(57)【要約】  レティクル上及びウェハ上の計量ターゲットデザイン、並びにターゲットデザイン及び処理方法が提供される。ターゲットデザインは、粗ピッチを呈する周期性構造を有し、その周期性構造は細ピッチを呈する副要素群を有し、それら副要素のＣＤ及び／又は高さに変動があるものであり、更に、計測方向に対し垂直な直交方向沿い周期性構造を有し、その周期性構造は非分解直交方向ピッチを呈する周期反復性バー群を有し、それらのバーにより良好印刷ターゲット達成用校正パラメタが提供されるものである。直交方向沿い周期性構造はレティクル上で設計すること及び非分解なものとすることができ、或いは比較的低い対切れ目層オーバレイ感度で以てプロセス層上の切れ目パターンに適用することができる。設計されたターゲットは、オーバレイ計量に用いうるほか、プロセスパラメタ例えばスキャナ収差及びピッチウォークの計測に用いることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測方向沿い周期性構造を有し、その周期性構造が、粗ピッチを呈する周期反復性要素群を有する計量ターゲットデザインであって、
各要素が、前記計測方向に沿い周期性を呈すると共に、細ピッチを呈する周期反復性副要素群を有し、それら副要素のＣＤ（限界寸法）に変動があり、前記粗ピッチがその細ピッチの整数倍であり、
更に、前記計測方向に対し垂直な直交方向沿い周期性構造を有し、その周期性構造が、非分解直交方向ピッチを呈する周期反復性バー群を有するターゲットデザインであり、その非分解直交方向ピッチが所定の最小デザインルールピッチより小さい計量ターゲットデザイン。
【請求項２】
請求項１に記載の計量ターゲットデザインを有するリソグラフィレティクル。
【請求項３】
請求項２に記載のレティクルを用い作成された計量ターゲット。
【請求項４】
請求項３に記載の計量ターゲットであって、計測方向沿いターゲット周期性構造を有し、その周期性構造が、ターゲット粗ピッチを呈する周期反復性ターゲット要素群を有し、
各ターゲット要素が、前記計測方向に沿い周期性を呈すると共に、ターゲット細ピッチを呈する周期反復性ターゲット副要素群を有し、それらターゲット副要素のＣＤに変動があり、前記ターゲット粗ピッチがそのターゲット細ピッチの整数倍である計量ターゲット。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の計量ターゲットを少なくとも１個備えるウェハ。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の計量ターゲット少なくとも１個のターゲットデザインファイル。
【請求項７】
請求項３又は４に記載の計量ターゲット複数個の計量オーバレイ計測。
【請求項８】
計測方向沿い周期性構造を有し、その周期性構造が、粗ピッチを呈する周期反復性要素群を有する計量ターゲットであって、各要素が、その計測方向に沿い周期性を呈すると共に、細ピッチを呈し同一ＣＤを呈する周期反復性副要素群を有し、それら副要素が、当該計測方向に対し垂直な直交方向沿い周期性構造により切られ周期反復性切れ目を呈している計量ターゲット。
【請求項９】
請求項８に記載の計量ターゲットであって、前記細ピッチが最小デザインルールピッチの１〜２倍である計量ターゲット。
【請求項１０】
請求項８に記載の計量ターゲットであって、前記細ピッチが最小デザインルールピッチの２倍である計量ターゲット。
【請求項１１】
請求項８〜１０のうちいずれか一項に記載の計量ターゲットを少なくとも１個備えるウェハ。
【請求項１２】
請求項８〜１０のうちいずれか一項に記載の計量ターゲット少なくとも１個のターゲットデザインファイル。
【請求項１３】
計測方向沿い周期性構造を有する計量ターゲットデザインに、その計測方向に対し垂直で非分解直交方向ピッチを呈する直交方向沿い周期性構造を導入し、且つ
前記計量ターゲットデザインをリソグラフィレティクル上で用い、計測方向のみに沿い周期性構造を有する構成設定可能な計量ターゲットを作成する、
方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、更に、前記計量ターゲットデザインを適宜構成することで、粗ピッチを呈する周期反復性要素群を周期性構造に具備させ、各要素を、その計測方向に沿い周期性を呈すると共に、細ピッチを呈する周期反復性副要素群を有するものとし、またそれら副要素のＣＤを変動させ、且つその粗ピッチをその細ピッチの整数倍とする方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の方法であって、更に、直交方向沿い周期性構造の諸要素の幅を構成設定することでターゲット印刷適性を最適化する方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、更に、前記計量ターゲットデザインから作成された計量ターゲット群からオーバレイ計量計測結果を導出する方法。
【請求項１７】
