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TWI776421B - 度量衡量測方法及裝置 - Google Patents

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TWI776421B
TWI776421B TW110108435A TW110108435A TWI776421B TW I776421 B TWI776421 B TW I776421B TW 110108435 A TW110108435 A TW 110108435A TW 110108435 A TW110108435 A TW 110108435A TW I776421 B TWI776421 B TW I776421B
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韋珀倫 伊爾塞 范
漢 冠 尼恩休斯
提司 尤漢 康能
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荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Abstract

本發明揭示用於判定在一基板中或上所製作之一結構之一參數且補償一漂移誤差之方法及裝置。該等方法包含：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向；在該複數個時間感測該結構之該至少部分之複數個平均反射率；及基於該複數個平均反射率判定在一或多個其他時間對該參數之一估計。

Description

度量衡量測方法及裝置
本發明係關於用於量測在基板中或基板上製作之結構之參數的方法及裝置。特定配置可係關於(但無需限於)疊對或臨界尺寸之量測。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如遮罩)處之圖案(亦經常被稱作「設計佈局」或「設計」)投影至提供於基板(例如晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影於基板上，微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵之最小大小。當前在使用中之典型波長為365nm(i線)、248nm、193nm及13.5nm。與使用例如具有193nm之波長之輻射的微影裝置相比，使用具有在4nm至20nm之範圍內(例如6.7nm或13.5nm)之波長之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。
低k1微影可用以處理尺寸小於微影裝置之經典解析度極限的特徵。在此製程中，可將解析度公式表達為CD=k1×λ/NA，其中λ為所使用輻射之波長、NA為微影裝置中之投影光學件之數值孔徑、CD為「臨 界尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此狀況下為半節距)且k1為經驗解析度因數。一般而言，k1愈小，則在基板上再生類似於由電路設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難，可將複雜微調步驟應用至微影投影裝置及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於：NA之最佳化、自訂照明方案、相移圖案化器件之使用、設計佈局之各種最佳化，諸如設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦被稱作「光學及製程校正」)，或通常被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。替代地，用於控制微影裝置之穩定性之嚴格控制迴路可用以改良在低k1下之圖案之再生。
在微影製程中，需要頻繁地進行所產生結構之量測(例如)以用於製程控制及驗證。用於進行此類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。
已知散射計之實例常常依賴於專用度量衡目標之供應。舉例而言，方法可需要呈簡單光柵之形式之目標，該光柵足夠大以使得量測光束產生小於該光柵之光點(亦即，該光柵填充不足)。在所謂的重建構方法中，可藉由模擬散射輻射與目標結構之數學模型的相互作用來計算光柵之屬性。調整模型之參數直至經模擬相互作用產生相似於自真實目標所觀測之繞射圖案的繞射圖案為止。
除了藉由重建構進行特徵形狀之量測以外，亦可使用此裝置來量測以繞射為基礎之疊對，如公開專利申請案US2006066855A1中所描述。使用繞射階之暗場成像的以繞射為基礎之疊對度量衡實現對較小目 標之疊對量測。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構環繞。諸如例如US2011102753A1及US20120044470A之眾多公開專利申請案中找到暗場成像度量衡之實例。可使用複合光柵目標而在一個影像中量測多個光柵。已知散射計趨向於使用在可見光或近IR波範圍內之光，此要求光柵之節距比屬性實際上受到關注之實際產品結構粗略得多。可使用具有短得多之波長之深紫外線(DUV)、極紫外線(EUV)或X射線輻射來界定此等產品特徵。令人遺憾的是，此等波長通常不可用於或不能用於度量衡。
另一方面，現代產品結構之尺寸如此小使得其無法藉由光學度量衡技術而成像。小特徵包括例如藉由多重圖案化製程及/或節距倍增而形成之特徵。因此，用於大容量度量衡之目標常常使用比疊對誤差或臨界尺寸為所關注屬性之產品大得多的特徵。量測結果僅與真實產品結構之尺寸間接地相關，且可不準確，此係因為度量衡目標不遭受微影裝置中之光學投影下之相同失真，及/或製造製程之其他步驟中之不同處理。雖然掃描電子顯微法(SEM)能夠直接地解析此等現代產品結構，但SEM之耗時要比光學量測之耗時多得多。此外，電子不能夠穿透厚製程層，此使得電子較不適合於度量衡應用。諸如使用接觸墊來量測電屬性之其他技術亦為吾人所知，但其僅提供真實產品結構之間接跡象。
藉由減小在度量衡期間使用之輻射的波長(亦即，朝向「軟X射線」波長光譜移動)，有可能解析較小結構以增大對結構之結構變化的敏感度及/或進一步穿透產品結構。產生適當高頻率輻射(例如硬X射線及/或軟X射線及/或EUV輻射)之一種此類方法可使用泵浦輻射(例如紅外線輻射)以激發一產生介質，藉此產生發射輻射，視情況包含高頻率輻射之高階諧波產生。
在特定已知配置中，可藉由使用電磁輻射照明疊對目標或其他結構且量測自疊對目標繞射或反射之輻射來執行疊對度量衡。該目標可包含在彼此之頂部上的兩個光柵。繞射輻射中之不對稱性被定義為負繞射階與對應正繞射階之強度之間的差，例如-1繞射階與+1繞射階之間的差。此不對稱性取決於疊對目標之頂部光柵與底部光柵之間的橫向移位(疊對移位)。疊對光柵之不對稱性因此允許評估疊對。
如本文中所使用，術語「強度」涵蓋每單位面積輻射(其可為SXR輻射)之入射功率(以瓦特為單位)。在所揭示之例示性配置中，面積可為偵測器或感測器面積。術語「信號」涵蓋在曝光期間由偵測器(或感測器)像素收集之電荷。信號可以庫侖或以類比數位單位(ADU)表示。信號與輻照度及曝光時間成比例(比例常數係波長相依的)。術語「反射率」涵蓋繞射光譜通量對入射於目標上之光譜通量的比率。反射率可取決於目標屬性、目標定向、波長及/或繞射階數。目標之反射率可隨著時間推移而變化(漂移)。可將反射率量測為遍及曝光時間之平均值。
此評估通常需要校準不對稱性與疊對之間的關係(換言之，提取疊對對不對稱性之敏感度)。此校準可使用對具有已知疊對移位(疊對偏置)之多個疊對目標之量測來進行。一種例示性校準方法使用對具有不同疊對移位之兩個疊對目標之量測以提取疊對(及敏感度)。
在不存在系統(或工具)不對稱性(例如感測器不對稱性)的情況下，來自目標之繞射輻射之單一量測足以用於疊對提取。系統不對稱性(例如與1階相比，用於-1階之偵測器之不同增益)將非疊對不對稱性添加至基於繞射輻射判定之不對稱性。為了移除此工具誘發之不對稱性，在同一目標已在平面內旋轉180度之後對該目標進行第二量測。第一量測被 稱作標稱目標定向量測，第二量測被稱作經旋轉目標定向量測。經旋轉量測引起來自亦旋轉之目標之繞射輻射。然而，工具誘發之不對稱性將不旋轉。因此，標稱量測及旋轉量測之組合允許區別疊對不對稱性與系統不對稱性。
通常，度量衡工具(之組件)可隨著時間推移(例如)歸因於熱效應而漂移。漂移可影響繞射光之強度且可能影響不對稱性。此被稱作工具漂移。
本文中所揭示之方法及裝置旨在解決此項技術中之一或多個問題。
特定言之，自疊對目標提取疊對(使用上文所概述之方法)係有利的，該等疊對目標之光柵寬度相似於堆疊之臨界尺寸。用以進行此操作之有前景的方法為使用硬X射線(HXR)輻射、軟X射線(SXR)輻射或使用EUV輻射(例如具有在10至20nm範圍內之波長)。然而，預期例如SXR或極紫外線(EUV)輻射與烴之反應會在目標之曝光期間導致該等目標上之材料沈積，例如碳沈積。
量測顯影後檢測(ADI)目標上之疊對亦係有利的，在該等ADI目標上之頂部光柵僅存在於經顯影光阻中。然而，此類ADI目標對例如SXR或EUV輻射之曝光導致抗蝕劑曝光，其被預期會引起抗蝕劑改變，尤其引起抗蝕劑收縮。
材料沈積(視情況碳沈積)、抗蝕收縮及/或其他誤差源可被稱為目標漂移誤差。判定諸如疊對之參數之當前方法對此等目標漂移誤差不敏感。目標漂移(例如，歸因於照明之目標之結構改變)影響-1及+1(或 高階)繞射階之強度，且可因此影響不對稱性。若影響不對稱性，則此將繼而影響(例如劣化)經判定疊對之準確度。經判定疊對因此可歸因於目標漂移而不同於實際疊對。出於此原因，需要用以在判定疊對或一般而言結構之參數時補償漂移誤差之方法。
根據本發明之一態樣，提供一種判定在一基板中或上所製作之一結構之一參數且補償一漂移誤差之方法，該方法包含：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向；在該複數個時間感測該結構之該至少部分之複數個平均反射率，其中該等平均反射率指示在該複數個時間下之該參數；在一或多個其他時間運用電磁輻射照明該結構之該至少部分，該結構之該至少部分處於一第二定向；及在該一或多個其他時間感測該結構之該至少部分之一或多個其他平均反射率，其中該等其他平均反射率指示在該一或多個其他時間下之該參數；及基於該複數個平均反射率及該一或多個其他平均反射率來判定在該一或多個其他時間對該參數之一估計。
視情況，該方法進一步包含基於該複數個平均反射率估計該漂移誤差。
視情況，在該第二定向中，該結構之該至少部分圍繞垂直於該基板之一平面的一z軸旋轉，該旋轉係相對於該電磁輻射之一源，且視情況其中該旋轉為180度及90度中之一者。
視情況，該一或多個其他時間為複數個其他時間。
視情況，判定對該參數之該估計係進一步基於與處於該第一定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的一總輻射劑量，及與處於該第二定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的一總輻射劑量。
視情況，與處於該第一定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的該總輻射劑量實質上等於與處於該第二定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的該總輻射劑量。
視情況，該複數個平均反射率及/或該等其他平均反射率包含遍及一照明時間之至少一部分的一輻射強度之一積分。
視情況，對該參數之該估計之判定係進一步基於該結構之該至少部分之該漂移誤差與該照明時間之間的一線性關係。
視情況，該方法進一步包含判定該漂移誤差之一改變速率以用於判定在一或多個其他基板中或上所製作之一或多個結構的該參數之一估計。
視情況，對該參數之該估計之判定係進一步基於該結構之該至少部分之該漂移誤差與該照明時間之間的一關係，其包含一或多個多項式函數。
視情況，判定對該參數之該估計包含判定該複數個平均反射率之一加權平均值。
視情況，判定對該參數之該估計包含判定該複數個其他平均反射率之一加權平均值。
視情況，當判定該加權平均值時所應用之權重係基於該結構之該至少部分之照明之間的一時間而判定。
視情況，在該複數個時間之照明包含：在第一時間照明一第一結構之至少部分；在一第二時間照明一第二結構之至少部分；及在一第三時間照明該第一結構之至少部分，其中該複數個平均反射率指示在該第一時間、該第二時間及該第三時間之該參數。
視情況，判定對該參數之一估計包含基於該複數個平均反射率判定目標漂移之一估計及/或系統漂移之一估計。
視情況，判定該系統漂移之一估計係基於對應於在該第一時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度及對應於在該第二時間該第二結構之照明的一繞射輻射強度。
