(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のマーカと第２のマーカの基板上での横オーバレイを測定する方法であって、
前記第１のマーカの横プロファイルに依存する前記第１のマーカの特性を前記基板上で測定するステップと、
前記第１のマーカの前記測定された特性から、前記第１のマーカの前記横プロファイルに関する情報を判定するステップと、
リソグラフィ装置を使用して、前記基板に対する前記第２のマーカのアライメントを含む前記第２のマーカを前記基板上に印刷するステップと、
前記判定された情報を使用して、前記第１のマーカに対する前記第２のマーカの前記基板上の横オーバレイを測定するステップと、を含み、
前記情報を判定するステップは、前記第１のマーカの処理モデルを使用し、前記第１のマーカの左右の相違を引き起こす基になる物理的処理プロセスを考慮に入れることを含む、方法。
【請求項２】
前記第１のマーカの前記特性を測定する前記ステップが、前記第１のマーカ上に第１の放射ビームを投影するステップと、前記リソグラフィ装置のアライメントセンサを使用して前記第１のマーカから第１の放射を検出するステップと、前記検出された第１の放射を使用して前記第１のマーカの前記特性を判定するステップと、を含み、
前記第２のマーカのアライメントステップが、前記アライメントセンサを使用して行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記横オーバレイを測定する前記ステップが、第２の放射ビームを前記第１のマーカ及び第２のマーカ上に投影するステップと、前記第１のマーカ及び第２のマーカと相互作用して第２の放射を検出するステップと、前記検出された第２の放射を使用して前記横オーバレイを判定するステップと、を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
オーバレイ誤差を補正するために、前記測定された横オーバレイを前記リソグラフィ装置にフードバックするステップをさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
第２のマーカを前記基板上に印刷するために第１のマーカを備える基板を処理するリソグラフィ装置であって、
前記第１のマーカの横プロファイルに依存する前記第１のマーカの特性を測定する測定装置であって、第１の放射ビームを前記第１のマーカ上に投影する第１の投影システムと、前記第１のマーカから第１の放射を検出する第１の検出器と、前記検出された第１の放射を使用して前記第１のマーカの前記特性を判定する第１のプロセッサと、を有する、測定装置と、
前記第１の検出器をアライメントセンサとして使用して、前記基板上の前記第２のマーカのアライメントを制御するアライメントシステムと、
前記第１のマーカの前記測定された特性から、前記第１のマーカの前記横プロファイルに関する情報を判定し、該情報を前記リソグラフィ装置から出力する第２のプロセッサと、を備え、
前記第２のプロセッサは、前記第１のマーカの処理モデルを使用し、前記第１のマーカの左右の相違を引き起こす基になる物理的処理プロセスを考慮に入れることによって前記情報を判定する、リソグラフィ装置。
【請求項６】
第１のマーカ及び第２のマーカの基板上の横オーバレイを測定する検査装置であって、
第２の放射ビームを前記第１及び第２のマーカ上に投影する第２の投影システムと、
前記第１及び第２のマーカと相互作用して第２の放射を検出する第２の検出器と、
前記検出された第２の放射を使用して横オーバレイを判定する第３のプロセッサと、
前記第１のマーカの横プロファイルに関する情報を請求項５に記載のリソグラフィ装置から受信する情報受信モジュールと、を備え、
前記検査装置が、前記受信された情報を使用して前記第１のマーカに対する前記第２のマーカの前記基板上の横オーバレイを測定する、検査装置。
【請求項７】
前記受信された情報に応答して前記第２の放射ビームの前記投影を構成するように動作可能である、請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
オーバレイ誤差を補正するために、前記測定された横オーバレイをリソグラフィ装置にフィードバックするフィードバックモジュールをさらに備える、請求項６または７に記載の検査装置。
【請求項９】
第１のマーカ及び第２のマーカの基板上での横オーバレイを処理する処理装置であって、
前記第１のマーカの横プロファイルに依存する前記第１のマーカの測定された特性を受信するマーカ特性受信モジュールと、
前記第１及び第２のマーカの横オーバレイ測定値を受信する測定値受信モジュールと、
前記第１のマーカの前記受信された測定済み特性から前記第１のマーカの前記横プロファイルに関する情報を判定し、前記受信されたオーバレイ測定値と前記判定された情報とを使用して前記第１のマーカに対する前記第２のマーカの前記基板上での横オーバレイを判定するプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記第１のマーカの処理モデルを使用し、前記第１のマーカの左右の相違を引き起こす基になる物理的処理プロセスを考慮に入れることによって前記情報を判定する、処理装置。
【請求項１０】
オーバレイ誤差を補正するために、前記判定された横オーバレイをリソグラフィ装置にフィードバックするフィードバックモジュールをさらに備える、
請求項９に記載の処理装置。
【請求項１１】
請求項５に記載のリソグラフィ装置と、請求項６に記載の検査装置と、を備える、リソグラフィ処理セル。
【請求項１２】
機械読み取り可能命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラムであって、
前記命令が、１つ又は複数のプログラム可能プロセッサに、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、例えばリソグラフィ技術によるデバイス製造において有用なオーバレイの測定に関する。より詳細には、本発明は基板上の第１のマーカの特性の測定、アライメントを含む基板上への第２のマーカの印刷、及び第１のマーカに対する第２のマーカの横オーバレイの測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが与えられる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィプロセスを監視するために、パターン付基板のパラメータ、例えば基板内又は基板上に形成された連続層間のオーバレイ誤差を測定する必要がある。走査型電子顕微鏡及び様々な専用ツールの使用を含め、リソグラフィプロセスで形成された微細構造を測定するための様々な技術がある。専用インスペクションツールの一形態が、放射ビームを基板の表面上のターゲットに誘導し、散乱又は反射したビームの特性を測定するスキャトロメータである。基板によって反射又は散乱する前とその後のビームの特性を比較することにより、基板の特性を決定することができる。これは、例えば既知の基板特性に関連した既知の測定値のライブラリに格納されたデータと反射ビームを比較することによって実行することができる。スキャトロメータは２つの主なタイプが知られている。分光スキャトロメータは広帯域放射ビームを基板上に誘導し、特定の狭い角度範囲に散乱し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。角度分解スキャトロメータは、単色放射ビームを使用し、散乱した放射の強度を角度の関数として測定する。
