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TW201712440A - 檢測設備、檢測方法、微影設備及製造方法 - Google Patents

檢測設備、檢測方法、微影設備及製造方法 Download PDF

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TW201712440A
TW201712440A TW105123320A TW105123320A TW201712440A TW 201712440 A TW201712440 A TW 201712440A TW 105123320 A TW105123320 A TW 105123320A TW 105123320 A TW105123320 A TW 105123320A TW 201712440 A TW201712440 A TW 201712440A
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TW
Taiwan
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target
measurement
lithography
focus
parameter
Prior art date
Application number
TW105123320A
Other languages
English (en)
Inventor
法蘭克 史達爾
卡羅 康妮斯 瑪里亞 魯吉坦
保羅 克利絲丁安 希尼
巫斯登 安東 伯恩哈得 凡
Original Assignee
Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Abstract

本發明揭示一種監測一微影程序之一微影程序參數(諸如焦點及/或劑量)之方法。該方法包含分別使用一第一量測組態及一第二量測組態來獲取一第一目標量測及一第二目標量測，及根據自該第一目標量測及該第二目標量測導出之一第一度量來判定該微影程序參數。該第一度量可為差。本發明亦揭示對應量測設備及微影設備、一種電腦程式及一種製造器件之方法。

Description

檢測設備、檢測方法、微影設備及製造方法
本發明係關於可用以(例如)在藉由微影技術進行器件製造時執行度量衡之檢測設備及方法。本發明進一步係關於用於在微影程序期間或之後監測諸如焦點及/或劑量之參數之此等方法。
微影設備為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影設備可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼情況下，圖案化器件(其被替代地稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。此圖案可轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。
在微影程序中，需要頻繁地對所產生之結構進行量測，例如，以用於程序控制及檢驗。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知，包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡，及用以量測疊對(器件中之兩個層之對準準確度)之特殊化工具。近來，已開發供微影領域中使用的各種形式之散射計。此等器件將輻射光束導向至目標上 且量測散射輻射之一或多個屬性-例如，依據波長而變化的在單一反射角下之強度；依據反射角而變化的在一或多個波長下之強度；或依據反射角而變化的偏振-以獲得可供判定目標之所關注屬性的繞射「光譜(spectrum)」。
已知散射計之實例包括US2006033921A1及US2010201963A1中所描述之類型之角度解析散射計。由此等散射計使用之目標相對大(例如，40微米乘40微米)光柵，且量測光束產生小於光柵之光點(亦即，光柵填充不足)。可在國際專利申請案US20100328655A1及US2011069292A1中找到暗場成像度量衡之實例，該等國際專利申請案之文件的全文係特此以引用方式併入。已公開的專利公開案US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A及WO2013178422A1中已描述該技術之進一步開發。此等目標可小於照明光點，且可由晶圓上之產品結構環繞。可使用複合光柵目標而在一個影像中量測多個光柵。所有此等申請案之內容亦係以引用方式併入本文中。
需要監測之微影程序之一個重要參數為焦點。需要將數目不斷增加之電子組件整合於IC中。為了實現此整合，有必要減小組件之大小且因此增加投影系統之解析度，使得可將愈來愈小的細節或線寬投影於基板之目標部分上。隨著微影中之臨界尺寸(CD)縮小，既橫越基板又在基板之間的焦點一致性變得愈來愈重要。CD為變化將造成一或若干特徵之物理屬性之不良變化的該特徵之尺寸(諸如電晶體之閘極寬度)。傳統上，最佳設定係由「預先發送晶圓(send-ahead wafer)」(亦即，在生產運作時間之前曝光、顯影及量測之基板)判定。在預先發送晶圓中，在所謂的焦點能量矩陣(focus-energy matrix；FEM)中曝光測試結構，且根據彼等測試結構之檢查來判定最佳焦點及能量設 定。
判定焦點及/或劑量之另一方法已係經由基於繞射之焦點技術。基於繞射之焦點可使用光罩上之目標成形特徵，目標成形特徵印刷具有取決於在印刷期間之焦點及/或劑量設定之不對稱度的目標。可接著量測此不對稱度且根據不對稱性量測來推斷焦點及/或劑量。此等焦點量測方法及關聯測試結構設計具有數個缺點。許多測試結構需要具有大節距之次解析度特徵或光柵結構。此等結構可違反微影設備之使用者之設計規則。焦點量測技術可包含量測由特殊焦點相依目標結構散射之相對高階(例如，一階)輻射中之不對稱性，及根據此不對稱性來判定焦點。此等基於不對稱性之技術可需要謹慎地選擇目標幾何形狀以確保不對稱性與焦點之間的所要關係(例如，單調或線性)。此選擇程序可為複雜的且需要顯著的努力以找到合適目標幾何形狀。甚至可為不存在合適目標幾何形狀之狀況。
本發明旨在處理上文所識別之缺點中之一或多者。
本發明在一第一態樣中提供一種監測一微影程序之一微影程序參數之方法，該方法包含：獲取一第一目標量測，該第一目標量測已根據運用一第一量測組態所執行的一目標之檢測而獲得；獲取一第二目標量測，該第二目標量測已根據運用一第二量測組態所執行的一目標之檢測而獲得，其中至少一個量測參數在該第一量測組態與該第二量測組態之間變化；及根據自該第一目標量測及該第二目標量測導出之一第一度量來判定該微影程序參數。
本發明又進一步提供一種製造器件之方法，其中使用一微影程序將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括：- 使用該第一態樣中之任一者之該方法以監測該微影程序參數，及 根據該經判定微影程序參數而針對稍後基板來控制該微影程序。
本發明又進一步提供一種包含機器可讀指令之電腦程式產品，該等機器可讀指令用於致使一處理器執行該第一態樣之該方法。
下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之另外特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明並不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文中所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將顯而易見。
-1‧‧‧射線
0‧‧‧射線
+1‧‧‧射線
2‧‧‧寬頻帶(白光)輻射投影儀
4‧‧‧光譜儀
6‧‧‧光譜
8‧‧‧結構或剖面
11‧‧‧輻射源
12‧‧‧照明系統
12a‧‧‧透鏡系統
12b‧‧‧彩色濾光器
12c‧‧‧偏振器
13‧‧‧孔徑器件
13'‧‧‧場光闌
13N‧‧‧孔徑
13S‧‧‧孔徑
14‧‧‧參考鏡面
15‧‧‧部分反射表面
16‧‧‧顯微鏡接物鏡/透鏡/光束分光器
17‧‧‧第二光束分光器
19‧‧‧偵測器/感測器
21‧‧‧孔徑光闌
21a‧‧‧孔徑光闌
21b‧‧‧稜鏡
22‧‧‧成像光學系統
23‧‧‧感測器
615‧‧‧DBF目標成形設計
620‧‧‧DBF結構
625‧‧‧高解析度子結構
700‧‧‧第一Bossung曲線
710‧‧‧第二Bossung曲線
720‧‧‧Bossung曲線重疊部
740‧‧‧關係
750‧‧‧關係
800‧‧‧量測場
810a‧‧‧量測子場
810b‧‧‧量測子場
820‧‧‧線目標
830‧‧‧溝槽目標
840a‧‧‧所關注區
840c‧‧‧所關注區
840d‧‧‧所關注區
900‧‧‧步驟
910‧‧‧步驟
920‧‧‧步驟
930‧‧‧步驟
940‧‧‧步驟
950‧‧‧步驟
960‧‧‧步驟
970‧‧‧步驟
+1(13N)‧‧‧+1繞射射線
-1(13S)‧‧‧-1繞射射線
AD‧‧‧調整器
AS‧‧‧對準感測器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
BK‧‧‧烘烤板
C‧‧‧目標部分
CH‧‧‧冷卻板
