(57)【要約】  ウェーハ欠陥検査のための方法は、検査ターゲットを提供することと、検査ターゲットに少なくとも１つの欠陥検査強化を加えることと、少なくとも１つの検査強化を含む検査ターゲットを照射して検査ターゲットの１つまたは複数の特徴と関連づけられた１つまたは複数の検査信号を生成することと、検査信号を検出することと、検査信号から１つまたは複数の検査パラメータを生成することとを含み得るが、これらに限定されない。検査ターゲットは、少なくとも１つの検査層および少なくとも１つの検査強化層を含むが、これに限定されない。【選択図】図１
2012533737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査ターゲットを提供することと、
少なくとも１つの欠陥検査強化を検査ターゲットに加えることと、
を含む、ウェーハ欠陥検査の方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの検査強化を含む前記検査ターゲットを照射して、前記検査ターゲットの１つまたは複数の特徴と関連する１つまたは複数の検査信号を生成することと、
前記検査信号を検出することと、
前記検査信号から１つまたは複数の検査パラメータを生成することと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの欠陥検査強化を前記検査ターゲットに加えることは、
局所的検査強化層を前記検査ターゲットの少なくとも１つの部分に加えること
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記局所的検査強化層を前記検査ターゲットの少なくとも１つの部分に加えることは、
窒化チタン、アルミニウム、銀、金、窒化タンタル、およびクロムのうちの少なくもと１つを含む局所的検査強化層を加えること
を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記局所的検査強化層を前記検査ターゲットの少なくとも１つの部分に加えることは、
照射時に共鳴表面プズモンを発揮する成分を含む局所的検査強化層を加えること
を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの欠陥検査強化を前記検査ターゲットに加えることは、
前記検査ターゲットの１つまたは複数の層の少なくとも１部分の下方に、１つまたは複数の検査強化下層を配置すること
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記検査ターゲットの１つまたは複数の層の少なくとも１部分の下方に前記１つまたは複数の検査強化下層を配置することは、
前記検査強化下層が薄膜干渉効果を形成する、前記検査ターゲットの１つまたは複数の層の少なくとも１部分の下方に、１つまたは複数の検査強化下層を配置すること
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記検査強化下層が薄膜干渉効果を形成する、前記検査ターゲットの１つまたは複数の層の少なくとも１部分の下方に、１つまたは複数の検査強化下層を配置することは、
前記検査強化下層が、欠陥構造の位置において最大強度を有する薄膜干渉効果を形成する、前記検査ターゲットの１つまたは複数の層の少なくとも１部分の下方に、１つまたは複数の検査強化下層を配置すること
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記検査強化下層の屈折率、前記検査強化下層の減衰係数、および前記検査強化下層の厚みのうちの少なくとも１つを設定することにより、検査デバイスの動作範囲に対応するよう、前記検査ターゲットの結果として生成された検査信号を変化させること
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記検査ターゲットの１つまたは複数の層の少なくとも１部分の下方に前記１つまたは複数の検査強化下層を配置することは、
窒化ケイ素および二酸化シリコンのうちの少なくとも１つを含む１つまたは複数の検査強化下層を、前記検査ターゲットの検査層の少なくとも１部分の下方で、前記検査ターゲットの少なくとも１部分に加えること
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記検査ターゲットの１つまたは複数の層の少なくとも１部分の下方に前記１つまたは複数の検査強化下層を配置することは、
露出波長において吸収し検査波長において転送する第１検査強化下層と、検査波長において前記検査ターゲットの少なくとも１部分に反射する第２検査強化下層とを備える２つ以上の検査強化下層を、前記検査ターゲットの検査層の下方に配置すること
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの欠陥検査強化を前記検査ターゲットに加えることは、
前記検査ターゲットに関連するパターン付けられた検査層を第２検査ターゲットに転写すること
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記検査ターゲットに関連するパターン付けられた検査層を第２検査ターゲットに転写することは、
少なくとも１つの検査強化層を、前記第２検査ターゲットの少なくとも１部分に加えることと、
前記検査ターゲットの前記パターン付けられた検査層に対応するパターン付けられたフォトレジスト層を、前記少なくとも１つの局所的コーティングの上方で、前記第２検査ターゲットに加えることと、
前記第２検査ターゲットの前記パターン付けられたフォトレジスト層を露光することと、
前記第２検査ターゲットフォトレジストの前記パターン付けられたフォトレジスト層を、前記第２検査ターゲットの前記少なくとも１つの検査強化層にエッチングすることと
を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの検査強化層を、前記第２検査ターゲットの少なくとも１部分に加えることは、
