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TWI733150B - 多重圖案化參數之量測 - Google Patents

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TWI733150B
TWI733150B TW108126866A TW108126866A TWI733150B TW I733150 B TWI733150 B TW I733150B TW 108126866 A TW108126866 A TW 108126866A TW 108126866 A TW108126866 A TW 108126866A TW I733150 B TWI733150 B TW I733150B
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安德烈 Ｖ 舒傑葛洛夫
桑卡 克里許南
凱文 彼得琳斯
陶德斯 傑拉德 佐拉
娜安 薩賓恩斯
史帝藍 伊凡渥夫 潘戴夫
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美商克萊譚克公司
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Abstract

本發明呈現用於評估多重圖案化程序之效能之方法及系統。量測經圖案化結構且判定以由該多重圖案化程序引起之幾何誤差為特徵之一或多個參數值。在一些實例中，量測一單一圖案化目標及一多重圖案化目標，經收集資料擬合至一經組合量測模型，且基於該擬合判定指示由該多重圖案化程序引起之一幾何誤差之一結構參數的值。在一些其他實例中，收集並分析具有不同於零之一繞射階之光以判定指示由一多重圖案化程序引起之一幾何誤差之一結構參數的值。在一些實施例中，收集不同於零之一單一繞射階。在一些實例中，設計一度量衡目標以增強以不同於零之一階繞射之光。

Description

多重圖案化參數之量測
所述實施例係關於度量衡系統及方法，且更特定言之係關於用於以由多重圖案化程序產生之結構尺寸為特徵之參數之經改良量測之方法及系統。
半導體裝置(諸如邏輯及記憶體裝置)通常藉由應用至一樣品之一序列處理步驟製造。藉由此等處理步驟形成半導體裝置之各種特徵及多個結構層級。例如，微影術尤其係涉及在一半導體晶圓上產生一圖案之一半導體製程。半導體製程之額外實例包含，但不限於，化學機械拋光、蝕刻、沈積及離子植入。可在一單一半導體晶圓上製造多個半導體裝置且接著將該多個半導體裝置分離為個別半導體裝置。 對於一給定微影系統，現在通常採用多重圖案化技術來增加印刷至半導體晶圓上之特徵之解析度。圖1A至圖1D描繪通常稱為一微影-蝕刻-微影-蝕刻(LELE)程序之一雙重圖案化微影(DPL)技術。圖1A描繪一矽基層10、諸如二氧化矽之一介面層11、一裝置層12、一硬遮罩層13、一犧牲層14及由一微影圖案化步驟造成之一圖案化光阻層15。圖1A中描繪之結構接著經歷導致圖1B中圖解說明之結構之曝光及蝕刻步驟。在此結構中，光阻層15之圖案已有效地轉印至硬遮罩層13。犧牲層14及經圖案化光阻層15兩者皆已被移除。採用多個沈積及微影步驟來達成圖1C中圖解說明之結構。圖1C圖解說明建立在硬遮罩層13之頂部上之另一犧牲層16及圖案化光阻層17。圖案化光阻層17包含具有與第一圖案化光阻層15相同且亦與蝕刻至硬遮罩層13中之圖案相同之節距之一圖案。然而，圖案化光阻層17與硬遮罩層13之圖案偏移圖案化光阻層17之節距的一半。圖1C中描繪之結構接著經歷導致圖1D中圖解說明之結構之曝光及蝕刻步驟。在此結構中，光阻層17之圖案已有效地轉印至硬遮罩層13。犧牲層16及圖案化光阻層17兩者皆已被移除。圖1D圖解說明蝕刻至硬遮罩13中之一圖案，該圖案係兩倍於由微影系統之遮罩產生之圖案化光阻層15及17之節距。 圖1D亦描繪一非最佳化DPL程序之影響。在理想狀況下，雙重圖案化結構之標稱節距應為一恆定值P。然而，歸因於DPL程序中之缺陷，所得結構之節距可歸因於光柵非均勻性而取決於位置變化。此通常稱為「節距走線(pitch walk)」。偏離標稱節距P之變動被描繪為圖1D中的ΔP。在另一實例中，每一所得結構之一臨界尺寸應為相同標稱值CD。然而，歸因於DPL程序中之缺陷，所得結構之一臨界尺寸(例如，中間臨界尺寸、底部臨界尺寸等等)可取決於位置而變化。偏離臨界尺寸CD之一變動被描繪為圖1D中的ΔCD。 節距走線及ΔCD係由DPL程序中之缺陷(諸如兩個微影層之間之錯位、微影術程序之焦點及曝光之非均勻性、遮罩圖案誤差等等)引起之例示性幾何誤差。節距走線及ΔCD兩者皆引入大於預期之一單位晶胞。雖然特別描述節距走線及ΔCD，但是亦可預期其他多重圖案化誤差。 雖然參考圖1A至圖1D描述LELE程序，但是亦可預期引起類似誤差之許多其他多重圖案化程序(例如，微影-微影-蝕刻、間隔件界定之雙重圖案化等等)。類似地，雖然參考圖1A至圖1D描述一雙重圖案化程序，但是諸如四重圖案化之較高階圖案化程序中亦出現類似誤差。通常，諸如節距走線及ΔCD之誤差在由較高階圖案化程序產生之結構中更為明顯。 度量衡程序用於一半導體製程期間之各個步驟處以偵測晶圓上之缺陷以促進較高良率。光學度量衡技術提供高產出量量測且無樣本破壞風險之潛在性。包含散射計及反射計實施方案及相關聯的分析演算法之多種基於光學度量衡之技術通常係用以特徵化臨界尺寸、膜厚度、組合物及奈米級結構之其他參數。 然而，歸因於光學CD及甚至CD-SEM量測對此等類型的誤差缺乏明顯的靈敏度之事實，由多重圖案化程序引起之誤差的量測尤其具有挑戰性。 歸因於解析度要求日益變小、多參數相關性、幾何結構日益複雜及不透明材料使用量的增加，涉及由多重圖案化程序產生之結構之量測之度量衡應用面臨挑戰。因此，期望用於改良量測之方法及系統。
本發明呈現用於評估多重圖案化程序之效能之方法及系統。更具體言之，量測由多重圖案化程序產生之幾何結構且根據本文中描述之方法及系統判定以由該多重圖案化程序引起之幾何誤差為特徵之一或多個參數值。 在一態樣中，基於量測資料至一經組合量測模型之一擬合判定指示由該多重圖案化程序引起之一幾何誤差之一結構參數的值。自一半導體晶圓之表面上之多個量測位點收集量測資料。每一量測位點包含至少兩個度量衡目標。第一度量衡目標係由一多重圖案化程序之一單一圖案化步驟產生。一第二度量衡目標係由一多重圖案化步驟產生，該多重圖案化步驟包含經採用以產生第一度量衡目標之圖案化步驟。 量測模型係連結結構參數、材料參數或單一圖案化度量衡目標及多重圖案化度量衡目標兩者之結構參數及材料參數之一組合之一經組合量測模型。以此方式，量測模型在一經組合量測模型中擷取一多重圖案化程序之一單一步驟及該多重圖案化程序之至少一後續步驟。 度量衡目標被定位成儘可能緊靠在一起以增強經組合量測模型之準確度。在一些實施例中，兩個度量衡目標經定位在每一量測位點處彼此相鄰。藉由將度量衡目標定位成緊靠在一起，簡化用以連結兩個度量衡目標之參數之假定不太可能引起明顯的誤差。 在一進一步態樣中，基於來自具有已知結構參數值之度量衡目標之量測資料用公式表示經組合量測模型。更具體言之，與單一圖案化度量衡目標相關聯之一結構參數值(例如，臨界尺寸、溝渠深度、側壁角度等等)及與多重圖案化度量衡目標相關聯之一結構參數值係已知的。在一些實施例中，模擬度量衡目標且兩個度量衡目標之結構參數值經計算作為該模擬之一結果。在一些其他實施例中，實際上製造度量衡目標且由一參考量測系統量測該等度量衡目標，且由參考量測系統判定結構參數值。 在另一態樣中，收集並分析具有不同於零之一繞射階之繞射光以判定指示由一多重圖案化程序引起之一幾何誤差之至少一結構參數的值。在一些實施例中，收集並分析具有不同於零之一單一繞射階之繞射光以判定指示由一多重圖案化程序引起之一幾何誤差之至少一結構參數的值。 在又一態樣中，一度量衡目標經設計具有一相對較大的節距變動以基於以不同於零階之一單一階或多個階繞射之光之量測增強量測靈敏度。 在又一態樣中，基於瑞利異常(Rayleigh anomaly)的存在偵測多重圖案化誤差。當一傳播階逐漸消失時，出現瑞利異常。光譜奇異性通常表現為一量測光譜中之一突然轉變。 在又一態樣中，本文中描述之量測模型結果用以將主動回饋提供給一程序工具(例如，微影工具、蝕刻工具、沈積工具等等)。例如，使用本文中描述之方法判定之結構參數值可被傳達至一微影工具以調整微影系統以達成一所要輸出。以一類似方式，蝕刻參數(例如，蝕刻時間、擴散率等等)或沈積參數(例如，時間、濃度等等)可包含在一量測模型中以將主動回饋分別提供給蝕刻工具或沈積工具。 前述係發明內容且因此必須含有細節之簡化、概述及省略；結果，熟習此項技術者將明白，發明內容僅僅係闡釋性且不以任何方式限制。在本文中陳述之非限制詳述中，本文中描述之裝置及/或程序之其他態樣、發明特徵及優點將變得顯而易見。
相關申請案之交叉參考 本專利申請案根據35 U.S.C. §119主張2013年12月23日申請之標題為「Method and Apparatus for Measuring Parameters of Multiple Patterning」之美國臨時專利申請案第61/920,462號之優先權，該案之標的係以引用方式全部併入本文。 現在將詳細參考本發明之背景實例及一些實施例，本發明之實例在隨附圖式中加以圖解說明。 本發明呈現用於評估多重圖案化程序之效能之方法及系統。更具體言之，量測由多重圖案化程序產生之幾何結構且根據本文中描述之方法及系統判定以由該多重圖案化程序引起之幾何誤差為特徵之一或多個參數值。 在一態樣中，基於量測資料及一經組合量測模型判定指示由該多重圖案化程序引起之一幾何誤差之一結構參數的值。自一半導體晶圓之表面上之多個量測位點收集量測資料。每一量測位點包含至少兩個度量衡目標。第一度量衡目標係由一多重圖案化程序之一第一圖案化步驟產生之一單一圖案化度量衡目標。在一些實施例中，單一圖案化度量衡目標係具有一恆定標稱節距之一光柵。一第二度量衡目標係由一多重圖案化程序產生之一多重圖案化度量衡目標，該多重圖案化程序包含第一圖案化步驟及至少一後續圖案化步驟。在一些實施例中，多重圖案化度量衡目標亦係具有小於單一圖案化度量衡目標之一恆定標稱節距之一光柵結構。 量測模型係連結結構參數、材料參數或單一圖案化度量衡目標及多重圖案化度量衡目標兩者之結構參數及材料參數之一組合之一經組合量測模型。以此方式，量測模型在一經組合量測模型中擷取一多重圖案化程序之第一步驟及多重圖案化程序之至少一後續步驟。 度量衡目標被定位成儘可能緊靠在一起以增強經組合量測模型之準確度。在一些實施例中，兩個度量衡目標經定位在每一量測位點處彼此相鄰。藉由將度量衡目標定位成緊靠在一起，簡化用以連結兩個度量衡目標之參數之假定不太可能引起明顯的誤差。例如，一下伏層之厚度對於兩個度量衡目標而言極有可能為相同值，前提係該等目標經定位為緊密靠近。因此，對於相鄰度量衡目標，下伏層之厚度可被視為相同恆定值而不引起明顯的誤差。 圖2圖解說明適用於由諸如本發明之圖9中圖解說明之度量衡系統300的一度量衡系統實施之一方法100。在一態樣中，已認知，方法100之資料處理方塊可經由憑藉運算系統330或任何其他通用運算系統之一或多個處理器執行之一預程式化演算法實行。本文中已認知，度量衡系統300之特定結構態樣並不表示限制且應僅被解譯為闡釋性。 在方塊101中，由一運算系統(例如，運算系統330)接收與一半導體晶圓之一表面上之第一複數個量測位點之量測相關聯之第一量的量測資料。 第一複數個量測位點之各者包含一單一圖案化度量衡目標及一多重圖案化度量衡目標，該單一圖案化度量衡目標具有由一多重圖案化程序之一第一圖案化步驟產生之一第一光柵節距，該多重圖案化度量衡目標具有由該多重圖案化程序之第一圖案化步驟及一後續圖案化步驟產生之一第二光柵節距。在一些實施例中，單一圖案化度量衡目標及多重圖案化度量衡目標經安置在每一量測位點處彼此相鄰。 圖6描繪一半導體晶圓140，該半導體晶圓140具有位於該晶圓之表面上方之各個量測位點處之多個晶粒(例如，晶粒143)。在圖6中描繪之實施例中，晶粒位於配置成與所描繪x及y座標系統148對準之一矩形格柵圖案之量測位點處。每一晶粒包含一單一圖案化度量衡目標(例如，單一圖案化度量衡目標146)及一多重圖案化度量衡目標(例如，多重圖案化度量衡目標147)。在圖6中描繪之實施例中，每一單一圖案化度量衡目標包含由一第一圖案化步驟產生之一線集合(例如，包含線141之線集合)。每一多重圖案化度量衡目標包含由一第一圖案化步驟產生之線集合以及由多重圖案化程序中之一後續步驟產生之內插線之至少一或多個集合(例如包含線142之線集合)。因此，每一單一圖案化度量衡目標包含具有溝渠結構之一重複圖案之一光柵結構，諸如圖6中描繪之單一圖案化單位晶胞144。類似地，每一多重圖案化度量衡目標包含具有溝渠結構之一重複圖案之一光柵結構，諸如圖6中描繪之多重圖案化單位晶胞145。圖7A更加詳細地描繪單一圖案化單位晶胞144。如圖7A中描繪，單一圖案化單位晶胞144之幾何形狀係由溝渠結構之一臨界尺寸(CD1)及溝渠結構之一深度(TD1)而特徵化。類似地，圖7B更加詳細地描繪多重圖案化單位晶胞145。如圖7B中描繪，多重圖案化單位晶胞145之幾何形狀係由溝渠結構之一臨界尺寸(CD2)及溝渠結構之一深度(TD2)而特徵化。此等結構參數值指示由多重圖案化程序引起之幾何誤差。本文中描述之特定結構參數(即，CD及TD)係藉由非限制實例方式提供。一般而言，可採用許多其他結構參數(例如，側壁角度、底部臨界尺寸等等)來指示由多重圖案化程序引起之幾何誤差。 晶圓140包含標稱值結構之一陣列。因此，CD1、CD2、TD1及TD2具有相同標稱值，而無關於在晶圓140上之位置。以此方式，晶圓140可被視為一產品晶圓。 在一些實例中，第一量的量測資料包含在一光譜範圍內在不同量測位點處獲得之兩個橢圓偏光參數(Ψ,Δ)。在一些實例中，第一量的量測資料與一實際產品晶圓(例如晶圓140)之表面上之量測位點之實際量測相關聯。量測資料包含與相關聯於每一量測位點之單一圖案度量衡目標及多重圖案度量衡目標相關聯之光譜量測。在一些其他實例中，第一量的量測資料與一半導體晶圓(例如晶圓140)之表面上之量測位點之量測之模擬相關聯。類似地，量測資料包含與相關聯於每一量測位點之單一圖案度量衡目標及多重圖案度量衡目標相關聯之經模擬光譜量測。 