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TWI666713B - 量測關注參數的方法、檢測設備、微影系統及器件製造方法 - Google Patents

量測關注參數的方法、檢測設備、微影系統及器件製造方法 Download PDF

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TWI666713B
TWI666713B TW107117445A TW107117445A TWI666713B TW I666713 B TWI666713 B TW I666713B TW 107117445 A TW107117445 A TW 107117445A TW 107117445 A TW107117445 A TW 107117445A TW I666713 B TWI666713 B TW I666713B
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岡薩洛 羅伯托 桑吉內蒂
尼可拉斯 莫里西歐 衛斯
尚-皮耶 雅格尼司 亨利克司 瑪利 維森
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荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Abstract

本發明揭示一種量測關於一基板上之藉由一製程而形成的一結構之一關注參數之方法，及相關聯設備。該方法包括運用包括一第一照明獲取設定(其判定選自以下各項中之一或多者：該量測輻射之一波長、一偏振或一入射角)之量測輻射來量測該結構，以獲得該結構之一第一量測值。該方法進一步包括藉由將一校正模型應用至該第一量測值而估計對應於運用一第二照明獲取設定進行之該結構之量測的該結構之至少一第二量測值，該第二照明獲取設定不同於該第一照明獲取設定。

Description

量測關注參數的方法、檢測設備、微影系統及器件製造方法
本發明之描述係關於可用於例如藉由微影技術進行器件製造之度量衡方法及設備，且係關於使用微影技術來製造器件之方法。
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)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被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。可將此圖案轉印至基板(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)層上來進行圖案之轉印。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。
在微影或其他器件製造製程中，需要頻繁地對所產生結構進行量測，例如以用於製程控制及驗證。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關注屬性之繞射「光譜」。
已知散射計之實例包括美國專利申請公開案第US 2006-0033921號及第US 2010-0201963號中所描述的類型之角度解析散射計。由此等散射計使用之目標為相對較大(例如40微米乘40微米)週期性結構(例如光柵)，且量測光束產生小於週期性結構之光點(亦即，週期性結構填充不足)。除了藉由重新建構進行特徵形狀之量測以外，亦可使用此設備來量測以繞射為基礎之疊對，如美國專利申請公開案第US 2006-0066855號中所描述。使用繞射階之暗場成像進行的以繞射為基礎之疊對度量衡使得能夠對較小目標之疊對及其他參數進行量測。此等目標可小於照明光點且可由基板上之產品結構環繞。來自環境產品結構之強度可藉由影像平面中之暗場偵測與來自疊對目標之強度有效地分離。
可在美國專利申請公開案第US 2010-0328655號及第US 2011-0069292號中找到暗場成像度量衡之實例，該等專利申請公開案之文件的全文係特此以引用方式併入。美國專利申請公開案第US 2011-0027704號、第US 2011-0043791號、第US 2011-102753號、第US 2012-0044470號、第US 2012-0123581號、第US 2012-0242970號、第US 2013-0258310號、第US 2013-0271740號及PCT專利申請公開案第WO 2013-178422號中已已描述了該技術之進一步開發，該等專利申請公開案之文件之全文係特此以引用方式併入。通常，在此等方法中，需要量測作為目標之屬性的不對稱性。目標可經設計成使得不對稱性之量測可用以獲得諸如疊對、焦點或劑量之各種效能參數之量測。藉由使用散射計偵測繞射光譜之相對部分之間的強度差來量測目標之不對稱性。舉例而言，可比較+1繞射階與-1繞射階之強度以獲得不對稱性之量度。
目標對不同照明設定(例如不同波長及/或偏振及/或角度)作出不同的回應，且可展示取決於(例如)用於量測之波長的所報告量值之強相依性。因此，可藉由在多於一個照明設定下量測目標來達成較大準確度，此係因為組合來自在不同照明設定下之多個獲取之資訊可顯著地縮減此相依性。然而，此可引起非所要的產出率影響，此係因為在不同照明設定下針對每一量測可需要重複量測。
需要提供一種例如用以量測目標週期性結構中之不對稱性及/或疊對之度量衡方法及設備，其中可在無對應產出率懲罰的情況下獲得對應於不同照明獲取設定的目標之量測。
在一態樣中提供一種量測關於一基板上之藉由一製程而形成的一結構之一關注參數之方法，該方法包含：a)運用包含一第一照明獲取設定之量測輻射來量測該結構，以獲得對應於運用該第一照明獲取設定進行之該結構之量測的該結構之一第一量測值，其中該照明獲取設定判定選自以下各項中之一或多者：該量測輻射之一波長、一偏振或一入射角；及b)藉由將一校正模型應用至該第一量測值而估計對應於運用不同於該第一照明獲取設定的一第二照明獲取設定進行之該結構之量測的該結構之至少一第二量測值。
在一態樣中，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可程式化處理器件實施如本文中所描述之一方法。該等機器可讀指令可例如體現在一非暫時性儲存媒體中。
在一態樣中，提供一種包括一微影設備及一檢測設備之微影系統，其包含如本文中所描述或經組態以執行如本文中所描述之一方法的該電腦程式產品。
