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TWI790651B - 改良所關注參數之量測的方法、處理配置、微影設備及度量衡設備 - Google Patents

改良所關注參數之量測的方法、處理配置、微影設備及度量衡設備 Download PDF

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TWI790651B
TWI790651B TW110122049A TW110122049A TWI790651B TW I790651 B TWI790651 B TW I790651B TW 110122049 A TW110122049 A TW 110122049A TW 110122049 A TW110122049 A TW 110122049A TW I790651 B TWI790651 B TW I790651B
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賽門 吉司伯 喬瑟佛思 麥提森
派翠西斯 阿若瑟斯 約克伯 提那曼斯
包伊夫 亞歷 傑福瑞 丹
卡司徒夫 巴塔哈爾亞
薩米 烏爾 拉赫曼
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Abstract

本發明揭示一種改良一所關注參數之一量測的方法。該方法包含獲得包含該所關注參數之複數個量測值的度量衡資料及與該一或多個目標之不對稱性相關之不對稱性度量資料，該度量衡資料與一基板上之一或多個目標相關，每一量測值與該一或多個目標中之一目標與用於量測彼目標的一量測條件的一不同量測組合相關。基於針對該等量測組合存在該所關注參數之一共同真值的一假定而判定將該所關注參數之一真值與該不對稱性度量資料相關的用於該等量測組合中之每一者的一各別關係。此等關係用於改良該所關注參數之一量測。

Description

改良所關注參數之量測的方法、處理配置、微影設備及度量衡設備
本發明係關於用於可用於(例如)藉由微影技術進行裝置製造之度量衡方法及設備，且係關於使用微影技術來製造裝置之方法。
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，圖案化裝置(其替代地稱作光罩或倍縮光罩)可用於產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。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相鄰目標部分之網路。在微影程序中，需要頻繁地對所產生結構進行量測(例如)以用於程序控制及驗證。用於進行此類量測之各種工具係已知的，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(裝置中兩個層之對準準確度之量測)之特殊化工具。可就兩個層之間的偏差程度而言描述疊對，例如，參考1nm之經量測疊對可描述兩個層偏差1nm之情形。
近來，已開發供微影領域中使用之各種形式之散射計。此 等裝置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之「光譜」。可藉由各種技術來執行所關注屬性之判定：例如，藉由諸如嚴密耦合波分析或有限元素方法之反覆途徑而進行的目標之重建構；庫搜尋；及主成份分析。
由習知散射計使用之目標相對較大(例如，40μm×40μm)光柵，且量測光束產生小於光柵之光點(亦即，光柵填充不足)。此情形簡化目標之數學重建構，此係因為可將目標視為無限的。然而，為了將目標之大小縮減(例如)至10μm×10μm或更小，(例如)因此該等目標可定位於產品特徵當中而非切割道中，已提議使光柵小於量測光點(亦即，光柵填充過度)之度量衡。通常使用暗場散射量測來量測此等目標，其中阻擋零繞射階(對應於鏡面反射)，且僅處理高階。可在國際專利申請案WO 2009/078708及WO 2009/106279中找到暗場度量衡之實例，該等專利申請案之文獻的全文特此以引用之方式併入。專利公開案US20110027704A、US20110043791A及US20120242940A中已描述該技術之進一步開發。所有此等申請案之內容亦以引用之方式併入本文中。使用繞射階之暗場偵測的以繞射為基礎之疊對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圍繞。目標可包含可在一個影像中量測之多個光柵。
在已知度量衡技術中，藉由在某些條件下量測目標兩次，同時使目標旋轉或改變照明模式或成像模式以分離地獲得-1繞射階強度及+1繞射階強度，來獲得疊對量測結果。關於給定目標之強度不對稱性(此 等繞射階強度之比較)提供目標不對稱性(亦即，目標中之不對稱性)之量測。目標中之此不對稱性可用作疊對(兩個層之不當偏差)之指示符。
儘管已知的基於暗場影像之疊對量測係快速的且計算極簡單(一旦校準)，但其可依賴於層偏差(亦即，疊對誤差及/或故意偏置)係所量測強度不對稱性之唯一原因的假定。對所量測強度不對稱性之任何其他作用(諸如重疊光柵中之一者或兩者內的任何程序效應)亦促成1階(及其他高階)中之強度不對稱性。可歸因於程序效應且與疊對無關之此強度不對稱性作用明確擾動疊對量測，從而給出不準確疊對量測。類似問題歸因於所量測對準目標或標記中之不對稱性而在對準量測情況下發生。目標之最低或底部光柵中之不對稱性為程序效應之常見形式。其可起源於(例如)在最初形成底部光柵之後所執行的晶圓處理步驟，諸如，化學機械拋光(CMP)。
因此需要改良疊對及/或對準量測之準確性。
在第一態樣中提供一種改良一所關注參數之一量測的方法，其包含：獲得包含該所關注參數之複數個量測值的度量衡資料，該度量衡資料與一基板上之一或多個目標相關，每一量測值與該一或多個目標中之一目標與用於量測彼目標之一量測條件的一不同量測組合相關；獲得與該一或多個目標之不對稱性相關之不對稱性度量資料；基於針對該等量測組合存在該所關注參數之一共同真值的一假定而判定將該所關注參數之一真值與該不對稱性度量資料相關的用於該等量測組合中之每一者的各別關係；及使用該等關係中之一或多者以改良該所關注參數之一量測。
在另一態樣中，提供包含處理器可讀指令之一電腦程式及 包含此電腦程式之一電腦程式載體，該等處理器可讀指令在執行於合適之處理器控制之設備上時，使得該處理器控制之設備執行該第一態樣之方法。處理器控制之設備可包含度量衡設備或微影設備或其對應的處理器。
下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之其他特徵及優勢，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來呈現此等實施例。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。
0:實線
-1:雙點鏈線
+1:點鏈線
11:源
12:透鏡
13:孔徑板
13N:孔徑板
13S:孔徑板
14:透鏡
15:光束分裂器
16:物鏡
