(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在層を作成するリソグラフィツールに可通信結合され制御パラメタを供給してその現在層と１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を指定仕様内に保つよう構成されたコントローラを備え、そのコントローラが、プログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを有し、それらプログラム命令が、当該１個又は複数個のプロセッサに、
現在層向けリソグラフィ工程の後にＡＤＩツールから現像後検査（ＡＤＩ）データを受け取らせ、但しそのＡＤＩデータが、その現在層と前記１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すＡＤＩオーバレイデータを含み、そのＡＤＩデータが更に、当該１個又は複数個の先行層の作成中のプロセス偏差を示すＡＤＩフラグデータを含み、
現在層の露出工程の後にＡＥＩツールからエッチング後検査（ＡＥＩ）オーバレイデータを受け取らせ、但しそのＡＥＩオーバレイデータが、その現在層と前記１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示し、ＡＤＩデータから求まったオーバレイ誤差とＡＥＩオーバレイデータとの間の差異に非ゼロオフセットが対応し、
ＡＤＩデータから非ゼロオフセットを予測するよう１個又は複数個の訓練標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータで以て非ゼロオフセットプレディクタを訓練させ、
１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータと、当該１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータに基づき前記非ゼロオフセットプレディクタにより生成された非ゼロオフセットと、を用い、少なくとも１個の生産標本の現在層を作成する前記リソグラフィツールの制御パラメタの値を生成させ、且つ
前記少なくとも１個の生産標本上に現在層を作成する前記リソグラフィツールに前記制御パラメタの値を供給させるよう、
構成されているプロセス制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のプロセス制御システムであって、前記１個又は複数個のプロセッサにより実行されるよう構成されているプログラム命令が、更に、当該１個又は複数個のプロセッサに、
先行ロット内の少なくとも１個の生産標本上の１個又は複数個の後続層であり、当該先行ロットにて現在層上に作成された１個又は複数個の後続層から、ＡＤＩフラグデータを受け取らせ、且つ
前記１個又は複数個の後続層からのＡＤＩフラグデータで以て前記非ゼロオフセットプレディクタを訓練させるよう、
構成されているプロセス制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載のプロセス制御システムであって、前記リソグラフィツールの制御パラメタの値を生成する際に、更に、
前記先行ロット内の前記少なくとも１個の生産標本上の前記１個又は複数個の後続層からのＡＤＩフラグデータに基づき前記非ゼロオフセットプレディクタにより生成された非ゼロオフセットに少なくとも部分的に基づき、前記リソグラフィツールの制御パラメタの値を生成するプロセス制御システム。
【請求項４】
請求項１に記載のプロセス制御システムであって、計量ターゲットのＡＤＩフラグデータが、ターゲット指標に基づきその計量ターゲットの１個又は複数個の注目領域を分析することで生成されるプロセス制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載のプロセス制御システムであって、前記計量ターゲットが周期構造を有し、前記ターゲット指標にて、
前記１個又は複数個の領域のうち少なくとも１個が周期成分、線形成分及びノイズ成分に分解されるプロセス制御システム。
【請求項６】
請求項５に記載のプロセス制御システムであって、前記ターゲット指標が、更に、
前記周期成分の強度と、前記ノイズ成分の強度に対する当該周期成分の強度の比と、のうち少なくとも一つを含むプロセス制御システム。
【請求項７】
請求項４に記載のプロセス制御システムであって、前記計量ターゲットが周期構造を有し、前記ターゲット指標が、
前記１個又は複数個の注目領域の対称性の指標を含むプロセス制御システム。
【請求項８】
請求項１に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＤＩツールが前記ＡＥＩツールより高いスループットを呈するプロセス制御システム。
【請求項９】
請求項１に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＥＩツールが前記ＡＤＩツールより高い分解能を呈するプロセス制御システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＤＩオーバレイデータ及び前記ＡＤＩフラグデータが複合計量レシピを用い生成されるプロセス制御システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプロセス制御システムであって、前記複合レシピが、ＡＤＩオーバレイデータ計測用の第１の標本化個所集合と、ＡＤＩフラグデータ計測用の第２の標本化個所集合と、を含むプロセス制御システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプロセス制御システムであって、前記第１の標本化個所集合が前記第２の標本化個所集合より大規模なプロセス制御システム。
【請求項１３】
請求項１に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＤＩオーバレイデータ及び前記ＡＤＩフラグデータが別々の計量ターゲットを対象にして生成されるプロセス制御システム。
【請求項１４】
請求項１に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＤＩオーバレイデータ及び前記ＡＤＩフラグデータが共通の計量ターゲットの別々のセルを対象にして生成されるプロセス制御システム。
【請求項１５】
請求項１に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＤＩツールが、
光学計量ツールを備えるプロセス制御システム。
【請求項１６】
請求項１に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＥＩツールが、
粒子ビーム計量ツールを備えるプロセス制御システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプロセス制御システムであって、前記粒子ビーム計量ツールが、
電子ビーム計量ツール及びイオンビーム計量ツールのうち少なくとも一方を備えるプロセス制御システム。
【請求項１８】
現在層を作成するリソグラフィツールに可通信結合され制御パラメタを供給してその現在層と１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を指定仕様内に保つよう構成されたコントローラを備え、そのコントローラが、プログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを有し、それらプログラム命令が、当該１個又は複数個のプロセッサに、
現在層向けリソグラフィ工程の後にＡＤＩツールから現像後検査（ＡＤＩ）データを受け取らせ、但しそのＡＤＩデータが、その現在層と前記１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すＡＤＩオーバレイデータを含み、そのＡＤＩデータが更に、当該１個又は複数個の先行層の作成中のプロセス偏差を示すＡＤＩフラグデータを含み、
現在層の露出工程の後にＡＥＩツールからエッチング後検査（ＡＥＩ）オーバレイデータを受け取らせ、但しそのＡＥＩオーバレイデータがその現在層と前記１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示し、ＡＤＩデータから求まったオーバレイ誤差とＡＥＩオーバレイデータとの間の差異に非ゼロオフセットが対応し、
１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータを用い、少なくとも１個の生産標本の現在層を作成する前記リソグラフィツールの制御パラメタの値を生成させ、且つ
前記少なくとも１個の生産標本上に現在層を作成する前記リソグラフィツールに前記制御パラメタの値を供給させるよう、
構成されているプロセス制御システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、前記１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータを用い、前記少なくとも１個の生産標本の現在層を作成する前記リソグラフィツールの制御パラメタの値を生成する際、
ＡＤＩデータから非ゼロオフセットを予測するよう１個又は複数個の訓練標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータで以て非ゼロオフセットプレディクタを訓練し、且つ
前記１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータと、当該１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータに基づき前記非ゼロオフセットプレディクタにより生成された非ゼロオフセットと、に基づき、前記制御パラメタの値を生成する、
プロセス制御システム。
【請求項２０】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、前記１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータを用い、前記少なくとも１個の生産標本の現在層を作成する前記リソグラフィツールの制御パラメタの値を生成する際に、
第１頻度で以てＡＤＩデータに基づき前記制御パラメタの値を更新し、且つ
前記第１頻度より低い第２頻度で以てＡＥＩオーバレイデータに基づき前記制御パラメタの値を更新する、
プロセス制御システム。
【請求項２１】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、前記１個又は複数個のプロセッサにより実行されるよう構成されているプログラム命令が、更に、当該１個又は複数個のプロセッサに、
先行ロット内の少なくとも１個の生産標本上の１個又は複数個の後続層であり、当該先行ロットにて現在層上に作成された１個又は複数個の後続層から、ＡＤＩフラグデータを受け取らせるよう、構成されているプロセス制御システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のプロセス制御システムであって、前記リソグラフィツールの制御パラメタの値を生成する際に、更に、
前記先行ロット内の前記少なくとも１個の生産標本上の前記１個又は複数個の後続層からのＡＤＩフラグデータに少なくとも部分的に基づき、前記リソグラフィツールの制御パラメタの値を生成するプロセス制御システム。
【請求項２３】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、計量ターゲットのＡＤＩフラグデータが、ターゲット指標に基づきその計量ターゲットの１個又は複数個の注目領域を分析することで生成されるプロセス制御システム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のプロセス制御システムであって、前記計量ターゲットが周期構造を有し、前記ターゲット指標にて、