窒化ケイ素およびポリシリコンのうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つの検査強化層を加えること
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記検査信号を最適化するよう、前記検査強化層の１つまたは複数の厚みを設定すること
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの欠陥検査強化を前記検査ターゲットに加えることは、
１つまたは複数の物質を１つまたは複数の検査層に組み込み、それにより１つまたは複数の検査波長において、前記１つまたは複数の検査層の屈折率および減衰係数のうちの少なくとも１つを変化させること
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の物質を１つまたは複数の検査層に組み込み、それにより１つまたは複数の検査波長において、前記１つまたは複数の検査層の屈折率および減衰係数のうちの少なくとも１つを変化させることは、
１つまたは複数の物質を１つまたは複数のフォトレジスト検査層に組み込み、それにより前記１つまたは複数の検査波長において、前記１つまたは複数のフォトレジスト層の屈折率および減衰係数のうちの少なくとも１つを変化させること
を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つまたは複数の物質を１つまたは複数のフォトレジスト検査層に組み込み、それにより前記１つまたは複数の検査波長において、前記１つまたは複数のフォトレジスト層の屈折率および減衰係数のうちの少なくとも１つを変化させることは、
１つまたは複数の染料を前記１つまたは複数のフォトレジスト検査層に加え、それにより、前記１つまたは複数の検査波長において、前記１つまたは複数のフォトレジスト検査層の屈折率および減衰係数のうちの少なくとも１つを変更すること
を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの欠陥検査強化を前記検査ターゲットに加えることは、
局所的検査強化層を前記検査ターゲットの少なくとも１つの部分に加えることと、
前記検査ターゲットの１つまたは複数の層の少なくとも１部分の下方に、１つまたは複数の検査強化下層を配置することと、
前記検査ターゲットに関連するパターン付けられた検査層を第２検査ターゲットに転写することと、
１つまたは複数の物質を１つまたは複数の検査層に組み込み、それにより１つまたは複数の検査波長において、前記１つまたは複数の検査層の屈折率および減衰係数のうちの少なくとも１つを変化させることと
のうちの少なくとも２つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの検査層と、
少なくとも１つの検査強化層と
を備える検査ターゲット。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの検査層は、
少なくとも１つのフォトレジスト層
を備える、請求項２１に記載の検査ターゲット。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの検査強化層は、
前記検査層の上方に配置された少なくとも１つの局所的検査強化層
を備える、請求項２１に記載の検査ターゲット。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの検査強化層は、
前記検査層の下方に配置された少なくとも１つのパターン付けられた検査強化下層
を備える、請求項２２に記載の検査ターゲット。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのパターン付けられた検査強化層は、
前記検査層の下方に配置され、且つ第２検査ターゲットのパターン付けられた層に対応する、少なくとも１つのパターン付けられた検査強化下層
を備える、請求項２３に記載の検査ターゲット。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの検査層は、
１つまたは複数の物質を有さない検査層の屈折率および減衰係数のうちの少なくとも１つに対して、検査波長において屈折率および減衰係数のうちの少なくとも１つを変化させる、前記１つまたは複数の物質
を備える、請求項２１に記載の検査ターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００９年７月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／２２６，２６０号の優先権を主張するものであり、米国仮特許出願第６１／２２６，２６０号の全体は、引用することにより、本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、パターン付き構造が意図通りに製造されないパターン付き表面上の欠陥の、検査感度を改良することに関する。これらの表面の検査は、係る表面上に光を導くこと、表面から光を収集すること、および収集された光を処理することにより欠陥が存在するかどうかを判定することを伴う。その１例は、薄膜層がリソグラフィを用いて処理されることにより表面においてパターンが形成され、次いでそのパターンに対してエッチングおよび処理が施され、その結果、半導体デバイスが形成される、半導体ウェーハ製造に見出され得る。リソグラフィプロセスにおいては、フォトレジスト層が表面上に堆積され、フォトレジストがパターンを用いて照射され、そのパターンに現像および処理が施される。その結果、表面上にエッチングされるパターンが生成されることにより、半導体デバイス用の層が形成される。フォトレジスト層内の欠陥は低信号を生成する欠陥の１つの例であり、この欠陥においては、欠陥を正しく特定するために検出信号を何らかの形で増幅する必要があり得る。この必要は、マスクからプリントされた欠陥を検出するための極紫外線（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）リソグラフィ要件を考慮するとき、より高くなり得る。低レベル信号を打ち消すための以前の方法は、最適な検査レシピを特定するために、光、スペクトル帯、開口モード、およびツール速度／画素の検査パラメータを最適化することを含むものであった。