17:第二光束分裂器
18:光學系統
19:感測器
20:光學系統
21:孔徑光闌
22:光學系統
23:感測器
31:量測光點
32:光柵
33:光柵
34:光柵
35:光柵
41:圓形區域
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
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
CH:冷卻板
CO:集光器
DE:顯影器
DTO:至原點之距離
I:量測輻射射線
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
LA:微影設備
LACU:微影控制單元
LB:裝載盤
LC:微影製造單元
LEXP:實預期回歸
LOB:觀測到之線
LP:細點線
LS:位階感測器
M1:光罩對準標記
M2:光罩對準標記
MA:圖案化裝置
MT:支撐結構
N:北
O:原點/點線/軸線
OV:疊對
OV':疊對
P1:基板對準標記
P2:基板對準標記
PM:第一定位器
PS:投影光學系統
PU:處理器
PW:第二定位器
RO:機器人
ROI:所關注區
S:南
SC:旋塗器
SCS:監督控制系統
SO:輻射源
S1:步驟
S2:步驟
S3:步驟
S4:步驟
S5:步驟
S6:步驟
T:目標
TCU:塗佈顯影系統控制單元
T1:回歸
T2:回歸
T3:回歸
T4:回歸
W:基板
WTa:基板台
WTb:基板台
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之微影製造單元或叢集；圖3(a)至圖3(d)包含：3(a)根據比較實例用於使用第一對照射孔徑來量測目標之暗場散射計之示意圖，3(b)用於給定照射方向之目標光柵之繞射光譜之細節，3(c)在使用散射計以用於基於繞射之疊對量測時提供另一照射模式之第二對照射孔徑，及3(d)組合第一對孔徑與第二對孔徑之第三對照射孔徑；圖4描繪基板上之多重光柵目標之已知形式及量測光點之輪廓；圖5描繪圖3之散射計中獲得的圖4之目標之影像；圖6為展示使用圖3之散射計且可適於形成本發明之實施例之疊對量測方法之步驟的流程圖；圖7為描述根據來自具有兩個偏置之目標的多個波長量測資料判定疊對及不對稱性度量之原理的不對稱性空間中之標繪圖； 圖8為描述可導致疊對估計中之誤差的運用此類量測之問題的不對稱性空間中之標繪圖；且圖9為說明此問題可如何導致對於不同目標的疊對估計中之不同誤差的不對稱性空間中之標繪圖。
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：照明光學系統(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)；圖案化裝置支撐件或支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化裝置(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裝置之第一定位器PM；基板台(例如，晶圓台)WTa及基板台WTb，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之第二定位器PW；及投影光學系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化裝置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。
照明光學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。
圖案化裝置支撐件以取決於圖案化裝置之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如，圖案化裝置是否被固持於真空環境中)之方式來固持圖案化裝置。圖案化裝置支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化裝置。圖案化裝置支撐件可為(例如)框架或台，其可視 需要而經固定或可移動。圖案化裝置支撐件可確保圖案化裝置(例如)相對於投影系統處於所要位置。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術語「圖案化裝置」同義。
本文所使用之術語「圖案化裝置」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裝置。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。一般而言，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所創製之裝置(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化裝置可為透射的或反射的。圖案化裝置之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減式相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中每一者可個別地傾斜，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜之鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
如此處所描繪，設備屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，該設備可屬於反射類型(例如，使用上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影設備亦可屬於以下類型：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。如本文中所使用之術語「液體浸潤」不意謂諸如基板之結構必 須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參考圖1，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，源與微影設備可為分離實體。在此等情況下，不認為源形成微影設備之部件，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。在其他情況下，例如，當源為水銀燈時，源可為微影設備之整體部件。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可包括用於調整輻射光束之角強度分佈的調整器AD。一般而言，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈之至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如積光器IN及集光器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入射於圖案化裝置(例如，光罩)MA(其經固持於圖案化裝置支撐件(例如光罩台MT)上)，且由圖案化裝置圖案化。