在一態樣中，提供一種製造器件之方法，其中使用一微影製程將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括：使用如本文中所描述之一方法來量測作為該器件圖案之部分或除了該器件圖案以外而形成於該等基板中之至少一者上的至少一個週期性結構；及基於該不對稱性量測之結果而針對稍後基板來控制該微影製程。
下文參看隨附圖式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類實施例。基於本文中含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將顯而易見。
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之實例環境。
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)之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)中的特定功能層。
如此處所描繪，設備屬於透射類型(例如使用透射圖案化器件)。替代地，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於控制此可程式化圖案化器件之圖案資訊的器件。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋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之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。
微影設備亦可屬於以下類型：其中基板之至少一部分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大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，源及微影設備可為單獨實體。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而圖案化。在已橫穿圖案化器件(例如光罩) MA之情況下，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 (例如干涉器件、線性編碼器、2D編碼器或電容式感測器)，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，但該等基板對準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，在多於一個晶粒被提供於圖案化器件(例如光罩) MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。小對準標記亦可在器件特徵當中包括於晶粒內，在此狀況下，需要使該等標記物儘可能地小且相比於鄰近特徵無需任何不同成像或製程條件。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)。如在此項技術中為吾人所熟知，其他類型之微影設備及操作模式係可能的。舉例而言，步進模式係已知的。在所謂的「無光罩」微影中，使可程式化圖案化器件保持靜止，但具有改變之圖案，且移動或掃描基板台WT。
亦可使用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台上之一基板的同時，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。此情形實現設備之產出率之相當大增加。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該基板台之位置，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，其他配置係已知及可用的。舉例而言，提供基板台及量測台之其他微影設備係已知的。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中所展示，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製程及曝光後製程之設備。通常，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、在不同製程設備之間移動基板，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來控制微影設備。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屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。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收納已在微影製造單元中處理之基板W中之一些或全部。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，尤其是在可足夠迅速地且快速地完成檢測以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產量，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進一步曝光。
在度量衡系統MET內，檢測設備係用以判定基板之屬性，且尤其判定不同基板或同一基板之不同層之屬性之值如何在不同層之間變化。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，需要使檢測設備緊接在曝光之後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)之後進行量測，曝光後烘烤步驟(PEB)通常為對經曝光基板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)。亦有可能對經顯影抗蝕劑影像進行量測，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。用於小目標暗場度量衡之實例檢測設備
圖3A示意性地展示實施例如所謂的暗場成像度量衡之檢測設備之元件。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。由點線O表示貫穿設備具有若干分支之光軸。圖3B中更詳細地說明目標週期性結構T及繞射射線。