視情況，判定對該目標漂移之一估計係基於對應於在該第一時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度及對應於在該第三時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度。
視情況，用於在該第一定向上之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射為p偏振及s偏振電磁輻射中之一者。
視情況，用於在該第二定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射為p偏振及s偏振電磁輻射中之另一者。
視情況，用於該第一定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射包含在一第一光譜中之電磁輻射，且其中用於在該第二定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射包含在一第二光譜中之電磁輻射。
視情況，該結構包含一度量衡目標。
視情況，該參數包含疊對。
視情況，該電磁輻射包含具有在0.1nm至100nm之一範圍內之一波長的電磁輻射。
根據本發明之一態樣，提供一種電腦程式產品，其包含在經執行於至少一個處理器上時使得該至少一個處理器控制一裝置以進行根據本文中所描述之任何內容之一方法的指令。
根據本發明之一態樣，提供一種用於判定在一基板中或上製作之一結構之一參數且補償一漂移誤差之裝置，該裝置包含一電腦處理器，該電腦處理器經組態以控制該裝置以進行以下方法：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向；在該複數個時間感測該結構之該至少部分之複數個平均反射率，其中該等平均反射率指示在該複數個時間下之該參數；在一或多個其他時間運用電磁輻射照明該結構之該至少部分，該結構之該至少部分處於一第二定向；及在該一或多個其他時間感測該結構之該至少部分之一或多個其他平均反射率，其中該等其他平均反射率指示在該一或多個其他時間下之該參數；及基於該複數個平均反射率及該一或多個其他平均反射率來判定在該一或多個其他時間對該參數之一估計。
根據本發明之一態樣，提供一種度量衡工具，其包含如技術方案25之裝置。
根據本發明之一態樣，提供一種微影系統，其包含如技術方案26之度量衡工具。
根據本發明之一態樣，提供一種微影製造單元，其包含如技術方案27之微影系統。
根據本發明之一態樣，提供一種判定在一基板中或上製作之一結構之一參數且補償一漂移誤差之方法，該方法包含：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向；在該複數個時間感測該結構之該至少部分之複數個平均反射率，其中該等平均反射率指示在該複數個時間下之該參數；及基於該複數個平均反射率判定在一或多個其他時間對該參數之一估計。
根據本發明之一態樣，提供一種用於判定在一基板中或上製作之一結構之一參數且補償一漂移誤差之裝置，該裝置包含一電腦處理器，該電腦處理器經組態以控制該裝置以進行以下方法：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向；在該複數個時間感測該結構之該至少部分之複數個平均反射率，其中該等平均反射率指示在該複數個時間下之該參數；及基於該複數個平均反射率判定在一或多個其他時間對該參數之一估計。
2:寬頻帶輻射投影儀
4:光譜儀偵測器
6:光譜
10:反射或散射輻射
302:度量衡裝置/檢測裝置
310:照明源/輻射源
312:照明系統
314:參考偵測器
315:信號
316:基板支撐件
318:偵測系統
320:度量衡處理單元(MPU)/度量衡處理器
330:泵浦輻射源
332:氣體遞送系統
334:氣體供應件
336:電源
340:第一泵浦輻射
342:發射輻射/經濾光光束
344:濾光器件
350:檢測腔室
352:真空泵
356:經聚焦光束
360:反射輻射
372:位置控制器
374:感測器
382:光譜資料
397:繞射輻射/繞射光
398:其他偵測系統
399:信號
600:實施例/照明源
601:腔室
603:照明系統
605:輻射輸入
607:輻射輸出
609:氣體噴嘴
611:入射泵浦輻射
613:發射輻射
615:氣流
617:開口
1100:照明
1102:感測
1104:判定
A1:曲線下面積/積分
A2:曲線下面積/積分
A5:反射率之強度
A6:反射率之強度
A7:反射率之強度
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
CL:電腦系統
DE:顯影器
IF:位置量測系統
IL:照明系統/照明器
I/O1:輸入/輸出埠
I/O2:輸入/輸出埠
LA:微影裝置
LACU:微影控制單元
LB:裝載匣
LC:微影製造單元
M1:遮罩對準標記
M2:遮罩對準標記
MA:圖案化器件
MT:度量衡工具/散射計
N:第一標稱定向/曲線
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:處理單元
PW:第二定位器
R:第二旋轉定向/曲線
Re:反射率
RO:基板處置器或機器人
S:輻射光點
SC:旋塗器
SC1:第一標度
SC2:第二標度
SC3:第三標度
SCS:監督控制系統
SO:輻射源
T:遮罩支撐件/所關注結構
TCU:塗佈顯影系統控制單元
Ti:時間
W:基板
WT:基板支撐件
現在將參考隨附示意性圖式而僅作為實例來描述實施例，在該等圖式中：-圖1描繪微影裝置之示意性綜述；-圖2描繪微影製造單元之示意性綜述；-圖3描繪整體微影之示意性表示，其表示用以最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的合作；-圖4示意性說明散射量測裝置；-圖5描繪度量衡裝置之示意性表示；-圖6展示照明源之簡化示意圖；-圖7展示在複數個波長下之反射率相對於結構或目標之照明時間的標繪圖；-圖8至圖10展示在結構處於第一及第二定向的情況下針對不同照明及量測方案之反射率相對於時間的標繪圖；及-圖11包含產生發射輻射之方法中之步驟的流程圖。
在本發明文件中，術語「輻射」及「光束」用於涵蓋所有類型之電磁輻射及粒子輻射，包括紫外線輻射(例如，具有為365、248、193、157或126nm之波長)、極紫外輻射(EUV，例如具有在約5至100nm的範圍內之波長)、X射線輻射、電子束輻射及其他粒子輻射。
如本文中所使用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用以向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案。在此內容背景中，亦可使用術語「光閥」。除經典遮罩(透射或反射；二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。該微影裝置LA包括：照明系統(亦被稱作照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如UV輻射、DUV輻射、EUV輻射或X射線輻射)；遮罩支撐件(例如遮罩台)T，其經建構以支撐圖案化器件(例如遮罩)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MA之第一定位器PM；基板支撐件(例如晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板支撐件之第二定位器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(例如包含一或多個晶粒)上。
在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於引導、塑形及/或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、繞射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件，或其任何組合。照明器IL可用以調節輻射光束B， 以在圖案化器件MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。
本文所使用之術語「投影系統」PS應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統，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」PS同義。
微影裝置LA可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間-此亦被稱作浸潤微影。全文係以引用方式併入本文中之US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影裝置LA亦可屬於具有兩個或多於兩個基板支撐件WT(亦被命名為「雙載物台」)之類型。在此「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可對位於基板支撐件WT中之一者上的基板W進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於在該另一基板W上曝光圖案。
除了基板支撐件WT以外，微影裝置LA亦可包含量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔器件。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之部分，例如投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS下方移動。
在操作中，輻射光束B入射於被固持於遮罩支撐件T上之圖案化器件(例如遮罩)MA上，且係由存在於圖案化器件MA上之圖案(設計 佈局)而圖案化。在已橫穿遮罩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及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便使不同目標部分C在輻射光束B之路徑中定位於經聚焦且對準之位置處。相似地，第一定位器PM及可能另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2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。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，此等基板對準標記P1、P2被稱為切割道對準標記。
如圖2中所展示，微影裝置LA可形成微影製造單元LC(有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或(微影)叢集)之部分，微影製造單元LC經常亦包括用以對基板W執行曝光前製程及曝光後製程之裝置。通常，此等裝置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、例如用於調節基板W之溫度(例如用於調節抗蝕劑層中之溶劑)之冷卻板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W、在不同製程裝置之間移動基板W且將基板W遞送至微影裝置LA之裝載匣LB。微影製造單元中常常亦被集體地稱作塗佈顯影系統之器件可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自身可受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦可例如經由微影控制單元LACU而控制微影裝置LA。
在微影製程中，需要頻繁地進行所產生結構之量測，例如以用於製程控制及驗證。用以進行此類量測之工具可被稱為度量衡工具 MT。用於進行此類量測之不同類型的度量衡裝置MT為吾人所知，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之散射計度量衡工具MT。散射計為多功能器具，其允許藉由在光瞳或與散射計之接物鏡之光瞳共軛的平面中具有感測器來量測微影製程之參數(量測通常被稱作以光瞳為基礎之量測)，或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影製程之參數，在此狀況下量測通常被稱作以影像或場為基礎之量測。全文係以引用方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中進一步描述此類散射計及相關聯量測技術。前述散射計可使用來自軟x射線、極紫外線、硬x射線且可見光至近IR波長範圍之光來量測光柵。
