測定することが、前記光位置ずれ計測ツールおよび前記電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、両方とも前記バッチから選択された異なる半導体デバイスウエハの2つの層の間の位置ずれを測定することを含むことを特徴とする、方法。
- 請求項17から19までのいずれか1項に記載の方法であって、前記半導体デバイスのそれと同一であることを意図された構成を有する追加の半導体デバイスウエハで前記調整されたリソグラフィプロセスを使用するリソグラフィを実行することも含むことを特徴とする、方法。
- 請求項17から20までのいずれか1項に記載の方法であって、前記光位置ずれ計測ツールがスキャトロメトリ計測ツールを備えることを特徴とする、方法。
- 請求項17から20までのいずれか1項に記載の方法であって、前記光位置ずれ計測ツールがイメージング計測ツールを備えることを特徴とする、方法。
- 、
請求項17から22までのいずれか1項に記載の方法であって、前記リソグラフィ後の位置ずれを測定することの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも1つを調整するために前記結合された位置ずれメトリックを使用することも含むことを特徴とする、方法。 - 請求項17から23までのいずれか1項に記載の方法であって、前記光位置ずれ計測ツールの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも1つを調整するために前記結合された位置ずれメトリックを使用することも含むことを特徴とする、方法。
- 請求項17から24までのいずれか1項に記載の方法であって、前記電子ビーム位置ずれ計測ツールの測定パラメータおよび結果のうちの少なくとも1つを調整するために前記結合された位置ずれメトリックを使用することも含むことを特徴とする、方法。
- 請求項17から25までのいずれか1項に記載の方法であって、前記リソグラフィ後の位置ずれを測定することが、光位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された前記少なくとも1つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも1つの2つの層の間の少なくとも1つのターゲットにおける位置ずれを測定することを含むことを特徴とする、方法。
- 請求項17から25までのいずれか1項に記載の方法であって、前記リソグラフィ後の位置ずれを測定することが、電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された前記少なくとも1つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも1つの2つの層の間の少なくとも1つのターゲットにおける位置ずれを測定することを含むことを特徴とする、方法。
- 請求項17から25までのいずれか1項に記載の方法であって、前記リソグラフィ後の位置ずれを測定することが、
リソグラフィ後の光位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された前記少なくとも1つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも1つの2つの層の間の少なくとも1つのターゲットにおける位置ずれを測定することと、
リソグラフィ後の電子ビーム位置ずれ計測ツールを使用して、同一であることを意図された半導体デバイスウエハの前記バッチから選択された前記少なくとも1つの半導体デバイスウエハのうちの少なくとも1つの前記2つの層の間の前記少なくとも1つのターゲットにおける位置ずれを測定することと、
前記リソグラフィ後の光位置ずれ計測ツールおよび前記リソグラフィ後の電子ビーム位置ずれ計測ツールの出力を結合して結合された位置ずれメトリックを提供することと
を含むことを特徴とする、方法。 - 半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、
軸に沿った第1のピッチを有する半導体デバイスの第1の層上に形成された第1の周期的構造、および、
前記半導体デバイスの第2の層上に形成されたおよび前記軸に平行な軸に沿った第2のピッチを有する第2の周期的構造
を含むターゲットであり、
前記ターゲットが、光計測に特に適した少なくとも1つの第1の領域と、電子ビーム計測に特に適した、前記少なくとも第1の領域とは別の、少なくとも1つの第2の領域とを含むことを特徴とする、ターゲット。 - 請求項29に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、
前記少なくとも1つの第1の領域の少なくとも1つの部分内に、前記第1の周期的構造が存在し、前記第2の周期的構造が存在しないことを特徴とする、ターゲット。 - 請求項29または30に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、
前記少なくとも1つの第1の領域の少なくとも1つの第2の部分内に、前記第1の周期的構造が存在せず、前記第2の周期的構造が存在することを特徴とする、ターゲット。 - 請求項29から31までのいずれか1項に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記少なくとも1つの第2の領域内に前記第1の周期的構造と前記第2の周期的構造の両方が存在することを特徴とする、ターゲット。
- 請求項29から31までのいずれか1項に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記少なくとも1つの第2の領域内に第3の周期的構造および第4の周期的構造が存在することを特徴とする、ターゲット。
- 請求項29から31までのいずれか1項に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記少なくとも1つの第2の領域内に、前記第1のおよび第2の周期的構造のうちの1つが存在し、第3の周期的構造が存在することを特徴とする、ターゲット。
- 請求項32に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記少なくとも1つの第2の領域において前記第1の周期的構造および前記第2の周期的構造が部分的に重なり合っていることを特徴とする、ターゲット。
- 請求項33に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記少なくとも1つの第2の領域において前記第3の周期的構造および前記第4の周期的構造が部分的に重なり合っていることを特徴とする、ターゲット。
- 請求項34に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記少なくとも1つの第2の領域において前記第1のおよび第2の周期的構造のうちの1つと前記第3の周期的構造とが部分的に重なり合っていることを特徴とする、ターゲット。
- 請求項35に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記第1の周期的構造および前記第2の周期的構造の異なる部分が異なる規模で部分的に重なり合っていることを特徴とする、ターゲット。
- 請求項36に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記第3の周期的構造および前記第4の周期的構造の異なる部分が異なる規模で部分的に重なり合っていることを特徴とする、ターゲット。
- 請求項36に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記第1のおよび第2の周期的構造のうちの前記1つと前記第3の周期的構造との異なる部分が異なる規模で部分的に重なり合っていることを特徴とする、ターゲット。
- 請求項29から38までのいずれか1項に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記第1のおよび第2の周期的構造のうちの少なくとも1つが複数の周期的部分構造を含むことを特徴とする、ターゲット。
- 請求項33、34、36、37、39および40のいずれか1項に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記第3のおよび第4の周期的構造のうちの少なくとも1つが複数の周期的部分構造を含むことを特徴とする、ターゲット。
- 請求項32に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記少なくとも1つの第2の領域において前記第1の周期的構造および前記第2の周期的構造が重なり合っていないことを特徴とする、ターゲット。
- 請求項33に記載の半導体デバイスの製造中の位置ずれの測定において使用するためのターゲットであって、前記少なくとも1つの第2の領域において前記第3の周期的構造および前記第4の周期的構造が重なり合っていないことを特徴とする、ターゲット。
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