(57)【要約】      （修正有）【課題】空間像エミュレーティング光学によってレチクルを評価する。【解決手段】レチクル評価のためのシステム、方法及びコンピュータ可読媒体であり、該方法は、（i）イメージングプロセス中に、異なる偏光条件及び必要に応じて干渉条件下で、レチクルの複数のイメージを得るステップと、（ii）（i）該複数のイメージ及び（ii）イメージングプロセスと露光プロセスの違いに応じて、出力空間像を生成するステップとを含み、該露光プロセス中に、該レチクルのイメージがウェーハ上に投影される。【選択図】図３
2008116909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レチクル評価のための方法であって、
イメージングプロセス中に、異なる偏光条件下で、前記レチクルの複数のイメージを得るステップと、
（i）前記複数のイメージ及び（ii）前記イメージングプロセスと露光プロセスの違いに応じて、出力空間像を生成するステップと、
を備え、
前記露光プロセス中に、前記レチクルのイメージがウェーハ上に投影される方法。
【請求項２】
前記生成するステップが、前記露光プロセス及び前記イメージングプロセスの偏光依存特性に対応可能である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記露光プロセスの偏光依存特性が、前記露光プロセスの偏光依存伝達関数を表す、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記生成するステップが、
イメージの特定の偏光成分をそのスペクトル成分に分解する工程と、
少なくとも１つのスペクトル成分に補正関数を適用するステップであって、前記補正関数が、少なくとも１つの偏光依存特性に対応可能である工程と、
を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記補正関数を単一のスペクトル成分に適用するステップを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記レチクルが繰り返しパターンを備え、前記方法が、前記繰り返しパターンのピッチに相当する単一のスペクトル成分に前記補正関数を適用するステップを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記スペクトル成分のスペクトル周波数の二乗に反比例する補正関数をスペクトル成分に適用するステップを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記補正関数が、入射線間の角度に対応可能である、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記得るステップが、各々が、集光瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって判断される異なる偏光特性によって特徴付けられている複数の検出チャネルを用いる工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記得るステップが、前記複数のイメージを得ると共に、照明瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって、照明チャネルの偏光特性を変更する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記得るステップが、前記複数のイメージを得ると共に、コヒーレント照明、非コヒーレント照明、部分的コヒーレント、又は、複数のコヒーレントモードの組合せから選択された照明の偏光特性を変更する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記得るステップが、瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって、検出チャネル及び照明チャネルの偏光特性を変更する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記露光プロセスによって製造されたウェーハの部材の限界寸法を推定するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
レチクル部材の限界寸法を推定するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記露光プロセスのプロセスウィンドウを評価するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
焦点測定に応じて、前記イメージングプロセスの焦点外偏光特性を判断するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記レチクルの欠陥マップを生成するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記生成するステップが、前記露光プロセス及び前記イメージングプロセスの位相遅延特性に対応可能である、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記得るステップが、各々が、集光瞳孔面における光の偏光、光路及び強度を制御することによって判断される異なる偏光及び位相遅延特性によって特徴付けられている複数の検出チャネルを用いる工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
レチクル評価のためのシステムであって、
レチクルの複数のイメージを表す情報を格納するように適合された記憶装置と、
前記記憶装置に接続されたプロセッサであって、イメージングプロセス中に、異なる偏光条件下で取得される前記複数のイメージを表す情報を受取り、（ii）前記複数のイメージ及び（ii）前記イメージングプロセスと露光プロセスの違いに応じて出力空間像を生成するように適合されており、前記露光プロセス中、前記レチクルのイメージがウェーハ上に投影される、プロセッサと、
を備えるシステム。
【請求項２１】