在一些實例中，雖然量測資料係光譜量測資料，但是一般而言，量測資料可為指示圖案化至一半導體晶圓之表面上之結構的結構性質或幾何性質之任何量測資料。 在方塊102中，基於第一量的量測資料及一經組合量測模型判定與第一複數個量測位點之各者相關聯之至少一結構參數值。在經組合量測模型中，以單一圖案化度量衡目標為特徵之至少一模型參數係連結至以多重圖案化度量衡目標為特徵之至少一模型參數。例如，下伏層(例如，一半導體晶圓上之一半導體材料堆疊之氧化物基層)被假定為在晶圓表面之一有限局部區域上方具有均勻厚度。因此，第一度量衡目標及第二度量衡目標兩者之經組合模型中之下伏層之厚度被假定為相同值。在另一實例中，晶圓表面之一有限局部區域上方之蝕刻狀況被假定為均勻，因此有限局部區域內之經圖案化特徵(即，第一度量衡目標及第二度量衡目標)之所得側壁角度被假定為相同。結構參數值指示由多重圖案化程序引起之一幾何誤差。在一些實例中，結構參數值係由模型直接計算。在一些其他實例中，結構參數值係藉由將模型擬合至量測資料而判定。在一實例中，經組合模型係用以由候選結構參數值計算光譜。比較此等結果與經量測光譜。重複此程序直至針對結構參數之最佳值最小化光譜差。 在方塊103中，將結構參數值儲存在一記憶體(例如記憶體332)中。 在一進一步態樣中，基於來自具有已知結構參數值之度量衡目標之量測資料用公式表示經組合量測模型。更具體言之，與由第一圖案化步驟產生之單一圖案化度量衡目標相關聯之一結構參數值(例如臨界尺寸、溝渠深度、側壁角度等等)及與由一後續圖案化步驟產生之多重圖案化度量衡目標相關聯之一結構參數值係已知的。在一些實施例中，模擬度量衡目標且計算兩個度量衡目標之結構參數值作為模擬之一結果。在一些其他實施例中，度量衡目標實際上經製造且由一參考量測系統量測，且結構參數值係由參考量測系統判定。 在一些實例中，經組合量測模型基於一多目標模型預測經量測光學信號，該多目標模型以單一圖案化度量衡目標及多重圖案化度量衡目標兩者與特定度量衡系統之互動為特徵。 圖3圖解說明適用於由諸如在本發明之圖9中圖解說明之度量衡系統300的一度量衡系統實施之一方法110。在一態樣中，已認知，方法110之資料處理方塊可經由憑藉運算系統330或任何其他通用運算系統之一或多個處理器執行之一預程式化演算法實行。本文中已認知，度量衡系統300之特定結構態樣並不表示限制且應僅被解譯為闡釋性。 在方塊111中，由一運算系統(例如，運算系統330)接收與第二複數個量測位點之量測相關聯之第二量的量測資料。第二複數個量測位點之各者包含一單一圖案化度量衡目標及一多重圖案化度量衡目標，該單一圖案化度量衡目標具有由一多重圖案化程序之一第一圖案化步驟產生之一第一光柵節距，該多重圖案化度量衡目標具有由該多重圖案化程序之第一圖案化步驟及一後續圖案化步驟產生之一第二光柵節距。在第二複數個量測位點之各者處，以單一圖案化度量衡目標為特徵之至少一結構參數值及以多重圖案化度量衡目標為特徵之至少一結構參數值係已知的。 圖5描繪一半導體晶圓130，該半導體晶圓130具有位於該晶圓之表面上方之各個量測位點處之多個晶粒(例如，晶粒133)。在圖5中描繪之實施例中，晶粒位於配置成與所描繪x及y座標系統138對準之一矩形格柵圖案之量測位點處。每一晶粒包含一單一圖案化度量衡目標(例如，單一圖案化度量衡目標136)及一多重圖案化度量衡目標(例如，多重圖案化度量衡目標137)。在圖5中描繪之實施例中，每一單一圖案化度量衡目標包含由一第一圖案化步驟產生之一線集合(例如，包含線131之線集合)。每一多重圖案化度量衡目標包含由第一圖案化步驟產生之線集合以及由多重圖案化程序中之一後續步驟產生之內插線之至少一或多個集合(例如，包含線132之線集合)。因此，每一單一圖案化度量衡目標包含具有溝渠結構之一重複圖案之一光柵結構，諸如單一圖案化單位晶胞134。類似地，每一多重圖案化度量衡目標包含具有溝渠結構之一重複圖案之一光柵結構，諸如多重圖案化單位晶胞135。 類似於圖7A中描繪之單一圖案化單位晶胞144，單一圖案化單位晶胞134之幾何形狀係由溝渠結構之一臨界尺寸(CD1)及溝渠結構之一深度(TD1)而特徵化。類似於圖7B中描繪之多重圖案化單位晶胞145，多重圖案化單位晶胞135之幾何形狀係由溝渠結構之一臨界尺寸(CD2)及溝渠結構之一深度(TD2)而特徵化。 晶圓130包含具有不同已知結構參數值之一陣列。因此，CD1、CD2、TD1及TD2取決於其等在晶圓130上之位置而具有不同已知值。以此方式，晶圓130可被視為一實驗設計(DOE)晶圓。期望DOE晶圓包含單一圖案化度量衡目標及多重圖案化度量衡目標之一矩陣，該矩陣橫跨期望起因於下伏程序窗之結構參數值(例如CD1、CD2、TD1、TD2)之全範圍。如圖5中描繪，對於晶粒之不同行(x方向上之行索引)，CD1之值改變，而CD2之值保持恆定。相反地，對於對於晶粒之不同列(y方向上之列索引)，CD1之值保持恆定，而CD2之值改變。以此方式，晶圓130包含晶粒之一矩陣，該等晶粒取決於其等在矩陣中之位置而包含不同值之CD1及CD2。此外，CD1及CD2之值涉及預期起因於程序窗之CD1及CD2之值。 在一些實例中，第二量的量測資料包含在一光譜範圍內在不同量測位點處獲得之兩個橢圓偏光參數(Ψ,Δ)。在一些實例中，第二量的量測資料與一DOE晶圓(例如，晶圓130)之表面上之量測位點之實際量測相關聯。量測資料包含與相關聯於每一量測位點之單一圖案度量衡目標及多重圖案度量衡目標相關聯之光譜量測。在一些其他實例中，第二量的量測資料與一DOE晶圓(例如，晶圓130)之表面上之量測位點之量測之模擬相關聯。類似地，量測資料包含與相關聯於每一量測位點之單一圖案度量衡目標及多重圖案度量衡目標相關聯之經模擬光譜量測。 在一些實例中，雖然量測資料係光譜量測資料，但是一般而言，量測資料可為指示圖案化至一半導體晶圓之表面上之結構的結構性質或幾何性質之任何量測資料。 在方塊112中，判定一多目標模型使得多目標模型擷取單一圖案化度量衡目標及多重圖案化度量衡目標之幾何特徵。 就每一所關注的度量衡目標之物理性質(例如，膜厚度、臨界尺寸、折射率、光柵節距等等)而言，多目標模型包含單一圖案化度量衡目標及多重圖案化度量衡目標兩者之一參數化。此外，模型包含量測工具自身之一參數化(例如，波長、入射角、偏光角等等)。此外，謹慎執行模擬逼近(例如，切塊、嚴格耦合波分析(RCWA)等等)以避免引入過大的誤差。定義離散化及RCWA參數。 機器參數(Pmachine )係用來特徵化度量衡工具自身之參數。例示性機器參數包含入射角(AOI)、分析器角度(A0 )、偏光角(P0 )、照明波長、數值孔徑(NA)等等。樣品參數(Pspecimen )係用來特徵化樣品之幾何及材料性質之參數。對於一薄膜樣品，例示性樣品參數包含折射率、介電函數張量、所有層之標稱層厚度、層序列等等。 在許多實例中，模型參數尤其在與一多重圖案化程序之不同圖案化步驟相關聯之度量衡目標之間高度相關。此可導致多目標模型不穩定。為解決此問題，擷取由多重圖案化程序之第一圖案化步驟產生之單一圖案化度量衡目標之幾何特徵之結構參數值及擷取由多重圖案化程序之一後續圖案化步驟產生之多重圖案化度量衡目標之幾何特徵之結構參數值係在經組合目標模型中經連結。例如，下伏層(例如，一半導體晶圓上之一半導體材料堆疊之氧化物基層)被假定為在晶圓表面之一有限局部區域上方具有均勻厚度。因此，第一度量衡目標及第二度量衡目標兩者之經組合模型中之下伏層之厚度被假定為相同值。在另一實例中，晶圓表面之一有限局部區域上方之蝕刻狀況被假定為均勻，因此有限局部區域內之經圖案化特徵(即，第一度量衡目標及第二度量衡目標)之所得側壁角度被假定為相同。 在另一實例中，多目標模型包含多個不同度量衡目標，其等之間連結共同參數。此有助於減小相關性、增加靈敏度且將穩健性增加至大的程序變動。 在方塊113中，基於第二量的量測資料及已知結構參數值訓練多目標模型。執行一系列模擬、分析及回歸以完善多目標模型且判定將浮動哪些模型參數。 在方塊114中，基於經訓練多目標模型之模擬針對與單一圖案化度量衡目標相關聯之結構參數值之一範圍產生一第一量測資料庫。類似地，基於經訓練多目標模型之模擬針對與多重圖案化度量衡目標相關聯之結構參數值之一範圍產生一第二量測資料庫。在一些實例中，基於多目標模型之模擬針對至少一所關注的結構參數(例如，CD1、CD2、TD1及TD2)之已知值之一範圍產生一合成光譜庫。 在方塊115中，將第一量測值庫及第二量測值庫儲存在一記憶體(例如，記憶體332)中。 為了量測目的，多目標模型之機器參數被視為已知固定參數，且多目標模型之樣品參數或樣品參數之一子集被視為未知浮動參數。浮動參數係由在理論預測與經量測資料之間產生最佳擬合之一擬合程序(例如，回歸、庫匹配等等)求解。未知樣品參數Pspecimen 係變化的且計算模型輸出值直至判定樣品參數值之一集合在模型輸出值與經量測值之間導致一高度匹配。 以此方式，藉由將第一量的量測資料擬合至多目標模型判定指示由多重圖案化程序引起之幾何誤差之至少一結構參數值。在一些實例中，擬合係至少部分基於第一量測庫及第二量測庫。 在一些其他實例中，僅基於原始量測資料(例如，光譜)產生單一圖案度量衡目標及多重圖案度量衡目標之經組合量測模型。以此方式，減小與一詳細幾何模型相關聯之誤差及逼近。 在一進一步態樣中，僅基於收集自包含單一圖案度量衡目標及多重圖案度量衡目標(模擬或實際)之量測位點之訓練資料(例如，經模擬光譜或收集自一實驗設計(DOE)晶圓之光譜)產生經組合量測模型。 圖4圖解說明適用於由諸如本發明之圖9中圖解說明之度量衡系統300的一度量衡系統實施之一方法120。在一態樣中，已認知，方法120之資料處理方塊可經由憑藉運算系統330或任何其他通用運算系統之一或多個處理器執行之一預程式化演算法實行。本文中已認知，度量衡系統300之特定結構態樣並不表示限制且應僅被解譯為闡釋性。 在方塊121中，由一運算系統(例如，運算系統330)接收與第二複數個量測位點之量測相關聯之第二量的量測資料。第二複數個量測位點之各者包含一單一圖案化度量衡目標及一多重圖案化度量衡目標，該單一圖案化度量衡目標具有由一多重圖案化程序之一第一圖案化步驟產生之一第一光柵節距，該多重圖案化度量衡目標具有由該多重圖案化程序之第一圖案化步驟及一後續圖案化步驟產生之一第二光柵節距。在第二複數個量測位點之各者處，以單一圖案化度量衡目標為特徵之至少一結構參數值及以多重圖案化度量衡目標為特徵之至少一結構參數值係已知的。 在一些實例中，第二量的量測資料與一實驗設計(DOE)晶圓上之第二複數個量測位點之量測相關聯，且以第一度量衡目標及第二度量衡目標為特徵之至少一結構參數值係由第二複數個量測位點之各者處之一參考量測系統量測。參考度量衡系統係一信任度量衡系統，諸如一掃描電子顯微鏡(SEM)、穿隧電子顯微鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)或能夠準確地量測結構參數值之x射線量測系統。 在一些實施例中，結構參數變動係以一實驗設計(DOE)圖案組織在一半導體晶圓(例如，DOE晶圓)之表面上，例如，如本文中參考圖5描述。以此方式，量測系統詢問晶圓表面上與不同結構參數值對應之不同位置。在參考圖5描述之實例中，量測資料與以CD1及CD2之已知變動處理之一DOE晶圓相關聯。然而，一般而言，可預期與程序參數、結構參數或兩者之任何已知變動相關聯之量測資料。 為了模型訓練之目的，可自設計參數(例如，結構或程序參數)中具有已知擾動之其他位置獲取額外量測資料。例如，此等位置可在刻劃道中、裝置上，或可處於晶圓上之其他位置處，在其他位置中，例如，微影曝光狀況或光罩設計特性可在值之一範圍內改變。在另一實例中，可自不同裝置位置(例如，具有緻密特徵之一位置及具有隔離特徵之一位置或遮罩上具有兩個不同CD之位置)獲取量測資料。一般來說，自以一已知方式擾動之不同位置獲取量測資料。可由遮罩資料、實驗資料獲取(EDA)資料、程序資料等等得知擾動。 系統變動之集合通常稱為一實驗設計(DOE)。在一實例中，焦點、曝光及疊對之任一者跨裝置或晶圓系統地改變。在另一實例中，採用一隨機焦點及曝光矩陣(FEM)以減小與底層參數之相關性，如Izikson等人發表的美國專利第8,142,966號中描述，該專利之全部內容係以引用方式併入本文中。 在一較佳實施例中，在一實際DOE晶圓之製造中實施系統變動之集合。DOE晶圓隨後經量測以產生在方塊121中接收之量測資料。一經製造晶圓包含無法由模擬輕易模型化之系統誤差。例如，底層之影響係藉由一真實晶圓之量測更準確地擷取。可藉由針對一固定底層狀況修改製造期間之程序參數(例如，焦點及曝光變動)由量測回應解除底層貢獻的相關性。在另一實例中，可藉由自頂層拓撲變化且底層狀況恆定之特徵取得多個資料集合減輕底層貢獻。在一實例中，頂層可包含一週期性結構且底層可為非週期性的。 量測位置可經選擇以增加量測靈敏度。在一實例中，在線端處執行之量測對焦點變化最靈敏。一般而言，應在對待量測之參數之變化最靈敏之結構處進行量測。 雖然較佳的是執行DOE晶圓之實際量測，但是在一些其他實例中，可模擬一DOE晶圓對不同的已知結構參數值之量測回應。在此等實例中，合成地產生方塊121中接收之量測資料。例如，可採用一程序模擬器，諸如(美國)加利福利亞州苗必達市的KLA-Tencor Corporation市售之正光阻光學微影(PROLITH)模擬軟體。一般而言，在此專利文件(例如，美國北卡羅來納州卡里市的Coventor, Inc.市售之Coventor模擬軟體)之範疇內可預期任何程序模型化技術或工具。 在方塊122中，藉由減小第二量的量測資料之一維度提取第二量的量測資料之一或多個特徵。雖然此方塊係選用的，但是當其被採用時，至少部分基於該一或多個經提取特徵判定輸入-輸出量測模型。 一般而言，可藉由多種已知方法(包含一主分量分析、一非線性主分量分析、自第二量的量測資料選擇個別信號、及對第二量的量測資料進行濾波)減小第二量的量測資料之維度。 在一些實例中，使用主分量分析(PCA)或非線性PCA分析量測資料以提取最能強烈地反映存在於不同量測位點處之程序參數、結構參數或兩者之變動之特徵。在一些其他實例中，可應用一信號濾波技術以提取最能強烈地反映存在於不同量測位點處之參數變動之信號資料。在一些其他實例中，可自存在於量測資料中之多個信號選擇最強烈地反映存在於不同量測位點處之參數變動之個別信號。