CO‧‧‧聚光器
CP‧‧‧收集路徑
DE‧‧‧顯影器
df‧‧‧焦點位移
EXP‧‧‧曝光站
F‧‧‧焦距
f‧‧‧焦點/焦點量測
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
I‧‧‧射線
I1‧‧‧強度量測
I2‧‧‧強度量測
I3‧‧‧強度量測
I4‧‧‧強度量測
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
IP‧‧‧照明路徑
LA‧‧‧微影設備
LACU‧‧‧微影控制單元
LB‧‧‧裝載匣
LC‧‧‧微影製造單元
LS‧‧‧位階感測器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MEA‧‧‧量測站
MET‧‧‧度量衡系統
MT‧‧‧圖案化器件支撐件/支撐結構
O‧‧‧光軸
P‧‧‧背向投影式光瞳平面
P'‧‧‧共軛光瞳平面
P"‧‧‧平面
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
Pt‧‧‧目標參數
PU‧‧‧處理單元/影像處理器及控制器
PW‧‧‧第二定位器
RF‧‧‧參考框架
RO‧‧‧基板處置器或機器人
RP‧‧‧參考路徑
S‧‧‧光點
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源
T‧‧‧度量衡目標/目標光柵
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台
現在將參考隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分，且在該等圖式中：圖1描繪微影設備；圖2描繪可供使用根據本發明之檢測設備的微影製造單元(cell)或叢集(cluster)；圖3說明作為檢測設備之第一實例的光譜散射計之操作原理；圖4以示意性形式說明作為檢測設備之另一實例的角度解析散射計；圖5(包含圖5之(a)及圖5之(b))示意性地說明經調適以執行角度解析散射量測及暗場成像檢測方法之檢測設備；圖6說明適合於在基板上形成具有焦點相依不對稱性之光柵的光罩上之目標成形元件；圖7(包含圖7之(a)及圖7之(b))展示：(a)用於目標參數之經量測值(y軸)相對於用於使用具有不同波長之量測輻射之目標之微影程序參數(例如，焦點)的標繪圖；及(b)用於使用第一波長輻射及第二波長輻射之目標參數之經量測值之間的差(y軸)相對於微影程序參數(x軸)的標繪圖； 圖8(包含圖8之(a)及圖8之(b))展示：(a)四個量測之同時捕捉；及(b)所得影像；且圖9為根據本發明之一實施例的監測微影程序參數之方法的流程圖。
在詳細地描述本發明之實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例的實例環境。
圖1示意性地描繪微影設備LA。該設備包括：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或DUV輻射)；圖案化器件支撐件或支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；兩個基板台(例如，晶圓台)WTa及WTb，其各自經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且各自連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PW；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包括一或多個晶粒)上。參考框架RF連接各種組件，且充當用於設定及量測圖案化器件及基板之位置以及圖案化器件及基板上之特徵之位置的參考。
照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
圖案化器件支撐件以取決於圖案化器件之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可採取許多形式。圖案化器件支撐件可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。
本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中之特定功能層。
如此處所描繪，該設備屬於透射類型(例如，使用透射圖案化器件)。替代地，該設備可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。術語「圖案化器件」亦可被解譯為係指以數位形式儲存用來控制此可程式化圖案化器件之圖案資訊的器件。
本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋如適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用的其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。
微影設備亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。
在操作中，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源為準分子雷射時，源及微影設備可為分離的實體。在此等狀況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導 向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影設備之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可(例如)包括用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD、積光器IN，及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於被固持於圖案化器件支撐件MT上之圖案化器件MA上，且係由該圖案化器件圖案化。在已橫穿圖案化器件(例如，光罩)MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器、2-D編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WTa或WTb，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如，倍縮光罩/光罩)MA。
可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如，倍縮光罩/光罩)MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在將多於一個晶粒提供於圖案化器件(例如，光罩)MA上的情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。小對準標記亦可包括於器件特徵當中之晶粒內，在此狀況下，需要使標記物儘可能地小且無需與鄰近特徵不同的任何成像或程序條件。下文進一步描述偵測對準標記物之對準系統。
可在多種模式中使用所描繪之設備。在掃描模式中，在將被賦予 至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描圖案化器件支撐件(例如，光罩台)MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於圖案化器件支撐件(例如，光罩台)MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大的大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。如在此項技術中所熟知，其他類型之微影設備及操作模式係可能的。舉例而言，步進模式為吾人所知。在所謂的「無光罩」微影中，使可程式化圖案化器件保持靜止，但圖案改變，且移動或掃描基板台WT。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
微影設備LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa、WTb以及兩個站-曝光站EXP及量測站MEA-在該兩個站之間可交換該等基板台。在曝光站處曝光一個基板台上之一個基板的同時，可在量測站處將另一基板裝載至另一基板台上且進行各種預備步驟。此實現設備之產出率之巨大增加。預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面高度輪廓，及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記物之位置。若位置感測器IF在基板台處於量測站以及處於曝光站時不能夠量測基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使能夠在兩個站處追蹤基板台相對於參考框架RF之位置。代替所展示之雙載物台配置，其他配置為吾人所知且可用。舉例而言，提供基板台及量測台之其他微影設備為吾人所知。此等基板台及量測台在執行預備量測時銜接在一起，且接著在基板台經歷曝光時不銜接。