前記１個又は複数個の領域のうち少なくとも１個が周期成分、線形成分及びノイズ成分に分解されるプロセス制御システム。
【請求項２５】
請求項２４に記載のプロセス制御システムであって、前記ターゲット指標が、更に、
前記周期成分の強度と、前記ノイズ成分の強度に対する当該周期成分の強度の比と、のうち少なくとも一つを含むプロセス制御システム。
【請求項２６】
請求項２３に記載のプロセス制御システムであって、前記計量ターゲットが周期構造を有し、前記ターゲット指標が、
前記１個又は複数個の注目領域の対称性の指標を含むプロセス制御システム。
【請求項２７】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＤＩツールが前記ＡＥＩツールより高いスループットを呈するプロセス制御システム。
【請求項２８】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＥＩツールが前記ＡＤＩツールより高い分解能を呈するプロセス制御システム。
【請求項２９】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＤＩオーバレイデータ及び前記ＡＤＩフラグデータが複合計量レシピを用い生成されるプロセス制御システム。
【請求項３０】
請求項２９に記載のプロセス制御システムであって、前記複合レシピが、ＡＤＩオーバレイデータ計測用の第１の標本化個所集合と、ＡＤＩフラグデータ計測用の第２の標本化個所集合と、を含むプロセス制御システム。
【請求項３１】
請求項３０に記載のプロセス制御システムであって、前記第１の標本化個所集合が前記第２の標本化個所集合より大規模なプロセス制御システム。
【請求項３２】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＤＩオーバレイデータ及び前記ＡＤＩフラグデータが別々の計量ターゲットを対象にして生成されるプロセス制御システム。
【請求項３３】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＤＩオーバレイデータ及び前記ＡＤＩフラグデータが共通の計量ターゲットの別々のセルを対象にして生成されるプロセス制御システム。
【請求項３４】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＤＩツールが、
光学計量ツールを備えるプロセス制御システム。
【請求項３５】
請求項１８に記載のプロセス制御システムであって、前記ＡＥＩツールが、
粒子ビーム計量ツールを備えるプロセス制御システム。
【請求項３６】
請求項３５に記載のプロセス制御システムであって、前記粒子ビーム計量ツールが、
電子ビーム計量ツール及びイオンビーム計量ツールのうち少なくとも一方を備えるプロセス制御システム。
【請求項３７】
プロセス制御システムであって、
現像後検査（ＡＤＩ）ツールと、
エッチング後検査（ＡＥＩ）ツールと、
現在層作成用のリソグラフィツールと、
前記ＡＤＩツール、前記ＡＥＩツール及び前記リソグラフィツールに可通信結合され制御パラメタを供給して現在層と１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を指定仕様内に保つよう構成されたコントローラと、
を備え、前記コントローラが、プログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを有し、それらプログラム命令が、当該１個又は複数個のプロセッサに、
現在層向けリソグラフィ工程の後にＡＤＩツールから現像後検査（ＡＤＩ）データを受け取らせ、但しそのＡＤＩデータが、その現在層と前記１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すＡＤＩオーバレイデータを含み、そのＡＤＩデータが更に、当該１個又は複数個の先行層の作成中のプロセス偏差を示すＡＤＩフラグデータを含み、
現在層の露出工程の後にＡＥＩツールからエッチング後検査（ＡＥＩ）オーバレイデータを受け取らせ、但しそのＡＥＩオーバレイデータがその現在層と前記１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示し、ＡＤＩデータから求まったオーバレイ誤差とＡＥＩオーバレイデータとの間の差異に非ゼロオフセットが対応し、
ＡＤＩデータから非ゼロオフセットを予測するよう１個又は複数個の訓練標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータで以て非ゼロオフセットプレディクタを訓練させ、
１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータと、当該１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータに基づき前記非ゼロオフセットプレディクタにより生成された非ゼロオフセットと、を用い、少なくとも１個の生産標本の現在層を作成する前記リソグラフィツールの制御パラメタの値を生成させ、且つ
前記少なくとも１個の生産標本上に現在層を作成する前記リソグラフィツールに前記制御パラメタの値を供給させるよう、
構成されているプロセス制御システム。
【請求項３８】
非ゼロオフセットプレディクタであって、
プログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを有するコントローラを備え、それらプログラム命令が、当該１個又は複数個のプロセッサに、
現在層向けリソグラフィ工程の後にＡＤＩツールからもたらされる現像後検査（ＡＤＩ）データであり、その現在層と前記１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すＡＤＩオーバレイデータを含むＡＤＩデータであり、更に、当該１個又は複数個の先行層の作成中のプロセス偏差を示すＡＤＩフラグデータを含むＡＤＩデータと、
現在層の露出工程の後にＡＥＩツールからもたらされるエッチング後検査（ＡＥＩ）オーバレイデータであり、その現在層と前記１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すＡＥＩオーバレイデータであり、ＡＤＩデータから求まったオーバレイ誤差とＡＥＩオーバレイデータとの間の差異が非ゼロオフセットに対応するＡＥＩオーバレイデータと、
を含む訓練データを受け取らせ、
１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータと訓練データとを用い前記非ゼロオフセットの値を予測させ、且つ
少なくとも１個の生産標本上に現在層を作成するリソグラフィツールの制御パラメタの値を調整するためプロセスコントローラに前記非ゼロオフセットを供給させるよう、
構成されている非ゼロオフセットプレディクタ。
【請求項３９】
現在層向けリソグラフィ工程の後にＡＤＩツールから現像後検査（ＡＤＩ）データを受け取るステップであり、そのＡＤＩデータが、現在層と１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すＡＤＩオーバレイデータを含み、そのＡＤＩデータが更に、当該１個又は複数個の先行層の作成中のプロセス偏差を示すＡＤＩフラグデータを含むステップと、
現在層の露出工程の後にＡＥＩツールからエッチング後検査（ＡＥＩ）オーバレイデータを受け取るステップであり、そのＡＥＩオーバレイデータがその現在層と前記１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示し、ＡＤＩデータから求まったオーバレイ誤差とＡＥＩオーバレイデータとの間の差異に非ゼロオフセットが対応するステップと、
ＡＤＩデータから非ゼロオフセットを予測するよう１個又は複数個の訓練標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータで以て非ゼロオフセットプレディクタを訓練するステップと、
１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータと、当該１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータに基づき前記非ゼロオフセットプレディクタにより生成された非ゼロオフセットと、を用い、少なくとも１個の生産標本の現在層を作成するリソグラフィツールの制御パラメタであり、その現在層と前記１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を指定公差内に保つ制御パラメタの値を、生成するステップと、
前記少なくとも１個の生産標本上に現在層を作成する前記リソグラフィツールに前記制御パラメタの値を供給するステップと、
を有するプロセス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件開示は総じてオーバレイ制御に関し、より具体的には非ゼロオフセット予測を用いたオーバレイ制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願への相互参照）
本願は、「オーバレイ制御における非ゼロオフセット予測」(NON ZERO OFFSET PREDICTION IN OVERLAY CONTROL)と題しＭｉｋｅ  Ａｄｅｌ、Ａｍｎｏｎ  Ｍａｎａｓｓｅｎ、Ｂｉｌｌ  Ｐｉｅｒｓｏｎ、Ａｄｙ  Ｌｅｖｙ、Ｐｒａｄｅｅｐ  Ｓｕｂｒａｈｍａｎｙａｎ、Ｌｉｒａｎ  Ｙｅｒｕｓｈａｌｍｉ、Ｄｏｎｇｓｕｂ  Ｃｈｏｉ、Ｈｏｙｏｕｎｇ  Ｈｅｏ、Ｄｒｏｒ  Ａｌｕｍｏｔ及びＪｏｈｎ  Ｒｏｂｉｎｓｏｎを発明者とする２０１７年１月２５日付米国仮特許出願第６２／４５０４５４号に基づき米国特許法第１１９条（ｅ）の規定による利益を主張する出願であるので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。
【０００３】