如[先前技術]中所引用之專利申請公開案中所描述，圖3A之設備可為可替代光譜散射計或除了光譜散射計以外使用之多用途角度解析散射計之部分。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可包括準直透鏡系統12a、彩色濾光片12b、偏振器12c及孔徑器件13。經調節輻射遵循照明路徑IP，在該照明路徑IP中，經調節輻射係由部分反射表面15反射且經由物鏡16而聚焦成基板W上之光點S。度量衡目標T可形成於基板W上。物鏡16可在形式上相似於顯微鏡物鏡，但具有例如高數值孔徑(NA)，例如至少0.9或至少0.95。可視需要使用浸潤流體以獲得大於1之數值孔徑。
在此實例中，物鏡16亦用以收集已由目標散射之輻射。示意性地，展示用於此返回輻射之收集路徑CP。多用途散射計可在收集路徑中具有兩個或多於兩個量測分支。所說明實例具有包含光瞳成像光學系統18及光瞳影像感測器19之光瞳成像分支。亦展示成像分支，下文將更詳細地描述該成像分支。另外，其他光學系統及分支將包括於實務設備中，例如以收集參考輻射以用於強度正規化、用於捕捉目標之粗略成像、用於聚焦等等。可在上文所提及之先前公開案中發現此等光學系統及分支之細節。
在度量衡目標T提供於基板W上之情況下，此可為1-D週期性結構(例如光柵)，其經印刷成使得在顯影之後，長條係由固體抗蝕劑線形成。該目標可為2-D週期性結構，其經印刷成使得在顯影之後，週期性結構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經蝕刻至基板中。此等週期性結構中之每一者為可使用檢測設備來研究屬性的目標結構之實例。在疊對度量衡目標之狀況下，週期性結構經印刷於已藉由先前圖案化步驟而形成之另一週期性結構之頂部上或與該另一週期性結構交錯。
可調整照明系統12之各種組件以在同一設備內實施不同度量衡「配方」。除了選擇波長(顏色)及偏振作為照明輻射之特性以外，照明系統12亦可經調整以實施不同照明剖面。孔徑器件13之平面與物鏡16之光瞳平面及光瞳影像偵測器19之平面共軛。因此，由孔徑器件13界定之照明剖面界定以光點S入射於基板W上之輻射的角度分佈。為了實施不同照明剖面，孔徑器件13可提供於照明路徑中。孔徑器件可包含安裝於可移動滑桿或輪上之不同孔徑13a、13b、13c等。孔徑器件可替代地包含固定或可程式化空間光調變器(SLM)。作為另一替代方案，光纖可安置於照明光瞳平面中之不同部位處，且可選擇性地用以在其各別部位處遞送輻射或不遞送輻射。此等變體皆在上文所引用之文件中加以論述及例示。孔徑器件可具有反射形式，而非透射的。舉例而言，可能使用反射SLM。實際上，在UV或EUV波帶中工作之檢測設備中，大多數或全部光學元件可為反射的。
取決於照明模式，實例射線30a可經提供使得入射角如在圖3B中之「I」處所展示。由目標T反射之零階射線之路徑經標註為「0」(不應與光軸「O」混淆)。相似地，在同一照明模式中或在第二照明模式中，可提供射線30b，在此狀況下，與第一模式相比，入射角與反射角將調換。在圖3A中，第一及第二實例照明模式之零階射線分別被標註為0a及0b。
如圖3B中更詳細地展示，作為目標結構之實例的目標週期性結構T經置放為使得基板W垂直於物鏡16之光軸O。在離軸照明剖面之狀況下，與軸線O成一角度而照射於週期性結構T上的照明I之射線30a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週期性結構的情況下，此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡目標週期性結構T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。由於照明射線30a之光束具有有限寬度(為接納有用量之輻射所必要)，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，每一階+1及-1之繞射輻射將遍及一角度範圍而進一步散佈，而非如所展示之單一理想射線。
若目標具有多個週期性組件，則彼等週期性組件中之每一者將引起一階及高階繞射射線，其可在至頁面中或在頁面外之方向上。為簡單起見，圖3B之實例僅僅描述一維光柵。
在用於暗場成像之收集路徑之分支中，成像光學系統20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T'。孔徑光闌21提供於收集路徑CP之成像分支中之平面中，該平面與物鏡16之光瞳平面共軛。孔徑光闌21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。與透鏡16之有效孔徑結合的孔徑光闌21判定使用散射輻射之何部分將影像產生於感測器23上。通常，孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上之目標之影像僅自一階光束形成。在一階光束兩者經組合以形成影像之實例中，此影像將為所謂的暗場影像，其等效於暗場顯微法。
將由感測器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。出於本發明之目的，執行對目標結構之不對稱性的量測。不對稱性量測可與目標結構之知識組合以獲得用以形成該等目標結構之微影製程之效能參數的量測。可以此方式量測之一或多個效能參數包括例如疊對、焦點及/或劑量。提供目標之專門設計以允許經由同一基本不對稱性量測方法進行不同效能參數之此等量測。
處理器及控制器PU亦產生諸如λ及AP之控制信號，其用於控制照明特性(偏振、波長)且用於使用孔徑器件13或可程式化空間光調變器來選擇孔徑。亦可以相同方式控制孔徑光闌21。照明及偵測之此等參數的每一組合被認為係用於待進行之量測之「配方」。
再次參看圖3B及照明射線30a,來自目標週期性結構之+1階繞射射線將進入物鏡16且貢獻於在感測器23處記錄之影像。射線30b以與射線30a相對之角度入射，且因此，-1階繞射射線進入物鏡且貢獻於影像。當使用離軸照明時，孔徑光闌21阻擋零階輻射。如先前公開案中所描述，照明模式可運用在X及Y方向上之離軸照明予以界定。
圖3A之孔徑器件13中之孔徑13c、13e及13f包括在X方向及Y方向兩者上之離軸照明，且對於本發明而言備受關注。孔徑13c產生可被稱作經分段照明剖面之內容，且可例如與例如由下文所描述之經分段稜鏡22界定之經分段孔徑組合地使用。孔徑13e及13f可例如以先前所提及之專利申請公開案中的一些所描述之方式組合同軸孔徑光闌21來使用。
