CN109923476B - 量测目标测量选配方案的自动选择 - Google Patents

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Abstract

一种方法，包括使用第一模型对多个不同量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行第一模拟，从多个量测目标测量选配方案中选择第一组量测目标测量选配方案，第一组量测目标测量选配方案满足第一规则，使用第二模型对来自第一组的每个量测目标测量选配方案执行第二模拟，以及从第一组中选择第二组量测目标测量选配方案，第二组量测目标测量选配方案满足第二规则，第一模型比第二模型更不准确或更快，和/或第一规则比第二规则限制更少。

Description

量测目标测量选配方案的自动选择
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年9月1日提交的美国申请62/382,771的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本文的描述涉及光刻设备和工艺，并且更具体地涉及检查或测量由图案化工艺产生或在图案化工艺中使用的对象的工具和方法。
背景技术
光刻设备可以使用在例如集成电路(IC)或其他器件的制造中。在这种情况下，图案化装置(例如，掩模)可以包含或提供与器件的单个层(“设计布局”)相对应的图案(例如，电路图案)，并且通过诸如通过图案化装置上的图案照射目标部分的方法，该图案可以被转移到在已经涂有一层辐射敏感材料(“抗蚀剂”)的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个裸片)上。通常，单个衬底包含多个相邻的目标部分，通过光刻设备一次一个目标部分地将图案接连地转移到该目标部分。在一种类型的光刻设备中，整个图案化装置上的图案被一次转移到一个目标部分上；这种设备通常被称为步进器。在通常被称为步进扫描设备的替代设备中，投影光束在给定的参考方向(“扫描”方向)上扫描图案化装置，同时使衬底与该参考方向平行或反平行地同步移动。图案化装置上的图案的不同部分被逐渐转移到一个目标部分。
在将图案从图案化装置转移到衬底之前，衬底可以经历各种过程，诸如底涂、抗蚀剂涂覆和软烘烤。在曝光之后，衬底可以经受其他过程，诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤以及转移图案的测量/检查。该过程阵列被用作制作器件(例如IC)的单个层的基础。然后，衬底可以经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有这些都旨在完成器件的单个层。如果器件中需要多层，则可以对每层重复这些过程或其变体中的一些或全部。最终，器件将存在于衬底上的每个目标部分中。如果存在多个器件，则通过诸如切割或锯切之类的技术将这些器件彼此分离，从而可以将各个器件安装在载体上、连接到引脚等。
因此，诸如半导体器件之类的制造器件通常涉及使用多种制造工艺处理衬底(例如，半导体晶片)以形成器件的各种特征和多个层。通常使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光和离子注入来制造和处理这些层和特征。可以在衬底上的多个裸片上制造多个器件，然后将其分离成个体器件。该器件制造工艺可以被认为是图案化工艺。图案化工艺涉及诸如使用光刻设备中的图案化装置的光学和/或纳米压印光刻之类的图案化步骤，以将图案化装置上的图案转移到衬底，并且通常但是可选地涉及一个或多个相关的图案处理步骤，诸如通过显影设备的抗蚀剂显影、使用烘烤工具的衬底烘烤、使用蚀刻设备的使用图案的蚀刻等。
发明内容
在图案化工艺期间或之后，可以执行一个或多个测量，例如，以确定一个或多个图案的对准误差、套刻误差或关键尺寸。为了便于测量，可以在衬底上的一个或多个层中形成量测目标。可以通过反复试验和/或基于先前经验的经验法则，从潜在无限的量测目标设计池中手动执行一个或多个期望的量测目标的选择。例如，人们可以从量测目标设计开始，关于量测目标设计执行模拟，并且基于先前的经验来确定量测目标设计是否足够好。然后，可以对另一个量测目标设计重复该过程，直到选择一个或多个可接受的量测目标设计(以用作为图案化工艺中的一个或多个量测目标)。
不幸的是，由于计算复杂性，这种模拟会花费很长时间。因此，这种选择过程可能是耗时的，甚至无法有效地评估池中的所有量测目标设计，特别是当池中的量测目标设计的数量很大时。结果，可能仅仅评估了池中的一部分量测目标设计。因此，可能错过高质量的量测目标设计。另外，选择过程可能不会自动执行。相反，可以对初始量测目标设计池和/或对是否选择评估中的量测目标设计进行判断调用。结果，不同的人可能选择不同的目标。选择的质量可以取决于执行选择的人的先前经验，使得例如正确的量测目标设计由于缺乏经验而可能不被选择。在一些示例中，经验丰富的人可能需要参与到选择过程中以确保选择质量。这会使选择过程效率低下。因此，例如，期望一种快速且自动的过程用于选择用于在图案化工艺中创建一个或多个量测目标的一个或多个量测目标设计。
在一个实施例中，提供了一种方法，包括：由硬件计算机使用第一模型对多个不同量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行第一模拟；从所述多个量测目标测量选配方案中选择第一组量测目标测量选配方案，所述第一组量测目标测量选配方案满足第一规则；由所述计算机使用第二模型对来自所述第一组的每个量测目标测量选配方案进行第二模拟；以及从所述第一组中选择第二组量测目标测量选配方案，所述第二组量测目标测量选配方案满足第二规则，所述第一模型比所述第二模型更不准确或更快，和/或所述第一规则比所述第二规则限制更少。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括其上记录有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时实现本文的方法。
附图说明
图1A是光刻系统的各种子系统的框图。
图1B示意性地描绘了光刻单元或簇的实施例；
图2A示意性地描绘了示例性检查设备和量测技术；
图2B是针对给定照射方向的目标的衍射光谱的示意性细节。
图2C是一对照射孔径的示意图，其提供了在使用测量设备用于例如基于衍射的套刻测量中的照射模式。
图2D是一对照射孔径的示意图，其提供了在使用测量设备用于例如基于衍射的套刻测量中的照射模式。
图2E描绘了多个周期性结构(例如，多个光栅)目标的形式和在对象上的测量光斑的轮廓。
图2F描绘了使用例如图2A的设备所获得的图2E的目标的图像。
图3示意性地示出了具有两个不同目标P和Q的对象，其中将每个目标的副本放置在对象的四个不同区域中。
图4A示出了由量测目标测量选配方案所表示的标称量测目标的示例。
图4B至图4C演示了图案化工艺可以影响由量测目标测量选配方案所表示的标称量测目标的可印刷性。
图5示出了作为量测目标测量选配方案的参数(水平轴)的函数的量测目标测量选配方案的结果的误差(垂直轴)的示例。
图6示出了作为量测目标测量选配方案的参数(水平轴)的函数的量测目标测量选配方案的结果的误差(垂直轴)的示例。
图7示出了作为量测目标测量选配方案的参数(水平轴)的函数的量测目标测量选配方案的结果的误差(垂直轴)的示例。
图8示意性地示出了用于选择量测目标测量选配方案的方法的流程。
图9示意性地示出了用于执行可印刷性检查的方法的流程。
图10示意性地示出了用于执行可检测性检查的方法的流程。
图11示意性地示出了用于执行鲁棒性检查的方法的流程。
图12示意性地示出了用于执行器件相似性检查的方法的流程。
图13示意性地示出了用于执行多样性检查的方法的流程。
图14是示例计算机系统的框图。
图15是光刻设备的示意图。
图16是光刻设备的示意图。
具体实施方式
尽管在本文本中可以具体参考IC的制造，但是应该明确地理解，本文的描述具有许多其他可能的应用。例如，它可以被用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示板、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解，在这种替代应用的上下文中，在本文本中对术语“掩模版”、“晶片”或“裸片”的任何使用应分别视为可与更一般的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”互换。
在本文档中，术语“辐射”和“光束”被用来包含所有类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如、具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和EUV(极紫外辐射，例如具有在5nm至20nm范围内的波长)。
如本文所使用的术语“进行优化”和“优化”意指调整设备，例如检查设备或光刻设备，使得(例如，使用量测的测量的或使用光刻的器件制造的)过程和/或结果具有一个或多个所期望的特性，诸如设计布局在衬底上的投影的或测量的更高准确性、更高的测量精度、更大的工艺窗口等。
在详细描述实施例之前，呈现在其中可以实现实施例的示例环境是有益的。
图1A图示出了示例性光刻设备10A。主要组件包括照射光学器件，其限定部分相干性(表示为sigma)并且其可以包括对来自辐射源12A的辐射进行成形的光学器件14A、16Aa和16Ab，辐射源12A可以是深紫外准分子激光源或包括极紫外(EUV)光源的其他类型的源(如本文所讨论的，光刻设备本身不需要具有辐射源)；和光学器件16Ac，其将图案化装置18A的图案化装置图案的图像投影到衬底平面22A上。在投影光学器件的光瞳平面处的可调节滤波器或孔径20A可以限制照在衬底平面22A上的光束角度的范围，其中最大可能角度限定投影光学器件的数值孔径NA＝sin(Θmax)。
在光刻设备中，投影光学器件经由图案化装置将来自源的照射引导并成形到衬底上。这里广义地定义术语“投影光学器件”以包括可以改变辐射光束的波前的任何光学组件。例如，投影光学器件可以包括组件14A、16Aa、16Ab和16Ac中的至少一些组件。虚像(AI，aerial image)是在衬底级别处的辐射强度分布。可以使用照射数学模型来导出虚像。曝光衬底上的抗蚀剂层，并在此将虚像作为潜在的“抗蚀剂图像”(RI)转移到抗蚀剂层。抗蚀剂图像(RI)可以被定义为抗蚀剂层中的抗蚀剂的溶解度的空间分布。抗蚀剂数学模型可以被用来从虚像计算抗蚀剂图像，其示例可在美国专利申请公开号US 2009-0157630中找到，其公开内容通过引用整体并入本文。抗蚀剂模型仅与抗蚀剂层的性质有关(例如，在曝光、曝光后烘烤(PEB)和显影期间发生的化学过程的影响)。光刻设备的光学性质(例如，源、图案化装置和投影光学器件的性质)决定了由照射模型确定的虚像。由于可以改变在光刻设备中使用的图案化装置，因此期望将图案化装置的光学性质与至少包括源和投影光学器件的光刻设备的其余部分的光学性质分开。
如图1B中所示，光刻设备LA可以形成光刻单元LC的一部分，有时也被称为光刻单元或光刻簇，其还包括用于在衬底上执行一个或多个曝光前工艺和曝光后工艺的设备。传统上，这些设备包括：用于沉积抗蚀剂层的一个或多个旋涂器SC、用于显影已曝光的抗蚀剂的一个或多个显影剂DE、一个或多个冷却板CH和一个或多个烘烤板BK。衬底处理器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底，在不同的工艺装置之间移动衬底并将其递送到光刻设备的装载台LB。这些通常被统称为轨道的装置处于轨道控制单元TCU的控制之下，轨道控制单元TCU本身由监督控制系统SCS控制，监督控制系统SCS还经由光刻控制单元LACU来控制光刻设备。因此，可以操作不同的装置以最大化吞吐量和处理效率。光刻单元LC还可以包括用于蚀刻衬底的一个或多个蚀刻器以及被配置为测量衬底的参数的一个或多个测量装置。测量装置可以包括被配置为测量衬底的物理参数的光学测量装置或检查设备，诸如散射仪、扫描电子显微镜等。
在器件制造工艺(例如，包括光刻方法和可选地包括一种或多种其他方法诸如抗蚀剂涂覆、蚀刻、显影等的光刻工艺)中，衬底和/或其他结构可以在该工艺期间或该工艺后经受各种类型的测量。例如，测量可以确定特定衬底是否有缺陷，可以建立对该工艺中使用的方法和/或设备的调整(例如，在衬底上对准两个层或者将图案化装置与衬底对准)，可以测量方法在该工艺中的执行、工艺本身和/或工艺中使用的设备的执行、或者可以用于其他目的。测量的示例包括光学成像(例如，光学显微镜)、非成像光学测量(例如，基于衍射的测量，诸如使用ASML YieldStar工具的量测和/或使用ASML SMASH GridAlign工具的对准测量)、机械测量(例如，使用触笔进行轮廓分析、原子力显微镜(AFM))、非光学成像(例如，扫描电子显微镜(SEM))等。如美国专利号6,961,116中所述的SMASH(SMart对准传感器混合)系统，其全部内容通过引用并入本文，采用了自参考干涉仪，所述干涉仪产生对准标记的两个重叠且相对旋转的图像，检测其中引起图像的傅立叶变换干涉的光瞳平面中的强度，并且从两个图像的衍射阶之间的相位差中提取位置信息，该相位差显现为受干扰阶中的强度变化。
检查(例如，量测)设备的实施例在图2A中被示出。在图2B中更详细地图示出了目标T(包括诸如光栅的周期性结构)和衍射光线。量测设备可以是独立设备或者被结合在光刻设备LA(例如，在测量站处)中或光刻单元LC中。在整个设备中具有若干分支的光轴由虚线O表示。在该设备中，通过包括透镜12、14和物镜16的光学系统经由棱镜15将由输出11(例如，诸如激光器或氙灯之类的源或连接到源的开口)发射的辐射引导到衬底W上。这些透镜以4F布置的双重序列进行排列。可以使用不同的透镜布置，只要它仍然将由适用物理对象重定向的辐射提供到检测器上。
