【手続補正書】
【提出日】平成22年12月20日(2010.12.20)
【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】
対物レンズを備え、第１のモードにおいて、試験光による試験対象物の異なる照射角度に対応する複数の干渉計シグナルの第１のセットを生成し、第２のモードにおいて、試験対象物の異なる表面位置に対応する複数の干渉計シグナルの第２のセットを生成するよう動作すべく設定されている干渉計システムであって、第１および第２のモードにおいて試験対象物に光を導き試験対象物から光を集めるために前記対物レンズが用いられる、干渉計システムと、
同干渉計システムに連結されており、第１のセットの干渉計シグナルを受けるよう設定されるとともに、第１のセットの複数の干渉計シグナルから導き出される情報を試験対象物の複数のモデルに対応する情報と比較して、試験対象物の解像限界以下の１つ以上の特徴に関連した情報を決定し出力するようプログラムされている電子プロセッサとを備える装置。
【請求項２】
前記装置は第１のモードと第２のモードとの間で選択的に切り替わるよう設定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置は両方のモードで同時に測定を行うよう設定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
干渉計システムは少なくとも１つの電子検出器を備え、第１のモードにおいて前記検出器の異なる素子が、干渉計システムにおける試験光による試験表面の異なる照射角度に対応する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
第１のモードは１つ以上の選択された偏光についての角度および波長の範囲にわたって試験表面の反射率を測定する偏光解析モードに対応する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記反射率は複素反射率である、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
第１のモードは非偏光についての角度および波長の範囲にわたって試験表面の反射率を測定する反射率測定モードに対応する、請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記反射率は複素反射率である、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
干渉計システムは、試験表面へ導いた試験光の瞳面を前記検出器へ結像させる、請求項４に記載の装置。
【請求項１０】
干渉計システムは少なくとも１つの電子検出器を備え、第２のモードにおいて前記検出器の異なる素子が、干渉計システムにおける試験光によって照射される試験表面の異なる位置に対応する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
干渉計システムは前記検出器に試験表面を結像するよう設定されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
第２のモードはプロファイリングモードである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
電子プロセッサは、第１および第２のセットの干渉計シグナルを受けるよう設定されるとともに、試験対象物についての情報を決定し、試験対象物についての同情報を出力するようプログラムされていることを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
電子プロセッサは、動作の一方のモードを使用する時、動作の他方のモードで導き出された情報を利用して試験対象物についてのさらなる情報の決定を支援するようさらに設定されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
電子プロセッサは、動作の第２のモードを使用する時、動作の第１のモードで決定された試験対象物の解像限界以下の特徴に関連する情報を利用して試験対象物についてのさらなる情報の決定を支援するよう設定されている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
電子プロセッサは、
ｉ）動作の第１のモードで決定された試験対象物の解像限界以下の特徴に関連する情報に基づき試験対象物の複数のモデルを導き出すことと、
ｉｉ）第２のセットの複数の干渉計シグナルから導き出される情報を、解像限界以下の特徴に関連する情報に基づく試験対象物の前記複数のモデルに対応する情報と比較して、試験対象物に関連するさらなる情報を決定し出力することと、を行うよう設定されている請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記さらなる情報は表面プロファイルである、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
干渉計システムは、試験表面の非干渉光学像を測定する非干渉顕微鏡モードで選択的に動作するようさらに設定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
試験対象物は格子構造を含み、試験対象物の解像限界以下の１つ以上の特徴に関する前記情報は格子ピッチと格子の深さとのうちの１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
試験対象物は１つ以上の薄膜を含み、試験対象物の解像限界以下の１つ以上の特徴に関連する前記情報は薄膜の厚さを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
試験対象物は限界寸法を特徴とする構造を含み、試験対象物の解像限界以下の１つ以上の特徴に関連する前記情報は限界寸法を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
干渉計システムは、
対物レンズを備え、試験光を試験表面に導き、続いて、干渉パターンを形成するように
同試験光を参照光と合成し、試験光および参照光が共通の光源から引き出されるよう設定されている、干渉計と、
電子検出器と、
前記検出器の異なる領域が試験光による試験表面の異なる照射角度に対応するように、前記合成した光の少なくとも一部を前記検出器に導くよう設定されている１つ以上の光学部品とを備え、