藉由比較在此等不同照明模式下之目標週期性結構之影像，可獲得不對稱性量測。替代地，可藉由保持同一照明模式但使目標旋轉來獲得不對稱性量測。雖然展示離軸照明，但可替代地使用目標之同軸照明，且可使用經修改之離軸孔徑光闌21以將實質上僅一個一階繞射輻射傳遞至感測器。在另一實例中，組合同軸照明模式來使用經分段稜鏡22。經分段稜鏡22可被視為個別離軸稜鏡之組合，且視需要可經實施為安裝在一起之一組稜鏡。此等稜鏡界定經分段孔徑，其中每一象限中之射線稍微偏轉一角度。光瞳平面中之此偏轉具有在影像平面中在每一方向上使+1階與-1階在空間上分離之效應。換言之，每一繞射階及方向之輻射在感測器23上形成至不同部位之影像，使得可偵測及比較該等影像，而無需兩個依序影像捕捉步驟。實際上，在影像感測器23上之經分離部位處形成單獨影像。在圖3A中，舉例而言，使用來自照明射線30a之+1階繞射得到之影像T'(+1a)係與使用來自照明射線30b之-1階繞射得到之影像T'(-1b)空間上分離。美國專利申請公開案第US 2011-0102753號中揭示此技術，該專利申請公開案之全部內容係特此以引用方式併入。替代一階光束或除了一階光束以外，二階、三階及高階光束(圖3中未繪示)亦可用於量測中。作為另一變化，可使離軸照明模式保持恆定，而使目標自身在物鏡16下方旋轉180度以使用相對繞射階來捕捉影像。
無論使用此等技術中之哪一技術，本發明皆適用於同時地捕捉在兩個方向(例如被稱為X及Y之正交方向)上繞射的輻射之方法。
雖然說明習知以透鏡為基礎之成像系統，但本文中所揭示之技術可同樣地應用於全光攝影機，且亦應用於所謂的「無透鏡」或「數位」成像系統。因此，存在關於用於繞射輻射之處理系統之哪些部分經實施於光學域中且哪些部分經實施於電子域及軟體域中之大的設計選擇度。
可自針對+1及-1繞射階之偵測到之輻射的強度來計算不對稱性A之量測。在公式中：將不對稱性量測計算為針對+1階與-1階所量測之強度之間的差。對於每一強度量測I，下標表示繞射階+1或-1。
圖4A描繪根據已知實務形成於基板上之複合目標。複合目標包含四個週期性結構32至35，該四個週期性結構接近地定位在一起使得其將皆在由度量衡設備之照明光束形成之量測光點S內，且因此皆被同時照明且同時成像於偵測器23上。在專用於疊對量測之實例中，週期性結構32至35自身係複合週期性結構，其藉由在形成於基板W上之半導體產品的不同層中經圖案化之上覆週期性結構而形成。週期性結構32至35可經不同偏置，以便促進經形成有複合週期性結構之不同部分之層之間的疊對之量測。亦在此實例中，週期性結構32及34具有在X方向上之週期性及疊對偏置，而週期性結構33及35具有在Y方向上之定向及疊對偏置。在一項實例中，週期性結構32至35分別具有為+d、-d、+d、-d之偏置。偏置+d意謂週期性結構中之一者使其組件配置成使得若其兩者經印刷成確切地處於其標稱部位處，則該等組件中之一者將相對於另一者偏移距離d。偏置-d意謂疊對週期性結構使其組件經配置成使得若被完美印刷，則將存在為d但在與第一週期性結構相反之方向上的偏移，等等。雖然說明四個週期性結構，但實務實施例可能需要更大矩陣以獲得所要準確度。舉例而言，九個複合週期性結構之3×3陣列可具有偏置-4d、-3d、-2d、-d、0、+d、+2d、+3d、+4d。可在由偵測器23捕捉之影像中識別此等週期性結構之單獨影像。
圖4B展示可在圖3A之設備中使用圖4A之目標形成於感測器23上且由該感測器偵測到的影像之實例。雖然光瞳影像偵測器19不能解析不同個別週期性結構32至35，但場影像偵測器23可解析不同個別週期性結構32至35。被標註為40之暗矩形表示偵測器23上之影像之場，在該場內，基板上之經照明光點S經成像至對應圓形區域S'中。在此場內，矩形區域42至45表示小目標週期性結構32至35之影像。若週期性結構位於產品區域中，則在此影像中亦可看到產品特徵。影像處理器及控制器PU處理此等影像以識別週期性結構32至35之單獨影像42至45。此可藉由圖案匹配技術進行，使得並非必須在感測器框架內之特定部位處極精確地對準影像。以此方式縮減準確對準之需要極大地改良作為整體之量測設備之產出率。然而，若成像製程經受橫越影像場之非均一性，則位置變化可在量測結果中引入不準確性。不僅光學路徑中之各種組件之屬性，而且照明之強度及偵測之敏感度可橫越影像場而變化。在美國專利申請公開案第US 2012-0242970號中，根據在影像偵測器23之場內觀測到的每一週期性結構影像之位置對經量測強度進行校正。亦可在本發明之技術中應用此類校正。
一旦已識別週期性結構之單獨影像，就可例如藉由平均化或求和經識別區域內之選定像素強度值來量測彼等個別影像之強度。可將該等影像之強度及/或其他屬性彼此進行比較。可組合此等結果以量測微影製程之不同參數。可藉由量測週期性結構目標之不對稱性而量測的疊對效能係此參數之實例。
不同目標可經設計成使得其之不對稱性強烈取決於為了量測微影製程之關注參數。對於本文中所描述之實例，假定目標經設計以用於量測作為關注參數之疊對。此目標附近之疊對OV之量測可使用兩個或多於兩個週期性結構含有之不同偏置值之知識依據針對該兩個或多於兩個週期性結構量測之不對稱性來計算。亦即，可使用經偏置週期性結構之不對稱性之量測組合該等週期性結構中之不同偏置之知識來計算未知疊對OV。應注意，圖4A之實例目標為在X及Y方向上具有組件週期性結構且具有兩個偏置值+d及-d的複合目標，應理解，該目標允許根據彼等目標週期性結構之不對稱性量測來計算在X及Y兩個方向上之疊對量測。在一項實例中，藉由以下公式來計算疊對： ， 其中d 為偏置之量，且p為週期性結構間距。可例如以奈米(nm)為單位來表達偏置及間距。感測器不對稱性校正
感測器光學件中之不對稱性可引起對不對稱性量測之貢獻，此與經量測之目標之特性無關。為瞭解決此情形，可執行校準。校準可包含使用第一照明模式來執行第一校準量測，其等效於量測在0度旋轉下之目標。相反地，可使用第二照明模式來進行第二校準量測，此等效於量測在180(π)度旋轉下之目標。
由於第一及第二校準量測，可獲得四個強度值，包含： • 強度，其表示針對在0度旋轉下之目標之+1階繞射輻射； • 強度，其表示針對在180度旋轉下之目標之-1階繞射輻射； • 強度，其表示針對在0度旋轉下之目標之-1階繞射輻射；及 • 強度，其表示針對在180度旋轉下之目標之+1階繞射輻射。
對於每一照明模式，自此等強度值可計算標稱不對稱性，如已經描述。若在光學系統中不存在不對稱性，則此等不對稱性值可能相同。然而，在實際設備中，不對稱性產生，該等不對稱性應脫離量測經設計或在某種程度上經校正以達成目標自身之不對稱性之最大值。因而，可藉由以下方程式計算感測器不對稱性校正值ϵ：， 其中+d、-d下標係關於經量測之目標之偏置。
此感測器不對稱性校正值ϵ可接著用以將0度量測與180度量測之間的產品上感測器不對稱性校正如下：