粗ピッチを呈する周期反復性要素群を有する計測方向沿い周期性構造であり、各要素が、その計測方向に沿い周期性を呈すると共に、細ピッチを呈する同一ＣＤの周期反復性副要素群を有するものを、プロセス層上に作成し、且つ
前記計測方向に対し垂直な直交方向沿い周期性構造によりそれら副要素を切って周期反復性切れ目を持たせる、
方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、更に、最小デザインルールの１〜２倍の細ピッチを呈する複数個の作成済み計量ターゲットをオーバレイ計測ツールにより計測して用い、スキャナ収差を計測する方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法であって、更に、多重パターニング手順の相異なるステップに関わる周期的なセルを、作成される計量ターゲット内に含めることで、ピッチウォークを計測する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は計量の分野に関し、より具体的にはオーバレイターゲットデザインに関する。
【背景技術】
【０００２】
周期性ターゲットがオーバレイ計測に広く用いられているとはいえ、検出可能な計測結果を提供するとともに生産デバイスに対するコンプライアンスを実現する、という継続的な難問にオーバレイターゲットは直面しており、しかもそれらデバイスがかつてなく小型化し且つそれらの生産プロセスに応じた独特な設計となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０３０９４０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した、検出可能な計測結果を提供するとともに生産デバイスに対するコンプライアンスを実現する、という継続的な難問を解決することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下は、本発明についての初期的な理解を提供する簡略化された概要である。この概要は、必ずしも本発明の根幹要素を特定し又は技術的範囲を限定するものではなく、単に後掲の記述への導入部として働いている。
【０００６】
本発明の一態様により提供される計量ターゲットデザインは、計測方向沿い周期性構造を有し、その周期性構造が、粗ピッチを呈する周期反復性要素群を有し、各要素が、その計測方向に沿い周期性を呈すると共に、細ピッチを呈する周期反復性副要素群を有し、それらの副要素ＣＤ（限界寸法）に変動があり、粗ピッチが細ピッチの整数倍であるターゲットデザインであって、更に、計測方向に対し垂直な直交方向沿い周期性構造を有し、その周期性構造が、非分解（分解されない）直交方向ピッチを呈する周期反復性バー群を有し、その非分解直交方向ピッチが所定の最小デザインルールピッチより小さいものである。
【０００７】
本発明のこれらの、付加的な及び／又は他の諸態様及び／又は長所については、後続する詳細記述中で説明され、恐らくはその詳細記述から推定可能であり、及び／又は、本発明の実施によって学ぶことができる。
【０００８】
本発明の諸実施形態についてより良好な理解を図りそれをどう実施すればよいかを示すため、以下純粋なる例として添付図面を参照し、またそれら図面を通じ対応諸要素又は諸部分に同様の符号を付すことにする。
【０００９】
添付図面は以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の諸実施形態に係る計量ターゲットデザインの上位模式図である。
【図１Ｂ】本発明の諸実施形態に係るリソグラフィプロセスのセッティングの高度簡略化上位模式図である。
【図２Ａ】従来型ターゲットデザインの上位模式図である。
【図２Ｂ】従来型ターゲットデザインの上位模式図である。
【図２Ｃ】従来型ターゲットデザインの上位模式図である。
【図３】本発明の諸実施形態に係る計量ターゲットデザインの上位模式図である。
【図４】本発明の諸実施形態に係る計量ターゲットデザインの上位模式図である。
【図５】本発明の諸実施形態に係り直交方向バーの幅が変動するターゲットデザインを用い印刷された計量ターゲットの上位模式図である。
【図６Ａ】本発明の諸実施形態に従い印刷された計量ターゲットの上位模式図である。
【図６Ｂ】本発明の諸実施形態に従い印刷された計量ターゲットの上位模式図である。
【図６Ｃ】本発明の諸実施形態に従い印刷された計量ターゲットの上位模式図である。
【図７Ａ】本発明の諸実施形態に係るターゲットを用いた付加的計測の上位模式図である。
【図７Ｂ】本発明の諸実施形態に係るターゲットを用いた付加的計測の上位模式図である。