雖然較佳的是自量測資料提取特徵以減小經歷後續分析之資料之維度，但是其並非嚴格必需。在此意義中，方塊122係選用的。 在方塊123中，至少部分基於第二量的量測資料判定輸入-輸出量測模型。 基於提取自量測資料之特徵或替代地直接由量測資料判定輸入-輸出量測模型。輸入-輸出量測模型經結構化以接收在一或多個量測位點處由一度量衡系統產生之量測資料，且直接判定與每一量測目標相關聯之結構參數值。在一較佳實施例中，輸入-輸出量測模型被實施為一神經網路模型。在一實例中，基於提取自量測資料之特徵選擇神經網路之節點數目。在其他實例中，輸入-輸出量測模型被實施為一多項式模型、一回應表面模型或其他類型的模型。 在方塊124中，基於已知結構參數值訓練輸入-輸出量測模型。在一些實例中，使用DOE量測資料及已知結構參數值產生經訓練輸入-輸出量測模型。該模型經訓練使得其輸出擬合由DOE光譜界定之程序變動空間中之所有光譜之經定義預期回應。 在一些實例中，使用經訓練輸入-輸出模型以如本文中參考方法100描述般直接由收集自其他晶圓(例如，產品晶圓)之實際裝置結構之經量測資料(例如，光譜)計算結構參數值。以此方式，僅需要獲取自已知樣本之光譜或經合成產生之光譜來產生一量測模型且使用該模型執行量測。以此方式用公式表示之一經組合量測模型接收量測資料(例如，經量測光譜)直接作為輸入且提供結構參數值作為輸出，且因此係一經訓練輸入-輸出模型。 在Pandev發表之美國專利第8,843,875號、Pandev等人發表之專利公開案第2014/0297211號及Shchegrov等人發表之美國專利公開案第2014/0316730號中描述關於模型產生、訓練及用作量測程序之部分之額外細節，該等專利案之各者的全部內容係以引用方式併入本文中。 圖8A至圖8D分別圖解說明標繪圖150至153，該等標繪圖分別表明量測CD1、CD2、TD1及TD2之結果。在其他幾何參數值之變動存在的情況下，針對CD1、CD2、TD1及TD2之不同值合成地產生DOE光譜。圖8A圖解說明以奈米為單位之經預測CD1值至用以產生合成光譜之實際CD1值之模型擬合。圖8B圖解說明以奈米為單位之經預測CD2值至用以產生合成光譜之實際CD2值之模型擬合。圖8C圖解說明以奈米為單位之經預測TD1值至用以產生合成光譜之實際TD1值之模型擬合。圖8D圖解說明以奈米為單位之經預測TD2值至用以產生合成光譜之實際TD2值之模型擬合。如圖解說明，與殘留誤差相關聯之西格瑪值在量值上小於0.1奈米。 圖9圖解說明用於根據本文中呈現之例示性方法量測一樣品之特性之一系統300。如圖9中所示，系統300可用以對一樣品301之一或多個結構執行光譜橢圓偏光量測。在此態樣中，系統300可包含裝備有一照明器302及一光譜儀304之一光譜橢圓偏光儀。系統300之照明器302經組態以產生一選定波長範圍(例如，150 nm至2000 nm)之照明並將該照明引導至安置在樣品301之表面上之結構。繼而，光譜儀304經組態以接收反射自樣品301之表面之照明。進一步注意，使用一偏光狀態產生器307使自該照明器302出射之光偏光以產生一偏光照明光束306。藉由安置在樣品301上之結構反射之輻射傳遞穿過一偏光狀態分析器309且至該光譜儀304。就偏光狀態分析收集光束308中由光譜儀304接收之輻射，從而容許藉由分析器傳遞之輻射憑藉光譜儀進行光譜分析。此等光譜311被傳遞至運算系統330以用於分析結構。 如圖9中描繪，系統300包含一單一量測技術(即，SE)。然而，一般而言，系統300可包含任何數目之不同量測技術。藉由非限制性實例，系統300可經組態為一光譜橢圓偏光儀(包含穆勒(Mueller)矩陣橢圓偏光儀)、一光譜反射計、一光譜散射計、一疊對散射計、一角度解析光束輪廓反射計、一偏光解析光束輪廓反射計、一光束輪廓反射計、一光束輪廓橢圓偏光儀、任何單一或多波長橢圓偏光儀或其等之任何組合。此外，一般而言，可自多個工具而非整合多種技術之一工具收集藉由不同量測技術收集且根據本文所述方法分析之量測資料。 在一進一步實施例中，系統300可包含用以基於根據本文中描述之方法開發之量測模型執行量測之一或多個運算系統330。該一或多個運算系統330可通信地耦合至光譜儀304。在一態樣中，該一或多個運算系統330經組態以接收與樣品301之結構量測相關聯之量測資料311。 應認知，貫穿本發明所描述之各種步驟可藉由一單一電腦系統330實行，或替代地可藉由一多個電腦系統330實行。此外，系統300之不同子系統(諸如光譜橢圓偏光儀304)可包含適用於實行本文中描述之步驟之至少一部分之一電腦系統。因此，上述描述不應被解譯為對本發明之一限制，而應僅係一圖解說明。進一步言之，該一或多個運算系統330可經組態以執行本文中描述之方法實施例中之任一者之任何其他步驟。 此外，電腦系統330可以此項技術中熟知之任何方式通信地耦合至光譜儀304。例如，該一或多個運算系統330可耦合至與光譜儀304相關聯之運算系統。在另一實例中，可藉由耦合至電腦系統330之一單一電腦系統直接控制光譜儀304。 度量衡系統300之電腦系統330可經組態以藉由可包含有線部分及/或無線部分之一傳輸媒體自該系統之子系統(例如，光譜儀104等等)接收及/或獲取資料或資訊。以此方式，傳輸媒體可用作電腦系統330與系統300之其他子系統之間的一資料鏈路。 經整合度量衡系統300之電腦系統330可經組態以藉由可包含有線部分及/或無線部分之一傳輸媒體自其他系統接收及/或獲取資料或資訊(例如，量測結果、模型化輸入、模型化結果等等)。以此方式，傳輸媒體可用作電腦系統330與其他系統(例如，板上記憶體度量衡系統300、外部記憶體、參考量測源320或其他外部系統)之間之一資料鏈路。例如，該運算系統330可經組態以經由一資料鏈路自一儲存媒體(即，記憶體332或一外部記憶體)接收量測資料。例如，使用光譜儀304獲得之光譜結果可儲存在一永久或半永久記憶體裝置(例如，記憶體332或一外部記憶體)中。就此而言，可自板上記憶體或自一外部記憶體系統匯入光譜結果。此外，電腦系統330可經由一傳輸媒體發送資料至其他系統。例如，藉由電腦系統330判定之一經組合量測模型或一結構參數值340可經傳達且儲存在一外部記憶體中。就此而言，可對另一系統匯出量測結果。 運算系統330可包含，但不限於，一個人電腦系統、主機電腦系統、工作站、影像電腦、並行處理器或此項技術中已知之任何其他裝置。一般而言，術語「運算系統」可經廣泛定義以包括具有一或多個處理器之任何裝置，該一或多個處理器執行來自一記憶體媒體之指令。 實施諸如本文中描述之方法之程式指令334可經由一傳輸媒體(諸如一導線、纜線或無線傳輸鏈路)傳輸。例如，如圖9中圖解說明，儲存於記憶體332中之程式指令334經由匯流排333傳輸至處理器331。程式指令334係儲存於一電腦可讀媒體(例如，記憶體332)中。例示性電腦可讀媒體包含唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁碟或光碟、或一磁帶。 圖10描繪安置在一半導體晶圓之一底層160上方之一圖案化層161。在所描繪實施例中，圖案化層161係具有均勻節距之一光柵結構。此外，傾斜照明光162入射在圖案化層161上，且自圖案化層161繞射光163。當圖案化層161之光柵結構完全均勻時，如圖10中描繪，自圖案化層161繞射之光僅係零階繞射光。因此，對於由一多重圖案化程序建構之一理想結構(ΔCD=0且節距走線=0)，對於可用於光學散射計之所有入射角及波長而言，僅存在0階繞射階。 圖11描繪安置在一半導體晶圓之一底層170上方之一圖案化層171。在所描繪實施例中，圖案化層171係具有非均勻節距之一光柵結構。此外，傾斜照明光172入射在圖案化層171上。當圖案化層171之光柵結構不均勻時，如圖11中描繪，自圖案化層171繞射之光包含多個繞射階。多重圖案化誤差產生具有非均勻節距之光柵圖案。因此，此等圖案之有效單位晶胞比結構週期大得多。此使得能夠傳播更高的繞射階(例如，一階或負一階)。如圖11中描繪，自非均勻圖案化層171繞射之光包含零階繞射光173及一階繞射光174。取決於所採用之正負號法則，一階繞射光174可被視為具有1或負1之一光柵階之繞射光。 諸如光譜橢圓偏光儀之典型的半導體度量衡涉及零階繞射光之收集及分析。然而，在另一態樣中，收集並分析具有不同於零之一繞射階之繞射光以判定指示由一多重圖案化程序引起之一幾何誤差之至少一結構參數的值。在一些實施例中，收集並分析不同於零之一單一繞射階(例如-1或1)以判定指示由一多重圖案化程序引起之一幾何誤差之至少一結構參數的值。 入射角與0階角度之間的關係係由等式(1)給定，其中
Figure 02_image001
係照明光之入射角且
Figure 02_image003
係0階角度。
Figure 02_image005
(1) -1階之數值孔徑與0階之數值孔徑、照明光之波長λ及光柵結構之節距P有關，如由等式(2)給定。
Figure 02_image007
(2) 圖12圖解說明針對入射角之一範圍與來自具有一80奈米節距之一光柵之-1階繞射相關聯之所得繞射角之一標繪圖180。標繪線181與具有150奈米之一波長之照明光相關聯。標繪線182與具有155奈米之一波長之照明光相關聯。標繪線183與具有158奈米之一波長之照明光相關聯。 圖13圖解說明針對入射角之一範圍與來自具有一90奈米節距之一光柵之-1階繞射相關聯之所得繞射角之一標繪圖190。標繪線191與具有170奈米之一波長之照明光相關聯。標繪線192與具有175奈米之一波長之照明光相關聯。標繪線193與具有178奈米之一波長之照明光相關聯。 圖14圖解說明針對入射角之一範圍與來自具有一100奈米節距之一光柵之-1階繞射相關聯之所得繞射角之一標繪圖200。標繪線201與具有180奈米之一波長之照明光相關聯。標繪線202與具有190奈米之一波長之照明光相關聯。標繪線203與具有195奈米之一波長之照明光相關聯。 圖15圖解說明針對入射角之一範圍與來自具有一120奈米節距之一光柵之-1階繞射相關聯之所得繞射角之一標繪圖210。標繪線211與具有190奈米之一波長之照明光相關聯。標繪線212與具有215奈米之一波長之照明光相關聯。標繪線213與具有230奈米之一波長之照明光相關聯。 如由圖12至圖15圖解說明，在低至170奈米之照明波長下以相對較高數值孔徑(例如，NA=0.9)操作之光學散射計系統能夠在與-1階繞射階相關聯之繞射角之一寬範圍內偵測一90奈米基本節距處之節距走線。類似地，在低至150奈米之照明波長下以相對較高數值孔徑(例如，NA=0.9)操作之光學散射計系統能夠在與-1階繞射階相關聯之繞射角之一寬範圍內偵測一80奈米基本節距處之節距走線。 圖16圖解說明在照明波長之一範圍內與一固定入射角(70度)之-1階繞射相關聯之所得繞射角之一標繪圖220。標繪線221與具有120奈米之一節距之一光柵相關聯。標繪線222與具有105奈米之一節距之一光柵相關聯。標繪線223與具有90奈米之一節距之一光柵相關聯。 如由圖16圖解說明，可在一斜角光譜系統(諸如(美國)加利福利亞州苗必達市的KLA-Tencor Corporation市售之Aleris®系列度量衡工具)中偵測-1階繞射階。 圖17圖解說明適用於由諸如分別在本發明之圖18、圖19及圖20中圖解說明之度量衡系統500、600及700的一度量衡系統實施之一方法400。在一態樣中，已認知，方法400之資料處理方塊可經由憑藉運算系統330或任何其他通用運算系統之一或多個處理器執行之一預程式化演算法實行。本文中已認知，度量衡系統500、600及700之特定結構態樣並不表示限制且應僅被解譯為闡釋性。 在方塊401中，照明一半導體晶圓之一表面上之一量測位點。量測位點包含具有由一多重圖案化程序產生之一標稱光柵節距之一度量衡目標。在一些實施例中，具有多個不同波長之照明光被提供給量測位點。在一些實施例中，照明光係以多個不同入射角提供給量測位點。藉由以多個波長及入射角提供照明光，改良對節距走線及臨界尺寸(例如，ΔCD)之變動之量測靈敏度。 在一些實施例中，度量衡目標具有不同於一對應標稱裝置結構之一節距。例如，若度量衡系統對由多重圖案化引起之誤差(例如，節距走線、臨界尺寸變動等等)缺少足夠的靈敏度，則可選擇將一對應度量衡目標之節距增大一已知量。度量衡目標之節距經選擇為完全在度量衡工具之靈敏度範圍內。以此方式，度量衡目標用作標稱裝置結構之一代理。 在一些實施例中，度量衡目標具有包含節距變動之一標稱光柵結構。然而，一對應標稱裝置結構具有具均勻節距之一標稱光柵結構。如前文描述，具有完全均勻節距之光柵將展現零階繞射，但是將不會展現更高階繞射。在一些實施例中，度量衡系統經組態以偵測更高階繞射(例如，-1階)，但是以零階繞射之光將落在收集光瞳以外。因此，度量衡系統將實際上不會顧及到展現完全均勻節距之度量衡目標，且將限制對展現相對節距變動之度量衡目標之靈敏度。因此，在一些實施例中，期望在對應標稱裝置結構之節距完全均勻時引入度量衡目標之節距的已知變動。以此方式，即使對應裝置結構經完美建構(即，展現均勻節距)，度量衡目標仍將發生更高階繞射。以此方式，度量衡系統對度量衡目標之節距之已知變動之回應將指示對應裝置結構之節距均勻性。 圖24圖解說明由兩個圖案化步驟產生之一標稱裝置結構260。如圖24中描繪，作為一第一圖案化步驟之部分，製造以數字1標記之一第一溝渠集合。在所描繪實施例中，此導致具有等於2*P0 之一節距之一光柵。在一後續圖案化步驟中，製造以數字2標記之一第二溝渠集合。在所描繪實例中，完全執行圖案化步驟且光柵結構之所得節距係均勻的且等於P0 。 圖25圖解說明對應於標稱裝置結構260之一度量衡目標270。換言之，度量衡目標270用作一輔助結構或經設計以促進或取代裝置結構260之量測之代理結構。度量衡目標270之經量測參數指示裝置結構260之對應參數。在一進一步態樣中，度量衡目標270經設計具有一相對較大節距變動以基於以不同於零階之階繞射之光之量測增強量測靈敏度。如圖25中描繪，作為第一圖案化步驟之部分，製造以數字1標記之一第一溝渠集合。在所描繪實施例中，此導致具有等於P1 +P2 之一節距之一光柵。在一後續圖案化步驟中，製造以數字2標記之一第二溝渠集合。在所描繪實例中，完全執行圖案化步驟，且光柵結構之所得節距係非均勻的且包含兩個不同節距P1 及P2 。 在一些其他實施例中，度量衡目標具有具均勻節距之一標稱光柵結構(即，一經完美建構之度量衡目標具有均勻節距)，且一對應標稱裝置結構亦具有具均勻節距之一標稱光柵結構。