TWI878245B - 單一單元灰階散射術之重疊目標及其使用變化照明參數之量測 - Google Patents
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Abstract
本發明提供散射術重疊(SCOL)量測方法、系統及目標以實現具有晶粒中目標之有效SCOL度量衡。方法包括藉由以下項產生一信號矩陣:以至少一個照明參數之多個值且在一SCOL目標上之多個光點位置照明該目標,其中該照明係依產生一光點直徑<1μm之一NA(數值孔徑)>1/3;量測零階及第一繞射階之干擾信號;且相對於該等照明參數及該目標上之該等光點位置從該等量測信號建構該信號矩陣;及藉由分析該信號矩陣而導出一目標重疊。該等SCOL目標之尺寸可減小至相對於先前技術目標的十分之一,此係因為需要較少且較小目標單元,且容易設定於晶粒中以改良度量衡量測之準確性及保真度。
Description
本發明係關於半導體度量衡領域,且更具體而言,本發明係關於散射術重疊(SCOL)目標及度量衡模組及用於量測其等之方法。
典型SCOL度量衡利用在對應層中具有多個週期性結構之多個單元,其等相對於彼此移位達預定偏移以使能夠從單元之間之差分信號導出重疊。
以下內容係提供對本發明之一初始理解之一簡化概要。概要不一定識別關鍵元件或限制本發明之範疇,而僅充當對以下描述之介紹。
本發明之一個態樣提供散射術重疊(SCOL)量測方法,該方法包括:藉由以下項產生一信號矩陣:以至少一個照明參數之多個值且在一SCOL目標上之多個光點位置照明該目標,其中照明係依產生一光點直徑<1μm之一NA(數值孔徑)>1/3;量測零階及第一繞射階之干擾信號;且相對於照明參數及目標上之光點位置從量測信號建構信號矩陣;及藉由
分析信號矩陣而導出一目標重疊。
本發明之此等、額外及/或其他態樣及/或優勢在以下詳細描述中陳述;可能可從詳細描述推論;及/或可藉由實踐本發明而獲悉。
60:感測器
62:差分信號
65:繞射階
70:照明單元
75:大照明光點
80:散射術重疊(SCOL)目標
80A:單元
80B:單元
90:量測程序
100:量測系統
110:散射術重疊(SCOL)目標
120A:頂部週期性結構
120B:底部週期性結構
130:照明單元
135:小照明光點
136:小照明光點/光點位置
140:量測單元
145:繞射信號
145A:重疊
147:信號
150:信號矩陣
155:處理單元
200:方法
210:階段
215:階段
220:階段
222:階段
224:階段
230:階段
240:階段
250:階段
260:階段
270:階段
280:階段
為了更好地理解本發明之實施例且展示可如何實行本發明之實施例,現將純粹舉實例參考隨附圖式,其中通篇相同符號指定對應元件或區段。
在隨附圖式中:圖1A及圖1B係根據本發明之一些實施例之SCOL目標及各自量測系統之高階示意性圖解說明。
圖2係根據先前技術之一SCOL目標及其量測程序之一示意性圖解說明。
圖3係圖解說明根據本發明之一些實施例之一方法之一高階流程圖。
在以下描述中,描述本發明之各個態樣。出於說明之目的,陳述特定組態及細節以便提供對本發明之一透徹理解。然而,熟習此項技術者亦將明白,可在無本文中呈現之特定細節之情況下實踐本發明。此外,可能已省略或簡化眾所周知的特徵以免混淆本發明。特定參考圖式,應強調,展示之細節係藉由實例且僅出於本發明之闡釋性論述之目的,且為了提供據信係本發明之原理及概念態樣之最有用及容易理解描述之內容而呈現。在此方面,未嘗試比對於本發明之基本理解所必需更詳細地展示本發明之結構細節,結合圖式獲取之描述使熟習此項技術者明白實
務上可如何體現本發明之數個形式。
在詳細說明本發明之至少一項實施例之前,應瞭解,本發明不在其應用方面受限於以下描述中陳述或圖式中圖解說明之組件之構造及配置之細節。本發明適用於可以各種方式實踐或實行之其他實施例以及所揭示實施例之組合。再者,應瞭解,本文中採用之措辭及術語用於描述之目的且不應被視為限制。
除非另外明確規定,否則如從以下論述明白,應瞭解,說明書通篇,利用諸如「處理」、「運算」、「計算」、「判定」、「增強」、「導出」或類似者之術語之論述係指一電腦或運算系統或類似電子運算裝置之動作及/或程序,其將表示為運算系統之暫存器及/或記憶體內之物理(諸如電子)量之資料操縱及/或變換成類似地表示為運算系統之記憶體、暫存器或其他此等資訊儲存、傳輸或顯示裝置內之物理量之其他資料。在某些實施例中,照明技術可包括可見範圍中之電磁輻射、紫外或甚至更短波輻射(諸如x射線)、及可能甚至粒子束。