前記プロセッサが、前記露光プロセス及び前記イメージングプロセスの偏光依存特性に応じて、前記出力空間像を生成するように適合されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記露光プロセスの前記偏光依存特性が、前記露光プロセスの偏光依存コントラスト比を表す、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記プロセッサが、イメージの特定の偏光成分を、そのスペクトル成分に分解し、少なくとも１つのスペクトル成分に補正関数を適用するように適合されており、前記補正関数が、少なくとも１つの偏光依存特性に対応可能である、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記プロセッサが、単一のスペクトル成分に前記補正関数を適用するように適合されている、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記レチクルが繰り返しパターンを備え、前記プロセッサが、前記繰り返しパターンのピッチに相当する単一のスペクトル成分に前記補正関数を適用するように適合されている、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
前記プロセッサが、前記スペクトル成分のスペクトル周波数の二乗に反比例する補正関数をスペクトル成分に適用するように適合されている、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記補正関数が、入射線間の角度に対応可能である、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２８】
前記プロセッサが、前記複数のイメージのうちの少なくとも１つのｐ偏光に応じて、出力空間像を生成するように適合されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２９】
各々が、集光瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって判断される異なる偏光特性によって特徴付けられている複数の検出チャネルを備える、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３０】
前記複数のイメージを得ると共に、照明瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって、照明チャネルの偏光特性を変更するように適合されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３１】
瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって、検出チャネル及び照明チャネルの偏光特性を変更するように適合された、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記プロセッサが、前記露光プロセスによって製造されたウェーハの部材の限界寸法を推定するように適合されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記プロセッサが、レチクル部材の限界寸法を推定するように適合されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３４】
前記プロセッサが、前記露光プロセスのプロセスウィンドウを評価するように適合されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３５】
前記プロセッサが、焦点測定に応じて、前記イメージングプロセスの焦点外偏光特性を判断するように適合されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３６】
前記プロセッサが、前記露光プロセス及び前記イメージングプロセスの位相遅延特性に応じて、前記出力空間像を生成する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３７】
各々が、集光瞳孔面における光の偏光、光路及び強度を制御することによって判断される異なる偏光及び位相遅延特性によって特徴付けられている複数の検出チャネルを備える、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３８】
レチクル評価のためのコンピュータ可読符号がその中に具現化されたコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ可読符号が、イメージングプロセス中に、異なる偏光条件下で、レチクルの複数のイメージを得るための命令と、（i）前記複数のイメージと、（ii）前記イメージングプロセスと露光プロセスの違いとに応じて、出力空間像を生成するための命令とを備え、前記露光プロセス中に、前記レチクルのイメージがウェーハ上に投影される、コンピュータ可読媒体。
【請求項３９】
前記コンピュータ可読符号が、イメージの特定の偏光成分を、そのスペクトル成分に分解するための命令と、少なくとも１つのスペクトル成分に補正関数を適用するための命令とを備え、前記補正関数が、少なくとも１つの偏光依存特性に対応可能である、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４０】
前記コンピュータ可読符号が、単一のスペクトル成分に前記補正関数を適用するための命令を備える、請求項３９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４１】
前記レチクルが繰り返しパターンを備え、前記コンピュータ可読符号が、前記繰り返しパターンのピッチに相当する単一のスペクトル成分に前記補正関数を適用するための命令を備える、請求項３９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４２】
前記コンピュータ可読符号が、前記繰り返しパターンのピッチに相当する単一のスペクトル成分に前記補正関数を適用するための命令を備える、請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４３】