如前文描述，具有完全均勻節距之光柵將展現零階繞射，但是將不會展現更高階繞射。在一些實施例中，度量衡系統經組態以偵測更高階繞射(例如，-1階)，但是以零階繞射之光將落在收集光瞳以外。因此，度量衡系統將不會顧及到展現完全均勻節距之度量衡目標。因此，在一些實施例中，與相關聯於對應標稱裝置結構之疊對相比，期望將一已知偏移引入至相關聯於度量衡目標之疊對中。以此方式，即使對應標稱裝置結構經完美建構(即，使用正確的標稱疊對)，度量衡目標歸因於疊對偏移而仍將發生更高階繞射。以此方式，度量衡系統對與度量衡目標相關聯之疊對之已知偏移之回應將指示對應標稱裝置結構之節距均勻性。 一般而言，度量衡目標或標稱裝置結構或其兩者皆可位於一半導體晶圓之一刻劃道中或位於半導體晶圓之一功能晶粒區域內。 在方塊402中，偵測以不同於零繞射階之一繞射階自經照明量測位點繞射之一光量。在一些實施例中，自經照明量測位點繞射之光包含多個不同波長。在一些實施例中，自經照明量測位點繞射之光係以多個不同收集角度收集。藉由以多個波長及收集角度偵測繞射光，改良對節距走線及臨界尺寸(例如，ΔCD)之變動之量測靈敏度。在一些實施例中，自經照明量測位點繞射之光係以多個不同方位角收集。此等平面外量測亦可改良對節距走線及臨界尺寸之變動之量測靈敏度。 在方塊403中，基於經偵測光量判定指示由多重圖案化程序引起之一幾何誤差之至少一結構參數值。 在一些實施例中，經偵測光之一直接分析將指示由多重圖案化引起之幾何誤差。例如，評估偵測器上之不同位置處之信號強度將指示多個不同節距的存在及其等量值。在一些實例中，未偵測到任何事物，且因此可假定全部光皆係以零階繞射且因此已達成完全均勻節距。 在一些其他實施例中，採用經偵測光之一基於模型的分析來預測指示由多重圖案化引起之幾何誤差之結構參數值。例如，本文中描述之基於模型的方法可用來分析不同於零繞射階之繞射階之繞射量測。 在方塊404中，將該至少一結構參數值儲存在一記憶體(例如，記憶體332)中。 圖18圖解說明用於根據本文中呈現之例示性方法量測一樣品之特性之一度量衡系統500。度量衡系統500包含參考圖9描述之編號相同的元件。然而，此外，度量衡系統500包含位於與照明相同之側上之一偵測器312。偵測器312經組態以收集以-1繞射階自量測位點310繞射之光313。指示由偵測器312偵測之光之信號314被傳達至運算系統330以供分析。因而，系統500經組態以將傾斜照明提供給一樣品301之一或多個結構且偵測以-1繞射階自樣品301繞射之光。 圖19圖解說明用於根據本文中呈現之例示性方法量測一樣品之特性之一度量衡系統600。度量衡系統600包含參考圖9及圖18描述之編號相同的元件。然而，度量衡系統600經組態以收集以與照明相同之角度自樣品301繞射之光。度量衡系統600包含一分束器315，該分束器315經組態以重新引導自量測位點310繞射之收集光313使其朝向偵測器312且離開照明光306之光束路徑。偵測器312經組態以收集以-1繞射階自量測位點310繞射之光313。指示由偵測器312偵測之光之信號314被傳達至運算系統330以供分析。因而，系統600經組態以將傾斜照明提供給一樣品301之一或多個結構且偵測以-1繞射階自樣品301繞射之光。 圖20圖解說明用於根據本文中呈現之例示性方法量測一樣品之特性之一度量衡系統700。度量衡系統700包含參考圖9描述之編號相同的元件。在一態樣中，度量衡系統700包含兩個度量衡系統之一組合：一傾斜照明光譜橢圓偏光儀(SE)系統及一法向入射反射計。SE系統包含一照明源302及將照明光306聚焦至樣品301之一量測位點310上之一物鏡328。在正常的SE操作期間，由物鏡329收集零階繞射光且由偵測器304偵測零階繞射光。反射計包含一照明源320及將照明光321聚焦至量測位點310上之一物鏡324。在正常的反射計操作期間，由物鏡324收集零階繞射光、由分束器322重新引導且由偵測器326偵測零階繞射光323。 在一進一步態樣中，度量衡系統700經組態以用來自SE系統之照明光306照明量測位點310且用反射計收集並偵測以不同於零之繞射階繞射之光331。類似地，度量衡系統700經組態以用來自反射計之照明光321照明量測位點310且用SE系統收集並偵測以不同於零之繞射階繞射之光330。以此操作模式，信號327基於傾斜照明指示以更高階自量測位點310繞射之光。類似地，信號311基於法向入射照明指示以更高階自量測位點310繞射之光。 圖21圖解說明指示以一階繞射且針對不同標稱節距值由反射計之偵測器326收集之光波長之一標繪圖230。照明光係由SE系統(即，照明源302)提供。使用此途徑，對低至近似120奈米標稱節距之節距均勻性進行量測係可行的。此對應於大約190 nm之可偵測波長值。 在另一進一步態樣中，基於瑞利異常(Rayleigh anomaly)的存在偵測多重圖案化誤差。當一傳播階逐漸消失時，出現瑞利異常。光譜奇異性通常表現為一量測光譜中之一突然轉變。 在一些實施例中，一度量衡系統(例如，本文中描述之度量衡系統)經組態以依多個波長提供照明且依多個方位角提供收集。判定多個波長之各者之不同方位角之間之光譜能量差。基於照明波長之一範圍內不同方位角之間之光譜能量差之一突然轉變判定由一多重圖案化程序引起之幾何誤差之存在。 預期對於零節距走線，不同方位角之間之光譜能量差對波長係相對平坦。然而，對於非零節距走線，光譜能量差顯著地改變至1階波長以下。 圖22圖解說明指示一波長範圍內在零節距走線(標繪線241)及兩奈米節距走線(標繪線241)之情況下兩個方位角(0度及30度)之間的光譜能量差(Rss)之一標繪圖240。度量衡目標係具有90奈米之一標稱節距之一週期性矽上氧化物結構。每一氧化物結構之高度係100奈米且每一氧化物結構之寬度係20奈米。一階繞射波長係近似171奈米。圖22清晰地圖解說明不同方位角處之光譜能量之間的差之突然轉變，對於包含節距走線之結構，該突然轉變發生於一階繞射波長處。 圖23圖解說明指示一波長範圍內在零節距走線及1奈米節距走線之情況下光譜信號α (標繪線251)與β (標繪線252)之間的差之一標繪圖250。度量衡目標係具有90奈米之一標稱節距之一週期性矽上氧化物結構。每一氧化物結構之高度係50奈米。圖23清晰地圖解說明光譜信號之間的差之突然轉變，當存在節距走線時，該突然轉變發生於一階繞射波長處。 在一些其他實施例中，可採用固態浸入技術以包含系統之光瞳內以更高階(即，不同於零之任何階)繞射之光。以此方式，即使對於無一大的收集NA之系統，仍可採用相同偵測器以偵測零階繞射光及更高階繞射光兩者。 在又一進一步態樣中，採用照明光束之短波長分量以基於一結構對短波長照明之回應而高亮顯示該結構是否係週期性的。足夠短的照明波長使得能夠擷取一階繞射元件，否則階繞射元件將逐漸消失。一般而言，期望儘可能多地減小與照明光相關聯之波長以增強對小的節距結構之量測靈敏度。因此，在一些實施例中，可期望真空紫外線照明光。 在一些實施例中，可期望採用孔徑根據繞射階分離收集光，即，在收集時分離「0」階與「-1」階。若照明及收集模式係致使「0」及「-1」階重疊且干擾，則可期望遍及光柵實施光束掃描以評估條紋可見度且判定1階之強度。 一般而言，更高階繞射光之偵測無需在光瞳平面中進行；亦可實施晶圓平面量測。 在一進一步態樣中，收集來自多個目標之量測資料以用於模型建立、訓練及量測。在一些實例中，與多個目標相關聯之量測資料的使用消除或顯著地減小量測結果中底層之影響。在一實例中，減去來自兩個目標之量測信號以消除或顯著地減小每一量測結果中底層之影響。與多個目標相關聯之量測資料的使用增加嵌入在模型中之樣本及程序資訊。特定言之，包含一或多個量測位點處之多個不同目標之量測之訓練資料的使用實現更加準確的量測。 在一實例中，對於兩個經隔離及緻密目標，由一DOE晶圓之光譜量測產生一量測模型。接著基於光譜量測資料及已知結構參數值訓練量測模型。隨後採用所得經訓練量測模型以對樣本晶圓上之兩個經隔離及緻密目標計算結構參數值。以此方式，每一參數具有其自身的訓練模型，該訓練模型由與兩個經隔離及緻密目標相關聯之經量測光譜(或經提取特徵)計算參數值。 在另一進一步態樣中，收集來自可在裝置上或刻劃道內找到之量測目標及輔助目標兩者之量測資料以用於模型建立、訓練及量測。 在另一進一步態樣中，收集源自於藉由多種不同量測技術之一組合執行之量測之量測資料以用於模型建立、訓練及量測。與多種不同量測技術相關聯之量測資料的使用增加嵌入在模型中之樣本及程序資訊且實現更加準確的量測。量測資料可源自於藉由多種不同量測技術之任何組合執行之量測。以此方式，不同量測位點可藉由多種不同量測技術量測以增強可用於特徵化半導體結構之量測資訊。 一般而言，任何量測技術或兩種或更多種量測技術之組合可預期在此專利文件之範疇內。例示性量測技術包含，但不限於，光譜橢圓偏光儀(包含穆勒(Mueller)矩陣橢圓偏光量測)、光譜反射計、光譜散射計、疊對散射計、光束輪廓反射計、角度解析光束輪廓反射計及偏光解析光束輪廓反射計兩者、單一或多個離散波長橢圓偏光儀、透射型小角度x射線散射計(TSAXS)、小角度x射線散射(SAXS)、光柵入射小角度x射線散射(GISAXS)、廣角x射線散射(WAXS)、x射線反射法(XRR)、x射線繞射(XRD)、光柵入射x射線繞射(GIXRD)、高解析度x射線繞射(HRXRD)、x射線光電子光譜學(XPS)、x射線螢光光譜儀(XRF)、光柵入射x射線螢光光譜儀(GIXRF)、低能量電子誘發x射線放射散射計(LEXES)、x射線斷層攝影儀及x射線橢圓偏光儀。一般而言，可預期適用於半導體結構之特徵化之任何度量衡技術(包含基於影像之度量衡技術)。額外感測器選項包含電感測器，諸如非接觸式電容/電壓或電流/電壓感測器，該等感測器使裝置偏壓且用一光學感測器(或相反地)或輔助式光學技術(諸如XRD、XRF、XPS、LEXES、SAXS)及幫浦探測技術偵測所得偏壓。在一實施例中，可使用二維光束輪廓反射計(光瞳成像器)以收集呈小的光斑大小之角度解析及/或多光譜資料。一UV Linnik干涉儀亦可用作穆勒矩陣光譜光瞳成像器。 在一些實例中，本文中描述之模型建立、訓練及量測方法被實施為美國，加利福利亞州苗必達市的KLA-Tencor Corporation市售之一SpectraShape®光學臨界尺寸度量衡系統之一元件。以此方式，產生該模型且該模型待備妥在由系統收集DOE晶圓光譜之後即刻使用。 在一些其他實例中，本文中描述之模型建立及訓練方法係例如由實施美國，加利福利亞州苗必達市的KLA-Tencor Corporation市售之AcuShape®軟體之一運算系統離線實施。所得訓練模型可被併入作為可由執行量測之一度量衡系統存取之一AcuShape®庫之一元件。 在另一實例中，本文中描述之方法及系統可應用於疊對度量衡。光柵量測尤其與疊對量測有關。疊對度量衡之目標係判定不同微影曝光步驟之間之變化。歸因於裝置上結構之小的尺寸及通常小的疊對值，難以在裝置上執行疊對度量衡。 例如，典型的刻劃道疊對度量衡結構之節距自200奈米變化至2,000奈米。但是，裝置上疊對度量衡結構之節距通常係100奈米或更小。此外，在一標稱生產環境中，裝置疊對僅係裝置結構之週期之一小分率。相比之下，散射計疊對中使用之代理度量衡結構通常在較大值下(即，節距的四分之一)偏移以增強對疊對之信號靈敏度。 在此等狀況下，使用對小偏移、小節距疊對具有足夠靈敏度之感測器架構執行疊對度量衡。本文中描述之方法及系統可用來基於裝置上結構、代理結構或兩者獲得對疊對靈敏之一量測信號。 在獲取之後，分析經量測信號以基於經量測信號之變動判定疊對誤差。在一進一步態樣中，使用PCA分析光譜或角度解析資料，且訓練一疊對模型以基於經量測信號中偵測之主分量判定疊對。在一實例中，疊對模型係一神經網路模型。在此意義中，疊對模型並非一參數模型，且因此不會傾向於具有由不準確模型化假定引入的誤差。如前文描述，基於標稱上相同於裝置特徵但是具有較大偏移之專用度量衡結構之量測訓練疊對度量衡模型可有助於克服靈敏度問題。此等偏移可由光罩設計期間待量測之兩個層中之特徵之間引入之固定設計偏移而引入。該等偏移亦可由微影曝光之變化而引入。疊對誤差可藉由使用多個變化目標(例如，節距/4及-節距/4)更有效地自壓縮信號(例如，PCA信號)提取且亦可減小底層的影響。 一般而言，用於執行本文中呈現之半導體度量衡之方法及系統可直接施加於位於晶粒中或刻劃道內之實際裝置結構或專用度量衡目標(例如，代理結構)。 在又一態樣中，本文中描述之量測模型結果可用以將主動回饋提供給一程序工具(例如，微影工具、蝕刻工具、沈積工具等等)。例如，使用本文中描述之方法判定之結構參數值可被傳傳達至一微影工具以調整微影系統以達成一所要輸出。以一類似方式，蝕刻參數(例如，蝕刻時間、擴散率等等)或沈積參數(例如，時間、濃度等等)可包含在一量測模型中以將主動回饋分別提供給蝕刻工具或沈積工具。 一般而言，本文中描述之系統及方法可實施為製備用於離線或工具上(on-tool)量測之一量測模型之程序之部分。此外，兩個量測模型及任何重新參數化量測模型皆可描述一或多個目標結構及量測位點。 如本文中描述，術語「臨界尺寸」包含一結構之任何臨界尺寸(例如，底部臨界尺寸、中間臨界尺寸、頂部臨界尺寸、側壁角度、光柵高度等)、任何兩個或更多個結構之間之一臨界尺寸(例如，兩個結構之間之距離)及兩個或更多個結構之間之一位移(例如，疊對光柵結構之間之疊對位移等等)。結構可包含三維結構、圖案化結構、疊對結構等等。 如本文中描述，術語「臨界尺寸應用」或「臨界尺寸量測應用」包含任何臨界尺寸量測。 如本文中描述，術語「度量衡系統」包含至少部分用以在任何態樣(包含量測應用，諸如臨界尺寸度量衡、疊對度量衡、焦點/劑量度量衡及組合物度量衡)特性化一樣品之任何系統。然而，此等技術術語並不限制如本文中描述之術語「度量衡系統」之範疇。此外，度量衡系統可經組態用於經圖案化晶圓及/或未經圖案化晶圓之量測。度量衡系統可經組態為一LED檢驗工具、邊緣檢驗工具、背面檢驗工具、宏觀檢驗工具或多模式檢驗工具(涉及同時來自一或多個平台之資料)及獲益於基於臨界尺寸資料對系統參數進行校準之任何其他度量衡或檢驗工具。 本文中描述可用於處理一樣品之一半導體處理系統(例如，一檢驗系統或一微影系統)之各種實施例。本文中使用之術語「樣品」係指一晶圓、一光罩或可藉由此項技術中已知的方式處理(例如，印刷或檢驗缺陷)之任何其他樣本。 