如圖2所展示，微影設備LA形成微影製造單元LC(有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或叢集)之部分，微影製造單元LC亦包括用以 對基板執行曝光前程序及曝光後程序之設備。習知地，此等設備包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH，及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同程序設備之間移動基板，且接著將基板遞送至微影設備之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統(track)之此等器件係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU而控制微影設備。因此，不同設備可經操作以最大化產出率及處理效率。
為了正確地且一致地曝光由微影設備曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等等之屬性。因此，經定位有微影製造單元LC之製造設施亦包括度量衡系統MET，度量衡系統MET收納已在該微影製造單元中處理之基板W中的一些或全部。將度量衡結果直接地或間接地提供至監督控制系統SCS。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行調整，尤其是在檢測可足夠迅速地且快速地進行而使得同一批量之其他基板仍待曝光的情況下。又，已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率，或被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷的狀況下，可僅對良好的彼等目標部分執行另外曝光。
在度量衡系統MET內，使用檢測設備以判定基板之屬性，且尤其是判定不同基板或同一基板之不同層之屬性如何在不同層間變化。檢測設備可整合至微影設備LA或微影製造單元LC中，或可為單機器件。為了實現最快速量測，需要使檢測設備在曝光之後立即量測經曝光抗蝕劑層中之屬性。然而，抗蝕劑中之潛影具有極低對比度-在已曝光至輻射的抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射的抗蝕劑之部分之間僅 存在極小折射率差-且並非所有檢測設備皆具有足夠敏感度來進行潛影之有用量測。因此，可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後採取量測，曝光後烘烤步驟(PEB)通常為對經曝光基板所進行之第一步驟且增加抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段，抗蝕劑中之影像可被稱作半潛像(semi-latent)。亦有可能進行經顯影抗蝕劑影像之量測-此時，抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分已被移除-或在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後進行經顯影抗蝕劑影像之量測。後者可能性限制重工有缺陷基板之可能性，但仍可提供有用資訊。
圖3描繪可用作上文所描述之類型之度量衡系統中之檢測設備的已知光譜散射計。該光譜散射計包含將輻射投影至基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。將反射輻射傳遞至光譜儀4，光譜儀4量測鏡面反射輻射之光譜6(依據波長而變化的強度)。自此資料，可在處理單元PU內藉由計算來重新建構引起經偵測光譜之結構或剖面8。舉例而言，可藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或與經預量測光譜或經預計算模擬光譜之庫之比較來執行重新建構。一般而言，對於重新建構，結構之一般形式為吾人所知，且自供製造結構之程序之知識來假定一些參數，從而僅留下結構之少許參數以自散射量測資料予以判定。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。
圖4展示代替光譜散射計或除了光譜散射計以外亦可使用之已知角度解析散射計之基本元件。在此類型之檢測設備中，由輻射源11發射之輻射係由照明系統12調節。舉例而言，照明系統12可包括準直使用透鏡系統12a、彩色濾光器12b、偏振器12c及孔徑器件13。經調節輻射遵循照明路徑IP，在照明路徑IP中，經調節輻射係由部分反射表面15反射且經由顯微鏡接物鏡16而聚焦至基板W上之光點S中。度量衡目標T可形成於基板W上。透鏡16具有高數值孔徑(NA)，較佳地為至少0.9且更佳地為至少0.95。可視需要而使用浸潤流體以獲得超過1 之數值孔徑。
如在微影設備LA中，可在量測操作期間提供一或多個基板台以固持基板W。該等基板台可在形式上與圖1之基板台WTa、WTb相似或相同。(在檢測設備與微影設備整合之實例中，該等基板台可甚至為相同基板台)。粗略定位器及精細定位器可經組態以相對於量測光學系統來準確地定位基板。舉例而言，提供各種感測器及致動器以獲取所關注目標之位置，且將所關注目標帶入至接物鏡16下方之位置中。通常將對橫越基板W之不同部位處之目標進行許多量測。基板支撐件可在X及Y方向上移動以獲取不同目標，且在Z方向上移動以獲得光學系統在目標上之所要聚焦。當光學系統實務上保持實質上靜止且僅基板移動時，方便的是將操作考慮及描述為好像接物鏡及光學系統被帶入至基板上之不同部位。倘若基板及光學系統之相對位置正確，則彼等基板及光學系統中之一者或兩者在真實世界中是否移動原則上無關緊要。
當輻射光束入射於光束分光器16上時，輻射光束之部分透射通過光束分光器且遵循朝向參考鏡面14之參考路徑RP。
由基板反射之輻射(包括由任何度量衡目標T繞射之輻射)係由透鏡16收集且遵循收集路徑CP，在收集路徑CP中，輻射通過部分反射表面15而傳遞至偵測器19中。偵測器可位於透鏡16之焦距F處的背向投影式光瞳平面P中。實務上，光瞳平面自身可為不可接取的，且可代替地運用輔助光學件(圖中未繪示)而重新成像至位於所謂的共軛光瞳平面P'中之偵測器上。偵測器較佳地為二維偵測器，使得可量測基板目標30之二維角散射光譜或繞射光譜。在光瞳平面或共軛光瞳平面中，輻射之徑向位置界定輻射在經聚焦光點S之平面中之入射角/出射角，且圍繞光軸O之角位置界定輻射之方位角。偵測器19可為(例如)CCD或CMOS感測器陣列，且可使用為(例如)每圖框40毫秒之積分時 間。
將參考路徑RP中之輻射投影至同一偵測器19之不同部分上或替代地投影至不同偵測器(圖中未繪示)上。參考光束常常用以(例如)量測入射輻射之強度，以允許正規化在散射光譜中量測之強度值。
照明系統12之各種組件可為可調整的，以在同一設備內實施不同度量衡「配方(recipe)」。可(例如)由干涉濾光器之集合實施彩色濾光器12b以選擇在(比如)405奈米至790奈米或甚至更低(諸如200奈米至300奈米)之範圍內的不同所關注波長。干涉濾光器可為可調諧的，而非包含不同濾光器之集合。可使用光柵來代替干涉濾光器。偏振器12c可為可旋轉的或可調換的，以便在輻射光點S中實施不同偏振狀態。可調整孔徑器件13以實施不同照明剖面。孔徑器件13位於與接物鏡16之光瞳平面P及偵測器19之平面共軛的平面P"中。以此方式，由孔徑器件界定之照明剖面界定入射於傳遞通過孔徑器件13上之不同部位之基板輻射上之光的角分佈。
偵測器19可量測在單一波長(或窄波長範圍)下的散射光之強度、分離地在多個波長下之強度，或遍及一波長範圍而積分之強度。此外，偵測器可分離地量測橫向磁偏振光及橫向電偏振光之強度，及/或橫向磁偏振光與橫向電偏振光之間的相位差。
在將度量衡目標T提供於基板W上的情況下，此目標可為1-D光柵，其經印刷使得在顯影之後，長條係由固體抗蝕劑線形成。目標可為2-D光柵，其經印刷使得在顯影之後，光柵係由抗蝕劑中之固體抗蝕劑導柱或通孔形成。長條、導柱或通孔可替代地被蝕刻至基板中。此圖案對微影投影設備(特別是投影系統PS)中之色像差敏感。照明對稱性及此等像差之存在將使其自身表現為經印刷光柵之變化。因此，經印刷光柵之散射量測資料用以重新建構該等光柵。可將1-D光柵之參數(諸如線寬及形狀)或2-D光柵之參數(諸如導柱或通孔寬度或長度 或形狀)輸入至由處理單元PU根據印刷步驟及/或其他散射量測程序之知識而執行之重新建構程序。
除了藉由重新建構來進行參數量測以外，角度解析散射量測亦有用於產品及/或抗蝕劑圖案中之特徵之不對稱性量測。不對稱性量測之特定應用係用於對來自以焦點相依不對稱性而印刷之目標之焦點參數(例如，在目標之曝光期間之焦點設定)進行量測。舉例而言，上文所引用之已公開的專利申請案US2006066855A1中描述使用圖3或圖4之器具之不對稱性量測的概念。簡單而言，雖然目標之繞射光譜中的繞射階之位置係僅由目標之週期性判定，但繞射光譜中之強度位準之不對稱性指示構成該目標之個別特徵中之不對稱性。在圖4之器具(其中偵測器19可為影像感測器)中，繞射階中之此不對稱性直接地顯現為由偵測器19記錄之光瞳影像中之不對稱性。可藉由單元PU中之數位影像處理來量測此不對稱性，且可自此不對稱性判定焦點。