本發明之實施例提供用於散射術重疊(SCOL)度量衡量測之有效且經濟方法及機制且藉此提供對半導體度量衡之技術領域之改良。提供散射術重疊(SCOL)量測方法、系統及目標以實現具有晶粒中目標之有效SCOL度量衡。方法包括藉由以下項產生一信號矩陣:以至少一個照明參數之多個值且在一SCOL目標上之多個光點位置照明該目標,其中照明係依產生一光點直徑<1μm之一NA(數值孔徑)>1/3;量測零階及第一繞射階之干擾信號;且相對於照明參數及目標上之光點位置從量測信號建構信號矩陣;及藉由分析信號矩陣而導出一目標重疊。SCOL目標之尺寸可減小至相對於先前技術目標的十分之一,此係因為需要較少且較小目標單
元,且容易設定在晶粒中以改良度量衡量測之準確性及保真度。小光點、變化照明參數之使用及快速光點掃描方法實現使用單一單元而非具有相對預定義偏移之若干對單元,且實現減小單元尺寸連同光點尺寸減小。
圖1A及圖1B係根據本發明之一些實施例之一SCOL目標110及其量測系統100之高階示意性圖解說明。系統100(例如,一度量衡系統或其內之模組)可經組態以使用一大NA(數值孔徑)照明單元130(例如,具有NA>1/3,諸如NA=0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或其他值之任一者,其中-1、0及+1階與光瞳平面中之145A至少部分重疊)來照明具有週期性結構120A、120B(例如,光柵)之SCOL目標110,導致對應小照明光點136,例如,小於1μm,或可能介於250nm至1000nm或600nm至1000nm之任一者之間。在圖1A中,以示意性橫截面視圖圖解說明SCOL目標110,具有頂部週期性結構120A與底部週期性結構120B之間之中間層,及照明135之符號、反射信號(R0表示零階)及分別由頂部及底部±繞射1階之T±1及B±1表示之±1階繞射信號145。在圖1B中,以示意性俯視圖圖解說明SCOL目標110,且其可具有週期性結構120A、120B之間之一偏移(未展示)。
系統100可經組態以在目標110上之複數個光點位置136照明SCOL目標110,其可沿SCOL目標110之(若干)週期性結構120A、120B之(若干)量測方向步進且可能沿(若干)週期性結構120A、120B之元件(垂直於量測方向)進行掃描以取量測信號之平均值。光點位置136可經選定為在SCOL目標110之(若干)週期性結構120A、120B之一節距內,如圖1B中示意性地圖解說明。應注意,光點位置136可分佈於兩個或兩個以上節距上方,而至少兩個光點位置應不相對於目標週期性等效,以產生非等效信
號以供分析。與要求許多目標節距被大的先前技術照明光點覆蓋的先前技術相比,在一個(或兩個)目標節距內選擇光點位置136實現目標尺寸之一顯著減小。
系統100進一步包括具有(若干)光瞳平面感測器之一量測單元140,其經組態以從目標110上之多個光點位置136量測對應複數個量測信號145。信號145包括來自各光點位置136之照明之零階及一階繞射分量之干擾信號,如藉由圖1A及圖1B中之重疊145A示意性地圖解說明。此干擾係歸因於使用小照明光點135且量測可利用信號強度之變化以從背景零階反射隔離或評估一階信號波動。SCOL目標110可包括一單一單元,從該單一單元可導出全部信號且可計算對應重疊。可如由美國專利申請案公開案第2017/0268869號教示般實行信號145之分析,該案之全部內容以引用之方式併入本文中。
系統100可經組態以至少依兩個不同照明參數(表示為「灰階」SCOL)(例如,使用多個不同波長(例如,三個或三個以上),使用不同焦點及/或位置(可能涉及掃描目標)、不同偏光等)實行照明,且從量測信號145相對於目標110上之光點位置及照明參數的分析導出目標重疊。應注意,一個、兩個、三個或三個以上照明參數可用於量測中,在某些實施例中,發現使用三個照明參數值在關於量測及重疊導出複雜性之一些情況中為最佳的。
系統100進一步包括一處理單元155,該處理單元155經組態以相對於照明參數及目標110上之光點位置從量測信號145建構一信號矩陣150,且藉由分析信號矩陣150而導出目標重疊。由於量測將具有不同照明特性之多個小光點135用於目標110上之多個光點位置136,此從對
應信號145產生干擾(混合)繞射階,故所得信號矩陣150可用於相對於光點位置136及照明特性導出並分析信號147以導出目標重疊。