前記コンピュータ可読符号が、前記スペクトル成分のスペクトル周波数の二乗に反比例する補正関数をスペクトル成分に適用する命令を備える、請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４４】
前記補正関数が、入射線間の角度に対応可能である、請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４５】
前記コンピュータ可読符号が、各々が、集光瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって判断される異なる偏光特性によって特徴付けられている複数の検出チャネルを用いる命令を備える、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４６】
前記コンピュータ可読符号が、前記複数のイメージを得ると共に、照明瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって、照明チャネルの偏光特性を変更する命令を備える、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４７】
前記コンピュータ可読符号が、瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって、検出チャネル及び照明チャネルの偏光特性を変更する命令を備える、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４８】
前記コンピュータ可読符号が、前記露光プロセスによって製造されたウェーハの部材の限界寸法を推定する命令を備える、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４９】
前記コンピュータ可読符号が、レチクル部材の限界寸法を推定する命令を備える、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５０】
前記コンピュータ可読符号が、前記露光プロセスのプロセスウィンドウを評価する命令を備える、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５１】
前記コンピュータ可読符号が、焦点測定に応じて、前記イメージングプロセスの焦点外偏光特性を判断する命令を備える、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５２】
前記コンピュータ可読符号が、前記レチクルの欠陥マップを生成する命令を備える、請求項５１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５３】
前記コンピュータ可読符号が、前記露光プロセス及び前記イメージングプロセスの位相遅延特性に応じて、前記出力空間像を生成する命令を備える、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５４】
空間イメージングのための方法であって、
イメージングプロセス中に、複数の光線の強度及び偏光を制御して、露光プロセス中の前記レチクルの照明条件と実質的に等しいレチクル照明条件を定めるステップであって、前記レチクルのイメージが、前記露光プロセス中、ウェーハ上に投影されるステップと、前記レチクルのイメージを取得するステップとを備える方法。
【請求項５５】
前記取得したイメージを処理して、前記イメージングプロセスと前記露光プロセスの違いを補正するステップをさらに備える、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
イメージングプロセスを適用すると共に、前記イメージングプロセス中に、複数の光線の強度及び偏光を制御して、露光プロセス中の前記レチクルの照明条件と実質的に等しいレチクル照明条件を定めるように適合された結像光学系であって、前記露光プロセス中に、前記レチクルのイメージがウェーハ上に投影される結像光学系と、
前記レチクルのイメージを取得するように適合されたセンサと、
を備えるシステム。
【請求項５７】
前記取得したイメージを処理して、前記イメージングプロセスと前記露光プロセスの違いを補正するプロセッサをさらに備える、請求項５６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
[0001]本出願は、２００６年８月１日に出願された米国仮特許第６０／８２１，０５６号の優先権を主張する。
【発明の分野】
【０００２】
[0002]本発明は、一般的に、レチクル検査、特に、空間像エミュレーティング光学によるレチクル評価の分野に関する。
【発明の背景】
【０００３】
[0003]現代のマイクロ電子デバイスは、通常、フォトリソグラフィプロセスを使用して作成される。このプロセスにおいて、半導体ウェーハはまず、フォトレジストの層で被覆される。次に、このフォトレジスト層は、（フォトマスク又はマスクとも呼ばれる）レチクルを使用した照射光に（いわゆる露光プロセス中）さらされた後、現像される。現像時に、露光されたポジ型フォトレジストが除去され（代替として、露光されていないネガ型フォトレジストが除去され）、残りのフォトレジストは、該レチクルのイメージをウェーハ上に作成する。その後、該ウェーハの最上層がエッチングされる。その後、該残りのフォトレジストは剥ぎ取られる。複数の層のウェーハの場合、上記処理手順は、それから、後のパターン化した層を作成するために、繰り返される。
【０００４】
[0004]当業者は、いつでも使える半導体製品を作成するために、レチクルは、できる限り欠陥のないもの、好ましくは、完全に欠陥のないものとしなければならないことを認識すべきである。そのため、マイクロ電子回路の製造歩留まりを低下させる可能性がある、該レチクルにおける様々な欠陥を検出するため、レチクル評価ツールが必要である。
【０００５】
