JP6983944B2 - 画像ベースの測定のための方法および測定システム - Google Patents
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Description
本特許出願は、2014年10月14日に出願された「Method and Apparatus of Measuring Overlay」と題する米国仮特許出願第62/063,932号からの、米国特許法第119条の下での優先権を主張し、その主題の全体を本願に引用して援用する。
OVERLAY1=OVERLAY−d (1)
格子構造115は、格子構造111に関して、合計オーバーレイ距離OVERLAY2だけオフセットされる。この距離は、プログラムされたオーバーレイ距離dおよび測定されるべきオーバーレイ距離を含む。図1において描写されるように、プログラムされたオーバーレイは、オーバーレイターゲット100の方向と反対の、+X方向に延在する。したがって、格子構造115と格子構造111との間の実際のオーバーレイOVERLAY2は、式(2)を参照して記述される。
OVERLAY2=OVERLAY+d (2)
F1:S(M1)→S’(M1) (6)
同じ変換F1が、元の信号S(O)を、元の測定空間中のオーバーレイターゲットのうちの1つ以上から、同じ数学的領域S’(O)へとマッピングするために用いられる。変換F1は、式(7)において示されるように、計測ターゲットの元の測定を、主成分の組にマッピングする。
F1:S(O)→S’(O) (7)
Si *(O)=Si’(O)−aiSi’(M1)+εi (8)
結果として、S*(O)はオーバーレイについての情報を含み、一方で、底部格子の非対称性を含む下層の変動の効果が低減される。各方位角に対する結果的なオーバーレイ信号S*(O)を用いて、本明細書において既に記載したような差分信号を計算する。
F2:S(M2)→S’(M2) (9)
同じ変換F2が、元の信号S(O)を、元の測定空間中のオーバーレイターゲットのうちの1つ以上から、同じ数学的領域S’(O)へとマッピングするために用いられる。変換F2は、式(10)において示されるように、計測ターゲットの元の測定を、主成分の組にマッピングする。
F2:S(O)→S’(O) (10)
Si *(O)=Si’(O)−aiSi’(M2)+εi (11)
結果として、S*(O)はオーバーレイについての情報を含み、一方で、頂部格子の非対称性を含む下層の変動の効果が低減される。各方位角に対する結果的なオーバーレイ信号S*(O)を用いて、本明細書において既に記載したような差分信号を計算する。
Claims (18)
- 少なくとも1つの対象のパラメータの既知の値とともに試料の表面上の第1の複数の測定部位の第1の複数の画像を含む第1の量の画像データを受信することであって、前記測定部位の各々が前記測定部位の各々の中の同じ公称の場所において同じ公称の構造を含み、測定信号値が前記第1の複数の画像の各々の各画素と関連付けられ、前記第1の量の画像データが少なくとも1つの測定技法によって行われる測定から導出される、受信することと、
前記第1の量の画像データの一部に基づいて特徴抽出モデルを決定することとであって、前記特徴抽出モデルが、前記第1の量の画像データの前記一部の次元を削減する、決定することと、
前記第1の量の画像データの前記一部から抽出された特徴および前記少なくとも1つの対象のパラメータの前記既知の値に基づいて、画像ベースの測定モデルを訓練することと、
前記第1の複数の画像の各々と関連付けられた画素の下位の組を選択することであって、前記第1の量の画像データの前記一部が、前記第1の複数の画像の各々の前記選択された画素と関連付けられた測定信号値に基づく、選択することと、
を含み、
前記第1の複数の画像の各々と関連付けられた前記画素の前記下位の組の前記選択が、前記第1の複数の画像の各々の画素と関連付けられた前記測定信号値における分散を決定すること、および前記分散が所定の閾値を上回る場合に前記画素を選択することを含む、
方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記第1の複数の画像の各々を、各測定部位の共通の基準場所に位置合わせすることをさらに含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記第1の複数の画像の各々をフィルタリングすることをさらに含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記複数の画像の各画像が、デバイス区域内に配置されたデバイス構造を含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記複数の画像の各画像が、同じ処理条件によって形成された複数の異なる計測ターゲットを含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記少なくとも1つの対象のパラメータの前記既知の値の各々が、処理パラメータ値、構造パラメータ値、分散パラメータ値、およびレイアウトパラメータ値のいずれかである方