【図８】本発明の諸実施形態に係る方法を描いた上位フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の記述では本発明の様々な態様が述べられている。説明目的で具体的な構成及び細部が説明され、それにより本発明についての一貫理解が図られている。しかしながら、本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）には明らかな通り、本発明を実施するに当たり、本願にて提示されている具体的細部を省いてもよい。更に、本発明を曖昧にさせないため周知特徴が省略又は単純化されているところがある。図面への具体的参照との関連で強調しておきたいのは、図示事項が一例であり専ら本発明の例証的議論を目的としていること、並びにそれらの提示理由が本発明の諸原理及び概念的諸側面についての最有用且つ理解容易な記述と思しきものの提供であることである。この点についていえば、本発明の基礎的理解に必要な以上に詳細に本発明の構造的細部を示すつもりはなく、本発明の諸形態をどう実施すればよいかをその記述に加え図面によっていわゆる当業者向けに明らかにしている。
【００１２】
本発明の少なくとも１個の実施形態が詳説されるのに先立ち理解し得るように、本発明の用途は、後掲の記述中で説明され又は図面中で描写されている諸部材の構成及び配置の細部に限定されない。本発明を他の諸実施形態に適用し、それを様々な要領で実施又は実行してもよいし、開示されている諸実施形態の組合せに適用してもよい。やはり理解し得るように、本願にて採用されている用句法及び用語法は記述目的のものであり、限定として解されるべきではない。
【００１３】
別様に個別記述されていない限り、後掲の議論から明らかに察せられる通り、「処理」、「計算」、「算出」、「判別」、「拡張」、「導出」等の語を利用した具体的議論は皆、コンピュータ若しくは情報処理システム又はそれに類する電子情報処理装置の動作及び／又はプロセスであり、その情報処理システムのレジスタ及び／又はメモリ内で物理量例えば電子量として表現されているデータを操作し、及び／又は、その情報処理システムのメモリ、レジスタその他の情報格納、伝送又は表示装置内で物理量として道標に表現される他のデータへと変換するもののことを、指している。
【００１４】
オーバレイ制御は現行リソグラフィの主要問題の一つである。一般には、これを達成するため特殊なマーク即ちターゲットがウェハ上に印刷され、それを基準としてオーバレイが計測されている。マスク又はレティクルの設計（デザイン）に際しては、印刷適性（プロセスウィンドウ（処理窓））及び収差安定性の問題を考慮に入れねばならない。これによりマスクの設計が非常に困難なタスクとなり、シミュレーション及び実験部分の双方を含むものとなっている。この問題を扱う手立ての一つは、印刷不能な支援フィーチャ（外形特徴）をそのマスク上で用いることである（非分解支援フィーチャＡＳＲＡＦ）。この種のフィーチャは、（分解されないため）それら自体は印刷されないが、設計された構造の印刷適性を高め且つスキャナの収差に対するそれら構造の感度を低下させる。とはいえ、支援フィーチャの使用は多数の自由度を付加することであり、そのことと包括的方法論の欠如とが相俟ち、ターゲット設計の領域は試行錯誤的手法を用いる方向に駆り立てられている。
【００１５】
有益なことに、開示されているターゲットデザイン及び方法では、ＣＤ変調及びフィールド変調ターゲットが、計測方向に対し垂直で非分解ピッチを呈する直交方向沿い周期性構造と組み合わされることで、オーバレイターゲットの設計プロセスがより直観的且つ予測可能なものとなる。
【００１６】
レティクル上及びウェハ上の計量ターゲットデザイン、並びにターゲットデザイン及び処理方法が提供される。ターゲットデザインは、粗ピッチを呈する周期性構造を有し、その周期性構造が細ピッチを呈する副要素群を有し、それら副要素のＣＤ及び／又は高さに変動があるものであり、更に、計測方向に対し垂直な直交方向沿い周期性構造を有し、その周期性構造が、非分解直交方向ピッチを呈する周期反復性バー群を有し、それらにより良好印刷ターゲット達成用校正パラメタが提供されるものである。直交方向沿い周期性構造は、レティクル上で設計し非分解とすること、或いはプロセス層上の切れ目パターンに適用することができ、その切れ目層オーバレイに対しては比較的低い感度を呈する。設計されたターゲットは、オーバレイ計量に用いうるほか、プロセスパラメタ例えばスキャナ収差及びピッチウォークの計測に用いることができる。
【００１７】
図１Ａは本発明の諸実施形態に係る計量ターゲットデザイン１００の上位模式図である。描かれているのはレティクル（ウェハ上でパターン化層を画定すべくリソグラフィにて用いられるフォトレティクル、別称マスク又はフォトマスク）上のターゲットデザイン１００であり、これを用いウェハ上に対応するターゲットを作成することができ、それを、後に説明する通り幾つかの相異なるフィーチャを有するものとすることができる。計量ターゲットデザイン１００は計測方向沿い周期性構造を有しており、その周期性構造は粗ピッチＰを呈する周期反復性要素１１０を有している。各要素１１０は、その計測方向に沿い周期性を呈すると共に、細ピッチＰ１を呈する周期反復性副要素１２０を有している。副要素１２０においては副要素ＣＤ（限界寸法、ＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ３等々と表記）が変動しており、粗ピッチＰが細ピッチＰ１の整数倍となっている（Ｐ＝ｎ・Ｐ１、ｎは整数、図示の非限定例ではｎ＝５）。ターゲットデザイン１００は更に直交方向沿い周期性構造を有しており、その周期性構造は計測方向に対し垂直で非分解直交方向ピッチＰ２を呈する周期反復性バー１３０を有しており、それらのバーはＣＤ（Ｂ）なるＣＤを呈している。非分解直交方向ピッチＰ２は、所定の最小デザインルールピッチよりも小さいためそれ自体はウェハ上に印刷されないが、後に説明する通り、専ら可制御ターゲットを提供するのに役立っている。なお、要素１１０は幾らか無作為に単位セルとして示されており、計量ターゲットデザイン１００の様々な個所にて選り出すことができよう。