為了正確且一致地曝光由微影裝置LA曝光之基板W，需要檢測基板以量測經圖案化結構之屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。出於此目的，可在微影製造單元LC中包括檢測工具及/或度量衡工具(圖中未繪示)。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光或對待對基板W執行之其他處理步驟進行例如調整，尤其是在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前進行檢測的情況下。
亦可被稱作度量衡裝置之檢測裝置用以判定基板W之屬性，且尤其判定不同基板W之屬性如何變化或與同一基板W之不同層相關聯之屬性在不同層間如何變化。檢測裝置可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可例如為微影製造單元LC之部分，或可整合至微影裝置LA中，或可甚至為單機器件。檢測裝置可量測潛影(在曝光之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或半潛影(在曝光後烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或經顯影抗蝕劑影像(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光 部分已被移除)上之屬性，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之屬性。
在第一實施例中，散射計MT為角度解析散射計。在此散射計中，重建構方法可應用於經量測信號以重建構或計算光柵之屬性。此重建構可例如由模擬散射輻射與目標結構之數學模型之相互作用且比較模擬結果與量測之結果引起。調整數學模型之參數直至經模擬相互作用產生相似於自真實目標觀測到之繞射圖案的繞射圖案為止。
在第二實施例中，散射計MT為光譜散射計MT。在此光譜散射計MT中，由輻射源發射之輻射經引導至目標上且來自目標之反射或散射輻射經引導至光譜儀偵測器上，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜(亦即依據波長而變化的強度之量測)。自此資料，可例如藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與經模擬光譜庫比較來重建構產生經偵測到之光譜的目標之結構或剖面。
在第三實施例中，散射計MT為橢圓量測散射計。橢圓量測散射計允許藉由量測針對每一偏振狀態之散射輻射來判定微影製程之參數。此度量衡裝置藉由在度量衡裝置之照明區段中使用例如適當偏振濾光器來發射偏振光(諸如線性、圓形或橢圓)。適合於度量衡裝置之源亦可提供偏振輻射。全文係以引用方式併入本文中之美國專利申請案11/451,599、11/708,678、12/256,780、12/486,449、12/920,968、12/922,587、13/000,229、13/033,135、13/533,110及13/891,410中描述現有橢圓量測散射計之各種實施例。
在散射計MT之一項實施例中，散射計MT適用於藉由量測繞射輻射之光譜及/或偵測組態中之不對稱性(該不對稱性係與疊對之範圍 有關)來量測兩個未對準光柵或週期性結構之疊對。應注意，繞射輻射可包括0階繞射以及高階繞射。可將兩個(可重疊)光柵結構施加於兩個不同層(未必為連續層)中，且該兩個光柵結構可形成為處於晶圓上實質上相同的位置。散射計可具有如例如共同擁有之專利申請案EP1,628,164A中所描述之對稱偵測組態，使得任何不對稱性係可明確區分的。此提供用以量測光柵中之未對準之直接了當的方式。可在全文係以引用方式併入本文中之PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號或美國專利申請案US 20160161863中找到用於經由作為目標之週期性結構之不對稱性來量測含有該等週期性結構的兩個層之間的疊對誤差之另外實例。
其他所關注參數可為焦點及劑量。可藉由如全文係以引用方式併入本文中之美國專利申請案US2011-0249244中所描述之散射量測(或替代地藉由掃描電子顯微法)同時判定焦點及劑量。可使用具有針對焦點能量矩陣(FEM-亦被稱作焦點曝光矩陣)中之每一點之臨界尺寸及側壁角量測之獨特組合的單一結構。若可得到臨界尺寸及側壁角之此等獨特組合，則可根據此等量測獨特地判定焦點及劑量值。
度量衡目標可為藉由微影製程主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻製程之後形成的複合光柵之總體。光柵中之結構之節距及線寬可在很大程度上取決於量測光學件(尤其光學件之NA)以能夠捕捉來自度量衡目標之繞射階。如較早所指示，繞射輻射可用以判定兩個層之間的移位(亦被稱作「疊對」)或可用以重建構如藉由微影製程所產生的原始光柵之至少一部分。此重建構可用以提供微影製程之品質指導，且可用以控制微影製程之至少一部分。目標可具有較小子分段，該等子分段經組態以模仿目標中之設計佈局之功能性部分之尺寸。歸因於此子分段，目標將表現得 更相似於設計佈局之功能性部分，使得總體製程參數量測較佳類似於設計佈局之功能性部分。可在填充不足模式中或在填充過度模式中量測目標。在填充不足模式中，量測光束產生小於總體目標之光點。在填充過度模式中，量測光束產生大於總體目標之光點。在此填充過度模式中，亦有可能同時量測不同目標，因此同時判定不同處理參數。
使用特定目標進行之微影參數之總體量測品質至少部分由用以量測此微影參數之量測配方判定。術語「基板量測配方」可包括量測自身之一或多個參數、經量測之一或多個圖案之一或多個參數，或此兩者。舉例而言，若用於基板量測配方中之量測為以繞射為基礎之光學量測，則量測之參數中之一或多者可包括輻射之波長、輻射之偏振、輻射相對於基板之入射角、輻射相對於基板上之圖案之定向等。用以選擇量測配方的準則中之一者可為例如量測參數中之一者對於處理變化的敏感度。全文係以引用方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及已公開美國專利申請案US 2016/0370717A1中描述更多實例。
微影裝置LA中之圖案化製程可為在處理中之最具決定性步驟中的一者，其需要基板W上之結構之尺寸標定及置放之高準確度。為了確保此高準確度，可將三個系統組合於所謂的「整體」控制環境中，如圖3示意性地所描繪。此等系統中之一者為微影裝置LA，其(實際上)連接至度量衡工具MT(第二系統)且連接至電腦系統CL(第三系統)。此「整體」環境之關鍵在於最佳化此三個系統之間的合作以增強總體製程窗且提供嚴格控制迴路，從而確保由微影裝置LA執行之圖案化保持在製程窗內。製程窗界定製程參數(例如劑量、焦點、疊對)之範圍，在該製程參數範圍內特定製造製程得到所界定結果(例如功能半導體器件)-可能在該製程參數 範圍內，微影製程或圖案化製程中之製程參數被允許變化。
電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之部分)以預測使用哪種解析度增強技術且執行演算微影模擬及計算以判定哪種遮罩佈局及微影裝置設定達成圖案化製程之最大總體製程窗(在圖3中由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。解析度增強技術可經配置以匹配微影裝置LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測在製程窗內何處微影裝置LA當前正操作(例如使用來自度量衡工具MT之輸入)以便預測歸因於例如次佳處理是否可存在缺陷(在圖3中由第二標度SC2中之指向「0」之箭頭描繪)。
度量衡工具MT可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測，且可將回饋提供至微影裝置LA以識別例如微影裝置LA之校準狀態中的可能漂移(在圖3中由第三標度SC3中之多個箭頭描繪)。
在微影製程中，需要頻繁地進行所產生結構之量測，例如以用於製程控制及驗證。用於進行此類量測之各種工具為吾人所知，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之度量衡裝置，諸如散射計。已知散射計之實例常常依賴於專用度量衡目標之供應，諸如，填充不足之目標(呈簡單光柵或不同層中之重疊光柵之形式的目標，其足夠大使得量測光束產生小於光柵之光點)或填充過度之目標(藉以照明光點部分或完全含有該目標)。另外，使用度量衡工具(例如，照明諸如光柵的填充不足之目標之角度解析散射計)會允許使用所謂的重建構方法，其中可藉由模擬散射輻射與目標結構之數學模型的相互作用且比較模擬結果與量測之結果來計算光柵之屬性。調整模型之參數直至經模擬相互作用產生相似於自真實目標所觀測之繞射圖案的繞射圖案為止。
散射計為多功能器具，其允許藉由在光瞳或與散射計之接 物鏡之光瞳共軛的平面中具有感測器來量測微影製程之參數(量測通常被稱作以光瞳為基礎之量測)，或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影製程之參數，在此狀況下量測通常被稱作以影像或場為基礎之量測。全文係以引用方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中進一步描述此類散射計及相關聯量測技術。前述散射計可在一個影像中使用來自硬X射線、軟X射線、極紫外線及可見光至近IR波範圍之光來量測來自多個光柵之多個目標。
圖4中描繪度量衡裝置，諸如散射計。該度量衡裝置包含將輻射5投影至基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。反射或散射輻射10經傳遞至光譜儀偵測器4，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜6(亦即依據波長而變化的強度之量測)。自此資料，可由處理單元PU重建構引起偵測到之光譜之結構或剖面，例如，藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸，或藉由與圖4之底部處所展示之經模擬光譜庫的比較。一般而言，對於重建構，結構之一般形式係已知的，且根據用來製造結構之製程之知識來假定一些參數，從而僅留下結構之幾個參數以待根據散射量測資料予以判定。此散射計可組態為正入射散射計或斜入射散射計。作為對上文所描述之方法之替代方案，可獲得具有不同已知疊對移位(疊對偏置)之多個目標之不對稱性，且可自此等不對稱性判定疊對而無需重建構。
存在度量衡裝置之實例之透射版本，諸如圖4中所展示之散射計。透射輻射傳遞至光譜儀偵測器，該光譜儀偵測器量測如針對圖4所論述之光譜。此散射計可組態為正入射散射計或斜入射散射計。視情 況，使用波長<1nm，視情況<0.1nm、視情況<0.01nm之硬X射線輻射之透射版本。
作為對光學度量衡方法之替代方案，亦已考慮使用硬X射線、軟X射線或EUV輻射，例如具有以下波長範圍中之至少一者的輻射：<0.01nm、<0.1nm、<1nm、在0.01nm與100nm之間、在0.01nm與50nm之間、在1nm與50nm之間、在1nm與20nm之間、在5nm與20nm之間及在10nm與20nm之間。度量衡工具在上文所呈現之波長範圍中之一者中運行的一個實例為透射小角度X射線散射(如內容之全文係以引用方式併入本文中的US 2007224518A中之T-SAXS)。Lemaillet等人在「Intercomparison between optical and X-ray scatterometry measurements of FinFET structures」(Proc.of SPIE，2013年，8681)中論述了使用T-SAXS之剖面(CD)量測。應注意，雷射產生電漿(LPP)x射線源之使用描述於全文係以引用之方式併入本文中的美國專利公開案第2019/003988A1號及美國專利公開案第2019/215940A1號中。在掠入射下使用X射線(GI-XRS)及極紫外線(EUV)輻射之反射量測技術可用於量測基板上之膜及層堆疊之屬性。在一般反射量測術領域內，可應用測角及/或光譜技術。在測角術中，可量測在不同入射角下之反射光束之變化。另一方面，光譜反射量測術量測在給定角度下反射之波長之光譜(使用寬頻帶輻射)。舉例而言，EUV反射量測術已在製造用於EUV微影中之倍縮光罩(圖案化器件)之前用於遮罩基底之檢測。
適用範圍有可能使軟X射線或EUV域中之波長之使用係不足夠的。因此，已公開專利申請案US 20130304424A1及US2014019097A1(Bakeman等人/KLA)描述混合度量衡技術，其中將使 用x射線進行之量測及運用在120nm與2000nm之範圍內之波長的光學量測組合在一起以獲得諸如CD之參數之量測。藉由經由一或多個共同部分將x射線數學模型及光學數學模型耦合來獲得CD量測。所引用之美國專利申請案之內容之全文係以引用之方式併入本文中。
圖5描繪度量衡裝置302之示意性表示，其中在0.1nm至100nm之波長範圍內之輻射可用以量測基板上之結構之參數。圖5中呈現之度量衡裝置302適用於軟X射線或EUV域。在使用硬X射線之狀況下，度量衡裝置302需要適於透射幾何形狀，例如小角度X射線散射(SAXS)。