在一个实施例中，透镜布置允许访问中间光瞳平面以进行空间频率滤波。因此，可以通过在呈现对象平面的空间光谱的平面(这里被称为(共轭)光瞳平面)中定义空间强度分布来选择辐射入射到对象上的角度范围。特别地，这可以通过例如在作为物镜光瞳平面的反投影图像的平面中在透镜12和14之间插入适当形式的孔径板或装置13来完成。在所图示的示例中，孔径板或装置13是具有不同形式的板(或板的一部分)的形式，标记为13N和13S，允许选择不同的照射模式。本示例中的照射系统形成离轴照射模式。在第一照射模式中，孔径板13N从仅为了描述的目的而被标明为“北”的方向提供离轴照射。在第二照射模式中，孔径板13S用于提供类似的照射，但是从被标记为“南”的相反方向。通过使用不同的孔径可以实现其他照射模式。光瞳平面的其余部分理想地是暗的，因为在期望的照射模式之外的任何不必要的辐射都可能干扰期望的测量信号。
如图2B中所示，将目标T放置为使衬底W基本垂直于物镜16的光轴O。从离开轴O的一个角度照射在目标T上的照射光线引起一个零阶光线(实线0)和两个一阶光线(点划线+1和双点划线-1)。对于过填充的小目标T，这些光线只是覆盖衬底W区域的包括量测目标T和其他特征的区域的许多平行光线之一。由于板13中的孔径具有(允许有用的辐射量所必需的)有限的宽度，入射光线I实际上将占据一定角度范围，并且衍射光线0和+1/-1将在某种程度上扩散。根据小目标的点扩散函数，每个阶+1和-1将在一定角度范围内进一步散布，而不是如图所示的单个理想光线。注意，可以设计或调节周期性结构间距和照射角度，使得进入物镜的一阶光线与中心光轴紧密对准。图2A和图2B中所图示的光线被示为稍微偏离轴线，纯粹是为了使它们在图中更容易被区分。
由衬底W上的目标衍射的至少0和+1阶由物镜16收集并且通过棱镜15被引导回。返回到图2A，通过指定被标记为北(N)和南(S)的径向相对的孔径，图示出了第一照射模式和第二照射模式二者。当入射光线I来自光轴的“北”侧时，即，当使用孔径板13N应用第一照射模式时，被标记为+1(N)的+1衍射光线进入物镜16。相反，当使用孔径板13S应用第二照射模式时，-1衍射光线(被标记为-1(S))是进入透镜16的光线。因此，在一个实施例中，通过在某些条件下，例如在旋转目标或改变照射模式或改变成像模式以分别获得第-1和第+1衍射阶强度之后，对目标测量两次来获得测量结果。比较针对给定目标的这些强度提供了目标中的不对称性的测量，并且目标中的不对称性可以被用作光刻工艺的参数的指示符，例如套刻误差。在上述情形中，照射模式被改变。
分束器17将衍射光束分成两个测量分支。在第一测量分支中，光学系统18使用零阶和一阶射光束在第一传感器19(例如CCD或CMOS传感器)上形成目标的衍射光谱(光瞳平面图像)。每个衍射阶击中传感器上的不同点，因此图像处理可以比较和对比各个阶。由传感器19捕获的光瞳平面图像可以被用于聚焦量测设备和/或归一化一阶光束的强度测量。光瞳平面图像也可以用于诸如重建之类的许多测量目的，在这里不再详细描述。
在第二测量分支中，光学系统20、22在传感器23(例如CCD或CMOS传感器)上的衬底W上形成目标的图像。在第二测量分支中，在与光瞳平面共轭的平面中提供孔径光阑21。孔径光阑21用于阻挡零阶衍射光束，使得形成在传感器23上的目标的图像DF由-1或+1的一阶光束形成。由传感器19和23捕获的图像被输出到图像处理器和控制器PU，其功能将取决于正在执行的测量的特定类型。请注意，术语“图像”在这里在广义上使用。如果仅存在-1和+1阶中的一个，则将不形成如此的周期性结构特征(例如，光栅线)的图像。
图2A、图2C和图2D中所示的孔径板13和光阑21的特定形式仅仅是示例。在本发明的另一个实施例中，使用目标的轴上照射，并且使用具有离轴孔径的孔径光阑以基本上仅将一个一阶衍射辐射传递到传感器。在其他实施例中，代替一阶光束或除了一阶光束之外，可以在测量中使用二阶、三阶和更高阶光束(未示出)。
为了使照射适合于这些不同类型的测量，孔径板13可以包括围绕盘形成的多个孔图案，其旋转以将所需图案置于适当位置。注意，孔径板13N或13S被用来测量沿一个方向(取决于设置而为X或Y)定向的目标的周期性结构。为了正交周期性结构的测量，可以实现目标旋转90°和270°。在图2C和图2D中示出了不同的孔径板。图2C图示出了另外两种类型的离轴照射模式。在图2C的第一照射模式中，孔径板13E从仅出于描述的目的而相对于先前描述的“北”而被标明为“东”的方向提供离轴照明。在图2D的第二照射模式中，孔径板13W用于提供类似的照射，但是从被标记为“西”的相反方向。图2D图示出了另外两种类型的离轴照射模式。在图2D的第一照射模式中，孔径板13NW如前所述从被标明为“北”和“西”的方向提供离轴照射。在第二照射模式中，孔径板13SE用于提供类似的照射，但是如前所述是从被标记为“南”和“东”的相反方向。在例如上面提到的在先公开的专利申请公开中描述了这些设备的使用以及设备的许多其他变型和应用。
图2E描绘了在物理对象上形成的示例复合量测目标。复合目标包括紧密地定位在一起的四个周期性结构(在这种情况下，光栅)32、33、34、35。在一个实施例中，将周期性结构足够紧密地定位在一起，使得它们都在由量测设备的照射光束形成的测量光斑31内。在那种情况下，四个周期性结构因此同时被照射并同时被成像在传感器19和23上。在专用于套刻测量的示例中，周期性结构32、33、34、35本身是通过套刻周期性结构所形成的复合周期性结构(例如，复合光栅)，例如，周期性结构被图案化在衬底W上形成的器件的不同层中，并且使得一层中的至少一个周期性结构套刻不同层中的至少一个周期性结构。这样的目标可以具有20μm×20μm或16μm×16μm的外部尺寸。此外，所有周期性结构被用来测量特定对的层之间的套刻。为了便于目标能够测量多于一对的层，周期性结构32、33、34、35可以具有不同偏置的套刻偏移，以便于测量其中形成复合周期性结构的不同部分的不同层之间的套刻。因此，针对对象上的目标的所有周期性结构将被用来测量一对层，并且针对对象上的另一个相同目标的所有周期性结构将被用来测量另一对层，其中不同偏置便于区分层对。
图2F示出了可以使用来自图2D的孔径板13NW或13SE、在图2A的设备中使用图2E的目标、可以在传感器23上形成并由传感器23检测的图像的示例。虽然传感器19不能分辨不同的个体周期性结构32至35，但是传感器23可以这样做。暗矩形表示传感器上的图像的场，其中对象上的照射光斑31被成像到相应的圆形区域41。在此之内，矩形区域42-45表示周期性结构32至35的图像。如果周期性结构位于产品区域中，则在该图像场的外围也可以看到产品特征。图像处理器和控制器PU使用图案识别来处理这些图像以识别周期性结构32至35的分开的图像42至45。以这种方式，图像不必非常准确地对准在传感器框架内的特定位置处，这极大地提高了测量设备整体的吞吐量。
目标可以包括相对大的周期性结构布局(例如，包括一个或多个光栅)，例如40μm×40μm。在这种情况下，测量光束通常具有小于周期性结构布局的光斑大小(即，布局欠填充，使得一个或多个周期性结构未完全被光斑覆盖)。这简化了目标的数学重建，因为它可以被视为无限的。然而，例如，因此可以将目标定位在产品特征之间而不是在划片槽(scribe lane)中，目标的大小可以减小，例如，减小到20μm×20μm或更小、或者减小到10μm×10μm或更小。在这种情形下，可以使周期性结构布局小于测量光斑(即，周期性结构布局被过填充)。可以使用暗场散射测量法测量这样的目标，其中零阶衍射(对应于镜面反射)被阻止，并且只处理更高阶。暗场测量的示例可以在PCT专利申请公开序号WO2009/078708和WO2009/106279中找到，其全部内容通过引用并入本文。在美国专利申请公开US2011/0027704、US2011/0043791和US2012/0242970中描述了该技术的进一步发展，其全部内容通过引用并入本文。使用衍射阶的暗场检测的基于衍射的套刻使得能够在较小的目标上实现套刻测量。这些目标可以小于照射光斑并且可以被衬底W上的产品结构包围。在一个实施例中，可以在一个图像中测量多个目标。
在一个实施例中，目标可以包括物理对象上的一个或多个1-D周期性光栅，其被印刷使得在显影之后，条由实心抗蚀剂线形成。在一个实施例中，目标可以包括一个或多个2-D周期性光栅，其被印刷使得在显影之后，一个或多个光栅由抗蚀剂中的固体抗蚀剂柱或过孔形成。备选地，可以将条、柱或过孔蚀刻到对象中。光栅的图案对光刻投影设备特别是投影系统PS中的色差是敏感的，并且照射对称性和这种像差的存在将在印刷光栅的变化中将它们本身显现出来。因此，印刷光栅的测量数据可以被用来重建光栅。可以从印刷步骤和/或其他测量过程的知识中将1-D光栅的参数(诸如线宽和/或形状)，或2-D光栅的参数(诸如柱或过孔宽度或长度或形状)，输入到由处理单元PU执行的重建过程中。
因此，为了实现这种测量，应该使用具有特定量测目标图案设计的量测目标，并且使用测量本身的一个或多个特定参数来测量所述量测目标。因此，可以提供量测目标测量选配方案。在一个实施例中，量测目标测量选配方案可以仅指定量测目标图案设计的一个或多个参数(其中，例如，诸如测量光束波长、测量光束偏振等等之类的测量本身的一个或多个参数是固定的)。也就是说，它可以指定例如量测目标设计的周期性结构的特征的宽度、周期性结构的特征的间距等。在一个实施例中，量测目标测量选配方案可以仅指定量测目标测量本身的一个或多个参数(其中，例如，诸如量测目标设计的周期性结构的特征的宽度、周期性结构的特征的间距等等之类的量测目标图案设计本身的一个或多个参数是固定的)。也就是说，它可以指定例如测量光束的波长、测量光束偏振等。在一个实施例中，量测目标测量选配方案可以指定量测目标图案设计的一个或多个参数以及量测目标测量本身的一个或多个参数，以获得测量选配方案和目标设计的组合。
术语“量测目标测量选配方案”可以包括测量本身的一个或多个参数，一个或多个量测目标图案设计的一个或多个参数，或两者。例如，如果在量测目标测量选配方案中使用的测量是使用辐射光束的基于衍射的光学测量，则测量的一个或多个参数可以包括测量辐射光束的波长、测量辐射光束的极化、测量辐射光束相对于其上形成量测目标的对象的入射角、测量辐射光束相对于对象上的图案的取向等。通过一个或多个图案化工艺(例如，光刻、蚀刻等)基于量测目标图案设计(在本文中也被称为“标称量测目标设计”)在适用的物理对象(例如，衬底W)上形成一个或多个量测目标或量测目标结构。在一个实施例中，一个或多个量测目标可以专门用于测量目的。在一个实施例中，一个或多个量测目标可以是用于功能器件的图案的一部分。可以将量测目标的多个副本放置在对象上的许多位置上。一个或多个量测目标图案设计的一个或多个参数可以包括量测目标图案设计的周期性结构或其一部分的形状、量测目标图案设计的周期性结构或其一部分的取向、根据量测目标图案设计用来形成量测目标的材料的材料性质(例如，材料的折射率、材料的消光系数等)、量测目标图案设计的周期性结构的长度或其特征、量测目标图案设计的周期性结构的宽度或其特征、和/或根据量测目标图案设计形成的量测目标的厚度。量测目标测量选配方案可以被用来对准或测量被成像的图案层与衬底(例如，套刻)上的现有图案的对准。通过分别测量图案化装置和涂有抗蚀剂的衬底之间的相对位置或者涂有抗蚀剂的衬底和衬底台之间的相对位置，可以使用量测目标测量选配方案来确定两个对象之间的对准，诸如图案化装置与涂有抗蚀剂的衬底之间或涂有抗蚀剂的衬底与衬底台之间的对准。如本文所使用的，根据量测目标测量选配方案在其上提供量测目标的物理对象不限于其上形成或正在形成器件的衬底。对象可以是任何种类的对象，包括衬底台、图案化装置等。
因此，量测目标测量选配方案可以以数学形式(r1，r2，r3，...rm；t1，t2，t3，...tn)表示，其中，ri是测量本身的参数，tj是一个或多个标称量测目标设计的参数，m和/或n是正整数。如上所指出，量测目标测量选配方案可以仅包括测量本身的一个或多个参数ri。或者，在一个实施例中，量测目标测量选配方案可以仅包括一个或多个标称量测目标设计的一个或多个参数tj。或者，有利地，量测目标测量选配方案包括两种类型的一个或多个参数。量测目标测量选配方案通常将包括从测量本身的一个或多个参数和/或一个或多个标称量测目标设计的一个或多个参数中选择的多个参数。例如，测量选配方案可以具有测量本身的参数和一个或多个标称量测目标设计的多个参数或测量本身的多个参数以及一个或多个标称量测目标设计的多个参数。
为了获得有用数据，量测目标测量选配方案应该足够准确和精确。准确度和精度是相关但不同的概念。量的测量的准确度是量的测量值与量的真实值的接近程度。与再现性和可重复性相关的测量的精度是在不变条件下的量的重复测量显示相同结果的程度。尽管在口语使用中两个术语精度和准确度可以是同义词，但是在科学方法的上下文中以及在本公开中有意地对它们进行对比。测量可以是准确的但不精确、是精确的但不准确、都不是、或都是。例如，如果测量包含系统误差，那么增加样本大小(即，重复次数)通常会提高精度，但不会改善准确度。消除系统误差可以提高准确度，但不会改变精度。
因此，为了确定测量的精度，不一定需要知道所测量的量的真实值。数量测量的精度可能受到测量的属性、用于测量的设备、环境、甚至测量中涉及的物理学的限制。然而，在不知道测量的量的真实值的情况下，确定测量的准确度可能是困难的。
如上所述，可以将量测目标的多个副本放置在物理对象(例如，衬底W)的不同位置中。图3示意性地示出了具有两个不同的量测目标P和Q的对象，其中将每个的副本放置在对象的四个不同区域中。量测目标可以包括周期性结构，诸如一个或多个光栅，例如多个光栅，其可以具有一个或多个相互垂直方向的光栅。可以使用两个量测目标测量选配方案A和B对图3的对象进行测量。在这种情况下，量测目标测量选配方案A和B至少在一个参数上是不同的，即测量的量测目标(例如，A测量量测目标P并且B测量量测目标Q)。在一个实施例中，量测目标测量选配方案A和B也可以在相应目标的测量本身的一个或多个参数上是不同的。量测目标测量选配方案A和B甚至可能不是基于相同的测量技术。例如，量测目标测量选配方案A可以基于SEM测量，并且量测目标测量选配方案B可以基于AFM测量。
理想的量测目标测量选配方案可以导致由具有高程度可印刷性的量测目标测量选配方案表示的标称量测目标设计，导致具有高程度可检测性的量测目标，导致具有高程度鲁棒性的量测目标的测量，导致与功能器件的图案的特征具有高程度相似性的量测目标设计等。