在已橫穿圖案化裝置(例如，光罩)MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影光學系統PS，投影光學系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上，籍此將圖案之影像投影於目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干涉量測裝置、線性編碼器、2D編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WTa，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，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裝置(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 準圖案化裝置(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)。類似地，在圖案化裝置(例如，光罩)MA上提供一個以上晶粒的情況下，光罩對準標記可位於晶粒之間。小對準標記亦可包括於裝置特徵當中之晶粒內，在此情況下，需要使標記儘可能地小且無需與鄰近特徵不同的任何成像或處理條件。下文進一步描述偵測對準標記之對準系統。
在此實例中之微影設備LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa、WTb及兩個台(曝光台及量測台)，在兩個台之間可互換該等基板台。在曝光台處曝光一個基板台上之一基板的同時，可在量測台處將另一基板裝載至另一基板台上且進行各種預備步驟。該等預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面控制，及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記之位置。此情形實現設備之產出率之相當巨大增加。
所描繪設備可在多種模式下使用，包括(例如)步進模式或掃描模式。微影設備之建構及操作為熟習此項技術者所熟知，且無需進一步描述以用於理解本發明。
如圖2中所展示，微影設備LA形成微影系統之部分，其被稱作微影製造單元(lithographic cell/lithocell)LC或叢集。微影製造單元LC亦可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，且隨後將基板 遞送至微影設備之裝載盤LB。常常統稱為塗佈顯影系統之此等裝置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。
圖3(a)中展示適合用於本發明之實施例的度量衡設備。在圖3(b)中更詳細地說明目標T及用以照射目標之量測輻射之繞射射線。所說明之度量衡設備屬於被稱為暗場度量衡設備之類型。度量衡設備可為單機裝置，或併入於(例如)量測台處之微影設備LA中抑或微影製造單元LC中。貫穿設備具有若干分支之光軸係由點線O表示。在此設備中，由源11(例如氙氣燈)發射之光係由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統經由光束分裂器15而導向至基板W上。此等透鏡係以4F配置之雙重序列而配置。可使用不同透鏡配置，其限制條件為：該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上，且同時地允許存接取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此，可藉由在呈現基板平面之空間光譜之平面(此處被稱作(共軛)光瞳平面)中界定空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。詳言之，可藉由在為物鏡光瞳平面之背向投影影像之平面中在透鏡12與14之間插入適合形式之孔徑板13來進行此選擇。在所說明實例中，孔徑板13具有不同形式，標記為13N及13S，從而允許選擇不同照射模式。本實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式中，孔徑板13N提供自僅出於描述起見被指定為「北」之方向之離軸。在第二照明模式中，孔徑板13S用以提供類似照明，但提供來自相反方向(標註為「南」)之照明。其他照明模式藉由使用不同孔徑(諸如使得能夠結合分離所得影像之光楔實現自兩個 相反方向之同時照明及偵測的孔徑)而係可能的。光瞳平面之其餘部分理想地暗，此係因為在所要照明模式外部之任何不必要光將干涉所要量測信號。
如圖3(b)中所展示，在基板W垂直於物鏡16之光軸O之情況下置放目標T。基板W可藉由支撐件(未圖示)支撐。與軸線O成一角度而照射於目標T上之量測輻射射線I產生一零階射線(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的情況下，此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡目標T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。因為板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之光所必要)，所以入射射線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，各階+1及-1將跨越角度範圍進一步散佈，而非如所展示之單個理想射線。應注意，目標之光柵間距及照明角度可經設計或經調整成使得進入物鏡之一階射線與中心光軸緊密地對準。圖3(a)及圖3(b)所說明之射線被展示為稍微離軸，以純粹地使其能夠在圖中被更容易地區分。
由基板W上之目標T繞射之至少0階及+1階由物鏡16收集，且經返回導向穿過光束分裂器15。返回至圖3(a)，藉由指明標記為北(N)及南(S)之完全相對孔徑而說明第一照射模式及第二照射模式兩者。當量測輻射之入射射線I來自光軸之北側時，亦即，當使用孔徑板13N來應用第一照明模式時，經標註為+1(N)之+1繞射射線進入物鏡16。相比之下，當使用孔徑板13S應用第二照明模式時，-1繞射射線(經標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。
第二光束分裂器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第 一量測分支中，光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束形成第一感測器19(例如CCD或CMOS感測器)上之目標之繞射光譜(光瞳平面影像)。每一繞射階射中感測器上之一不同點，使得影像處理可比較及對比若干階。由感測器19俘獲之光瞳平面影像可用於聚焦度量衡設備及/或正規化一階光束之強度量測。光瞳平面影像亦可用於諸如重新建構之許多量測目的。