【００１８】
図１Ｂは、本発明の諸実施形態に係るリソグラフィプロセスのセッティングの高度簡略化上位模式図である。ウェハ１０４上のターゲット１５０は照明源７０からの照明を用い作成され、その照明はレティクル１０２（別称マスク）及びその上のターゲットデザイン１００を介し投射される。明白な通り、レティクル１０２には、通常、回路設計データと、ウェハ１０４上に作成される集積回路（群）に備わる１個の、ときとして複数個の層に関わる恐らくは複数個のターゲットデザイン１００とが、含まれている。ターゲットデザイン１００，ターゲット１５０についての本件開示での記述は、専ら、それぞれレティクル１０２上，ウェハ１０４上にあるそれらの構成要素に関するものであり、通常はかなり複雑なデザインの一部となっている。ある種の実施形態では、本願にて開示される計量ターゲットデザイン１００を有するリソグラフィレティクル（群）１０２が提供される。ある種の実施形態では、本願にて開示される計量ターゲットデザイン（群）１００を用い作成された計量ターゲット（群）１５０を備えるウェハ１０４、並びに計量ターゲット（群）１５０それ自体が提供される。ある種の実施形態では、計量ターゲット（群）１５０についてのターゲットデザインファイルが提供される。ある種の実施形態では、計量ターゲット（群）１５０についての計量オーバレイ計測ターゲットデザインファイルが提供される。
【００１９】
具体的には、計量ターゲット（群）１５０（図１Ｂではその一部分が模式的に描かれている）に計測方向沿いターゲット周期性構造１５０を具備させ、その周期性構造を、ターゲット粗ピッチ（Ｐ（Ｔ））を呈する周期反復性ターゲット要素１５１を有するものとし、各ターゲット要素１５１を、計測方向に沿い周期性を呈すると共に、ターゲット細ピッチ（Ｐ１（Ｔ））を呈する周期反復性ターゲット副要素１５５を有するものとし、それら副要素にてターゲット副要素ＣＤを変動させること（図５参照）、またターゲット粗ピッチＰ（Ｔ）をターゲット細ピッチＰ１（Ｔ）の整数倍とし整数ｎに関しＰ（Ｔ）＝ｎ・Ｐ１（Ｔ）にすることができる。計量ターゲット（群）１５０に関しては非限定的な諸例が図５にて提示されている。
【００２０】
図２Ａ〜図２Ｃは従来型ターゲットデザイン８０の上位模式図である。図２Ａに模式的に描かれているように、オーバレイ計測向けの通常のターゲットデザインは、諸要素８２がピッチＰに設定された周期性構造を有している。全要素８２が印刷されるので、レティクル上のターゲットデザインと、ターゲットの実幾何形状とが同様になる。なお、ピッチＰは大きい（可視域の照明スペクトルで以て光学的解像を達成する必要があるため、最小デザインルールよりも大きくされ、通常は１０００ｎｍ超とされる）。しかしながら、デザイン８０は、幅広な空っぽの空間とセグメント化されていない幅広なバー８２とが残っているため、一般にプロセス非互換であり、且つ非対称なスキャナ収差故に諸デバイスに対する顕著な偏りが発生する。
【００２１】
図２Ｂ，図２Ｃには、順にレティクル上，ウェハ上の従来型ターゲットデザイン９０, ９５が描かれている。従来型デザイン９０では幅広バー８２がセグメント化され、細ピッチＰ１で以て反復する要素９２を有する細セグメント化周期性構造とされており、それにより粗ピッチＰ内にデバイス状構造群がもたらされている。要素９２のピッチＰ１はデバイス構造と同程度、ことによると同一（最小デザインルールピッチ）であり、参照を以てその全容が本願に繰り入れられる米国特許出願第１４／８２０９１７号及び国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１６／６０６２６号にてより詳細に開示されている通り、粗ピッチに亘り変動するようデバイス状印刷構造９７のパラメタ群を設定することによって、所要の光学的分解能が達成される。
【００２２】
しかしながら、発明者が見出したところによれば、ターゲットデザイン９０は、得られる分解性能に影響する自由パラメタを多く有し過ぎていて、それら全てを同時に最適化することが、極めて困難なタスクとなりうる。例えば、ターゲットデザイン９０では自由パラメタに各バー９２の幅値が含まれていて、それらパラメタにより、全バー９２が印刷され十分に広いプロセスウィンドウを持つようにすることができる。これは良好に校正されたシミュレーション結果を必要とする顕著な難事であり、そうしたシミュレーション結果はレジストの化学的性質の校正の困難性故に滅多に得られないため、通常は試行錯誤的手法によって捌かれている。しかしながら、相異なるＣＤ値同士の組合せの個数は多大であるため、この従来手法はほとんど適用不能である。発明者が見出したところによれば、分析を邪魔しているのは不連続部及び弁別不能領域であり、それらはまた、ターゲット９５が良好に印刷される条件を推し量るための直観的経験則の形成をも妨げている。