可印刷性是标称量测目标设计与在对象上形成的量测目标之间的接近程度。例如，高程度可印刷性可以指示在对象上形成的量测目标基本上类似于标称量测目标设计。另一方面，低程度可印刷性可以指示在对象上形成的量测目标与标称量测目标设计显著不同。标称量测目标设计的可印刷性可能受到图案化工艺期间的一种或多种物理和/或化学效应的影响。这些效应可以不同地影响不同的标称量测目标设计，这可以由不同量测目标测量选配方案中的一个或多个参数tj的不同值来表示。即，给出类似的图案化工艺，一些量测目标测量选配方案(即，选择量测目标图案设计本身的一个或多个参数)可导致在对象上形成的量测目标具有比其他更大的图案化误差。表征标称量测目标的可印刷性的可印刷性指示符的一个示例可以指示在对象上形成的量测目标与标称量测目标设计之间的差异。因此，在一个实施例中，较小的可印刷性指示符可以指示高程度可印刷性，并且较大的可印刷性指示符可以指示低程度可印刷性。
可检测性指示基于标称量测目标设计而形成在对象上的量测目标可以由量测工具检测并产出适当测量结果的程度。在一个实施例中，可检测性指示由量测目标重定向(例如，衍射和/或反射)的辐射的强烈度或强度是否足够大以便被检测并被用来确定量测数据。例如，高程度可检测性可以指示来自量测目标的测量信号(例如，重定向的辐射的强度)足够大以便被检测并被用来确定量测数据。另一方面，例如，低程度可检测性可以指示从量测目标测量的信号(例如，重定向的辐射的强度)太小而不能被检测并被用来确定量测数据。可以基于检测到的信号直接计算或获得量测数据。量测数据可以是套刻误差、对准、关键尺寸或任何其他合适的量测数据。表征可检测性的程度的可检测性指示符的一个示例可以是由量测目标重定向的辐射的强烈度或强度与阈值强度的比率。因此，较大的可检测性指示符可以指示高程度可检测性，并且较小的可检测性指示符可以指示低程度可检测性。
量测目标的测量的鲁棒性是量测数据相对于量测目标测量选配方案的一个或多个参数的或者图案化工艺的一个或多个其他参数(其可以包括量测目标制造的一个或多个参数和/或测量过程的一个或多个参数)的扰动的灵敏度。例如，一个或多个参数可以是测量的一个或多个参数ri，标称量测目标设计的一个或多个参数tj，或两者。例如，测量的高程度鲁棒性可以指示响应于应用于量测目标测量选配方案的一个或多个参数的偏移的、量测数据的小变化。另一方面，例如，测量的低程度鲁棒性可以指示响应于应用于量测目标测量选配方案的一个或多个参数的偏移的、量测数据的大变化。表征相对于量测目标测量选配方案的一个或多个参数的测量的鲁棒性的鲁棒性指示符的一个示例是关于量测目标测量选配方案的一个或多个参数的每个参数的、量测数据的导数的加权组合(例如，套刻误差、对准、关键尺寸(CD)等)。例如，大的鲁棒性指示符可以指示量测目标测量选配方案的一个或多个参数的扰动引起量测数据中的剧烈变化(并且因此使用量测目标测量选配方案的测量结果(即，量测数据)可能是不可信的)。因此，例如，小的鲁棒性指示符可以指示高程度鲁棒性，并且大的鲁棒性指示符可以指示低程度鲁棒性。
量测目标与功能器件的特征的相似性是功能器件的一个或多个特征的特性值与使用量测目标测量选配方案测量的量测目标的量测数据之间的接近程度。在一个实施例中，量测数据被模拟。在一个实施例中，量测数据被测量。功能器件的特征的特性值可以是套刻误差、对准或关键尺寸。例如，与功能器件的特征的高程度相似性可以指示使用量测目标测量选配方案的测量目标的所测量的套刻误差、对准、关键尺寸等接近或等于功能器件的特征的套刻误差、对准、关键尺寸等。另一方面，低程度相似性可以指示使用量测目标测量选配方案的测量目标的所测量的套刻误差、对准、关键尺寸等相对远离功能器件的特征的套刻误差、对准、关键尺寸等。表征量测目标与功能器件的特征的相似性程度的相似性指示符的一个示例是量测数据和特性值之间的差异。因此，例如，较小的相似性指示符可以指示量测目标与功能器件的特征的高程度相似性，并且较大的相似性指示符可以指示量测目标与功能器件的特征的低程度相似性。
在一个实施例中，性能指示符的示例包括目标系数(TC)、堆叠灵敏度(SS)、套刻影响(OV)等。堆叠灵敏度可以被理解为对信号强度由于目标(例如，光栅)层之间的衍射而随着套刻变化而变化多大的测量。因此，它是测量的鲁棒性或灵敏度的示例度量。目标系数可以被理解为由于测量系统的光子收集中的变化所导致的针对特定测量时间的信噪比的测量。在一个实施例中，目标系数也可以被认为是堆叠灵敏度与光子噪声的比率；也就是说，信号(即，堆叠灵敏度)可以除以光子噪声的测量来确定目标系数。因此，目标系数是可检测性的示例度量。套刻影响根据目标设计来测量套刻误差中的变化。因此，套刻影响是鲁棒性或灵敏度的示例度量。
图4A是根据由量测目标测量选配方案表示的标称量测目标设计形成的量测目标的示例，并且其基本上类似于标称量测目标设计。具体地，图4A示意性地示出了包括在沟槽312上方的上部结构311的量测目标310的堆叠的横截面图。当量测目标设计具有高程度可印刷性时，在对象上形成的量测目标310可以基本上类似于标称量测目标设计。由于量测目标310的对称性，可以使用两个相同的量测目标测量选配方案来获得上部结构311和沟槽312之间的套刻的相同测量，所述量测目标测量选配方案针对量测目标测量分别使用相同入射角的辐射光束314和315——除了从不同方向(即，不同的方位角)将辐射光束314和315引导到物体上之外。可以通过分别在光瞳平面处使用孔径板334和335(例如，图2A中的孔径板13)来产生辐射光束314和315。由于高程度可印刷性，应该保留代表量测目标310的量测目标测量选配方案以供进一步使用。然而，当根据由量测目标测量选配方案表示的标称量测目标设计形成时，实际的图案化工艺可能影响量测目标(例如，310)的可印刷性。如果是这样，则可以在给定特定图案化工艺的情况下丢弃这种量测目标测量选配方案。
图4B示意性地示出了根据由量测目标测量选配方案表示的标称量测目标设计形成的量测目标320的堆叠的横截面图。量测目标320包括在沟槽322上方的上部结构321。如图4B中所示，量测目标320与量测目标310基本上不同。例如，由于工艺(例如，蚀刻、化学机械抛光(CMP)、或工艺中的一个或多个其他步骤)，所以沟槽322的底部323是倾斜的(不平行于对象)。这可以指示量测目标设计具有低程度可印刷性，如图4B中所示。结果，可能应该丢弃表示量测目标的量测目标测量选配方案。否则，如果使用量测目标测量选配方案，则来自量测目标320的量测数据可能是不可靠且不准确的。例如，除了从不同方向(即，不同方位角)将辐射光束324和325引导到目标上之外、针对量测目标测量分别使用相同入射角的辐射光束324和325的两个在其它方面相同的量测目标测量选配方案。可以通过分别在光瞳平面处使用孔径板344和345(例如，图2A中的孔径板13)来生成辐射光束324和325。尽管光束324和325相对于目标具有相同的入射角，但是它们相对于沟槽322的底部323不具有相同的入射角，因为底部323相对于在其中形成量测目标的对象而言是倾斜的。因此，目标对光束324和325的散射特性是不同的，并且由倾斜底部323引起的系统误差对于分别使用光束324和325的量测目标测量选配方案是不同的。
图4C示意性地示出了根据由量测目标测量选配方案表示的标称量测目标设计形成的另一量测目标330的堆叠的横截面图。量测目标330包括在沟槽332上方的上部结构331。如图4C中所示，量测目标330与量测目标310基本上不同。例如，由于工艺(例如，蚀刻、CMP或工艺中的一个或多个其他步骤)所以沟槽332的侧壁333是倾斜的(不垂直于对象)。这指示在给定图4C中的特定图案化工艺的情况下量测目标330具有低程度可印刷性。结果，可能应该丢弃表示量测目标330的量测目标测量选配方案。否则，如果使用量测目标测量选配方案，则量测数据可能是不可靠且不准确的。例如，两个在其它方面相同的量测目标测量选配方案，其针对量测目标测量使用相同入射角的辐射光束334和335——除了从不同方向(即，不同方位角)将辐射光束334和335引导到对象上之外。可以通过分别在光瞳平面处使用孔径板344和345(例如，图2A中的孔径板13)来生成辐射光束334和335。尽管光束334和335相对于对象具有相同的入射角，但是光束334从侧壁333扫过，而光束335几乎垂直于侧壁333。因此光束334几乎不被侧壁333散射，但是光束335被侧壁333强烈地散射。因此，目标对光束334和335的散射特性是不同的，并且由倾斜侧壁333引起的系统误差对于分别使用光束334和335的量测目标测量选配方案是不同的。
图5至图7示出了量测目标测量选配方案的三个示例，其关于量测目标测量选配方案的参数之一导致测量的鲁棒性。尽管图5至图7中只示出了一个可变参数，但是可能存在如上所述的两个或更多个可变参数。
图5示出了作为量测目标测量选配方案的参数(水平轴)的函数的、使用量测目标测量选配方案确定的结果的误差(垂直轴)的示例。在该特定示例中，结果是套刻并且参数是量测目标测量选配方案中使用的辐射的波长。在由圆圈510-513标记的若干波长值处，结果的误差为零——即具有这些波长值的量测目标测量选配方案是准确的。在由三角形520-522标记的波长值处，误差很小但不是零——即具有这些波长值的量测目标测量选配方案几乎是准确的但不完全准确。然而，具有由三角形520-522标记的波长值的量测目标测量选配方案可能仍然优于具有由圆圈510-513标记的波长值的量测目标测量选配方案。这是因为波长的少量扰动不会引起具有由三角形520-522标记的波长值的量测目标测量选配方案的结果的误差的大变化，但是将引起具有由圆圈510-513标记的波长值的量测目标测量选配方案的结果的误差的大变化。因此，使用关于由三角形520-522标记的波长值的量测目标测量选配方案确定的误差的导数远小于使用关于由圆圈510-513标记的波长值的量测目标测量选配方案确定的误差的导数。如此，量测目标测量选配方案520-522导致相对高程度的测量鲁棒性。然而，量测目标测量选配方案510-513导致相对低程度的测量鲁棒性。
图6示出了作为量测目标测量选配方案的参数(水平轴)的函数的、使用量测目标测量选配方案测量的结果的误差(垂直轴)的另一示例。该参数可以是量测目标测量选配方案中的目标的层的堆叠的特性。在该特定示例中，参数是目标的堆叠中的层的厚度t。具有由三角形620标记的值t的量测目标测量选配方案在结果中具有小但非零的误差；具有由圆圈610标记的值t的量测目标测量选配方案在结果中具有零误差。然而，对应于点620的测量选配方案是比对应于圆圈610的测量选配方案更好的量测目标测量选配方案，因为对应于三角形620的测量选配方案对于厚度t的扰动比对应于圆圈610的测量选配方案更加鲁棒。具体地，厚度的少量扰动不会引起由三角形620标记的量测目标测量选配方案的结果的误差的大变化，但是将引起使用由圆圈610标记的量测目标测量选配方案所测量的误差的大变化。因此，相对于三角形620处使用由三角形620标记的量测目标测量选配方案所测量的误差的导数的厚度远小于相对于圆圈610处的厚度使用由圆圈610标记的量测目标测量选配方案所测量的误差的导数。如此，由三角形620标记的量测目标测量选配方案导致高程度的测量鲁棒性。然而，由圆圈610标记的量测目标测量选配方案导致低程度的测量鲁棒性。
图7示出了作为量测目标测量选配方案的参数(水平轴)的函数的、量测目标测量选配方案的结果的误差(垂直轴)的另一示例。该参数可以是量测目标测量选配方案中的标称量测目标设计的形状的特性。在该特定示例中，参数是标称量测目标设计的至少一部分(例如，周期性结构的特征)的宽度w。具有由三角形720标记的值w的量测目标测量选配方案在结果中具有小但非零的误差；具有由圆圈710标记的值w的量测目标测量选配方案在结果中具有零误差。然而，对应于点720的测量选配方案是比对应于圆圈710的测量选配方案更好的量测目标测量选配方案，因为对应于三角形720的测量选配方案对于宽度w的扰动比对应于圆圈710的测量选配方案更加鲁棒。具体地，宽度的少量扰动不会引起由三角形720标记的量测目标测量选配方案的结果的误差的大变化，但是将引起使用由圆圈710标记的量测目标测量选配方案所测量的误差的大变化。因此，相对于三角形720处的宽度使用由三角形720标记的量测目标测量选配方案所测量的误差的导数远小于相对于圆圈710处的宽度使用由圆圈710标记的量测目标测量选配方案所测量的误差的导数。如此，由三角形720标记的量测目标测量选配方案导致高程度的测量鲁棒性。然而，由圆圈710标记的量测目标测量选配方案导致低程度的测量鲁棒性。
在量测目标测量选配方案的其他参数具有一组值的条件下，可以根据量测目标测量选配方案的结果的误差与参数之间的关系来确定量测目标测量选配方案的参数的范围。本文中的“范围”一词并不意味着连续性(即，范围可以包括彼此不连接的子范围)。例如，范围可以是误差的绝对值低于阈值或者误差的变化幅度低于阈值的范围。这种范围的示例分别包括图5、图6和图7中的范围500、600和700。在量测目标测量选配方案的其他参数具有一组值的条件下，具有值在该范围内的参数的量测目标测量选配方案对于参数的变化几乎是准确的并且相对不敏感(即，相对于参数是鲁棒的)。当其他参数从一组值变为另一组时，范围也可能变化。即，可以针对其他参数的每组值找到参数的范围。具有值在针对其他参数的多组值的范围的交叉点内的参数的量测目标测量选配方案对于参数的变化几乎是准确的并且相对不敏感(即，相对于参数的变化是鲁棒的)——在量测目标测量选配方案的其他参数具有这些组的值中的任何一个的条件下。交叉点可以进一步减小到满足施加在量测目标测量选配方案上的约束的那些参数值。
如上所述，功能器件的特征的量测数据和/或特性可以包括套刻误差、对准或CD。功能器件的特征的特性和/或量测数据的类型决不限于这些。其他示例可以包括功能器件的特征或量测目标的图像平面图像的特性或者功能器件的特征或量测目标的光瞳平面图像的特性。
图8示意性地示出了用于选择量测目标测量选配方案的方法的示例流程。选择量测目标测量选配方案与选择量测目标测量选配方案的一个或多个参数的值相同。因为量测目标测量选配方案可以包括标称量测目标设计的一个或多个参数、测量本身的一个或多个参数、或两者，所以选择量测目标测量选配方案可以包括选择标称量测目标设计的一个或多个参数、测量本身的一个或多个参数、或两者的值。
该方法以多个量测目标测量选配方案810开始。在一个实施例中，量测目标测量选配方案810跨越测量本身的一个或多个参数的和/或一个或多个标称量测目标设计的一个或多个参数的大范围。因此，在一个实施例中，存在5,000或更多量测目标测量选配方案、10,000或更多量测目标测量选配方案、20,000或量测目标测量选配方案、50,000或更多量测目标测量选配方案、或100,000或量测目标测量选配方案。