在第二量測分支中，光學系統20、22在感測器23(例如CCD或CMOS感測器)上形成目標T之影像。在第二量測分支中，在與光瞳平面共軛之平面中提供第二孔徑光闌21。孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上之目標之影像係僅由-1或+1一階光束形成。由感測器19及23俘獲之影像經輸出至處理影像之處理器PU，該處理器PU之功能將取決於正被執行之量測之特定類型。應注意，在廣泛意義上使用術語「影像」。由此，若僅存在-1階及+1階中之一者，則將不形成光柵線之影像。
圖3中所展示之孔徑板13及場光闌21之特定形式純粹為實例。在本發明之另一實施例中，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。在又其他實施例中，代替一階光束或除一階光束以外，二階光束、三階光束及高階光束(圖3中未展示)亦可用於量測。
為了使量測輻射可適應於此等不同類型之量測，孔徑板13可包含圍繞圓盤而形成之數個孔徑圖案，該圓盤旋轉以使所要圖案處於適當位置。應注意，孔徑板13N或13S可僅用於量測在一個方向(取決於設定而為X或Y)上定向之光柵。為了量測正交光柵，可實施達90°及270°之目標 旋轉。圖3(c)及圖3(d)中展示不同孔徑板。上文所提及之先前已公開申請案中描述此等孔徑板之使用以及設備之眾多其他變化及應用。
圖4描繪根據已知實務形成於基板上之(複合)目標。此實例中之目標包含四個光柵32至35，光柵32至35接近地定位在一起，使得其將皆在由度量衡設備之度量衡輻射照明光束形成之量測光點31內。因此，該四個光柵皆被同時地照明且同時地成像於感測器19及23上。在專用於疊對量測之實例中，光柵32至35自身為由在形成於基板W上之半導體裝置之不同層中圖案化之上覆子光柵形成的複合光柵。光柵32至35可具有經不同偏置之疊對偏移，以便促進經形成有複合光柵之不同部分之層之間的疊對之量測。下文中將參看圖7來解釋疊對偏置之涵義。光柵32至35亦可在其定向方面不同(如所展示)，以便使入射輻射在X方向及Y方向上繞射。在一個實例中，光柵32及34為分別具有為+d、-d之偏置的X方向光柵。光柵33及35為分別具有偏移+d及-d之Y方向光柵。可在由感測器23俘獲之影像中識別此等光柵之分離影像。此僅為目標之一個實例。目標可包含多於或少於4個光柵，或僅單一光柵。
圖5展示在使用來自圖3(d)之孔徑板13NW或13SE的情況下在圖3之設備中使用圖4之目標而可形成於感測器23上且由感測器23偵測的影像之實例。雖然光瞳平面影像感測器19不可解析不同個別光柵32至35，但影像感測器23可解析不同個別光柵32至35。暗矩形表示感測器上之影像場，在該影像場內，基板上之經照明光點31成像至對應圓形區域41中。在此場內，矩形區域42至45表示小目標光柵32至35之影像。若目標位於產品區域中，則在此影像場之周邊中亦可見產品特徵。影像處理器及控制器PU使用圖案識別來處理此等影像以識別光柵32至35之分離影像 42至45。以此方式，影像並非必須在感測器框架內之特定部位處極精確地對準，此極大地改良量測設備整體上之產出率。
一旦已識別光柵之分離影像，即可(例如)藉由對經識別區域內之選定像素強度值求平均值或求和而量測彼等個別影像之強度。可將影像之強度及/或其他屬性彼此進行比較。可組合此等結果以量測微影程序之不同參數。疊對效能為此參數之重要實例。
圖6說明如何使用(例如)申請案WO 2011/012624中所描述之方法來量測含有組件光柵32至35之兩個層之間的疊對(亦即，不當且非故意之疊對偏差)。如藉由比較其+1階與其-1階暗場影像中之強度(可比較其他對應高階之強度，例如+2及-2階)以獲得強度不對稱性之量測而揭露，此量測係經由目標不對稱性而進行。在步驟S1處，經由微影設備(諸如圖2之微影製造單元)來處理基板(例如半導體晶圓)一或多次，以產生包括光柵32至35之目標。在S2處，在使用圖3之度量衡設備的情況下，使用一階繞射光束中之僅一者(比如-1)來獲得光柵32至35之影像。在步驟S3處，不管是藉由改變照明模式或改變成像模式抑或藉由在度量衡設備之視場中旋轉基板W達180°，皆可使用另一一階繞射光束(+1)來獲得光柵之第二影像。因此，在第二影像中俘獲+1繞射輻射。注意，如上文所提及，此等第一影像及第二影像可同時自在兩個對置方向上之同時照明而獲得。
應注意，藉由使在每一影像中包括一階繞射輻射之僅一半，此處所提及之「影像」不為習知暗場顯微法影像。將不解析目標之個別目標線。每一目標將僅由某一強度位準之區域表示。在步驟S4中，在每一組件目標之影像內識別所關注區(ROI)，將自該ROI量測強度位準。
在已識別用於每一個別目標之ROI且已量測其強度的情況 下，可接著判定目標之不對稱性且因此判定疊對。在步驟S5中(例如，藉由處理器PU)比較針對每一目標32至35之+1階及-1階所獲得之強度值以識別其強度不對稱性(例如，其強度之任何差)來進行此判定。術語「差」並不意欲係僅指減法。可以比率形式計算差。在步驟S6中，連同數個目標之任何已知強加之疊對偏置之知識使用針對彼等目標之經量測的強度不對稱性，以計算在目標T附近之微影程序之一或多個效能參數。在本文中所描述之應用中，將包括使用兩個或多於兩個不同的量測條件或「配方」進行的量測。極大關注之效能參數為疊對。如稍後將描述，新穎方法亦允許演算微影程序之效能之其他參數。此等參數可經回饋以改良微影程序，及/或用以改良圖6自身之量測及演算程序。
在上文所提及之先前申請案中，揭示用於使用上文所提及之基本方法來改良疊對量測之品質的各種技術。此處將不進一步詳細地解釋此等技術。該等技術可結合本申請案中新近所揭示之技術而使用，現在將描述該等新近所揭示之技術。
眾所周知，諸如底部光柵不對稱性或目標中之其他不需要不對稱性的程序效應基於疊對取決於強度不對稱性之假定而影響疊對量測。目標之底部光柵中之結構不對稱性為程序效應之常見形式。其可起源於(例如)在最初形成第一結構之後執行的基板處理步驟，諸如化學機械拋光(CMP)。然而，應理解，此僅為程序效應之單一實例。作為此等程序效應之結果，目標之總體目標不對稱性將包含歸因於程序效應的疊對貢獻外加目標疊對(及任何故意偏置)。當藉由圖6之方法僅使用兩個經偏置光柵及單一照明條件(例如波長及/或偏振或其組合)來量測疊對時，程序效應無法與疊對區別開，且疊對量測因此變得不可靠。
對於具有零偏移及無程序效應強度不對稱性A的「理想」目標之疊對OV與強度不對稱性A之間的標繪圖具有與疊對的非線性週期性關係(例如正弦關係)。正弦變化之週期P對應於光柵之週期或間距P，其當然轉換成適當尺度。正弦形式在此實例中係純粹的，但在真實情況下可包括諧波。
如上文所提及，經偏置光柵(其具有已知經強加疊對偏置)可用以量測疊對，而非依賴於單一量測。此偏置具有在圖案化裝置(例如，倍縮光罩)中定義之已知值(藉由該值製造該圖案化裝置)，其充當對應於量測強度不對稱性之疊對的晶圓上校準。在步驟S1至S5中，獲得針對分別具有經強加偏置+d及-d之光柵的強度不對稱性量測A+d及A-d。在已知偏置的情況下，可計算OV。