系統100可進一步經組態以藉由執行或模擬具有已知重疊值之SCOL目標之量測而校準信號矩陣150。舉例而言,可藉由系統100量測可能在(若干)參考晶圓上之具有已知重疊之多個參考目標且可使用量測來產生使量測結果與已知重疊有關之一模型。替代地或補充地,模擬可用於建議重疊與信號之間之關係,且可能最佳化所使用之照明參數(例如,波長值、其他照明參數)以及光點尺寸及NA、步進及掃描方法及目標110上方之光點135之參數等。系統100可進一步經組態以相對於光點位置136、照明參數及目標重疊形成信號矩陣150之一模型。可在一訓練階段中或即時實行校準。可(例如)藉由在一個目標節距(或(例如)兩個目標節距)之一長度標度(例如,小於1μm)上方掃描而實行運用小光點135掃描目標110。
在某些實施例中,目標110可經設計以具有具沿兩個量測方向之指定節距之週期性結構,且系統100可經組態以將相同單元用於兩個方向而導出量測,其中可能同時針對各方向導出對應信號矩陣150且其等經分析以導出如上文揭示之各自重疊。
在各項實施例中,可基於(例如)電磁模型化及/或光程差(OPD)之模擬而使用一形式主義來導出重疊與運用多個照明參數之量測結果之間之關係,其相對於重疊使繞射場之強度之變化與變化照明參數有關。在對應分析、模擬及/或訓練之後,可在重疊與量測結果之間建立直接關係。
舉例而言,本發明者已注意,兩個量測波長中之差分信號
之總和與信號總和之差的比率僅取決於兩個波長下(或通常兩個量測條件下)之OPD之間之差,而不取決於OPD本身。因此,在某些實施例中,此表達可為程序變動之間之一穩定參數。舉例而言,量測信號可被模型化同時維持照明參數與強度量測及/或與其相關聯之準確性度量之間之一關係。
在某些實施例中,可利用程序變動下之景觀偏移來導出重疊及/或在重疊與目標非對稱性之間解耦合,景觀包括至少一個度量衡度量對至少一個參數之一至少部分連續相依性,如(例如)藉由全部內容以引用之方式併入本文中之美國申請案公開案第2016/0313658號及第2018/0023950號教示。舉例而言,可在景觀之平坦及諧振區實行量測以導出重疊(及/或程序變動)。在某些實施例中,可在晶圓上之不同位點處之單一目標中設定相反預定偏移,且導出可考量此等預期偏移之相對效應。
在某些實施例中,一訓練階段可包含在跨晶圓之多個位點上方量測度量衡量測配方,及從量測至少部分模型化照明參數之變化與OPD之變化之間的關係,其接著可用於導出重疊。舉例而言,相對於OPD之特定變化範圍,特定波長範圍可用於量測。
圖2係根據先前技術之一SCOL目標80及其量測程序90之一示意性圖解說明。先前技術SCOL目標80通常包括各量測方向上之至少兩個單元80A、80B,其等包括對應層中之兩個或兩個以上週期性結構,其等相對於彼此移位達示意性地圖解說明之相反預定偏移+f0及-f0。使用單元80A、80B以從來自單元80A、80B之經量測繞射信號提取週期性結構之間之(非預期)重疊。藉由提供防止繞射階65(例如,+1st、-1st)與一各自感測器60之光瞳平面處之反射照明(零階)重疊之照明及量測條件而實行量
測。(照明單元70之)所需先前技術照明條件包含一小數值孔徑(NA),該小數值孔徑(NA)在單元80A、80B上形成一大照明光點75,且在感測器60上提供所需繞射階隔離。舉例而言,小照明NA(例如,NA=0.1、0.2、0.3或小於約三分之一的其他值,其中階-1、0及+1在光瞳平面中不重疊)可經組態以導致照明光點75為1μm或更大,以確保散射階分離。接著,從單元之間之差分信號62計算重疊。應注意,大照明光點75要求先前技術單元80A、80B為大的,且每一方向之兩個單元之最小要求(用於提供相反預定偏移±f0)進一步增大先前技術SCOL目標80之尺寸,通常達到(例如)8μm×8μm(單元尺寸)或更大。
有利地,本發明者已發現,與先前技術對比,可使用一小照明光點及多個照明參數值(諸如多個波長)而非使用具有相反預定偏移之先前技術單元對來獲取SCOL之一單一單元方法。舉例而言,發現照明參數之修改與經量測信號強度(及/或相關準確性度量)之波動有關,該等經量測信號強度接著用於導出關於各自量測目標之資料。有利地,所揭示之方法顯著減少度量衡目標所需之面積(real estate),可能歸因於使用一單一單元而非兩個單元用於各量測方向而實現晶粒中度量衡且此係因為歸因於使用一小照明光點而可使單元較小。應注意,以需要運用多個量測參數之量測及可能目標掃描(其可能花費較長時間且需要照明修改)為代價且可能以使校準本質上更具經驗性為代價來達成面積之顯著減小,此係因為相較於在先前技術中,從量測資料導出重疊不太簡單直觀。可(例如)在一訓練階段中使用模擬、使用(若干)校準晶圓及/或使用模擬來分析地實行從經校準量測導出重疊。但應強調,在初始校準及訓練之後,期望重疊之導出至少與在先前技術中一樣快。