在步骤815处，通过检查量测目标测量选配方案的一个或多个参数，对多个量测目标测量选配方案810执行可选的初始过滤。特别地，可以将一个或多个设计规则应用于量测目标测量选配方案的参数中的一个或多个，以消除量测目标测量选配方案中的一个或多个。例如，量测目标测量选配方案可以包括标称量测目标设计的关键尺寸。适用的图案化技术可能无法准确地产生关键尺寸低于特定值(例如，5nm或10nm)的特征，或者无法用关键尺寸低于特定值的特征来制作图案化装置。结果，可以针对每个量测目标测量选配方案检查一个或多个适用的设计规则(例如，量测目标设计特征是否低于阈值(例如，小于5nm或10nm))以便移除那些未通过(或通过)(一个或多个)适用设计规则的量测目标测量选配方案。
在步骤820处，使用第一数学模型对剩余的量测目标测量选配方案中的每一个执行一个或多个第一模拟。如上所指出，每个量测目标测量选配方案可以表示不同的量测目标设计，或者表示不同的测量选配方案，或者这两者。
在一个实施例中，第一模型可以使用由一个或多个处理参数的可接受范围所定义的图案化工艺来模拟用于量测目标测量选配方案的量测目标设计到对象上的图案化，以产生模拟的第一量测目标设计(例如，使用抗蚀剂模型和照射模型)。处理参数的可接受范围可以是与图案化工艺有关的每个处理参数的一个或多个特定值。例如，一个或多个处理参数可以包括剂量、焦点、蚀刻速率等。模拟的第一量测目标设计可以被用于如步骤825中所述的第一可印刷性检查。
在一个实施例中，第一模型模拟针对用于量测目标测量选配方案的量测目标设计由量测工具的检测器检测的一个或多个第一信号。第一模型可以使用量测工具使用由一个或多个测量参数的可接受范围(例如，其中一个或多个测量参数可以在量测目标测量选配方案中表示)定义的测量过程来模拟测量。测量参数的可接受范围可以是与测量过程相关的每个测量参数的一个或多个特定值。例如，一个或多个测量参数可以包括测量辐射光束的偏振、测量辐射光束的波长等。在一个实施例中，一个或多个第一信号中的每一个是测量光束与量测目标设计(例如，上述模拟的第一量测目标设计)之间的相互作用的结果。在一个实施例中，第一模型基于由量测工具的检测器检测到的一个或多个模拟的第一信号来模拟第一量测数据。第一量测数据可以包括但不限于套刻误差、对准和/或关键尺寸数据。模拟的一个或多个第一信号和/或模拟的第一量测数据可以被用于步骤830中描述的第一可检测性检查和/或用于步骤835中描述的第一鲁棒性检查。
在一个实施例中，第一模型可以进一步基于如上所述的针对处理参数的可接受值范围来模拟功能器件的特征。随后可以确定特征的第一特性的值。第一特性可以包括但不限于特征的套刻误差、对准和/或关键尺寸数据。可以比较模拟的第一特性以及模拟的第一量测数据以进行如步骤840中所述的第一相似性检查。
在一个实施例中，可以使用第一模型，使得适用的一个或多个处理和/或测量参数的值从它们相应的标称值被扰动(例如，高达1％、高达2％、高达5％等等)，以确定来自模拟的结果(例如，模拟的一个或多个第一信号和/或模拟的第一量测数据和/或模拟的第一特性)对扰动的灵敏度。因此，这种类型的模拟可以被用来启用如步骤835中所述的第一鲁棒性检查。
如下面进一步讨论的，第二数学模型被用来执行与剩余量测目标测量选配方案有关的进一步模拟。在一个实施例中，第二模型与第一模型不同；它可以在所使用的数学函数、所使用的数学函数的数学项的数量或类型、所使用的参数、所使用的参数值等方面是不同的。在一个实施例中，效果是第一模型不如第二模型准确。在一个实施例中，效果是第一模型比第二模型快。在一个实施例中，第一模型和第二模型对相同的工艺和/或设备进行建模，但是第一模型的结果比第二模型的结果更近似。因此，在一个实施例中，通过使用第一模型，虽然相对于第二模型可能损害模拟准确度，但是与第二模型相比，使用第一模型的模拟时间减少。例如，当剩余的量测目标测量选配方案的数量很大时(例如，在步骤810处)，这是所期望的。因此，可以提供与步骤810-845相关的“快速”量测目标测量选配方案评估模式和与步骤850-875相关的“准确”量测目标测量选配方案评估模式。
例如，第二模型可以包括源光瞳的所有空间频率分量。第二模型还可以包括由量测目标测量选配方案所表示的标称量测目标设计的所有空间频率分量。由于第二模型比第一模型更准确，因此模拟的第二量测目标设计预期比第一量测目标更准确。
在一个实施例中，第一模型和第二模型之间的差异可以以各种方式来实现。在一个实施例中，用于制造量测目标或功能器件的光学量测工具的或光刻设备的光瞳可能是复合的。因此，复合光瞳可以被分解成多个空间频率分量。与光瞳相关联的模拟时间可以是光瞳的空间频率分量的数量的函数。因此，与第二模型相比或者否则对于第一模型是可用的，例如通过去除复合光瞳的一个或多个高空间频率分量，第一模型可以包括更近似的光瞳。这样做使得使用第一模型的模拟将快得多，但具有比否则能够提供的准确度更低的准确度。类似地，与第二模型相比或者否则对于第一模型是可用的，在第一模型中可以减少在模型的电磁解算器中使用的数学变换评估的谐波的数量；例如，与第二模型相比，可以从第一模型中的评估中消除高次谐波。在一个实施例中，相对于第二模型或者否则对于第一模型是可用的，稀疏采样可以被用于第一模型。例如，相对于第二模型，可以稀疏采样针对第一模型(例如，光瞳)评估的像素(例如，与第二模型相比，可以在第一模型中评估10个像素中的1个、20个像素中的1个、25个像素中的1个、50个像素中的1个等)。在一个实施例中，相对于第二模型或者否则对于第一模型是可用的，不同大小的像素可以被用于第一模型。例如，相对于第二模型，较大的像素可以被用于第一模型。
使用针对剩余量测目标测量选配方案执行的一个或多个第一模拟(步骤820)，该方法可以接续地或并行地继续到步骤825-840中的一个或多个步骤，以进一步选择承受相应选择规则的一个或多个量测目标测量选配方案。因此，在一个实施例中，可以仅实现步骤825-840中的一个步骤。在一个实施例中，可以实现步骤825-840中的两个步骤。在一个实施例中，可以实现步骤825-840中的三个或更多个步骤。当实现步骤825-840中的两个或更多个步骤时，实现两个或更多个步骤的顺序可以是任意的(例如，与本文中所示出的不同)。
在步骤825处，对剩余的量测目标测量选配方案执行第一可印刷性检查。第一可印刷性检查可以通过对照阈值进行评估来确定所考虑的量测目标测量选配方案是导致针对所考虑的量测目标测量选配方案的标称量测目标设计的相对高程度的可印刷性还是针对所考虑的量测目标测量选配方案的标称量测目标设计的相对低程度的可印刷性。可以选择并保持具有高程度可印刷性的一个或多个量测目标测量选配方案以用于进一步选择，同时可以从进一步的考虑中去除具有低程度可印刷性的一个或多个量测目标测量选配方案。步骤825的更多细节在图9中图示出。
在步骤830处，对剩余的量测目标测量选配方案执行第一可检测性检查。第一可检测性检查可以通过对照阈值进行评估来确定所考虑的量测目标测量选配方案是导致由用于所考虑的量测目标测量选配方案的标称量测目标设计重定向并由量测工具的检测器检测的辐射的相对高程度的可检测性还是相对低程度的可检测性。可以选择并保持导致高程度可检测性的一个或多个量测目标测量选配方案以用于进一步选择，同时可以从进一步的考虑中去除导致低程度可检测性的一个或多个量测目标测量选配方案。步骤830的更多细节在图10中图示出。
在步骤835处，对剩余的量测目标测量选配方案执行第一鲁棒性检查。鲁棒性检查可以通过对照阈值进行评估来确定当在对象上进行图案化时所考虑的量测目标测量选配方案是导致用于所考虑的量测目标测量选配方案的标称量测目标设计的相对高程度的鲁棒性还是相对低程度的鲁棒性。可以选择并保持导致高程度鲁棒性的一个或多个量测目标测量选配方案以用于进一步选择，同时可以从进一步的考虑中去除导致低程度鲁棒性的一个或多个量测目标测量选配方案。步骤835的更多细节在图11中图示出。
在步骤840处，对剩余的量测目标测量选配方案执行第一相似性检查。第一相似性检查可以通过对照阈值进行评估来确定所考虑的量测目标测量选配方案的结果是与针对功能器件的特征的结果具有相对高程度的相似性还是针对功能器件的特征的结果具有相对低程度的相似性。可以选择并保持在结果中提供与功能器件的特征的高程度相似性的一个或多个量测目标测量选配方案以用于进一步选择，同时可以从进一步的考虑中去除在结果中提供与功能器件的特征的低程度相似性的一个或多个量测目标测量选配方案。步骤840的更多细节在图12中图示出。
在步骤845处，对剩余的量测目标测量选配方案作为整体执行第一多样性检查。第一多样性检查可以被用来帮助确保在步骤845处所选择的量测目标测量选配方案具有针对一个或多个特定参数的多样值。例如，量测目标测量选配方案可以包括指示标称量测目标设计的几何形状的参数。参数的不同值可以指示标称量测目标设计的不同几何形状，例如，标称量测目标设计的周期性结构的不同间距或标称量测目标设计的不同间距范围等。因此，在该示例中，多样性检查可以被用来帮助确保在多样性检查之后所选择的量测目标测量选配方案具有标称量测目标设计的多个不同几何形状。在该示例中，一个或多个特定参数包括指示标称量测目标设计的几何形状的参数。应当理解，一个或多个特定参数可以包括与标称量测目标设计、测量本身、或两者相关的一个或多个其他参数。步骤845的更多细节在图13中图示出。
如上所述，该方法可以执行步骤825-840中的一个或多个步骤。在一些示例中，可以在825-840的一个或多个步骤中的任何步骤之前或之后执行第一多样性检查(步骤845)。此外，该方法可以执行一次以上的第一多样性检查(步骤845)。
在一个实施例中，该方法使用来自使用第一模型的模拟的数据来执行第一可检测性检查(步骤830)、第一鲁棒性检查(步骤835)和第一多样性检查(步骤845)。在一个实施例中，执行第一可检测性检查(步骤830)，然后执行第一鲁棒性检查(步骤835)，然后执行第一多样性检查(步骤845)。
在步骤850处，使用第二模型基于剩余的量测目标测量选配方案中的每一个来执行一个或多个第二模拟。如上所讨论的，第二模型与第一模型不同。在一个实施例中，第二模型比第一模型更准确，等等。结果是步骤825-845的处理更具选择性，例如，产出更少的量测目标测量选配方案或产出更具代表性(例如，准确)的量测目标测量选配方案。先前更详细地描述了第一模型和第二模型之间的差异。
在一个实施例中，第二模型可以使用由一个或多个处理参数的可接受范围所定义的图案化工艺来模拟用于量测目标测量选配方案的量测目标设计到对象上的图案化，以产生模拟的第二量测目标设计。处理参数的可接受范围可以是与图案化工艺有关的每个处理参数的一个或多个特定值。例如，一个或多个处理参数可以包括剂量、焦点、蚀刻速率等。模拟的第二量测目标设计可以被用于如步骤855中所述的第二可印刷性检查。
在一个实施例中，第二模型模拟针对用于量测目标测量选配方案的量测目标设计由量测工具的检测器检测的一个或多个第二信号。第二模型可以使用量测工具使用由一个或多个测量参数的可接受范围(例如，其中一个或多个测量参数可以在量测目标测量选配方案中表示)定义的测量过程来模拟测量。测量参数的可接受范围可以是与测量过程相关的每个测量参数的一个或多个特定值。例如，一个或多个测量参数可以包括测量辐射光束的偏振、测量辐射光束的波长等。在一个实施例中，一个或多个第二信号中的每一个是测量光束与量测目标设计(例如，上述模拟的第二量测目标设计)之间的相互作用的结果。在一个实施例中，第二模型基于由量测工具的检测器检测到的一个或多个模拟的第二信号来模拟第二量测数据。第二量测数据可以包括但不限于套刻误差、对准和/或关键尺寸数据。模拟的一个或多个第二信号和/或模拟的第二量测数据可以被用于步骤860中描述的第二可检测性检查和/或用于步骤865中描述的第二鲁棒性检查。
在一个实施例中，第二模型可以进一步基于如上所述的针对处理参数的可接受值范围来模拟功能器件的特征。随后可以确定特征的第二特性的值。第二特性可以包括但不限于特征的套刻误差、对准和/或关键尺寸数据。可以比较模拟的第二特性以及模拟的第二量测数据以进行如步骤870中所述的第二相似性检查。
在一个实施例中，可以使用第二模型，使得适用的一个或多个处理和/或测量参数的值从它们相应的标称值被扰动(例如，高达1％、高达2％、高达5％等等)以确定来自模拟的结果(例如，模拟的一个或多个第二信号和/或模拟的第二量测数据和/或模拟的第二特性)对扰动的灵敏度。因此，这种类型的模拟可以被用来启用如步骤865中所述的第二鲁棒性检查。
使用来自针对剩余量测目标测量选配方案执行的一个或多个第二模拟(步骤850)的数据，该方法接续地或并行地继续执行步骤855-875中的一个或多个步骤，以进一步选择经受相应选择规则的一个或多个量测目标测量选配方案。步骤855-875包括第二可印刷性检查(步骤855)、第二可检测性检查(步骤860)、第二鲁棒性检查(步骤865)、第二相似性检查(步骤870)和/或多样性检查(步骤875)。步骤850-875类似于步骤825-845并且如图9至图12中所述。
在一个实施例中，可以仅实现步骤855-870中的一个步骤。在一个实施例中，可以实现步骤855-875中的两个步骤。在一个实施例中，可以实现步骤855-875中的三个或更多个步骤。当实现步骤855-875中的两个或更多个步骤时，实现两个或更多个步骤的顺序可以是任意的(例如，与本文中所示出的不同)。
在一个实施例中，该方法执行步骤855-875中的每一个步骤。在一个实施例中，该方法使用来自使用第二模型的模拟的数据来执行第二可检测性检查(步骤860)和第二鲁棒性检查(步骤865)。然后，可选地结合第二多样性检查，使用来自使用第二模型的模拟的数据，执行第二可印刷性检查(步骤855)和第二相似性检查(步骤870)(步骤875)。
在一些示例中，可以在855-870的一个或多个步骤中的任何步骤之前或之后执行第二多样性检查(步骤875)。此外，该方法可以执行一次以上的第二多样性检查(步骤875)。
在一个实施例中，第二可印刷性检查、第二可检测性检查、第二鲁棒性检查和/或第二相似性检查的(一个或多个)相应选择规则比如图9至图12中所述的相应的第一可印刷性检查、第一可检测性检查、第一鲁棒性检查和/或第一次相似性检查更具限制性。