在以引用的方式併入本文中的WO2015018625A1中描述用於解決前述程序效應問題之方法。以圖形方式表示(不過當然可以演算法執行該方法)，此方法基本上描述藉由在多於一個量測條件下量測複合目標及在不對稱性空間中之圖表上標繪此等量測而計算疊對。在此內容背景中，不對稱性空間包含對於每一量測條件，自正偏置(+d)目標之強度不對稱性量測(A+d量測)相對於自負偏置(-d)目標之強度不對稱性量測(A-d量測)的標繪圖。回歸經由不對稱性空間標繪圖上之每一點(但未必為原點)擬合，且自回歸斜率估計疊對(例如在線性擬合中)。WO2015018625A1中所描述之方法依賴於如下假定：A+d量測與A-d量測之間的關係係基本線性的。然而，本文中所描述之概念不限於使用線性模型之方法，且替代地可使用非線性擴展模型並進行比較。
對於完美目標，此標繪圖將穿過原點，且先前方法假定此 為該情況；例如，在此類方法中，單一波長量測經標繪為單一點及穿過此點及原點標繪的回歸，其中疊對係自此線之斜率判定。WO2015018625A1教示對於疊對之較佳估計可藉由回歸中不包括原點來達成，其中回歸自原點的偏移(在本文中稱為至原點之距離或DTO值)指示程序效應。此方法可基於以下假定：與兩個或多於兩個量測條件中之每一者相關的點將產生量測值，當在不對稱性空間中標繪時該等量測值實質上位於指示疊對的回歸上(亦即實質上全部位於具有表示疊對之斜率的相同線上)。DTO可用作額外度量或程序不對稱性度量，且對於每一資料集合可包含自標繪圖原點至線的最短距離，亦即與穿過圖表上之點至標繪圖原點的最佳擬合線成90°。DTO係目標之特徵或程序不對稱性的有用指示符且大致與實際疊對無關。
圖7說明如當前理解的概念。穿過原點O及黑色量測點之所標繪實線OV=0表示無程序效應或任何疊對或偏置的完美目標。點線OV>0為用於除在第一方向上具有疊對或偏置以外的完美目標之回歸且點虛線OV<0為用於除在第二方向上具有疊對或偏置以外的完美目標之回歸(量測點未展示用於此等)。穿過灰色量測點回歸之實線OV'=0表示不完美目標(例如具有程序不對稱性)，但無任何疊對或偏置；亦即，其為線OV=0之不完美版本。因為線OV=0及OV'=0之斜率相同，因此WO2015018625A1之方法經理解為能夠使得單獨地自其他不對稱性及程序效應判定來自不完美目標之疊對。DTO度量為此等其他不對稱性及程序效應之指示度量。
諸如WO2015018625A1中所描述之方法描述使用若干或更多量測條件或波長/偏振下之量測來判定穩健回歸且因此疊對。在線性回 歸情況下，應需要僅僅兩個量測；實際上，與一些量測條件相關的不對稱性空間中之點可自疊對線顯著偏離及/或A+d/A-d回歸可對於量測條件之特定集合或目標實質上為非線性。然而，當在裝置製造期間監視疊對時，量測10個、20個或多於20個量測之全部範圍將為過分緩慢的，每一量測與不同的量測條件相關，以便確保良好配合，且因此可靠的疊對值。因而，(例如兩個或三個量測條件之)小子集通常經選擇用於生產監視，其中量測條件之一子集可被稱作量測配方。然而，量測之品質對於目標之此等量測條件之不同子集而變化，且最佳子集在目標之間變化。因而，用於生產監視的量測條件之子集或量測配方的仔細選擇在每堆迭或每目標基礎上係重要的。此選擇可使用來自在校準階段對於特定目標/堆疊執行的量測之更全面集合的回歸作為參考。
用於最佳化目標之量測配方的本發明方法經執行用於每一目標而無需瞭解其他目標/配方。當前不存在組合來自不同目標/配方之資訊之概念。對於此等呈現方法，本發明者已觀測到單一目標可展現極好KPI(指示彼目標之最佳化配方)，但仍然量測錯誤疊對(或對準)值。因而，已觀測到共同晶圓區內之不同疊對量測(例如來自不同目標、相同目標之區及/或與不同照明屬性相關)(且因此其應量測相同疊對)實際上展示顯著量測間變化。此外，當使用最佳化量測配方量測時來自不同目標(或其區)之量測值亦展示顯著目標間變化。存在其中所呈現多波長最佳化方法不太準確的目標不對稱性模式。橫越對準之不同堆疊類型已觀測到類似性能，其中對於彼此實體接近(例如<10μm間隔)的目標發現所量測對準中之大於1nm目標間變化。
圖8說明對於此失效之可能的根本原因(疊對中)。提議相位 與振幅不對稱性的組合可係負責任的。細點線LP表示完美目標。上文所描述的方法係基於以下假定：無疊對目標不對稱性引起回歸之僅僅移位但斜率不改變；此由實預期回歸LEXP表示。已觀測到的係其他不對稱性模式(例如目標之「重心」的移位)導致相位不對稱性及回歸之旋轉(例如如由觀測到之線LOB表示)。此旋轉將導致疊對之不同不正確值(全部三個線與具有零疊對之目標相關)。
進一步觀測到此旋轉及移位可對於每一目標設計係不同的。此係在圖9中說明，圖9展示具有由點線OV表示之相同(零)真疊對的四個目標之四個回歸T1、T2、T3、T4。如可見，用於此等目標中之每一者的回歸具有不同斜率及DTO。
為解決此等問題，提議一種用於最佳化量測配方及/或判定對於來自一或多個目標的複數個量測值進行校正之方法，使得所關注量測參數(例如疊對或位置)的量測值之間的差經最小化。每一量測值可與目標與用於量測彼目標之量測條件之不同量測組合相關。組合可在目標、量測條件或二者方面改變以獲得每一量測。舉例而言，可存在每目標一個量測值。替代地，可存在每目標多於一個量測值；例如，使用每目標不同量測配方或量測條件以便獲得每目標之不對稱內容之不同取樣而獲得的量測值。該等量測可來源於僅僅一個目標(例如運用多於一個量測配方)，或多於一個目標(例如運用每目標一或多個量測配方)。不同量測值(例如每配方)亦可自相同目標之不同區獲得；例如，目標經再分成多個區段或區。
在此方法中，假定所有量測值應係相同的且任何變化歸因於其他不對稱性。因此假定所關注參數之真值對於所有量測值共用。因而，複數個量測應自目標(例如其中目標之數目數目多於一個)獲得，該等 目標全部定位在相同鄰區或共同晶圓區中。以此方式，所有量測值及所有目標可預期具有相同疊對。在多個目標實施例中，複數個目標中之每一目標可在一態樣中除預期疊對外彼此不同，使得其非疊對不對稱性可不同。
該方法亦適用於對準，其中疊對之任何提及可經取代用於定位。稍後將描述特定對準實施例。
本文所揭示之概念係基於以下觀測：對於給定量測配方或設置，目標之經量測疊對展示對於與目標相關之程序不對稱性度量或非疊對不對稱性度量的顯著線性相關。舉例而言，此程序不對稱性度量可為如在所關注參數疊對時已經描述的DTO。然而，可使用任何其他程序不對稱性度量，其對目標中之非疊對不對稱性(或對準設置中，任何目標不對稱性)之程度進行定量。因而，該方法包含找到將真疊對與程序不對稱性度量相關的關係(例如用於下文所描述之線性實例的比例常數，但描述更複雜關係之其他函數係可能的)。因為真疊對未知，因此該方法係基於執行一最佳化，該最佳化根據預期具有相同真疊對(例如在晶圓上之相同鄰區中)的量測來最小化經量測疊對值之間的配方間、目標間(當量測多個目標)及視需要偏振間差。在相同鄰區中可例如由不大於1.5mm或1mm間隔開(例如具有10μm與1.5mm之間的間隔距離)。