通常、半導体デバイスは複数個のパターニングされた素材層を有しており、相次ぐ層それぞれを先行層に対しタイトな公差内で整列させねばならない。従って、製造ラインにて利用されるプロセス制御システムにフィードバック及び／又はフィードフォワード制御データを取り込み、それによって製造ツールの設定を監視及び調整することで、オーバレイ誤差（例．層間オーバレイ位置揃え（レジストレーション）誤差）が指定公差内に保たれるようにするとよい。タイトなオーバレイ制御が実現される先進的なプロセス制御システムでは、通常、製造プロセス内の複数個の段階にて複数種の機器により生成された制御データが統合される。例えば、高スループット分析を実現するには、通常、光学計量ツールを用い現像後検査（ＡＤＩ）データを生成すればよい。また例えば、より高分解能だが低スループットな分析を実現するには、通常、電子ビーム計量ツールによりエッチング後検査（ＡＥＩ）データを提供すればよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／００７８１６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、別々の製造段階にて及び／又は別々の計量ツールにより計測されるオーバレイ誤差には差異が生じうる。制御データとして用いられるこのオフセット誤差計測結果間差異は、非ゼロオフセット（ＮＺＯ）と称されており、個別の標本上で空間的に、及び／又は、同一又は別々のロット内の複数個の標本に亘り経時的に、変動しうるものである。こうしたことから、ＮＺＯにより、プロセス制御システムに不安定性が持ち込まれることや性能が劣化することがありうる。従って、短所例えば上述のそれが克服されたシステム及び方法を開発することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従いプロセス制御システムが開示される。ある例証的実施形態のプロセス制御システムは、現在層を作成するリソグラフィツールに可通信結合され制御パラメタを供給してその現在層と１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を指定仕様内に保つよう構成された、コントローラを有する。また、ある例証的実施形態では、現在層向けリソグラフィ工程の後にＡＤＩツールから現像後検査（ＡＤＩ）データを受け取るよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、そのＡＤＩデータに、その現在層と当該１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すＡＤＩオーバレイデータと、当該１個又は複数個の先行層の作成中のプロセス偏差を示すＡＤＩフラグデータとを含める。また、ある例証的実施形態では、その現在層と当該１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すエッチング後検査（ＡＥＩ）オーバレイデータを現在層の露出工程の後にＡＥＩツールから受け取り、ＡＤＩデータから求まったオーバレイ誤差とＡＥＩオーバレイデータとの間の差異に非ゼロオフセットを対応付けるよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、ＡＤＩデータから非ゼロオフセットを予測するように、１個又は複数個の訓練標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータで以て非ゼロオフセットプレディクタ（予測器）を訓練するよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータと、当該１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータに基づき非ゼロオフセットプレディクタにより生成された非ゼロオフセットと、を用い、少なくとも１個の生産標本の現在層を作成するリソグラフィツールの制御パラメタの値を生成するよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、当該少なくとも１個の生産標本上に現在層を作成するリソグラフィツールにそれら制御パラメタの値を供給するよう、そのコントローラが構成される。
【０００７】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従いプロセス制御システムが開示される。ある例証的実施形態のプロセス制御システムは、現在層を作成するリソグラフィツールに可通信結合され制御パラメタを供給してその現在層と１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を指定仕様内に保つよう構成された、コントローラを有する。また、ある例証的実施形態では、現在層向けリソグラフィ工程の後にＡＤＩツールから現像後検査（ＡＤＩ）データを受け取るよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、そのＡＤＩデータに、その現在層と当該１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すＡＤＩオーバレイデータと、当該１個又は複数個の先行層の作成中のプロセス偏差を示すＡＤＩフラグデータとを含める。また、ある例証的実施形態では、現在層の露出工程の後にＡＥＩツールからエッチング後検査（ＡＥＩ）オーバレイデータを受け取るよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、そのＡＥＩオーバレイデータにより、その現在層と当該１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差が示される。また、ある例証的実施形態では、ＡＤＩデータから求まったオーバレイ誤差とＡＥＩオーバレイデータとの間の差異に非ゼロオフセットが対応する。また、ある例証的実施形態では、１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩデータを用い、少なくとも１個の生産標本の現在層を作成するリソグラフィツールの制御パラメタの値を生成するよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、当該少なくとも１個の生産標本上に現在層を作成するリソグラフィツールにそれら制御パラメタの値を供給するよう、そのコントローラが構成される。
【０００８】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従いプロセス制御システムが開示される。ある例証的実施形態のプロセス制御システムは現像後検査（ＡＤＩ）ツールを有する。また、ある例証的実施形態のプロセス制御システムはエッチング後検査（ＡＥＩ）ツールを有する。また、ある例証的実施形態のプロセス制御システムは現在層作成用のリソグラフィツールを有する。また、ある例証的実施形態のプロセス制御システムはコントローラを有する。また、ある例証的実施形態では、現在層向けリソグラフィ工程の後にＡＤＩツールから現像後検査（ＡＤＩ）データを受け取るよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、そのＡＤＩデータに、その現在層と１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すＡＤＩオーバレイデータと、当該１個又は複数個の先行層の作成中のプロセス偏差を示すＡＤＩフラグデータとを含める。また、ある例証的実施形態では、その現在層と当該１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すエッチング後検査（ＡＥＩ）オーバレイデータを現在層の露出工程の後にＡＥＩツールから受け取り、ＡＤＩデータから求まったオーバレイ誤差とＡＥＩオーバレイデータとの間の差異に非ゼロオフセットを対応付けるよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、ＡＤＩデータから非ゼロオフセットを予測するように、１個又は複数個の訓練標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータで以て非ゼロオフセットプレディクタを訓練するよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータと、当該１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータに基づき非ゼロオフセットプレディクタにより生成された非ゼロオフセットと、を用い、少なくとも１個の生産標本の現在層を作成するリソグラフィツールの制御パラメタの値を生成するよう、そのコントローラが構成される。また、ある例証的実施形態では、当該少なくとも１個の生産標本上に現在層を作成するリソグラフィツールにそれら制御パラメタの値を供給するよう、そのコントローラが構成される。
【０００９】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従いプロセス制御方法が開示される。ある例証的実施形態の方法では、現在層と１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すＡＤＩオーバレイデータを含み、更に当該１個又は複数個の先行層の作成中のプロセス偏差を示すＡＤＩフラグデータを含む現像後検査（ＡＤＩ）データを、現在層向けリソグラフィ工程の後にＡＤＩツールから受け取る。また、ある例証的実施形態の方法では、その現在層と当該１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を示すエッチング後検査（ＡＥＩ）オーバレイデータを、現在層の露出工程の後にＡＥＩツールから受け取る。また、ある例証的実施形態では、ＡＤＩデータから求まったオーバレイ誤差とＡＥＩオーバレイデータとの間の差異に非ゼロオフセットが対応する。また、ある例証的実施形態の方法では、ＡＤＩデータから非ゼロオフセットを予測するよう１個又は複数個の訓練標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータで以て非ゼロオフセットプレディクタを訓練する。また、ある例証的実施形態の方法では、１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータと、当該１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータに基づき非ゼロオフセットプレディクタにより生成された非ゼロオフセットと、を用い、少なくとも１個の生産標本の現在層を作成するリソグラフィツールの制御パラメタの値を生成する。また、ある例証的実施形態では、それら制御パラメタを、その現在層と当該１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を指定公差内に保つものとする。また、ある例証的実施形態の方法では、当該少なくとも１個の生産標本上に現在層を作成するリソグラフィツールにそれら制御パラメタの値を供給する。
【００１０】
理解し得るように、上掲の概略記述及び後掲の詳細記述は共に専ら例示的且つ説明的なものであり、特許請求の範囲記載の発明を必ずしも限定するものではない。添付図面は、明細書に組み込まれ明細書の一部を構成するものであり、本発明の諸実施形態を描出しており、また概略記述と相俟ち本発明の諸原理を説明する働きを有している。
【００１１】
本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）であれば、以下の如き添付図面を参照することで、本件開示の多数の長所をより良好に理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る半導体デバイスシステムを描いた概念図である。
【図１Ｂ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るリソグラフィサブシステムを描いた概念図である。
【図１Ｃ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る計量サブシステムを描いた概念図である。
【図１Ｄ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る計量サブシステムを描いた概念図である。
【図２】本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、現在層の作成制御のためのＡＤＩ及びＡＥＩデータ収集を含むプロセス制御を描いたフロー図である。
【図３】本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、現在層の作成制御のためのＡＤＩ及びＡＥＩデータ収集を補強すべくプロセス感応的ＡＤＩフラグデータを取り入れるプロセス制御を描いたフロー図である。
【図４】本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、現在層の作成制御に備えＡＤＩフラグデータ、ＡＤＩオーバレイデータ及びＡＥＩオーバレイデータを利用するＮＺＯプレディクタ向けの訓練相を描いたフロー図である。