【０００３】
しかし、係る最適化は、ＥＵＶマスク検査要件から確立される将来の設計ルール（ＤＲ：ｄｅｓｉｇｎ  ｒｕｌｅ）（例えば、ライン幅の１／１０すなわち１．５ｎｍの逸脱を許容する１５ｎｍＤＲ）におけるさらに小さい欠陥に起因するプリントチェックウェーハ（「フロップダウンウェーハ」とも呼ばれる）上の信号レベルを検出するにあたっては不十分となり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ウェーハ欠陥検査のための方法は、検査ターゲットを提供することと、検査ターゲットに少なくとも１つの欠陥検査強化を加えることと、少なくとも１つの検査強化を含む検査ターゲットを照射して検査ターゲットの１つまたは複数の特徴と関連づけられた１つまたは複数の検査信号を生成することと、検査信号を検出することと、検査信号から１つまたは複数の検査パラメータを生成することとを含み得るが、これに限定されない。
【０００５】
前述の全般的な説明および以下の詳細な説明の両方は、単に例示的および説明的なものであり、請求項により示される本発明を必ずしも限定するものではないことを理解すべきである。本明細書に組み込まれ且つ本明細書の一部であり得る添付の図面は、本発明の実施形態を例示し、全般的な説明とともに、本発明の原理を説明するものである。
【０００６】
当業者は、添付の図面を参照すると、本開示の多数の利点をよりよく理解し得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】周期的構造および欠陥を有するウェーハ表面の断面プロファイルを示す図である。
【図２Ａ】様々な欠陥検査強化層物質に対して、明視野モードで動作する検査システムに対する信号応答を波長の関数として示す図である。
【図２Ｂ】様々な検査強化層物質に対して、暗視野モードで動作する検査システムに対する信号応答を波長の関数として示す図である。
【図３】様々な検査強化層に対して、最良検査帯／バンドレシピを使用する信号値を示す図である。
【図４Ａ】検査誘電率を検査波長の関数として示す図である。
【図４Ｂ】検査誘電率を検査波長の関数として示す図である。
【図５】周期的構造および欠陥を有するウェーハ表面の断面プロファイルを示す図である。
【図６】様々な検査強化層の厚みに対して、信号応答を波長の関数として示す図である。
【図７】３１３ｎｍおよび３６５ｎｍの検査波長に対して、信号応答をＳｉＮ検査強化層の深さの関数として示す図である。
【図８Ａ】１つの検査ターゲット層を他の検査ターゲット層物質にパターン転写するプロセスを示す図である。
【図８Ｂ】１つの検査ターゲット層を他の検査ターゲット層物質にパターン転写するプロセスを示す図である。
【図８Ｃ】１つの検査ターゲット層を他の検査ターゲット層物質にパターン転写するプロセスを示す図である。
【図９】様々なパターン付けられた検査強化層物質に対して、信号応答をパターン付けられた検査強化層の厚みの関数として示す図である。
【図１０】様々な検査強化層の厚みに対して、信号応答を検査波長の関数として示す図である。
【図１１Ａ】反射性下層および吸収性下層の両方に対して、信号応答を、レジスト屈折率ｎの関数として示す図である。
【図１１Ｂ】反射性下層および吸収性下層の両方に対して、信号応答を、減衰係数ｋの関数として示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に示す例示的実施形態の詳細な説明においては、添付の図面が参照され、これらの図面は詳細な説明の一部を形成する。いくつかの図においては、同様の参照番号が同様の要素を示す。詳細な説明および図面は、例示的実施形態を示すものである。本明細書に示す主題の範囲または精神から逸脱することなく、他の実施形態が利用されてもよく、他の変更がなされてもよい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、請求する主題の範囲は、添付の請求項により定められる。
【０００９】
明視野顕微鏡（例えば、米国カリフォルニア州ミルピタスのＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製の２８３０シリーズ明視野パターン付きウェーハ欠陥検査装置）がウェーハの表面を撮像するために用いられてもよい。係る装置は、（１）検査ターゲットの表面および伝播回折モードから顕微鏡開口部に戻った正反射をキャプチャすることにより、正反射が顕微鏡に戻らない損失が信号検査により測定される、明視野モードと、（２）ウェーハ表面が撮像され、欠陥から発する分散光およびランダムノイズ事象から発する散乱信号がキャプチャされる未分解暗射（ＤＦ）モードと、（３）ウェーハ表面の画像が欠陥から発する分散光および構造から発する複数次数の回折の両方を含み得る分解ＤＦと、を含むいくつかのモードで動作してもよい。
【００１０】
を用いて多くの層を検査することは困難であり得ることは事実であり得る。なぜなら、その物質が小さい信号を生成するからである（例えば、フォトレジストが光をあまり分散させないリソグラフィ層）。加えて、欠陥は、リソグラフィツールがより小さいパターンを形成することを可能にする能力を発達させるに応じて、より小さくなる。その結果、係る層の検査は、一般により小さい欠陥が、より大きい欠陥よりもより小さい信号を生成するため、より困難なものとなってしまう。
【００１１】