圖5之(a)更詳細地展示藉由與圖4之設備相同之原理來實施角度解析散射量測的檢測設備，其中額外調適係用於執行所謂的暗場成像。該設備可為單機器件，或併入於(例如)量測站處之微影設備LA中或微影製造單元LC中。貫穿該設備具有若干分支之光軸係由點線O表示。圖5之(b)中更詳細地說明目標光柵T及繞射射線。
針對圖4之設備中已經描述的組件使用相同參考編號。照明路徑被標註為IP，如前所述。出於清楚起見，省略參考路徑RP。與彼設備相比較，第二光束分光器17將收集路徑劃分成兩個分支。在第一量測分支中，偵測器19確切地記錄目標之散射光譜或繞射光譜，如上文所描述。此偵測器19可被稱作光瞳影像偵測器。
在第二量測分支中，成像光學系統22在感測器23(例如，CCD或CMOS感測器)上形成基板W上之目標之影像。孔徑光闌21提供於收集路徑中的在與光瞳平面共軛之平面中的平面中(其亦可被稱為光瞳光 闌)。孔徑光闌21可採取不同形式，正如照明孔徑可採取不同形式一樣。通常，孔徑光闌21用於阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上的目標之影像係僅由一階光束形成。此影像為所謂的暗場影像，其等效於暗場顯微法。將由感測器19及23捕捉之影像輸出至影像處理器及控制器PU，影像處理器及控制器PU之功能將取決於正被執行之量測之特定類型。
在此實例中之照明路徑中，展示額外光學件，使得場光闌13'可置放於與目標及影像感測器23之平面共軛之平面中。此平面可被稱作場平面或共軛影像平面，且具有橫越場平面之每一空間位置對應於橫越目標之位置的屬性。此場光闌可用以(例如)出於特定目的而塑形照明光點，或僅僅用以避免照明在設備之視場內但不為所關注目標之部分的特徵。作為實例，以下圖式及論述係指用於實施孔徑器件13之功能的技術，但本發明亦涵蓋使用該等相同技術以實施場光闌13'之功能。
如圖5之(b)中更詳細地所展示，目標光柵T經置放為基板W垂直於接物鏡16之光軸O。在離軸照明剖面之狀況下，與軸線O成一角度而照射於光柵T上的照明射線I引起一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈線-1)。應記住，在運用填充過度之小目標光柵的情況下，此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡目標光柵T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。由於板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之光所必要)，故入射射線I事實上將佔據一角度範圍，且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數(point spread function)，各階+1及-1將遍及一角度範圍進一步散佈，而非如所展示之單一理想射線。
藉由使用不同孔徑，不同照明模式係可能的。孔徑13N(「北」)及13S(「南」)各自僅自特定窄角度範圍提供離軸照明。返回至圖5之 (a)，藉由將環形孔徑之直徑上對置部分指定為北(N)及南(S)來說明此情形。來自照明錐體之北部分的+1繞射射線(其被標註為+1(13N))進入接物鏡16，且來自該錐體之南部分的-1繞射射線(被標註為-1(13S))亦進入接物鏡16。如簡介中所提及之先前申請案中所描述，在此類型之孔徑13N、13S之間切換時使用暗場成像感測器23為一種自多個小目標獲得不對稱性量測之方式。孔徑光闌21a可用以在使用離軸照明時阻擋零階輻射。
雖然展示離軸照明，但可代替地使用目標之同軸照明，且使用具有離軸孔徑之孔徑光闌以將實質上僅一個一階繞射光傳遞至感測器。在一個實例中，使用稜鏡21b來代替孔徑光闌21，稜鏡21b具有使+1階及-1階轉向至感測器23上之不同部位使得其可被偵測及比較而不會產生兩個影像的效應。上文所提及之已公開的專利申請案US2011102753A1中揭示此技術，該專利申請案之內容係特此以引用方式併入。代替一階光束或除了一階光束以外，二階、三階及高階光束(圖5中未繪示)亦可用於量測中。
當監測微影程序時，需要監測微影程序參數，諸如基板上之微影光束之焦點。一種自經印刷結構判定焦點設定之已知方法係藉由量測經印刷結構之臨界尺寸(CD)。CD為最小特徵(例如，元件之線寬)之量度。經印刷結構可為出於焦點監測而特定地形成之目標，諸如線空間光柵(line-space grating)。已知的是，CD通常顯示對焦點之二階回應，從而在CD(y軸)相對於焦點(x軸)之標繪圖上形成所謂的「Bossung曲線」。Bossung曲線為圍繞表示最佳焦點之峰值實質上對稱的實質上對稱曲線。Bossung曲線可為實質上拋物線形狀。此途徑存在若干缺點。一個缺點為：該方法展示在最佳焦點附近之低敏感度(歸因於該曲線之拋物線形狀)。另一缺點為：該方法對任何散焦之正負號不敏感(此係因為該曲線圍繞最佳焦點很大程度上對稱)。又，此 方法尤其對劑量及程序變化(串擾)敏感。
為了處理此等問題，設計出基於繞射之焦點(DBF)。基於繞射之焦點可使用光罩上之目標成形特徵，目標成形特徵印刷具有取決於在印刷期間之焦點設定之不對稱度的目標。可接著使用基於散射量測之檢測方法(例如，藉由量測自目標繞射之+1階輻射與-1階輻射之強度之間的強度不對稱性)來量測此不對稱度，以獲得焦點設定之量度。
圖6說明經組態以用於基於繞射之焦點量測之DBF目標成形設計615。其包含複數個DBF結構620，複數個DBF結構620中之每一者包含高解析度子結構625。基節距(base pitch)之頂部上之高解析度子結構625產生用於每一DBF結構620之不對稱抗蝕劑剖面，其中不對稱度取決於焦點。因此，度量衡工具可自使用DBF目標成形設計615而形成之目標量測不對稱度，且將此不對稱度轉譯成掃描器焦點。
雖然DBF目標成形設計615實現基於繞射之焦點量測，但其並不適合用於所有情形中。此等結構可不遵照適用於某些產品結構之嚴格設計約束。在晶片製造程序期間，光罩上之所有特徵必須印刷且經得住後續處理步驟。半導體製造商使用設計規則作為用以限定特徵設計以確保經印刷特徵符合其程序要求之方式。此設計規則之一實例係與結構或節距之容許大小相關。另一實例設計規則係與圖案密度相關，圖案密度可將所得抗蝕劑圖案之密度限定為在特定範圍內。
因此提出藉由運用第一量測組態來至少執行至少一個目標之第一量測且運用第二量測組態來至少執行至少一個目標之第二量測而監測微影程序參數，諸如(例如)焦點、劑量、對比度或像差。第一量測組態與第二量測組態之間的差可包含至少一個量測參數之改變。在一實施例中，可藉由使用第一量測輻射以執行第一量測且使用第二量測輻射以執行第二量測而提供量測參數之改變。第一量測輻射與第二量測輻射可在以下各者中之一或多者方面不同：波長、偏振及孔徑剖面。 在其他實施例中，可藉由針對第一量測及第二量測來量測不同目標而提供量測參數之改變。不同目標可包含不同設計，不同設計可在諸如(例如)節距及/或臨界尺寸之目標參數方面彼此不同。「目標」應被廣泛地認作包括具有實際產品或不具有特徵(薄膜)之區域，且不同目標可包含一或多個不同的經特意形成之量測目標(例如，線空間光柵)、一或多個不同的產品目標及/或薄膜目標之任何組合。在另一實施例中，量測參數之改變可包含第一量測與第二量測之間的角偵測分佈之差(例如，偵測感測器上之角分佈或入射角之變化)。此可意謂使用來自經量測影像光瞳中之不同區域之量測資料。在其他實施例中，例如，在暗場成像中，此可包括使用不同照明模式(不同孔徑剖面，及因此，目標上之不同入射角，如已經提及)。
可進行多於兩個量測。此可有助於消除程序效應或工具間效應(tool-to-tool effect)。不同量測可具有在量測之間變化的一或多個量測參數之任何組合。
對於用於目標參數(例如，CD或其他量測，如下文將描述)之經量測值的焦點(及劑量)回應可針對第一量測及第二量測中之每一者採取Bossung曲線之形式。焦點及/或劑量係依據自第一量測獲得之目標參數之第一量測值及自第二量測獲得之目標參數之第二量測值而變化。因此，提出獲得來自第一量測及第二量測之參數之第一經量測值及第二經量測值，且根據自此等第一量測值及第二量測值導出之第一度量來判定用於微影程序參數(例如，焦點及/或劑量(或微影程序之任何其他參數))之值。其他實施例可包括自目標參數之第一量測及第二量測導出第一度量，第一量測及第二量測不展示與微影程序參數之此Bossung關係。該關係可在每一狀況下為線性(例如，具有不同斜率)。
以此方式，與DBF技術相比較，排除使用子解析度特徵及對節距 或結構之大小之限制。不再要求設計特定DBF結構以將焦點/劑量相依不對稱性強加於晶圓上之經印刷結構中。可代替地使用習知目標(例如，線空間光柵)。
下文參考圖7來描述焦點可如何被導出之特定實例。然而，熟習此項技術者將認識到，存在允許自第一量測及第二量測提取焦點、劑量或任何合適參數之許多替代方法。出於簡單起見，以下描述將主要論述在獲得焦點值方面所揭示之概念。然而，該等概念同樣地適用於獲得劑量值或任何其他微影程序參數。在一實施例中，其他微影程序參數可包含展示與用於目標參數之經量測值之Bossung關係的微影程序參數。該等原理對於所有此等參數係類似的。一般而言，以下描述將自第一量測值及第二量測值導出之第一度量論述為包含第一量測值與第二量測值之差的第一差。然而，其他數學運算及方法可用以提取焦點值。舉例而言，第一度量可包含將第一量測值或第二量測值中之一者劃分成另一量測值的結果。第一量測值與第二量測值之其他線性或非線性組合可代替地用於第一度量。