此感測器不對稱性校正概念已藉由作出此感測器不對稱性取決於感測器及其與產品相互作用兩者且因此感測器不對稱性係位置相依的假定而得以進一步擴展。為了考量此情形，在校準步驟期間量測所要目標之小子集。接著，基於此資料，建構用於判定針對後續經量測強度之位置相依感測器不對稱性校正之統計模型。在使用校正的情況下，可在僅單個定向下進行量測且可接著使用統計模型以獲得感測器不對稱性校正之疊對量測。此情形消除了對執行每目標之全量測集合(在0度與180度下)以補償感測器不對稱性之需要。可將位置相依感測器不對稱性校正計算如下且使用其來代替ϵ以判定經校正強度、：其中為諸如典型相關性之函數、ϵ'為經量測ϵ之零均值版本、Data 為經量測資料(例如來自強度量測)之行零均值版本，為ϵ之基板平均值、為ϵ之場內平均值、為Data之基板平均值，且為Data 之場內平均值。在此內容背景中之場內平均值為基板上之相關場內之量測的平均值。照明獲取設定校準
可藉由在多個不同照明獲取設定(例如波長)下對目標進行量測而進一步改良(例如疊對或其他關注參數之)量測準確度。然而，使用多個照明獲取設定進行之量測會減低產出率。因此，提議執行與已經描述之感測器不對稱性校準步驟相似的照明獲取設定校準步驟。以與感測器不對稱性校準步驟判定位置相依校正以校正照明模式之間的差異之之方式相似的方式，現在提議之方法判定位置相依校正以校正量測輻射之照明獲取設定之間的差異。此將實現僅使用例如單個波長量測目標且判定位置相依校正或補償以獲得使用一或多個不同波長之目標量測之估計值的可能性。
圖5為描述根據一實施例之方法的流程圖。該方法開始於校準階段500。在步驟510處，裝載一批次之第一基板。在取樣及量測步驟520處，運用兩個或多於兩個不同照明獲取設定量測第一基板上之全部目標，或理想地目標之子集。在此內容背景中之不同照明獲取設定可包含不同波長、不同偏振、不同入射輻射角度或選自波長、偏振或角度中之兩者或多於兩者的不同組合。在模型判定步驟530處，自步驟520處執行之量測判定位置相依統計校正模型540。校準階段500之輸出為用於照明獲取設定校正之統計校正模型540。
方法繼續進行至後續校正階段550，在該後續校正階段中量測該批次中之一或多個後續基板。方法繼續進行至量測步驟560，在此期間裝載該批次中之另一(例如下一經排程)基板，且執行完整基板量測(量測集合之全部預期目標)。在此步驟560中，僅在單個照明獲取設定(例如單個波長、單個偏振或單個波長、偏振及/或角度組合)下執行目標量測。在估計步驟570處，使用來自步驟560之量測資料及位置相依統計校正模型540來估計位置相依之照明獲取設定校正。以此方式，使用位置相依之統計校正模型540對在步驟560處獲得之量測進行「顏色校正」，以在不同照明獲取設定下獲得目標量測之估計值。在步驟580處，判定是否待量測該批次之更多基板：若是，則方法返回至步驟560；若否，則開始(590)新批次且方法返回至步驟510。
應注意，圖5中所描繪之方法之許多態樣純粹係例示性的。舉例而言，未必需要以每批次為基礎來計算及應用統計校正模型。舉例而言，可比此更不頻繁地，例如每運行時間或每天執行校準階段(且因此判定校正模型)。另外，雖然以上方法已關於例如使用圖3A中所描繪之設備之暗場成像分支進行的暗場度量衡加以描述，但其不限於此。舉例而言，該等方法同樣適用於例如使用圖3A中所描繪之設備之光瞳成像分支來執行的光瞳平面量測(角度解析度量衡)。
現在將描述取樣及量測步驟520、校正判定步驟530及估計步驟570之更多細節。
圖6說明對校準階段500之取樣及量測步驟520的例示性取樣規劃。此取樣及量測步驟520包含量測量測取樣方案610、620 (量測集合)之校準子集(實心圓) 610，其中未填充的圓620指示未包括於校準子集610中的量測取樣方案之目標。校準子集610可包含基板600上方之幾個稀疏分佈之目標。舉例而言，校準子集610可包含介於20個與200個之間的目標、介於50個與150個之間的目標，或更特定言之，大約100個目標。在一實施例中，校準子集610之目標遍及場內部位(亦即場內之部位，針對每一場重複目標之該等部位)而分佈，從而反映在取樣方案中之出現數目。可隨機地選擇對應於特定場內部位之特定目標。提議針對不同取樣方案及目標設計判定不同校準模型。
在校準階段500之統計校正模型判定步驟530期間，自包含於校準子集610中的目標之量測計算模型𝓜、場內平均值及基板平均值。模型𝓜可採取以下形式：其中為使輸入與模型𝓜相關之函數(例如典型相關性)。在一特定實施例中，輸入可包含：針對在n個波長(或n個獲取照明設定)下之量測， •，經量測之行零均值版本。 •，經量測之行零均值版本。 • k：經量測目標之數目。 • m：模型參數之數目：  針對之經量測強度  基板上之(x,y)目標座標之多項式。 且其中：其中為基板平均值且包含場內平均值。
矩陣之實際輸入可各自包含在校準子集610之每一目標之量測之後的任何合適強度度量，及描述此等目標中之每一者之位置的位置度量。在一特定實例中，矩陣可包含： 強度 •，正偏置正常強度， •，正偏置互補強度， •，負偏置正常強度， •，負偏振互補強度。 目標位置 •， •， •， •，等。矩陣可經建構為，但用針對之強度之序連替換針對之強度；目標位置僅被包括一次。
在此之後，校正階段550可包含針對配方中之所有點量測(步驟560)，且接著執行估計步驟570，在該估計步驟中可將用於其他波長之等效量測資料估計為：其中𝓜、、、及為校準階段之所有輸出。
在此之後，可使用針對之經量測強度及針對之所估計強度來計算疊對(或其他關注參數，例如焦點)。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。
雖然疊對週期性結構為常見實例，但亦可藉由設計不對稱性取決於微影製程之其他效能參數而非疊對的目標來量測彼等其他參數。就此而言，先前已揭示出可設計週期性結構之不對稱性在微影製程之曝光步驟期間對焦點變化敏感的目標。在知曉焦點與不對稱性之間的關係的情況下，尤其藉由使用針對其敏感度具有不同偏置值的週期性結構，可藉由觀測此類型之目標中之不對稱性來導出焦點量測。相似地，可設計不對稱性對微影製程中之劑量變化敏感之目標。在使用此等目標的情況下，可基於已經描述之類型之不對稱性之量測來量測橫越基板或基板之間的劑量變化。所有此等不同類型之目標可視需要提供於同一基板上，以提供關於微影製程之效能之綜合資訊。在使用本文中所描述之以基於影像之繞射為基礎之量測系統的情況下，可提供極緊密目標，使得此等量測並未過度地影響可用於同一基板上之功能產品特徵之空間。