因而，在疊對實例中，提議所有目標滿足關係：OVreal=OVmeas n,P+Cn,P * DTOn,P (1)
其中OVreal為真疊對，OVmeas N,P為經量測疊對，C為常數且DTO為如已描述的至原點之距離(或其他非疊對不對稱性度量)。N及P指目標及偏振，使得除真疊對之外的所有參數為目標及量測條件相依的(例如其中不同量測條件可在波長、頻寬、偏振、入射角中之一或多者方面改變)。 OVreal對於經最佳化之量測條件(例如全部在彼此之特定區或距離內)假定為常數。然而，在晶圓上存在多個此類區以構建由方程式(1)界定之相關性。如已經提及，諸如此處所描述的線性關係僅為一個實例，且所提議方法可使用疊對與(非疊對)不對稱性度量之間的其他可預測關係。儘管存在在方程式(1)中提及的僅僅一個非疊對不對稱性度量，但應理解，方程式(1)可經擴展以包括多於一個非疊對不對稱性度量。
主要假定係真疊對OVreal之變化應為零(其條件是目標在一起充分接近)；然而存在來自晶圓之不同區的多個經量測疊對值。因此，提議一最佳化，該最佳化找到CN,P，使得OVreal之變化較小(經最小化)。此可藉由最小化某些部位上之所有個別OV值差(例如，若使用所有差，則對於兩個偏振之3個目標提供15個此類差)來實現。
可注意，可每目標及(例如兩個偏振狀態之)每偏振執行上文所描述的先前技術校準回歸(例如使用20波長)。在每量測條件以及每目標造成的不同資料集及最佳化問題情況下，類似處理可用於本文所揭示之方法。
現將描述關於最佳化及可如何解決其的更多細節。方程式1可經重新敍述成一般化形式， y n = x n + c n ． z n (2)
其中y為所關注參數之真值，x為所關注參數之量測值，c為待找到的常數且z為在疊對實例中可為DTO項之不對稱性偏移項；n
Figure 110122049-A0305-02-0022-23
{1,2,3,...,N}及N為量測條件(例如目標/偏振組合)之總數目。舉例而言，對於兩個偏振及三個不同標記或標記類型之實例，N可為6。
所有N個方程式可藉由串接列方向上之所有行向量而組合 成單一方程式，以得到：
Figure 110122049-A0305-02-0023-1
可將最佳化問題提出(使用Frobenius範數)為：
Figure 110122049-A0305-02-0023-2
其中
Figure 110122049-A0305-02-0023-3
矩陣用於計算所有疊對差(且視需要亦可含有/提供估計殘差之權重)。對於實例N=6，矩陣
Figure 110122049-A0305-02-0023-4
將具有六列及15行，一行對應於可能差中之每一者(有可能對於少於所有可能差進行計算，在此情況下將存在較少行)。
擴展此最佳化問題得到：
Figure 110122049-A0305-02-0023-5
成本函數關於未知 c 之梯度等於：
Figure 110122049-A0305-02-0023-6
Figure 110122049-A0305-02-0023-7
其使用以下識別碼：
Figure 110122049-A0305-02-0023-8
解決最佳化問題可藉由例如使用經判定梯度的最陡下降演算法來達成。
在一個實施例中，所提議校準可用以判定目標相依比例常數C(或其他關係函數)。此接著可經儲存且隨後用於自各別目標類型或量測設置(例如在生產設置中)校正所關注參數之量測。
在另一實施例中，前述方法可用於每一目標或目標類型之量測配方最佳化。此方法可執行最佳化並判定如所描述之比例常數/其他關係，但接著使用最佳化之結果以判定較佳量測配方(例如最小化所關注量測參數之目標間(且視需要偏振間)變化的量測配方)。在此方法中，有可能經判定關係實際上不用於校正生產設置中之量測(但此仍然可被進行)。用於目標之最佳化量測配方可經最佳化，使得量測值在任何情況下具有高準確度。
用於最佳化量測配方之方法可包含基於判定更多波長(例如大於10、大於20或大於30)中的每一目標或目標類型之較佳子集(例如少於六個，諸如三個或兩個)波長的方法。應瞭解雖然當在不對稱性空間中標繪時使用此等許多波長的單一目標之量測點將展示每目標之線性趨勢，但該等量測點將並不全部恰好放置在同一線上。此意謂經由不同量測子集(例如波長對)獲得每一回歸的不同斜率(且因此有效估計不同經量測疊對)。此根據圖9而清晰，其中目標T1之回歸經展示穿過與特定波長對相關的兩個量測點。顯而易見穿過不同波長對之回歸可得到顯著不同斜率及關於其不對稱性指示符(例如DTO)之不同線性相關CN,P。
因為不對稱性指示符(例如DTO)通常為量測條件(例如波長、頻寬、偏振、入射角)相依參數，每一量測條件(例如波長之子集或對)將具有不同各別CN,P。類似地，對準中之不對稱性量度亦為量測設置相依的且對於每一量測設置應學到唯一權重。因而，方程式1之前述最佳化可依據最佳化候選量測設置之所有組合(例如波長對/子集及目標或目標/偏振組合)的常數C而執行。候選量測設置可包含例如使用過的波長中的兩個或三個波長之一些或所有可能組合。方法接著可包含判定哪一波長對 /子集導致在目標/偏振內的最小疊對(或其他所關注參數)變化。一種用於評定此之方法可包含判定哪一波長子集的量測資料匹配預期模型(例如如藉由方程式(1)所描述)及/或哪一波長子集最佳地最小化所關注參數的量測值之間的差。此可包含判定哪一波長子集在疊對變化與不對稱性度量之間的關係最線性(對於本文中所描述的線性實例)，最接近地匹配該模型(若非線性)或最佳地最小化所關注參數的量測值之間的差。
儘管在本發明之範圍內，但顯而易見解決最佳化中之硬算(至少根據所呈現處理速度)，組合之數目可係笨重或不可行的。藉助於特定實例，若N=6(例如3個目標及2個偏振)且量測波長之數目為33，則用以計算目標/偏振對中之每一者的最佳波長對(亦即量測子集為2)的組合之總數目將為(33*32/2)^6。此具有1016組合之數量級。
因此，解決此問題之一種方法可包含藉由固定或約束N個目標/偏振對之子集以具有相同最佳波長對而限制組合之數目。此可例如基於其各別搖擺曲線之評估(例如基於其各別搖擺曲線之相似度)而進行。搖擺曲線可包含量測參數相對於波長之標繪圖。此搖擺曲線標繪圖之合適量測參數可包含例如強度、信號強度、堆疊敏感度或疊對敏感度。此類搖擺曲線係此項技術中已知的，且可例如用以在每目標個別基礎上最佳化目標之配方選擇。
藉由標繪用於每一目標/偏振對的一或多個搖擺曲線(例如用於各別不同該等量測參數之兩個或多於兩個曲線可經標繪及比較以用於穩固性)，該等搖擺曲線可經比較以找到組合，該等組合顯示類似回應特性，且對於該等組合可推斷或假定經最佳化配方將係相同的，或至少充分類似使得經最佳化用於一個此類目標/偏振對之配方將展示經視為類似的 目標/偏振對之良好效能。相似性比較可根據任何合適的相似度度量或甚至藉由觀測而評估。經分組在一起的組合之數目可經預定以獲得組合之最小縮減，可純粹地基於其相似度或混合方法。群組中之目標/偏振對的數目可受限制，或不受限制。藉助於特定實例，若六個目標/偏振對經分組成類似目標/偏振對之三個群組，則組合的數目變為：(33*32/2)^3，其具有108之數量級。然而，此仍為較大數目。組合之數目可藉由考慮較少波長而進一步縮減，但此並不理想。