圖5說明純粹作為實例之包含使用例如掠入射中之EUV及/或SXR輻射的光譜散射計的度量衡裝置302之示意性實體配置。檢測裝置之替代形式可以角度解析散射計之形式提供，該角度解析散射計類似於在較長波長下操作之習知散射計使用正入射或接近正入射中之輻射。
檢測裝置302包含輻射源或所謂照明源310、照明系統312、基板支撐件316、偵測系統318、398及度量衡處理單元(MPU)320。
在此實例中，照明源310係用於產生EUV或軟x射線輻射，其可基於高階諧波產生(HHG)技術。輻射源之主要組件係可操作以發射泵浦輻射之泵浦輻射源330及氣體遞送系統332。視情況，泵浦輻射源330為雷射，視情況，泵浦輻射源330為脈衝式高功率紅外線或光學雷射。泵浦輻射源330可例如為具有光學放大器之以光纖為基礎之雷射，從而產生每脈衝可持續例如小於1奈秒(1ns)的紅外線輻射之脈衝，其中脈衝重複率視需要高達幾兆赫茲。紅外線輻射之波長可為例如大約1微米(1μm)。視情況，雷射脈衝作為第一泵浦輻射340遞送至氣體遞送系統332，其中在氣 體中，輻射之一部分轉換為比第一輻射高的頻率而成為發射輻射342。氣體供應件334將合適氣體供應至氣體遞送系統332，在該氣體遞送系統中，該合適氣體視情況由電源336離子化。氣體遞送系統332可為將在稍後文字中論述之切割管。
發射輻射可含有多個波長。若發射輻射為單色的，則可簡化量測計算(例如重建構)，但較易於產生具有若干波長之輻射。發射輻射之發射發散角可為波長相依的。由氣體遞送系統332提供之氣體界定氣體目標，其可為氣流或靜態體積。舉例而言，氣體可為惰性氣體，諸如氖氣(Ne)、氦氣(He)或氬氣(Ar)。N2、O2、Ar、Kr、Xe氣體皆可被考慮。此等氣體可為同一裝置內可選擇的選項。不同波長將例如在對不同材料之結構成像時提供不同等級之對比度。舉例而言，為了檢測金屬結構或矽結構，可將不同波長選擇為用於成像(碳基)抗蝕劑之特徵或用於偵測此等不同材料之污染的波長。可提供一或多個濾光器件344。舉例而言，諸如鋁(Al)或鋯(Zr)薄膜之濾光器可用以切斷基諧IR輻射以免進一步傳遞至檢測裝置中。可提供光柵(圖中未繪示)以自產生之波長當中選擇一或多個特定諧波波長。在真空環境內可含有光束路徑中之一些或全部，應記住，SXR/EUV輻射在空氣中行進時會被吸收。輻射源310及照明光學件312之各種組件可為可調整的以在同一裝置內實施不同度量衡「配方」。舉例而言，可使不同波長及/或偏振為可選擇的。
取決於在檢測中之結構之材料，不同波長可提供至下部層中之所要程度之穿透。為了解析最小器件特徵及最小器件特徵當中之缺陷，則短波長很可能為較佳的。舉例而言，可選擇介於1至20nm之範圍內或視情況介於1至10nm之範圍內或視情況介於10至20nm之範圍內的一 或多個波長。短於5nm之波長可在自半導體製造中所關注之材料反射時遭受極低臨界角。因此，選擇大於5nm之波長將會在較高入射角下提供較強信號。另一方面，若檢測任務係用於偵測某一材料之存在例如以偵測污染，則高達50奈米之波長可為有用的。
經濾光光束342自輻射源310進入檢測腔室350，在該檢測腔室中，包括所關注結構之基板W由基板支撐件316固持以用於在量測位置處檢測。所關注結構被標註為T。檢測腔室350內之氛圍係由真空泵352維持為接近真空，使得EUV輻射可在無不當衰減的情況下傳遞通過該氛圍。照明系統312具有將輻射聚焦成經聚焦光束356之功能，且可包含例如二維曲面鏡或一系列一維曲面鏡，如上文所提及的已公開美國專利申請案US2017/0184981A1(其內容之全文係以引用方式併入本文中)中所描述。執行聚焦以在投影至所關注結構上時達成直徑低於10μm之圓形或橢圓形光點S。基板支撐件316包含例如X-Y平移載物台及旋轉載物台，藉由X-Y平移載物台及旋轉載物台，可使基板W之任何部分在所要定向上到達光束之焦點。因此，輻射光點S形成於所關注結構上。替代地或另外，基板支撐件316包含例如可按某一角度使基板W傾斜以控制所關注結構T上之經聚焦光束之入射角的傾斜載物台。
視情況，照明系統312將參考輻射光束提供至參考偵測器314，該參考偵測器可經組態以量測經濾光光束342中之不同波長的光譜及/或強度。參考偵測器314可經組態以產生信號315，該信號被提供至處理器320且濾光器可包含關於經濾光光束342之光譜及/或經濾光光束中之不同波長之強度的資訊。
反射(或繞射0階)輻射360係由偵測器318捕捉且光譜被提 供至處理器320以用於計算目標結構T之屬性。照明系統312及偵測系統318因此形成檢測裝置。此檢測裝置可包含屬於內容之全文係以引用方式併入本文中之US2016282282A1中所描述之種類的軟X射線及/或EUV光譜反射計。
若目標具有某一週期性，則經聚焦光束356之輻射亦可經部分地繞射。繞射輻射397相對於入射角接著相對於反射輻射360以明確界定之角度遵循另一路徑。在圖5中，經吸取繞射輻射397以示意性方式經吸取，且繞射輻射397可遵循除經吸取路徑之外的許多其他路徑。檢測裝置302亦可包含偵測繞射輻射397之至少一部分及/或對經繞射輻射397之至少一部分進行成像的其他偵測系統398。在圖5中，繪製了單個其他偵測系統398，但檢測裝置302之實施例亦可包含多於一個其他偵測系統398，該偵測系統經配置於不同位置處以在複數個繞射方向上偵測繞射輻射397及/或對繞射輻射397進行成像。換言之，照射於目標上之經聚焦輻射光束的(更高)繞射階由一或多個其他偵測系統398偵測及/或成像。該一或多個偵測系統398產生信號399，該信號經提供至度量衡處理器320。信號399可包括繞射光397之資訊及/或可包括自繞射光397獲得之影像。
為了輔助光點S與所要產品結構之對準及聚焦，檢測裝置302亦可提供在度量衡處理器320之控制下使用輔助輻射之輔助光學件。度量衡處理器320亦可與位置控制器372通信，該位置控制器操作平移載物台、旋轉載物台及/或傾斜載物台。處理器320經由感測器接收關於基板之位置及定向的高度準確之回饋。感測器374可包括例如干涉計，其可給出大約數皮米之準確度。在檢測裝置302之操作中，由偵測系統318捕捉之光譜資料382經遞送至度量衡處理單元320。
如所提及，檢測裝置之替代形式使用處於正入射或近正入射之軟X射線及/或EUV輻射，例如以執行以繞射為基礎之不對稱性量測。兩種類型之檢測裝置皆可經提供於混合度量衡系統中。待量測之效能參數可包括：疊對(OVL)、臨界尺寸(CD)、當微影裝置印刷目標結構時微影裝置之焦點、相干繞射成像(CDI)、依解析度疊對(ARO)度量衡及邊緣置放誤差(EPE)。軟X射線及/或EUV輻射可例如具有小於100nm之波長，例如使用介於5至30nm之範圍內，視情況介於10nm至20nm之範圍內的輻射。該輻射在特性上可為窄頻帶或寬頻帶。該輻射可在特定波長帶中具有離散峰值或可具有更連續的特性。
類似於用於當今生產設施中之光學散射計，檢測裝置302可用以量測在微影製造單元內處理之抗蝕劑材料內之結構(顯影後檢測或ADI)，及/或用以在結構已以較硬材料形成之後量測該等結構(蝕刻後檢測或AEI)。舉例而言，可在基板已由顯影裝置、蝕刻裝置、退火裝置及/或其他裝置處理之後使用檢測裝置302來檢測該等基板。
包括但不限於上文所提及之散射計之度量衡工具MT可使用來自輻射源之輻射以執行量測。由度量衡工具MT使用之輻射可為電磁輻射。輻射可為光輻射，例如電磁光譜之紅外線部分、可見光部分及/或紫外線部分中的輻射。度量衡工具MT可使用輻射以量測或檢測基板之屬性及態樣，例如半導體基板上的微影曝光圖案。量測之類型及品質可取決於由度量衡工具MT使用之輻射之若干屬性。舉例而言，電磁量測之解析度可取決於輻射之波長，其中例如歸因於繞射限制，較小波長能夠量測較小特徵。為了量測具有小尺寸之特徵，可較佳使用具有短波長之輻射(例如，EUV及/或軟X射線(SXR)及/或硬X射線(HXR)輻射)來執行量測。為 了在特定波長或波長範圍下執行度量衡，度量衡工具MT需要存取提供彼/彼等波長下之輻射的源。存在用於提供不同波長之輻射的不同類型之源。取決於由源提供之波長，可使用不同類型之輻射產生方法。對於極紫外線(EUV)輻射(例如1nm至100nm)，及/或軟X射線(SXR)輻射(例如0.1nm至10nm)，源可使用高階諧波產生(HHG)以獲得在所要波長下的輻射。此等源之開發中面對的挑戰中之一者為如何高效地將出自產生設置之發射輻射耦合且將發射輻射與用以驅動製程之輻射分離。
圖6展示照明源310之實施例600的簡化示意圖，該照明源可為用於高階諧波產生之照明源。關於圖5所描述之度量衡工具中之照明源之特徵中的一或多者亦可在適當時存在於照明源600中。照明源600包含腔室601。照明源600經組態以接收具有由箭頭指示之傳播方向的泵浦輻射611。此處展示之泵浦輻射611為來自泵浦輻射源330之泵浦輻射340的實例，如圖5中所展示。泵浦輻射611可經由輻射輸入605引導至腔室601中，該輻射輸入可為可由熔融矽石或可相當材料製成之檢視區。泵浦輻射611可具有高斯或中空(例如環形)橫向橫截面剖面且可入射(視情況聚焦)於腔室601內之氣流615上，該氣流具有由第二箭頭指示之流動方向。氣流615包含其中氣體壓力高於某一值的小體積(例如，若干立方毫米)之特定氣體(例如惰性氣體，視情況氦氣、氬氣或氖氣、氮氣、氧氣或二氧化碳)。氣流615可為穩定流。亦可使用其他介質，諸如金屬電漿(例如鋁電漿)。
照明源600之氣體遞送系統經組態以提供氣流615。照明源600經組態以將泵浦輻射611提供於氣流615中以驅動發射輻射613之產生。其中產生發射輻射613之至少一大部分的區被稱為相互作用區。相互 作用區可自幾十微米(用於緊密聚焦泵浦輻射)變化至若干mm或cm(用於適度聚焦泵浦輻射)或甚至高達幾公尺(用於極其鬆散聚焦泵浦輻射)。視情況，氣流615係藉由氣體遞送系統提供至抽空或幾乎抽空之空間中。氣體遞送系統包含氣體噴嘴609，如圖6中所展示，該氣體噴嘴包含在氣體噴嘴609之出口平面中之開口617。氣流615係自開口617提供。在幾乎所有先前技術中，氣體噴嘴具有切割管幾何結構形狀，其為均一的圓柱體內部幾何結構形狀，且出口平面中之開口的形狀為圓形。細長開口亦已如專利申請案CN101515105B中所描述而使用。
氣體噴嘴609之尺寸可想像地亦可用於範圍介於微米大小噴嘴至公尺大小噴嘴的按比例增加或按比例縮小版本中。此廣泛範圍之尺寸標定來自如下事實：應按比例調整設置使得氣流處之泵浦輻射之強度最終處於可對發射輻射有益之特定範圍內，此需要針對可為脈衝雷射之不同泵浦輻射能量之不同尺寸標定，且脈衝能量可在數十微焦耳至焦耳之間變化。
歸因於泵浦輻射611與氣流615之氣體原子的相互作用，氣流615將使泵浦輻射611之部分轉換成發射輻射613，該發射輻射可為圖5中所展示之發射輻射342的實例。發射輻射613之中心軸線可與入射泵浦輻射611之中心軸線共線。發射輻射613可具有在X射線或EUV範圍內之波長，其中波長係在0.01nm至100nm、視情況0.1nm至100nm、視情況1nm至100nm、視情況1nm至50nm或視情況10nm至20nm的範圍內。
在操作中，發射輻射613光束可傳遞通過輻射輸出607，且可隨後藉由照明系統603操控及引導至用於度量衡量測之待檢測晶圓，照明系統603可為圖5中之照明系統312的實例。發射輻射613可經導引(視情 況聚焦)至晶圓上之目標。
因為空氣(及實際上任何氣體)很大程度上吸收SXR或EUV輻射，所以氣流615與待檢測之晶圓之間的體積可經抽空或幾乎抽空。由於發射輻射613之中心軸線可與入射泵浦輻射611之中心軸線共線，因此泵浦輻射611可需要被阻擋以防止其傳遞通過輻射輸出607及進入照明系統603。此可藉由將圖5中所展示之濾光器件344併入至輻射輸出607中而進行，該輻射輸出置放於所發射光束路徑中且對於驅動輻射不透明或幾乎不透明(例如對紅外線或可見光不透明或幾乎不透明)但對發射輻射光束至少部分透明。可使用鋯來製造濾光器。當泵浦輻射611具有中空(視情況環形)橫向橫截面剖面時，濾光器可為中空(視情況環形)塊體。
應注意，圖6中所展示之照明源600僅為實例，而實務上，具有其他組態之任何其他照明源皆可用作圖5中之照明源310。舉例而言，液體金屬噴射X射線源、逆康普頓散射源或具有毛細管而非圖6中所展示之氣體噴嘴的HHG源。在發射輻射342具有在硬質X射線區中之波長之狀況下，圖5中之度量衡裝置可適於透射幾何形狀。
本文中描述了用以獲得視情況在泵浦輻射之高階諧波頻率下之發射輻射的方法、裝置及總成。經由製程(視情況使用非線性效應以產生在所提供泵浦輻射之諧波頻率下之輻射的HHG)產生的輻射可作為輻射提供於度量衡工具MT中以用於基板之檢測及/或量測。基板可為經微影圖案化之基板。經由製程獲得的輻射亦可經提供於微影裝置LA及/或微影製造單元LC中。泵浦輻射可為脈衝式輻射，其可在短時間突發中提供高峰值強度。
泵浦輻射611可包含具有高於發射輻射之一或多個波長的 一或多個波長之輻射。泵浦輻射可包含紅外線輻射。泵浦輻射可包含具有在800nm至1500nm之範圍內之波長的輻射。泵浦輻射可包含具有在900nm至1300nm之範圍內之波長的輻射。泵浦輻射可包含具有在100nm至1300nm之範圍內之波長的輻射。泵浦輻射可為脈衝式輻射。脈衝式泵浦輻射可包含具有在飛秒範圍內之持續時間的脈衝。