可在計算不對稱性之階段或在組合不對稱性值之前應用上述校正之計算，以計算諸如疊對之關注參數。可執行上文所描述之技術以校準且接著校正針對輻射之不同波長及/或偏振(或入射角)之不對稱性量測。
雖然實施例中所說明之檢測設備或工具包含具有用於藉由平行影像感測器使光瞳平面及基板平面同時成像之第一分支及第二分支的特定形式之散射計，但替代配置係可能的。該等分支可由諸如鏡面之可移動光學元件選擇性地耦接，而非提供由光束分裂器17永久地耦接至物鏡16之兩個分支。可使光學系統具有單個影像感測器，至感測器之光學路徑藉由可移動元件重新組態以充當光瞳平面影像感測器且接著充當基板平面影像感測器。
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，可在為形成於基板上之器件之功能部件的目標上量測屬性。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」、「目標週期性結構」及「目標結構」並不要求已針對正經執行之量測特定提供結構。
與如在基板及圖案化器件上實現的目標之檢測設備硬體及合適週期性結構相關聯地，實施例可包括電腦程式，該電腦程式含有實施上文所說明之類型之量測及/或計算以獲得關於微影製程之資訊的方法之機器可讀指令之一或多個序列。可例如在圖3之設備中之控制器PU內及/或圖2之控制單元LACU內執行此電腦程式。亦可提供其中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)。
在以下編號條項中描繪根據本發明之另外實施例： 1. 一種量測關於一基板上之藉由一製程而形成的一結構之一關注參數之方法，該方法包含： a)運用包含一第一照明獲取設定之量測輻射來量測該結構，以獲得對應於運用該第一照明獲取設定進行之該結構之量測的該結構之一第一量測值，其中該照明獲取設定判定選自以下各項中之一或多者：該量測輻射之一波長、一偏振或一入射角；及 b)藉由將一校正模型應用至該第一量測值而估計對應於運用一第二照明獲取設定進行之該結構之量測的該結構之至少一第二量測值，該第二照明獲取設定不同於該第一照明獲取設定。 2. 如條項1之方法，其中該校正模型包含取決於該基板上之該結構之位置的一位置相依校正模型。 3. 如條項1或條項2之方法，其包含用於判定該校正模型之一校準階段。 4. 如條項3之方法，其中該校正模型包含一統計相關性模型，該統計相關性模型使使用該第一照明獲取設定進行之該結構之量測與使用該第二照明獲取設定進行之該結構之量測有關。 5. 如條項3或條項4之方法，其中該校準階段包含至少運用包含該第一照明獲取設定之量測輻射及至少運用包含該第二照明獲取設定之量測輻射來量測該基板上之結構之一校準集合。 6. 如條項5之方法，其中該校準階段包含： 除了運用該第一照明獲取設定及該第二照明獲取設定以外，亦運用包含一或多個其他照明獲取設定之量測輻射來量測該基板上之結構之該校準集合， 其中該校正模型包含一統計相關性模型，該統計相關性模型使使用該第一照明獲取設定進行之該結構之量測與使用該第二照明獲取設定進行之該結構之量測有關且與使用該等其他照明獲取設定中之每一者進行之該結構之量測有關，且 其中該估計進一步包含藉由將該校正模型應用至該第一量測值而估計對應於每一其他照明獲取設定的該結構之一其他量測值。 7. 如條項5或條項6之方法，其中針對該基板上之結構之一量測集合的每一結構執行步驟a)及b)，且其中結構之該校準集合為結構之該量測集合之一子集。 8. 如條項7之方法，其中該校準集合之該等結構遍及該量測集合之場內部位而分佈。 9. 如條項8之方法，其中隨機地選擇包括於該校準集合中的對應於一特定場內部位之該等特定結構。 10. 如條項3至9中任一項之方法，其中對一批次之一第一基板執行該校準階段，且針對該批次之剩餘基板中之一或多者執行步驟a)及b)。 11. 如條項3至10中任一項之方法，其中該校準階段包含判定使對應於該第一照明獲取設定之第一量測資料與對應於該第二照明獲取設定之至少第二量測資料有關的一函數。 12. 如條項11之方法，其中該函數包含判定該第一量測資料與該第二量測資料之間的一典型相關性。 13. 如條項11或條項12之方法，其中該第一量測資料及該第二量測資料各自包含：針對在該校準階段中量測之每一結構，關於在由經量測之該結構繞射之後的繞射輻射之一選定部分之強度之至少一個強度度量，及關於該基板上之該結構之該位置的一位置度量。 14. 如任一前述條項之方法，其中該關注參數係關於該結構中之不對稱性，且步驟a)包含： 在運用該量測輻射照明該結構的同時，形成及偵測該結構之一第一影像，該第一影像係使用繞射輻射之一第一選定部分而形成； 在運用該量測輻射照明該結構的同時，形成及偵測該結構之一第二影像，該第二影像係使用繞射輻射之一第二選定部分而形成，該第二選定部分在該結構之一繞射光譜中與該第一部分對稱地相對；及 基於自該等所偵測之第一及第二影像導出之強度值計算該結構中之不對稱性之一量測。 15. 如條項1至13中任一項之方法，其中將該量測該結構作為一光瞳平面量測來執行。 16. 如任一前述條項之方法，其中該關注參數為疊對。 17. 如條項1至15中任一項之方法，其中該關注參數為焦點或劑量。 18. 一種經組態以量測關於一基板上之藉由一製程而形成的一結構之一關注參數之檢測設備，該檢測設備經組態以執行如任一前述條項之方法。 19. 如條項18之檢測設備，其包含： 一照明及偵測配置，其可在一第一照明獲取設定中操作以執行步驟a)；及 一控制器，其經程式化以執行步驟b)。 20. 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可程式化處理器件實施如條項1至17中任一項之方法。 21. 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18或條項19之檢測設備， 其中該微影設備經配置以使用來自該檢測設備之結果，包括該校正，以將該圖案施加至其他基板。 22. 一種製造器件之方法，其中使用一微影製程將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括：使用一如條項1至17中任一項之檢測方法來檢測作為該器件圖案之部分或除了該器件圖案以外而形成於該等基板中之至少一者上的至少一個週期性結構；及根據該檢測方法之一結果而針對稍後基板來控制該微影製程。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如壓印微影)中，且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