圖7之(a)展示用於目標參數Pt之經量測值相對於用於第一量測及第二量測之焦點f的標繪圖。其展示對應於第一量測之第一Bossung曲線700及對應於第二量測之第二Bossung曲線710。可看出，Bossung曲線700與Bossung曲線710基本上相似，但被移位焦點位移df。Bossung曲線重疊部720為用於第一量測及用於第二量測之目標參數之經量測值之差(第一差)與焦點具有實質上或大致上單調關係(且在此實例中具有線性關係)所經由的焦點範圍。圖7之(b)中說明此情形，圖7之(b)為此差Pt2-Pt1(其中Pt1為用於第一量測之目標參數之經量測值，且Pt2為用於第二量測之目標參數之經量測值)相對於焦點之標繪圖。可看出，關係740在此處為實質上線性。Pt2-Pt1度量可(例如)藉由劑量及/或程序而對串擾敏感(例如，歸因於抗蝕劑高度相依按比例調整)。較穩 固的度量可為(Pt2-Pt1)/PtAV，其中PtAV為Pt2與Pt1之平均值。圖7之(b)中亦展示(Pt2-Pt1)/PtAV與焦點之關係750(點線)。此關係仍充分地為線性，同時相對於串擾為較穩固的。該差異提供相對於位移誤差之穩固性，該按比例調整提供相對於按比例調整誤差之穩固性。
雖然上文主要在使用第一量測輻射及第二量測輻射上不同的方面(且尤其在第一量測輻射具有第一波長且第二量測輻射具有第二波長的情況下)描述第一量測及第二量測，但第一量測與第二量測可在另一量測參數方面不同。在一實施例中，經變化量測參數係使得在運用第一量測組態之量測與運用第二量測組態之量測之間存在Bossung移位，亦即，如圖7之(a)所說明之Bossung曲線之位置移位。舉例而言，當第一量測組態包含使用具有第一波長(或偏振)之第一量測輻射且第二量測組態包含使用具有第二波長(或偏振)之第二量測輻射時，會示範出此Bossung移位。在運用不同量測組態來進行多於兩個量測使得多於一個量測參數變化的情況下，可能的是僅一個量測參數之變化展示此Bossung移位。其他量測參數之變化可產出僅用於消除處理或工具效應之量測。
在關係740為線性的所說明之特定實例中，關係740或關係750之斜率可由常數C描述，常數C取決於第一量測與第二量測之間的經變化量測參數之差，及Bossung曲率之差。舉例而言，經變化量測參數之差可為用以獲得第一量測之量測輻射之波長與用以獲得第二量測之量測輻射之波長的差。因此，可自以下方程式(方程式1)獲得焦點：
其中分母中之PtAV係選用的。當然，當存在非線性單調關係740時，或在使用除了差以外之第一度量的情況下，可藉由適當數學運算而基於所使用之關係及度量來找到焦點。在一實例中，在Bossung曲 率展示四階行為的情況下，差將不為線性，但將包括三階分量。如已經揭示，此原理同樣地適用於除了焦點以外之微影程序參數，且第一量測與第二量測之合適組合(第一度量-無論此為差抑或其他者)展示與微影程序參數之單調或線性關係。在所描述之其他方法(使用如下文所揭示之機器學習)中，該關係甚至無需為單調。
在一項實施例中，提出僅自第一度量(自第一量測及第二量測導出)獲得焦點值。在此實施例中，第一度量用以提取焦點值。在第一度量為第一差的情況下，此差消除程序敏感度及/或量測工具差對第一量測及第二量測之效應中之至少一些。在某種程度上，一量測將展示對程序態樣(程序設定及程序條件，諸如溫度)及對所使用之實際工具之某種相依性。在採取在相似條件(例如，其中僅一個量測參數改變，諸如量測輻射波長)下執行之兩個量測之差的情況下，及在使用同一量測工具的情況下，將消除此等程序及工具相依效應中之許多效應。熟習此項技術者將認識到，以此方式使用差之弊端為：與經由焦點(或其他相關參數)之兩個量測中之最敏感量測相比較，將存在敏感度縮減。
在一實施例中，可針對此等量測中之每一者獲得一光瞳影像。光瞳影像為使用量測工具(諸如圖4所展示之量測工具，或圖5之量測工具之第一量測分支之量測工具)而獲得的光瞳平面之影像。可自零階散射輻射獲得光瞳影像，此係因為此情形具有對於捕捉散射輻射不存在特定目標節距要求之益處。使用高階為另一替代方案且在下文予以更詳細地描述。
在此光瞳影像實施例中，可自來自第一量測之第一光瞳影像與第二量測之第二光瞳影像的組合(例如，差)導出組合光瞳影像。可以數種方式執行此組合。在一實施例中，組合光瞳影像為自第一光瞳影像與第二光瞳影像之差導出之差光瞳影像。更具體而言，可自諸如用於 第一光瞳影像之每一像素及第二光瞳影像之對應像素之強度的參數之差導出差光瞳影像。在所得差光瞳影像中，可識別所關注區，且可將第一度量定義為用於針對所關注區內之像素所判定之參數的平均值或可自該平均值導出第一度量。在此等所關注區內部，可展示出強度對焦點及/或劑量之敏感度相對一致，且因此，此平均化有效。
其他變化可包括根據每一光瞳影像內之像素相減來獲得第一度量(在此狀況下，經變化量測參數將為偵測角分佈)。替代地或另外，最初可平均化第一光瞳影像及第二光瞳影像內之像素，且隨後計算此等平均值之差以獲得第一度量。
在另一實施例中，可使用暗場成像(共軛影像平面)來進行第一量測及第二量測。可使用諸如圖5之量測工具之第二量測分支的量測工具來執行此等量測。在此實施例中，組合(例如，差)可使得第一量測為來自第一繞射影像之第一強度量測，且第二量測可為來自第二繞射影像之第二強度量測。因此，第一度量可為第一強度量測與第二強度量測之差。暗場成像具有能夠使用較小目標且能夠對多於一個目標同時地執行量測之優點。舉例而言，在量測工具允許量測輻射針對量測場內之不同區具有不同波長的情況下，可同時地執行兩個量測。
當直接地量測產品特徵時，或當在量測場中使用目標之不足填充時，在基板平面中可存在定位不準確度。在光瞳模式量測中，不存在用以校正此定位不準確度之方式，因此必須假定相對量測區域不會顯著地改變。然而，在暗場模式中，可使用圖案辨識技術(關於在校準時期期間所獲取之影像)，且可自感測器上之所得影像識別一或多個所關注區。此在有可能指示哪一區域為最焦點敏感的(或在適當時為劑量/其他參數敏感的)時可為有益的(當直接地量測產品特徵時)，如先前所判定或最相關的(基於程序窗)。相關區域可包含針對焦點及/或劑量誤差具有最小容差(亦即，在適當時為最小焦點深度或曝光寬容 度)之特徵。當然，當量測經特定形成之度量衡目標時，所關注區將為目標之(非邊緣)部位。
用於經變化量測參數(例如，第一波長及第二波長)之值之間的差應足以達成對應Bossung關係之明顯分離度。此差愈大，第一度量對焦點之敏感度就將愈大。然而，此經增加敏感度將以處理及工具相依效應之較大差為代價，且因此以此等效應在第一度量中之消除縮減為代價。由此，在程序效應消除與焦點敏感度之間可存在較佳折衷。因此，可進行及評定使用不同組合或用於經變化量測參數之值之變化的數個不同量測。舉例而言，在一特定實施例中，第一量測及第二量測中之一者或兩者可使用包含多個波長(多個個別波長或連續帶)之量測輻射。替代地或另外，可執行較多量測(每一者運用具有不同波長之輻射)，使得可評估替代波長差。在一特定實例中，波長差可小於200奈米，可小於100奈米，或可小於75奈米。
已簡要地提及，第一量測與第二量測之間的差可視情況除以該等量測之平均值。此可藉由將該差除以第一量測與第二量測之總和而達成。此正規化經計算差，從而使結果對按比例調整(例如，對抗蝕劑高度之改變)較不敏感。
可能的是第一度量(例如，第一差)不如理想的那樣消除一樣多的程序及工具相依性。因此，可需要至少獲得第二度量且在一特定實例中獲得第二差，以進一步消除程序及工具相依性。在一實施例中，此可藉由運用不同量測組態來執行額外量測而達成。舉例而言，可對至少一個額外目標執行此等額外量測。如已經提及，此處應廣泛地解釋術語目標。目標可為出於量測之明確目的而形成之光柵。然而，在本發明之內容背景內之目標可同樣地包括「薄膜」(無圖案化之抗蝕劑區域)或實際產品特徵。
在一實施例中，可存在四個量測。運用第一量測輻射的第一目標 之第一量測、運用第二量測輻射的第一目標之第二量測、運用第一量測輻射的第二目標之第三量測，及運用第二量測輻射的第二目標之第四量測。第一度量可包含來自第一目標之第一量測與第二量測之差，且第二度量可包含來自第二目標之第三量測與第四量測之差。此等第一度量及第二度量兩者皆可(視情況)如已經描述而被正規化，例如，藉由除以第一量測與第二量測(或在適用時為第三量測與第四量測)之總和。此後，判定第一度量與第二度量之間的差，且使用該差以導出微影程序參數。
在使用不同目標之任何實施例中，該等目標可包含第一目標及第二目標。在此實施例中，第一目標及第二目標可包含相同節距，但包含不同臨界尺寸(CD)。在一特定實施例中，第一目標可包含線目標，且第二目標可包含溝槽目標。作為實例，線目標可使其線中之每一者之寬度大致上等於溝槽目標中之每一溝槽之寬度。相似地，線目標可使其溝槽中之每一者之寬度大致上等於溝槽目標中之每一線之寬度。因此，兩個目標之節距將大致上相等，或至少相似。此配置之優點為：對於溝槽目標之焦點之Bossung回應將與線目標之Bossung回應相同，惟反向情形除外。此將意謂該差將藉由有效地加倍信號(取得焦點雜訊中之因數~2)來增加敏感度。
作為一替代方案，不同目標可包含：第一目標，其具有線目標或溝槽目標，或展示與焦點之Bossung關係之實際上任何其他類型之目標；及第二目標，其不展示隨著焦點之信號變化。第二目標可包含密集線或薄膜目標。隨著焦點之此平緩信號變化意謂不存在敏感度改良；然而，應存在程序及工具相依效應之額外消除。