在一些實施例中，發射輻射(視情況高階諧波輻射)可包含具有泵浦輻射波長之一或多個諧波。發射輻射可包含在極紫外線(EUV)、軟X射線(SXR)及/或電磁光譜之硬X射線部分中之波長。發射輻射613可包含在0.01nm至100nm之範圍內之波長。發射輻射613可包含在0.1nm至100nm之範圍內之波長。發射輻射613可包含具有在0.1nm至50nm之範圍內之波長。發射輻射613可包含在1nm至50nm之範圍內之波長。發射輻射613可包含在10nm至20nm之範圍內之波長。
諸如以上所描述之高階諧波輻射之輻射可經提供為度量衡工具MT中之源輻射。度量衡工具MT可使用源輻射以對由微影裝置曝光之基板執行量測。該等量測可用於判定基板上之結構之一或多個參數。相比於使用較長波長(例如可見光輻射、紅外線輻射)，使用在較短波長下(例如在如上文所描述之波長範圍內所包含的EUV及/或SXR及/或HXR波長下)可允許藉由度量衡工具解析結構之較小特徵。具有較短波長之輻射(諸如EUV及/或SXR及/或HXR輻射)亦可更深地穿透至諸如經圖案化基板之材料中，此意謂基板上之較深層之度量衡係可能的。此等較深層可能不可藉由具有較長波長之輻射存取。
在度量衡工具MT中，可自輻射源發射源輻射且將源輻射引導至基板上之目標結構(或其他結構)上。源輻射可包含EUV及/或SXR 及/或HXR輻射。目標結構可反射及/或繞射入於目標結構上之源輻射。度量衡工具MT可包含用於偵測繞射輻射之一或多個感測器。舉例而言，度量衡工具MT可包含用於偵測正(+1)及負(-1)第一繞射階或正(+3)及負(-3)第三繞射階之偵測器。度量衡工具MT亦可量測鏡面反射輻射(0階繞射輻射)。用於度量衡之其他感測器可存在於度量衡工具MT中，例如以量測其他繞射階(例如較高繞射階)。
通常，本文中所揭示之方法及裝置允許在量測基板中或上所製作之結構之參數時補償目標漂移及/或系統漂移。如上文所陳述，術語「目標漂移」涵蓋歸因於材料沈積及/或抗蝕劑改變(尤其是抗蝕劑收縮)所引起的參數之量測中之誤差。術語「系統漂移」涵蓋由系統之元件引起的誤差，諸如熱誤差。
關於運用例如SXR量測之ADI疊對目標，最近發現在運用電磁輻射照明目標(或其他結構，例如產品結構)之後，來自目標之一階繞射輻射之強度係時間相依的，且特定言之照明時間相依的。亦即，繞射輻射之強度依據目標在照明下花費的時間之量而變化，如圖7中所展示，圖7呈現針對三個單獨的波長之輻射之作為Y軸之繞射輻射強度相對於作為X軸之照明時間的標繪圖。此被認為源自以上提及的目標漂移貢獻，例如源自材料沈積，例如碳沈積，及/或抗蝕劑收縮。此時間相依強度將誤差引入至基於在不同定向(諸如180度旋轉)下之目標之量測而判定之校正中，此係因為在第二(例如，經旋轉目標定向)量測期間之繞射輻射強度不再與在第一(標稱)量測期間之繞射輻射強度相同。此可導致不正確的不對稱性值，亦即，不表示目標之疊對之不對稱性值。
此情形之實例展示於圖8中，該圖展示在目標處於第一標 稱定向(N)及第二旋轉定向(R)的情況下之反射率(Re)相對於時間(Ti)的標繪圖。在圖8及圖9中，出於說明起見，信號中之比例常數被視為一個單位。來自針對N及R定向之目標之反射率的強度隨著時間推移變化，如由圖8中被標註為N及R之曲線所指示。運用在第一定向中之電磁輻射照明目標，且隨時間推移感測並積分來自目標之反射率，從而產生曲線下面積A1。接著運用在第二定向中之電磁輻射來照明目標，且隨時間推移感測並積分來自目標之反射率，從而產生曲線下面積A2。N信號自R信號偏移，且因此，積分A1及A2將導致關於目標不對稱性且隨後關於待量測之參數(例如疊對及CD)之不正確的結論。
在例示性配置中，在基板中或基板上製作之結構之至少一部分係由在第一定向(例如，標稱定向)中及在第二定向(例如，旋轉定向)中之電磁輻射照明。在標稱及旋轉定向中量測來自結構之反射率，其中對於目標定向中之至少一者，執行多個照明及反射率之量測。可接著組合在第一及/或第二定向中之反射率之量測以獲得經校正不對稱性。在一些例示性方法及裝置中，組合反射率之量測，其方式為使得已執行多個量測所在之第一及/或第二定向處的量測提供在總量測時間之時間間隔期間在其目標定向處之反射率強度之估計值。
歸因於目標漂移之誤差在判定之不對稱性中減小，如上文關於先前技術(標稱-旋轉)所闡述。
在圖9中所展示之一個實例中，執行包含標稱-旋轉-標稱(N-R-N)量測的量測方案。亦即，第一定向為標稱定向，且在第一定向中在複數個時間照明結構之至少一部分，視情況如圖9中所展示之兩個時間。在該複數個時間下量測信號，且可自該等量測估計反射率。參數之量 測係基於在複數時間下之反射率而判定。在其他配置中，該等信號可用以判定不對稱性且可基於該不對稱性判定參數。反射率之強度可被定義為曲線下面積除以曝光時間(A5、A6及A7)。在兩個標稱強度量測時之反射率的平均值被視為在旋轉定向處之量測時之反射率的估計值。亦即，藉由圖9中之N線及R線之曲線所展示的漂移被認為主要線性的。藉由獲取兩個標稱反射率量測之平均值而減少了目標漂移對不對稱性之影響。
圖9中所展示之實例提供在反射率之主要線性照明時間相依性之狀況下的完全校正。其他照明及量測方案，諸如在標稱-標稱-旋轉-標稱-標稱或下文提及之其他者處的照明及量測反射率，允許超出主要線性關係(例如，在時間上為主要2階多項式)的校正。亦應注意，照明及量測方案可按任何次序在第一及第二定向下照明及量測反射率。該次序可經判定以最大化產出量。
在第一定向下之複數個反射率量測值與在第二定向下之反射率量測值相比在持續時間上可各自較短。舉例而言，在第一定向下之量測之總持續時間可與第二定向之量測之總持續時間相同。在圖9之實例中，第一標稱反射率量測(與A5相關)可花費第一時間段，經旋轉反射率量測(與A6相關)可花費第二時間段，該第二時間段可實質上為第一時間段的雙倍，且第二標稱反射率量測(與A7相關)可花費第三時間段，該第三時間段可與第一時間段實質上相同。以此方式，每定向之總量測時間之比率可與已知方法中之比率相同。對於信號之信雜比，使在第一及第二定向上耗費之總反射率量測時間大致相等可為有利的。
在目標(或其他結構)之第一(例如標稱)定向及第二(例如旋轉)定向處可存在多個量測。舉例而言，照明及量測方案可包含在標稱-旋 轉-標稱-旋轉-標稱(nom-rot-nom-rot-nom)定向處之照明及反射率量測。在運用具有在第一及第二定向下之複數個照明及反射率量測之方案的情況下，可獲得關於在標稱及旋轉定向兩者下之反射率之時間相依性之資訊，藉由該資訊可獲得標稱及旋轉定向強度之估計值。
在以上實例(nom-rot-nom-rot-nom)中，可例如獲得在第二標稱量測之前半部分期間在標稱及旋轉定向下之反射率的估計值。估計反射率之時間間隔因此未必等於初始量測之積分時間(此處有5個後續量測)。替代地，估計可針對在第一旋轉、第二標稱及第二旋轉量測期間每時間段之反射率。
若預期反射率並不隨著累積照明時間以線性方式變化，則例示性配置可包括對於根據包括主要多項式項(諸如主要二階多項式)之模型而變化的信號正確地起作用的照明及量測方案。圖10中展示實例，該圖展示隨著照明時間並非線性但包括主要多項式項的漂移誤差。在圖10之實例中，照明及量測方案包含在目標處於第一(例如，標稱)定向及第二(例如，旋轉)定向之情況下的照明及量測序列，作為NRNRNR(亦即，具有相等曝光時間之總計六次曝光(照明及量測)，在其之間無間隙的情況下進行量測)。在此類配置中，「N」及「R」經量測反射率之加權平均值可用以模型化隨著照明時間之漂移誤差。舉例而言，分別具有權重[0.813，0.625，1.563]之「N」經量測反射率的加權平均值，及分別具有權重[1.563，0.625，0.8125]之「R」經量測反射率的加權平均值。若在量測之間存在間隙(例如)以允許基板旋轉，則可調整權重。舉例而言，若間隙時間為照明時間之25%，則對於「N」曝光，權重可為[0.75，0.75，1.5]，且對於「R」曝光，權重可為反向階。
在本文中所揭示之一些實例中，選擇用於「N」及「R」曝光之加權因數，使得獲得針對遍及整個量測序列之平均「N」反射率及遍及整個量測序列之平均「R」反射率的估計值。為了進行此操作，假定時間相依性係由主要2階(二次)多項式描述，則此等實例可進行至少三次「N」曝光及至少三次「R」曝光。在其他實例中，量測序列具有僅一次「R」曝光及多次「N」曝光(或以其他方式)。「R」曝光(或在「R」曝光比「N」曝光多的狀況下為「N」)之持續時間可長於個別「N」曝光使得來自散粒雜訊之貢獻得以減輕。可選擇用於「N」曝光之加權因數使得獲得在「R」曝光期間之「N」反射率之估計值。舉例而言，假設量測序列隨著相對曝光時間1-2-1-1為N-R-N-N。若曝光在無間隙的情況下背對背，則「N」反射率之權重可被視為[0.333，1.167，-0.500]。若反射率隨著時間推移作為主要2階多項式變化，則反射率與權重之乘積的總和將等於在「R」曝光期間之平均「N」反射率。舉例而言，若N反射率為0.5、0.48及0.42，則在「R」曝光之時間窗期間之所估計N反射率為0.333*0.5+1.167*0.48-0.500*0.42=0.517。此途徑可一般用於其他序列，諸如NNRN、NNRNN，且具有不同曝光時間且在曝光之間具有不同間隙。其亦可應用於諸如具有兩次「R」曝光之NRNRN之序列；選擇加權因數使得吾人可採用來自兩次「R」曝光之平均「R」反射率且在「R」曝光期間估計平均「N」反射率。
除了以本文中所提及之方式校正漂移誤差以外，例示性方法及裝置亦可基於在相同定向下之複數個經量測反射率來判定漂移誤差率。在例示性配置中，可在度量衡工具之配方設置期間判定漂移誤差率，且接著應用漂移誤差率以校正在大容量工具操作期間執行之量測。此途徑 之優點在於：在大容量工具操作期間，僅需要每目標定向之單一量測，此增加了工具之產出量。
可存在多個標稱-旋轉定向，例如，在0度及180度平面內旋轉下之量測，及在90度及270度平面內旋轉下之量測。可將時間相依反射率改變(例如，隨著時間推移之強度之正弦改變)之模型應用於多個量測以提供估計值。替代地，數值積分技術(例如，(加權)平均值)可用以提供估計值。
在一些例示性方法及裝置中，可在第一(例如，標稱)定向中量測來自複數個結構(諸如，疊對目標)之反射率。可在第二旋轉定向中量測來自相同疊對目標(中之一些)之反射率。接著再次在標稱或旋轉定向中之至少一者中量測來自相同疊對目標(中之一些)之反射率。因此，量測來自多個目標中之至少一些之反射率至少三次，包括在標稱定向及旋轉定向兩者上執行之量測。接著組合經量測反射率以獲得經校正不對稱性。可以使得執行多個量測所處之目標定向處之量測在總量測時間之時間間隔期間提供強度之估計值的方式來組合該等經量測反射率。
在此類配置中，運用輻射照明複數個疊對目標且量測所得反射率。此可對第一定向中之複數個目標中之每一者依序進行(例如在每次量測中量測一個目標)。可接著使基板(及(因此)目標)相對於照明源旋轉。此處應注意，相對於照明源使目標至不同定向之旋轉可包含基板之實體旋轉、照明源之實體旋轉及/或由照明源發射之輻射之性質(例如，偏振)的改變。
除了目標漂移以外，亦可在照明及量測在第一及第二定向中之一或多者中之複數個目標時提取工具漂移，此係因為在不同定向中之 同一目標之量測之間存在較長時間間隔。在一些例示性配置中，照明及量測方案可允許區分目標漂移與工具漂移。與在每一目標量測之後使基板(晶圓)旋轉相比，在相同定向中依序量測多個疊對目標會減少基板旋轉之總數目，從而允許更大產出量且減小量測誤差(例如對準誤差)。
圖11展示用於判定在基板中或上製作之結構之參數之例示性方法的流程圖。該經判定參數被補償漂移誤差。該方法包含在結構處於第一定向中時運用電磁輻射多次照明1100該結構之至少部分。
結構之至少部分之照明可藉由諸如本文中所揭示之照明源的例示性照明源進行。另外，可使用具有一或多個波長或在波長範圍內之輻射來進行照明。舉例而言，輻射可包含具有在0.01nm至100nm之範圍內之波長的輻射。可使用其他更特定範圍，諸如本文中所揭示之彼等範圍。
該結構處於第一定向。此可與相對於照明源之定向相關。該定向可為實體定向，或可使用輻射之參數(諸如偏振)來產生定向。
結構經照明之複數個時間可為依序的。替代地，其他照明可在第一定向中出現在複數個照明中之一或多對之間。此將自本文中所揭示之照明及量測方案顯而易見，該等照明及量測方案包括包含複數個交替定向之方案。
該方法進一步包含感測1102來自結構之至少部分之複數個反射率。反射率為使用上文所論述之輻射來照明結構之結果。在複數個時間，亦即在結構之照明期間感測(量測)反射率。反射率指示在複數個時間下之參數，該參數可例如為疊對或CD。應注意，在例示性配置中，反射率可包含遍及時間段之強度積分。時間段可為期間照明結構之時間的部分 或全部。
基於複數個反射率，在不同於複數個時間之其他時間判定1104對參數之估計。該其他時間可在複數個時間中之兩者之間，諸如在包含結構之標稱、旋轉、標稱定向之照明及量測方案中。替代地，該其他時間可為該複數個時間之前的時間或之後的時間。在一些例示性配置中，可基於複數個所感測之反射率判定在其他時間對漂移誤差之估計。除了在其他時間判定參數以外或作為對在其他時間判定參數之替代方案，亦可進行此判定。經判定漂移誤差可為目標漂移誤差或目標漂移與系統漂移之組合。