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記特徴抽出モデルが、主成分分析(PCA)モデル、独立成分分析(ICA)モデル、カーネルPCAモデル、非線形PCAモデル、高速フーリエ変換(FFT)モデル、離散コサイン変換(DCT)モデル、およびウェーブレットモデルのいずれかである方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記画像ベースの測定モデルが、線形モデル、多項式モデル、ニューラルネットワークモデル、サポートベクトルマシンモデル、決定木モデル、およびランダムフォレストモデルのいずれかである方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記第1の量の画像データの画像が、複数の異なる計測技法によって取得される画像または画像の組み合わせを含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、
第2の複数の測定部位の第2の複数の画像を含む第2の量の画像データを受信することであって、測定信号値が前記第2の複数の画像の各々の各画素と関連付けられ、前記第2の量の画像データが同じ少なくとも1つの測定技法によって行われる測定から導出される、受信することと、
前記第2の量の画像データから画像特徴を抽出することと、
前記訓練された画像ベースの測定モデルへの前記抽出された特徴のフィッティングに基づいて、前記第2の複数の測定部位の各々と関連付けられた少なくとも1つの対象のパラメータの値を決定することと、
前記少なくとも1つの対象のパラメータの前記値をメモリに格納することと、をさらに含む方法。 - 試料にある量の照射光を供給するように構成された照射源と、
少なくとも1つの対象のパラメータの既知の値とともに試料の表面上の第1の複数の測定部位の第1の複数の画像を取り込むように構成された画像化検出器であって、前記測定部位の各々が、前記測定部位の各々の中の同じ公称の場所において同じ公称の構造を含み、測定信号値が前記第1の複数の画像の各々の各画素と関連付けられる、画像化検出器と、
前記第1の複数の画像を受信し、
前記第1の複数の画像の一部に基づいて特徴抽出モデルを決定し、前記特徴抽出モデルが前記第1の複数の画像の前記一部の次元を削減し、
前記第1の複数の画像の前記一部から抽出された特徴および前記少なくとも1つの対象のパラメータの前記既知の値に基づいて、画像ベースの測定モデルを訓練する
ように構成された演算システムと、
を含み、
前記第1の複数の画像の各々と関連付けられた前記画素の下位の組を選択することであって、前記第1の複数の画像の前記一部が、前記第1の複数の画像の各々の前記選択された画素と関連付けられた前記測定信号値に基づく、選択することをさらに含み、
前記第1の複数の画像の各々と関連付けられた前記画素の前記下位の組の前記選択が、前記第1の複数の画像の各々の画素と関連付けられた前記測定信号値における分散を決定すること、および前記分散が所定の閾値を上回る場合に前記画素を選択することを含む、
測定システム。 - 請求項11に記載の測定システムであって、前記第1の複数の画像の各画像が、デバイス区域内に配置されたデバイス構造を含む測定システム。
- 請求項11に記載の測定システムであって、前記第1の複数の画像の各画像が、同じ処理条件によって形成された複数の異なる計測ターゲットを含む測定システム。
- 請求項11に記載の測定システムであって、前記少なくとも1つの対象のパラメータの前記既知の値の各々が、処理パラメータ値、構造パラメータ値、分散パラメータ値、およびレイアウトパラメータ値のいずれかである測定システム。
- 請求項11に記載の測定システムであって、前記特徴抽出モデルが、主成分分析(PCA)モデル、独立成分分析(ICA)モデル、カーネルPCAモデル、非線形PCAモデル、高速フーリエ変換(FFT)モデル、離散コサイン変換(DCT)モデル、およびウェーブレットモデルのいずれかである測定システム。
- 請求項11に記載の測定システムであって、前記画像ベースの測定モデルが、線形モデル、多項式モデル、ニューラルネットワークモデル、サポートベクトルマシンモデル、決定木モデル、およびランダムフォレストモデルのいずれかである測定システム。
- 請求項11に記載の測定システムであって、前記第1の複数の画像が、複数の異なる計測技法によって取得される画像または画像の組み合わせを含む測定システム。
- 請求項11に記載の測定システムであって、前記画像化検出器が第2の複数の測定部位の第2の複数の画像を取り込むようにさらに構成され、測定信号値が前記第2の複数の画像の各々の各画素と関連付けられ、前記演算システムが、
前記第2の複数の画像から画像特徴を抽出し、
前記訓練された画像ベースの測定モデルへの前記抽出された特徴のフィッティングに基づいて、前記第2の複数の測定部位の各々と関連付けられた少なくとも1つの対象のパラメータの値を決定し、
前記少なくとも1つの対象のパラメータの前記値をメモリに格納するように、さらに構成される測定システム。
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