【００２３】
これらの難事についての解決策として発明者がターゲットデザイン１００にて提案しているのは、ターゲットデザイン１００における変動パラメタの個数を大きく減らすこと、並びにターゲット印刷適性に影響するパラメタ群を物理的視点から見て直観的な形態にて用いることである。主たる印刷適性問題が、空間像閾値の正しい値についての知識欠如に結びついていることから、発明者は、直交バー１３０を用い副要素１２０の印刷適性及びそれらのパラメタを制御すること、それでいて直交バー１３０自体が印刷されず且つ印刷構造１５５に対し垂直な方向に沿い分解されないようにすることを、提案している。
【００２４】
図３及び図４は、本発明の諸実施形態に係る計量ターゲットデザイン１００の上位模式図である。なお、図３及び図４には、専ら個々のターゲットデザイン１００の小部分がそれらデザインの設計原理を説明する目的で、即ち（ｉ）追加された直交パターン１３０が（計測方向に対し）垂直方向に沿い周期的であり、そのピッチＰ２（図１Ａ参照）が最小デザインルールピッチよりも小さいため印刷ツールの光学系では分解されないこと、（ｉｉ）追加された直交パターン１３０が計量システムの瞳面内諸次回折位置（計測方向に沿い要素１１０, １２０から見たそれ）に影響を及ぼさず、これに相応して、ＣＤ変調ターゲット（副要素１２０毎に異なるＣＤを呈するそれ）により実現される準２ビームイメージング方式ではパターン１３０により視野面内印刷パターン位置が変化しない（デバイス群に対する偏りが生じない）こと、並びに（ｉｉｉ）直交バー１３０の幅（ＣＤ（Ｂ））を変動させることで０次及び１次回折の強度を変動させることができ、それを用いることで、所与パラメタに関する好適値であり良好な印刷適性コンディションをもたらすものを容易に見つけ出せることを、説明する目的で描かれている。図４に模式的に描かれているのはターゲットデザイン１００の変形例であり、その高さ（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３等々）が変動していて幅（ＣＤ）が等しい副要素１２０に直交バー１３０が付加されている。
【００２５】
図５は、本発明の諸実施形態に係り直交バー１３０の幅（ＣＤ（Ｂ））が変動するターゲットデザイン１００を用い印刷された計量ターゲット１５０の上位模式図である。図５に描かれている印刷済み計量ターゲット１５０は、図１Ａ及び図３中に非限定例として描かれたターゲットデザイン１００を用い印刷されたものである。図５にて強調されている通り、直交バー１３０の幅（ＣＤ（Ｂ））を変動させることでターゲット副要素１５５の幅（ＣＤ）に相違が生じ、最適なＣＤ（Ｂ）の簡略な選択が可能となる。もたらされる候補ターゲット１５０の集合及びそれに対応するデザイン１００が単一のパラメタ（ＣＤ（Ｂ））に依存しているので、物理的により直観的になると共に他のプロセスパラメタの簡略な当て嵌めが可能となり、例えば、ターゲットデザイン１００のパラメタのうち１個しか関わってこないことから、任意値の空間像閾値への露光量の当て嵌めが可能となる。
【００２６】
なお、開示されている手法、即ち計測方向に対し垂直な直交方向沿い周期性構造１３０であり分解されないピッチを有するものを導入する手法は、上述の如くＣＤが変動する細い副要素群を有するものに限らず、広範な計量オーバレイターゲットにて一般原理として用いることができる。
【００２７】
なお、前掲の図４に示した通り、副要素１２０を、幅を変動させる（ＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ３等々）のに代え（或いは可能ならそれに加え）、高さが変動する（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３等々）ように設計することで、その最適化プロセスに係る他の（又は付加的な）パラメタを提供してもよい。この縦方向変調は、分解されず且つ瞳面内諸次回折位置に影響せず、諸デバイスに対する偏りが形成されないように設定することができ、それでいてなお、その全容が参照により本願に繰り入れられる特許文献１等にて説明されている通り、マスクの透過特性には影響する。ターゲットデザイン１００、例えば図４にて開示されているそれを用いることで、更なる柔軟性を付加し（例．バー１３０の幅及び副要素１２０の高さ）、良好な印刷適性コンディションの達成に資することができる。
【００２８】