在一些例示性配置中，判定1104在其他時間對參數之估計可包含當結構處於第二定向時在其他時間照明結構之至少部分，及感測所得反射率。可存在結構之至少部分之複數個照明，且可在複數個其他時間對所得反射率進行複數次感測。在一或多個其他時間對參數之估計可基於在一或多個其他時間對於在第二定向中之結構的所感測之反射率。
如上文所論述，使結構(例如，目標)在第一及第二定向中之間的差異可體現於單獨照明源之使用、照明源之旋轉或具有不同參數之輻射(諸如，p偏振輻射及s偏振輻射)之使用中，以上各者皆可達成結構相比於照明源之相對旋轉。然而，在典型配置中，可使基板在基板支撐件WT上旋轉。旋轉可圍繞正交於基板之平面的z軸。旋轉可為180度，但在一些配置中旋轉可為90度或適合於參數之量測的任何其他角度。
在例示性配置中，對參數之判定1104係基於在第一及第二定向中之結構之至少部分的總輻射劑量。總輻射劑量可與在第一及/或第二定向中之結構之照明時間成比例。針對一特定定向之總輻射劑量可包含 在複數個時間或在複數個其他時間在彼定向中之結構之照明時間的總和。上文論述此等配置之實例，其中在第一及第二定向上之總輻射劑量實質上相等。此可結合漂移誤差隨著照明時間主要線性地改變之假定而使用。其他實例包括使用反射率之加權和，如上文所論述。此可結合漂移誤差基於包括一或多個多項式項之關係而隨著照明時間改變的假定而使用。在判定加權平均值時所應用之權重可基於結構之至少部分之照明之間的時間。舉例而言，若在照明之間使基板旋轉，則可相應地判定權重，如以上實例中所論述。
在其中可假定漂移誤差與照明時間之關係主要為線性的例示性配置中，可基於主要線性關係而判定漂移誤差率。此可接著用於後續結構之照明及量測，該等後續結構可在同一基板上及/或在其他基板上。使用漂移誤差率允許估計參數而不必重複在第一定向中在複數個時間進行之複數個照明及量測。
在複數個時間之照明1100可包含照明基板上之複數個結構(例如目標)，其中該基板及因此該等結構處於第一定向中。
照明及量測方案之實例可為N1a、N1b、R1a、R1b、N2a、N2b，其中N表示第一(標稱)定向且R表示第二(旋轉)定向，數字1及2表示結構之第一及第二照明及後續量測，且a及b表示兩個不同結構。此可准許基於反射率而分別判定目標漂移之估計及/或系統漂移之估計。
在以上方案中，N1a及N2a之所感測反射率的平均值可例如提供在R1a時在標稱定向下之反射率的估計值。由於時間間隔N1a-R1a與時間間隔N2a-R1a實質上相同(假定針對每一者之照明及量測時間相同)，因此此平均值提供對目標漂移及工具漂移兩者之(部分)補償。在此 簡單狀況下，因此可能不必要區分工具漂移與目標漂移。
若上文所提及之時間間隔不同，則可使用加權平均值。舉例而言，在N1a-R1a之間的時間間隔為t 1a 且R1a-N2a之間的時間間隔為t 2a 的情況下，可將加權因數t 2a /(t 1a +t 2a )及t 1a /(t 1a +t 2a )分別應用至量測N1a及N2a。
在一些配置中，可僅量測第一結構「a」多次，例如三次，且可基於結構「a」之多次量測計算結構「b」之漂移誤差。此實例中之照明及量測方案可為N1a、N1b、R1a、N2a。由於現在時間間隔R1a-N1a長於N2a-R1a(假定針對每一者之照明及量測時間相同)，因此在旋轉定向下在反射率之量測時在標稱定向下的反射率之估計值可區分目標漂移與系統(或工具)漂移。此可如下進行：自N1b與N1a之間的強度之差，估計工具漂移速率(在假定恆定輻射劑量的情況下，目標漂移針對目標「a」及「b」係相同的；為簡單起見，假定雜訊可忽略)。接著自N2a-N1a減去系統漂移速率乘以此等量測之間的時間間隔以便獲得目標漂移速率。工具及目標漂移速率可接著用以計算在旋轉定向照明及量測時在標稱定向下之反射率，如上文所提及。應注意，此處假定，使用系統及目標漂移速率估計值所提取的結構「a」之校正可應用於結構「b」。
系統漂移及目標漂移速率可如上文在工具之配方設置(校準)期間所描述予以判定。在用於大容量製造之工具的操作期間，結構之單一照明及量測接著足夠，此增大產出量。在大容量工具操作期間週期性地重新評估如上文所描述之系統及目標漂移速率可為有益的。即使需要針對每一結構執行校正(因此需要每結構兩個量測(N及R))，根據以上方案提取之目標及漂移速率亦可用於允許此校正而無需對每一目標進行第3量 測。
上文所論述之其他特徵亦應用於此方案，例如，使用多個結構定向及照明及量測之多個重複以補償漂移中之高階效應。
本文中所揭示之方法及裝置可適用於疊對及/或CD，但通常亦適用於在存在目標漂移的情況下估計單一度量衡參數，該單一度量衡參數可自一結構或目標基於在不同條件下之彼目標之多個照明及量測來導出。因此，組合在不同條件下之多個照明及量測以獲得度量衡參數。度量衡參數仍可使用反射率且量測仍可在不同定向中(例如，0度平面內旋轉及90度平面內旋轉)，但在一些配置中，可組合該等量測以獲得組合式強度偵測器影像。進行此操作之原因可為：偵測器在一個方向上更伸長，使得對於2D繞射目標，在一個方向(例如，x方向)上捕捉相比於另一方向(例如，y方向)上更多的繞射階。旋轉90度允許在另一方向上捕捉更多階。在0度及90度之量測之狀況下，不減去信號以便得到不對稱性，但將該等信號作為一對饋入至分析演算法中。
在一些配置中，可在針對第一量測使用s偏振輻射及針對第二量測使用p偏振輻射之照明之後進行量測。將該兩個量測作為一對饋入至分析演算法中。
在其他配置中，可基於反射率判定度量衡參數，且可在使用包含用於第一量測之第一光譜中之波長的輻射進行之照明及使用包含用於第二量測之第二光譜中之波長的輻射進行之照明之後進行量測。
本文所揭示之方法及裝置以多種方式不同於CD-SEM情形。方法及裝置可在考慮中之目的及/或問題方面不同，此係因為本文中所揭示之方法及裝置可旨在使能夠在存在樣本漂移的情況下校正疊對提 取。此校正通常使用同一目標之兩次量測，該兩次量測無法同時進行且因此可包括目標漂移。CD-SEM之目的為擷取未曝光狀態之疊對。本文所揭示之方法及裝置亦可在如何應用方法方面不同於CD-SEM。在CD-SEM中，可與依據時間及/或劑量而變化的抗蝕收縮之模型組合來執行收縮模型外推。本文中所揭示之方法及裝置並不涉及外推，而是可使用基於數值積分之技術來同時以演算方式獲得在標稱及旋轉樣本定向中之量測。
上文所提及之實施例之另一應用可為以下情形：可存在如下情形：其中輻射之正階及負階(例如SXR繞射圖案)不可一次被偵測到，此係由於其並不擬合於偵測器上，且因此需要至少兩次獲取，其中偵測器在此等獲取之間平移。為了考量此等多次視情況兩個獲取期間之目標漂移，可應用以上所提及之實施例。一個實例為在第二獲取之後，偵測器返回至第一獲取之偵測器位置且獲取第三影像。將第一位置處之第一影像及第三影像平均化可(部分)校正目標漂移。應注意，在此實施例中，偵測器改變定向，而在以上所提及之實施例中，樣品改變定向。改變偵測器位置之替代方案可為改變目標定向。另一替代方案可為稍微改變入射於樣本上之光束之指向。
照明源可提供於例如度量衡裝置MT中，視情況提供於微影裝置中之度量衡裝置、檢測裝置、微影裝置LA及/或微影製造單元LC中。
用於執行量測之發射輻射之屬性可影響所獲得量測之品質。舉例而言，輻射光束之橫向光束剖面(橫截面)的形狀及大小、輻射之強度、輻射之功率頻譜密度等可影響藉由輻射執行之量測。因此，具有提供具有引起高品質量測之屬性之輻射的源係有益的。
在後續編號條項(條項集合A)中揭示另外實施例：
1.一種判定在一基板中或上所製作之一結構之一參數且補償一漂移誤差之方法，該方法包含：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向；在該複數個時間感測該結構之該至少部分之複數個平均反射率，其中該等平均反射率指示在該複數個時間下之該參數；在一或多個其他時間運用電磁輻射照明該結構之該至少部分，該結構之該至少部分處於一第二定向；及在該一或多個其他時間感測該結構之該至少部分之一或多個其他平均反射率，其中該等其他平均反射率指示在該一或多個其他時間下之該參數；及基於該複數個平均反射率及該一或多個其他平均反射率來判定在該一或多個其他時間對該參數之一估計。
2.如條項1之方法，其進一步包含基於該複數個平均反射率估計該漂移誤差。
3.如任一前述條項之方法，其中在該第二定向中，該結構之該至少部分圍繞垂直於該基板之一平面的一z軸旋轉，該旋轉係相對於該電磁輻射之一源，且視情況其中該旋轉為180度及90度中之一者。
4.如任一前述條項之方法，其中該一或多個其他時間為複數個其他時間。
5.如任一前述條項之方法，其中判定對該參數之該估計係進一步基於與處於該第一定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的一總輻射 劑量，及與處於該第二定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的一總輻射劑量。
6.如條項5之方法，其中與處於該第一定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的該總輻射劑量實質上等於與處於該第二定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的該總輻射劑量。
7.如任一前述條項之方法，其中該複數個平均反射率及/或該等其他平均反射率包含遍及一照明時間之至少一部分的一輻射強度之一積分。
8.如任一前述條項之方法，其中對該參數之該估計之判定係進一步基於該結構之該至少部分之該漂移誤差與該照明時間之間的一主要線性關係。
9.如條項8之方法，其進一步包含判定該漂移誤差之一改變速率以用於判定在一或多個其他基板中或上所製作之一或多個結構的該參數之一估計。
10.如條項1至7中任一項之方法，其中對該參數之該估計之判定係進一步基於該結構之該至少部分之該漂移誤差與該照明時間之間的一關係，其包含一或多個主要多項式函數。
11.如條項1至7及10中任一項之方法，其中判定對該參數之該估計包含判定該複數個平均反射率之一加權平均值。
12.如條項11之方法，其中判定對該參數之該估計包含判定該複數個其他平均反射率之一加權平均值。
13.如條項11或12之方法，其中當判定該加權平均值時所應用之權重係基於該結構之該至少部分之照明之間的一時間而判定。
14.如任一前述條項之方法，其中在該複數個時間之照明包含： 在一第一時間照明一第一結構之至少部分；在一第二時間照明一第二結構之至少部分；及在一第三時間照明該第一結構之至少部分，其中該複數個平均反射率指示在該第一時間、該第二時間及該第三時間之該參數。
15.如任一前述條項之方法，其中判定該參數之一估計包含基於該複數個平均反射率判定目標漂移之一估計及/或系統漂移之一估計。
16.如條項15之方法，其中判定該系統漂移之一估計係基於對應於在該第一時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度及對應於在該第二時間該第二結構之照明的一繞射輻射強度。
17.如條項15或16之方法，其中判定該目標漂移之一估計係基於對應於在該第一時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度及對應於在該第三時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度。
18.如任一前述條項之方法，其中用於在該第一定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射為p偏振及s偏振電磁輻射中之一者。
19.如條項18之方法，其中用於在該第二定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射為p偏振及s偏振電磁輻射中之另一者。
20.如任一前述條項之方法，其中用於在該第一定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射包含一第一光譜中之電磁輻射，且其中用於在該第二定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射包含在一第二光譜中之電磁輻射。
21.如任一前述條項之方法，其中該結構包含一度量衡目標。
22.如任一前述條項之方法，其中該參數包含疊對及臨界尺寸中之一者。
23.如任一前述條項之方法，其中該電磁輻射包含具有在0.01nm至100nm之一範圍內之一波長的電磁輻射。
24.如任一前述條項之方法，其中該漂移誤差係由材料沈積或目標收縮引起。
25.一種電腦程式產品，其包含在經執行於至少一個處理器上時致使該至少一個處理器控制一裝置以進行如任一前述條項之方法的指令。