更易於使用的進行最佳化的其他方法可係使用組合最佳化技術，諸如模擬降溫技術及/或本端搜尋。此等方法係此項技術中已知的且將不對其進行進一步揭示。
更多實際方法可基於已經使用過的配方設置及最佳化流程，被稱作整體度量衡鑑定(HMQ)。方法旨在基於後續疏鬆、隨後在複數個照明設置(波長及其他配方設置，例如偏振、孔徑)處對目標/部位密集取樣而找到最佳(單/多波長)配方。流程之細節可改變，但在一個實例中，HMQ可包含使用可用的完整波長光譜(或大量波長)對相對低數目個目標執行預選步驟。舉例而言，在此步驟處所量測之目標之數目可少於20，更特定言之，在3與15之間。波長的數目可為(例如)大於30。波長之較佳執行子集(包括例如，10與20之間，或約15個波長)經選擇用於最佳化步驟。最佳化步驟包含以所選擇的(例如，約15個)波長量測密集數目之目標。舉例而言，目標之數目可大於50、大於70、大於90或約100。最佳化包含評估，其中針對準確度及穩固性評估在不同照明條件下之量測。此評估步驟可使用實際疊對值的參考疊對值。因為通常不知曉實際疊對值，因此用於判定參考的先前方法包括在專利申請案WO 2015/018625中描述之方法。 此方法之結果為經最佳化量測配方。
提議本文揭示之校準用於判定多目標參考以用作參考疊對值。配方最佳化之主要目標係找到受目標不對稱性最小影響的目標配方組合。藉由使用多目標參考，目標變形之效應得以減輕，且因此最佳匹配雙波長配方亦將具有對目標變形最低的影響。
該方法可包含使用已經描述之技術判定設置晶圓上之此多目標參考；亦即，最佳化關係項以最小化視需要多個目標上之複數個量測條件的量測之差，及使用最佳化之結果以計算真疊對。此將判定每一目標之真疊對值。接著可執行HMQ流程或類似流程，其藉由運用每一波長子集執行量測來評估每一量測波長子集(在如前一段落中所描述的二級方法中或以其他方式)。提供最佳匹配實際疊對參考的目標之量測值的波長子集接著可經選擇為彼目標之經最佳化量測配方。此可經重複用於所有目標。在生產期間所選擇量測配方之效能可使用標準指示符(諸如DTO、堆疊敏感度等)監視。因此，額外優點為除疊對參考之判定以外，整個現有流程不變。
雖然上文所提及之描述已描述在疊對方面之概念，但應瞭解該等概念亦適用於對準。在此實施例中，相同基本假定係對於相同鄰區內的一或多個目標(對準標記)之所有量測值存在僅僅一個真對準位置ALreal。亦存在可替代DTO判定使用的用於對準之不對稱性量度Asymn,P。此類不對稱性量度可包含例如色彩間不對稱性度量、強度差度量(兩個互補繞射階之差)、使用另一設備(諸如如可用於疊對量測的散射計)執行的(底部光柵)不對稱性量測、來自外部演算法(例如Kramers Kronig型推理方案)之標記變形估計，或導出之被估計量(諸如繞射階強度差或比率關於 波長的導數)。在此實例中，方程式(1)變為：ALreal=ALmeas n,P+Cn,P * Asymn,P (8)
其中ALmeas n,P為經量測對準值。
在上文中，描述僅僅單一不對稱性可觀測量，但亦可部署每標記複數個不對稱性可觀測量(例如繞射階之間的強度差或比率及/或其關於波長之導數)，其中權重係根據不對稱性可觀測量類型唯一地學到。判定Cn,P的最佳化可在設置或校準晶圓上執行。用於估計權重之目標函數可併入藉由先前資訊激勵的各種正則化技術，例如實際方程式激勵之吉洪諾夫正則化。類似地，使用哪一波長組合及採用波長之數目的選擇亦可藉由先前知識及/或量測不確定度/雜訊/偏置來激勵。多個不對稱性量度及/或正則化的使用亦適用於所描述之疊對實施例(及其他所關注參數)。
經判定Cn,P(對於各別標記類型)可用於在生產期間校正所量測對準。使用多個目標最佳化的優點係晶圓變形項不存在且顯著不同Cn,P值可產生，其提供良好間隔靈敏度。另外，或替代地，最佳化可用以計算真對準參考，其可用於類似於所描述疊對實施例而評估對準量測配方(波長子集)。
雖然以上所描述之目標為出於量測之目的而特定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裝置之功能性部分的目標上量測屬性。許多裝置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」並不需要已特定針對正被執行之量測來提供結構。另外，度量衡目標之間距P接近於散射計之光學系統之解析度極限，但可比藉由微影程序在目標部分C中製造之典型產品特徵之尺寸大得多。實際上，可將目標內之疊對光柵之線及/或空間製造為包括在尺 寸上與產品特徵類似之較小結構。
與實現於基板及圖案化裝置上之目標之實體光柵結構相關聯地，實施例可包括含有機器可讀指令之一或多個序列之電腦程式，該等機器可讀指令描述量測基板上之目標及/或分析量測以獲得關於微影程序之資訊的方法。此電腦程式可(例如)在圖3之設備中之單元PU及/或圖2之控制單元LACU內執行。亦可提供其中儲存有此類電腦程式之資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)。在例如屬於圖3中所展示之類型的現存度量衡設備已經在生產中及/或在使用中的情況下，可藉由提供更新後的電腦程式產品來實施本發明，以使處理器執行本文中所揭示之方法。
雖然上文所揭示之實施例依據基於繞射之疊對量測(例如，使用圖3(a)中所展示之設備之第二量測分支進行的量測)進行描述，但原則上相同模型可用於基於光瞳之疊對量測(例如，使用圖3(a)中所展示之設備之第一量測分支進行的量測)。因此，應瞭解，本文中所描述之概念同樣適用於基於繞射之疊對量測及基於光瞳之疊對量測。
在以下編號條項中描述根據本發明之另外實施例：
1.一種改良一所關注參數之一量測的方法，其包含：獲得包含該所關注參數之複數個量測值的度量衡資料，該度量衡資料與一基板上之一或多個目標相關，每一量測值與該一或多個目標中之一目標與用於量測彼目標之一量測條件的一不同量測組合相關；獲得與該一或多個目標之不對稱性相關之不對稱性度量資料；基於針對該等量測組合存在該所關注參數之一共同真值的一假定而判定將該所關注參數之一真值與該不對稱性度量資料相關的用於該等量測 組合中之每一者的一各別關係；及使用該等關係中之一或多者以改良該所關注參數之一量測。
2.如條項1之方法，其中該等關係係線性的，且藉由一比例常數描述。
3.如條項1或2之方法，其中該一或多個目標包含全部彼此位於1.5mm內的一或多個目標之複數個目標及/或目標區段。
4.如任一前述條項之方法，其中該度量衡資料包含對於該一或多個目標中之每一者的該所關注參數之兩個或多於兩個量測值，每目標之每一量測值與一不同量測條件相關。
5.如條項4之方法，其中該不同量測條件與用於獲得該量測值的該量測輻射之一不同偏振條件相關。
6.如任一前述條項之方法，其包含執行判定用於每一量測組合之該關係的一最佳化以便最小化針對該等量測組合的該所關注參數之該等量測值之差。
7.如任一前述條項之方法，其中使用該等關係中之該一或多者以改良該所關注參數之一量測包含使用該關係以校正來自一對應目標及/或與一對應量測組合相關的該所關注參數之一後續量測。