根據初始模型化,在某些實施例中,SCOL目標110可明顯小於先前技術SCOL目標80,此係歸因於其等針對各量測方向減小至一個單元115(或可能將相同單元用於兩個方向)及歸因於使用較小光點135的單元尺寸之可選減小。舉例而言,單一單元目標110可為四個或更少節距條桿(週期性結構元件)寬,可能一個或兩個節距條桿寬。因此,SCOL目標110可降低至比先前技術SCOL目標80小十倍(例如,分別量測為2μm×2μm或更小對比8μm×8μm或更大)。SCOL目標110之多個層中之週期性結構120A、120B可經對準,此係因為先前技術預定義偏移在本發明中可能並非必要的(其等用於先前技術中以提供差分信號62,其當前可由信號矩陣150替換)。應注意,可在各項實施例中使用多個照明特性以從週期性結構120A、120B之不同回應而非先前技術中使用之預定偏移提取重疊。
有利地,所揭示之小SCOL目標110容易被設計為晶粒中目標或標記,從而相對於晶圓上之半導體裝置提供較高度量衡準確性及保真度。
在各項實施例中,所揭示之系統100、目標110及方法200可增大照明NA以提供包含零階及一階混合之信號,由光點掃描利用該零階及一階混合以偵測光瞳區域上方之重疊階中之所得調變(當掃描光點時及/或當照明特性改變時)。運用多個波長之量測包含用於導出重疊而無需一額外單元的資訊。系統100可實施快速光點掃描及快速波長切換,使得相對於指定要求以最小或無MAM(移動-擷取-量測)代價收集所揭示量測所需之資料,且藉此實現客戶所要求之晶粒中小目標。
圖3係圖解說明根據本發明之一些實施例之一方法200之一
高階流程圖。可關於上文描述之SCOL目標110及/或量測系統100實行方法階段,其等可視情況經組態以實施方法200。方法200可至少部分藉由(例如)一度量衡模組中之至少一個電腦處理器予以實施。某些實施例包括電腦程式產品,該等電腦程式產品包括一電腦可讀儲存媒體,該電腦可讀儲存媒體具有用其體現且經組態以實行方法200之相關階段之電腦可讀程式。某些實施例包括藉由方法200之實施例導出之度量衡量測。方法200可包括以下階段,而不考慮其等順序。
散射術重疊(SCOL)量測方法200包括藉由以下項產生一信號矩陣(階段240):照明一SCOL目標,其中照明係依產生一小光點直徑<1μm之一大NA(數值孔徑)>1/3(階段210),在目標上之多個光點位置(階段220),且以至少一個照明參數之多個值(階段230)(例如,三個或三個以上波長);且量測零階及第一繞射階之干擾信號(階段215)。接著,相對於照明參數及目標上之光點位置從量測信號建構信號矩陣(階段240)。方法200進一步包括藉由分析信號矩陣(例如,從量測信號相對於目標上之光點位置及照明參數之一分析)導出一目標重疊(階段250)。
SCOL目標可包括至少一個週期性結構且多個光點位置可在至少一個週期性結構之一個節距(或兩個節距)內,使得使用關於目標之週期性之非等效光點位置。目標上之光點位置可沿至少一個週期性結構之一量測方向設定於目標節距內,從而改變目標節距內之光點位置(階段222),且可(例如)藉由沿目標元件掃描光點而在垂直於量測方向之一方向上對量測信號取平均值(階段224)。
在某些實施例中,SCOL量測方法200可進一步包括藉由執行或模擬具有已知重疊值之SCOL目標之量測而校準信號矩陣(階段260)。
在某些實施例中,SCOL量測方法200可進一步包括實行在跨晶圓之多個位點上方量測一對應度量衡量測配方的一訓練階段(階段270)。
在某些實施例中,SCOL量測方法200可進一步包括相對於光點位置、照明參數及目標重疊形成信號矩陣之一模型(階段280)。
在某些實施例中,作為一SCOL目標設計方法之方法200可包括將SCOL目標設計為一單一單元目標及/或設計為2μm×2μm或更小,且可能被放置於一對應晶圓上之晶粒中。在某些實施例中,方法200可進一步包括將目標之週期性結構組態為對準及/或至多四個、三個或兩個節距條桿(週期性結構元件)寬,可能甚至一個節距寬。某些實施例包括SCOL目標110及/或藉由SCOL目標設計方法設計之SCOL目標之目標設計檔案。