在步骤880处，确定剩余的量测目标测量选配方案的数量是否达到特定阈值。如果是，则方法继续到步骤890。否则，方法继续到步骤885。
在步骤885处，该方法可以在放松返回步骤的选择规则的同时返回到步骤825-845或步骤855-875中的任何一个步骤(虽然图8示出了返回到步骤875，但是该方法可以返回步骤825-845或步骤855-875中的任何一个或多个步骤)。因此，例如，可以调节(例如，适当地增大或减小)如图9至图13中所述的选自以下项中的一项或多项：第一可印刷性阈值、第二可印刷性阈值、第一可检测性阈值、第二可检测性阈值、第一鲁棒性阈值、第二鲁棒性阈值、第一相似性阈值、第二相似性阈值、针对第一多样性检查的第一特定数量、和/或针对第二多样性检查的第二特定数量，以使得能够选择更多的量测目标测量选配方案。因此，当该方法返回到步骤880时，剩余的量测目标测量选配方案的数量增加。通过图8中的示例，该方法返回到步骤875，同时增加对应于量测目标测量选配方案的特定一个或多个参数的每个值(即，如图13中所描述的第二特定数量)所选择的量测目标测量选配方案的数量。如上所述，该方法可以在另一个示例中返回到一个或多个其他上述步骤。
在步骤890处，将剩余的量测目标测量选配方案输出给用户(例如，人或量测系统)。在一些示例中，由剩余的量测目标测量选配方案表示的一组标称量测目标设计被选择(例如，自动地选择或由用户选择)并且可供用户使用。
根据一个实施例，一种量测目标测量设备包括：存储装置，其被配置为存储多个量测目标测量选配方案；以及处理器，其被配置为根据本文描述的方法从多个量测目标测量选配方案中选择一个或多个量测目标测量选配方案。在一个实施例中，量测目标测量设备被配置为根据本文描述的方法接收所选择的量测目标测量选配方案的一个或多个参数。在一个实施例中，量测目标测量设备被用来从多个量测目标测量选配方案中的量测目标测量选配方案来测量量测目标设计，和/或根据来自多个量测目标测量选配方案的量测目标测量选配方案的测量参数来测量量测目标设计。
因此，在一个实施例中，通过使第一模式涉及更不准确或更快的模拟和/或使用一个或多个限制较少的选择准则并且使第二模式涉及更准确或更慢的模拟和/或使用一个或多个更具限制性的选择准则，提供了一种加速量测目标测量选配方案(例如，量测目标设计的一个或多个参数、使用量测目标的量测测量的一个或多个参数等等)的设计的方法。因此，在一个实施例中，首先使用相对宽松的模拟设置(第一模式)来用于评估多个量测目标测量选配方案，并且用选择准则过滤结果。在一个实施例中，第一模式使用稀疏像素采样和/或较低电磁解算器谐波。在一个实施例中，在第一模式中使用的一个或多个准则比第二模式更宽松，使得在第二模式中可能良好而在第一模式中不好的量测目标测量选配方案也可以存活。
在第一模式之后，在第二模式中利用例如更准确的模拟设置和/或更严格的准则来执行验证。通过这样做，取消选择在第一模式中刚刚好的假量测目标测量选配方案，并且基于更准确的模拟设置和/或更严格的准则来选择存活的量测目标测量选配方案。利用这种多模式方法，可以在合理的时间(～1周)内实现可以用可接受网格扫描更大的解空间的更快滤波。
在一个实施例中，提供集成流程，使得作为方法的一部分自动执行大多数(如果不是全部)设置和判断。在一个实施例中，可以定制功能块(诸如上述各种检查)。用户可以调谐块中的参数或使用这些块构建自定义流程。可以提供默认流程。只要输入准备就绪，流程就可以解析输入并提供最终选择的量测目标测量选配方案(例如，量测目标设计)。由于扫描整个解空间是可能的，所以用可接受的网格将整个解空间预定义为针对该方法的输入的默认模板。例如，利用默认的量测目标测量选配方案和默认的工作流程，用户可以仅添加图案化工艺特定的信息(例如，将量测目标提供到其中的层的属性)并且可以自动完成量测目标测量选配方案选择。
因此，在一个实施例中，流程将第一模式用于相对大量的量测目标测量选配方案，而将第二模式用于相对少量的量测目标测量选配方案。在一个实施例中，首先应用设计规则检查以过滤掉不符合设计规则的量测目标测量选配方案。然后，根据第一模式对剩余的量测目标测量选配方案执行模拟，以选择例如具有良好可检测性的量测目标测量选配方案。在一个实施例中，利用模拟来评估剩余的量测目标测量选配方案，该模拟被用来扰动一个或多个参数以考虑剩余的量测目标测量选配方案的准确度和鲁棒性。在第一模式之后，在一个实施例中，对剩余的量测目标测量选配方案进行排名，并且仅选择多个类别中的每一个类别(例如，包括具有量测目标的周期性结构的相同类型的个体特征分段的量测目标测量选配方案的类别，具有相同间距特征的量测目标测量选配方案的类别等)中的顶部量测目标测量选配方案以提供给第二模式以帮助同时确保有限的数量和多样性。在选择每个类别(例如，表示量测目标的不同几何参数的类别)中的顶部量测目标测量选配方案之后，使用第二模式评估相对少量的良好且多样的量测目标测量选配方案，使得例如第二种模式的运行时间不会太长。在第二模式中，可以执行与在第一模式中执行的类似检查(例如，如上述实施例中所述的可检测性和/或鲁棒性)，或者可以执行不同的或附加的检查(例如，上述实施例中的可印刷性检查和/或相似性检查)。
在一个实施例中，应用动态滤波方案以帮助确保选择足够的量测目标测量选配方案。例如，对于某些具有挑战性的情况，对于某些给定的量测目标测量选配方案选择准则，可能没有足够的合格量测目标测量选配方案。因此，在过滤量测目标测量选配方案时，应提供最小数量。如果来自某个过滤的量测目标测量选配方案的数量太少，则自动放松一个或多个准则，使得在过程结束时可以通过足够的量测目标测量选配方案。
因此，在一个实施例中，该方法可以提供具有可选的相对宽松滤波的快速和/或不太准确的模拟与具有可选的相对更严格滤波的更精确和/或更慢的模拟。在一个实施例中，该方法提供了用于选择一个或多个量测目标测量选配方案的更快的整体过程。在一个实施例中，该方法可以完全或显著地实现消除用户判断。在一个实施例中，可以扫描更宽的解空间，因此有助于避免错过良好的量测目标测量选配方案。在一个实施例中，该方法是自动化的，以便消除由于用户修改和/或依赖于用户体验而导致的差异。在一个实施例中，显著减少了在量测目标测量选配方案选择上花费的用户时间。在一个实施例中，由于消除了显著的用户判断，因此减少了用于量测目标测量选配方案选择的总时间。在一个实施例中，该方法可以通过帮助消除用户参与并帮助消除可能因用户而异的用户输入来实现一致性选择。
虽然本文的讨论已经讨论了本文的技术用于检查器件衬底的用途，但是这里的技术不限于此并且可以应用于涉及器件制造的其他领域或者应用于除器件衬底之外的其他对象。例如，这里的技术可以应用于针对包括图案化装置、衬底台等的其他各种对象的对准标记。
图9示意性地示出了用于执行可印刷性检查的方法的流程。该方法可以被用来实现在步骤825处的第一可印刷性检查和/或在步骤855处的第二可印刷性检查。该方法以一组量测目标测量选配方案910开始。在步骤920处，从一组量测目标测量选配方案910获得量测目标测量选配方案。
在步骤930处，获得基于量测目标测量选配方案的模拟量测目标设计。模拟的量测目标设计可以是使用第一模型获得的模拟的第一量测目标设计，如上文在步骤820处所述。备选地，模拟的量测目标设计可以是使用第二模型获得的模拟的第二量测目标设计，如上文在步骤850处所述。
在步骤940处，确定可印刷性指示符。可印刷性指示符可以被用来表征由量测目标测量选配方案表示的标称量测目标设计的可印刷性程度。在一个实施例中，可印刷性指示符可以指示标称量测目标设计和模拟的量测目标设计之间的差异。例如，可印刷性指示符可以是标称量测目标设计的和模拟的量测目标设计的一个或多个几何尺寸之间的差异的绝对值。例如，可印刷性指示符可以是标称量测目标设计的一个或多个几何尺寸与模拟的量测目标设计的几何尺寸的比率。
在步骤950处，确定可印刷性指示符是否满足或跨越(例如，小于)可印刷性阈值。可印刷性阈值可以是在步骤825处的第一可印刷性检查中使用的第一可印刷性阈值。备选地，可印刷性阈值可以是在步骤855处的第二可印刷性检查中使用的第二可印刷性阈值。在一个实施例中，第二可印刷性阈值不同于(例如，小于)第一可印刷性阈值，使得对于步骤855处的第二可印刷性检查的可印刷性需要高于步骤825处的第一可印刷性检查。如果是这样，则方法继续到步骤970。否则，方法继续到步骤960，在这里从进一步的考虑中移除量测目标测量选配方案。
在步骤970处，确定是否还有任何未检查的量测目标测量选配方案。如果是，则该方法返回到步骤920。否则，该方法继续到步骤980。在步骤980处，输出任何剩余的量测目标测量选配方案。例如，可以输出来自剩余的量测目标测量选配方案的排名的特定选择(例如，总体量测目标测量选配方案的前10个、前50个、前100个、前500个、前1000个等、或针对量测目标测量选配方案的不同的一个或多个参数的量测目标测量选配方案的前10个、前50个、前100、前500、前1000等)。
图10示意性地示出了用于执行可检测性检查的方法的流程。该方法可以被用来实现在步骤830处的第一可检测性检查和/或在步骤860处的第二可检测性检查。该方法以一组量测目标测量选配方案1010开始。在步骤1020处，从一组量测目标测量选配方案1010获得量测目标测量选配方案。在步骤1030处，获得量测工具的模拟的一个或多个信号和/或模拟的量测数据。模拟的一个或多个信号和/或模拟的量测数据可以是模拟的一个或多个第一信号和/或模拟的第一量测数据，如上文在步骤820所述。备选地，模拟的一个或多个信号和/或模拟的量测数据可以是模拟的一个或多个第二信号和/或模拟的第二量测数据，如上文在步骤850所述。
在步骤1035处，确定可检测性指示符。可检测性指示符可以被用来表征由量测工具的检测器对量测目标设计的可检测性程度。在一个实施例中，可检测性指示符可以是由量测目标设计重定向的辐射的强烈度或强度与阈值的比率。在一个实施例中，对于步骤830处的第一可检测性检查的阈值可以与步骤860处的第二可检测性检查不同。
在步骤1040处，确定可检测性指示符是否满足或跨越(例如，大于)可检测性阈值。可检测性阈值可以是在步骤830处的第一可检测性检查中使用的第一可检测性阈值。备选地，可检测性阈值可以是在步骤860处的第二可检测性检查中使用的第二可检测性阈值。在一个实施例中，第二可检测性阈值不同于(例如，大于)第一可检测性阈值，使得对于步骤860处的第二可检测性检查的可检测性需要高于步骤830处的第一可检测性检查。如果是这样，则方法继续到步骤1060。否则，方法继续到步骤1050，在这里从考虑中移除量测目标测量选配方案。
在步骤1060处，确定是否还有任何未检查的量测目标测量选配方案。如果是，则该方法返回到步骤1020。否则，该方法继续到步骤1070。在步骤1070处，输出任何剩余的量测目标测量选配方案。
图11示意性地示出了用于执行鲁棒性检查的方法的流程。该方法可以被用来实现在步骤835处的第一鲁棒性检查和/或在步骤865处的第二鲁棒性检查。该方法从一组量测目标测量选配方案1110开始。在步骤1120处，从一组量测目标测量选配方案1110获得量测目标测量选配方案。在步骤1130处，获得基于量测目标测量选配方案模拟的量测数据。量测数据可以是如上文在步骤820处所述的第一量测数据。备选地，量测数据可以是如上文在步骤850处所述的第二量测数据。
在步骤1140处，获得量测目标测量选配方案的参数。参数可以是与标称量测目标设计相关的参数或与测量相关的参数。在步骤1150处，将小偏移应用于参数的值。小偏移可以是参数值的某个偏移值或百分比。在步骤1160处，部分地基于调节的参数值来模拟新的量测数据。可以使用第一模型来模拟新的量测数据以进行第一鲁棒性检查。备选地，可以使用第二模型来模拟新的量测数据以进行第二鲁棒性检查。
在步骤1165处，相对于量测目标测量选配方案的参数来确定鲁棒性参数。鲁棒性参数可以被用来表征量测数据相对于参数变化的灵敏度。在一个实施例中，鲁棒性参数可以是新的量测数据和在步骤1130处获得的量测数据之间的差异与小偏移的比率。
在步骤1170处，可以确定鲁棒性参数是否满足或跨越(例如，小于)鲁棒性阈值。鲁棒性阈值可以是在步骤835处的第一鲁棒性检查中使用的第一鲁棒性阈值。备选地，鲁棒性阈值可以是在步骤865处的第二鲁棒性检查中使用的第二鲁棒性阈值。在一个实施例中，第二鲁棒性阈值不同于(例如，小于)第一鲁棒性阈值，因此对于步骤865处的第二鲁棒性检查的鲁棒性需要高于步骤835处的第一鲁棒性检查。如果是这样，则该方法继续到步骤1185。否则，该方法继续到步骤1180，在这里从考虑中移除该量测目标测量选配方案。
在步骤1185处，确定是否存在量测目标测量选配方案的任何更多参数。如果是，则该方法返回到步骤1140。否则，方法继续到步骤1187。
在步骤1187处，可以确定用于量测目标测量选配方案的鲁棒性指示符。用于量测目标测量选配方案的鲁棒性指示符可以被用来表征量测数据相对于量测目标测量选配方案的一个或多个参数的总体灵敏度。例如，当量测目标测量选配方案仅包括一个参数时，用于量测目标测量选配方案的鲁棒性指示符可以是在步骤1165处确定的鲁棒性参数。否则，用于量测目标测量选配方案的鲁棒性指示符可以从量测目标测量选配方案的多个参数的鲁棒性参数中导出。在一个实施例中，用于量测目标测量选配方案的鲁棒性指示符可以是关于量测目标测量选配方案的每个参数的鲁棒性参数的加权组合。
在步骤1170处，可以确定鲁棒性指标是否满足或跨越鲁棒性阈值。鲁棒性阈值可以是在步骤835处的第一鲁棒性检查中使用的第一鲁棒性阈值。备选地，鲁棒性阈值可以是在步骤865处的第二鲁棒性检查中使用的第二鲁棒性阈值。在一个实施例中，第二鲁棒性阈值不同于(例如，小于)第一鲁棒性阈值，因此对于步骤865处的第二鲁棒性检查的鲁棒性需要比步骤835处的第一鲁棒性检查更高。如果是这样，则方法继续到步骤1190。否则，方法继续到步骤1189，在这里从考虑中移除该量测目标测量选配方案。
在步骤1190处，确定是否存在任何更多的量测目标测量选配方案。如果是，则该方法返回到步骤1120。否则，该方法继续到步骤1195，其中输出任何剩余的量测目标测量选配方案。例如，可以输出从剩余量测目标测量选配方案的排名中的特定选择(例如，总体量测目标测量选配方案的前10个、前50个、前100个、前500个、前1000个等、或针对量测目标测量选配方案的不同的一个或多个参数的量测目标测量选配方案的前10个、前50个、前100、前500、前1000等)。