干渉計システムは、前記検出器の異なる領域が試験光による試験表面の異なる照射角度に対応するように、前記合成した光を前記検出器に導く第１のモードと、前記検出器の異なる領域が試験光によって照射される試験表面の異なる照射角度に対応し、プロファイリングモードの動作を可能にする第２のモードとで動作するよう設定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記１つ以上の光学部品に対して前記検出器の位置を調節し、動作の第１のモードと第２のモードとを切り換えるよう設定されているステージをさらに備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記検出器ステージに連結され、前記ステージに動作の第１のモードと第２のモードとを調節的に切り換えさせるよう設定されている、電子コントローラをさらに備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記１つ以上の光学部品は、動作の第１のモードで動作するための１つ以上の光学部品の第１セットと、動作の第２のモードで動作するための１つ以上の光学部品の第２セットと、を含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
第１および第２のセットの光学部品を支持するとともに、前記合成した光が前記検出器へ導かれる経路に調節可能に第１および第２のセットのうちの一方を配置し、かつ第１および第２のセットのうちの他方を配置しないようにして、第１のモードと第２のモードとを切り換えるよう設定されている、複数位置光学部品ホルダーをさらに備える、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
複数位置光学部品レンズホルダーは電気で駆動されることと、前記装置は、複数位置光学部品ホルダーを選択的に動作の第１のモードと第２のモードとの間で切り換えるべく、電気で駆動される複数位置光学部品ホルダーに連結されている電子コントローラをさらに備えることと、を含む請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
第２のセットの１つ以上の光学部品と、前記合成した光の第１の部分を第１の光学部品に導き、前記合成した光の第２の部分を第２のセットの光学部品に導くように配置されたビーム・スプリッタと、第２の電子検出器とをさらに備え、第２のセットの光学部品は、第２の検出器の異なる領域が試験光によって照射される試験表面の異なる領域に対応するように、前記合成した光の第２の部分を第２の電子検出器に導くよう設定されている、請求項２２に記載の装置。
【請求項２９】
干渉計は、前記対物レンズを含む複数の対物レンズを支持し、選択された対物レンズを前記共通の光源からの入射光の前記経路に配置するよう設定されている複数位置マウントを備えることと、前記複数の対物レンズのうちの少なくとも１つは干渉対物レンズであることと、を含む請求項２２に記載の装置。
【請求項３０】
前記複数位置マウントは電気で駆動され、前記装置は、前記マウントが複数の対物レンズの間で選択的に切り換わるように複数位置マウントに連結されている電子コントローラをさらに備える、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記複数の対物レンズは２つの異なる干渉対物レンズを含み、その一方のみが偏光光学部品を含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記複数の対物レンズは、入射光の経路上に配置された場合に前記装置を非干渉顕微鏡モードで動作させる非干渉対物レンズを含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
干渉計システムは走査型干渉計を備える、請求項４に記載の装置。
【請求項３４】
前記プロセッサは、第１のセットの干渉計シグナルの１つ以上の干渉計シグナルを周波数ドメインに変換し、変換したシグナルに基づいて試験表面に関する角度分解情報および波長分解情報を抽出するよう設定されている、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記情報は反射率を含む、請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
対物レンズを備える干渉計システムを動作の第１のモードで用い、試験光による試験対象物の異なる照射角度に対応する複数の干渉計シグナルの第１のセットを生成するステップと、
同じ干渉計システムを第２のモードで用い、試験対象物の異なる表面位置に対応する複数の干渉計シグナルの第２のセットを生成するステップと、
第１のセットの複数の干渉計シグナルから導き出される情報を試験対象物の複数のモデルに対応する情報と比較して試験対象物の解像限界以下の１つ以上の特徴に関する情報を決定するステップと、
前記情報を出力するステップとを含み、
干渉計システムを第１のモードおよび第２のモードで用いるステップは、前記対物レンズを用いて試験対象物に光を導き試験対象物から光を集めるステップを含む方法。
【請求項３７】
試験対象物の解像限界以下の前記１つ以上の特徴は、試験対象物上の解像限界以下のパターン化された構造におけるピッチ、変調度、および要素幅のうちの１つ以上に対応する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
試験対象物の解像限界以下の前記１つ以上の特徴は、少なくとも試験対象物上の解像限界以下のパターン化された構造の変調度に相当する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
干渉計シグナルのうちの少なくとも一部は試験対象物への照射によって生じ、その偏光は解像限界以下のパターン化された構造の要素に対し配向される、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記偏光は、解像限界以下のパターン化された構造を規定する個別の要素の長さに対して直角、平行、および４５°のうちのいずれかで整合する直線偏光である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