[0005]マスク（レチクル）のすぐ後ろの電界と、マスク機能による衝突する光の電界とを関連付けるのは習慣的である。マスク作用の概念は、コヒーレント光を部分的に当てるイメージング及び投影にも有用であり、この場合、結像は、典型的には、Ｈｏｐｋｉｎｓの式の幾つかの変形によって説明される。照射波長と比較して大きいパターン部材を持つマスクの場合、結果として生じる空間像、又は代替として、該ウェーハ上の強度パターンを計算するために、「薄膜マスク近似」としても知られているＫｉｒｃｈｏｆｆの境界条件を支障なく使用することができる。しかし、最新のマスクの場合と同じように、一旦、該マスク上の該部材が該照射波長と同程度の大きさになると、この近似はもはや有効ではなく、該マスクの透過性は、入射光の偏光状態及び角度に依存することになる。
【０００６】
[0006]現代のレチクルに共通する幾つかの部材の場合、典型的には、高度の空間対称性を持つ部材の場合、回折光の振幅、位相及び偏光状態は、例えば、解析結果や有効な数値モデルに基づいて予測することができる。このような計算が非常に非効率的であるか、又は複雑すぎる他のレチクルパターンの場合には、イメージ出力のほとんどを伝える回折次数の特性の十分な近似を得るために、特定の干渉法又は波面センシング法と共に、レチクルデザインの知識を使用することができる。
【０００７】
[0007]半導体製品の特徴寸法の急速なダウンサイジングは、ステッパ等の露光システムにおける開口数値の増加をもたらした。現在、露光システムの開口数は、１を超えて、１．４に向かって増加しており、近い将来に、１．８に達すると予想される。
【０００８】
[0008]大きな入射角を表す高い開口数値においては、露光プロセスは、偏光に関連した影響、特に、高角度の、該レジストに対する入射光において生じる影響を受けやすい。
【０００９】
[0009]空間検査ツール、空間点検ツール等の空間イメージングツールは、該露光プロセスを模倣しようとすると共に、該露光プロセスとは異なるイメージングプロセスを適用する。該露光プロセス中、該レチクルのイメージは縮小され、該イメージングプロセス中、該レチクルのイメージは拡大される。この拡大は、数百程度とすることができる同じ拡大係数による入射角の減少をもたらす。この拡大プロセスの結果は、ウェーハ面上で起きる偏光効果が、空間イメージングシステムによってエミュレートされないということである。特に、露光プロセスは、（ＴＥとも称される）ｓ偏光のコントラスト比に対する（ＴＭとも称される）ｐ偏光のコントラスト比を実質的に低減し、一方、イメージングプロセスは、このような低減を行わない。
【００１０】
[00010]図１及び図２は、ｐ偏光成分とｓ偏光成分との違いを図示したものである。
【００１１】
[00011]図１は、ｓ偏光を提供する光源１２を含む露光システム１０を図示したものである。回折により、（図１の光線１５ａ及び１５ｂ等の）２つ以上のコヒーレント光線が作られ、これらの光線は、瞳孔面上の異なる場所に現れ、それらの各々は、異なる方向からの像平面に到達する。
【００１２】
[00012]これらのコヒーレント光線が、異なる方向からウェーハにぶつかると、全ての場のベクトルは、ベクトル重ね合わせ式で結合して、点電界を作る。
【００１３】
[00013]空間像は、この電界の強度である。２つの入射ビームの角度差は、高角度の偏光効果を生み出す。
【００１４】
[00014]光源１２は、レチクル１４及び対物レンズ１６の後ろにある。ｓ偏光は、レチクル１４の透明部分を通って、レチクル１４のイメージをウェーハ２０上に投影する対物レンズ１６の方へ進む。ｓ偏光の電界ベクトルは、図１の平面と直角である。引出し３０は、瞳孔面又は対物レンズ１６の上部におけるにおけるｓ偏光の放射の電界ベクトルの平面図であり、一方、引出し３２は、ウェーハ（又はイメージ）面におけるコヒーレント光線４２及び４４の側面図である。２つの点４６及び４８は、これらの光線の電界ベクトルの方向を表す。
【００１５】
[00015]図２は、同じ露光システム１０を図示したものであるが、光源１２は、ｐ偏光を提供する。該ｐ偏光の強度ベクトルは、図１の面内に現れる。引出し３４は、対物レンズ１６の上部におけるｐ偏光の放射の電界ベクトルの平面図であり、一方、引出し３６は、ウェーハ面におけるコヒーレント光線５２及び５４の側面図である。２つの点５６及び５８は、これらの光線に関連する電界ベクトルを表す。全ての照明源は、Ｓ及びＰの両方の偏光成分を含む放射線を生成するものとして説明することができることに注意する。
【００１６】
[00016]空間像は、ウェーハ又はセンサに衝突する光の電界ベクトルの二乗自己ドット積である。該電界は、２つの独立した偏光成分、すなわち、ｐ偏光（ＴＭ）成分と、ｓ偏光（ＴＥ）成分とに分けることができる。高い開口数値におけるイメージングの理論は、高開口数投射において経験する大きな入射角により、ｓ偏光のベクトルの和が、ｐ偏光のベクトルの和と著しく異なることを指し示す。実際には、異なる方向から該イメージ面に集束する２つのｓ偏光ビームの電界ベクトル間の角度は、偏光角（該ビームと該システムの光軸との間の角度）とは無関係であるが、このことは、このような２つのｐ偏光の場合には、事実ではない。これは、ｐ偏光により該イメージ面に入射角で形成されたイメージのコントラストの強い依存性を暗示する。フォトマスク上の典型的な特徴寸法が小さくなる場合、高入射角で集束する光は、極端な入射角における該ビームに対する決定的な依存のため、良好なイメージ形成に必要な空間周波数で、出力のうちのかなりの割合を伝達する。
【００１７】
[00017]また、０．７を超えるＮＡ値では、高入射角の集束ビームによって伝えられる相対出力の増大のおかげで、どちらの様式も、その性質が、低開口数イメージングで得られた性質から著しく離れる可能性があるイメージを発生させる。
【００１８】
[00018]投影システムは、典型的には、非常に高い入射角を利用するが、該イメージングプロセスにより適用される大きな倍率は、かなり小さい入射角でイメージ面に集束する光をもたらす。この基本的な違いは、同じマスクパターンによって作成される異なるイメージをそれぞれ、該ウェーハ上と、該イメージングシステムのイメージ面とにもたらす。
【００１９】
[00019]露光プロセスと、イメージングプロセスとのこれらの違いは、イメージングシステムが該露光プロセスを信頼できるやり方で模倣できるようにするために、補正すべきである。
【００２０】