图12示意性地示出了用于执行器件相似性检查的方法的流程。该方法可以被用来实现在步骤840处的第一相似性检查和/或在步骤870处的第二相似性检查。该方法以一组量测目标测量选配方案1210开始。在步骤1220处，从一组量测目标测量选配方案1210获得量测目标测量选配方案。
在步骤1230处，获得功能器件的模拟特征。在步骤820处，模拟特征可以是在步骤820处使用第一模型的模拟特征。备选地，模拟特征可以是在步骤850处使用第二模型的模拟特征。
在步骤1240处，确定模拟特征的特性。特征的特性可以包括但不限于模拟特征的套刻误差、对准或关键尺寸。在步骤1245处，获得模拟的量测数据。在步骤820处，模拟的量测数据可以是在步骤820处使用第一模型的第一模拟量测数据。备选地，模拟的量测数据可以是在步骤850处使用第二模型的第二模拟量测数据。
在步骤1250处，确定相似性指示符。相似性指示符可以被用来表征针对量测目标设计的结果与功能器件的特征的结果的相似性程度。在一个实施例中，相似性指示符可以指示功能器件的模拟特征的所确定的特性与模拟的量测数据之间的差异。例如，相似性指示符可以是模拟特征的所确定的特性与模拟的量测数据之间的差异的绝对值。又例如，模拟指示符可以是模拟特征的所确定的特性与模拟的量测数据的比率。
在步骤1260处，确定相似性指示符是否满足或跨越(例如，小于)相似性阈值。相似性阈值可以是在步骤840处的第一相似性检查中使用的第一相似性阈值。备选地，相似性阈值可以是在步骤870处的第二相似性检查中使用的第二相似性阈值。在一个实施例中，第二相似性阈值不同于(例如，小于)第一相似性阈值，使得对于步骤870处的第二相似性检查的相似性需要高于步骤840处的第一相似性检查的相似性。如果是这样，则方法继续到步骤1270。否则，方法继续到步骤1265，在这里从考虑中移除该量测目标测量选配方案。
在步骤1270处，确定是否还有任何未检查的量测目标测量选配方案。如果是，则该方法返回到步骤1220。否则，该方法继续到步骤1280，其中输出任何剩余的量测目标测量选配方案。例如，可以输出从剩余量测目标测量选配方案的排名中的特定选择(例如，总体量测目标测量选配方案的前10个、前50个、前100个、前500个、前1000个等、或针对量测目标测量选配方案的不同的一个或多个参数的量测目标测量选配方案的前10个、前50个、前100、前500、前1000等)。
图13示意性地示出了用于执行多样性检查的方法的流程。该方法可以被用来实现在步骤845处的第一多样性检查和/或在步骤875处的第二多样性检查。该方法以一组量测目标测量选配方案1310开始。在步骤1320处，基于量测目标测量选配方案的特定一个或多个参数，将一组量测目标测量选配方案1310划分为多个部分。同一组中的一个或多个量测目标测量选配方案包括用于量测目标测量选配方案的一个或多个参数的相同值或值范围。量测目标测量选配方案的一个或多个参数可以是与标称量测目标设计相关的一个或多个参数、与测量相关的一个或多个参数、或两者。例如，特定一个或多个参数可以包括指示标称量测目标设计的几何形状的参数(例如，间距、特征宽度等)。结果，可以基于由参数表示的标称量测目标设计的几何形状将该组量测目标测量选配方案划分为多个部分。例如，第一部分可以包括表示具有特定间距或间距范围的标称量测目标设计的一个或多个量测目标测量选配方案。第二部分可以包括表示不同间距或不同间距范围的一个或多个量测目标测量选配方案，等等。
在步骤1330处，基于用于量测目标测量选配方案的一个或多个指示符，对每个部分的一个或多个量测目标测量选配方案进行排名。用于量测目标测量选配方案的一个或多个指示符可以包括选自以下项中的一项或多项：可印刷性指示符、可检测性指示符、鲁棒性指示符和/或相似性指示符。在一个实施例中，每个量测目标测量选配方案可以具有综合指示符，该综合指示符是多个指示符的函数，该多个指示符选自以下项：可印刷性指示符、可检测性指示符、鲁棒性指示符和/或相似性指示符。可以基于同一部分中的一个或多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案的综合指示符来对每个部分的一个或多个量测目标测量选配方案进行排名。例如，综合指示符可以是多个指示符的平方和的根、多个指示符的加权等。
在步骤1340处，基于排名从每个部分中选择特定数量(例如、5、10、20、50、100、500等)的量测目标测量选配方案。该特定数量可以是在步骤845处在第一多样性检查中使用的第一特定值。备选地，该特定数量可以是在步骤875处在第二多样性检查中使用的第二特定值。在一个实施例中，第二特定数量小于第一特定数量。在步骤1350处，输出所选择的量测目标测量选配方案。
在一个实施例中，提供了一种方法，包括：使用第一模型，由硬件计算机对多个不同量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行第一模拟；从所述多个量测目标测量选配方案中选择第一组量测目标测量选配方案，所述第一组量测目标测量选配方案满足第一规则；使用第二模型，由所述计算机对来自所述第一组的每个量测目标测量选配方案执行第二模拟；并且从所述第一组中选择第二组量测目标测量选配方案，所述第二组量测目标测量选配方案满足第二规则，所述第一模型比所述第二模型更不准确或更快和/或所述第一规则比所述第二规则限制更少。
在一个实施例中，所述第一模型排除相对于所述第二模型的或者以其它方式可用于所述第一模型的一个或多个谐波或空间频率分量。在一个实施例中，第一模型具有相对于所述第二模型评估的或者以其它方式可用于所述第一模型的像素中的差异。在一个实施例中，差异包括像素的稀疏采样或像素大小中的改变。在一个实施例中，第一规则比第二规则限制更少。在一个实施例中，所述第一规则和第二规则是选自以下项中的一项或多项：可检测性阈值、可印刷性阈值、鲁棒性阈值、相似性阈值和/或多样性阈值。在一个实施例中，使用所述第一模型对所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第一模拟还包括：使用所述第一模型模拟由检测器检测的信号，该信号是辐射光束和量测目标之间的模拟的相互作用的结果。在一个实施例中，该方法还包括基于模拟信号确定第一量测数据。在一个实施例中，第一量测数据包括选自以下项中的一项或多项：套刻误差、对准或关键尺寸。在一个实施例中，从多个量测目标测量选配方案中选择第一组量测目标测量选配方案包括：从多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的模拟信号或从模拟信号中导出的量测数据满足或跨越第一可检测性阈值。在一个实施例中，执行所述第一模拟包括将可变性应用于参数以确定所述模拟信号相对于所述变化参数的变化的可变性，并且其中从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的所述模拟信号的或从所述模拟信号导出的量测数据的可变性满足或跨越第一鲁棒性阈值。
在一个实施例中，使用所述第一模型对所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第一模拟包括：使用所述第一模型基于图案化工艺的多个处理参数中的每一个处理参数的值来模拟量测目标在对象上的形成。在一个实施例中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括：从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的模拟形成的量测目标的参数满足或跨越第一可印刷性阈值。在一个实施例中，使用第一模型对多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行第一模拟包括：基于多个处理参数中的每一个的值来模拟功能器件的结构；以及基于模拟的结构来确定第一特性值。在一个实施例中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括：从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组中的每一个相关联的量测目标的量测数据和所述第一特性值之间的比较结果满足或跨越第一相似性阈值。在一个实施例中，从多个量测目标测量选配方案中选择第一组量测目标测量选配方案包括：将所述多个量测目标测量选配方案中的至少一部分划分为多个第一部分，所述多个第一部分中的每一个包括一个或多个量测目标测量选配方案并且与不同参数相关联，所述一个或多个量测目标测量选配方案在相同的第一部分中针对相应参数具有相同的值，并且所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案与第一指示符相关联；基于与所述一个或多个量测目标测量选配方案相关联的第一指示符，对所述多个第一部分中的每一个第一部分中的所述一个或多个量测目标测量选配方案进行排名；并且基于所述排名从所述多个第一部分中的每一个第一部分中选择第一特定数量的量测目标测量选配方案。
在一个实施例中，使用所述第二模型对来自所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第二模拟还包括：使用所述第二模型模拟由检测器检测到的信号，所述信号是辐射光束和量测目标之间的模拟的相互作用的结果。在一个实施例中，该方法还包括基于模拟信号确定第二量测数据。在一个实施例中，第二量测数据包括选自以下项的一项或多项：套刻误差、对准或关键尺寸。在一个实施例中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第二组量测目标测量选配方案包括：从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的所述模拟信号或从所述模拟信号中导出的量测数据满足或跨越第二可检测性阈值。在一个实施例中，所述第二可检测性阈值比用于评估包括在所述第一组中的所述多个量测目标测量选配方案的第一可检测性阈值的限制更少。
在一个实施例中，执行所述第二模拟包括将可变性应用于参数以确定所述模拟信号相对于变化参数的变化的可变性，并且其中从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第二组量测目标测量选配方案包括：从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的所述模拟信号的或从所述模拟信号导出的量测数据的可变性满足或跨越第二鲁棒性阈值。在一个实施例中，所述第二鲁棒性阈值比用于评估包括在第一组中的多个量测目标测量选配方案的第一鲁棒性阈值的限制更少。在一个实施例中，使用所述第二模型对所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第二模拟包括：使用所述第二模型基于图案化工艺的多个处理参数中的每一个处理参数的值来模拟量测目标在对象上的形成。在一个实施例中，从来自所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第二组量测目标测量选配方案包括：从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述第一组的所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的模拟形成的量测目标的参数满足或跨越第二可印刷性阈值。在一个实施例中，所述第二可印刷性阈值比用于评估包括在所述第一组中的所述多个量测目标测量选配方案的第一可印刷性阈值的限制更少。
在一个实施例中，使用所述第二模型对所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第二模拟包括：基于多个处理参数中的每一个处理参数的值来模拟功能器件的结构；以及基于模拟的结构来确定第二特性值。在一个实施例中，从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第二组量测目标测量选配方案包括：从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述第一组的所述至少一个量测目标测量选配方案子组中的每一个相关联的量测目标的量测数据和所述第二特性值之间的比较结果满足或跨越第二相似性阈值。在一个实施例中，所述第二相似性阈值比用于评估包括在所述第一组中的所述多个量测目标测量选配方案的第一相似性阈值的限制更少。在一个实施例中，从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第二组量测目标测量选配方案包括：将所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中的至少一部分划分为多个第二部分，所述多个第二部分中的每一个第二部分包括来自所述第一组的一个或多个所述量测目标测量选配方案并且与不同参数相关联，所述一个或多个量测目标测量选配方案在相同的第二部分中针对相应参数具有相同的值，并且所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案与第二指示符相关联；基于与所述一个或多个量测目标测量选配方案相关联的所述第二指示符，对所述多个第二部分中的每一个第二部分中的所述一个或多个量测目标测量选配方案进行排名；并且基于所述排名从所述多个第二部分中的每一个第二部分中选择第二特定数量的量测目标测量选配方案。在一个实施例中，所述第二特定数量小于用于基于排名从多个第一部分中的每一个第一部分中选择量测目标测量选配方案的第一特定数量。在一个实施例中，该方法还包括，当所述第二组中的所述量测目标测量选配方案的数量低于特定阈值数量时，放松所述第一规则和/或所述第二规则，直到所述第二组中的所述量测目标测量选配方案的数量等于或大于所述特定阈值数。在一个实施例中，放松所述第一规则和/或所述第二规则包括改变选自以下项中的一项或多项：可检测性阈值、可印刷性阈值、鲁棒性阈值、相似性阈值和/或多样性阈值。在一个实施例中，该方法还包括从所述第二组量测目标测量选配方案中选择一个或多个标称量测目标设计。在一个实施例中，该方法还包括：使用量测设备根据相关联量测目标测量选配方案的测量参数来测量所述一个或多个选定的标称量测目标设计。在一个实施例中，所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案包括与量测目标设计有关的第一参数。在一个实施例中，所述第一参数包括选自以下项中的一项或多项：所述量测目标设计的形状、所述量测目标设计的取向、所述量测目标设计的层的折射率、所述量测目标设计的层的消光系数、所述量测目标设计的长度、所述量测目标设计的特征的宽度、和/或所述量测目标设计的层的厚度。在一个实施例中，所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案包括与在对象上形成的量测目标的测量相关的第二参数。在一个实施例中，所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案与测量辐射光束相关联，并且所述第二参数包括选自以下项中的一项或多项：所述辐射光束的偏振、所述辐射光束的波长、所述辐射光束的照射形状和/或所述辐射光束相对于所述量测目标的入射角。