有益なことに、開示されている諸実施形態では、最適化プロセスの単一パラメタ緩和を用いることが可能で、恐らくはＣＤ変調された副要素１２０及び印刷ターゲット１５０が統一されたパラメタ集合で以て構築される。更に、開示されている諸実施形態では、単一パラメタ族最適化を用いた実効的空間像閾値制御や、副要素１２０の高さ及び／又は幅を用いた統一ターゲットデザイン最適化緩和を初め、革新的なマスク設計能力が提供される。
【００２９】
図６Ａ〜図６Ｃは、本発明の諸実施形態に従い印刷された計量ターゲット１５０の上位模式図である。なお、図６Ａ〜図６Ｃには、専ら、各計量ターゲット生産段階１５０Ａ、１５０Ｂ及び１５０の小部分であり１周期に対応するものが、それらの設計原理を説明する目的で描かれている。図６Ａ〜図６Ｃには、順に、プロセス段階１５０Ａ, １５０Ｂ、それらによりウェハ上に作成されるターゲット１５０が、模式的に描かれている。計量ターゲット１５０は計測方向沿い周期性構造１５１を有し、その周期性構造が粗ピッチ（Ｐ）を呈する周期反復性要素１５１を有し、各要素１５１が、その計測方向に沿い周期性を呈すると共に、細ピッチ（Ｐ１）を呈する周期反復性副要素１５５を有し、そして全副要素１５５が同じＣＤを呈するものと、することができる。副要素１５５を、計測方向に対し垂直な直交方向沿い周期性構造１６０で切る（図６Ａ中のパターン１５０Ａから図６Ｂ中のパターン１５０Ｂへと移行させる）ことで、周期反復性切れ目を持たせることができる。発明者が見出したところによれば、それらの切れ目を適宜構成することで、印刷されたターゲット１５０のＣＤ変調を模すこと及び生産プロセスを単純化することができる。副要素１５５を適宜構成することで、ＣＤ変動なしでデバイス構造を表す（それにより印刷適性問題を回避する）と共に、切り込みプロセスによりそれらの構造を実質的にＣＤ変調されたターゲット１５０に変転させ、計量用光学ツールにより計測可能なものにすることができる。
【００３０】
副要素１５５については、（例えば図１Ａ及び図１Ｂに描いた通り）ＣＤを変動させてもよいし、或いはＣＤを同一にしてもよい。開示されているターゲット１５０は、副要素１５５のＣＤが同一なものであるので、副要素１５５のＣＤが変動するものよりも良好な印刷適性を得ることができ、デバイス構造に対しほぼ０のオフセットを達成することができる。各オーバレイターゲット１５０を計量オーバレイ計測に用いることができる。
【００３１】
ある種の実施形態によれば、標準的なデバイス印刷手順のうち、最小デザインルールを有する周期格子と垂直方向に沿って切る後続の線とが印刷されるものを利用し、ターゲット１５０を作成することができる。なお、この手順は、それらが切り込みを孕むことからプロセス層内ターゲット１５０のみに適用可能であるが、まさにそうしたターゲットがプロセス互換性の視点から主たる難題を課している。
【００３２】
粗ピッチ（Ｐ）は計量ツールの光学系、例えば４００ｎｍ超で動作するものによって分解されるよう、構成設定することができる。細ピッチ（Ｐ１）は印刷条件を満足するよう構成設定することができ、切れ目１６０は、印刷適性閾値例えば１００ｎｍを上回る間隙が残らないようにすること等で、プロセス互換性が遜色なく保持されるよう構成することができる。ターゲット１５０は、とりわけ副要素１５５が同一ピッチを呈するデバイスラインとして設計されているときに、０又は極小ＮＺＯ（非ゼロオフセット）を呈するよう構成することができる。ターゲット位置が（副要素１５５の）基本線位置によって全面的に決まるので、計測用光学ツールに関しなおも十分なコントラストを提供しつつ定義によりＮＺＯ＝０とすることができる。
【００３３】
有益なことに、ターゲット１５０は印刷適性問題を被らないし、計測方向沿いでも垂直方向沿いでも切れ目パターン１６０の居所に関し厳しい仕様を課さないので、切れ目パターン１６０に係るオーバレイ誤差の許容範囲が数ｎｍ、ことによると１０ｎｍに達しさえする広い範囲になる。
【００３４】
ある種の実施形態によれば、副要素１５５を最小デザインルールピッチのちょうど２倍（Ｐ１＝２・ＤＲ）にて印刷することで、切れ目構造１６０と副要素１５５との潜在的な重なり合い（例えばＰ１＝ＤＲであり切れ目構造１６０が極端ダイポール照明を用い印刷された場合に起こりうるそれ）を防ぐことができる。Ｐ１＝２・ＤＲとなるようターゲット１５０を構成することで、切れ目パターン１６０の広いオーバレイ誤差許容範囲さえ越えてＮＺＯを小値又は０に保つことができるのであり、これは、細ピッチＰ１及び非対称収差位相シフトの状態（φで表記）を瞳内照明位置に対応付ける空中強度分布を表す下記の等式１に示されている通りである。
【数１】
2020529621.tif 000003
【００３５】
発明者が注記するところによれば、対応するターゲット位置シフトはΔｘ＝（Ｐ１／（２π））φであり、最小デザインルールピッチと等しいＰ１で以て印刷されたターゲット１５０に関してはこれが同一であり、それに関しては空中強度分布が等式２で記述される（等式２ではＰ２＝１・ＤＲ且つＰ１＝２・ＤＲ）。
【数２】