【０００４】
[0004]  デバイスは、一層ずつ積層され、オーバレイはこれらの層を互いの上面に正確に印刷するリソグラフィ装置の能力の判断基準である。連続する層又は同じ層上での複数の処理は前の層と正確に位置合わせされなければならず、そうでなければ構造体間の電気的接触が不良になり、結果としてのデバイスは仕様通りの性能を発揮しない。オーバレイはこのアライメント精度の判断基準である。良好なオーバレイによってデバイスの歩留まりが向上し、より小さい製造パターンを印刷することが可能になる。パターニングされた基板内又は基板上に形成された連続する層間のオーバレイ誤差は、（リソグラフィ装置の）露光装置の様々な部品によって制御される。放射を基板の適切な部分に位置合わせする役割を最も果たすのがリソグラフィ装置のアライメントシステムである。
【０００５】
[0005]  オーバレイは「画像ベース」（ボックスインボックス）技術、又は回折ベースオーバレイ（ＤＢＯ）測定法を使用して測定し得る。ＤＢＯは、「画像ベース」技術と比較してそのＴＭＵ（全体の測定不確実性）に優れているので使用される新たに出現した測定技術である。「画像ベース」の場合は、オーバレイは以前に形成された生成物層内のマーカのパターンに対するレジストマーカの位置を測定することで導出し得る。ＤＢＯの場合は、オーバレイは、例えば生成物層格子の上に堆積された上部レジスト格子などの重複する２つの周期的構造の回折強度の変化を検出することによって間接的に測定される。
【０００６】
[0006]  しかし、問題は処理効果によって生成物層内の格子が非対称になる場合があることである。この非対称性は、既知のＤＢＯ技術によって直接測定できず、極めて大きいことがある（ｎｍ）オーバレイ測定誤差が導入される。この誤差はＴＭＵ測定ではあらわにならないことに留意することは重要である。優れたＴＭＵ（１ｎｍより大幅に低い）を有するが、それでも格子の非対称性に大きなオーバレイ誤差が生じる。「画像ベース」の場合、生成物層パターンの非対称性もオーバレイ測定誤差を導入することがある。
【０００７】
[0007]  （底部の）生成物マーカでの非対称性の測定は、格子などの一次元の周期的構造に限定されない。非対称性の測定は、接触孔などの二次元の周期的な構造にも適用される。
【発明の概要】
【０００８】
[0008]  本発明のある実施形態によれば、第１のマーカと第２のマーカの基板上での横オーバレイを測定する方法であって、第１のマーカの横プロファイルに依存する第１のマーカの特性を基板上で測定するステップと、第１のマーカの上記測定された特性から、第１のマーカの横プロファイルに関する情報を判定するステップと、リソグラフィ装置を使用して、基板に対する第２のマーカのアライメントを含む第２のマーカを基板上に印刷するステップと、上記判定された情報を使用して、第１のマーカに対する第２のマーカの基板上の横オーバレイを測定するステップとを含む方法が提供される。
【０００９】
[0009]  本発明の別の実施形態によれば、第２のマーカを基板上に印刷するために第１のマーカを備える基板を処理するリソグラフィ装置であって、第１のマーカの横プロファイルに依存する第１のマーカの特性を測定するように構成された測定装置であって、第１の放射ビームを第１のマーカ上に投影するように構成された第１の投影システムと、第１のマーカから第１の放射を検出するように構成された第１の検出器と、上記検出された第１の放射を使用して第１のマーカの特性を判定するように構成された第１のプロセッサとを備える測定装置を備え、上記リソグラフィ装置が、第１の検出器をアライメントセンサとして使用して、基板上の第２のマーカのアライメントを制御するように構成されたアライメントシステムと、第１のマーカの上記測定された特性から、第１のマーカの横プロファイルに関する情報を判定し、該情報を上記リソグラフィ装置から出力するように構成された第２のプロセッサとをさらに備えるリソグラフィ装置が提供される。
【００１０】
[0010]  本発明の別の実施形態によれば、第１のマーカ及び第２のマーカの基板上の横オーバレイを測定する検査装置であって、第２の放射ビームを第１及び第２のマーカ上に投影するように構成された第２の投影システムと、第１及び第２のマーカと相互作用して第２の放射を検出するように構成された第２の検出器と、上記検出された第２の放射を使用して横オーバレイを判定するように構成された第３のプロセッサと、第１のマーカの横プロファイルに関する情報を受信するように構成された情報受信モジュールとを備え、上記検査装置が、上記受信された情報を使用して第１のマーカに対する第２のマーカの基板上の横オーバレイを測定するように構成される検査装置が提供される。
【００１１】
[0011]  本発明の別の実施形態によれば、第１のマーカ及び第２のマーカの基板上での横オーバレイを処理する処理装置であって、第１のマーカの横プロファイルに依存する第１のマーカの測定された特性を受信するように構成されたマーカ特性受信モジュールと、第１及び第２のマーカの横オーバレイ測定値を受信するように構成された測定値受信モジュールと、第１のマーカの上記受信された測定済み特性から第１のマーカの横プロファイルに関する情報を判定し、上記受信されたオーバレイ測定値と上記判定された情報とを使用して第１のマーカに対する第２のマーカの基板上での横オーバレイを判定するように構成されたプロセッサとを備える処理装置が提供される。
【００１２】
[0012]  本発明の別の実施形態によれば、リソグラフィ処理セルであって、第２のマーカを基板上に印刷するために第１のマーカを備える基板を処理するリソグラフィ装置であって、第１の放射ビームを第１のマーカ上に投影するように構成された第１の投影システムと、第１のマーカから第１の放射を検出するように構成された第１の検出器と、上記検出された第１の放射を使用して第１のマーカの特性を判定するように構成された第１のプロセッサとを備え、第１のマーカの横プロファイルに依存する第１のマーカの特性を測定するように構成された測定装置を備えるリソグラフィ装置を備え、上記リソグラフィ装置が、第１の検出器をアライメントセンサとして使用して、基板上の第２のマーカのアライメントを制御するように構成されたアライメントシステムと、第１のマーカの上記測定された特性から、第１のマーカの横プロファイルに関する情報を判定し、該情報を上記リソグラフィ装置から出力するように構成された第２のプロセッサとをさらに備え、上記リソグラフィ処理セルが、第１のマーカ及び第２のマーカの基板上の横オーバレイを測定する検査装置であって、第２の放射ビームを第１及び第２のマーカ上に投影するように構成された第２の投影システムと、第１及び第２のマーカと相互作用して第２の放射を検出するように構成された第２の検出器と、上記検出された第２の放射を使用して横オーバレイを判定するように構成された第３のプロセッサと、リソグラフィ装置からの情報を受信するように構成された情報受信モジュールとを備える検査装置をさらに備え、上記検査装置が、上記受信された情報を使用して第１のマーカに対する第２のマーカの基板上の横オーバレイを測定するように構成されるリソグラフィ処理セルが提供される。