[00020]従って、レチクル評価のための有効なシステム及び方法を提供する必要がある。
【発明の概要】
【００２１】
[00021]レチクル評価のための方法は、（i）イメージングプロセス中に、異なる偏光条件下で、レチクルの複数のイメージを得るステップと、（ii）（i）該複数のイメージ及び（ii）該イメージングプロセスと露光プロセスの違いに応じて、出力空間像を生成するステップとを含み、該露光プロセス中、該レチクルのイメージは、ウェーハ上に投影される。
【００２２】
[00022]レチクル評価のためのコンピュータ可読符号がその中に具現化されたコンピュータ可読媒体であって、該コンピュータ可読符号が、イメージングプロセス中に、異なる偏光条件下で、レチクルの複数のイメージを得るための命令と、（i）該複数のイメージと、（ii）該イメージングプロセスと露光プロセスの違いとに応じて、出力空間像を生成するための命令とを含み、該露光プロセス中に、該レチクルのイメージがウェーハ上に投影される、コンピュータ可読媒体。
【００２３】
[00023]レチクル評価のためのシステムは、レチクルの複数のイメージを表す情報を格納するように適合された記憶装置と、該記憶装置に接続されたプロセッサとを含み、該プロセッサは、イメージングプロセス中に、異なる偏光条件下で取得される該複数のイメージを表す情報を受取り、（ii）該複数のイメージ及び（ii）該イメージングプロセスと露光プロセスの違いに応じて出力空間像を生成するように適合されており、該露光プロセス中、該レチクルのイメージは、ウェーハ上に投影される。
【００２４】
[00024]空間イメージングのための方法は、イメージングプロセス中に、複数の光線の強度及び偏光を制御して、露光プロセス中の該レチクルの照明条件と実質的に等しいレチクル照明条件を定めることであって、該レチクルのイメージが、該露光プロセス中、ウェーハ上に投影されることと、該レチクルのイメージを取得することとを含む。
【００２５】
[00025]システムは、イメージングプロセスを適用すると共に、該イメージングプロセス中に、複数の光線の強度及び偏光を制御して、露光プロセス中の該レチクルの照明条件と実質的に等しいレチクル照明条件を定めるように適合された結像光学系であって、該露光プロセス中に、該レチクルのイメージがウェーハ上に投影される該結像光学系と、該レチクルのイメージを取得するように適合されたセンサとを含む。
【例示的な実施形態の詳細な説明】
【００２６】
[00026]次に、本発明を理解し、また、本発明を実際にどのようにして実施できるかを分かるようにするために、単に非限定的実施例として添付図面を参照して実施形態を説明する。
【００２７】
[00031]「レチクル」という用語は、その従来の意味と共に、レチクル又はマスクという意味に従って解釈することができる。レチクルは一般的に透明基板を含み、（クロム等の）不透明な材料からなる層がその上に形成される。また、レチクルは、レチクル、接着層等の、該不透明な材料の下に形成された１つ以上の追加的な材料、反射防止層、位相シフト層、減衰層等も含んでもよい。典型的なレチクルは、バイナリレチクル、光近接効果補正部材を含むレチクル、位相シフトマスク（ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ  ｍａｓｋ；ＰＳＭ）、ターナリ減衰ＰＳＭ、オルタネートＰＳＭ、減衰型ＰＳＭ、ハーフトーンＰＳＭ、クリアフィールドレチクル及びダークフィールドレチクルを含む。
【００２８】
[00032]「露光システム」という用語は、本明細書で使用する場合、一般的に、電磁放射を使用して、レチクルのイメージを試料上に印刷する何らかのリソグラフィシステムを指す。該露光システムは、ステッパ、走査式投影システム又はステップアンドリピートシステムを含んでもよい。露光プロセスは、該露光システムによって適用されるリソグラフィプロセスである。
【００２９】
[00033]「イメージングシステム」という用語は、本明細書で使用する場合、一般的に、レチクルのイメージを生成するシステムを指す。イメージングシステムは、レチクル検査システム、レチクル点検システム又はレチクル計測システム等のレチクル評価システムとすることができる。該イメージングシステムは、イメージングプロセスを適用する。
【００３０】
[00034]全ての図は、縮尺が一定ではないことに注意する。
【００３１】
[00035]レチクル評価のためのシステム、方法及びコンピュータプログラムプロダクトが提供される。
【００３２】
[00036]該システム、方法及びコンピュータプログラムプロダクトは、露光プロセスとイメージングの違いを、少なくとも１つのイメージを受取り又は取得することによって補正するものであり、複数のイメージを取得した場合、その後、各々のイメージが、異なる偏光条件下で、及び必要に応じて、異なる位相（干渉）条件下で取得される。偏光（及び必要に応じて、位相）条件間の違いは、空間像のＴＭ成分とＴＥ成分とを分離して、ＴＭ及びＴＥイメージに対して補正変換を適用し、出力空間像を作り出すための適切な重みを有する補正されたＴＥ及びＴＭを付加することを可能にする。
【００３３】
[00037]一方の空間像は、ＴＭ成分を取り除く間に得ることができ、他方の空間像は、ＴＥ成分を取り除く間に得ることができるが、これは、必ずしもそうとは限らないことに注意する。例えば、少なくとも１つの空間像は、両方の成分を含むことができる。異なる偏光（及び必要に応じて、位相）状態が分かっていると仮定すると、ＴＥ及びＴＭ成分を抽出することができる。
【００３４】
[00038]これらのイメージは、照明チャネル内の及び／又は集光チャネル内の１つ以上の偏光成分を使用することによって得ることができる。
【００３５】
[00039]都合の良いことに、該集光チャネルは、開口面に、（１つの又は複数の）偏光（及び必要に応じて、位相）フィルタを含む。これらの（１つ又は複数の）偏光（及び必要に応じて、位相）フィルタの詳細は、幾つかの照明条件及びマスク上のパターンに依存する。
【００３６】
[00040]説明を単純化するために、以下の説明は、主に偏光に言及することに注意する。本発明の様々な実施形態によれば、上記システム及び方法は、位相差にも対応可能であることに注意する。従って、位相リターダ、位相シフタ及び位相作用素子は、イメージングプロセスと露光プロセスの位相関連の違いを補正することができる位相応答空間イメージング処理も使用して使用することができる。