26.一種用於判定在一基板中或上製作之一結構之一參數且補償一漂移誤差之裝置，該裝置包含一電腦處理器，該電腦處理器經組態以控制該裝置以進行以下方法：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向；在該複數個時間感測該結構之該至少部分之複數個平均反射率，其中該等平均反射率指示在該複數個時間下之該參數；在一或多個其他時間運用電磁輻射照明該結構之該至少部分，該結構之該至少部分處於一第二定向；及在該一或多個其他時間感測該結構之該至少部分之一或多個其他平均反射率，其中該等其他平均反射率指示在該一或多個其他時間下之該參數；及基於該複數個平均反射率及該一或多個其他平均反射率來判定在該一或多個其他時間對該參數之一估計。
27.一種度量衡工具，其包含如條項26之裝置。
28.一種微影系統，其包含如條項26之裝置。
29.一種微影製造單元，其包含如條項26之裝置。
在後續編號條項(條項集合B)中揭示另外實施例：
1.一種判定在一基板中或上所製作之一結構之一參數且補償一漂移誤差之方法，該方法包含：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向；在該複數個時間感測該結構之該至少部分之複數個平均反射率，其中該等平均反射率指示在該複數個時間下之該參數；及基於該複數個平均反射率，判定在一或多個其他時間對該參數之一估計。
2.如條項1之方法，其進一步包含在該一或多個其他時間運用電磁輻射照明該結構之該至少部分，該結構之該至少部分處於一第二定向；及在該一或多個其他時間感測該結構之該至少部分之一或多個其他平均反射率，其中該等其他平均反射率指示在該一或多個其他時間下之該參數。
3.如條項2之方法，其進一步包含基於該一或多個其他平均反射率判定對該參數之該估計。
4.如任一前述條項之方法，其進一步包含基於該複數個平均反射率估計該漂移誤差。
5.如條項2至4中任一項之方法，其中在該第二定向中，該結構之該至少部分圍繞垂直於該基板之一平面的一z軸旋轉，該旋轉係相對於該電磁輻射之一源，且視情況其中該旋轉為180度及90度中之一者。
6.如條項2至5中任一項之方法，其中判定對該參數之該估計係進一步基於與處於該第一定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的一總輻射劑量，及與處於該第二定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的一總輻射劑量。
7.如條項2至6中任一項之方法，其中該複數個平均反射率及/或該等其他平均反射率包含遍及一照明時間之至少一部分的一輻射強度之一積分。
8.如任一前述條項之方法，其中判定對該參數之該估計包含判定該複數個平均反射率之一加權平均值。
9.如條項8之方法，當直接地或間接地附屬於條項2時，其中判定對該參數之該估計包含判定該複數個其他平均反射率之一加權平均值。
10.如條項8或9之方法，其中當判定該加權平均值時所應用之權重係基於該結構之該至少部分之照明之間的一時間而判定。
11.如任一前述條項之方法，其中判定該參數之一估計包含基於該複數個平均反射率判定目標漂移之一估計及/或系統漂移之一估計。
12.如任一前述條項之方法，其中在該複數個時間之照明包含：在一第一時間照明一第一結構之至少部分；在一第二時間照明一第二結構之至少部分；及在一第三時間照明該第一結構之至少部分，其中該複數個平均反射率指示在該第一時間、該第二時間及該第三時間之該參數。
13.如條項12之方法，其中判定該系統漂移之一估計係基於對應於在該第一時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度及對應於在該第二時間該第二結構之照明的一繞射輻射強度。
14.如條項12或13之方法，其中判定該目標漂移之一估計係基於對應於在該第一時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度及對應於在該第三時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度。
15.如任一前述條項之方法，其中用於該第一定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射包含在一第一光譜中之電磁輻射，且其中用於在該第二定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射包含在一第二光譜中之電磁輻射。
16.一種電腦程式產品，其包含在經執行於至少一個處理器上時致使該至少一個處理器控制一裝置以進行如任一前述條項之方法的指令。
17.一種用於判定在一基板中或上製作之一結構之一參數且補償一漂移誤差之裝置，該裝置包含一電腦處理器，該電腦處理器經組態以控制該裝置以進行以下方法：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向；在該複數個時間感測該結構之該至少部分之複數個平均反射率，其中該等平均反射率指示在該複數個時間下之該參數；基於該複數個平均反射率，判定在一或多個其他時間對該參數之一估計。
18.一種度量衡工具，其包含如條項17之裝置。
19.一種微影系統，其包含如條項17之裝置。
20.一種微影製造單元，其包含如條項17之裝置。
根據本文中所揭示之特定配置，提供一種判定在一基板中或上所製作之一結構之一參數之量測中的一漂移誤差之方法，該方法包 含：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向；在該複數個時間自該結構之該至少部分感測複數個反射率，其中該等反射率指示在該複數個時間之該參數；及基於該複數個反射率判定在一或多個其他時間對該參數之量測中的該漂移誤差之一估計。亦揭示一種對應裝置。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影裝置之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用。可能之其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。
儘管可在本文中特定地參考在微影裝置之內容背景中之實施例，但實施例可用於其他裝置中。實施例可形成遮罩檢測裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置之部分。此等裝置通常可被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或周圍(非真空)條件。
儘管可在本文中特定地參考在檢測或度量衡裝置之內容背景中之實施例，但實施例可用於其他裝置中。實施例可形成遮罩檢測裝置、微影裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化器件)之物件的任何裝置之部分。術語「度量衡裝置」(或「檢測裝置」)亦可指檢測裝置或檢測系統(或度量衡裝置或度量衡系統)。例如包含一實施例的檢測裝置可用以偵測基板之缺陷或基板上之結構之缺陷。在此實施例中，基板上之結構之所關注特性可能係關於結構中之缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上之非想要結構之存在。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對實施例 之使用，但應瞭解，本發明在內容背景允許之情況下不限於光學微影可用於其他應用(例如壓印微影)中。
雖然上文所描述之目標或目標結構(更一般而言，基板上之結構)為出於量測之目的而特定設計及形成的度量衡目標結構，但在其他實施例中，可對作為在基板上形成之器件之功能性部分的一或多個結構量測所關注屬性。許多器件具有規則的類光柵結構。如本文中所使用之術語結構、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。另外，度量衡目標之節距可接近於散射計之光學系統的解析度極限或可能更小，但可能比目標部分C中之藉由微影製程製得的典型非目標結構(視情況產品結構)之尺寸大得多。實務上，可使目標結構內之疊對光柵之線及/或空間包括在尺寸上相似於非目標結構之較小結構。
雖然上文已描述特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
儘管特定參考「度量衡裝置/工具/系統」或「檢測裝置/工具/系統」，但此等術語可指相同或相似類型之工具、裝置或系統。例如包含本發明之一實施例之檢測或度量衡裝置可用以判定基板上或晶圓上之結構之特性。例如包含本發明之一實施例之檢測裝置或度量衡裝置可用以偵測基板之缺陷或基板上或晶圓上之結構之缺陷。在此實施例中，基板上之結構之所關注特性可能係關於結構中之缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上或晶圓上之非想要結構之存在。
雖然特定地參考SXR及/或EUV電磁輻射，但將瞭解，本 發明在內容背景允許之情況下可藉由所有電磁輻射來實踐，該等電磁輻射包括無線電波、微波、紅外線、(可見)光、紫外線、X射線及γ射線。作為光學度量衡方法之一替代方案，亦已考慮使用X射線，視情況使用硬X射線，例如在0.01nm與10nm之間，或視情況在0.01nm與0.2nm之間，或視情況在0.1nm與0.2nm之間之波長範圍內的輻射，以用於度量衡量測。
A5:反射率之強度
A6:反射率之強度
A7:反射率之強度
N:第一標稱定向/曲線
R:第二旋轉定向/曲線
Re:反射率
Ti:時間

Claims (15)

  1. 一種判定在一基板中或上所製作之一結構之一參數之方法，該參數被補償一漂移誤差(drift error)，該方法包含：在複數個時間運用電磁輻射照明該結構之至少部分，該結構之該至少部分處於一第一定向(orientation)；在該複數個時間感測該結構之該至少部分之複數個平均反射率，其中該等平均反射率指示在該複數個時間下之該參數；及基於該複數個平均反射率，判定在一或多個其他時間對該參數之一估計。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含在該一或多個其他時間運用電磁輻射照明該結構之該至少部分，該結構之該至少部分處於一第二定向；及在該一或多個其他時間感測該結構之該至少部分之一或多個其他平均反射率，其中該等其他平均反射率指示在該一或多個其他時間下之該參數。
  3. 如請求項2之方法，其進一步包含基於該一或多個其他平均反射率判定對該參數之該估計。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其進一步包含基於該複數個平均反射率估計該漂移誤差。
  5. 如請求項2或3之方法，其中在該第二定向中，該結構之該至少部分圍繞垂直於該基板之一平面的一z軸旋轉，該旋轉係相對於該電磁輻射之一源。
  6. 如請求項2或3之方法，其中判定對該參數之該估計係進一步基於與處於該第一定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的一總輻射劑量，及與處於該第二定向之該結構之該至少部分之該照明相關聯的一總輻射劑量。
  7. 如請求項2或3之方法，其中該複數個平均反射率及/或該等其他平均反射率包含：遍及一照明時間之至少一部分的一輻射強度之一積分。
  8. 如請求項1至3中任一項之方法，其中判定對該參數之該估計包含：判定該複數個平均反射率之一加權平均值。
  9. 如請求項8之方法，當直接地或間接地附屬於請求項2時，其中判定對該參數之該估計包含：判定該複數個其他平均反射率之一加權平均值。
  10. 如請求項8之方法，其中當判定該加權平均值時所應用之權重係基於該結構之該至少部分之照明之間的一時間而判定。
  11. 如請求項1至3中任一項之方法，其中判定該參數之一估計包含：基 於該複數個平均反射率判定目標漂移之一估計及/或系統漂移之一估計。
  12. 如請求項1至3中任一項之方法，其中在該複數個時間之照明包含：在一第一時間照明一第一結構之至少部分；在一第二時間照明一第二結構之至少部分；及在一第三時間照明該第一結構之至少部分，其中該複數個平均反射率指示在該第一時間、該第二時間及該第三時間之該參數。
  13. 如請求項11之方法，其中判定該系統漂移之一估計係基於對應於在該第一時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度及對應於在該第二時間該第二結構之照明的一繞射輻射強度。
  14. 如請求項11之方法，其中判定該目標漂移之一估計係基於對應於在該第一時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度及對應於在該第三時間該第一結構之照明的一繞射輻射強度。
  15. 如請求項1至3中任一項之方法，其中用於該第一定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射包含在一第一光譜中之電磁輻射，且其中用於在該第二定向中之該結構之該至少部分之照明的該電磁輻射包含在一第二光譜中之電磁輻射。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12094691B2 (en) * 2020-09-30 2024-09-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Etch apparatus for compensating shifted overlayers