【００１３】
[0013]  本発明の別の実施形態によれば、機械読み取り可能命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム製品であって、上記命令が測定及び判定を制御し、特に、１つ又は複数のプログラム可能プロセッサをして、第１のマーカの横プロファイルに依存する第１のマーカの測定された特性を受信し、第１のマーカの上記受信された測定済み特性から第１のマーカの横プロファイルに関する情報を判定し、上記判定された情報を使用して第１のマーカに対する第２のマーカの基板上の横オーバレイを判定させるようにされたコンピュータプログラム製品が提供される。
【００１４】
[0014]  本発明の別の実施形態によれば、機械読み取り可能命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム製品であって、上記命令がリソグラフィ装置を制御し、特に、１つ又は複数のプログラム可能プロセッサをして、第１のマーカの横プロファイルに依存する第１のマーカの測定された特性を受信し、第１のマーカの上記受信された測定済み特性から第１のマーカの横プロファイルに関する情報を判定し、上記リソグラフィ装置からの情報を出力するようにされるコンピュータプログラム製品が提供される。
【００１５】
[0015]  本発明の別の実施形態によれば、機械読み取り可能命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム製品であって、上記命令が検査装置を制御し、特に、１つ又は複数のプログラム可能プロセッサをして、第１のマーカの横プロファイルに関する情報を受信し、上記受信された情報を使用して第１のマーカに対する第２のマーカの基板上の横オーバレイを測定するようにされるコンピュータプログラム製品が提供される。
【００１６】
[0016]  本発明の別の実施形態によれば、第１のマーカ及び第２のマーカの基板上の横オーバレイを処理する機械読み取り可能命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム製品であって、上記命令が、１つ又は複数のプロセッサをして、第１のマーカの横プロファイルに依存する第１のマーカの測定された特性を受信し、第１及び第２のマーカの横オーバレイ測定値を受信し、第１のマーカの上記受信された測定済み特性から第１のマーカの横プロファイルに関する情報を判定し、受信されたオーバレイ測定値及び上記判定された情報を使用して第１のマーカに対する第２のマーカの基板上の横オーバレイを判定するようにされるコンピュータプログラム製品が提供される。
【００１７】
[0017]  本発明のさらなる特徴及び利点、さらに本発明の様々な実施形態の構造及び動作を、添付の図面を参照しながら以下で詳細に説明する。本発明は本明細書で説明する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は、本明細書では例示的目的のためにのみ提示されている。本明細書に含まれる教示に基づいて、追加の実施形態が当業者には明白になる。
【００１８】
[0018]  本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付の図面は本発明を図示し、説明とともに、さらに本発明の原理を説明し、当業者が本発明を作成し、使用できるような働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】[0019]リソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0020]リソグラフィセル又はクラスタを示す図である。
【図３】[0021]第１のスキャトロメータを示す図である。
【図４】[0022]第２のスキャトロメータを示す図である。
【図５】[0023]本発明のある実施形態によるリソグラフィセルを示す図である。
【図６】[0024]本発明のある実施形態によるオーバレイ測定方法のフローチャートである。
【図７】[0025]異なる２つの処理プロセスに起因する同一の非対称プロファイルを有する生成物マーカ構造のプロファイルを示す図である。
【図８】[0026]オーバレイ格子の露光前で、現像後の積層マーカ構造のプロファイルを示す図である。
【図９】[0027]本発明の一実施形態による装置で使用されてもよいコンピュータアセンブリを示す図である。
【００２０】
[0028]  以下で述べる詳細な説明を図面との関連で理解することにより本発明の特徴及び利点がさらに明白になり、図面では全体を通して類似の参照文字が対応する要素を識別する。図面では、類似の参照番号が全体的に同一、機能的に類似、及び／又は構造的に類似の要素を示す。要素が最初に現れる図面を、対応する参照番号の最も左側の桁で示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
[0029]  本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ１つ又は複数の実施形態を開示する。開示される実施形態は本発明を例示するにすぎない。本発明の範囲は開示される実施形態に限定されない。本発明は、本明細書に添付される特許請求の範囲によって定義される。
【００２２】
[0030]  記載された実施形態、及び本明細書で「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などに言及した場合、それは記載された実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含むことができるが、それぞれの実施形態が必ずしも特定の特徴、構造、又は特性を含まないことがあることを示す。さらに、このようなフレーズは、必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。さらに、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造、又は特性について記載している場合、明示的に記載されているか、記載されていないかにかかわらず、このような特徴、構造、又は特性を他の実施形態との関連で実行することが当業者の知識にあることが理解される。
【００２３】
[0031]  本発明の実施形態はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はその任意の組合せで実施することができる。本発明の実施形態は、１つ又は複数のプロセッサで読み取り、実行することができる機械読み取り式媒体に記憶した命令として実施することもできる。機械読み取り式媒体は、機械（例えば、計算デバイス）で読み取り可能な形態で情報を記憶するか、伝送する任意の機構を含むことができる。例えば、機械読み取り式媒体は読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音響又は他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）、及びその他を含むことができる。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を、本明細書では特定の行為を実行するものとして記述することができる。しかし、このような記述は便宜的なものにすぎず、このような行為は実際には計算デバイス、プロセッサ、コントローラ、又はファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行する他のデバイスの結果であることを認識されたい。