ＥＵＶリソグラフィにおける近年の改良は、ＥＵＶリソグラフィが次世代リソグラフィのための有効な選択肢となり得ることを示す。基板における隆起および／または孔に起因する、またはＥＵＶ波長において反射する基板を作製するために必要な多層コーティングを行う間に堆積する分子に起因する位相欠陥の検出は、欠陥のないマスクを開発するにあたり重要である。欠陥のないマスクは、マスクの欠陥がフォトレジストに伝播することにより欠陥を有する半導体デバイスが作製されないために、必要とされる。しかし、ＥＵＶ処理用のマスクおよびマスク基板は、ＵＶおよび可視波長に対して不透明である。係る場合においては、化学線による（ＥＵＶ波長）検査が、これらの欠陥に反応するために、必要となり得る。しかし、露光および現像されたフォトレジストウェーハが、マスクに起因するすべての欠陥を検出するよう、十分な感度をもって検出され得るならば、それは、ＥＵＶマスク自体の適正および更新のための要件を満足し得る。
【００１２】
次世代リソグラフィの他の候補は、多重使用テンプレートを使用するナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ：ｎａｎｏ−ｉｍｐｒｉｎｔ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）であり得る。なお、この多重使用テンプレートは、フォトレジストに押し付けることにより、フォトレジストにパターンを形成するものである。再び、結果として生成されたプリントウェーハを検査することによりＮＩＬマスクに十分適した感度を有するウェーハ検査ツールを有することは、ペアレントおよびチャイルドＮＩＬモールドを検査するための専用ツールを作製するよりも、より魅力的であり得る。
【００１３】
以下に説明する発明は、低い信号応答を有する光学的欠陥検査を受ける検査ターゲット（すなわち、「検査層」）のウェーハ層（例えば、フォトレジスト層）から生成された結果として生じた信号を強化する方法を提供する。例えば、１つまたは複数の検査強化が、検査ターゲットの様々な検査層における欠陥検出能力を強化するために、検査ターゲットに加えられてもよい。例えば、以下に説明するように、検査強化は、局所的検査強化層を検査層上に加えること、検査強化下層を検査層の下方に加えること、検査ターゲットのパターン付けられた層を第２検査層の検査強化層に転写すること、および／または特定の光学的特性を示す検査層物質を選択することのうちの少なくとも１つを含み得る。
【００１４】
検査ターゲットに検査強化を加えた後、検査ターゲットは検査ツールによる検査を受けてもよい。例えば、検査ツール（例えば、米国カリフォルニア州ミルピタスのＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製の２８３０シリーズ明視野パターン付きウェーハ欠陥検査装置）が、検査強化が加えられた検査ターゲットを、様々なスペクトル帯にわたって電磁放射を用いて照射し、検査ターゲットの１つまたは複数の物理的特性と関連する１つまたは複数の検査信号（例えば、反射信号、散乱信号、その他）を生成するために用いられてもよい。これらの検査信号が検査ツールにより検出された後分析されることにより、検査ターゲットの１つまたは複数の欠陥を示す１つまたは複数の検査パラメータが生成され得る。
【００１５】
添付の図面に示される、開示された主題をこれから詳細に説明する。
【００１６】
例えば、図１は、平行線のラインスペースアレイを含むようパターン付けられた検査ターゲット１００の断面図を示す。検査ターゲット１００は、１つまたは複数の欠陥構造１０２を含む検査層１０１（例えば、検査を受けるフォトレジスト層）を備え、この欠陥構造１０２に対して、局所的検査強化層１０３Ａが加えられてもよい。局所的検査強化層１０３Ａは、検査層１０１と比較して、より高い検査特性（例えば、より高い反射率、散乱率、屈折率、等）を有してもよい。局所的検査強化層１０３Ａを加えることは、化学蒸着法等の堆積ツールを用いて行われ得る。局所的検査強化層１０３Ａのより高い散乱能力は、その物質特性により、散乱信号を強化し得る。例えば、金属性の欠陥は誘電性の欠陥よりも、はるかに多く光を散乱させる。係る局所的検査強化層１０３Ａは特定の欠陥の体積を増加させる機能も有し、それにより、欠陥に関連する散乱がさらに増加し得る。
【００１７】
様々な物質を用いてウェーハをコーティングすることにより、局所的検査強化層１０３Ａが提供され得る。図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、様々な局所的検査強化層１０３Ａ物質を用いて、代表的な散乱信号が示される。例えば、局所的検査強化層１０３Ａに組み込まれる物質は、窒化チタン、アルミニウム、銀、金、窒化タンタル、および／またはクロムを含むが、これに限定されない。いくつかの局所的検査強化層１０３Ａ物質は、他の目的のため（例えば、接着層）にウェーハ製造プロセスにおいて一般に用いられる物質を含み得る点に注意すべきである。図２Ａおよび図２Ｂにおいては、（図１に示すように）４０ｎｍの深さのフォトレジストを有する３０ｎｍ設計ルールのＮＩＬ構造上に検査強化物質の５ｎｍコーティングを有する検査ターゲットに対して、米国カリフォルニア州ミルピタスのＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製の２８３０シリーズ明視野パターン付きウェーハ欠陥検査装置上の暗視野（ＤＦ）モード（ＨＰＥＣ）および明視野（ＢＦ）モードを用いて、フルハイトのブリッジ型の欠陥から生成されたそれぞれの信号（例えば、可能な２５５のうちのグレーレベル（ＧＬ）における）が検査波長の関数として示される。図示のように、アルミニウムは、ＤＦおよびＢＦの両方において、コーティングされていない場合と比較して、関連する欠陥信号をより大きくする信号強化を提供する。
【００１８】
シミュレーションされた波長データを用いて、ウェーハ検査ツールパラメータを分析することにより、ウェーハ検査ツールの信号がどのように改良されるかを判定することができる。図３においては、最大信号応答が生じるよう最適化された様々な局所的検査強化層１０３Ａ物質に対する検査レシピを用いて、米国カリフォルニア州ミルピタスのＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製の２８３０シリーズ明視野パターン付きウェーハ欠陥検査装置に対するＢＦおよびＤＦにおける信号が示される。