如所提及，該目標可包含實際產品特徵，而非出於量測之目的而特定地設計及形成之度量衡目標。因此，此等目標可包含形成於基板上之器件之功能部分。在目標包含展示經由焦點之Bossung關係之實 際產品特徵的情況下，第二目標可在基板上包含不展示此Bossung關係或弱Bossung關係之區域。第二目標應充分地接近於第一目標，使得其在焦點相關長度內。用於微影設備之焦點相關長度為幾乎沒有焦點差異之距離的量度。舉例而言，此距離可小於2毫米或小於1.5毫米。替代地，在第二目標為不展示與焦點之Bossung關係(但具有量測工具及處理資訊)之「薄膜」的情況下，可有可能使第一目標與第二目標呈較大分離度，可能高達0.5公分或甚至1公分。然而，在焦點相關長度內之分離度將仍為較佳的。在第二目標為薄膜目標之實施例中，可提供每場僅一個此類目標(或少許)或每晶圓僅少許此類目標。此將意謂在用於不同第一目標之第二量測期間量測同一第二目標。然而，此可在第一目標與第二目標之間引起相當大的距離，可能甚至大於1公分。
在一特定實施例中，第一目標與第二目標可具有不同節距。在此實施例中，用以量測第一目標之第一波長相對於第一目標之節距的比率應與用以量測第二目標之第二波長相對於第二目標之節距的比率實質上相同。在一實施例中，此比率可為1(亦即，第一目標具有x奈米之節距且用以量測彼目標之量測輻射具有x奈米之第一波長；相似地，第二目標具有y奈米之節距且用以量測彼目標之量測輻射具有y奈米之第二波長)。以此方式，由於熟知的繞射方程式，每一光瞳影像內之繞射階將重疊(展示像素間相關)。此重疊使能夠執行像素間相減以獲得第一度量。
在一特定暗場成像實施例中，用於獲得兩個差異的上文所描述之四個量測可皆在單一捕捉中被同時地執行。圖8中說明此情形。圖8之(a)展示量測場(或量測光點)800，量測場800被劃分成兩個波長，使得量測子場810a包含具有波長λ1之量測輻射且量測子場810b包含具有波長λ2之量測輻射。在量測光點內部存在經同時地量測之兩個目標： (在此實例中)線目標820及溝槽目標830。圖8之(b)中展示所得感測器影像(例如，如在圖3之(a)之感測器23上所見)。此展示該影像被劃分成四個所關注區840a、840b、840c、840d，包含四個強度量測I1、I2、I3、I4。可根據下式而自獲自此等量測之度量導出焦點量測f：
如前所述，按比例調整(分母總和因數)係選用的。此僅為一實例，且其他較複雜關係亦係可能的。
可對每一目標進行眾多量測，可接著自該等量測獲得數個差異(或其他組合)。舉例而言，可使用多個量測輻射而對目標進行量測。作為特定實例，此等量測輻射可包含具有第一波長及第一偏振之第一量測輻射、具有第二波長及第一偏振之第二量測輻射、具有第一波長及第二偏振之第三量測輻射，及具有第二波長及第二偏振之第四量測輻射。如前所述，亦可對其他目標進行額外量測以獲得另外差異。以此方式增加量測之數目可增強應用穩固性(移除共同交叉項)，且增加將找到支援量測焦點及劑量之應用之可使用信號的機會。
出於平均化目的，或為了使用適當擬合模型(例如，高階多頂式擬合而非簡單差異)，可將多個可比較(差)量測組合於一個焦點量測中。又，可組合地使用某些信號分量而非其差之總和以限定工具間差或處理效應。舉例而言，來自不同晶圓旋轉之量測之總和可提供處理效應之消除。
在一實施例中，可對使用如本文中所描述之方法而獲得之差異光瞳影像使用機器學習技術，以自該等影像提取微影程序參數(例如，焦點及/或劑量)值。舉例而言，機器學習技術可如WO2013/079270中所描述，WO2013/079270係以引用方式併入本文中。此文件描述判定用於繞射光瞳影像之至少一個判別函數，該判別函數能夠在程序變數 方面分類輸入光瞳影像，該程序變數在此實例中為焦點(但可為劑量或其他微影程序參數)。可接著使用判別函數以分類後續輸入光瞳影像。輸入光瞳影像可為如所描述之組合光瞳影像或可為單光瞳影像。當為單光瞳影像時，機器學習演算法可決定組合光瞳影像是否為有益的且在適當時取代(或計算)此等單光瞳影像。組合光瞳影像可為如所描述之差異光瞳影像。
已知的是使用模型以描述依據焦點及劑量而變化之CD(及側壁角)，此焦點-劑量模型係使用來自諸如焦點曝光矩陣(FEM)之「設定-得到(set-get)」實驗之實驗資料予以校準。「設定-得到」實驗為運用一系列位移來設定焦點且進行量測以獲得或「得到」CD或SWA之實驗。FEM晶圓可用作用於散射計之校準晶圓。如在此項技術中所知，FEM晶圓包含已被塗佈有光阻劑之晶圓，運用焦點位移與曝光位移之多個組合而將一圖案曝光至該光阻劑上。由度量衡工具量測FEM晶圓以使用上文所描述之計算密集型重新建構方法來判定SWA及CD。針對不同焦點及劑量收集校準資料，且利用具有焦點/劑量之不同值之所有經收集校準資料以用於校準焦點-劑量模型之擬合參數。可接著使用經校準模型以量測及推斷用於後續量測之焦點值。
機器學習技術使能夠藉由應用圖案辨識而自輸入組合光瞳影像獲得微影程序參數值，從而使輸入(例如，組合)光瞳影像匹配於自FEM之量測獲得之最近光瞳影像。此等方法可意謂第一度量與微影程序參數之間的關係甚至無需為單調。機器學習或其他演算法可仍能夠自多個組件提取用於微影程序參數之值，每一值非單調地取決於微影程序參數。WO2013/079270中所描述之機器學習技術係僅作為實例予以提供，任何其他合適機器學習技術或其他數學技術可用以自組合光瞳影像提取微影程序參數(例如，焦點及/或劑量)。
如WO2013/079270中所教示，判別函數為將特徵向量作為其輸入 且傳回(在二進位狀況下)1或0之函數，該特徵向量可為向量化光瞳影像。若判別函數傳回1，則將經量測特徵分類於類別A中，否則將其分類於類別B中。典型的判別函數尤其包括邏輯回歸、支援向量機器及線性判別分析。可經由實驗來判定此判別函數。舉例而言，假設自運用負焦點位移而處理之晶圓獲得許多光瞳量測。量測之此等集合被標註為類別A。相似地，亦自運用正焦點位移而處理之晶圓獲得光瞳量測。量測之此等集合被標註為類別B。可利用標準模型識別步驟以自此資料判定判別函數，亦即，將使光瞳影像歸類為類別A或類別B之函數。遍及模型參數而界定及最小化成本函數。接著測試及驗證所得模型(判別函數)。一旦已識別準確模型，就可使用該準確模型以將新量測分類為來自(例如)負焦點位移(被標註為「類別A」之光瞳散焦)或正焦點位移(被標註為「類別B」之光瞳散焦)。
以上實例詳述成對(二進位)分類以提供用於解釋之簡單實例。然而，藉由具有多於兩個類別而獲得較大解析度。每一類別可對應於一不同焦點及/或劑量條件。因為FEM之量測將產出基本上離散資料(存在FEM之曝光期間所使用之有限數目個焦點/劑量設定)，所以可針對此等設定中之每一者指定類別。以此方式，在校準階段期間，該演算法將自取自FEM之量測接收光瞳影像，且針對每一光瞳影像而與對應已知焦點/劑量設定(及因此，類別)組合地使用此等量測以便獲悉哪些光瞳影像圖案很可能屬於每一類別。可接著建構將在推斷階段將後續光瞳影像分類為此等類別之準確模型，每一類別對應於一特定焦點及/或劑量條件。以此方式，可在此推斷階段自輸入光瞳影像推斷焦點/劑量條件。
離散(分類)僅為一個可能模型形式。連續(回歸)模型形式亦係可能的。可僅僅假定連續性且使用適當演算法；例如，支援向量回歸而非支援向量分類。替代地，可能的是在使用回歸模型之前最初判定在 域中是否存在連續性。此可使用特定光瞳屬於某一類別之可能性予以評定。當光瞳影像被錯分類時，判定其被錯分類於何處(亦即，其被錯分類之不良程度)。舉例而言，若真實焦點為0奈米且光瞳影像被錯分類：則判定光瞳影像被錯分類於下一最近類別(例如，-15奈米或15奈米)內，抑或被錯分類得很遠，比如100奈米處。可使用多類別混淆矩陣以視覺化此情形。若混淆矩陣僅展示少許錯分類且此等錯分類係圍繞對角線，則可假定在類別標籤之間存在連續性。因此，有效的是經由此等類別標籤來回歸連續函數。
作為初始步驟，機器學習可包含在輸入向量化光瞳上之維數縮減。在已知遍及具有不同焦點/劑量設定之晶圓進行之所有量測的情況下，且在已知光瞳影像中之所有像素的情況下，值得注意的是僅存在3個或4個獨立信號換言之，僅需要三個本徵向量以描述向量之協方差矩陣。大約2000個像素中之剩餘部分係線性地相依的且不添加另外資訊。自2000至3的輸入向量之此預處理及縮小被稱為維數縮減。用以進行維數縮減之技術為主成分分析(PCA)。此縮減係顯著的，此係由於對於此實驗僅存在少許協方差源。有希望在焦點及劑量已變化的情況下見到至少兩個協方差源(或在僅單一參數變化的情況下僅見到一個協方差源)。可看出，此兩個源構成協方差之多於95%，此意謂對焦點及劑量存在強感測器回應。
在執行PCA的情況下，機器學習演算法可僅使用PCA分量值(係數)作為輸入，而非全部向量化光瞳。機器學習可接著包含判定主成分與焦點(或相關微影程序參數)之間的關係。主成分與焦點之間的多維關係可為任何關係，但該關係應為唯一的(而不自身交叉)。此關係不應在量測工具之間改變，亦不隨著任何程序變化而改變，諸如尤其為劑量、抗蝕劑厚度、像差，抗蝕劑處理。可接著在推斷階段推斷焦點及/或劑量。此推斷包含判定用於新觀測之影像光瞳之主成分的係 數。自其量值及已知關係，可判定焦點(或相關微影程序參數)。
可使用各種照明條件來執行本文中所描述之量測。此等條件可包括四開孔徑或習知照明。其可包括以相隔180°之定向而對目標進行平均化量測。量測輻射可進行X/Y偏振(實際上為兩個線性偏振之平均值)，或具有單一偏振。然而，可使用具有不同偏振之量測輻射來獲得差(或其他組合)度量。