如本文中使用，術語「晶圓」大體上係指由一半導體或非半導體材料形成之基板。實例包含，但不限於，單晶矽、砷化鎵及磷化銦。通常可在半導體製造工廠中找到及/或處理此等基板。在一些情形中，一晶圓可僅包含基板(即，裸晶圓)。替代地，一晶圓可包含形成於一基板上之不同材料之一或多個層。形成於一晶圓上之一或多個層可「經圖案化」或「未經圖案化」。例如，一晶圓可包含具有可重複圖案特徵之複數個晶粒。 一「光罩」可為在一光罩製程之任何階段之一光罩或可被釋放或不可被釋放供在一半導體製造設施中使用之一完成光罩。一光罩或一「遮罩」大體上係定義為具有形成於其上且以一圖案組態之實質上不透明區域之一實質上透明基板。該基板可包含，例如，一玻璃材料，諸如非晶SiO2 。一光罩可在一微影程序之一曝光步驟期間安置於一光阻覆蓋之晶圓上面使得在光罩上之圖案可轉印至光阻。 形成在一晶圓上之一層或多層可經圖案化或未經圖案化。例如，一晶圓可包含複數個晶粒，每一晶粒具有可重複圖案特徵。此等材料層之形成及處理可最終促成經完成之裝置。可在一晶圓上形成許多不同類型的裝置，且如本文中使用，術語晶圓意欲涵蓋在其上製造此項技術中已知的任意類型之裝置之一晶圓。 在一或多項例示性實施例中，所描述功能可以硬體、軟體、韌體或其任何組合實施。若以軟體實施，則功能可作為一或多個指令或程式碼被儲存在一電腦可讀媒體上或透過一電腦可讀媒體傳輸。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體及通信媒體兩者，該通信媒體包含促進一電腦程式從一個地方傳送至另一個地方之任何媒體。一儲存媒體可為可由一通用或專用電腦存取之任何可用媒體。例如且無限制，此電腦可讀媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存裝置，或可用於攜載或儲存呈指令或資料結構之形式之期望程式碼構件且可由一通用或專用電腦或者一通用或專用處理器存取之任何其他媒體。此外，任何連接被適當稱為一電腦可讀媒體。例如，若軟體係使用一同軸纜線、光纖纜線、雙絞線、數位用戶線(DSL)或無線技術(諸如，紅外線、無線電及微波)自一網站、伺服器或其他遠端源傳輸，則同軸纜線、光纖纜線、雙絞線、DSL或無線技術(諸如，紅外線、無線電及微波)係包含於媒體之定義中。如本文中使用之磁碟及光碟包含緊湊型磁碟(CD)、雷射磁碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟磁碟及藍光光碟，其中磁盤通常磁性地再現資料，而光碟借助雷射光學地再現資料。上述內容之組合亦應係包含於電腦可讀媒體之範疇內。 雖然上文出於指導目的描述某些特定實施例，但此專利文件之教示具有一般適用性且並不限於上文描述之特定實施例。因此，所描述實施例之各種特徵之各種修改、調適及組合可在不脫離如申請專利範圍中闡述之本發明範疇之情況下實踐。
10‧‧‧矽基層 11‧‧‧介面層 12‧‧‧裝置層 13‧‧‧硬遮罩層 14‧‧‧犧牲層 15‧‧‧第一圖案化光阻層 16‧‧‧犧牲層 17‧‧‧圖案化光阻層 100‧‧‧方法 101‧‧‧方塊 102‧‧‧方塊 103‧‧‧方塊 110‧‧‧方法 111‧‧‧方塊 112‧‧‧方塊 113‧‧‧方塊 114‧‧‧方塊 115‧‧‧方塊 120‧‧‧方法 121‧‧‧方塊 122‧‧‧方塊 123‧‧‧方塊 124‧‧‧方塊 130‧‧‧半導體晶圓 131‧‧‧線 132‧‧‧線 133‧‧‧晶粒 134‧‧‧單一圖案化單位晶胞 135‧‧‧多重圖案化單位晶胞 136‧‧‧單一圖案化度量衡目標 137‧‧‧多重圖案化度量衡目標 138‧‧‧座標系統 140‧‧‧半導體晶圓 141‧‧‧線 142‧‧‧線 143‧‧‧晶粒 144‧‧‧單一圖案化單位晶胞 145‧‧‧多重圖案化單位晶胞 146‧‧‧單一圖案化度量衡目標 147‧‧‧多重圖案化度量衡目標 148‧‧‧座標系統 150‧‧‧標繪圖 151‧‧‧標繪圖 152‧‧‧標繪圖 153‧‧‧標繪圖 160‧‧‧底層 161‧‧‧圖案化層 162‧‧‧傾斜照明光 163‧‧‧光 170‧‧‧底層 171‧‧‧圖案化層 172‧‧‧傾斜照明光 173‧‧‧零階繞射光 174‧‧‧一階繞射光 180‧‧‧標繪圖 181‧‧‧標繪線 182‧‧‧標繪線 183‧‧‧標繪線 190‧‧‧標繪圖 191‧‧‧標繪線 192‧‧‧標繪線 193‧‧‧標繪線 200‧‧‧標繪圖 201‧‧‧標繪線 202‧‧‧標繪線 203‧‧‧標繪線 210‧‧‧標繪圖 211‧‧‧標繪線 212‧‧‧標繪線 213‧‧‧標繪線 220‧‧‧標繪圖 221‧‧‧標繪線 222‧‧‧標繪線 223‧‧‧標繪線 230‧‧‧標繪圖 240‧‧‧標繪圖 241‧‧‧標繪線 242‧‧‧標繪線 250‧‧‧標繪圖 251‧‧‧標繪線 252‧‧‧標繪線 260‧‧‧標稱裝置結構 270‧‧‧度量衡目標 300‧‧‧度量衡系統/板上記憶體度量衡系統 301‧‧‧樣品 302‧‧‧照明源/照明器 304‧‧‧偵測器/光譜橢圓偏光儀/光譜儀 306‧‧‧照明光/偏光照明光束 307‧‧‧偏光狀態產生器 308‧‧‧收集光束 309‧‧‧偏光狀態分析器 310‧‧‧量測位點 311‧‧‧信號/光譜/量測資料 312‧‧‧偵測器 313‧‧‧光 314‧‧‧信號 315‧‧‧分束器 320‧‧‧照明源/參考量測源 321‧‧‧照明光 322‧‧‧分束器 323‧‧‧繞射光 324‧‧‧物鏡 326‧‧‧偵測器 327‧‧‧信號 328‧‧‧物鏡 329‧‧‧物鏡 330‧‧‧光/運算系統/電腦系統 331‧‧‧光/處理器 332‧‧‧記憶體 333‧‧‧匯流排 334‧‧‧程式指令 340‧‧‧結構參數值 400‧‧‧方法 401‧‧‧方塊 402‧‧‧方塊 403‧‧‧方塊 404‧‧‧方塊 500‧‧‧度量衡系統 600‧‧‧度量衡系統 700‧‧‧度量衡系統 CD‧‧‧臨界尺寸 CD1‧‧‧臨界尺寸 CD2‧‧‧臨界尺寸 P‧‧‧標稱節距 P0‧‧‧偏光角 P1‧‧‧節距 P2‧‧‧節距 TD1‧‧‧溝渠結構之深度 TD2‧‧‧溝渠結構之深度 ΔCD‧‧‧偏離臨界尺寸之變動 ΔP‧‧‧偏離標稱節距P之變動 ΔRss‧‧‧光譜能量差
圖1A至圖1D描繪通常稱為一微影-蝕刻-微影-蝕刻(LELE)程序之一雙重圖案化微影(DPL)技術之選定步驟。 圖2係圖解說明判定以由一多重圖案化程序引起之幾何誤差為特徵之一或多個參數值之一方法100之一流程圖。 圖3係圖解說明用公式表示有利於判定以由一多重圖案化程序引起之幾何誤差為特徵之一或多個參數值之一經組合模型並訓練該模型之一方法110之一流程圖。 圖4係圖解說明用公式表示有利於判定以由一多重圖案化程序引起之幾何誤差為特徵之一或多個參數值之一經組合模型並訓練該模型之一方法120之一流程圖. 圖5描繪一半導體晶圓130，其具有位於該晶圓之表面上方之各個量測位點處之多個晶粒，每一晶粒具有不同的已知結構參數值。 圖6描繪一半導體晶圓140，其具有位於該晶圓之表面上方之各個量測位點處之多個晶粒，每一晶粒具有標稱結構參數值。 圖7A至圖7B分別描繪一單一圖案化單位晶胞及一多重圖案化單位晶胞之詳圖。 圖8A至圖8D圖解說明標繪圖150至153，該等標繪圖150至153分別表明量測指示由一多重圖案化程序引起之幾何誤差之多個結構參數之結果。 圖9圖解說明用於根據本文中呈現之例示性方法量測一樣品之特性之一系統300。 圖10描繪安置在一半導體晶圓之一底層160上方之一圖案化層161。在所描繪實施例中，圖案化層161係具有均勻節距之一光柵結構。 圖11描繪安置在一半導體晶圓之一底層170上方之一圖案化層171。在所描繪實施例中，圖案化層171係具有非均勻節距之一光柵結構。 圖12圖解說明針對入射角之一範圍與來自具有一80奈米節距之一光柵之-1階繞射相關聯之所得繞射角之一標繪圖180。 圖13圖解說明針對入射角之一範圍與來自具有一90奈米節距之一光柵之-1階繞射相關聯之所得繞射角之一標繪圖190。 圖14圖解說明針對入射角之一範圍與來自具有一100奈米節距之一光柵之-1階繞射相關聯之所得繞射角之一標繪圖200。 圖15圖解說明針對入射角之一範圍與來自具有一120奈米節距之一光柵之-1階繞射相關聯之所得繞射角之一標繪圖210。 圖16圖解說明在照明波長之一範圍內與一固定入射角(70度)之-1階繞射相關聯之所得繞射角之一標繪圖220。 圖17圖解說明適用於由諸如分別在本發明之圖18、圖19及圖20中圖解說明之度量衡系統500、600及700之一度量衡系統實施之一方法400。 圖18圖解說明用於根據本文中呈現之例示性方法量測一樣品之特性之一度量衡系統500。 圖19圖解說明用於根據本文中呈現之例示性方法量測一樣品之特性之一度量衡系統600。 圖20圖解說明用於根據本文中呈現之例示性方法量測一樣品之特性之一度量衡系統700。 圖21圖解說明指示以一階繞射且針對不同標稱節距值收集之光波長之一標繪圖230。 圖22圖解說明指示一波長範圍內在零節距走線及兩奈米節距走線之情況下兩個方位角之間的光譜能量差之一標繪圖240。 圖23圖解說明指示一波長範圍內零節距走線及1奈米節距走線之情況下光譜信號差之一標繪圖250。 圖24圖解說明由完全執行之兩個圖案化步驟產生之一標稱裝置結構260。 圖25圖解說明對應於圖24中描繪之標稱裝置結構260之一度量衡目標270。度量衡目標270經設計具有一相對較大的節距變動以基於以不同於零階之若干階繞射之光的量測增強量測靈敏度。
301‧‧‧樣品
302‧‧‧照明源
304‧‧‧偵測器
306‧‧‧照明光
310‧‧‧量測位點
311‧‧‧信號
320‧‧‧照明源
321‧‧‧照明光
322‧‧‧分束器
324‧‧‧物鏡
326‧‧‧偵測器
327‧‧‧信號
328‧‧‧物鏡
329‧‧‧物鏡
330‧‧‧光
331‧‧‧光
332‧‧‧記憶體
333‧‧‧匯流排
334‧‧‧程式指令
340‧‧‧結構參數值
700‧‧‧度量衡系統

Claims (5)

  1. 一種半導體晶圓，其包括：一繞射度量衡目標，其包含：一第一組結構，該第一組結構具有由一多重圖案化程序之一第一圖案化步驟產生之一第一光柵節距；以及一第二組結構，該第二組結構由該多重圖案化程序之一後續圖案化步驟產生，該第二組結構偏移該第一組結構一第一光柵節距的一少量，由該多重圖案化程序之該第一圖案化步驟及該後續圖案化步驟產生之該第一組結構及該第二組結構包含至少兩個不同的節距；及對應於該繞射度量衡目標之一標稱裝置結構，該標稱裝置結構包含：具有一第三光柵節距的一第三組結構，該第三組結構由該多重圖案化程序之該第一圖案化步驟產生；及由該後續圖案化步驟產生之一第四組結構，該第四組結構偏移該第一組結構一第三光柵節距的一少量，由該多重圖案化程序之該第一圖案化步驟及該後續圖案化步驟產生之該第三組結構及該第四組結構包含一均勻節距。
  2. 如請求項1之半導體晶圓，其中該繞射度量衡目標位於該半導體晶圓之一刻劃道中。
  3. 如請求項1之半導體晶圓，其中該標稱裝置結構位於該半導體晶圓之一晶粒內。
  4. 如請求項1之半導體晶圓，其中該繞射度量衡目標及該對應標稱裝置結構具有相同疊對。
  5. 如請求項1之半導體晶圓，其中該繞射度量衡目標之一疊對與該標稱裝置結構之一疊對偏移一已知量。
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Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9383661B2 (en) 2013-08-10 2016-07-05 Kla-Tencor Corporation Methods and apparatus for determining focus
US10935893B2 (en) * 2013-08-11 2021-03-02 Kla-Tencor Corporation Differential methods and apparatus for metrology of semiconductor targets
US10955359B2 (en) * 2013-11-12 2021-03-23 International Business Machines Corporation Method for quantification of process non uniformity using model-based metrology
CN105874387B (zh) * 2013-12-30 2018-10-16 Asml荷兰有限公司 用于设计量测目标的方法和设备
US10352876B2 (en) * 2014-05-09 2019-07-16 KLA—Tencor Corporation Signal response metrology for scatterometry based overlay measurements
WO2016124345A1 (en) 2015-02-04 2016-08-11 Asml Netherlands B.V. Metrology method, metrology apparatus and device manufacturing method
US10380728B2 (en) * 2015-08-31 2019-08-13 Kla-Tencor Corporation Model-based metrology using images
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
WO2017055086A1 (en) 2015-09-30 2017-04-06 Asml Netherlands B.V. Metrology method for process window definition
DE102015221772A1 (de) * 2015-11-05 2017-05-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Charakterisierung eines durch wenigstens einen Lithographieschritt strukturierten Wafers