【図５】本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、ＡＤＩフラグデータ、ＡＤＩオーバレイデータ、並びにＮＺＯプレディクタからの出力を現在層の作成制御に利用するプロセスコントローラのランタイム相を描いたフロー図である。
【図６】本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、現在層の作成制御に備えＡＤＩフラグデータ、ＡＤＩオーバレイデータ、ＡＥＩフラグデータ及びＡＥＩオーバレイデータを利用するＮＺＯプレディクタ向けの訓練相を描いたフロー図である。
【図７】本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、ＡＤＩフラグデータ、ＡＤＩオーバレイデータ、ＡＥＩフラグデータ、並びにＮＺＯプレディクタからの出力を現在層の作成制御に利用するプロセスコントローラのランタイム相を描いたフロー図である。
【図８】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るプロセス制御方法にて実行される諸ステップを描いたフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に描かれている被開示主題を詳細に参照する。ある種の実施形態及びその具体的特徴との関連で本件開示を具体的に図示及び記述してある。本願中で説明されている諸実施形態は限定ではなく例証であると把握されるべきである。いわゆる当業者には直ちに察せられるべきことに、本件開示の神髄及び技術的範囲から離隔することなく形態及び細部に様々な改変及び修正を施すことができる。
【００１４】
本件開示の諸実施形態は、標本上における現在層と１個又は複数個の先行層との間のオーバレイを指定公差内に保ちつつ、諸計量ツールからの制御データに係るＮＺＯを低減するプロセス制御システムを、目指している。本件開示の随所で用いられている語「標本」は、総じて、半導体又は非半導体素材で形成された基板（例．ウェハ等）を指している。標本には、例えば、これに限られるものではないが単結晶シリコン、ヒ化ガリウム及び燐化インジウムが含まれうる。更に、その素材層には、これに限られるものではないがレジスト、誘電素材、導電素材又は半導体素材等、様々な素材が含まれうる。更に、標本には、それぞれ可反復的パターン化フィーチャ（外形特徴）を有する複数個のダイが設けられうる。
【００１５】
本願での認識によれば、半導体デバイスは、パターニングされた又はパターニングされていない複数個の素材層として基板上に形成することができる。これに限られるものではないが１回又は複数回の素材堆積工程、１回又は複数回のリソグラフィ工程或いは１回又は複数回のエッチング工程等、一連の処理工程を通じ各印刷層を形成すればよい。更に、最終的なデバイスを適正に構築するには、通常、各印刷層が指定公差内で作成されねばならない。例えば、標本上での印刷要素配置に係るパターン配置誤差（ＰＰＥ）が良好に解明、制御されねばならない。更に、作成中の現在層と先に作成された諸層との間の位置揃え誤差（例．オーバレイ誤差）もタイトに制御されねばならない。
【００１６】
オーバレイ誤差は様々な源泉を通じ入り込みうる。例えば、１個又は複数個の露出野の露出工程中に、標本対レティクルの位置合わせに係るグリッド誤差によって、オーバレイ誤差が生じることがある。リソグラフィツール（例．ステッパ、スキャナ等）では、通常はその視野（ＦＯＶ）が標本全体よりも小さくなりうることから、標本を一連の（例．グリッドをなす）露出野（以下「野」と称する）に区分しそれらを個別に露出することがある。従って、グリッド誤差に、露出グリッド内の野毎の標本対レティクル整列誤差（例．グリッド誤差）が含まれることとなり、それが標本上の公称位置に対する現在層の露出パターンのシフトとして野毎に現れることがある。また例えば、プロセス誤差によってオーバレイ誤差が生じることがある。プロセス誤差に含まれうるものとしては、これに限られるものではないが、露出パターンに基づく標本上での三次元構造作成に係る誤差がある。例えば、これに限られるものではないが、リソグラフィ中の露出パターンの歪み、エッチング誘起性の誤差、或いは標本内ばらつきに係る誤差が、プロセス誤差に含まれうる。
【００１７】
オーバレイは、通常、１個又は複数個の処理工程にてオーバレイ計量ツールを用い解明される。更に、これに限られるものではないが作成されたデバイス構造又はオーバレイターゲット等、標本上の様々な個所にてオーバレイを計測することができる。例えば、作成された構造の一部分を期待していた構造と比較することで、オーバレイを計測してもよい。また例えば、注目層上に所在する作成フィーチャを有し、層間オーバレイ誤差の有感示数を提供するようそれが配置されているオーバレイ計量ターゲットを対象にして、オーバレイを計測してもよい。
【００１８】
オーバレイ計量ツールでは、標本層のオーバレイを求めるため様々な技術が利用されうる。例えば画像依拠オーバレイ計量ツールでは、標本の一部分（例．デバイス構造、先進イメージング計量（ＡＩＭ）ターゲット、ボックスインボックス計量ターゲット等）の画像を捉えることができる。従って、撮像されたフィーチャの相対位置を計測することで、オーバレイを求めることができる。また例えば、スキャタロメトリ（散乱計測）式オーバレイ計量ツールでは、標本の一部分（例．デバイス構造、格子オーバ格子計量ターゲット等）を照明し、その照明ビームの回折、散乱及び／又は反射に関連してその標本からもたらされる輻射の角度分布を含めオーバレイ信号を捉えることができる。従って、そのオーバレイターゲットに対する照明ビームの相互作用モデルに依拠してオーバレイを求めることができる。
【００１９】
個別の標本上でオーバレイが空間的にばらつくことがありうる。例えば、リソグラフィツールの露出野毎にグリッド及び／又はプロセス誤差が異なることがある。この場合、標本上の代表的な個所にてオーバレイを計測しモデル化することで、オーバレイ分布を求めればよい。所与位置における（例．所与露出野における）オーバレイが、ある標本から次の標本にかけて、或いはある標本ロットから次の標本ロットにかけて、経時的に変化することもありうる。
【００２０】
本件開示の付加的諸実施形態は、１個又は複数個の製造ツール（例．リソグラフィツール等）の制御パラメタ（例．設定）を調整してオーバレイ誤差を指定公差内に保つプロセス制御システムを、目指している。例えば、プロセス制御システムであり、オーバレイ計量ツールからのフィードバック及び／又はフィードフォワードオーバレイデータに基づき製造ツール向けの制御パラメタ（或いはその制御パラメタに対する補正分）を生成しうるものである。現在層製造ツール制御用のフィードバックデータは、現在層作成の先行生産運転を踏まえ生成すればよい。フィードフォワードデータは、標本の１個又は複数個の先行層上に又は先行ロットにて作成された、デバイス又はオーバレイ計量ターゲットに基づき生成すればよい。
【００２１】
本件開示の付加的諸実施形態は、別々の製造段階にて生成され及び／又は別々の計量ツールにより生成された複数通りのオーバレイ推定値に基づきオーバレイデータを（例．フィードバック及び／又はフィードフォワードデータとして）取り入れて製造ツール制御パラメタを調整するプロセス制御システムを、目指している。
【００２２】
例えば、ＡＤＩデータを、高スループット且つ短ＭＡＭ(move-acquire-measure)時間な非破壊型ＡＤＩ計量ツールにより生成してもよい。この場合、その標本を損傷することなく、現像工程の最寄り時点にて、製造中の標本上で直に、ＡＤＩ計量ツールによりオーバレイデータを捉えることができる。更に、この段階で潜在的な問題を特定することは、時間を食う非可逆的なエッチング工程に先立ち現在又は将来ロット内標本のリワークを行い、それらの問題を正すのに役立ちうる。ＡＤＩ計量ツールの実施形態としては、高精度且つ高標本化速度で非破壊計測を実行する光学計量ツールがある。光学ＡＤＩ計量ツールは、これに限られるものではないがイメージングモードかスキャタロメトリモードで動作しうる。とはいえ、照明源の波長に基づく光学分解能限界故に、光学ＡＤＩ計量ツールでは、デバイスフィーチャを全面的に解像できないことがありうる。従って、光学ＡＤＩ計量ツールにより、これは必須ではないが、光学的に解像しうるフィーチャを有するオーバレイ計量ターゲットからオーバレイを計測するようにすればよい。
【００２３】
また例えば、ＡＥＩデータを、エッチング工程後にＡＥＩ計量ツールにより生成してもよい。こうすれば、これに限られるものではないが堆積工程、露出工程、現像工程又はエッチング等、何らかの処理工程中に生じたオーバレイ誤差を、ＡＥＩデータに取り込むことができる。更に、そのＡＥＩ計量ツールに十分な分解能を持たせ、デバイス規模フィーチャを有するオーバレイターゲット又はデバイスフィーチャを解像しうるようにするとよい。ＡＥＩ計量ツールの実施形態としては、これに限られるものではないが電子ビーム計量ツールやイオンビーム計量ツール等の粒子式計量ツールがある。とりわけ、ＡＤＩ計量ツールではそれらデバイスフィーチャを明瞭に解像できない場合、デバイス規模フィーチャを有するオーバレイターゲット又はデバイスフィーチャを対象にして生成されたＡＥＩデータにより、先行層に対する現在層のオーバレイ誤差について、ＡＤＩデータよりも正確な解明を行えることがありうる。とはいえ、粒子式ＡＥＩ計量ツールではＡＤＩツールよりも低スループット且つ低標本化速度であることが問題となりかねず、それにより製造ライン全体のスループットが低下することとなりかねない。更に、この段階で特定された大問題を常に軽減できるわけではなく、それにより標本ロスが生じることがある。
【００２４】
本願での更なる認識によれば、別々の製造段階からの及び／又は別々のツールによるオーバレイデータを取り入れると、プロセス制御システムに不安定性が持ち込まれて性能に悪影響が及ぶことがある。本件開示の目的を踏まえ曰く、ＮＺＯとは、別々の製造段階にて及び／又は別々のツールにより生成されたオーバレイデータ間の差異のことである。例えば、これは必須ではないが、ＡＤＩオーバレイデータ・ＡＥＩオーバレイデータ間差異のことをＮＺＯと呼ぶことがある。
【００２５】
本件開示の付加的諸実施形態は、製造プロセス内ばらつき及び／又は先行層の物理的ばらつきに対し有感な付加的計測（例．フラグ計測）で以てオーバレイデータを補強することで、ＮＺＯを低減することを、目指している。本願での認識によれば、そうしたばらつきはＮＺＯ、とりわけ別々の製造段階にて計測されたオーバレイに係るＮＺＯの根本原因たりうる。その点からすれば、オーバレイデータを補強することで、ＮＺＯを軽減し性能向上を実現することができる。
【００２６】
オーバレイ計測は、通常、層間位置揃え誤差に対しては有感になるように設計されるが、処理工程（例．エッチング工程、化学機械平坦化（ＣＭＰ）工程等）中の偏差に起因しうる他のプロセスばらつき、例えばこれに限られるものではないが層厚、フィーチャ高又はフィーチャ非対称性に対しては不感である。この場合、ある段階でのロバストなオーバレイ計測を、計測時点での標本上のオーバレイに直に影響しないプロセス偏差に対し最小限に有感なものとすることができる。しかしながら、それらプロセス偏差は最終作成フィーチャに、ひいては後の製造段階にて計測されるオーバレイに影響しかねず、更には当該後段階におけるＮＺＯにつながりかねない。本件開示の付加的諸実施形態は、補足的なプロセスばらつきに対し有感なフラグデータで以てオーバレイデータを補強することで、各製造段階にてロバストなオーバレイ計測を実現しＮＺＯを抑えることを目指している。
【００２７】
本件開示の付加的諸実施形態は、ある製造段階におけるＮＺＯを、別の製造段階からのオーバレイデータ及びフラグデータに基づき予測することを、目指している。例えば、ＮＺＯプレディクタにてＡＤＩオーバレイデータ及びＡＤＩフラグデータを入力として受け付け、後続のＡＥＩオーバレイデータに係るＮＺＯを予測すればよい。例えば、ＮＺＯ予測を、これは必須ではないが、実又は模擬データにより訓練された機械学習アルゴリズムに依拠させてもよい。