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【００３６】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の諸実施形態に係るターゲット１５０を用いた付加的計測１７０の上位模式図である。ある種の実施形態によれば、ターゲット１５０を付加的な計測、例えばスキャナ収差計測１７４、ピッチウォーク計測１７６等々に利用することができる。スキャナ収差計測１７４に関しては、相共存するターゲット１５０であり、最小デザインルール（ＤＲ）からその最小デザインルールの２倍（２・ＤＲ）に及ぶ範囲内のセグメント化ピッチ（細ピッチＰ１）を呈するものを印刷し、先に開示した如く切って、オーバレイ計量ツール１７２により計測すればよい。相異なるセグメント化ピッチ（細ピッチＰ１）に対応する相異なるセル１５０間のオーバレイを計測した結果を以て、参照によりその全容が本願に繰り入れられる米国特許出願第１４／８２０９１７号に記載の如き、スキャナ収差振幅計算の基礎とすることができる。ピッチウォーク計測１７６に関しては、相共存するターゲット１５０を２個のセル１５０Ａで構成し、二重パターニング手順の相異なるステップで印刷された周期性構造を各セルで体現すればよく（複数個のセル１５０Ａを用い多重パターニング手順におけるピッチウォークを計測すればよく）、その一方でターゲット１５０内の他の周期性構造は切り込み手順を用いＣＤ変調ターゲットへと転換させる。
【００３７】
図８は、本発明の諸実施形態に係る方法２００が描かれた上位フローチャートである。本方法の諸段階は上述したターゲットデザイン１００及び／又はターゲット１５０に関し実行されうるものであり、方法２００を実施しうるようそれらを随意に構成することができる。方法２００は少なくとも１個のコンピュータプロセッサ、例えば計量モジュール内のそれにより、少なくとも部分的に実施することができる。ある種の実施形態では、コンピュータ可読格納媒体及びそれにより体現されるコンピュータ可読プログラムを備えるコンピュータプログラム製品が構成され、方法２００の関連諸段階を実行するようそのプログラムが構成される。ある種の実施形態では、方法２００の諸実施形態によって設計されたターゲットそれぞれのターゲットデザインファイルが構成される。方法２００は、その順序を問わず後掲の諸段階を有するものとすることができる。
【００３８】
方法２００によれば、計測方向沿い周期性構造を有する計量ターゲットデザインに、その計測方向に対し垂直で非分解直交方向ピッチを呈する直交方向沿い周期性構造を導入すること（段階２１０）、並びに、その計量ターゲットデザインをリソグラフィレティクル上で用い、計測方向のみに沿い周期性構造を有する構成設定可能な計量ターゲットを作成すること（段階２２０）ができる。方法２００によれば、その計量ターゲットデザインを適宜構成することで、その周期性構造が粗ピッチを呈する周期反復性要素を有し、各要素が、計測方向に沿い周期性を呈すると共に、細ピッチを呈する周期反復性副要素群を有し、それらの副要素ＣＤに変動があり、粗ピッチが細ピッチの整数倍となるようにすること（段階２３０）ができる。
【００３９】
方法２００によれば、更に、直交方向沿い周期性構造の諸要素の幅を構成設定してターゲット印刷適性を最適化すること（段階２４０）ができる。方法２００によれば、更に、計量ターゲットデザインから作成された計量ターゲットから、オーバレイ計量計測結果を導出すること（段階２５０）ができる。
【００４０】
方法２００によれば、計測方向沿い周期性構造をプロセス層上に作成し、その周期性構造を、粗ピッチを呈する周期反復性要素群を有するものとし、各要素を、計測方向に沿い周期性を呈すると共に、細ピッチを呈する周期反復性副要素を有がするものとし、それら副要素を、同一ＣＤを呈するものにすること（段階２６０）ができ、また計測方向に対し垂直な直交方向沿い周期性構造によりそれら副要素を切って周期反復性切れ目を持たせること（段階２７０）ができる。
【００４１】
ある種の実施形態に係る方法２００によれば、細ピッチを呈する副要素群を、同一ＣＤを呈するように作成し、切り込みを用いて可変ＣＤを実質的に模すること （段階２７２）ができる。その細ピッチを最小デザインルールピッチ（ＤＲ）の１〜２倍、可能ならＤＲの２倍となるよう構成設定することで、プロセスウィンドウを拡張すること（段階２７５）ができる。
【００４２】
方法２００によれば、更に、最小デザインルールの１〜２倍の細ピッチを呈する複数個の作成済み計量ターゲットをオーバレイ計測ツールにより計測して用い、スキャナ収差を計測すること（段階２８０）ができる。
【００４３】
方法２００によれば、更に、多重パターニング手順の相異なるステップに関連する周期的セルを作成済み計量ターゲット内に含めることで、ピッチウォークを計測すること（段階２９０）ができる。
【００４４】