試験対象物の解像限界以下の前記１つ以上の特徴が、試験対象物上の段差の高さおよび位置のうちの１つ以上に相当する、請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】
試験対象物は、個々の要素が不明瞭なパターン化された構造を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４３】
解像限界以下の特徴に関する前記情報は、前記パターン化された構造の変調度および要素幅のうちの１つ以上に相当する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記モデルは、厳密結合波解析を用いてコンピューターにより生成される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４５】
前記モデルは、既知の特性を有する試験対象物から経験的に生成される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４６】
解像限界以下の表面の特徴についての情報がユーザーへ出力される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４７】
解像限界以下の表面の特徴についての情報は、半導体製造のための自動プロセス制御システムへ出力される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４８】
干渉計シグナルは走査干渉計シグナルである、請求項３６に記載の方法。
【請求項４９】
走査干渉計シグナルは、試験光を検出器に導き参照光と干渉させ、共通の光源から前記検出器までの光路長差を試験光と参照光との干渉部分の間で変化させることによって生成され、試験光および参照光は前記共通の光源から引き出され、走査干渉計シグナルは光路長差が変化するときに検出器により測定される干渉強度に相当する、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
走査干渉計シグナルを生成するステップをさらに含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
第１のセットの干渉計シグナルの１つ以上の干渉計シグナルを周波数ドメインに変換し、変換したシグナルに基づき試験表面についての角度分解情報および波長分解情報を抽出するステップをさらに含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
干渉計システムは少なくとも１つの電子検出器を備え、第１のモードにおいて前記検出器の異なる素子は干渉計システムにおける試験光による試験表面の異なる照射角度に対応する、請求項３６に記載の方法。
【請求項５３】
第１のセットの複数の干渉計シグナルから導き出される情報は、１つ以上の選択された偏光についての角度および波長の範囲にわたる試験表面の反射率を含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記反射率は複素反射率である、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
第１のセットの複数の干渉計シグナルから導き出される情報は、非偏光についての角度および波長の範囲にわたる試験表面の反射率を含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５６】
前記反射率は複素反射率である、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
試験表面へ導いた試験光の瞳面を前記検出器へ結像させるステップをさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５８】
第１および第２のセットの干渉計シグナルから導き出される情報に基づき試験対象物についての情報を決定するステップと、
試験対象物についての前記情報を出力するステップとをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項５９】
試験対象物についての情報を決定する前記ステップは、動作の一方のモードを使用する時、動作の他方のモードで導き出された情報を利用して試験対象物についてのさらなる情報の決定を支援するステップを含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
試験対象物についての情報を決定する前記ステップは、動作の第２のモードを使用する時、動作の第１のモードで決定された試験対象物の解像限界以下の前記１つ以上の特徴に関連する情報を利用して試験対象物についてのさらなる情報の決定を支援するステップを含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
試験対象物についての情報を決定する前記ステップは、
動作の第１のモードで決定された試験対象物の解像限界以下の特徴に関連する情報に基づき試験対象物の複数のモデルを導き出すステップと、
第２のセットの複数の干渉計シグナルから導き出される情報を、解像限界以下の特徴に関連する情報に基づく試験対象物の前記複数のモデルに対応する情報と比較して、試験対象物に関するさらなる情報を決定するステップと、
試験対象物に関する前記前記さらなる情報を出力するステップと、を含む、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
試験対象物に関する前記さらなる情報は表面プロファイルを含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６３】
干渉計を動作の第１のモードで用いるステップは、第１の偏光状態を有する光で試験対象物を照射する１つの第１セットの複数の干渉シグナルを生成するステップと、第２の偏光状態を有する光で試験対象物を照射する別の第１のセットの干渉シグナルを生成するステップとを含み、第１の偏光状態は第２の偏光状態と異なる、請求項３６に記載の方法。
【請求項６４】
第１の偏光状態と第２の偏光状態とは直角をなす、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記解像限界以下の特徴は格子を含み、第１の偏光状態は格子の複数の線に対して直角に整合する直線偏光状態である、請求項６４に記載の方法。