【００１９】
特定の局所的検査強化層１０３Ａ物質は、共鳴表面プラズモンが生じることを可能にする特性を有してもよい。共鳴表面プラズモンが生じる係る可能性は、局所的検査強化層１０３Ａの誘電率の関数である。いくつかの物質に対して表面プラズモンモードが発生すること、およびそれらを局所的検査強化層１０３Ａの成分として使用することは、望ましいことである。図４Ａおよび図４Ｂにおいては、散乱する断面図が波長の関数として示される。なお、この関数においては、１より大きい値が、局所的検査強化層１０３Ａによる潜在的な信号の改良を示す。図４Ｂにおいては、周囲の材料の誘電率に比較して負の誘電率を有する（これは、表面プラズモン共鳴モードを支持するために必要な条件である）一般的な貴金属を局所的検査強化層１０３Ａ物質として用いて、大きい潜在的な信号強化が示される。それに対して、図４Ａにおいては、容易には表面プラズモン共鳴モードを支持しない一般的な誘電体から程よい潜在的な信号強化が示される。
【００２０】
図５を参照すると、検査ターゲット１００が示される。検査ターゲット１００は、検査層１０１の下方に配置された透明下層として構成された、少なくとも１つの検査強化下層１０３Ｂを備え得る。係る構成により、欠陥構造１０２の位置において干渉が最大となる薄膜干渉効果が生じ得る。薄膜干渉は、基板１０４において反射する光により生じ得、またスタックにおける透明または半透明物質の間の層間境界（例えば、検査層１０１および検査強化下層１０３Ｂの間の境界）で反射し、その結果、入射光または他の反射光と干渉して、最大および最小電場強度の定常波が生成される。検査強化下層１０３Ｂの光学的特性（例えば、屈折率ｎおよび減衰係数ｋ）および厚みを変化させることにより、検査層１０１または他の透明物質の深さ内における最大および最小電場の位置を変化させ、以下に説明する検査波長と一致するよう最適化することが可能である。検査ターゲット１００は、検査層１０１の下方に配置された不透明下層として構成された、少なくとも１つの検査強化下層１０３Ｂも備えてよい。欠陥信号を強化することに加えて、この下層は、内在的な処理変動および以前の層欠陥からのウェーハ検査ノイズを低減するという追加的な利点を有し得る。
【００２１】
検査層１０１は、全般的にＳｉブランクウェーハ基板１０４上に、４０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さの薄膜状に加えられ、次いで、ステッパツールの焦点および露光をテストする目的のために、またはマスク欠陥のためプリントチェックウェーハを検査することによりマスクを適したものとするために、現像される。係るサンプルを検査するための最適波長は、現在のウェーハ検査ツールが利用するよりも波長が短いものとなり得ることも事実であり得、より短い波長で動作するウェーハ検査ツールを開発することは、不利な点をわずかに挙げるだけでも、利用可能な光源が限られ且つ高価であるため、光学的コーティング性能が低いため、光汚染の危険性が高いため、高エネルギー光子によるウェーハ損傷のため等の理由により、高価なものとなり得る。検査強化下層１０３Ｂの物質および厚みを選択することにより、サンプルの信号生成特性は、最大検査波長が検査ツールの動作波長範囲内に移動するよう、調節され得る。干渉効果は、定常波最大値を欠陥の位置に移動させることにより、信号を最大化するために用いられ得る。例えば、結果として生成された信号は、欠陥位置の電場の関数となり得、そのため、入射光の波長とともに変化し得る。なぜなら、波長が、定常波干渉の最大値および最小値が生じる位置を決定するからである。下層の厚みまたは物質を変化させることにより、スタックの干渉特性は、欠陥位置における電場が最大となるよう、変化させられ得る。このことは、特定の波長に対して、または波長が既知である場合に、欠陥が配置された構造内の特定の位置において、なされ得る。係る技術は、信号が増強するための他の方法（例えば、以下で説明するパターン転写技術）とともに用いられ得ることに注意すべきである。
【００２２】
特に、最適検査波長は、検査層１０１の化学的性質を変化させる検査光子からの潜在的破損が最小となる波長範囲に移動され得る。この効果を説明するために、可変厚みのＳｉＮ検査強化下層１０３Ｂが、検査層１０１の下方でシミュレーションされ、フルハイトブリッジ型欠陥からの明視野低シグマモード（ＶＩＢ）における欠陥信号が、ＳｉＮ検査強化下層１０３Ｂおよび検査波長の関数として計算された。図６においては、様々な波長における、様々な検査強化下層１０３Ｂの厚みに対する様々な信号応答が示される。図６に示すように、非コーティング検査層１０１は、約２３０ｎｍにおいて最大波長感度を有し得る。係る感度は、２６０ｎｍおよび４５０ｎｍの範囲で動作する広帯域ウェーハ検査ツールに対する検査閾値より低いものとなり得る。図示のように、ＳｉＮ検査強化下層１０３Ｂに対して２５ｎｍの深さを選択することにより、最大値は約３００ｎｍに移動し得る。この最大値は、広帯域スペクトル内であり、非コーティング検査層１０１信号よりもはるかに高いものとなっている。他の厚みを用いると、信号応答はスペクトルの他の部分へと移動し得る。なお、そのスペクトル部分は、ノイズ（ノイズもまた波長の関数であり得る）を最小にするために、または光化学プロセスによるウェーハ破損を最小にするために、有利であり得る。
【００２３】
検査器が特定の波長において特定の光収支最大値を有する場合、欠陥信号の最大値は、検査強化下層１０３Ｂの深さおよび／または物質特性（例えば、ｎおよびｋ）を変化させることにより、その波長に同調させることができる。図７は、信号を、３１３ｎｍおよび３６５ｎｍに対して、ＳｉＮ検査強化下層１０３Ｂの深さの関数として示すことにより、この効果を示す。図示のように、３６５ｎｍの検査波長に対して最大信号応答を得るためには、４０ｎｍまたは１４０ｎｍのＳｉＮ検査強化下層１０３Ｂ深さが、いずれの深さが他のウェーハ処理工程の要件に適するかに応じて、選択され得る。ＳｉＮの他の透明物質（例えば、ＳｉＯ2）が薄膜干渉効果を作るために用いられ得ることがわかるであろう。