【００３７】
[00041]都合の良いことには、上記集光チャネル及び照明チャネルは共に、偏光フィルタを含む。
【００３８】
[00042]一旦、空間像のＴＭ及びＴＥ成分が測定されると、それらは補正プロセスを受ける。該補正プロセスは、該空間像のＴＥ及びＴＭ成分を、それらの空間スペクトル成分に分解することを含む。該分解は、フーリエ変換を適用することを包含することができる。１つ以上のスペクトル成分は、補正関数を使用して補正された後、該空間像の補正された偏光成分を提供するために、加重逆関数が適用される。その後、補正されたＴＥ及びＴＭ成分は、いわゆる出力空間像を提供するために合計される。
【００３９】
[00043]図３は、本発明の実施形態によるイメージングシステム８０を図示したものである。
【００４０】
[00044]本発明の実施形態によれば、イメージングシステム８０が提供される。イメージングシステム８０は、照明チャネル８１と集光チャネル９１とを含む。照明チャネル８１は、光源８２と集光レンズ８７とを含む。集光チャネル９１は、対物レンズ９２とカメラ９３とを含む。
【００４１】
[00045]本発明の実施形態によれば、照明チャネル８２は、偏光子８３も含む。位相回復法はまた、該照明チャネルを（幾つかのビームに対応する）幾つかのサブチャネルに分けることを要することに注意する。
【００４２】
[00046]説明を簡単にするために、図３は、照明路に属する単一の偏光子８３と単一のカメラ９３を図示している。
【００４３】
[00047]都合の良いことに、マスク１４は、対物面８９に配置されており、偏光子８３は、照明瞳孔面９５に配置されている。レチクル１４及び偏光子８３は、集光レンズ８７から焦点距離だけ離れて配置されている。
【００４４】
[00048]追加的に、又は代替として、集光チャネル９１が、１つ以上の偏光子を含むことができることに注意する。異なる方向からイメージ面に入射するコヒーレントビームの間の相対的位相に関する知識は、何らかの干渉法を要する可能性があり、そのため、該システムは、位相フィルタ、位相プレート等を含むことができることに注意する。
【００４５】
[00049]本発明の実施形態によれば、偏光子８３は、照明瞳孔面９５における光の強度及び偏光を制御することができる。従って、該偏光子は、異なる入射角の光線の偏光及び強度を実際に制御する。特に、偏光及び減衰は、該瞳孔面全域で測定することができる。
【００４６】
[00050]都合の良いことに、照明瞳孔面全域での複数の箇所の偏光及び強度を制御することができる。
【００４７】
[00051]さらに、集光チャネル９１は、取得したイメージが、（ベルトランイメージとしても知られている）該瞳孔面のイメージになるように、上記カメラの前にベルトランレンズを含むことができることに注意する。
【００４８】
[00052]さらに、集光チャネル９１は、複数の空間像を同時に取得することができる複数のカメラを含むことができることに注意する。
【００４９】
[00053]本発明の実施形態によれば、該カメラは、それらの焦点条件によって異なるイメージを取得する。例えば、一方カメラは、焦点画像を取得することができ、他方のカメラは、焦点外画像を取得することができる。
【００５０】
[00054]本発明の別の実施形態によれば、該カメラは、それらの偏光条件によって異なるイメージを取得することができる。一方のカメラは、特定の偏光で投影されるイメージを取得することができ、他方のカメラは、別の偏光で投影されるイメージを取得することができる。
【００５１】
[00055]当業者は、異なる焦点及び偏光条件の組合せを上記イメージングシステムに与えることができることを正しく理解できるであろう。
【００５２】
[00056]カメラ９３は、取得したイメージを表す情報を記憶装置９５へ送る。記憶装置９５は、プロセッサ９６に接続されている。プロセッサ９６は、記憶装置９５に接続されており、また、（i）異なる偏光条件下で取得される複数のイメージを表す情報を受取り、（ii）空間像（又は、イメージセット）と、露光プロセスの結果との違いを補正し、その間、上記レチクルのイメージがウェーハ上に投影される、該複数のイメージに対応する出力空間像を生成するように適合されている。
【００５３】
[00057]プロセッサ９５は、図４にさらに図示されているように、空間像を解析することもできる。この解析は、ダイとダイの比較、ダイとデータベースの比較を行うことと、プロセスウィンドウを判断することと、レチクル部材の限界寸法を評価することと、露光プロセスによって印刷される部材の限界寸法を評価することと、レチクルの欠陥の印刷適正を判断することと、欠陥マップを生成することと、痕跡マップを生成することと、欠陥又は部材の統計的分析を行うこと等を含むことができる。
【００５４】
[00058]イメージングシステム８０は、出力空間像、及び該出力空間像の解析を表す情報を表示するディスプレイ９９も含む。例えば、ディスプレイ９９は、表示することができる可能性のある欠陥のマップを表示するのに使用することができる。
【００５５】
[00059]本発明の別の実施形態によれば、該イメージの処理は、（異なる偏光条件下で取得された）上記複数のイメージを表す情報を受取って、上述した機能を行うリモートプロセッサによって実行される。
【００５６】
[00060]図４は、本発明の実施形態による、レチクル評価のための方法１００を図示したものである。
【００５７】
[00061]方法１００は、イメージングプロセス中に、異なる偏光（及び必要に応じて、位相）条件下で、上記レチクルの複数のイメージを得るというステージ１１０でスタートする。これは、１つ以上の偏光成分と、必要に応じて、１つ以上の位相要素及びリターダ等を使用することによって達成することができる。さらに、得られたイメージは、ベルトランイメージであってもよいことに注意する。さらに、得られたイメージは、異なる位置で取得されたイメージであってもよいことに注意する。
【００５８】