【００２４】
[0032]  しかし、このような実施形態についてさらに詳細に説明する前に、本発明の実施形態を実施できる例示的環境を提示することが有益である。
【００２５】
[0033]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示したものである。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又はＤＵＶ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築され、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に接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイを含む）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とを含む。
【００２６】
[0034]  照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００２７】
[0035]  支持構造は、パターニングデバイスを支持、すなわちその重量を支えている。支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法でパターニングデバイスを保持する。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。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などに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
【００２８】
[0036]  本明細書において使用する「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生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、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、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【００２９】
[0037]  パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、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において周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
【００３０】
[0038]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
【００３１】
[0039]  本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。
【００３２】
[0040]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００３３】
[0041]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
【００３４】
[0042]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源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、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。
【００３５】
[0043]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の外側及び／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。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００３６】
[0044]  放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持された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ニングされる。マスクＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＬを通過し、投影システムＰＬは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。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容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めできるように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、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などに放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めできる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの部分を形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）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形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用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク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を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして周知である）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００３７】
[0045]  図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブル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ＰＬの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したような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使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
【００３８】
[0046]  上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００３９】
[0047]  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も呼ばれることがあるリソグラフィセルＬＣの一部を形成し、それは基板上で露光前及び露光後プロセスを実行する装置も含む。従来、これらはレジスト層を堆積させるスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像する現像器ＤＥ、チルプレートＣＨ及びベークプレートＢＫを含む。基板ハンドラ、すなわちロボットＲＯは入力／出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２から基板を取り上げ、それを様々なプロセス装置間で移動させ、次にリソグラフィ装置のローディングベイ（loading bay）ＬＢに送出する。多くの場合まとめてトラックと呼ばれるこれらのデバイスは、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にあり、それ自体は監視制御システムＳＣＳによって制御され、それは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も制御する。したがってスループット及び処理の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。
【００４０】
[0048]  リソグラフィ装置によって露光される基板が正確かつ一貫して露光されるために、露光した基板を検査し、後続層間のオーバレイ誤差、ラインの太さ、クリティカルディメンション（ＣＤ）などのような特性を測定することが望ましい。誤差が検出された場合は、特に同じバッチの他の基板がまだ露光されないほど十分即座にかつ高速で検査を実行できる場合は、後続基板の露光を調整することができる。また、既に露光した基板を（歩留まりを改善するために）取り外して再加工するか、又は廃棄し、それにより欠陥があることが分かっている基板で露光を実行するのを回避することができる。基板の幾つかのターゲット部分のみに欠陥がある場合、良好であるそれらのターゲット部分のみでさらなる露光を実行することができる。
【００４１】
[0049]  基板の特性を、特に異なる基板又は同じ基板の異なる層の特性が層ごとにいかに変化するかを決定するために検査装置が使用される。検査装置をリソグラフィ装置ＬＡに組み込むことができる、又はリソセルＬＣは独立型デバイスとすることができる。最も迅速な測定を可能にするために、検査装置は露光直後に露光したレジスト層の特性を測定することが望ましい。しかし、レジストの潜像はコントラストが非常に低く、（放射に露光してあるレジストの部分と露光していない部分との間には屈折率の非常に小さい差しかない）全ての検査装置が、潜像を有用に測定するほど十分な感度を有しているわけではない。したがって、露光後ベークステップ（ＰＥＢ）の後に測定を実行することができ、これは通常は露光した基板で実行する最初のステップであり、レジストの露光部分と非露光部分との間のコントラストを増大させる。この段階で、レジストの像を半潜像と呼ぶことができる。現像したレジスト像で（その時点でレジストの露光部分又は非露光部分は除去されている）又はエッチングなどのパターン転写ステップの後で測定することも可能である。後者の見込みは、欠陥がある基板を再加工する見込みを制限するが、それでも有用な情報を提供することができる。
【００４２】
[0050]  図３は、本発明に使用できるスキャトロメータＳＭ１を示す。これは、放射を基板Ｗに投影する広帯域（白色光）放射プロジェクタ２を備える。反射した放射はスペクトロメータ検出器４へと渡され、これは鏡面反射した放射のスペクトル１０（波長の関数としての強度）を測定する。このデータから、検出されるスペクトルを生じる構造又はプロファイルを処理ユニットＰＵによって、例えばＲＣＷＡ（Rigorous Coupled Wave Analysis）及び非線形回帰によって、又は図３の下部に図示されたようなシミュレートしたスペクトルのライブラリとの比較によって再構築することができる。一般的に、再構築するために構造の全体的形状を知り、幾つかのパラメータは、構造を作成したプロセスの知識から仮定して、スキャトロメータのデータから決定するべき構造のパラメータはわずかしか残らない。このようなスキャトロメータは、垂直入射スキャトロメータ又は斜め入射スキャトロメータとして構成することができる。
【００４３】
[0051]  本発明と一緒に使用することができる他のスキャトロメータＳＭ２を図４に示す。このデバイスにおいては、放射源２が放出した放射は、干渉フィルタ１３及び偏光子１７を通してレンズシステム１２を使用して合焦させ、部分的反射面１６により反射し、好適には、少なくとも０．９及びより好適には少なくとも０．９５という高開口数（ＮＡ）を有する顕微鏡対物レンズ１５を介して基板Ｗ上に合焦させる。液浸スキャトロメータは、１を超える開口数を有するレンズすら有することができる。反射した放射は次に、散乱スペクトルを検出させるために部分反射面１６を通って検出器１８内に伝達される。検出器は、レンズシステム１５の焦点距離にある逆投影された瞳面１１に位置付けてもよいが、瞳面は、代わりに補助光学系（図示せず）で検出器に再結像してもよい。瞳面は、放射の半径方向位置が入射角度を画定し、角度位置が放射の方位角を画定する面である。検出器は、基板ターゲット３０の２次元角度散乱スペクトルを測定できるように、２次元検出器であることが好ましい。検出器１８は、例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサのアレイでよく、例えば１フレーム当たり４０ミリ秒の積分時間を使用することができる。
【００４４】
[0052]  例えば、入射放射の強度を測定するために、基準ビームを使用することが多い。そのために、放射ビームがビームスプリッタ１６に入射すると、その一部がビームスプリッタを通って基準ビームとして基準ミラー１４に向かって伝達される。次に、基準ビームは同じ検出器１８の異なる部分へと投影される。
【００４５】
[0053]  例えば４０５〜７９０ｎｍ又はさらに低く、２００〜３００ｎｍなどの範囲の対象となる波長を選択するために、一組の干渉フィルタ１３が使用可能である。干渉フィルタは、一組の様々なフィルタを備えるのではなく調整可能としてもよい。干渉フィルタではなく格子を使用することもできる。
【００４６】
[0054]  検出器１８は、１つの波長（又は狭い波長範囲）で散乱光の強度を複数の波長で別個に、又はある波長範囲にわたって積分された強度を測定してもよい。さらに、検出器は横方向磁気光及び横方向電気分極光の強度及び／又は横方向磁気光と横方向電気分極光の位相差を別個に測定してもよい。
【００４７】