【００２４】
さらに、信号応答は、検査ターゲット１００Ａのパターン付けられた検査層１０１を第２検査ターゲット１００Ｂの検査強化下層１０３Ｂに転写することにより、改良され得る。より強い散乱特性を有する検査強化下層１０３Ｂを選択することにより、検査層１０１の対応する欠陥はより容易にキャプチャされ得る。係るプロセスは、エッチング後検査技術と同様であるが、それとは異なり、処理されたフルループウェーハ（例えば、製造ラインにおけるウェーハ）よりもむしろ最適な検査特性を有する１つまたは複数の下層物質を有するショートループウェーハ（例えば、製造プロセスの特定の工程をテストするために用いられるウェーハ）に適用される。このようにして、撮像パターンおよび欠陥（突起、浸食、短絡、その他）の撮像が、選択された深さ、物質、組成を有する物質スタックに転写され得る。欠陥感度は、現像後検査（ＡＤＩ：ａｆｔｅｒ−ｄｅｖｅｌｏｐ  ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）層（図８Ａに示す）におけるよりも、洗浄後検査（ＡＣＩ：ａｆｔｅｒ−ｃｌｅａｎ  ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）層（例えば、図８Ｃに示す）において、より大きくなり得る。スタックは、上述のように、物質コントラスト対波長、物質の散乱能（すなわち、より高い屈折率）、および干渉効果を利用するよう設計され得る。選択された検査帯における波長がスタックを貫通することができる場合、欠陥散乱中心の全体的体積は欠陥高さを増加することにより、増加され得る。さらに、物質、寸法、波長、および入射角が正しく調整された場合に光導波路のような挙動を示したラインスペース構造（フォトショートループ研究では一般的である）が観察された。この導波路効果は、注目する欠陥の直接的近傍における電場を増幅するために利用され得る。
【００２５】
図８Ａ〜図８Ｃを参照すると、検査ターゲット１００に対するパターン転写技術が示される。検査ターゲット１００Ａのシリコン基板１０４上の検査層１０１のオリジナルパターン（図８Ａに示す）が、第２検査ターゲット１００Ｂのスタック（例えば、図８Ｂおよび図８Ｃに示す下方のＳｉＯ2接着層１０５を有する、より薄いＳｉＮ検査強化下層１０３Ｂ）上にパターン付けられ得る。検査ターゲット１００Ａの検査層１０１パターンは、第２検査ターゲット１００ＢのＳｉＮ検査強化下層１０３Ｂにエッチングされ、次いで、検査（例えば、ＡＣＩ）の前に、ＳｉＮ局所的検査強化層１０３Ａのエッチングされた部分を除去するために洗浄されてもよい。その結果、図８Ｃに示すように、パターン付けられた検査強化下層１０３Ｂが残される。次いで、パターン付けられた検査強化下層１０３Ｂは検査を受けてもよい。
【００２６】
パターン付けられた検査強化下層１０３Ｂ物質は、検査ターゲット１００Ａの検査層１０１よりもより高い散乱物質を含むよう選択される。下方の層（例えば接着層１０５）の厚みは、最良信号波長を、上述のウェーハ検査ツールの範囲に移動するために用いられ得る。加えて、接着層１０５の深さは、最適化の度合いをさらに高めるために、同様に調整され得る。
【００２７】
図９を参照すると、様々なパターン転写物質上で、米国カリフォルニア州ミルピタスのＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製の２８３０シリーズ明視野パターン付きウェーハ欠陥検査装置によるシミュレーションされた性能が、パターン転写物質の厚みの関数として示される。ＡＤＩ構成（図８Ａに示す）の分析から得られたシミュレーションされた信号は、ＢＦおよびＤＦの両方について、ＡＤＩを基準とする、ＡＣＩ構成（図８Ｃに示す）から得られたシミュレーションされたプロット信号に関する正規化要因として用いられた。図９に示すように、比較的厚いＳｉＮは、３０倍を超える信号増加が可能である特にＤＦにおいて、最良の性能を有し得る。下層に対する物質選択は、ＳｉＮ、ＳｉＯ2、ポリシリコン、Ｓｉ、Ａｌ、ＴａＮ、ＴｉＮ等を含み得る。
【００２８】
図１０を参照すると、検査強化下層１０３Ｂを有さないＡＤＩ構成に対する波長応答と比較すると、様々な厚みのＳｉＮ検査強化下層１０３Ｂを有するＡＣＩ構成に対する波長応答は、強化された感度に対する波長が、ＳｉＮ検査強化下層１０３Ｂの厚みを設定することにより所望の領域に対応するよう、最適化され得ることを示す。同様の効果が、１つまたは複数の下方物質（例えば、接着層１０５）の厚みを変化させ最良信号を所望の波長に移動させることにより、生じ得る。
【００２９】
さらに、信号応答は、検査波長における検査層１０１の光学的特性を高めるために、検査層１０１物質（例えば、フォトレジスト層）を選択することおよび／または検査層１０１に染料を加える（例えば、吸収を強化するために）ことにより、改良され得る。１．９の屈折率を有する検査層１０１を選択することにより、米国カリフォルニア州ミルピタスのＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製の２８３０シリーズ明視野パターン付きウェーハ欠陥検査装置のスペクトル範囲において、１．５８の屈折率を有する検査層１０１と比較して、散乱強化は３．７だけ増加し得る。
【００３０】
図１１Ａにおいては、シミュレーションされた欠陥信号における増加が、米国カリフォルニア州ミルピタスの２８３０シリーズ明視野パターン付きウェーハ欠陥検査装置上で暗視野（ＤＦ）モード（ＨＰＥＣ）および明視野低シグマモード（ＶＩＢ）明視野モードを用いて、および反射的下層および吸収的下層の両方に関して、検査波長において屈折率ｎの関数として示される。図１１Ｂにおいては、低シグマモード（ＶＩＢ）明視野モードにおけるシミュレーションされた欠陥信号における増加が、反射的下層に対して検査波長において減衰係数ｋの関数として示される。ｋを０から１．０に増加すると、シミュレーションされた欠陥信号は１．９倍だけ増加する。減衰係数ｋは、吸収ピークが検査平均波長に集中する染料を加えることにより、検査波長において増加し得る。屈折率は、検査層１０１物質を選択することにより、または検査波長よりも短い波長において吸収ピークを有する吸収材を加えることにより、検査波長において増加し得る。屈折率は、吸収ピークよりも長い波長に対する吸収ピーク付近で、自然に増加する（正常分散）。