[00062]ステージ１１０は、次のうち、すなわち、（i）各々が異なる偏光（及び必要に応じて、位相）特定によって特徴付けられている複数の検出チャネルを利用すること、（ii）照明チャネルの偏光特性（及び必要に応じて、光路差）を変更しながら、複数のイメージを得ること、（iii）偏光特性、及び必要に応じて、検出チャネル及び照明チャネルの光路を変更することのうちの少なくとも１つ、又は、これらの組合せを含むことができる。
【００５９】
[00063]ステージ１１０の後には、該複数のイメージに対応する、及び該イメージングプロセスと露光プロセスとの違いに対応する出力空間像を生成するステージ１２０が続く。該露光プロセス中、該レチクルのイメージが、ウェーハ上に投影される。
【００６０】
[00064]都合の良いことに、ステージ１２０は、これらの違いを補正することを含んでもよい。
【００６１】
[00065]該露光プロセスとイメージングプロセスとの間の変換は、後に、１つ以上の他のイメージを処理するのに使用されるように、計算して格納することができることに注意する。
【００６２】
[00066]本発明の実施形態によれば、ステージ１２０は、該露光プロセス及びイメージングプロセスの偏光及び必要に応じて位相依存特性に対応する出力空間像を生成することを含む。都合の良いことに、該露光プロセス及びイメージングプロセスは、ｐ偏光及びｓ偏光に対して異なるやり方で反応する。具体的には、該露光プロセスは、該ウェーハ上に強度パターンをもたらし、該パターンは、一般に、該イメージングシステムによって作成されたイメージとは異なるコントラストを有し、またさらに、光の偏光状態に強く依存する。該出力空間像の生成は、この違いを考慮すべきである。
【００６３】
[00067]都合の良いことに、ステージ１２０は、サブステージ１２１〜１２９を含む。
【００６４】
[00068]ステージ１２１は、上記複数のイメージを処理して、中間像の異なる偏光成分を提供することを含む。補正プロセスを受けた後、該中間像は、出力空間像になる。該中間像は、非補正イメージングプロセスの結果を表すが、該出力空間像は、該露光プロセスの結果を模倣することになる。
【００６５】
[00069]ステージ１２１の後には、該中間像の特定の偏光成分を、その空間スペクトル成分に分解するステージ１２３が続く。
【００６６】
[00070]ステージ１２３は、フーリエ変換を適用することを包含するが、他の分解関数を適用することもできる。
【００６７】
[00071]ステージ１２３の後には、これらのスペクトル成分のうちの少なくとも１つに補正関数を適用するステージ１２５が続く。
【００６８】
[00072]ステージ１２５は、少なくとも１つの偏光依存特性に対応する補正関数を適用することを含む。また、該ステージは、次のうち、すなわち、（i）単一のスペクトル成分に該補正関数を適用すること、（ii）上記レチクルの繰り返しパターンのピッチに相当する単一のスペクトル成分に該補正関数を適用すること、（iii）該スペクトル成分のスペクトル周波数の二乗に反比例する補正関数をスペクトル成分に適用すること、（iv）入射線間の角度に対応する補正関数を適用することのうちの少なくとも１つ、又はこれらの組合せを含むこともできる。
【００６９】
[00073]図５は、本発明の実施形態による、中間像のｓ偏光成分のスペクトル成分２０１〜２０４と、これらのスペクトル成分の減衰との関係を図示したものである。
【００７０】
[00074]スペクトル成分２０１の周波数は、上記レチクルの繰り返しパターンのピッチに相当する。他のスペクトル成分は、このピッチの積に相当する。
【００７１】
[00075]水平曲線２２０は、ｓ偏光に対するイメージングシステムの応答を図示したものであり、曲線２２２は、ｓ偏光に対する露光システムの応答を図示したものである。これらの曲線の違いは、これらのスペクトル成分の減衰を示す。この減衰は、典型的には、これらの周波数の二乗に反比例する。第１のスペクトル成分２０１は、他のスペクトル成分と相対的に離れているため、他のスペクトル成分に対して劇的に減衰する。
【００７２】
[00076]該補正プロセスを単純化し、リアルタイム又はほぼリアルタイムの補正を可能にするために、該補正プロセスは、第１のスペクトル成分に集中することができる。
【００７３】
[00077]都合の良いことに、分解されたイメージの各スペクトル成分は、特定の入射角によって分離される異なる方向から近づく２つ（又はそれ以上）の異なるコヒーレントな場の干渉の結果を表す。この干渉の結果は、該干渉する電界のベクトル和の二乗に比例する。この関係は、上記イメージングシステムのデザインスキームから導き出すことができる。新世代の露光システムに存在する特定の条件下では、各スペクトル成分が、入射線間の角度及びそれらの偏光状態に依存する、コントラスト変更の線形処理を通ることが分かっている。これは、異なるスペクトル成分によって伝えられるわずかなスペクトルパワーの変更、すなわち、高周波数スペクトル成分が特にされがちなプロセスに付随する。単純なウェーハレジストモデル及び光学モデリングは、この線形関係を導出し、較正するのに用いることができる。この線形補正変換をフーリエ空間に適用した後、ＴＥ及びＴＭ偏光成分の予測したイメージを受取るために、全ての周波数成分の加重ベクトル和が反転される。
【００７４】
[00078]図４に戻って説明すると、ステージ１２５の後には、中間像の特定の偏光成分を再構成して、該中間像の補正された偏光成分を提供するステージ１２７が続く。
【００７５】
[00079]ステージ１２７の後には、該中間像の補正された偏光成分に対応する、及び都合の良いことに、該補正プロセスを受けない該中間像の別の偏光成分に対応する出力空間像を生成するステージ１２９が続く。ほとんどの場合、該中間像の両方の偏光成分は、補正プロセスを受けることができることに注意する。都合の良いことに、ステージ１２９は、該中間像の偏光成分を合計することを含む。
【００７６】
[00080]ステージ１２０の後には、出力空間像を解析するステージ１３０が続くことができる。この解析は、次のうちの、すなわち、（i）露光プロセスによって製造されたウェーハの部材の限界寸法を推定すること、（ii）レチクル部材の限界寸法を推定すること、（iii）該露光プロセスのプロセスウィンドウを評価すること、及び（iv）焦点測定に対応して、イメージングプロセスの焦点外偏光特性を測定することのうちの少なくとも１つ、又はこれらの組合せを含むことができる。