【００２８】
本件開示の更なる諸実施形態は、ある製造段階からのオーバレイデータ及びフラグデータと、予測されたＮＺＯとに基づき、製造ツール制御パラメタに対する調整分を供給するプロセス制御システムを、目指している。この場合、複数個の製造段階における実計量を必ずしも行わなくとも、オーバレイを指定公差に保つことができる。
【００２９】
例えば、現像工程後に光学ＡＤＩ計量ツールを用いオーバレイデータ及びフラグデータを計測し、計測したＡＤＩオーバレイと、エッチング工程後にＡＥＩ計量ツールを用い計測されうる実オーバレイと、の間の何らかの差異を、ＮＺＯプレディクタにより予測してもよい。本願での認識によれば、ＮＺＯ予測により複数の利点をプロセス制御にもたらすことができる。例えば、ＮＺＯ予測により、全面的に作成された層についての正確なオーバレイ予測を、ＡＤＩデータに基づき実現することができる。これにより、ひいては、低スループットのオーバレイ計量ツール（例．ＡＥＩに広く用いられる粒子式計量ツール）の必要性を減らし又はなくすことができる。例えば、ＡＥＩデータが通常はより小規模な標本部分集合又はロットに関してしか生成され得ないのに対し、ＡＤＩデータは、比較的高スループットな計測故に全ロットに関し生成することができる。ひいては、ＡＥＩデータよりもＡＤＩデータによる方が、より高い周波数での制御をプロセス制御システムで実行することができる。更に、ＡＤＩ計測により、非可逆的なエッチング工程に先立ち問題特定に応じたロット配置を行うことが可能になる。
【００３０】
付加的なフラグデータが生成されるのは製造プロセスのどの段階でもよい。例えば、高スループットな計量ツール（例．光学計量ツール）を用いエッチング工程後にフラグデータ（例．ＡＥＩフラグデータ）を生成することで、ＡＤＩオーバレイデータを更に補強してもよい。例えば、ＡＥＩフラグデータを用い、ＮＺＯプレディクタを訓練してもＡＤＩオーバレイデータを直に補強してもよい。そのＡＥＩフラグデータを、その現在層に対するエッチング工程が完了するたびに生成してもよいし、先行ロット上の標本からのデータを用いフィードフォワードループを媒介に生成してもよい。
【００３１】
以下、図１Ａ〜図８を参照し、ＮＺＯ軽減を伴うプロセス制御システム及び方法について記述する。
【００３２】
図１Ａは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い半導体デバイスシステム１００を描いた概念図である。実施形態のシステム１００はリソグラフィサブシステム１０２を有しており、それにより、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い１個又は複数個のパターン（例．デバイスフィーチャ、オーバレイターゲットフィーチャ等）を標本にリソグラフィ的に印刷することができる。リソグラフィサブシステム１０２が、本件技術分野で既知ないずれのリソグラフィ的印刷ツールを有していてもよい。例えば、これに限られるものではないがスキャナやステッパをリソグラフィサブシステム１０２が有していてもよい。また、実施形態のシステム１００は、標本上の１個又は複数個の印刷パターンを解明する計量サブシステム１０４を有している。例えば、その計量サブシステム１０４が本件技術分野で既知などの手法を用いどの計量指標（例．オーバレイ誤差、ＣＤ、側壁角等）を計測するのでもよい。計量サブシステム１０４の一例は、画像依拠計量ツールを有し、標本１２２の画像１枚又は複数枚の生成を踏まえ計量データを計測するものである。計量サブシステム１０４の別例は、スキャタロメトリ式計量システムを有し、標本からの光の散乱（反射、回折、散漫散乱等）に依拠し計量データを計測するものである。
【００３３】
更に、本システム１００が複数個のリソグラフィサブシステム１０２を有していてもよい。例えば、様々な層を別々のリソグラフィサブシステムにより露出してもよい。また例えば、単一の層を複数個のリソグラフィサブシステムにより様々な露出に供してもよい。同様に、本システム１００が複数個の計量サブシステム１０４を有していてもよい。例えば、本システム１００に１個又は複数個の光学計量ツールと１個又は複数個の粒子式計量ツール（例．走査型電子顕微鏡等）とを設け、あらゆる製造段階で計量計測を行えるようにしてもよい。
【００３４】
また、実施形態のシステム１００はコントローラ１０６を有している。また、実施形態のコントローラ１０６は１個又は複数個のプロセッサ１０８を有しており、記憶媒体１１０上に保持されているプログラム命令を実行するようそれが構成されている。この場合、コントローラ１０６に備わる１個又は複数個のプロセッサ１０８により、本件開示の随所に記載されている様々な処理工程のうちいずれかを実行することができる。
【００３５】
コントローラ１０６に備わる１個又は複数個のプロセッサ１０８には、本件技術分野で既知なあらゆる処理素子が含まれうる。その意味で、当該１個又は複数個のプロセッサ１０８には、アルゴリズム及び／又は命令を実行するよう構成されたあらゆるマイクロプロセッサ型デバイスが含まれうる。ある実施形態によれば、当該１個又は複数個のプロセッサ１０８を、本件開示の随所に記載の如く本システム１００を動作させるよう構成されているプログラムを実行するよう構成された、デスクトップコンピュータ、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、イメージコンピュータ、並列プロセッサその他、何らかのコンピュータシステム（例．ネットワーク接続コンピュータ）で構成することができる。更なる認識によれば、語「プロセッサ」は、非一時的記憶媒体１１０から得たプログラム命令を実行する処理素子を１個又は複数個有するデバイス全てが包括されるよう、広義に定義することができる。更に、本件開示の随所に記載の諸ステップを、単一のコントローラ１０６により実行してもよいし、それに代え複数個のコントローラにより実行してもよい。加えて、コントローラ１０６に備わる１個又は複数個のコントローラを、共通ハウジングに収容してもよいし複数個のハウジング内に収容してもよい。この要領で、どのようなコントローラでも或いはコントローラ組合せでも、システム１００への統合に適したモジュールとして個別にパッケージングすることができる。
【００３６】
記憶媒体１１０には、連携する１個又は複数個のプロセッサ１０８により実行可能なプログラム命令を格納するのに適し本件技術分野で既知なあらゆる格納媒体が含まれうる。例えば、記憶媒体１１０には非一時的記憶媒体が含まれうる。また例えば、記憶媒体１１０には、これに限られるものではないがリードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気又は光記憶デバイス（例．ディスク）、磁気テープ、固体ドライブ等が含まれうる。更に注記される通り、記憶媒体１１０を１個又は複数個のプロセッサ１０８と共に共通コントローラハウジング内に収容してもよい。ある実施形態に従い、記憶媒体１１０を、１個又は複数個のプロセッサ１０８及びコントローラ１０６の物理的居所に対し遠隔に所在させてもよい。例えば、コントローラ１０６に備わる１個又は複数個のプロセッサ１０８が、ネットワーク（例．インターネット、イントラネット等）経由でアクセス可能なリモートメモリ（例．サーバ）にアクセスするようにしてもよい。従って、上掲の記述は本発明に対する限定事項としてではなく単なる例証として解されるべきである。
【００３７】
図１Ｂは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いリソグラフィサブシステム１０２を描いた概念図である。実施形態のリソグラフィサブシステム１０２は、１本又は複数本の照明ビーム１１４を生成するよう構成された照明源１１２を有している。当該１本又は複数本の照明ビーム１１４は、これに限られるものではないが紫外（ＵＶ）輻射、可視輻射又は赤外（ＩＲ）輻射を初め、一通り又は複数通りの指定波長の光を含むものとすることができる。また、実施形態の照明源１１２により生成される１本又は複数本の照明ビーム１１４が、本件技術分野で既知ないずれのパターンを有していてもよい。例えば、照明源１１２が、これに限られるものではないが単極照明源、双極子照明源、Ｃ−Ｑｕａｄ照明源、Ｑｕａｓａｒ（登録商標）照明源又は自由形態照明源を有していてもよい。
【００３８】
また、実施形態のリソグラフィサブシステム１０２はマスク支持装置１１６を有している。マスク支持装置１１６は、パターンマスク１１８をしっかり保持するよう構成されている。また、実施形態のリソグラフィサブシステム１０２は一組の投射光学系１２０を有しており、１本又は複数本の照明ビーム１１４により照明されたパターンマスク１１８の像を標本ステージ１２４上に配置された標本１２２の表面上へと投射するよう、それが構成されている。例えば、パターンマスク１１８の像を標本１２２上のレジスト層１２６上に投射することで、そのパターンマスク１１８上のパターン要素に対応してレジスト層１２６上に印刷パターン要素（例．計量パターン）を発生させる（例．露出等する）よう、当該一組の投射光学系１２０を構成するとよい。また、実施形態のマスク支持装置１１６を、パターンマスク１１８を駆動又は位置決めするよう構成してもよい。例えば、マスク支持装置１１６により、本システム１００の投射光学系１２０を基準にしてある指定位置まで、パターンマスク１１８を駆動してもよい。
【００３９】
パターンマスク１１８を本件技術分野で既知などのイメージング方式に従い（例．リソグラフィサブシステム１０２により）利用してもよい。例えば、パターンマスク１１８をポジマスク（例．明視野マスク）とし、そのパターン要素が標本１２２のレジスト層１２６の印刷パターン要素として陽イメージングされるようにしてもよい。また例えば、パターンマスク１１８をネガマスク（例．暗視野マスク）とし、そのパターンマスク１１８のパターン要素により標本１２２のレジスト層１２６の陰印刷パターン要素（例．ギャップ、スペース等）が形成されるようにしてもよい。
【００４０】
図１Ｃは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い計量サブシステム１０４を描いた概念図である。例えば、図１Ｃにより、これに限られるものではないが光学計量ツールを表すことができる。
【００４１】
実施形態の計量サブシステム１０４は、計量照明ビーム１３０を生成する計量照明源１２８を有している。ある例では計量照明源１２８が照明源１１２と同じものとされる。更なる例では計量照明源１２８が別の照明源とされ、別の計量照明ビーム１３０を生成するよう構成される。計量照明ビーム１３０は電磁輻射ビームを含むものでも粒子ビームを含むものでもよい。例えば、計量照明ビーム１３０が、これに限られるものではないがＸ線輻射、紫外（ＵＶ）輻射、可視輻射又は赤外（ＩＲ）輻射を始め、一通り又は複数通りの指定波長の電磁輻射を含んでいてもよい。また例えば、計量照明ビーム１３０が電子、イオン、中性粒子等のビームを含んでいてもよい。
【００４２】
また、実施形態の計量照明源１２８は、照明路１３２を介し標本１２２へと計量照明ビーム１３０を差し向ける。照明路１３２に１個又は複数個の照明路レンズ１３４を設けてもよい。更に、照明路１３２に、計量照明ビーム１３０を修正及び／又は調光するのに適した１個又は複数個の付加的光学部材１３６を設けてもよい。例えば、当該１個又は複数個の光学部材１３６に、これに限られるものではないが１個又は複数個の偏光子、１個又は複数個のフィルタ、１個又は複数個のビームスプリッタ、１個又は複数個の散光器、１個又は複数個のホモジナイザ、１個又は複数個のアポダイザ或いは１個又は複数個のビーム整形器を含めてもよい。
【００４３】