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」在內容背景允許時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。
在方塊圖中，所說明之組件被描繪為離散功能區塊，但實施例不限於本文中所描述之功能性如所說明來組織之系統。由組件中之每一者提供之功能性可由軟體或硬體模組提供，該等模組以與目前所描繪之方式不同之方式組織，例如，可摻和、結合、複寫、解散、分配(例如，在資料中心內或按地區)，或另外以不同方式組織此軟體或硬體。本文中所描述之功能性可由執行儲存於有形的、非暫時性機器可讀媒體上之程式碼之一或多個電腦之一或多個處理器提供。在一些狀況下，第三方內容遞送網路可主控經由網路傳達之資訊中的一些或全部，在此狀況下，在據稱供應或以另外方式提供資訊(例如內容)之情況下，可藉由發送指令以自內容遞送網路擷取彼資訊提供該資訊。
除非另外特定陳述，否則如自論述顯而易見，應瞭解，貫穿本說明書，利用諸如「處理」、「運算(computing)」、計算(calculating)」、「判定」或其類似者之術語的論述係指諸如專用電腦或相似專用電子處理/運算器件之特定設備的動作或製程。
讀者應瞭解，本申請案描述若干發明。申請人已將此等發明分組成單一文件，而非將彼等發明分離成多個單獨的專利申請案，此係因為該等發明之相關主題可在應用製程中有助於經濟發展。但不應合併此等發明之相異優點及態樣。在一些狀況下，實施例解決本文中所提及之所有缺陷，但應理解，該等發明係獨立地有用，且一些實施例僅解決此等問題之子集或提供其他未提及之益處，該等益處對於檢閱本發明之熟習此項技術者將顯而易見。歸因於成本約束，目前可不主張本文中所揭示之一些發明，且可在稍後申請案(諸如接續申請案或藉由修正本技術方案)中主張該等發明。相似地，歸因於空間約束，本發明文件之[發明摘要]及[發明內容]章節皆不應被視為含有所有此等發明之全面清單或此等發明之所有態樣。
應理解，描述及圖式並不意欲將本發明限於所揭示之特定形式，而正相反，本發明意欲涵蓋屬於如由所附申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇的所有修改、等效者及替代方案。
鑒於本說明書，本發明之各種態樣之修改及替代實施例將對於熟習此項技術者而言顯而易見。因此，本說明書及圖式應被解釋為僅為說明性的且係出於教示熟習此項技術者進行本發明之一般方式之目的。應理解，本文中所展示及描述之本發明之形式應被視為實施例之實例。元件及材料可替代本文中所說明及描述之元件及材料，部分及製程可被反轉或被省略，可獨立利用某些特徵，且可組合實施例或實施例之特徵，此皆如對熟習此項技術者在獲得本發明之本說明書之益處之後將顯而易見的。可在不脫離如在以下申請專利範圍中所描述之本發明之精神及範疇的情況下對本文中所描述之元件作出改變。本文中所使用之標題係僅出於組織之目的，且不意欲用以限制本說明書之範疇。
如貫穿本申請案所使用，詞語「可」係在許可之意義(亦即意謂有可能)而非強制性之意義(亦即意謂必須)下予以使用。詞語「包括(include/including/includes)」及其類似者意謂包括但不限於。如貫穿本申請案所使用，單數形式「a/an/the」包括複數個參照物，除非內容另有明確地指示。因此，舉例而言，對「元件(an element/a element)」之參考包括兩個或多於兩個元件之組合，儘管會針對一或多個元件使用其他術語及片語，諸如「一或多個」。除非另有指示，否則術語「或」係非獨占式的，亦即，涵蓋「及」與「或」兩者。描述條件關係之術語，例如「回應於X，而Y」、「在X後，即Y」、「若X，則Y」、「當X時，Y」及其類似者涵蓋因果關係，其中前提為必要的因果條件，前提為充分的因果條件，或前提為結果的貢獻因果條件，例如，「在條件Y獲得後，即出現狀態X」對於「僅在Y後，才出現X」及「在Y及Z後，即出現X」為通用的。此等條件關係不限於即刻遵循前提而獲得之結果，此係由於可延遲一些結果，且在條件陳述中，前提連接至其結果，例如，前提係與出現結果之可能性相關。除非另有指示，否則複數個特質或功能經映射至複數個物件(例如，執行步驟A、B、C及D之一或多個處理器)之陳述涵蓋所有此等特質或功能經映射至所有此等物件及特質或功能之子集經映射至特質或功能之子集兩者(例如，所有處理器各自執行步驟A至D，及其中處理器1執行步驟A，處理器2執行步驟B及步驟C之一部分，且處理器3執行步驟C之一部分及步驟D之狀況)。另外，除非另有指示，否則一個值或動作係「基於」另一條件或值之陳述涵蓋條件或值為單獨因子之情況及條件或值為複數個因子當中之一個因子之情況兩者。除非另有指示，否則某集合之「每一」例項具有某種屬性之陳述不應被理解為排除較大集合之一些另外相同或相似部件並不具有該屬性之狀況，亦即，各自未必意謂每個都。
在某些美國專利、美國專利申請案或其他材料(例如論文)已以引用方式併入之範圍內，此等美國專利、美國專利申請案及其他材料之文字僅在此材料與本文中所闡述之陳述及圖式之間不存在衝突之範圍內併入。在存在此類衝突之情況下，在此類以引用方式併入的美國專利、美國專利申請案及其他材料中之任何此類衝突文字並不特定地以引用方式併入本文中。
對特定實施例之前述描述將因此充分地揭露本發明之一般性質：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針對各種應用而容易地修改及/或調適此等特定實施例，而無需進行不當實驗。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涵義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於例如描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措辭待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受上述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。
0‧‧‧零階射線之路徑/零階射線/繞射射線
0a‧‧‧零階射線
0b‧‧‧零階射線
+1‧‧‧一階射線/繞射射線
-1‧‧‧一階射線/繞射射線
11‧‧‧輻射源
12‧‧‧照明系統
12a‧‧‧準直透鏡系統
12b‧‧‧彩色濾光片
12c‧‧‧偏振器
13‧‧‧孔徑器件
13a‧‧‧孔徑
13b‧‧‧孔徑
13c‧‧‧孔徑
13e‧‧‧孔徑
13f‧‧‧孔徑
15‧‧‧部分反射表面
16‧‧‧物鏡/透鏡
17‧‧‧光束分裂器
18‧‧‧光瞳成像光學系統
19‧‧‧光瞳影像感測器/光瞳影像偵測器