上文參考根據本發明之實施例之方法、設備(系統)及電腦程式產品之流程圖圖解說明及/或部分圖式描述本發明之態樣。將瞭解,可藉由電腦程式指令實施流程圖圖解說明及/或部分圖式之各部分,及流程圖圖解說明及/或部分圖式中之部分之組合。此等電腦程式指令可被提供至一通用電腦、專用電腦或其他可程式化資料處理設備之一處理器以產生一機器,使得經由電腦或其他可程式化資料處理設備之處理器執行之指令形成用於實施流程圖及/或部分圖式或其部分中所指定之功能/動作之手段。
此等電腦程式指令亦可儲存在一電腦可讀媒體中,該等電腦程式指令可引導一電腦、其他可程式化資料處理設備或其他裝置以一特定方式作用,使得儲存於電腦可讀媒體中之指令產生包含實施流程圖及/
或部分圖式或其部分中所指定之功能/動作之指令之一製品。
電腦程式指令亦可被載入至一電腦、其他可程式化資料處理設備或其他裝置上以引起對電腦、其他可程式化設備或其他裝置執行一系列操作步驟以產生一電腦實施程序,使得在電腦或其他可程式化設備上執行之指令提供用於實施流程圖及/或部分圖式或其部分中所指定之功能/動作之程序。
上述流程圖及圖式圖解說明根據本發明之各項實施例之系統、方法及電腦程式產品之可行實施方案之架構、功能性及操作。在此方面,流程圖或部分圖式中之各部分可表示程式碼之一模組、片段或部分,其包括用於實施(若干)指定邏輯功能之一或多個可執行指令。亦應注意,在一些替代實施方案中,部分中所述之功能可能不依圖中所述之順序發生。舉例而言,事實上可能實質上同時執行連續展示之兩個部分,或可能有時依逆序執行該等部分,此取決於涉及之功能性。亦將注意,可由執行指定功能或動作之基於專用硬體之系統或專用硬體及電腦指令之組合實施部分圖式及/或流程圖圖解說明之各部分,及部分圖式及/或流程圖圖解說明中之部分之組合。
在上文描述中,一實施例係本發明之一實例或實施方案。「一項實施例」、「一實施例」、「某些實施例」或「一些實施例」之各種出現不一定全部係指相同實施例。儘管可在一單一實施例之背景內容中描述本發明之各個特徵,然亦可單獨或以任何適合組合提供該等特徵。相反地,儘管為了清楚起見本文中可在不同實施例之背景內容中描述本發明,然亦可在一單一實施例中實施本發明。本發明之某些實施例可包含來自上文揭示之不同實施例之特徵,且某些實施例可併入來自上文揭示之其他實
施例之元件。本發明在一特定實施例之背景內容中之元件之揭示內容不應被視為限制其等單獨在特定實施例中之使用。此外,應瞭解,可以各種方式實行或實踐本發明且可在除上文描述中概述之實施例以外的某些實施例中實施本發明。
本發明不限於該等圖式或對應描述。舉例而言,流程無需移動通過各圖解說明之方塊或狀態,或以與圖解說明及描述完全相同之順序移動。本文中使用之技術及科學術語之意義將如由本發明所屬之技術之一般技術者所普遍理解,除非另外定義。雖然已關於有限數目個實施例描述本發明,但此等不應被解釋為對本發明之範疇之限制,而係被解釋為一些較佳實施例之例示。其他可能變動、修改及應用亦在本發明之範疇內。因此,本發明之範疇不應由迄今為止已描述之內容限制,而應由隨附發明申請專利範圍及其等合法等效物限制。
100:量測系統
110:散射術重疊(SCOL)目標
120A:頂部週期性結構
120B:底部週期性結構
130:照明單元
135:小照明光點
140:量測單元
145:繞射信號
145A:重疊
Claims (24)
- 一種散射術重疊(SCOL,scatterometry overlay)量測方法,其包括:藉由以下項產生一信號矩陣:以至少一個照明參數之多個值且在一SCOL目標上之多個光點位置照明該目標,其中該照明係依產生一光點直徑小於1μm之一數值孔徑(NA,numerical aperture)大於1/3,量測一零階繞射階(diffraction order)及一第一繞射階之干擾信號,及相對於該等照明參數及該目標上之該等光點位置從該等量測干擾信號建構該信號矩陣,及藉由分析該信號矩陣而導出一目標重疊,其中該SCOL目標包括至少一個週期性結構且該多個光點位置係在該至少一個週期性結構之一節距(pitch)內。
- 如請求項1之SCOL量測方法,其進一步包括沿該至少一個週期性結構之一量測方向將該目標上之該等多個光點位置設定於該目標節距內,及在垂直於該量測方向之一方向上對該量測干擾信號取平均值。
- 如請求項1之SCOL量測方法,其中該至少一個照明參數包括一照明波長,且其之該多個值包括至少三個照明波長。
- 如請求項1之SCOL量測方法,其進一步包括藉由執行或模擬具有已 知重疊值之SCOL目標之量測而校準該信號矩陣。