圖9為根據一例示性實施例的用於監測微影程序之參數(諸如焦點及/或劑量參數)之方法之步驟的流程圖。該等步驟如下，且此後接著予以更詳細地描述：
900-開始
910-分別運用第一量測組態及第二量測組態來執行至少一第一目標之第一量測及第二量測。
920-自該第一量測及該第二量測獲得第一度量。
930-視情況，運用另外量測組態來執行另外量測。
940-自該等另外量測獲得至少一第二度量且使用該第二度量以獲得一或多個另外差異。
950-自至少該第一度量及(當進行計算時)該第二度量計算焦點及/或劑量(或其他微影程序參數)；
960-將經計算焦點及/或劑量量測用於焦點及/或劑量設定中以用於後續曝光。
970-結束。
在步驟910處，使用第一量測組態來執行目標之第一量測且使用第二量測組態來執行目標之第二量測。第一量測組態與第二量測組態可在所使用之量測輻射方面不同；舉例而言，波長、偏振或照明剖面(入射角)中之一或多者可在第一量測與第二量測之間變化。更具體而言，第一量測可使用具有第一波長(或第一偏振)之第一量測輻射且第 二量測可使用具有第二波長(或第二偏振)之量測輻射。第一量測組態及第二量測組態可替代地包含不同目標之量測或不同偵測角分佈之量測。此等量測可使用本文中所揭示之方法及變化中之任一者予以執行，且可具有(例如)零階及/或一階(或任何高階)散射輻射。
在步驟920處，計算第一度量(其可為第一差或其他組合)。此第一度量可為第一量測與第二量測之差。
在步驟930處，可執行選用的另外量測，每一量測運用一不同量測組態。舉例而言，可執行選用的第三量測及第四量測。使用第一量測輻射之第三量測可屬於第二目標(該第一量測及該第二量測屬於第一目標)，且使用第二量測輻射之第四量測可屬於第二目標。第一目標及第二目標可採取本文中所揭示之組合中之任一者的形式。理想地，第一目標及第二目標應經由用於正被監測之微影程序參數(例如，焦點及/或劑量)之值而展示相對Bossung差異，或至少一個目標應經由參數值而展示Bossung差異，其中另一目標不展示Bossung差異或僅展示弱Bossung差異。
在步驟940處，自另外量測判定至少一第二度量。此第二度量可為該第三量測與該第四量測之差。可接著將第三差判定為第一差與第二差之差。可取決於量測之數目及不同量測組態而獲得另外差異。
在步驟950處，可自第一度量及第二度量(且更具體而言，在適當時為第一差或第三差)判定或推斷正被監測之微影程序參數。此可被直接地完成或使用如本文中所描述之機器學習演算法而完成。
在步驟960處，可接著在後續微影程序期間於參數監測中使用經計算參數值，以便在曝光期間維持焦點準確度及一致性。
可藉由以下操作來改良使用微影程序來製造器件之方法：提供如本文中所揭示之檢測設備；使用檢測設備以量測經處理基板以量測微影程序之效能參數；及調整程序之參數(特別是焦點及/或劑量)以改良 或維持微影程序之效能以用於後續基板之處理。
應理解，用於以上實例中之特定參數並非可被界定之僅有參數。可根據待用於度量衡之微影設備及檢測設備之限制而將額外及/或替代參數用於真實設計程序中。雖然上文所描述之目標結構為出於量測之目的而特定地設計及形成之度量衡目標，但在其他實施例中，可量測關於為形成於基板上之器件之功能部分的目標之屬性。許多器件具有規則的類光柵結構。如本文中所使用之術語「目標光柵」及「目標結構」並不要求已特定地針對正被執行之量測來提供該結構。
與如實現於基板及圖案化器件上的目標之實體光柵結構相關聯地，一實施例可包括電腦程式，該電腦程式含有機器可讀指令之一或多個序列，該等機器可讀指令描述設計度量衡配方及/或控制檢測設備以實施彼等度量衡配方之照明模式及其他態樣之方法。可(例如)在用於設計/控制程序之單獨電腦系統中執行此電腦程式。替代地，設計程序可完全地或部分地執行於圖3、圖4或圖5之設備中之單元PU及/或圖2之控制單元LACU內。亦可提供經儲存有此電腦程式之資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)。
本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。
術語「透鏡」在內容背景允許的情況下可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
以下經編號條項中提供根據本發明之另外實施例：
1.一種監測一微影程序之一微影程序參數之方法，該方法包 含：獲取一第一目標量測，該第一目標量測已根據運用一第一量測組態所執行的一目標之檢測而獲得；獲取一第二目標量測，該第二目標量測已根據運用一第二量測組態所執行的一目標之檢測而獲得，其中至少一個量測參數在該第一量測組態與該第二量測組態之間變化；及根據自該第一目標量測及該第二目標量測導出之一第一度量來判定該微影程序參數。
2.如條項1之方法，其中該第一度量隨著一第一差而按比例調整，該第一差為該第一目標量測與該第二目標量測之差。
3.如條項1或2之方法，其中該第一度量除以該第一目標量測與該第二目標量測之一平均值。
4.如任一前述條項之方法，其中該微影程序參數隨著用於根據該第一目標量測所判定之一目標參數之一經量測值的一變化界定一第一曲線，且該微影程序參數隨著用於根據該第二目標量測所判定之一目標參數之一經量測值的一變化界定一第二曲線，該第一曲線及該第二曲線各自圍繞表示用於該微影程序參數之一最佳值之一峰值實質上對稱，該第一曲線及該第二曲線相互實質上相似，但在微影程序參數軸線上具有一相對位移，且其中該第一度量隨著該微影程序參數之一變化為實質上單調。
5.如條項4之方法，其中該第一度量隨著該微影程序參數之該變化為實質上線性。
6.如條項5之方法，其中該第一度量隨著該微影程序參數之該變化係由具有一斜率之一線界定，該斜率取決於該等曲線之曲率及該經變化量測值參數之一差。
7.如任一前述條項之方法，其中該經變化量測參數為一目標參 數，該第一量測及該第二量測係分別對第一目標及第二目標而執行。
8.如條項7之方法，其中該目標參數包含該目標之節距及/或一特徵尺寸。
9.如條項1至6中任一項之方法，其中該經變化量測參數包含偵測角分佈。
10.如任一前述條項之方法，其包含：獲取另外目標量測，每一目標量測運用一不同量測組態；及在判定該微影程序參數時使用此等另外目標量測，以便消除處理及設備相依誤差。
11.如條項1至6中任一項之方法，其中該第一量測組態包含使用一第一量測輻射以檢測該目標，且該第二量測組態包含使用一第二量測輻射以檢測該目標。
12.如條項11之方法，其中該第一量測輻射與該第二量測輻射之間的該經變化量測參數為以下各者中之一或多者：波長、偏振及照明剖面。
13.如條項11之方法，其中該第一量測輻射與該第二量測輻射之間的該經變化量測參數為波長。
14.如條項11至13中任一項之方法，其中已藉由該同一目標之檢測而獲得該第一目標量測及該第二目標量測，該目標包含一第一目標。
15.如條項14之方法，其包含：獲取另外目標量測，每一目標量測運用一不同量測組態；及在判定該微影程序參數時使用此等另外目標量測，以便消除處理及設備相依誤差。
16.如條項15之方法，其中該獲取另外目標量測包含：獲取一第三目標量測，該第三目標量測已根據使用該第一量測輻射的一第二目標之檢測而獲得；獲取一第四目標量測，該第四目標量測已根據使用該第二量測 輻射的一第二目標之檢測而獲得；其中根據一第一度量來判定該微影程序參數之該步驟包含根據該第一度量及根據自該第三目標量測及該第四目標量測導出之一第二度量來判定該微影程序參數。
17.如條項16之方法，其中該第二度量為一第二差，該第二差為該第三目標量測與該第四目標量測之差。
18.如條項17之方法，其包含：判定至少一第三差，該第三差為該第一差與該第二差之差；其中根據該第三差來判定該微影程序參數。
19.如條項16之方法，其中該等另外目標量測包含多於該第三量測及該第四量測，且該方法包含自該等另外量測獲得另外差，以便進一步消除處理及設備相依誤差。
20.如任一前述條項之方法，其中該第一目標及該第二目標各自包含具有相同節距但不同特徵尺寸之一光柵。
21.如條項20之方法，其中該特徵尺寸為臨界尺寸。
22.如條項20或21之方法，其中該第一目標之特徵中之每一者之寬度實質上等於該第二目標中之特徵之間的每一溝槽之寬度，且該第一目標中之特徵之間的每一溝槽之寬度實質上等於該第二目標之特徵中之每一者之寬度。
23.如條項16至19中任一項之方法，其中該第一目標包含目標特徵，且該等目標特徵之一尺寸隨著該微影程序參數之一變化界定圍繞表示用於該微影程序參數之一最佳值之一峰值實質上對稱的一曲線，且其中該第二目標不包含展示與該微影程序參數之一相似曲線關係的特徵，或相對於該第一目標之曲線關係僅展示與該微影程序參數之一弱曲線關係的特徵。
24.如條項1至13中任一項之方法，其中該第一目標量測為一第 一目標之一量測，且該第二目標量測為一第二目標之一量測；且該第一目標之一節距對第一波長的一第一比率與該第二目標之一節距對第二波長的一第二比率實質上相等。
25.如條項24之方法，其中該第一比率與該第二比率等於1：1。
26.如任一前述條項之方法，其中該等目標量測被成像於一光瞳平面處，且每一目標量測產出包含複數個像素強度之一光瞳影像。
27.如條項26之方法，其中該第一度量係自一組合光瞳影像導出，該組合光瞳影像為由該第一目標量測引起之一第一光瞳影像與由該第二目標量測引起之一第二光瞳影像的一組合。