[0055]  広帯域光源（すなわち光の周波数又は波長、したがって色の範囲が広い光源）を使用することが可能であり、これは大きいエタンデュを生じ、複数の波長を混合できるようにする。広帯域の複数の波長は、好ましくはそれぞれΔλの帯域幅及び少なくとも２Δλ（すなわち帯域幅の２倍）の間隔を有する。幾つかの放射「源」は、ファイバ束を使用して分割されている延在した放射源の様々な部分でもよい。この方法で、角度分解散乱スペクトルを複数の波長で平行して測定することができる。３次元スペクトル（波長と２つの異なる角度）を測定することができ、これは２次元スペクトルより多くの情報を含む。これによって、より多くの情報を測定することができ、それはメトロロジープロセスのロバスト性を高める。このことは、参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする、ＥＰ１，６２８，１６４Ａ号でさらに詳細に説明されている。
【００４８】
[0056]  基板Ｗ上のターゲット３０は、（ａ）現像後にバーがソリッドレジスト線で形成されるように印刷されたレジスト層格子、又は（ｂ）生成物層格子、又は（ｃ）生成物層格子上に重ねられ、又は交互配置されたレジスト格子を含むオーバレイターゲット構造内への複合格子積層であってもよい。バーは、基板内に交互にエッチングしてもよい。このパターンは、リソグラフィ投影装置、特に投影システムＰＬ内の色収差を感知することができ、照明の対称性及びこのような収差の存在は、印刷した格子内の変動にはっきりと現れる。したがって、印刷した格子のスキャトロメトリデータを使用して格子を再構築する。線の太さ及び形状などの格子のパラメータは、印刷ステップ及び／又は他のスキャトロメトリプロセスの知識から処理ユニットＰＵが行う再構築プロセスに入力してもよい。
【００４９】
[0057]  本発明は、横オーバレイ測定の実施形態に関する。一実施形態では、オーバレイの測定は第１のマーカと第２のマーカとを有する構造上で行われる。様々な波長での位置の変化などの第１のマーカの特性は、スキャトロメータによって測定される。特性は、第１のマーカの横プロファイルに依存する特性である。横プロファイルは非対称であるか、又は測定される特性に影響を及ぼす形状を有している。非対称情報など、第１のマーカの横プロファイルに関する情報が測定された特性から判定される。第２のマーカの印刷後、判定された情報を利用してオーバレイ測定が行われる。これには、第１のマーカの横プロファイルの影響に対して測定されたオーバレイを補正する効果がある。例えば、生成物格子の非対称性の影響に対してオーバレイ誤差が補正される。
【００５０】
[0058]  参照により本明細書に組み込むものとする米国公開特許出願第２００６／００６６８５５Ａ１号に記載されているＤＢＯ技術は、意図的なオーバレイシフト（又はバイアス）が未知のオーバレイ誤差に加えられた場合に複数の格子を使用することを含んでいる。
【００５１】
[0059]  図５を参照すると、露光又はリソグラフィ装置ＬＡ及びリソグラフィセルＬＣは、入力ウェーハ８１を様々なステップ８２〜８７を経て処理して一組の出力ウェーハ８８にする。トラック８２内に投入されたウェーハは、露光装置ＬＡに送られる前にスピンコーティングステップ８３を経て処理される。アライメントステップ８４で、位相格子アライメントセンサ８９が光ビームをウェーハ上の生成物層格子９０上に投影し、格子によって散乱される光を検出する。位相格子アライメントセンサは、基板上のパターンによって回折された回折次数間の位相差を測定することによって位置情報を導出するという点で特別な種類のスキャトロメータである。このことが、アライメントセンサと典型的なスキャトロメータとの相違点であるが、その理由は、典型的なスキャトロメータは一般に異なる回折次数間の位相差を考慮にいれずに回折次数の強度又は偏光状態のみを測定するからである。
【００５２】
[0060]  非対称プロセッサ９１は、散乱光の特性から生成物格子の非対称性を判定し、生成物格子の非対称性に関する情報をその後のオーバレイ測定に送る。ウェーハ８５は生成物パターンと共にオーバレイマーカで露光され、レジストが現像されて８６、オーバレイマーカが生成物格子の上面に積層されたウェーハ上に印刷される。
【００５３】
[0061]  非対称性に関する情報は、オーバレイ計算プロセッサ９２に送られる。オーバレイ計算プロセッサ９２は、生成物格子の非対称性に関する情報を受信する受信モジュール９３を有している。情報は、非対称性プロセッサ９１によって構築される生成物格子プロファイルのモデルを含んでいてもよい。あるいは、オーバレイ計算プロセッサ９２自体が生成物格子の非対称性に関する受信された情報を使用して生成物格子プロファイルのモデルを構築してもよい。いずれの場合でも、オーバレイ計算プロセッサ９２は、生成物格子プロファイルのモデルを使用し、又は組み込むことによって積層された生成物及びオーバレイ格子プロファイルのモデルを構築する。次に、積層されたモデルを使用してオーバレイのオフセットを判定し、ひいては非対称性情報を使用してオーバレイのオフセット測定に及ぼす非対称性の影響を最小限にする。
【００５４】
[0062]  測定ツール又は検査装置は、光ビームを積層された生成物、及びウェーハ上のレジスト格子上に投影するスキャトロメータ光学機械センサハードウエア９４を備える。これは散乱によって生成物及びオーバレイ格子と相互作用する光を検出する。
【００５５】
[0063]  一実施形態では、スキャトロメータセンサハードウエア９４は、オーバレイ計算プロセッサ９２から制御信号を受信するインターフェイス９５を有する。命令によってスキャトロメータセンサ９４にその測定上の設定を調整させる。このように、非対称性の情報が計算プロセッサによって使用され、オーバレイ測定に対する非対称性の影響が最小限になるように光ビームの波長及び／又は偏光が構成される。それに加えて又は代替的に、同じ目的でスキャトロメータ内の検出器を構成するために情報を使用してもよい。
【００５６】
[0064]  オーバレイ計算プロセッサ９２は、スキャトロメータセンサハードウエア９２内で検出された散乱光に特性からオーバレイを判定する。オーバレイオフセットデータがコントローラ９６に送られ、コントローラ９６は、例えば補正値をアライメントシステムに送ることによってオーバレイの誤差を補正するために、露光装置ＬＡのフィードバック受信モジュール９７に修正値をフィードバックする。
【００５７】
[0065]  したがって、ウェーハ上の生成物層格子９０は、レジストがステップ８５で露光される前にアライメントセンサ８９で測定される。また、これらの生成物層格子９０をウェーハのアライメントのために使用してもよい。
【００５８】
[0066]  ステップ８４でのアライメントセンサ８９による測定は、格子に非対称性があることを示す以下の測定の１つ以上を含んでもよい。
１．様々な波長での位置変化の測定（カラー間の位置シフト）
２．様々な次数での位置変化の測定（回折次数間の位置シフト）
３．様々な偏光での位置変化の測定（偏光間の位置シフト）
【００５９】
[0067]  このデータは例えば、１つの検出器と異なる４つの波長を有する自己参照型干渉計を使用し、ソフトウェアでアライメント信号を取り出す、参照により本明細書に組み入むものとする米国特許第６，９６１，１１６号に記載されているような例えばＳＭＡＳＨ（スマートアライメントセンサハイブリッド）センサ、又は７つの異なる回折次数の各々を専用の検出器へと誘導する、参照により全体を組み込むものとする米国特許第６，２９７，８７６号に記載されているようなＡｔｈｅｎａ（高次数アライメント強化を使用した高度先進技術）など任意のタイプのアライメントセンサで取得できる。