EP3371657B9 (de) 2015-11-05 2021-12-15 Carl Zeiss SMT GmbH Verfahren und vorrichtung zur charakterisierung eines durch wenigstens einen lithographieschritt strukturierten wafers
WO2017080729A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 Asml Netherlands B.V. Methods for identifying a process window boundary
EP3190464B1 (en) 2015-12-14 2021-08-11 IMEC vzw Method for inspecting a pattern of features on a semiconductor die
WO2017108404A1 (en) 2015-12-23 2017-06-29 Asml Netherlands B.V. Metrology methods, metrology apparatus and device manufacturing method
US10139358B2 (en) * 2016-01-11 2018-11-27 International Business Machines Corporation Method for characterization of a layered structure
US10504759B2 (en) * 2016-04-04 2019-12-10 Kla-Tencor Corporation Semiconductor metrology with information from multiple processing steps
CN109478022B (zh) * 2016-06-08 2021-12-28 东京毅力科创株式会社 有机芯轴保护方法
US10354873B2 (en) 2016-06-08 2019-07-16 Tokyo Electron Limited Organic mandrel protection process
CN107918691B (zh) * 2016-10-07 2023-09-29 福特全球技术公司 用于评估信号的方法和装置
US10775323B2 (en) * 2016-10-18 2020-09-15 Kla-Tencor Corporation Full beam metrology for X-ray scatterometry systems
JP6924261B2 (ja) * 2016-10-20 2021-08-25 ケーエルエー コーポレイション パターニングされたウェハの特性評価のためのハイブリッド計量
US10504802B2 (en) 2016-11-09 2019-12-10 Kla-Tencor Corporation Target location in semiconductor manufacturing
EP3333631A1 (en) 2016-12-06 2018-06-13 ASML Netherlands B.V. Method of measuring a target, metrology apparatus, polarizer assembly
US10861755B2 (en) 2017-02-08 2020-12-08 Verity Instruments, Inc. System and method for measurement of complex structures
US10732516B2 (en) * 2017-03-01 2020-08-04 Kla Tencor Corporation Process robust overlay metrology based on optical scatterometry
DE102017204719A1 (de) * 2017-03-21 2018-09-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Metrologie-Target
CN110462523B (zh) * 2017-03-23 2022-02-11 Asml荷兰有限公司 结构的不对称性监视
US10727142B2 (en) * 2017-05-30 2020-07-28 Kla-Tencor Corporation Process monitoring of deep structures with X-ray scatterometry
WO2019029933A1 (en) 2017-08-07 2019-02-14 Asml Netherlands B.V. COMPUTER METROLOGY
US11378451B2 (en) * 2017-08-07 2022-07-05 Kla Corporation Bandgap measurements of patterned film stacks using spectroscopic metrology
US10147607B1 (en) 2017-08-24 2018-12-04 Micron Technology, Inc. Semiconductor pitch patterning
EP3451060A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-06 ASML Netherlands B.V. Substrate, metrology apparatus and associated methods for a lithographic process
EP3470926A1 (en) * 2017-10-16 2019-04-17 ASML Netherlands B.V. Metrology apparatus, lithographic system, and method of measuring a structure
KR102665146B1 (ko) 2017-11-29 2024-05-09 케이엘에이 코포레이션 디바이스 검사 시스템을 사용한 오버레이 에러의 측정
US11156548B2 (en) * 2017-12-08 2021-10-26 Kla-Tencor Corporation Measurement methodology of advanced nanostructures
US11085754B2 (en) * 2017-12-12 2021-08-10 Kla Corporation Enhancing metrology target information content
US10895541B2 (en) * 2018-01-06 2021-01-19 Kla-Tencor Corporation Systems and methods for combined x-ray reflectometry and photoelectron spectroscopy
DE102018201935B4 (de) * 2018-02-08 2022-12-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Vermessung von Strukturen auf einem Substrat für die Mikrolithographie
NL2021848A (en) * 2018-04-09 2018-11-06 Stichting Vu Holographic metrology apparatus.
WO2020027784A1 (en) * 2018-07-30 2020-02-06 Kla-Tencor Corporation Reducing device overlay errors
WO2020034138A1 (en) * 2018-08-16 2020-02-20 Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. Wafer flatness control using backside compensation structure
US11094053B2 (en) * 2018-10-08 2021-08-17 Kla Corporation Deep learning based adaptive regions of interest for critical dimension measurements of semiconductor substrates
US11422095B2 (en) * 2019-01-18 2022-08-23 Kla Corporation Scatterometry modeling in the presence of undesired diffraction orders
TWI821524B (zh) * 2019-02-14 2023-11-11 美商科磊股份有限公司 半導體裝置晶圓之製造中量測錯位的系統及方法
EP3719545A1 (en) 2019-04-03 2020-10-07 ASML Netherlands B.V. Manufacturing a reflective diffraction grating
WO2021006890A1 (en) * 2019-07-10 2021-01-14 Kla-Tencor Corporation Data-driven misregistration parameter configuration and measurement system and method
US11340060B2 (en) 2019-07-23 2022-05-24 Kla Corporation Automatic recipe optimization for overlay metrology system
US11003164B2 (en) * 2019-08-30 2021-05-11 Micron Technology, Inc. Methods for aligning a physical layer to a pattern formed via multi-patterning, and associated systems
US11256177B2 (en) * 2019-09-11 2022-02-22 Kla Corporation Imaging overlay targets using Moiré elements and rotational symmetry arrangements
CN111043988B (zh) * 2019-12-10 2021-04-23 东南大学 一种基于图形学和深度学习的单张条纹投影测量方法
IL279727B2 (en) * 2019-12-24 2025-03-01 Asml Netherlands Bv Method for determining information about a patterning process, method for reducing error in measurement data, method for calibrating a metrology process, method for selecting metrology targets
US11698251B2 (en) * 2020-01-07 2023-07-11 Kla Corporation Methods and systems for overlay measurement based on soft X-ray Scatterometry
CN111356897B (zh) 2020-02-24 2021-02-19 长江存储科技有限责任公司 用于半导体芯片表面形貌计量的系统和方法
CN111406198B (zh) 2020-02-24 2021-02-19 长江存储科技有限责任公司 用于半导体芯片表面形貌计量的系统和方法
WO2021168613A1 (en) 2020-02-24 2021-09-02 Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. Systems and methods for semiconductor chip surface topography metrology
WO2021168610A1 (en) * 2020-02-24 2021-09-02 Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. Systems having light source with extended spectrum for semiconductor chip surface topography metrology
CN111397542B (zh) * 2020-03-09 2021-07-06 天地科技股份有限公司 一种基于弱反射光栅的刮板输送机直线度监测系统与方法
CN111504210B (zh) * 2020-04-01 2021-07-20 武汉大学 一种用于节距移动的测量基底及其制备方法、测量方法
WO2021225579A1 (en) * 2020-05-05 2021-11-11 Kla Corporation Metrology targets for high topography semiconductor stacks
US11417010B2 (en) * 2020-05-19 2022-08-16 Applied Materials, Inc. Image based metrology of surface deformations