- 如請求項4之SCOL量測方法,其進一步包括相對於該等光點位置、照明參數及目標重疊形成該信號矩陣之一模型。
- 一種電腦程式產品,其包括具有電腦可讀程式之一非暫時性電腦可讀儲存媒體,該電腦可讀程式用於在包括如請求項1之SCOL量測方法之一處理器上執行一或多個指令。
- 一種度量衡模組,其包括如請求項6之電腦程式產品。
- 一種散射術重疊(SCOL)量測系統,其包括:一照明單元,其經組態以以至少一個照明參數之多個值且在一SCOL目標上之多個光點位置照明該目標,其中該照明係依產生一光點直徑小於1μm之一數值孔徑(NA)大於1/3,一量測單元,其經組態以量測一零階繞射階及一第一繞射階之干擾信號,及一處理單元,其經組態以相對於該等照明參數及該目標上之該等光點位置從該等量測干擾信號建構一信號矩陣,且藉由分析該信號矩陣而導出一目標重疊;其中該SCOL量測系統進一步經組態以沿該至少一個週期性結構之一量測方向將該目標上之該等多個光點位置設定於一目標節距內,且藉由沿該至少一個週期性結構之元件掃描該SCOL目標而在垂直於該量測方向之一方向上對該量測干擾信號取平均值。
- 如請求項8之SCOL量測系統,其中該至少一個照明參數包括一照明波長,且其之該多個值包括至少三個照明波長。
- 如請求項8之SCOL量測系統,其進一步經組態以藉由執行或模擬具有已知重疊值之SCOL目標之量測而校準該信號矩陣。
- 如請求項10之SCOL量測系統,其進一步經組態以相對於該等光點位置、照明參數及目標重疊形成該信號矩陣之一模型。
- 一種散射術重疊(SCOL)目標,其包括一單一單元,該單一單元在複數個層處具有週期性結構且量測為2μm乘2μm或更小。
- 如請求項12之SCOL目標,其中該等週期性結構係至多四個節距條桿寬。
- 如請求項13之SCOL目標,其中該等週期性結構係兩個節距條桿寬。
- 如請求項12之SCOL目標,其被放置於一對應晶圓上之晶粒中。
- 如請求項12之SCOL目標,其中該等週期性結構係光柵(gratings)。
- 如請求項16之SCOL目標,其進一步包括在該複數個層之間之至少一中間層。
- 如請求項12之SCOL目標,其中該單一單元經組態以一光點直徑小於1μm而被照明。
- 如請求項18之SCOL目標,其中針對該光點直徑之一數值孔徑大於l/3。
- 如請求項12之SCOL目標,其中該單一單元經組態依多個光點位置而被照明。
- 如請求項20之SCOL目標,其中該多個光點位置係在該等週期性結構之至少一者之一節距中。
- 如請求項12之SCOL目標,其中該等週期性結構經對準。
- 如請求項12之SCOL目標,其中該等週期性結構經組態以提供零階及第一階混合。
- 如請求項12之SCOL目標,其中該等週期性結構經組態以在自該等週期性結構所量測之信號中提供該零階及該第一階之間的重疊。
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|---|---|---|---|---|
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| US20240160114A1 (en) * | 2022-11-15 | 2024-05-16 | Kla Corporation | Single-cell scatterometry overlay with sensitivity calibration |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150036142A1 (en) * | 2009-09-03 | 2015-02-05 | Kla-Tencor Corporation | Metrology Systems and Methods |
| US20170060001A1 (en) * | 2014-10-03 | 2017-03-02 | Kla-Tencor Corporation | Verification metrology targets and their design |
| US20170255738A1 (en) * | 2016-03-01 | 2017-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus to determine a patterning process parameter |