【００６０】
[0068]  測定された非対称データに加えて、センサはさらに、処理された格子内にあるタイプと数量の非対称性を特定可能にする別の情報、すなわち、
１．複数の入力偏光の場合を含む回折角度／次数の関数としての回折強度及び／又は偏光状態、
２．照明光の複数の偏光の場合を含む波長の関数としての回折強度及び／又は偏光状態を取得してもよい。
【００６１】
[0069]  測定されたこの情報は、生成物層格子の非対称性を特徴付けするために使用される。この特徴付けは、散乱計測法で使用される技術と同じ、又は同様の技術を用いた格子プロファイルの再構築であってもよい。上述のように、測定された生成物層格子の非対称性は、測定用ツール９１に送られ、そこで非対称の底部生成物層格子によって導入されるオーバレイ測定誤差を補正するために使用される。この補正を行うため、図７を参照して後述するように、処理された格子の位置を補正するために処理モデルも使用される。処理モデルの例にはＣＭＰ（化学機械研磨）プロセスによって導入されるディッシング及びエロージョンの大きさと形状を予測するモデル、又はエッチングプロセスによって導入されるエッチングプロファイルの形状を予測するモデルがある。これらの処理モデルは経験的なものでも理論に基づくものでもよい。
【００６２】
[0070]  オーバレイは、処理された格子のみを測定したアライメントセンサから得られた情報を使用して、処理された格子の上面のレジスト格子の複合格子積層からの散乱光からも得られる。これは、処理された格子によって導入される非対称性を適正に考慮に入れることができるので、オーバレイのよりしっかりした測定をもたらす。
【００６３】
[0071]  ウェーハを位置合わせするために、ウェーハはアライメントセンサによって測定される必要があり、したがってアライメントセンサによって測定される場合は、追加の測定時間を費やすことなくこの生成物層格子の非対称性の測定を達成可能である。
【００６４】
[0072]  オーバレイ計算プロセッサ９２を、スキャトロメータ９４と共に測定ツールに組み込んでもよい。本発明の代替実施形態は、非対称プロセッサ９１を組み込んだリソグラフィ装置である。別の実施形態は、例えばリソグラフィ装置から生成物マーカの測定値を受信するモジュール９８、及び例えばスキャトロメータから第１及び第２のマーカのオーバレイ測定値を受信するモジュール９９、及び非対称プロセッサ９１及びオーバレイ計算プロセッサ９２の機能を果たすプロセッサを有する従来のリソグラフィ装置及び測定ツールと共に使用されるオーバレイプロセッサである。
【００６５】
[0073]  図６は、本発明のある実施形態によるオーバレイオフセットの測定方法のフローチャート２０を示す。この方法は、生成物マーカ格子を備え、レジストがコーティングされたウェーハから開始される以下のステップ、すなわち生成物マーカ上に放射ビームを投影し、生成物マーカからの放射を検出し、検出された放射を利用して生成物マーカの特性を判定することによって、基板上の１つ又は複数の生成物マーカ格子の特性を測定するステップ２１と、生成物マーカから測定された特性から、生成物マーカ格子の非対称性などの生成物マーカ格子の横プロファイルに関する情報を判定するステップ２２と、基板に対するオーバレイマーカ格子のアライメントを含め、リソグラフィ装置を使用してオーバレイマーカ格子をレジスト膜上にオーバレイマーカ格子を印刷するステップ２３と、適宜の処理モデルと組み合わせた判定された非対称性の情報を使用し、且つ放射ビームをマーカ積層上に投影し、マーカ積層と相互作用した放射を検出し、検出された放射を判定することによって生成物マーカ格子に対するオーバレイマーカ格子の基板上の横オーバレイを測定するステップ２４とを有している。次に、オーバレイはオプションとして、オーバレイ誤差を補正するためにリソグラフィ装置にフィードバック（２５）される。
【００６６】
[0074]  ウェーハ上の生成物層格子９０は、アライメント中、及びレジストがステップ８５で露光される前にアライメントセンサ８９によって測定可能である。これは時間効率が高く、且つオーバレイ格子の露光寸前に最終形態の生成物層格子を測定するという両方の利点を有している。しかし、例えば（アライメントセンサを使用して）アライメントの前又は後、（異なるセンサ及び追加の測定ステップを使用して）コーティングと露光の間、（異なるセンサ及び追加の測定ステップを使用して）コーティングの前、及び（異なるセンサ及び追加の測定ステップを使用して）全ての層が未だ堆積されていないものの、例えばＡＥＩ（エッチング検査後）などの生成物層が監査されるより早い段階、などの別の時間に生成物層格子の測定を行うことも可能である。
【００６７】
[0075]  図７は、異なる２つの処理プロセスから生じる生成物マーカ構造の同一の非対称性プロファイルを概略的に示す。格子が非対称である場合、その位置はもはや一意的には画定されない。非対称に処理された格子の場合、実際の位置は、格子の変形を引き起こした物理的メカニズムを考慮に入れた判定されてもよい。特に、ある種の処理プロセスは格子の左縁と右縁で異なる影響を及ぼすことがある。処理モデルを使用しないと、真の位置を判定することは困難である。しかし、この左右の相違を引き起こす基になる物理的処理プロセスを考慮に入れることによって、処理モデルと、アライメントセンサから得た測定情報の両方を使用して正しい位置を導出することが可能である。
【００６８】
[0076]  図７は、処理モデルが真の位置を判定することに如何に役立つことができるかを示す。実線４０及び４１は、各々が生成物マーカ格子内の１つのトレンチである同一の非対称プロファイルである。異なる処理プロセスが、各々の同一の非対称プロファイル４０、４１の真の位置を画定させることができる。プロファイル４０の真の位置は点線４２である。この場合は、第１の処理プロセスが右縁４４のみに材料４３を追加している。プロファイル４１の真の位置は点線４５である。この場合は、第２の処理プロセスが右縁４７のみから材料４６を除去している。
【００６９】
[0077]  図８は、オーバレイ格子３０を露光する前、及び（図５にも示されている）現像３１の後の積層マーカ構造の一部のプロファイルを示す。図７には、格子内の１つのバーだけの断面図が示されている。基板３２は生成物マーカ３５の下層にある非対称プロファイルを有する様々な層３３、３４を有している。生成物マーカ３５は層３６、３７で覆われ、その上にレジスト層３８が堆積される。露光及び現像ステップの後、オーバレイマーカ３９が形成される。生成物マーカ３５の例には、酸化物内に埋め込まれた銅線、シリコン内にエッチングされたトレンチ、及び酸化物内のポリシリコンリッジがある。層３３、２４、３６及び３７の例には、非晶質炭素及びＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケート）などのＢＡＲＣ（底面反射防止コーティング）及びハードマスク層がある。
【００７０】