実施形態の照明路１３２はビームスプリッタ１３８を有している。また、実施形態の計量サブシステム１０４は、計量照明ビーム１３０を標本１２２上へと集束させる対物レンズ１４０を有している。
【００４４】
また、実施形態の計量サブシステム１０４は、標本１２２に発する輻射を集光路１４４経由で捉えるよう構成された１個又は複数個の検出器１４２を有している。集光路１４４に、これに限られるものではないが、標本１２２からの輻射を集める１個又は複数個の集光路レンズ１４６を設けてもよい。例えば、標本１２２から（例．鏡面反射、拡散反射等により）反射又は散乱されてきた輻射を、１個又は複数個の集光路レンズ１４６を介し検出器１４２で受光してもよい。また例えば、標本１２２により生成された輻射（例．計量照明ビーム１３０の吸収に係るルミネッセンス等）を検出器１４２で受光してもよい。また例えば、標本１２２からの一通り又は複数通りの回折次数の輻射（例．０次回折、±１次回折、±２次回折等）を検出器１４２で受光してもよい。
【００４５】
検出器１４２が、標本１２２から受光した輻射の計測に適し本件技術分野で既知ないずれの種類の検出器を有していてもよい。例えば、検出器１４２が、これに限られるものではないがＣＣＤ型検出器、ＴＤＩ型検出器、光電子増倍管（ＰＭＴ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等を有していてもよい。また例えば、検出器１４２が、標本１２２に発する輻射の波長を識別するのに適した分光型検出器を有していてもよい。また例えば、検出器１４２が、計量照明ビーム１３０に応じ標本１２２から発せられる粒子（例．二次電子、後方散乱電子等）を検出するのに適した粒子検出器を有していてもよい。更に、計量サブシステム１０４に（例．１個又は複数個のビームスプリッタにより生成される複数本のビーム路に対応付けて）複数個の検出器１４２を設け、その計量サブシステム１０４により複数通りの計量計測を行えるようにしてもよい。
【００４６】
理解し得るように、計量サブシステム１０４に備わるレンズ（例．照明路レンズ１３４、対物レンズ１４０、集光路レンズ１４６等）には、電磁輻射及び／又は粒子ビームを操るのに適したあらゆる部材組合せを含めうる。例えば、計量サブシステム１０４が、電磁輻射を操るのに適した屈折及び／又は回折レンズを有していてもよい。また例えば、計量サブシステム１０４が、粒子ビームを操るのに適した静電、磁気、単電位及び／又は双電位レンズを有していてもよい。
【００４７】
図１Ｄは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い計量サブシステム１０４を描いた概念図である。例えば、図１Ｄにより、これに限られるものではないが粒子式計量ツールのカラム１４８を表すことができる。計量サブシステム１０４に何個のカラム１４８を設けてもよい。
【００４８】
実施形態では、カラム１４８の照明路１３２に１個又は複数個の粒子集束素子（例．照明路レンズ１３４等）が設けられ、それが単体の集束素子又は複合集束素子として配列されている。例えば、当該１個又は複数個の粒子集束素子に、これに限られるものではないが、単体の粒子集束素子、或いは複合システムを形成する１個又は複数個の粒子集束素子であり、計量照明ビーム１３０を標本１２２に差し向けるのに適したものを、含めてもよい。更に、複数個のカラム１４８を有する計量サブシステム１０４を、それらカラム１４８向けに１個の計量照明源１２８を有するものとしてもよいし、１個又は複数個のカラム１４８向けに専用の計量照明源１２８を有するものとしてもよい。
【００４９】
また、実施形態の計量サブシステム１０４は、標本１２２に発する粒子及び／又は電磁輻射を検出例えばイメージングする１個又は複数個のオフセット検出器１４２を有している。例えば、検出器１４２が電子コレクタ（例．二次電子コレクタ、後方散乱電子検出器等）を有していてもよい。また例えば、検出器１４２が、標本表面からの電子及び／又は光子を検出する光子検出器（例．フォトディテクタ、Ｘ線検出器、光電子増倍管（ＰＭＴ）検出器に結合されたシンチレーティング素子等）を有していてもよい。
【００５０】
図２は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、現在層の作成制御のためのＡＤＩ及びＡＥＩデータ収集を含むプロセス制御を描いたフロー図２００である。実施形態における標本層は、最終的には作成デバイスの機能部材を形成することになるデバイス要素と、計量ターゲット（例．オーバレイターゲット等）としての使用に適するターゲット要素とを有するものである。更に、フロー図２００には、リソグラフィ工程及びエッチング工程を通じた標本層の作成が記されている。ご理解頂けるように、フロー図２００中の記述は専ら例証目的で提供されているので、限定事項として解されるべきではない。例えば、これに限られるものではないが素材堆積、露出、現像又はＣＭＰ工程等、フロー図２００に記されていない付加的諸工程を、標本層の作成に入れてもよい。また例えば、リソグラフィ工程及びエッチング工程の複数回反復（例．二重パターニング、三重パターニング等のためのもの）を、標本層の作成に入れてもよい。
【００５１】
製造ラインの生産運転では多数のそっくりな標本を生産することができる。更に、それら標本をロットに区分してもよい。ある実施形態に従い、各標本層をそのロット内の全標本上に作成してから後続層を作成してもよい。例えば、先行層リソグラフィ工程２０２及び先行層エッチング工程２０４をロット内の全標本に関し実行した後に、現在層リソグラフィ工程２０６及び現在層エッチング工程２０８を実行してもよい。その後はその処理を後続の諸ロットに関し反復すればよい。
【００５２】
コントローラ１０６（例．プロセスコントローラ）により、これに限られるものではないがリソグラフィサブシステム１０２等、製造ツールの制御パラメタを動的に調整し、作成層間オーバレイを指定公差内に保つことができる。それら制御パラメタ、或いはそれら制御パラメタに対する調整分は、その製造プロセス内のいずれかの段階で生成された計量データに基づき、生成すればよい。実施形態のコントローラ１０６は、ＡＤＩ計量ツール（例．計量サブシステム１０４）からＡＤＩ計量データ２１０を受け取ることができる。そのＡＤＩ計量データ２１０は、例えば、フロー図２００に示すように計量ターゲットから及び／又はデバイス計測結果（図示せず）から生成することができる。また、実施形態のコントローラ１０６は、ＡＥＩ計量ツール（例．付加的な計量サブシステム１０４）からＡＥＩオーバレイデータ２１２を受け取ることができる。そのＡＥＩオーバレイデータ２１２は、例えば、フロー図２００に示すようにデバイス計測結果から及び／又は計量ターゲット計測結果（図示せず）から生成することができる。
【００５３】
更に、計量データ（例．ＡＤＩ計量データ２１０又はＡＥＩオーバレイデータ２１２）をフィードバック及び／又はフィードフォワードデータとして提供してもよい。例えば、ある特定標本の現在層を作成するための製造ツール制御パラメタを、現在ロット又は先行ロット内先行標本の現在層からのフィードバック計量データ（例．オーバレイデータ等）に少なくとも部分的に基づき、生成してもよい。この場合、そのフィードバックデータを用いることで、その生産プロセスにおける緩慢なドリフトを補償することができる。また例えば、ある特定標本の現在層を作成するための製造ツール制御パラメタを、先行層からのフィードフォワード計量データに少なくとも部分的に基づき、生成してもよい。この場合、そのフィードフォワードデータにより、先行層作成に係る急峻なシフトを補償することができる。
【００５４】
コントローラ１０６による製造ツール制御パラメタの調整はどのような頻度で行ってもよい。例えば、コントローラ１０６は、光学ＡＤＩ計量ツールからのＡＤＩ計量データ２１０を、標本１個当たり複数回（例．各ダイ後に）、１個又は複数個の標本を経る毎、或いは１個又は複数個の標本ロットを経る毎に、受け取ることができる。また例えば、光学計量ツールに比し低スループットであるので、コントローラ１０６は、粒子式ＡＥＩ計量ツールからのＡＥＩオーバレイデータ２１２を、１個又は複数個のロットを経る毎に受け取ることができる。従って、コントローラ１０６が、製造制御パラメタ調整にＡＥＩオーバレイデータ２１２を取り入れる頻度は、ＡＤＩ計量データ２１０のそれより低頻度となりうる。
【００５５】
本願中で前述した通り、ＡＤＩ計量データ２１０に基づくオーバレイ計測結果がＡＥＩオーバレイデータ２１２に基づくオーバレイ計測結果と異なること、並びに対応するＮＺＯによりその制御システムに不安定性が持ち込まれることがありうる。従って、コントローラ１０６により生成される製造ツール制御パラメタの値がふらつくことがありうる。更に、現在層・先行層間オーバレイをコントローラ１０６が指定公差内に保ち損ねることがありうる。
【００５６】
図３は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、ＡＤＩ及びＡＥＩデータ収集を補強すべくプロセス感応的ＡＤＩフラグデータを取り入れるプロセス制御を描いたフロー図３００である。
【００５７】
本願での認識によれば、先行層におけるプロセスばらつきはＮＺＯの重大な根本原因となりうる。本願中で前述した通り、現在層リソグラフィ工程２０６後にＡＤＩを用い計測されるオーバレイは、通常、これに限られるものではないが１個又は複数個の層（例．現在層又は先行層）の厚み、先行層上の構造の作成フィーチャ高、或いは先行層上におけるフィーチャ非対称性等、先行層におけるプロセスばらつきに対し比較的不感な露出パターンに基づくロバストな計測結果がもたらされるよう、設計することができる。しかしながら、先行層におけるこれらのプロセスばらつきは、最終的には、現在層全面作成後にＡＥＩを用い計測されるオーバレイに影響を及ぼしかねず、ひいてはＡＤＩ，ＡＥＩのオーバレイ計測結果双方がプロセス制御に組み込まれたときにＮＺＯにつながることとなりかねない。
【００５８】
実施形態にて現在層リソグラフィ工程２０６後に生成されるＡＤＩ計量データ２１０には、ＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４双方が含まれている。例えば、そのＡＤＩオーバレイデータ３０２を、先行層上でのプロセスばらつきに対し不感なオーバレイ計測結果を含むものとし、そのＡＤＩフラグデータ３０４を、先行層上でのプロセスばらつきに対し有感な、デバイスターゲット及び／又は計量ターゲットの計測結果を、含むものとすればよい。こうすることで、現在層リソグラフィ工程２０６後に採取されるＡＤＩフラグデータ３０４を、先行層エッチング工程２０４後に存するプロセスばらつきを示すものにすることができる。この場合、そのプロセス感応的ＡＤＩフラグデータ３０４により、プロセス不感応的ＡＤＩオーバレイデータ３０２を補強してＮＺＯを減らすこと、場合によってはなくすことができる。例えば、コントローラ１０６により現在層向け製造ツール制御パラメタを生成し、先行層でのプロセス偏差のうちＡＤＩフラグデータ３０４により捉えられたものをそれにより補償すればよい。
【００５９】