【００３１】
これまでの詳細な説明においては、ブロック図、フローチャート、および／または例を用いて装置および／またはプロセスの様々な実施形態について説明してきた。係るブロック図、フローチャート、および／または例が、１つまたは複数の機能および／または操作を含むことに関する限り、係るブロック図、フローチャート、または例に含まれる各機能および／または操作が、個別的におよび／または集合的に、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または実質的なこれらの任意の組合せの広い範囲により実装され得ることを当業者は理解するであろう。１つの実施形態において、本明細書に説明する主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、または他の集積された形態で実装され得る。しかし、当業者は、本明細書に開示する実施形態のいくつかの態様が、全体としてまたは部分的に、集積回路において、１つまたは複数のコンピュータ上で実行される１つまたは複数のコンピュータプログラム（例えば、１つまたは複数のコンピュータシステム上で実行される１つまたは複数のコンピュータプログラム）として、１つまたは複数のプロセッサ上で実行される１つまたは複数のコンピュータプログラム（例えば、１つまたは複数のマイクロプロセッサ上で実行される１つまたは複数のコンピュータプログラム）として、ファームウェアとして、または実質的にこれらの任意の組合せとして、等価的に実装され得ること、および、回路の設計および／またはソフトウェアおよび／またはファームウェアのコーディングが、本開示に照らし合わせると当業者の熟練の範囲内にあることを理解するであろう。加えて、当業者は、本明細書で説明した主題の機構がプログラム製品として様々な形態で配布され得ること、および本明細書で説明した主題の例示的実施形態が、配布のために実際に用いられる信号坦持媒体の特定種類に関わらず、該当することを理解するであろう。信号坦持媒体の例は、フレキシブルディスク、ハードディスク装置、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリ、その他の記録可能な種類の媒体、およびデジタルおよび／またはアナログ通信媒体等の転送用の種類の媒体（例えば、光ファイバーケーブル、導波路、有線通信リンク、無線通信リンク（例えば、送信機、受信器、送信ロジック、受信ロジック、等）等）を含むが、これに限定されない。
【００３２】
一般的な意味において、当業者は、個別的におよび／または集合的に、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合せの広い範囲により実装され得る本明細書に説明した様々な態様が様々な種類の「電気回路」により構成されるとみなされ得ることを理解するであろう。したがって本明細書で用いられる「電気回路」は、少なくとも１つの別個の電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの特定用途集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムにより構成された汎用計算機を形成する電気回路（例えば、本明細書に説明されたプロセスおよび／または装置を少なくとも部分的に実装するコンピュータプログラムにより構成された汎用コンピュータ、または本明細書に説明したプロセスおよび／または装置を少なくとも部分的に実装するコンピュータプログラムにより構成されたマイクロプロセッサ）、メモリ装置（例えば、ランダム・アクセス・メモリの形態）を形成する電気回路、および／または、通信装置（例えば、モデム、通信スイッチ、または光−電気装置）を形成する電気回路を含むが、これに限定されない。当業者は、本明細書に説明した主題が、アナログもしくはデジタル方式で、またはこれらの何らかの組み合わせで、実装され得ることを理解するであろう。
【００３３】
本明細書に説明した主題は、異なる他の部品内に含まれた、または異なる他の部品と接続された、異なる部品を示すこともある。係る図示したアーキテクチャが単に例示的であり得ること、および同一の機能性を達成する他のアーキテクチャが事実として多数存在することを、理解すべきである。概念的な意味において、同一の機能性を達成するための部品の任意の配列は所望の機能性を達成するよう、効果的に「関連」する。したがって、特定の機能性を達成するために組み合わされた任意の２つの部品は、互いに「関連」するものとみなされ得る。同様に、そのように関連する任意の２つの部品は、所望の機能性を達成するために互いに対して「動作可能に接続」または「動作可能に連結」されたものともみなされ得、関連し得る任意の２つの部品も、所望の機能性を達成するために、「動作可能に連結」されているとみなされ得る。動作可能な接続の特定の例は、物理的に係合可能および／または物理的に相互作用する部品、および／または無線的に相互作用可能なおよび／または無線的に相互作用する部品、および／または論理的に相互作用するおよび／または論理的に相互作用可能な部品を含むが、これに限定されない。
【００３４】