图14是图示出可以协助实现本文公开的方法和流程的计算机系统100的框图。计算机系统100包括总线102或用于传送信息的其他通信机制，以及与总线102耦合以处理信息的处理器104(或多个处理器104和105)。计算机系统100还可以包括：诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备之类的主存储器106，耦合到总线102以存储和/或供应信息和指令以由处理器104执行。主存储器106可以被用来在由处理器104执行的指令的执行期间存储和/或提供临时变量或其他中间信息。计算机系统100还可以包括只读存储器(ROM)108或耦合到总线102以存储和/或为处理器104供应静态信息和指令的其他静态存储设备。可以提供诸如磁盘或光盘的存储设备110并将其耦合到总线102以存储和/或供应信息和指令。
计算机系统100可以经由总线102耦合到显示器112，诸如阴极射线管(CRT)或平板或触摸板显示器，以向计算机用户显示信息。包括字母数字键和其他键的输入设备114可以耦合到总线102以将信息和命令选择传送到处理器104。另一种类型的用户输入设备可以是诸如鼠标、轨迹球或光标方向键之类的光标控制件116，用于将方向信息和命令选择传送到处理器104并控制显示器112上的光标移动。该输入设备通常在两个轴上具有两个自由度，第一轴(例如，x)和第二轴(例如，y)，其允许设备指定平面中的位置。触摸板(屏幕)显示器也可以用作输入设备。
根据一个实施例，响应于处理器104执行包含在主存储器106中的一个或多个指令的一个或多个序列，可以由计算机系统100执行该过程的各部分。这样的指令可以从诸如存储设备110之类的另一计算机可读介质读取到主存储器106中。包含在主存储器106中的指令序列的执行致使处理器104执行本文所述的过程步骤。可以采用多处理布置中的一个或多个处理器来执行包含在主存储器106中的指令序列。在替代实施例中，可以使用硬连线电路代替软件指令或与软件指令组合。因此，本文中的描述不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
本文所使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器104提供指令以供执行的任何介质。这种介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，诸如存储设备110。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器106。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含总线的电线102。传输介质还可以采取声波或光波的形式，诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间产生的那些之类的声波或光波。常见形式的计算机可读介质包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何具有孔图案的其他物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或盒、如下所述的载波、或计算机可从其中读取的任何其他介质。
各种形式的计算机可读介质可以涉及将一个或多个指令的一个或多个序列传送到处理器104以供执行。例如，指令最初可以承载在远程计算机的磁盘或存储器上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中，并通过通信路径发送指令。计算机系统100可以从路径接收数据并将数据放置在总线102上。总线102将数据携带到主存储器106，处理器104从主存储器106中检索并执行指令。主存储器106接收的指令可以可选地在由处理器104执行之前或之后被存储在存储设备110上。
计算机系统100可以包括耦合到总线102的通信接口118。通信接口118提供耦合到网络链路120的双向数据通信，所述网络链路120连接到网络122。例如，通信接口118可以提供有线或无线数据通信连接。在任何这样的实现中，通信接口118发送和接收携带表示各种类型信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。
网络链路120通常通过一个或多个网络向其他数据设备提供数据通信。例如，网络链路120可以通过网络122提供到主计算机124的连接或到由因特网服务提供商(ISP)126操作的数据设备的连接。ISP 126继而通过全球分组数据通信网络(现在通常被称为“因特网”128)提供数据通信服务。网络122和因特网128都使用携带数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。通过各种网络的信号和在网络链路120上并通过通信接口118的信号(其将数字数据携带到计算机系统100和从计算机系统100携带数字数据)是传送信息的载波的示例性形式。
计算机系统100可以通过(一个或多个)网络、网络链路120和通信接口118发送消息和接收包括程序代码的数据。在因特网示例中，通过因特网128、ISP 126、网络122和通信接口118，服务器130可以传送针对应用程序的被请求代码。一个这样下载的应用可以提供代码以实现本文的方法。所接收的代码可以在被接收时由处理器104执行，和/或被存储在存储设备110或其他非易失性存储器中以供稍后执行。以这种方式，计算机系统100可以以载波的形式获得应用代码。
图15示意性地描绘了示例性光刻设备。该设备包括：
-照射系统IL，用于调节辐射光束B。在这种特定情况下，照射系统还包括辐射源SO；
-第一对象台(例如，掩模台)MT，其设置有用于保持图案化装置MA(例如，掩模版)的图案化装置保持器，并且连接到第一定位器PM以相对于项PS准确地定位图案化装置；
-第二对象台(衬底台)WT，其设置有用于保持衬底W(例如，抗蚀剂涂覆的硅晶片)的衬底保持器，并且连接到第二定位器PW以相对于项PS准确地定位衬底；
-投影系统PS(例如，折射、反射或反射折射光学系统)，以将图案化装置MA的照射部分成像到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个裸片)上。
如本文所描绘的，该设备是透射型的(即，具有透射掩模)。然而，通常，它也可以是反射型的，例如(具有反射掩模)。备选地，该设备可以采用另一种图案化装置作为使用经典掩模的替代方案；示例包括可编程反射镜阵列或LCD矩阵。
源SO(例如，汞灯或准分子激光器)产生辐射光束。该光束直接或在穿越诸如光束扩展器之类的调节器之后被馈送到照射系统(照射器)IL中。照射器IL可以包括调节器AD，调节器AD被配置为设定光束中的强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。另外，它通常将包括各种其他组件，诸如积分器IN和聚光器CO。以这样的方式，照在图案化装置MA上的光束B在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。
关于图15应该注意，源SO可以在光刻设备的壳体内(例如，当源SO是汞灯时通常是这种情况)，但是它也可以是远离光刻设备，其产生的辐射光束被引入到设备中(例如，借助于合适的导向镜BD)；后一种情况通常是当源SO是准分子激光器(例如，基于KrF、ArF或F2激光)时的情况。
光束B随后拦截图案化装置MA，图案化装置MA被保持在图案化装置台MT上。在穿越图案化装置MA之后，光束B经过投影系统PS，其将光束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW(和干涉仪IF)，衬底台WT可以准确地移动，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射光束B的路径中。类似地，第一定位器PM可以被用来相对于光束B的路径而准确地定位图案化装置MA——例如在从图案化装置库中机械检索图案化装置后或在扫描过程期间。通常，对象台MT、WT的移动将借助于长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)来实现，其未明确在图15中被描绘。
可以使用图案化装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案化装置(例如，掩模)MA和衬底W。尽管如所图示的衬底对准标记占据专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间中(这些被称为划线对准标记)。类似地，在图案化装置(例如，掩模)MA上提供多于一个裸片的情况下，图案化装置对准标记可以位于裸片之间。在器件特征之中，小的对准标记也可以被包括在裸片内，在这种情况下，期望标记尽可能小并且不需要与相邻特征相比的任何不同的成像或工艺条件。
图16示意性地描绘了另一示例性光刻设备1000。光刻设备1000包括：
-源收集器模块SO
-照射系统(照射器)IL，其被配置为调节辐射光束B(例如EUV辐射)。
-支撑结构(例如掩模台)MT，其被构造成支撑图案化装置(例如掩模或掩模版)MA并连接到第一定位器PM，第一定位器PM被配置成准确地定位图案化装置；
-衬底台(例如晶片台)WT，其被构造成保持衬底(例如抗蚀剂涂覆的晶片)W并连接到第二定位器PW，第二定位器PW被配置为准确地定位衬底；和
-投影系统(例如，反射投影系统)PS，其被配置为通过将器件MA图案化到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个裸片)上来投影赋予辐射光束B的图案。
如这里所描绘的，设备1000是反射型的(例如采用反射掩模)。应注意，因为大多数材料在EUV波长范围内是吸收性的，所以图案化装置可以具有多层反射器，该多层反射器包括例如钼和硅的多叠层。在一个示例中，多叠层反射器具有40层对的钼和硅。甚至可以用X射线光刻来产生更小的波长。由于大多数材料在EUV和X射线波长处是吸收性的，因此在图案化装置拓扑上的薄片图案化吸收材料(例如，在多层反射器顶部上的TaN吸收体)限定了特征将印制(正抗蚀剂)或不印制(负抗蚀剂)的位置。
参见图16，照射器IL从源收集器模块SO接收极紫外(EUV)辐射光束。产生EUV辐射的方法包括但不必限于：将材料转换成具有EUV范围内的一个或多个发射线的等离子体状态，其具有至少一种元素，例如氙、锂或锡。在一种这样的方法中，通常被称为激光产生的等离子体(“LPP”)，等离子体可以通过用激光束照射诸如具有线发射元件的液滴、流或材料簇之类的燃料来产生。源收集器模块SO可以是包括激光器(图16中未被示出)的EUV辐射系统的一部分，以提供激光束来激发燃料。所产生的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，使用安置在源收集器模块中的辐射收集器来收集该辐射。例如当使用CO2激光器来提供激光束用于燃料激发时，激光器和源收集器模块可以是单独的实体。
在这种情况下，激光器不被认为形成光刻设备的一部分，并且辐射光束借助于光束传输系统而从激光器被传递到源收集器模块，该光束传输系统包括例如合适的导向镜和/或光扩展器。在其他情况下，例如当源是放电产生的等离子体EUV发生器时，源可以是源收集器模块的集成部分，通常被称为DPP源。
照射器IL可以包括调节器，该调节器被配置成调节辐射光束的角度强度分布。通常，可以调节照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。另外，照射器IL可以包括各种其他组件，诸如刻面场(facettedfield)和光瞳反射镜器件。照射器可以被用来调节辐射光束，以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。
将辐射光束B入射在被保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案化装置(例如，掩模)MA上，并且由图案化装置图案化。在从图案化装置(例如掩模)MA反射之后，辐射光束B穿过投影系统PS，其将光束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器PS2(例如，干涉测量器件、线性编码器或电容传感器)，衬底台WT可以精确地移动，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射光束B的路径中。类似地，第一定位器PM和另一个位置传感器PS1可以被用来相对于辐射光束B的路径而准确地定位图案化装置(例如掩模)MA。可以使用图案化装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案化装置(例如掩模)MA和衬底W。
所描绘的设备可以使用在以下模式中的至少一种中：