ＡＤＩフラグデータ３０４の生成には複数通りの技術が用いられうる。ある実施形態によれば、ＡＤＩフラグデータ３０４を、標本上に分布する計量ターゲット（例．イメージングオーバレイターゲット等）の一側面又は複数側面を分析することで、生成することができる。計量ターゲットはターゲット指標（例．フラグ）に基づき分類及び／又はランク付けすることができる。例えば、周期的計量構造（例．ＡＩＭターゲット上に見受けられるそれ等）の画像を分解して、周期成分、線形的なトレンド成分並びにランダムなノイズ成分なる三成分を有するカーネルにすることができる。従って、これに限られるものではないが周期信号の強度、線形成分の強度、ノイズ成分の強度（例．ノイズ注目領域フラグ）、ノイズ成分に対する周期信号の強度比（例．周期比フラグ）、コントラスト（例．コントラスト精度フラグ）、一通り又は複数通りの品質指標（例．Ｑ−ｍｅｒｉｔフラグ）、スルーフォーカスオーバレイ等、その画像の諸側面をフラグを用い記述することができる。更に、その画像を複数個の注目領域に区分し、注目領域毎又は相関連する複数個の注目領域毎にフラグを生成することができる。例えば、その周期構造内の複数個の注目領域に係る対称中心を比較することによる周期構造対称性指標を、カーネル３σフラグによって提供することができる。また、ある実施形態によれば、ＡＤＩフラグデータ３０４を、（例．スキャタロメトリ式計量システムにて）標本から受け取った輻射の分布を分析することで、生成することができる。例えば、これに限られるものではないが瞳信号の対称性、瞳信号の平坦度（例．受信信号のロバスト性を示すそれ）、その瞳に亘る算出オーバレイの分散（例．瞳３σフラグ）、その瞳信号における弧（例．共鳴等）の存在（例．瞳Ｒフラグ、ルールベース検査（ＲＢＩ）フラグ等）、或いはオーバレイばらつきに対するそのターゲットの感度等、瞳面分布の諸側面を、フラグを用い記述することができる。
【００６０】
但し、ご理解頂けるように、フラグデータについての上掲の記述は専ら例証目的で提示されたものであるので、限定として解されるべきではない。フラグデータの使用が「イメージングオーバレイ計量におけるオーバレイ位置揃え誤差の利用」(Utilizing Overlay Misregistration Error Estimations in Imaging Overlay Metrology)と題する２０１７年１０月２２日付国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／５７７６７号に概述されているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。更に、ＡＤＩフラグデータ３０４には、ＮＺＯに関連するプロセスばらつきを示す計量計測結果に係るあらゆるデータを含めうる。
【００６１】
ある実施形態では、専用のプロセス感応的計量ターゲットを用いＡＤＩフラグデータ３０４が生成される。例えば、プロセス感応的計量ターゲットを、一通り又は複数通りの物理属性（例．その標本上での居所、側壁角等）がある既知関係で以てプロセスばらつきの影響を受けるフィーチャを有するものとしてもよい。こうして、ＡＤＩフラグデータ３０４に、当該物理属性の計量計測結果を含めることができる。また例えば、プロセス感応的計量ターゲットを、オーバレイターゲットを模したフィーチャを有するものとすることで、オーバレイ計量ツールにより、ある既知関係で以てプロセスばらつきの影響を受けるオーバレイ指標が生成されるようにしてもよい。こうして、ＡＤＩフラグデータ３０４に、そのオーバレイ指標を含めることができる。また、ある実施形態では、注目しているプロセスばらつきに対し有感な実オーバレイターゲットを用いＡＤＩフラグデータ３０４が生成される。こうして、ＡＤＩフラグデータ３０４に、プロセス感応的オーバレイ計測値を含めることができる。
【００６２】
更に、ＡＤＩフラグデータ３０４をどの層内のフィーチャに基づき生成してもよい。例えば、先行層上のフィーチャでのプロセス感応的計量ターゲットの計測により、ＮＺＯの根本原因たりうる先行層の作成に関する情報を、提供することができる。これに限られるものではないがイメージング式ターゲット等、ある種のターゲットデザインでは、現在層リソグラフィ工程２０６後のＡＤＩ計量中に先行層上のフィーチャが見えることがある。例えば、現在層の透明部分越しに、或いは現在層内のギャップを介して、先行層上のフィーチャが見えることがある。この場合、現在層リソグラフィ工程２０６後に生成されたＡＤＩフラグデータ３０４により、先行層作成中のプロセスばらつきに関する独立な情報を提供することができる。これに限られるものではないがスキャタロメトリ分析用格子オーバ格子ターゲット等、ある種のターゲットデザインでは、現在層内の現像済フィーチャが先行層上のフィーチャと重なることがある。この場合、先行層作成中のプロセスばらつきが現在層内フィーチャに結び付けられうる。
【００６３】
ＡＤＩフラグデータ３０４には、加えて、ＡＤＩ計量ツールを用い計測することが可能ないずれのパラメタも含めうる。例えば、ＡＤＩフラグデータ３０４に形状オーバレイデータ、アライメント不正確性データ（例．アライメントマスク非対称性指標）等を含めてもよい。
【００６４】
また、ある実施形態では、ＡＤＩフラグデータ３０４が、オーバレイターゲットのうちＡＤＩオーバレイ計測に適する指定部分を用い生成される。例えば、計量ターゲット内に複数個のセルを設け、そのうち幾つかのセルを、プロセスばらつきに対し不感（例．ＡＤＩオーバレイデータ３０２の生成に好適）となるよう設計し、幾つかのセルを、プロセスばらつきに対し有感（例．ＡＤＩフラグデータ３０４の生成に好適）となるよう設計すればよい。
【００６５】
ＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４を生成するのに、本件技術分野で既知ないずれの標本化方式を用いてもよい。例えば、ＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４を標本上の諸指定個所にて生成することで、代表データセットを作成すればよい。更に、標本化モデルを用い、ＡＤＩ計量データ２１０及びＡＥＩオーバレイデータ２１２の値を全個所に外挿すればよい。こうして、所望水準のデータ正確性を提供しつつ所望の標本化スループットを保てる標本化方式を、開発することができる。
【００６６】
ＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４を生成するのに、計測パラメタを記述する計測レシピを何個用いてもよい。例えば、標本上の諸個所のうち質量計測が実行されるべき個所を、計測レシピに含めてもよい。更に、これに限られるものではないが照明波長、標本に発する輻射のうち検出に適する波長、標本上での照明スポットサイズ、入射照明の角度、入射照明の偏向、オーバレイターゲット上での入射照明ビームの位置、そのオーバレイ計量ツールの焦点空間におけるオーバレイターゲットの位置等を、計測レシピに含めてもよい。このように、複数個の標本層のオーバレイの判別に適するオーバレイ信号を発生させる一組の計測パラメタを、オーバレイレシピに含めるとよい。
【００６７】
ある実施形態では、ＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４が共通の計測レシピを用い生成される。この場合、共通の計量ターゲットに備わる別々のセルの計測を踏まえＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４を生成することができる。また、ある実施形態では、ＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４が複合計測レシピ、特にＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４に係る計測個所が個別に定義されるそれを用い、生成される。例えば、これは必須ではないが、ＡＤＩフラグデータ３０４が生成される個所はＡＤＩオーバレイデータ３０２よりも少数となりうる。この場合、付加的なフラグ計測の影響を制限することができる。
【００６８】
以下、図４〜図７を参照し、ＮＺＯ予測を用いるプロセス制御について記述する。幾つかの実施形態に従い、このシステム１００は、別の諸製造段階にて生じるオーバレイ間のＮＺＯをある単一の製造段階からの計量データに基づき予測するのに適する、ＮＺＯプレディクタ４０２を有している。
【００６９】
実施形態のＮＺＯプレディクタ４０２は、記憶媒体上に保持されているプログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを有している。更に、そのＮＺＯプレディクタ４０２がコントローラ１０６内に統合されていることも、コントローラ１０６から分離されていることもありうる。ある実施形態ではコントローラ１０６内にＮＺＯプレディクタ４０２が備わる。また、ある実施形態では、ＮＺＯプレディクタ４０２及びコントローラ１０６を、それぞれプロセッサ及び／又はメモリを個別に有する可通信結合されたコントローラとする。
【００７０】
図４は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、現在層の作成制御に備えＡＤＩフラグデータ、ＡＤＩオーバレイデータ及びＡＥＩオーバレイデータを利用するＮＺＯプレディクタ４０２向けの訓練相を描いたフロー図４００である。
【００７１】
実施形態のＮＺＯプレディクタ４０２は、ある単一の製造段階からの計量データに基づき、別々の製造段階にて生じるオーバレイ間のＮＺＯを、機械学習アルゴリズムを用い予測する。ＮＺＯプレディクタ４０２にて利用される機械学習アルゴリズムは、これに限られるものではないがニューラルネットワーク、深生成モデリング、主成分分析、信号応答計量等、ＮＺＯを予測するのに適し本件技術分野で既知ないずれの機械学習アルゴリズムでもよい。
【００７２】
実施形態のＮＺＯプレディクタ４０２は、ＡＤＩ計量データ２１０（ＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４双方を含むもの）を入力訓練データ、ＡＥＩオーバレイデータ２１２を出力訓練データとして供給することで、機械学習アルゴリズムに依拠しＮＺＯを予測するよう訓練することができる。その上で、そのＮＺＯプレディクタ４０２によりデータを分析することで、入力訓練データ中に見受けられる特性を出力訓練データの特性に（例．ある推定蓋然性で以て）リンク付けうる１個又は複数個のパターンを、識別することができる。こうして、ＮＺＯプレディクタ４０２により、ＮＺＯを予測するのに十分なＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４内パターンを識別することができる。
【００７３】
図５は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、ＡＤＩフラグデータ、ＡＤＩオーバレイデータ、並びにＮＺＯプレディクタ４０２からの出力を現在層の作成制御に利用するプロセスコントローラのランタイム相を描いたフロー図５００である。
【００７４】
フロー図４００に記されている訓練相の後は、現在層リソグラフィ工程２０６後に生成されたＡＤＩ計量データ２１０のみに基づき、コントローラ１０６により製造ツール制御パラメタに対する調整を実行することができる。例えば、ＡＤＩオーバレイデータ３０２及びＡＤＩフラグデータ３０４をＮＺＯプレディクタ４０２に入力として供給することで、現在層エッチング工程２０８後の予測ＡＥＩオーバレイ計測に係る予測ＮＺＯを生成することができる。
【００７５】
従って、ＡＤＩ計測と同じタイムスケールにて、製造ツール制御パラメタに対する補正分をコントローラ１０６により生成することができる。例えば、光学ＡＤＩ計量ツールをリソグラフィツールに対し時間的に密に且つ空間的に近く配置することで、スループットへの影響を抑えうつつ迅速な計量計測を実行することができる。例えば、光学ＡＤＩ計量ツールにより、所与標本に対する複数回計測や指定標本群に対する計測を実行することができる。
【００７６】
更に、ＡＤＩフラグデータ３０４及びＮＺＯプレディクタ４０２の併用により、実オーバレイの正確な推定を実現することができる。例えば、ＡＤＩフラグデータ３０４及びＮＺＯプレディクタ４０２により、現在層エッチング工程２０８後に高分解能ＡＥＩ計量ツールならば計測しうるであろうオーバレイの正確な推定を、そうしたＡＥＩ計量ツールによる標本の実計測無しで、実現することができる。単一の製造工程にて単一の源泉から（例．現在層リソグラフィ工程２０６後にＡＤＩから）計量データを提供することにより、実ＮＺＯが更に削がれてＮＺＯ誘起性不安定性が軽減される。