28.如條項27之方法，其中該組合光瞳影像為一差光瞳影像，該差光瞳影像包含複數個像素強度值，該複數個像素強度值中之每一者係自來自該第一光瞳影像及該第二光瞳影像之對應像素強度值之一差導出。
29.如條項27或28之方法，其包含自該組合光瞳影像內判定一所關注區，及平均化此所關注區內之該等像素強度以導出該第一度量。
30.如條項27、28或29之方法，其包含藉由對該組合光瞳影像使用一機器學習演算法來推斷該微影程序參數。
31.如條項30之方法，其中該機器學習演算法包含判定該微影程序參數與該組合光瞳影像之間的關係之一模型；及使用該模型以歸類另外組合光瞳影像。
32.如條項31之方法，其中該模型包含一判別函數。
33.如條項31或32之方法，其中一模型之該判定包含：獲得複數個組合光瞳影像，每一組合光瞳影像對應於一已知微影程序參數條件；根據該複數個組合光瞳影像及對應已知微影程序參數條件來判 定一判別函數，該判別函數能夠將一微影程序參數條件指派給後續組合光瞳影像。
34.如條項33之方法，其包含：使用該判別函數以針對該等後續組合光瞳影像中之每一者判定該程序參數條件。
35.如條項30至34中任一項之方法，其中該機器學習演算法包含一初始維數縮減步驟。
36.如條項35之方法，其中該維數縮減步驟包含對該等組合光瞳影像執行一主成分分析，該機器學習演算法之後續步驟使用對應於該等組合光瞳影像之主成分值以代替該等組合光瞳影像。
37.如條項1至25中任一項之方法，其中該等目標量測被成像於一影像平面處，且每一目標量測產出一強度值。
38.如條項37之方法，其包含執行一目標之一第一量測以獲得該第一目標量測且執行一目標之一第二量測以獲得該第二目標量測的步驟。
39.如條項38之方法，其包含同時地執行該第一量測及該第二量測。
40.如任一前述條項之方法，其中該微影程序參數為焦點。
41.如條項1至39中任一項之方法，其中該微影程序參數為劑量。
42.如條項1至39中任一項之方法，其中該微影程序參數為焦點及劑量。
43.一種用於量測一微影程序之一參數之度量衡設備，該度量衡設備可操作以執行如條項1至42中任一項之方法。
44.如條項43之度量衡設備，其包含：用於該基板之一支撐件，該基板上具有複數個目標； 一光學系統，其用於量測每一目標；及一處理器。
45.一種微影系統，其包含：一微影設備，其包含：一照明光學系統，其經配置以照明一圖案；一投影光學系統，其經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上；及一如條項43或44之度量衡設備，其中該微影設備經配置以使用由該度量衡設備計算之該經判定微影程序參數來將該圖案施加至另外基板。
46.一種包含處理器可讀指令之電腦程式，該等處理器可讀指令在執行於合適處理器控制設備上時致使該處理器控制設備執行如條項1至42中任一項之方法。
47.一種電腦程式載體，其包含如條項46之電腦程式。
48.一種製造器件之方法，其中使用一微影程序將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括：- 使用如條項1至42中任一項之方法以監測該微影程序參數，及- 根據該經判定微影程序參數而針對稍後基板來控制該微影程序。
特定實施例之前述描述將充分地揭露本發明之一般性質，使得在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識而針對各種應用容易地修改及/或調適此等特定實施例，而無不當實驗。因此，基於本文中所呈現之教示及指導，此等調適及修改意欲在所揭示實施例之等效者的意義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於作為實例而非限制進行描述之目的，使得本說明書之術語或措辭應由熟習此項技術者按照該等教示及該指導進行 解譯。
本發明之廣度及範疇不應由上文所描述之例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。
700‧‧‧第一Bossung曲線
710‧‧‧第二Bossung曲線
720‧‧‧Bossung曲線重疊部
740‧‧‧關係
750‧‧‧關係
df‧‧‧焦點位移
f‧‧‧焦點/焦點量測
Pt‧‧‧目標參數

Claims (22)

  1. 一種監測一微影程序之一微影程序參數之方法，該方法包含：獲取一第一目標量測，該第一目標量測已根據運用一第一量測組態所執行的一目標之檢測而獲得；獲取一第二目標量測，該第二目標量測已根據運用一第二量測組態所執行的一目標之檢測而獲得，其中至少一個量測參數在該第一量測組態與該第二量測組態之間變化；及根據自該第一目標量測及該第二目標量測導出之一第一度量來判定該微影程序參數。
  2. 如請求項1之方法，其中該第一度量隨著一第一差而按比例調整，該第一差為該第一目標量測與該第二目標量測之差。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該第一度量除以該第一目標量測與該第二目標量測之一平均值。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該微影程序參數隨著用於根據該第一目標量測所判定之一目標參數之一經量測值的一變化界定一第一曲線，且該微影程序參數隨著用於根據該第二目標量測所判定之一目標參數之一經量測值的一變化界定一第二曲線，該第一曲線及該第二曲線各自圍繞表示用於該微影程序參數之一最佳值之一峰值實質上對稱，該第一曲線及該第二曲線相互實質上相似，但在微影程序參數軸線上具有一相對位移，且其中該第一度量隨著該微影程序參數之一變化為實質上單調。
  5. 如請求項1或2之方法，其中該經變化量測參數為一目標參數，該第一量測及該第二量測係分別對第一目標及第二目標而執行。
  6. 如請求項1或2之方法，其包含：獲取另外目標量測，每一目標 量測運用一不同量測組態；及在判定該微影程序參數時使用此等另外目標量測，以便消除處理及設備相依誤差。
  7. 如請求項1或2之方法，其中該第一量測組態包含使用一第一量測輻射以檢測該目標，且該第二量測組態包含使用一第二量測輻射以檢測該目標。
  8. 如請求項7之方法，其中已藉由該同一目標之檢測而獲得該第一目標量測及該第二目標量測，該目標包含一第一目標。
  9. 如請求項8之方法，其包含：獲取另外目標量測，每一目標量測運用一不同量測組態；及在判定該微影程序參數時使用此等另外目標量測，以便消除處理及設備相依誤差。
  10. 如請求項9之方法，其中該獲取另外目標量測包含：獲取一第三目標量測，該第三目標量測已根據使用該第一量測輻射的一第二目標之檢測而獲得；獲取一第四目標量測，該第四目標量測已根據使用該第二量測輻射的一第二目標之檢測而獲得；其中根據一第一度量來判定該微影程序參數之該步驟包含根據該第一度量及根據自該第三目標量測及該第四目標量測導出之一第二度量來判定該微影程序參數。
  11. 如請求項1或2之方法，其中該第一目標及該第二目標各自包含具有相同節距但不同特徵尺寸之一光柵。
  12. 如請求項11之方法，其中該第一目標之特徵中之每一者之寬度實質上等於該第二目標中之特徵之間的每一溝槽之寬度，且該第一目標中之特徵之間的每一溝槽之寬度實質上等於該第二目標之特徵中之每一者之寬度。
  13. 如請求項1或2之方法，其中該第一目標量測為一第一目標之一量測，且該第二目標量測為一第二目標之一量測；且該第一目 標之一節距對第一波長的一第一比率與該第二目標之一節距對第二波長的一第二比率實質上相等。
  14. 如請求項1或2之方法，其中該等目標量測被成像於一光瞳平面處，且每一目標量測產出包含複數個像素強度之一光瞳影像。
  15. 如請求項14之方法，其中該第一度量係自一組合光瞳影像導出，該組合光瞳影像為由該第一目標量測引起之一第一光瞳影像與由該第二目標量測引起之一第二光瞳影像的一組合。
  16. 如請求項1或2之方法，其中該等目標量測被成像於一影像平面處，且每一目標量測產出一強度值。
  17. 一種用於量測一微影程序之一參數之度量衡設備，該度量衡設備可操作以執行如請求項1至16中任一項之方法。
  18. 如請求項17之度量衡設備，其包含：用於該基板之一支撐件，該基板上具有複數個目標；一光學系統，其用於量測每一目標；及一處理器。
  19. 一種微影系統，其包含：一微影設備，其包含：一照明光學系統，其經配置以照明一圖案；一投影光學系統，其經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上；及一如請求項17或18之度量衡設備，其中該微影設備經配置以使用由該度量衡設備計算之該經判定微影程序參數來將該圖案施加至另外基板。
  20. 一種包含處理器可讀指令之電腦程式，該等處理器可讀指令在執行於合適處理器控制設備上時致使該處理器控制設備執行如請求項1至16中任一項之方法。
  21. 一種電腦程式載體，其包含如請求項20之電腦程式。
  22. 一種製造器件之方法，其中使用一微影程序將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括：使用如請求項1至16中任一項之方法以監測該微影程序參數，及根據該經判定微影程序參數而針對稍後基板來控制該微影程序。
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