JP6510823B2 - オーバーレイ計測装置およびオーバーレイ計測方法 - Google Patents
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Description
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載のオーバーレイ計測装置であって、前記関数取得部が、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数を取得し、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数を取得する。
請求項10に記載の発明は、第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測方法であって、a)それぞれが、一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す複数の要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する工程と、b)前記複数の要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す複数の評価値を取得する工程と、c)前記複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する工程と、d)前記評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得する工程とを備え、前記c)工程において、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数が取得され、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数が取得される。
9 基板
61 第1パターン
62 第2パターン
63 要素対
512 要素対画像取得部
513 評価値取得部
514 関数取得部
515 ずれ量取得部
601 バーニアパターン画像
603 要素対画像
603a 反転画像
611 第1パターン要素
621 第2パターン要素
642,644,645 評価値関数
643 暫定関数
S21〜S26 ステップ
Claims (10)
- 第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測装置であって、
一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する要素対画像取得部と、
要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す評価値を取得する評価値取得部と、
複数の要素対に関して得られた複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する関数取得部と、
評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するずれ量取得部と、
を備え、
前記評価値取得部が、前記要素対画像を前記軸を中心として反転し、反転前の画像と反転後の画像との一致度を前記評価値として取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。 - 請求項1に記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記評価値取得部において、前記軸が、前記要素対の第1パターン要素および第2パターン要素のうち、前記配列方向に関して幅が大きい方を基準に定められていることを特徴とするオーバーレイ計測装置。 - 請求項2に記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記第1パターン要素および前記第2パターン要素のうち、前記軸を定める基準となるパターン要素が、前記軸を中心として対称であることを特徴とするオーバーレイ計測装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記関数取得部が、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、前記評価値関数を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記関数取得部が、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数を取得し、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。 - 第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測装置であって、
一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する要素対画像取得部と、
要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す評価値を取得する評価値取得部と、
複数の要素対に関して得られた複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する関数取得部と、
評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するずれ量取得部と、
を備え、
前記関数取得部が、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数を取得し、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。 - 請求項6に記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記関数取得部が、前記複数の暫定関数のうち、最も前記複数の評価値にフィッティングされたものに対応する位置を仮の一致位置として取得し、前記仮の一致位置およびその近傍の位置のうち、最も評価値が高い位置およびその近傍の位置を複数の選択位置として選択し、前記複数の選択位置に対応する複数の選択評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、前記評価値関数を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。 - 請求項7に記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記関数取得部が、前記評価値関数からの前記複数の選択評価値の偏差を求め、前記偏差に基づいて前記複数の選択評価値の一部を複数の更新選択評価値として選択し、前記複数の更新選択評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、更新された評価値関数を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。 - 第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測方法であって、
a)それぞれが、一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す複数の要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する工程と、
b)前記複数の要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す複数の評価値を取得する工程と、
c)前記複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する工程と、
d)前記評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得する工程と、
を備え、
前記b)工程において、前記要素対画像が前記軸を中心として反転され、反転前の画像と反転後の画像との一致度が前記評価値として取得されることを特徴とするオーバーレイ計測方法。 - 第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測方法であって、
a)それぞれが、一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す複数の要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する工程と、
b)前記複数の要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す複数の評価値を取得する工程と、
c)前記複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する工程と、
d)前記評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得する工程と、
を備え、
前記c)工程において、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数が取得され、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数が取得されることを特徴とするオーバーレイ計測方法。
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