WO2021262208A1 (en) 2020-06-25 2021-12-30 Kla Corporation Wavelet system and method for ameliorating misregistration and asymmetry of semiconductor devices
JP7572436B2 (ja) 2020-06-29 2024-10-23 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 機械学習に基づく基板画像処理からの膜厚推定
TW202226008A (zh) * 2020-07-06 2022-07-01 以色列商諾發股份有限公司 控制樣本參數量測的系統及方法
KR102847325B1 (ko) * 2020-07-07 2025-08-14 삼성전자주식회사 퓨필 이미지 기반 패턴 균일도 측정 장치와 방법, 및 그 측정 방법을 이용한 마스크 제조방법
JP2024505919A (ja) * 2021-01-28 2024-02-08 ノヴァ リミテッド 半導体デバイスの時間領域光計測および検査
US12062583B2 (en) * 2021-03-11 2024-08-13 Applied Materials Israel Ltd. Optical metrology models for in-line film thickness measurements
US11967535B2 (en) 2021-04-13 2024-04-23 Kla Corporation On-product overlay targets
US12209854B2 (en) * 2021-06-18 2025-01-28 Kla Corporation Methods and systems for measurement of tilt and overlay of a structure
US12085515B2 (en) * 2021-08-25 2024-09-10 Kla Corporation Methods and systems for selecting wafer locations to characterize cross-wafer variations based on high-throughput measurement signals
KR20230120424A (ko) 2022-02-09 2023-08-17 삼성전자주식회사 Sem 이미지 기반 피치 워크 검사 방법 및 그 검사 방법을 포함한 반도체 소자 제조방법
US12400888B2 (en) * 2022-03-31 2025-08-26 Tokyo Electron Limited Data fusion of multiple sensors
US12078601B2 (en) 2022-05-31 2024-09-03 Kla Corporation Universal metrology model
IL293633B2 (en) * 2022-06-06 2024-06-01 Nova Ltd A system and method for building a library and using it in measurements on designed buildings
US12535438B2 (en) 2022-07-19 2026-01-27 Bruker Technologies Ltd. Analysis of x-ray scatterometry data using deep learning
US12532710B2 (en) * 2022-12-02 2026-01-20 KLA Coporation Measurements of semiconductor structures based on spectral differences at different process steps
CN115876097A (zh) * 2023-03-03 2023-03-31 广州粤芯半导体技术有限公司 光学关键尺寸数据库的建立方法、光学测量结构及其方法
US20250093786A1 (en) * 2023-09-15 2025-03-20 Kla Corporation Multi-column large field of view imaging platform
CN119831973B (zh) * 2025-01-03 2025-12-26 广东省科学院半导体研究所 一种用于cd-sem量测的参数预测模型构建方法、预测方法及预测系统
CN120403919B (zh) * 2025-07-02 2025-10-03 北京大学 一种多点光栅光缆温度定标装置及定标方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020158193A1 (en) * 2001-02-12 2002-10-31 Abdurrahman Sezginer Overlay alignment metrology using diffraction gratings
US7528941B2 (en) * 2006-06-01 2009-05-05 Kla-Tencor Technolgies Corporation Order selected overlay metrology
US7570427B2 (en) * 2002-06-28 2009-08-04 Technion Research & Development Foundation Ltd. Geometrical phase optical elements with space-variant subwavelength gratings
US20130107259A1 (en) * 2011-11-01 2013-05-02 Kla-Tencor Corporation Overlay target geometry for measuring multiple pitches

Family Cites Families (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5608526A (en) 1995-01-19 1997-03-04 Tencor Instruments Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system
US5859424A (en) 1997-04-08 1999-01-12 Kla-Tencor Corporation Apodizing filter system useful for reducing spot size in optical measurements and other applications
US6429943B1 (en) 2000-03-29 2002-08-06 Therma-Wave, Inc. Critical dimension analysis with simultaneous multiple angle of incidence measurements
US7317531B2 (en) * 2002-12-05 2008-01-08 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry
US20030002043A1 (en) * 2001-04-10 2003-01-02 Kla-Tencor Corporation Periodic patterns and technique to control misalignment
US7061615B1 (en) * 2001-09-20 2006-06-13 Nanometrics Incorporated Spectroscopically measured overlay target
US6673638B1 (en) 2001-11-14 2004-01-06 Kla-Tencor Corporation Method and apparatus for the production of process sensitive lithographic features
US7170604B2 (en) * 2002-07-03 2007-01-30 Tokyo Electron Limited Overlay metrology method and apparatus using more than one grating per measurement direction
US7440105B2 (en) * 2002-12-05 2008-10-21 Kla-Tencor Technologies Corporation Continuously varying offset mark and methods of determining overlay
US7352453B2 (en) * 2003-01-17 2008-04-01 Kla-Tencor Technologies Corporation Method for process optimization and control by comparison between 2 or more measured scatterometry signals
US7230704B2 (en) * 2003-06-06 2007-06-12 Tokyo Electron Limited Diffracting, aperiodic targets for overlay metrology and method to detect gross overlay
US7068363B2 (en) * 2003-06-06 2006-06-27 Kla-Tencor Technologies Corp. Systems for inspection of patterned or unpatterned wafers and other specimen
DE60333688D1 (de) * 2003-12-19 2010-09-16 Ibm Differentielle metrologie für kritische abmessung und überlagerung
JP4401814B2 (ja) * 2004-02-25 2010-01-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ 測長用標準部材及び電子ビーム測長装置
TW200538704A (en) * 2004-05-21 2005-12-01 Zetetic Inst Apparatus and methods for overlay, alignment mark, and critical dimension metrologies based on optical interferometry
US7321426B1 (en) 2004-06-02 2008-01-22 Kla-Tencor Technologies Corporation Optical metrology on patterned samples
US7171284B2 (en) 2004-09-21 2007-01-30 Timbre Technologies, Inc. Optical metrology model optimization based on goals
US7630067B2 (en) * 2004-11-30 2009-12-08 Molecular Imprints, Inc. Interferometric analysis method for the manufacture of nano-scale devices
US7557921B1 (en) 2005-01-14 2009-07-07 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for optically monitoring the fidelity of patterns produced by photolitographic tools
US7478019B2 (en) 2005-01-26 2009-01-13 Kla-Tencor Corporation Multiple tool and structure analysis
JP4708856B2 (ja) * 2005-05-16 2011-06-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電子ビーム校正方法及び電子ビーム装置
US7567351B2 (en) 2006-02-02 2009-07-28 Kla-Tencor Corporation High resolution monitoring of CD variations
US7523021B2 (en) * 2006-03-08 2009-04-21 Tokyo Electron Limited Weighting function to enhance measured diffraction signals in optical metrology
US20070238201A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Merritt Funk Dynamic metrology sampling with wafer uniformity control
DE102006035022A1 (de) * 2006-07-28 2008-01-31 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zum Herstellen einer optischen Komponente, Interferometeranordnung und Beugungsgitter