【００７７】
[00081]上述した様々な方法の各々は、コンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータプログラムを実行するコンピュータによって実行することができる。従って、コンピュータ可読媒体が提供される。該コンピュータ可読媒体は、中に具体化された、レチクル評価のためのコンピュータ可読符号を有し、該コンピュータ可読符号は、異なる偏光条件下で、該レチクルの複数のイメージを得るための命令と、該複数のイメージに対応する、及びその間に、該レチクルのイメージがウェーハ上に投影される露光プロセスと、その間に、該複数のイメージが得られるイメージングプロセスとの違いに対応する出力空間像を生成するための命令とを含む。
【００７８】
[00082]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、１つのイメージの特定の偏光成分を、そのスペクトル成分に分解するための命令と、少なくとも１つのスペクトル成分に補正関数を適用するための命令とを含み、該補正関数は、少なくとも１つの偏光依存特性に対応可能である。
【００７９】
[00083]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、単一のスペクトル成分に該補正関数を適用するための命令を含む。
【００８０】
[00084]都合の良いことに、該レチクルは、繰り返しパターンを含み、該コンピュータ可読符号は、該繰り返しパターンのピッチに相当する単一のスペクトル成分に該補正関数を適用する命令を含む。
【００８１】
[00085]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、該繰り返しパターンのピッチに相当する単一のスペクトル成分に該補正関数を適用するための命令を含む。
【００８２】
[00086]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、該スペクトル成分のスペクトル周波数の二乗に反比例する補正関数をスペクトル成分に適用するための命令を含む。
【００８３】
[00087]都合の良いことに、該補正関数は、入射線間の角度に対応可能である。
【００８４】
[00088]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、各々が、集光瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって判断される異なる偏光特性によって特徴付けられている複数の検出チャネルを用いるための命令を含む。
【００８５】
[00089]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、該複数のイメージを得ると共に、照明瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって、照明チャネルの偏光特性を変更するための命令を含む。
【００８６】
[00090]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、瞳孔面における光の偏光及び強度を制御することによって、検出チャネル及び照明チャネルの偏光特性を変更するための命令を含む。
【００８７】
[00091]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、上記露光プロセスによって製造されたウェーハの部材の限界寸法を推定する命令を含む。
【００８８】
[00092]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、レチクル部材の限界寸法を推定する命令を含む。
【００８９】
[00093]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、該露光プロセスのプロセスウィンドウを評価する命令を含む。
【００９０】
[00094]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、焦点測定に応じて、上記イメージングプロセスの焦点外の偏光特性を判断する命令を含む。
【００９１】
[00095]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、該レチクルの欠陥マップを生成する命令を含む。
【００９２】
[00096]都合の良いことに、該コンピュータ可読符号は、該露光プロセス及びイメージングプロセスの位相遅延特性に応じて該出力空間像を生成する命令を含む。
【００９３】
[00097]当業者は、本明細書において上述したように、様々な変更及び変化を、添付クレームにおいて定義され、かつ該添付クレームによって定義されたその範囲から逸脱することなく、本発明の実施形態に対して適用することができることを容易に正しく理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】露光システムを通過するｐ偏光成分とｓ偏光成分の違いを図示する。
【図２】露光システムを通過するｐ偏光成分とｓ偏光成分の違いを図示する。
【図３】本発明の実施形態によるシステムを図示する。
【図４】本発明の実施形態による方法を図示する。
【図５】本発明の実施形態による、中間イメージのｓ偏光成分のスペクトル成分と、それらのスペクトル成分の減衰との関係を図示する。
【符号の説明】
【００９５】
１４…マスク、８０…イメージングシステム、８１…照明チャネル、８２…光源、８３…偏光子、８７…集光レンズ、９１…集光チャネル、９２…対物レンズ、９３…カメラ、９５…記憶装置、９６…プロセッサ、９９…ディスプレイ。
【図１】
2008116909.tif 000003
【図２】
2008116909.tif 000004
【図３】
2008116909.tif 000005
【図４】
2008116909.tif 000006
【図５】
2008116909.tif 000007
【外国語明細書】
2008116909000001.pdf