いくつかの例において、１つまたは複数の部品は、本明細書において「構成された」、「構成可能な」、「動作可能／動作する」、「適合された／適合可能な」、「可能な」、「準拠／合致」するとして言及される。当業者は、「構成された」という表現が、文脈から判断して明らかにそうでないと分かる以外は、アクティブ状態の部品および／または非アクティブ状態の部品および／またはスタンバイ状態の部品を全般的に含むことを理解するであろう。本明細書に説明する本発明の主題に係る特定の態様について図示および説明してきたが、本明細書における教示に基づいて、本明細書に説明した主題およびそのより広範囲な態様から逸脱することなく、変化例および変更例が可能であることは、当業者には明らかであろう。したがって、添付の請求項は、本明細書に説明した主題の真の精神および範囲に含まれ得る係る変化例および変更例のすべてをその範囲内に含み得る。本明細書において用いられた用語、特に添付の請求項における用語が全般的に「非限定的」な用語であることを意図し得ることを当業者は理解すべきである（例えば、「〜を含む」という用語は、「〜を含むが、〜に限定されない」として解釈されるべきであり、「〜を有する」という語は、「少なくとも〜を有する」として解釈されるべきであり、「〜を包含する」という用語は、「〜を包含するが、〜に限定されない」として解釈されるべきである）。さらに、導入された請求項記載において特定の数が意図される場合、そのような意図は当該請求項内に明確に記載され、そのような記載がない場合は、そのような意図も存在しないことが当業者に理解されるであろう。例えば、理解を促すために、以下に添付する請求項では、「少なくとも１つの」および「１つまたは複数の」といった導入句を使用し、請求項記載を導入することもある。しかし、このような句を使用するからといって、「ａ」または「ａｎ」といった不定冠詞により請求項記載を導入した場合に、たとえ同一の請求項内に、「１つ以上の」まはた「少なくとも１つの」といった導入句と「ａ」まはた「ａｎ」といった不定冠詞との両方が含まれるとしても、当該導入された請求項記載を含む特定の請求項が、当該記載事項を１つのみ含む例に限定されるということが示唆されると解釈されるべきではない（例えば「ａ」および／または「ａｎ」は、通常は、「少なくとも１つの」または「１つ以上の」を意味すると解釈されるべきである）。定冠詞を使用して請求項記載を導入する場合にも、同様のことが当てはまる。加えて、導入された請求項記載において特定の数が明示的に記載される場合であっても、係る記載が、通常、少なくもと記載された数を意味するよう解釈されるべきであることは、当業者には理解されるであろう（例えば、他に修飾語のない、単なる「２つの記載事項」という記載がある場合、この記載は、少なくとも２つの記載事項、すなわち２つ以上の記載事項を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣなどのうち少なくとも１つ」に類する表記が使用される例において、一般に、係る構造は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢの両方、ＡおよびＣの両方、ＢおよびＣの両方、および／またはＡとＢとＣとのすべて、などを有するシステムを含むが、これに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣなどのうち少なくとも１つ」に類する表記が使用される例において、一般に、係る構造は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢの両方、ＡおよびＣの両方、ＢおよびＣの両方、および／またはＡとＢとＣとのすべて、などを有するシステムを含むが、これに限定されない）。さらに、通常、２つ以上の選択可能な用語を表す離接語および／または離接句は、説明文内であろうと、請求の範囲内であろうと、または図面内であろうと、それら用語のうちの１つ、それらの用語のうちのいずれか、またはそれらの用語の両方を含む可能性を意図すると理解されるべきであることが、当業者には理解されるであろう。例えば、「ＡまたはＢ」という句は、通常、「Ａ」または「Ｂ」または「Ａ」および「Ｂ」の可能性を含むことが理解されよう。
【００３５】
添付の請求項に関しては、請求項において記載した操作が一般に任意の順序で実施され得ることを当業者は理解するであろう。加えて、様々な操作の流れが一定の順番（単数または複数）で提示されたとしても、様々な操作が、例示されていない順番で実行されてもよく、または並行的に実行されてもよい。係る交代的順序の例は、文脈から判断して明らかにそうでないと分かる以外は、重複、交代、断続、再整列、増加、先行、追加、同時、逆行、または有効な順序を含む。文脈に関しては、文脈から判断して明らかにそうでないと分かる以外は、「〜に応答して」、「〜に関して」等の句、または他の過去形の形容詞さえも、一般に、係る変形を除外することを意図し得ない。
【００３６】
特定の従属関係が請求項において認められるが、本出願における請求項の特徴のすべての可能な組み合わせが想定されるべきである。したがって、請求項は、すべての可能な多重従属を含むと解釈されるべきである。本開示およびそれに伴う利点が上述の説明により理解されるであろうと思われる。また、様々な変更が、本開示の主題から逸脱することなく、また、その物質的利点のすべてを犠牲にすることなく、形態、構成、および部品の配列において可能であることに注意すべきである。記載した形態は単に説明的なものであり、係る変化を網羅し含むことが、以下の請求項の意図である。
【図３】
2012533737.tif 000003
【図４Ａ】
2012533737.tif 000004
【図４Ｂ】
2012533737.tif 000005
【図５】
2012533737.tif 000006
【図７】
2012533737.tif 000007
【図１】
2012533737.tif 000008
【図２Ａ】
2012533737.tif 000009
【図２Ｂ】
2012533737.tif 000010
【図６】
2012533737.tif 000011
【図８Ａ】
2012533737.tif 000012
【図８Ｂ】
2012533737.tif 000013
【図８Ｃ】
2012533737.tif 000014
【図９】
2012533737.tif 000015
【図１０】
2012533737.tif 000016
【図１１Ａ】
2012533737.tif 000017
【図１１Ｂ】
2012533737.tif 000018
【国際調査報告】
2012533737.tif 000019