8.如任一前述條項之方法，其中使用該等關係中之該一或多者以改良該所關注參數之一量測包含使用該關係以判定在來自一對應目標及/或與一對應量測組合相關的該所關注參數之一後續量測中使用的量測照明之一量測配方。
9.如條項8之方法，其中判定一量測配方包含執行一校準以判定每一目標之量測波長之一較佳子集及/或來自複數個波長之量測組合。
10.如條項9之方法，其中量測波長之該子集數目為兩個或三個波長。
11.如條項9或10之方法，其中該方法包含：識別該複數個波長中的波長之候選子集；執行判定用於波長之每一量測組合及候選子集之該等關係的一最佳化，以便最小化針對該等量測組合及候選子集的該所關注參數之該等量測值之差；及判定哪一波長子集導致針對該等量測組合的該所關注參數之最小變化及/或哪一波長子集的量測資料最佳匹配一預期模型。
12.如條項11之方法，其包含基於該等目標之各別回應剖面的一相似度來限制藉由固定或約束該等目標之一或多個子集以具有量測波長之相同較佳子集而最佳化的量測組合之數目。
13.如條項9或10之方法，其包含使用該等關係中之一或多者以判定表示該所關注參數之該真值的一參考值；及 藉由使用每一候選子集比較一目標之該所關注參數之量測值與該參考值而評估該複數個波長中的波長之候選子集。
14.如條項13之方法，其包含對於每一量測組合或目標，選擇波長之該候選子集作為該較佳子集，在使用該候選子集情況下該所關注參數之該等量測值最佳匹配該參考值。
15.如任一前述條項之方法，其中該所關注參數為疊對。
16.如條項1至14中任一項之方法，其中該所關注參數為一對準位置。
17.一種包含程式指令之電腦程式，該等程式指令可操作以在執行 於一合適設備上時執行如任一前述條項之方法。
18.一種非暫時性電腦程式載體，其包含如條項17之電腦程式。
19.一種處理配置，其包含：如條項18之非暫時性電腦程式載體；及一處理器，其可操作以執行在該非暫時性電腦程式載體上包含的該電腦程式。
20.一種微影設備，其包含：一對準感測器；一圖案化裝置支撐件，其用於支撐一圖案化裝置；一基板支撐件，其用於支撐一基板；及如條項19之處理配置。
21.一種度量衡設備，其包含：用於一基板之一支撐件；一光學系統，其用於運用量測輻射照明該結構；一偵測器，其用於偵測由該結構散射之該量測輻射；及如條項19之處理配置。
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，圖案化裝置中之壓印構形界定產生於基板上之圖案。可將圖案化裝置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裝置移出抗蝕劑，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365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如具有在5nm至20nm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。
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，而無需不當實驗。因此，基於本文所呈現之教示內容及指導，希望此等調適及潤飾屬於所揭示實施例之等效物的含義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於藉由實例進行描述而非限制之目的，以使得本說明書之術語或措辭應由熟習此項技術者鑒於該等教示及該指導進行解譯。
本發明之範圍及範疇不應由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。
O:原點
OV:疊對
T1:回歸
T2:回歸
T3:回歸
T4:回歸

Claims (14)

  1. 一種改良一所關注參數之一量測的方法，其包含：獲得包含該所關注參數之複數個量測值的度量衡資料，該度量衡資料與一基板上之一或多個目標相關，每一量測值與該一或多個目標中之一目標與用於量測彼目標之一量測條件的一不同量測組合相關；獲得與該一或多個目標之不對稱性相關之不對稱性度量資料；基於針對該等量測組合存在該所關注參數之一共同真值的一假定而判定將該所關注參數之一真值與該不對稱性度量資料相關的用於該等量測組合中之每一者的一各別關係；及使用該等關係中之一或多者以改良該所關注參數之一量測。
  2. 如請求項1之方法，其中該等關係係線性的，且藉由一比例常數描述。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該一或多個目標包含全部彼此位於1.5mm內的一或多個目標之複數個目標及/或目標區段。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該度量衡資料包含對於該一或多個目標中之每一者的該所關注參數之兩個或多於兩個量測值，每目標之每一量測值與一不同量測條件相關。
  5. 如請求項1或2之方法，其包含執行判定用於每一量測組合之該關係 的一最佳化以便最小化針對該等量測組合的該所關注參數之該等量測值之差。
  6. 如請求項1或2之方法，其中使用該等關係中之該一或多者以改良該所關注參數之一量測包含使用該等關係以校正來自一對應目標及/或與一對應量測組合相關的該所關注參數之一後續量測。
  7. 如請求項1或2之方法，其中使用該等關係中之該一或多者以改良該所關注參數之一量測包含使用該關係以判定在來自一對應目標及/或與一對應量測組合相關的該所關注參數之一後續量測中使用的量測照明之一量測配方。
  8. 如請求項7之方法，其中判定一量測配方包含執行一校準以判定每一目標之量測波長之一較佳子集及/或來自複數個波長之量測組合。
  9. 如請求項8之方法，其中量測波長之該子集數目為兩個或三個波長。
  10. 如請求項8之方法，其中該方法包含：識別該複數個波長中的波長之候選子集；執行判定用於波長之每一量測組合及候選子集之該等關係的一最佳化，以便最小化針對該等量測組合及候選子集的該所關注參數之該等量測值之差；及判定哪一波長子集導致針對該等量測組合的該所關注參數之最小變 化及/或哪一波長子集的量測資料最佳匹配一預期模型。
  11. 如請求項8之方法，其包含使用該等關係中之一或多者以判定表示該所關注參數之該真值的一參考值；及藉由比較使用每一候選子集之一目標之該所關注參數之量測值與該參考值而評估該複數個波長中的波長之候選子集。
  12. 一種處理配置，其包含：一非暫時性電腦程式載體，其包含一電腦程式，該電腦程式包含可操作以在執行於一適合的設備上時執行如請求項1至11中任一項之方法的程式指令；及一處理器，其可操作以執行在該非暫時性電腦程式載體上包含的該電腦程式。
  13. 一種微影設備，其包含：一對準感測器；一圖案化裝置支撐件，其用於支撐一圖案化裝置；一基板支撐件，其用於支撐一基板；及如請求項12之處理配置。
  14. 一種度量衡設備，其包含：用於一基板之一支撐件；一光學系統，其用於運用量測輻射照明該結構； 一偵測器，其用於偵測由該結構散射之該量測輻射；及如請求項12之處理配置。
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