【００７７】
フロー図４００に記されている訓練相と、フロー図５００に記されているランタイム相とを、順繰りに実行してもよいし同時に実行してもよい。ある実施形態では、ランタイムに先立ち１個又は複数個の訓練標本を対象に訓練相が実行される。例えば、処理ばらつき（例．膜厚ばらつき、フィーチャ高ばらつき、ＣＭＰ分岐、エッチング分岐、リソグラフィ焦点及び／又は照射量分岐、光分散分岐、膜組成ばらつき等）の系統可変列を提供するよう設計された１個又は複数個のプロセスエクスカーション標本で以て、ＮＺＯプレディクタ４０２を訓練してもよい。この場合、そのＮＺＯプレディクタ４０２により、各プロセスばらつきの相独立な影響と、複数の同時的プロセスばらつきの影響とを、判別することができる。
【００７８】
また、ある実施形態では、ランタイム相と同時に訓練相が実行される。例えば、生産運転又はロット運転の始期に、本システム１００にてＡＥＩ計量ツールを稼働させてＡＥＩオーバレイデータ２１２を生成し、それを訓練のためＮＺＯプレディクタ４０２に送ると共に、製造ツール制御パラメタの制御のためコントローラ１０６に送ればよい。この場合、ＡＥＩオーバレイデータ２１２に基づくオーバレイと、ＮＺＯプレディクタ４０２で予測されたＮＺＯとを、比較することができる。その後は、ＮＺＯ予測の正確性が高まるにつれ、ＡＥＩオーバレイデータ２１２の使用が漸減していき、可能性としては皆無となることもある。
【００７９】
また、図６及び図７に示すように、現在層エッチング工程２０８後に生成されたプロセス感応的フラグデータ（例．ＡＥＩフラグデータ６０２）をコントローラ１０６にて利用してもよい。例えば、光学計量ツール（例．計量サブシステム１０４の一態様）によりＡＥＩフラグデータ６０２を生成して高スループット計測を実現することができる。
【００８０】
図６は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、現在層の作成制御に備えＡＤＩフラグデータ、ＡＤＩオーバレイデータ、ＡＥＩフラグデータ及びＡＥＩオーバレイデータを利用するＮＺＯプレディクタ４０２向けの訓練相を描いたフロー図６００である。図７は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、ＡＤＩフラグデータ、ＡＤＩオーバレイデータ、ＡＥＩフラグデータ、並びにＮＺＯプレディクタ４０２からの出力を現在層の作成制御に利用するプロセスコントローラのランタイム相を描いたフロー図７００である。
【００８１】
ＡＥＩフラグデータ６０２の組み込みにより、更に、現在層エッチング工程２０８後のオーバレイデータを提供することによるＮＺＯの予測に、ＮＺＯに寄与しうる現在層のプロセスばらつきを取り入れることが可能となる。
【００８２】
ある実施形態では、標本毎に現在層エッチング工程２０８後にＡＥＩフラグデータ６０２が生成される。その後は、順次利用可能になるたびに、コントローラ１０６により製造ツール制御パラメタに対する調整分を生成すればよい。本願での認識によれば、光学計量ツールを用い生成されるＡＥＩフラグデータ６０２によって、高いスループットを提供すること、ひいては粒子式計量ツールを用い生成されるＡＥＩオーバレイデータ２１２に比し周波数が高い制御ループを提供することができる。
【００８３】
また、ある実施形態では、先行ロットからのＡＤＩフラグデータ（例．フィードフォワードデータたるそれ）が現在ロットにおけるＡＥＩフラグデータ６０２の代替物として提供される。本願中で前述した通り、現在層のリソグラフィ工程後に計測されるＡＤＩフラグデータは先行層におけるプロセスばらつきに対し有感たりうるので、さもなければ先行層エッチング工程後にＡＥＩを用いることでしか得られない情報を提供することができる。この場合、先行ロットからのＡＤＩフラグデータを、現在ロットにおけるＡＥＩフラグデータ６０２の代替物として提供すればよい。ご認識頂けるように、本手法は、個別ＡＥＩ計測に係る待ち時間により制約されないので、ＡＤＩデータのみに基づき高周波制御ループを提供することができる。
【００８４】
また、ある実施形態では、多層オーバレイターゲットを標本上に作成することでフィードフォワードＡＤＩデータの生成が実現される。好適な多層オーバレイターゲットとしては、これに限られるものではないが、３個以上の層を有するＡＩＭターゲットがあろう。例えば、ｍ個の層ｌｉ，ｉ＝１，…，ｍを孕む製造プロセスを考える。そうした例では、現在ロット内の現在層ｌｎに係るＡＥＩフラグデータ６０２を、先行ロット内の層ｌｎ＋１に係るＡＤＩフラグデータで以て代替することができる。
【００８５】
更に、コントローラ１０６にて何らかのＡＤＩ計測結果をフィードバック及び／又はフィードフォワードデータとして利用し、製造ツール制御パラメタに対する調整を実行してもよい。例えば、形状オーバレイデータを訓練相又はランタイム相中にフィードフォワード又はフィードバックデータとして供給することで、形状パラメタによるロット内グループ分けに基づく標本対標本制御を実行してもよい。また例えば、アライメント不正確性データ（例．アライメントマスク非対称性指標に係るそれ）を訓練相又はランタイム相中にフィードバック又はフィードフォワードデータとして供給してもよい。
【００８６】
図８は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るプロセス制御方法８００にて実行される諸ステップを描いたフロー図である。出願人が注記するところによれば、システム１００の文脈に従い本願中で前述した諸実施形態及びその実現テクノロジが、方法８００に敷衍されるものと解されるべきである。とはいえ、更に注記されることに、本方法８００はシステム１００のアーキテクチャに限定されるものではない。
【００８７】
実施形態に係る方法８００は、現在層向けリソグラフィ工程の後にＡＤＩツールから現像後検査（ＡＤＩ）データを受け取るステップ８０２を有している。例えば、そのＡＤＩデータにより、製造中の半導体デバイスの現在層と１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を、示すことができる。更に、そのＡＤＩデータに、当該１個又は複数個の層の作成中のプロセス偏差を示すＡＤＩフラグデータを含めてもよい。
【００８８】
実施形態のＡＤＩデータは、ＡＤＩデータをプロセスコントローラに速やかに供給して高周波制御ループを実現するのに適する高スループット計量ツールを用い、生成される。例えば、ＡＤＩデータを、これに限られるものではないが画像依拠計量ツールやスキャタロメトリ式計量ツール等、光学計量ツールを用い生成することができる。
【００８９】
また、実施形態に係る方法８００は、現在層の露出工程の後にＡＥＩツールからエッチング後検査（ＡＥＩ）オーバレイデータを受け取るステップ８０４を有している。更に、ＡＤＩデータから求まったオーバレイ誤差とＡＥＩオーバレイデータとの差異に、非ゼロオフセットを対応付けることができる。
【００９０】
実施形態のＡＥＩデータは、これに限られるものではないが走査型電子計量ツール等、高正確性計量ツールを用い生成される。この場合、ＡＥＩ計量ツールにより、ＡＤＩ計量ツールよりも高い分解能が提供されうるが、潜在的にはスループットが低めになりうる。
【００９１】
また、実施形態に係る方法８００は、ＡＤＩデータから非ゼロオフセットを予測するよう、１個又は複数個の訓練標本からのＡＤＩデータ及びＡＥＩオーバレイデータで以て非ゼロオフセットプレディクタを訓練するステップ８０６を、有している。本願での認識によれば、所与層に関するＡＤＩ及びＡＥＩ中に計測されたオーバレイ間の差異に係る非ゼロオフセットにより、制御システム内に不安定性が持ち込まれることがある。従って、ＮＺＯプレディクタにて任意なＡＤＩデータを入力として受け付け、ＮＺＯ（或いはそれに代わるＡＥＩデータ）の予測を行うとよい。
【００９２】
ステップ８０６には、これに限られるものではないがニューラルネットワーク、深生成モデリング、主成分分析、信号応答計量等、本件技術分野で既知ないずれかの種類の機械学習アルゴリズムを用いＮＺＯプレディクタを訓練するステップを、組み込むことができる。
【００９３】
また、実施形態に係る方法８００は、１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータと、当該１個又は複数個の先行生産標本からのＡＤＩデータに基づき非ゼロオフセットプレディクタにより生成された非ゼロオフセットと、を用い、少なくとも１個の生産標本の現在層を作成するリソグラフィツールの制御パラメタの値を生成する、ステップ８０８を有している。ひいては、それら制御パラメタにより、その現在層と当該１個又は複数個の先行層との間のオーバレイ誤差を指定公差内に保つことができる。
【００９４】
実施形態では、ステップ８０４にて訓練されたＮＺＯプレディクタを、現在層に係るＡＤＩを受け付けること並びにＡＥＩ計量ツールを用いたオーバレイ計測に係るＮＺＯを予測することで、ランタイム相にて動作させる。そのため、実ＡＥＩ計測結果が不要となりうる。従って、プロセスコントローラにより、ＡＤＩデータ獲得の頻度で、製造ツール（例．リソグラフィツール）向け制御パラメタを更新することができる。
【００９５】
また、実施形態に係る方法８００は、少なくとも１個の生産標本上に現在層を作成するリソグラフィツールにそれら制御パラメタの値を供給するステップ８１０を有している。例えば、それら制御パラメタ（又はそれら制御パラメタに対する調整分）を、現在層作成用のリソグラフィツールに送るようにすればよい。
【００９６】
本願記載の主題は、ときに、他部材内に組み込まれ又は他部材に接続・連結された様々な部材を以て描出されている。ご理解頂けるように、それら描写されているアーキテクチャは単なる例示であり、実のところは、他の多くのアーキテクチャを実施し同じ機能を実現することが可能である。概念的には、どのような部材配置であれ同じ機能が実現されるなら、その部材配置は、実質的に「連携」することで所望機能を実現しているのである。従って、本願中のいずれの二部材であれ、ある特定の機能を実現すべく組み合わされているものは、その所望機能が実現されるよう互いに「連携」していると見なせるのであり、アーキテクチャや介在部材の如何は問われない。同様に、いずれの二部材であれそのように連携しているものはその所望機能を実現すべく互いに「接続・連結され」又は「結合され」ているとも見ることができ、またいずれの二部材であれそのように連携させうるものはその所望機能を実現すべく互いに「結合可能」であるとも見ることができる。結合可能、の具体例としては、これに限られるものではないが、物理的に相互作用可能な及び／又は物理的に相互作用する諸部材、及び／又は無線的に相互作用可能な及び／又は無線的に相互作用する諸部材、及び／又は論理的に相互作用可能な及び／又は論理的に相互作用する諸部材がある。
【００９７】
本件開示及びそれに付随する多くの長所については上掲の記述により理解できるであろうし、開示されている主題から離隔することなく或いはその主要な長所全てを損なうことなく諸部材の形態、構成及び配置に様々な改変を施せることも明らかであろう。述べられている形態は単なる説明用のものであり、後掲の特許請求の範囲の意図はそうした改変を包括、包含することにある。更に、理解し得るように、本発明を定義しているのは別項の特許請求の範囲である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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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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