EP4517164A1 (de) * 2023-08-31 2025-03-05 ZKW Group GmbH Verfahren zur auflösungsoptimierten ansteuerung eines leuchtmoduls für eine kraftfahrzeugleuchte
CN119783329B (zh) * 2024-12-09 2025-06-24 北京优诺信创科技有限公司 动态场景下辐射源仿真方法、装置、存储介质、程序产品
CN120043486B (zh) * 2025-04-27 2025-07-01 常州市诚开包装材料有限公司 一种珍珠棉厚度测量装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200741199A (en) * 2005-12-14 2007-11-01 Nikon Corp Surface inspection apparatus and surface inspection method
JP2012172999A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Hitachi High-Technologies Corp パターン形状検査方法及びその装置

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3832198B2 (ja) * 2000-06-16 2006-10-11 日本電気株式会社 半導体ウェハの研磨終点検出方法ならびにその装置
JP3977324B2 (ja) 2002-11-12 2007-09-19 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置
US7285781B2 (en) 2004-07-07 2007-10-23 Intel Corporation Characterizing resist line shrinkage due to CD-SEM inspection
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
JP2006080437A (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Intel Corp マスク・ブランクス検査方法及びマスク・ブランク検査ツール
US7481579B2 (en) 2006-03-27 2009-01-27 Jordan Valley Applied Radiation Ltd. Overlay metrology using X-rays
US7791724B2 (en) 2006-06-13 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Characterization of transmission losses in an optical system
US7428044B2 (en) * 2006-11-16 2008-09-23 Tokyo Electron Limited Drift compensation for an optical metrology tool
US7701577B2 (en) 2007-02-21 2010-04-20 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
US7656518B2 (en) * 2007-03-30 2010-02-02 Asml Netherlands B.V. Method of measuring asymmetry in a scatterometer, a method of measuring an overlay error in a substrate and a metrology apparatus
IL194839A0 (en) 2007-10-25 2009-08-03 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
NL1036123A1 (nl) 2007-11-13 2009-05-14 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
JP2009187967A (ja) 2008-02-01 2009-08-20 Panasonic Corp フォーカス測定方法および半導体装置の製造方法
NL1036684A1 (nl) 2008-03-20 2009-09-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
CN101276150B (zh) * 2008-03-21 2010-06-02 上海微电子装备有限公司 一种步进重复曝光装置
NL1036685A1 (nl) 2008-03-24 2009-09-25 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
NL1036734A1 (nl) 2008-04-09 2009-10-12 Asml Netherlands Bv A method of assessing a model, an inspection apparatus and a lithographic apparatus.
NL1036857A1 (nl) 2008-04-21 2009-10-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
SG195527A1 (en) 2008-06-26 2013-12-30 Asml Netherlands Bv Overlay measurement apparatus, lithographic apparatus, and device manufacturing method using such overlay measurement apparatus
WO2010040696A1 (en) 2008-10-06 2010-04-15 Asml Netherlands B.V. Lithographic focus and dose measurement using a 2-d target
CN101515105B (zh) 2009-03-26 2010-07-21 上海交通大学 基于超声波调制的准相位匹配高次谐波装置
JP5545782B2 (ja) 2009-07-31 2014-07-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置の焦点測定方法、散乱計、リソグラフィシステム、およびリソグラフィセル
NL2006229A (en) 2010-03-18 2011-09-20 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, and associated computer readable product.
NL2007176A (en) 2010-08-18 2012-02-21 Asml Netherlands Bv Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method.
US8867041B2 (en) * 2011-01-18 2014-10-21 Jordan Valley Semiconductor Ltd Optical vacuum ultra-violet wavelength nanoimprint metrology
NL2009004A (en) 2011-07-20 2013-01-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, and lithographic apparatus.
US10801975B2 (en) 2012-05-08 2020-10-13 Kla-Tencor Corporation Metrology tool with combined X-ray and optical scatterometers
NL2010717A (en) 2012-05-21 2013-11-25 Asml Netherlands Bv Determining a structural parameter and correcting an asymmetry property.
US10013518B2 (en) 2012-07-10 2018-07-03 Kla-Tencor Corporation Model building and analysis engine for combined X-ray and optical metrology
US9316492B2 (en) 2014-08-08 2016-04-19 International Business Machines Corporation Reducing the impact of charged particle beams in critical dimension analysis
CN107924132B (zh) * 2014-08-28 2021-02-12 Asml荷兰有限公司 检查设备、检查方法和制造方法
CN110553602B (zh) 2014-11-26 2021-10-26 Asml荷兰有限公司 度量方法、计算机产品和系统
NL2016472A (en) 2015-03-25 2016-09-30 Asml Netherlands Bv Metrology Methods, Metrology Apparatus and Device Manufacturing Method.
EP3311224B1 (en) 2015-06-17 2022-11-16 ASML Netherlands B.V. Recipe selection based on inter-recipe consistency
TWI656409B (zh) * 2015-09-09 2019-04-11 美商克萊譚克公司 基於輔助電磁場之引入之一階散射測量疊加之新方法
KR102190305B1 (ko) 2015-12-23 2020-12-14 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 메트롤로지 방법, 메트롤로지 장치 및 디바이스 제조 방법
KR102429847B1 (ko) 2016-04-29 2022-08-04 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 구조체의 특성을 결정하는 방법 및 장치, 디바이스 제조 방법
US11035804B2 (en) 2017-06-28 2021-06-15 Kla Corporation System and method for x-ray imaging and classification of volume defects
US10959318B2 (en) 2018-01-10 2021-03-23 Kla-Tencor Corporation X-ray metrology system with broadband laser produced plasma illuminator
KR20240008742A (ko) 2022-07-12 2024-01-19 현대모비스 주식회사 차량용 라이팅 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200741199A (en) * 2005-12-14 2007-11-01 Nikon Corp Surface inspection apparatus and surface inspection method
JP2012172999A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Hitachi High-Technologies Corp パターン形状検査方法及びその装置

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Publication number Publication date
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