| US20170268869A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-09-21 | Kla-Tencor Corporation | New Approaches in First Order Scatterometry Overlay Based on Introduction of Auxiliary Electromagnetic Fields |
| US9851300B1 (en) * | 2014-04-04 | 2017-12-26 | Kla-Tencor Corporation | Decreasing inaccuracy due to non-periodic effects on scatterometric signals |
| US10107765B2 (en) * | 2014-05-12 | 2018-10-23 | KLA—Tencor Corporation | Apparatus, techniques, and target designs for measuring semiconductor parameters |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6813034B2 (en) * | 2002-02-05 | 2004-11-02 | Therma-Wave, Inc. | Analysis of isolated and aperiodic structures with simultaneous multiple angle of incidence measurements |
| US7230704B2 (en) * | 2003-06-06 | 2007-06-12 | Tokyo Electron Limited | Diffracting, aperiodic targets for overlay metrology and method to detect gross overlay |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150036142A1 (en) * | 2009-09-03 | 2015-02-05 | Kla-Tencor Corporation | Metrology Systems and Methods |
| US9851300B1 (en) * | 2014-04-04 | 2017-12-26 | Kla-Tencor Corporation | Decreasing inaccuracy due to non-periodic effects on scatterometric signals |
| US10107765B2 (en) * | 2014-05-12 | 2018-10-23 | KLA—Tencor Corporation | Apparatus, techniques, and target designs for measuring semiconductor parameters |
| US20170060001A1 (en) * | 2014-10-03 | 2017-03-02 | Kla-Tencor Corporation | Verification metrology targets and their design |
| US20170268869A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-09-21 | Kla-Tencor Corporation | New Approaches in First Order Scatterometry Overlay Based on Introduction of Auxiliary Electromagnetic Fields |
| US20170255738A1 (en) * | 2016-03-01 | 2017-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus to determine a patterning process parameter |
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