以上、本発明の諸実施形態に係る方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート描写及び／又は部分図を参照して本発明の諸態様を述べてきた。ご理解頂けるように、それらフローチャート描写及び／又は部分図の各部分、並びにそれらフローチャート描写及び／又は部分図の諸部分の組合せを、コンピュータプログラム命令により実現することができる。それらコンピュータプログラム命令を汎用コンピュータ、専用コンピュータその他、プログラマブルデータ処理装置のプロセッサに供給してマシンを構築すること、ひいてはコンピュータその他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサによりそれらの命令を実行させることで、そのフローチャート及び／又は部分図若しくはその諸部分にて特定されている諸機能／諸動作を実現する手段を、生み出すことができる。
【００４５】
それらコンピュータプログラム命令をコンピュータ可読媒体内に格納しておき、ある特定の要領で機能するようそこからコンピュータその他のプログラマブルデータ処理装置或いはその他の装置に指令することで、そのコンピュータ可読媒体内に格納されている命令により、フローチャート及び／又は部分図若しくはその諸部分にて特定されている機能／動作を実現する製品を、提供することもできる。
【００４６】
それらコンピュータプログラム命令を、コンピュータその他のプログラマブルデータ処理装置或いはその他の装置にロードし、そのコンピュータその他のプログラマブルデータ処理装置或いはその他の装置上で一連の動作ステップを実行させることで、コンピュータ実施プロセスを提供することができ、ひいては、そのコンピュータその他のプログラマブル装置上で実行される命令によって、フローチャート及び／又は部分図若しくはその諸部分にて特定されている諸機能／諸動作を実現するプロセスを、提供することもできる。
【００４７】
上掲のフローチャート及び図面には、本発明の様々な実施形態に係るシステム、方法及びコンピュータプログラム製品の潜在的諸実現形態のアーキテクチャ、機能及び動作が描かれている。この点との関連では、特定の論理機能（群）を実現するための可実行命令１個又は複数個で構成されたコードのモジュール、セグメント又は部分を、それらフローチャート又は部分図の各部分により表すことができる。これもやはり注記すべきことに、ある種の代替的実現形態においては、その部分に記されている諸機能が、図中に記されている順序とは異なる順序で生起することがある。例えば、相連続する態で示されている二部分が、実際にはほぼ同時に実行されることもあるし、それらの部分がときとして逆の順序で実行されることもあるのであり、これは関わる機能に依存している。やはり注記されることに、それら部分図及び／又はフローチャート描写の各部分、並びにそれら部分図及び／又はフローチャート描写中の諸部分の組合せを、指定されている諸機能又は諸動作を実行する専用のハードウェアベースシステムによって、或いは専用ハードウェアとコンピュータ命令との組合せによって、実現することができる。
【００４８】
上掲の記述における実施形態は本発明の一例又は実現形態である。「ある実施形態」、「一実施形態」、「ある種の実施形態」又は「幾つかの実施形態」なる様々な表現が、必ずしも全て同じ実施形態を指すわけではない。本発明の様々な特徴がある単一の実施形態の文脈に沿い述べられもしているが、それらの特徴が個別に又は何らかの好適な組合せで提供されることもありうる。逆に、本願では本発明が明瞭化のため個々別々の実施形態の文脈に沿い述べられもしているが、本発明が単一実施形態の態で実施されることもありうる。本発明のある種の実施形態によれば、先に開示された相異なる実施形態から諸特徴を取り入れることができ、またある種の実施形態によれば、先に開示された他の諸実施形態から諸要素を取り入れることができる。ある特定の実施形態の文脈に沿った、本発明の諸要素についての開示を、それらの使用が当該特定の実施形態のみに限られるものと解すべきではない。更に、ご理解頂けるように、本発明は様々な要領で実行又は実施することができ、また本発明は上掲の記述にて概括されたものとは異なる何らかの実施形態にて実現することができる。
【００４９】
本発明はそれらの図面や対応する記述に限定されない。例えば、図示されているボックス又は状態それぞれをフローが通り抜ける必要はないし、図示及び記述されているそれと厳密に同じ順序で通り抜ける必要もない。本願にて用いられている技術用語及び科学用語の意味は、別様に定義されているのでない限り、本発明が属する分野のいわゆる当業者により理解される通り、通例的に理解されるべきである。ある有限個数の実施形態を基準にして本発明を述べてきたが、それらを本発明の技術的範囲に対する限定事項として解すべきではなく、寧ろ好適な諸実施形態のうち幾つかの例として解すべきである。他の潜在的変形、修正及び応用もまた本発明の技術的範囲内とする。従って、本発明の技術的範囲は、これまでに述べられたものではなく、別項の特許請求の範囲及びその法的等価物で限定されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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