20‧‧‧成像光學系統
21‧‧‧同軸孔徑光闌/離軸孔徑光闌
22‧‧‧經分段稜鏡
23‧‧‧影像感測器/場影像偵測器
30a‧‧‧照明射線
30b‧‧‧照明射線
32‧‧‧目標週期性結構
33‧‧‧目標週期性結構
34‧‧‧目標週期性結構
35‧‧‧目標週期性結構
40‧‧‧暗矩形
42‧‧‧矩形區域/影像
43‧‧‧矩形區域/影像
44‧‧‧矩形區域/影像
45‧‧‧矩形區域/影像
500‧‧‧校準階段
510‧‧‧步驟
520‧‧‧取樣及量測步驟
530‧‧‧統計校正模型判定步驟/校正判定步驟
540‧‧‧位置相依統計校正模型
550‧‧‧校正階段
560‧‧‧量測步驟
570‧‧‧估計步驟
580‧‧‧步驟
590‧‧‧步驟
600‧‧‧基板
610‧‧‧量測取樣方案/校準子集
620‧‧‧量測取樣方案
AD‧‧‧調整器
AP‧‧‧控制信號
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
EXP‧‧‧曝光站
I‧‧‧入射角/照明/入射射線
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
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‧‧‧圖案化器件支撐件或支撐結構
O‧‧‧光軸
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
PU‧‧‧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
S‧‧‧量測光點/經照明光點
S'‧‧‧圓形區域
SC‧‧‧旋塗器
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源
T‧‧‧度量衡目標週期性結構/度量衡目標
T'‧‧‧影像
T'(+1a)‧‧‧影像
T'(-1b)‧‧‧影像
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台
λ‧‧‧控制信號
現在將參看隨附圖式作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中：
圖1描繪根據本發明之一實施例之微影設備；
圖2描繪根據本發明之一實施例的包括檢測設備之微影製造單元或叢集；
圖3A示意性地說明根據本發明之一些實施例的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3B示意性地說明由圖3A之設備中之目標週期性結構對入射輻射之繞射的放大細節；
圖4A示意性地描繪基板上的目標之形式及量測光點之輪廓；
圖4B示意性地描繪在圖3之檢測設備中獲得的圖4A之目標之影像；
圖5為描繪根據本發明之一實施例之方法的流程圖；及
圖6為基板之上部表面之示意性表示，其說明校準子集內之目標之例示性配置。

Claims (15)

  1. 一種量測關於一基板上之藉由一製程而形成的一結構之一關注參數之方法，該方法包含： a)運用包含一第一照明獲取設定之量測輻射來量測該結構，以獲得對應於運用該第一照明獲取設定進行之該結構之量測的該結構之一第一量測值，其中該照明獲取設定判定選自以下各項中之一或多者：該量測輻射之一波長、一偏振或一入射角；及 b)藉由將一校正模型應用至該第一量測值而估計對應於運用一第二照明獲取設定進行之該結構之量測的該結構之至少一第二量測值，該第二照明獲取設定不同於該第一照明獲取設定。
  2. 如請求項1之方法，其中該校正模型包含取決於該基板上之該結構之位置的一位置相依校正模型。
  3. 如請求項1或請求項2之方法，其包含用於判定該校正模型之一校準階段。
  4. 如請求項3之方法，其中該校正模型包含一統計相關性模型，該統計相關性模型使使用該第一照明獲取設定進行之該結構之量測與使用該第二照明獲取設定進行之該結構之量測有關。
  5. 如請求項3之方法，其中該校準階段包含至少運用包含該第一照明獲取設定之量測輻射及至少運用包含該第二照明獲取設定之量測輻射來量測該基板上之結構之一校準集合。
  6. 如請求項5之方法，其中該校準階段包含： 除了運用該第一照明獲取設定及該第二照明獲取設定以外，亦運用包含一或多個其他照明獲取設定之量測輻射來量測該基板上之結構之該校準集合， 其中該校正模型包含一統計相關性模型，該統計相關性模型使使用該第一照明獲取設定進行之該結構之量測與使用該第二照明獲取設定進行之該結構之量測有關且與使用該等其他照明獲取設定中之每一者進行之該結構之量測有關，且 其中該估計進一步包含藉由將該校正模型應用至該第一量測值而估計對應於每一其他照明獲取設定的該結構之一其他量測值。
  7. 如請求項5之方法，其中針對該基板上之結構之一量測集合的每一結構執行步驟a)及b)，且其中結構之該校準集合為結構之該量測集合之一子集。
  8. 如請求項7之方法，其中該校準集合之該等結構遍及該量測集合之場內部位而分佈。
  9. 如請求項8之方法，其中隨機地選擇包括於該校準集合中的對應於一特定場內部位之該等特定結構。
  10. 如請求項3之方法，其中對一批次之一第一基板執行該校準階段，且針對該批次之剩餘基板中之一或多者執行步驟a)及b)。
  11. 一種經組態以量測關於一基板上之藉由一製程而形成的一結構之一關注參數之檢測設備，該檢測設備經組態以執行如請求項1至10中任一項之方法。
  12. 如請求項11之檢測設備，其包含： 一照明及偵測配置，其可在一第一照明獲取設定中操作以執行步驟a)；及 一控制器，其經程式化以執行步驟b)。
  13. 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可程式化處理器件實施如請求項1至10中任一項之方法。
  14. 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11或請求項12之檢測設備， 其中該微影設備經配置以使用來自該檢測設備之結果，包括該校正，以將該圖案施加至其他基板。
  15. 一種製造器件之方法，其中使用一微影製程將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括：使用一如請求項1至10中任一項之檢測方法來檢測作為該器件圖案之部分或除了該器件圖案以外而形成於該等基板中之至少一者上的至少一個週期性結構；及根據該檢測方法之一結果而針對稍後基板來控制該微影製程。
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