WO2008022099A2 (en) * 2006-08-15 2008-02-21 Api Nanofabrication And Research Corp. Polarizer films and methods of making the same
US8032349B2 (en) 2007-01-25 2011-10-04 International Business Machines Corporation Efficient methodology for the accurate generation of customized compact model parameters from electrical test data
US7911612B2 (en) * 2007-06-13 2011-03-22 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
TWI416096B (zh) 2007-07-11 2013-11-21 Nova Measuring Instr Ltd 用於監控圖案化結構的性質之方法及系統
US7940386B1 (en) 2007-07-13 2011-05-10 Kla-Tencor Corporation Scatterometry target employing non-periodic defect features to enhance or optimize target sensitivity to a parameter of interest
US7729873B2 (en) * 2007-08-28 2010-06-01 Tokyo Electron Limited Determining profile parameters of a structure using approximation and fine diffraction models in optical metrology
WO2009060319A2 (en) * 2007-11-07 2009-05-14 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for deriving an iso-dense bias and controlling a fabrication process
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
CN102037550B (zh) 2008-05-21 2012-08-15 恪纳腾公司 使工具与工艺效果分离的衬底矩阵
US20090296075A1 (en) * 2008-05-29 2009-12-03 Nanometrics Incorporated Imaging Diffraction Based Overlay
JPWO2010016559A1 (ja) * 2008-08-07 2012-01-26 旭硝子株式会社 回折格子、収差補正素子および光ヘッド装置
US8197996B2 (en) 2008-09-19 2012-06-12 Tokyo Electron Limited Dual tone development processes
US8129080B2 (en) 2008-09-19 2012-03-06 Tokyo Electron Limited Variable resist protecting groups
US8024676B2 (en) 2009-02-13 2011-09-20 Tokyo Electron Limited Multi-pitch scatterometry targets
KR101134810B1 (ko) * 2009-03-03 2012-04-13 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
US9927718B2 (en) * 2010-08-03 2018-03-27 Kla-Tencor Corporation Multi-layer overlay metrology target and complimentary overlay metrology measurement systems
KR101983525B1 (ko) 2010-12-17 2019-05-28 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 포토리소그래피 마스크에 의해 처리된 웨이퍼 상의 오류를 교정하기 위한 방법 및 장치
RU2540416C2 (ru) * 2011-05-17 2015-02-10 Хонда Мотор Ко., Лтд. Инверторный генератор
US9046475B2 (en) 2011-05-19 2015-06-02 Applied Materials Israel, Ltd. High electron energy based overlay error measurement methods and systems
US20130110477A1 (en) 2011-10-31 2013-05-02 Stilian Pandev Process variation-based model optimization for metrology
US8736084B2 (en) * 2011-12-08 2014-05-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Structure and method for E-beam in-chip overlay mark
US9127927B2 (en) * 2011-12-16 2015-09-08 Kla-Tencor Corporation Techniques for optimized scatterometry
US8418105B1 (en) 2012-01-12 2013-04-09 GlobalFoundries, Inc. Methods for pattern matching in a double patterning technology-compliant physical design flow
US8879073B2 (en) * 2012-02-24 2014-11-04 Kla-Tencor Corporation Optical metrology using targets with field enhancement elements
US10255385B2 (en) 2012-03-28 2019-04-09 Kla-Tencor Corporation Model optimization approach based on spectral sensitivity
NL2010458A (en) * 2012-04-16 2013-10-17 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, substrate and device manufacturing method background.
US8843875B2 (en) * 2012-05-08 2014-09-23 Kla-Tencor Corporation Measurement model optimization based on parameter variations across a wafer
US8913237B2 (en) * 2012-06-26 2014-12-16 Kla-Tencor Corporation Device-like scatterometry overlay targets
US9581430B2 (en) 2012-10-19 2017-02-28 Kla-Tencor Corporation Phase characterization of targets
US9576861B2 (en) * 2012-11-20 2017-02-21 Kla-Tencor Corporation Method and system for universal target based inspection and metrology
US10769320B2 (en) 2012-12-18 2020-09-08 Kla-Tencor Corporation Integrated use of model-based metrology and a process model
US9291554B2 (en) 2013-02-05 2016-03-22 Kla-Tencor Corporation Method of electromagnetic modeling of finite structures and finite illumination for metrology and inspection
US10101670B2 (en) 2013-03-27 2018-10-16 Kla-Tencor Corporation Statistical model-based metrology
US9875946B2 (en) 2013-04-19 2018-01-23 Kla-Tencor Corporation On-device metrology
US9255877B2 (en) * 2013-05-21 2016-02-09 Kla-Tencor Corporation Metrology system optimization for parameter tracking
CN103398666B (zh) * 2013-05-27 2015-12-23 电子科技大学 一种用于双层周期性微结构的层间错位测试方法
WO2015080858A1 (en) * 2013-12-01 2015-06-04 Kla-Tencor Corporation Target element types for process parameter metrology
US10210606B2 (en) * 2014-10-14 2019-02-19 Kla-Tencor Corporation Signal response metrology for image based and scatterometry overlay measurements
US9710728B2 (en) * 2014-10-28 2017-07-18 Kla-Tencor Corporation Image based signal response metrology

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020158193A1 (en) * 2001-02-12 2002-10-31 Abdurrahman Sezginer Overlay alignment metrology using diffraction gratings
US7570427B2 (en) * 2002-06-28 2009-08-04 Technion Research & Development Foundation Ltd. Geometrical phase optical elements with space-variant subwavelength gratings
US7528941B2 (en) * 2006-06-01 2009-05-05 Kla-Tencor Technolgies Corporation Order selected overlay metrology
US20130107259A1 (en) * 2011-11-01 2013-05-02 Kla-Tencor Corporation Overlay target geometry for measuring multiple pitches

Also Published As

Publication number Publication date
KR102415145B1 (ko) 2022-06-29
CN107741207B (zh) 2020-08-07
IL264500B (en) 2021-02-28
CN107741207A (zh) 2018-02-27
KR20220097543A (ko) 2022-07-07
KR102579585B1 (ko) 2023-09-15
EP3087594B1 (en) 2020-04-29
WO2015100364A1 (en) 2015-07-02
TW201531662A (zh) 2015-08-16
US9816810B2 (en) 2017-11-14
KR20160101189A (ko) 2016-08-24
US20170003123A1 (en) 2017-01-05
TW201940833A (zh) 2019-10-16
EP3709341A1 (en) 2020-09-16
CN105849885A (zh) 2016-08-10
IL264500A (en) 2019-02-28
EP3087594A4 (en) 2017-10-18
US9490182B2 (en) 2016-11-08
US20150176985A1 (en) 2015-06-25
IL245962A0 (en) 2016-07-31
US20180051984A1 (en) 2018-02-22
EP3087594A1 (en) 2016-11-02
CN105849885B (zh) 2017-11-17
TWI675179B (zh) 2019-10-21
US10612916B2 (en) 2020-04-07

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