[0078]  本発明の実施形態では、アライメントセンサのデータを使用して先ず底面生成物格子が再構成され、この情報が、生成物及びレジスト格子の積層を測定するスキャトロメータに送られる。この先送りがないと積層を再構成する極めて複雑なタスクを実行できず、それが意図的なオーバレイシフト（又はバイアス）が加えられた場合に複数の格子を有する公知の技術が使用される理由である。上述のように、これらの技術は追加のスクライブレーン実装面積を費やす。本発明の先送りによって、１組の重複するレジストと生成物格子しか必要としないモデルベースのオーバレイを可能にし、積層によって散乱される光が積層モデルの再構成に使用される。さらにオーバレイの効率的な計算が可能になり、それによってスクライブレーンの実装面積が削減される。
【００７１】
[0079]  図９に示すように、非対称プロセッサ９１とオーバレイ計算プロセッサ９２とを１つ又は複数のコンピュータアセンブリ６０に実装してもよいことを理解されたい。コンピュータアセンブリ６０は、本発明の実施形態では非対称プロセッサ９１、又はオーバレイ計算プロセッサ９２の形態の専用コンピュータでよく、あるいは、リソグラフィ装置を制御する中央コンピュータでもよい。コンピュータアセンブリ６０は、コンピュータ実行可能コードを備えるコンピュータプログラム製品をロードするように構成されてもよい。それによって、コンピュータプログラム製品がダウンロードされると、コンピュータアセンブリ６０はリソグラフィ及び検査装置の上述の使用を制御することが可能になる。
【００７２】
[0080]  プロセッサ２７に接続されたメモリ２９は、ハードディスク３１、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）６２、電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）６３、又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６４などの幾つかのメモリコンポーネントから構成されてもよい。前記のメモリコンポーネントの全てがある必要はない。さらに、前記のメモリコンポーネントがプロセッサ２７に、又は互いに物理的に近接していることは不可欠ではない。これらは離間して配置されてもよい。
【００７３】
[0081]  プロセッサ２７は、例えばキーボード６５又はマウス６６などのある種のユーザインターフェイスに接続されてもよい。タッチスクリーン、トラックボール、音声変換器、又は当業者には知られているその他のインターフェイスを使用してもよい。
【００７４】
[0082]  プロセッサ２７は、例えばコンピュータ実行可能コードの形態のデータをフロッピーディスク６８、又はＣＤＲＯＭ６９などのデータ記録媒体から読み取り、又は場合によってはこれにデータを保存するように配置された読み取りユニット６７に接続されてもよい。ＤＶＤ、又は当業者には知られているその他のデータ記録媒体を使用してもよい。
【００７５】
[0083]  プロセッサ２７はさらに、紙上に出力データを印刷するプリンタ７０、並びに例えばモニタ、又はＬＣＤ（液晶ディスプレー）など、当業者には知られているその他の別のタイプのディスプレイなどのディスプレイ７１に接続されてもよい。
【００７６】
[0084]  プロセッサ２７は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）の役割を果たす送信機／受信機を使用して、例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、などの通信ネットワーク７１に接続されてもよい。プロセッサ２７は、通信ネットワーク７２を介して別の通信システムと通信するように配置されてもよい。本発明のある実施形態では、例えばオペレータのパーソナルコンピュータなどの外部コンピュータ（図示せず）が通信ネットワーク７２を介してプロセッサ２７にログインしてもよい。
【００７７】
[0085]  プロセッサ２７は、独立したシステムとして、又は各処理ユニットがより大きいサブタスクを実行する、並行して動作する幾つかの処理ユニットとして実装されてもよい。処理ユニットはさらに、幾つかのサブプロセスユニットを有する１つ又は複数の主処理ユニットに分割されてもよい。プロセッサ２７の幾つかの処理ユニットはさらには、別の処理ユニットから離間して配置され、通信ネットワーク７２を介して通信してもよい。
【００７８】
[0086]  本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、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）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【００７９】
[0087]  光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
【００８０】
[0088]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線光（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【００８１】
[0089]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組合せを指すことができる。
【００８２】
[0090]  以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。
【００８３】
結論
[0091]  特許請求の範囲を解釈するには、「発明の概要」及び「要約書」の項ではなく、「発明を実施するための形態」の項を使用するよう意図されていることを認識されたい。「発明の概要」及び「要約書」の項は、本発明者が想定するような本発明の１つ又は複数の例示的実施形態について述べることができるが、全部の例示的実施形態を述べることはできず、したがって本発明及び添付の特許請求の範囲をいかなる意味でも限定しないものとする。
【００８４】
[0092]  以上では、特定の機能の実施態様を例示する機能的構成要素及びその関係の助けにより、本発明について説明してきた。これらの機能的構成要素の境界は、本明細書では説明の便宜を図って任意に画定されている。特定の機能及びその関係が適切に実行される限り、代替的な境界を画定することができる。
【００８５】
[0093]  特定の実施形態に関する以上の説明は、本発明の全体的性質を十分に明らかにしているので、当技術分野の知識を適用することにより、過度の実験をせず、本発明の全体的概念から逸脱することなく、このような特定の実施形態を容易に修正する、及び／又はこれを様々な用途に適応させることができる。したがって、このような適応及び修正は、本明細書に提示された教示及び案内に基づき、開示された実施形態の同等物の意味及び範囲に入るものとする。本明細書の言葉遣い又は用語は説明のためのもので、限定するものではなく、したがって本明細書の用語又は言葉遣いは、当業者には教示及び案内の観点から解釈されるべきことを理解されたい。
【００８６】
[0094]  本発明の幅及び範囲は、上述した例示的実施形態のいずれによっても限定されず、特許請求の範囲及びその同等物によってのみ規定されるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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