1.在步进模式中，支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT保持基本静止，同时赋予辐射光束的整个图案一次(即，单次静态曝光)被投射到目标部分C上。然后衬底台WT在X和/或Y方向上被偏移，从而可以曝光不同的目标部分C。
2.在扫描模式中，在给定方向(所谓的“扫描方向”)上同步扫描支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT，同时将赋予辐射光束的图案投影到目标部分C上(即单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。
3.在另一模式中，支撑结构(例如，掩模台)MT保持基本静止，以保持可编程图案化装置，并且移动或扫描衬底台WT，同时将赋予辐射光束的图案投影到目标部分C上。在该模式中，通常采用脉冲的辐射源，并且在扫描期间在衬底台WT的每次移动之后或者在连续的辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案化装置。这种操作模式可以容易地应用于利用可编程图案化装置的无掩模光刻，例如上述类型的可编程反射镜阵列。
此外，光刻设备可以是具有两个或更多个台的类型(例如，两个或更多个衬底台、两个或更多个图案化装置台、和/或衬底台和没有衬底的台)。在这种“多级”器件中，可以并行使用附加台，或者可以在一个或多个台上执行制备步骤，同时使用一个或多个其他台进行曝光。例如，在美国专利序号5,969,441中描述了双级光刻设备，其全部内容通过引用并入本文。
本文所使用的术语“投影系统”应该被广义地解释为包含任何类型的投影系统，包括折射、反射、反射折射、磁、电磁和静电光学系统或其任何组合，对于所使用的曝光辐射或者对于诸如使用浸没液体或使用真空之类的其他因素是适合的。
光刻设备也可以是这样一种类型，其中至少一部分衬底可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。也可以将浸没液体应用于光刻设备中的其他空间，例如，在掩模和投影系统之间。浸入技术在本领域中是已知的，用于增加投影系统的数值孔径。本文所使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底的结构必须被沉没在液体中，而是仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。
虽然本文公开的概念可以与诸如硅晶片的衬底上的器件制造一起使用，但是应当理解，所公开的概念可以与任何类型的光刻成像系统一起使用，例如，用于在除了硅晶片除外的衬底上成像的那些系统。
本文中使用的术语“掩模”或“图案化装置”可以广义地解释为是指可以被用来向入射辐射光束赋予与将在衬底的目标部分中产生的图案相对应的图案化横截面的通用图案化装置；在这种上下文中也可以使用术语“光阀”。除了经典掩模(透射或反射；二进制、相移、混合等)之外，其他这种图案化装置的示例包括：
-可编程反射镜阵列。这种装置的一个示例是具有粘弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置背后的基本原理是(例如)反射表面的可寻址区域将入射辐射反射为衍射辐射，而未寻址区域将入射辐射反射为非衍射辐射。使用适当的滤波器，可以从反射光束中滤出所述非衍射辐射，仅留下衍射辐射；以这种方式，根据矩阵可寻址表面的寻址图案使光束图案化。可以使用合适的电子手段来执行所需的矩阵寻址。
-可编程LCD阵列。
本文所使用的术语“投影光学器件”应该广义地解释为包含各种类型的光学系统，例如包括折射光学系统、反射光学系统、孔径和反射折射光学系统。术语“投影光学器件”还可以包括根据这些设计类型中的任何一种进行操作以用于集体地或单独地引导、成形或控制投射辐射光束的组件。术语“投影光学器件”可以包括光刻设备中的任何光学组件，无论光学组件位于光刻设备的光路上的何处。投影光学器件可以包括用于在辐射通过图案化装置之前成形、调节和/或投射来自源的辐射的光学组件，和/或用于在辐射通过图案化装置之后成形、调节和/或投射辐射的光学组件。投影光学器件通常不包括源和图案化装置。
可以使用以下条款进一步描述实施例：
1.一种方法，包括：
由硬件计算机，使用第一模型对多个不同量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行第一模拟；
从所述多个量测目标测量选配方案中选择第一组量测目标测量选配方案，所述第一组量测目标测量选配方案满足第一规则；
由所述计算机使用第二模型对来自所述第一组的每个量测目标测量选配方案执行第二模拟；和
从所述第一组中选择第二组量测目标测量选配方案，所述第二组量测目标测量选配方案满足第二规则，所述第一模型比所述第二模型更不准确或更快和/或所述第一规则比所述第二规则限制更少。
2.根据条款1所述的方法，其中，所述第一模型排除相对于所述第二模型的或者以其它方式可用于所述第一模型的一个或多个谐波或空间频率分量。
3.根据条款1或条款2所述的方法，其中，所述第一模型具有相对于所述第二模型评估的或者以其它方式可用于所述第一模型的像素中的差异。
4.根据条款3所述的方法，其中，所述差异包括像素的稀疏采样或像素大小中的改变。
5.根据条款1到4中任一项所述的方法，其中，所述第一规则比所述第二规则限制更少。
6.根据条款5所述的方法，其中，所述第一规则和第二规则是选自以下项中的一项或多项：可检测性阈值、可印刷性阈值、鲁棒性阈值、相似性阈值和/或多样性阈值。
7.根据条款1至6中任一项所述的方法，其中，使用所述第一模型对所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第一模拟还包括：使用所述第一模型模拟由检测器检测到的信号，所述信号是辐射光束和量测目标之间的模拟的相互作用的结果。
8.根据条款7所述的方法，还包括基于模拟信号确定第一量测数据。
9.根据条款8所述的方法，其中，所述第一量测数据包括选自以下项的一项或多项：套刻误差、对准或关键尺寸。
10.根据条款7到9中任一项所述的方法，其中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括：从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的所述模拟信号或者从所述模拟信号导出的量测数据满足或跨越第一可检测性阈值。
11.根据条款7到10中任一项所述的方法，其中，执行所述第一模拟包括将可变性应用于参数以确定所述模拟信号与变化参数的变化的可变性，并且其中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的所述模拟信号的或从所述模拟信号导出的量测数据的可变性满足或跨越第一鲁棒性阈值。
12.根据条款1至11中任一项所述的方法，其中，使用所述第一模型对所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第一模拟包括：使用所述第一模型，基于图案化工艺的多个处理参数中的每一个处理参数的值来模拟量测目标在对象上的形成。
13.根据条款12所述的方法，其中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括：从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的模拟形成的量测目标的参数满足或跨越第一可印刷性阈值。
14.根据条款1至13中任一项所述的方法，其中，使用所述第一模型对所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第一模拟包括：
基于多个处理参数中的每一个处理参数的值来模拟功能器件的结构；和
基于模拟的结构来确定第一特性值。
15.根据条款14所述的方法，其中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括：从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组中的每一个相关联的量测目标的量测数据和所述第一特性值之间的比较结果满足或跨越第一相似性阈值。
16.根据条款1至15中任一项所述的方法，其中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括：
将所述多个量测目标测量选配方案中的至少一部分划分为多个第一部分，所述多个第一部分中的每一个第一部分包括一个或多个量测目标测量选配方案并且与不同参数相关联，所述一个或多个量测目标测量选配方案在相同的第一部分中针对相应参数具有相同的值，并且所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案与第一指示符相关联；
基于与所述一个或多个量测目标测量选配方案相关联的所述第一指示符，对所述多个第一部分中的每个第一部分中的所述一个或多个量测目标测量选配方案进行排名；和
基于所述排名从所述多个第一部分的每一个第一部分中选择第一特定数量的量测目标测量选配方案。
17.根据条款1至16中任一项所述的方法，其中，使用所述第二模型对来自所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第二模拟还包括：使用所述第二模型来模拟由检测器检测的信号，所述信号是辐射光束和量测目标之间的模拟的相互作用的结果。
18.根据条款17所述的方法，还包括基于所述模拟信号确定第二量测数据。
19.根据条款18所述的方法，其中，所述第二量测数据包括选自以下项的一项或多项：套刻误差、对准或关键尺寸。
20.根据条款17至19中任一项所述的方法，其中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第二组量测目标测量选配方案包括：从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的所述模拟信号或从所述模拟信号中导出的量测数据满足或跨越第二可检测性阈值。
21.根据条款20所述的方法，其中，所述第二可检测性阈值比用于评估包括在所述第一组中的所述多个量测目标测量选配方案的第一可检测性阈值的限制更少。
22.根据条款17至21中任一项所述的方法，其中，执行所述第二模拟包括将可变性应用于参数以确定所述模拟信号与变化参数的变化的可变性，并且其中从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第二组量测目标测量选配方案包括从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的所述模拟信号的或从所述模拟信号导出的量测数据的可变性满足或跨越第二鲁棒性阈值。
23.根据条款22所述的方法，其中，所述第二鲁棒性阈值比用于评估包括在所述第一组中的所述多个量测目标测量选配方案的第一鲁棒性阈值的限制更少。
24.根据条款1至23中任一项所述的方法，其中，使用所述第二模型对所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第二模拟包括：使用所述第二模型基于图案化工艺的多个处理参数中的每一个处理参数的值来模拟量测目标在对象上的形成。
25.根据条款24所述的方法，其中，从来自所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第二组量测目标测量选配方案包括：从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述第一组的所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的模拟形成的量测目标的参数满足或跨越第二可印刷性阈值。
26.根据条款25所述的方法，其中，所述第二可印刷性阈值比用于评估包含在所述第一组中的所述多个量测目标测量选配方案的第一可印刷性阈值的限制更少。
27.根据条款1至26中任一项所述的方法，其中，使用所述第二模型对所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第二模拟包括：
基于多个处理参数中的每一个处理参数的值来模拟功能器件的结构；和
基于模拟的结构来确定第二特性值。
28.根据条款27所述的方法，其中，从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第二组量测目标测量选配方案包括：从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述第一组的所述至少一个量测目标测量选配方案子组中的每一个相关联的量测目标的量测数据和所述第二特性值之间的比较结果满足或跨越第二相似性阈值。
29.根据条款28所述的方法，其中，所述第二相似性阈值比用于评估包括在所述第一组中的所述多个量测目标测量选配方案的第一相似性阈值的限制更少。
30.根据条款1至29中任一项所述的方法，其中，从所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第二组量测目标测量选配方案包括：
将所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中的至少一部分划分为多个第二部分，所述多个第二部分中的每一个第二部分包括来自所述第一组的一个或多个所述量测目标测量选配方案并且与不同参数相关联，所述一个或多个量测目标测量选配方案在相同的第二部分中针对相应参数具有相同的值，并且所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案与第二指示符相关联；
基于与所述一个或多个量测目标测量选配方案相关联的所述第二指示符，对所述多个第二部分中的每一个第二部分中的所述一个或多个量测目标测量选配方案进行排名；和
基于所述排名从所述多个第二部分中的每一个第二部分中选择第二特定数量的量测目标测量选配方案。
31.根据条款30所述的方法，其中，所述第二特定数量小于用于基于排名从多个第一部分中的每一个第一部分中选择量测目标测量选配方案的第一特定数量。
32.根据条款1至31中任一项所述的方法，还包括：当所述第二组中的所述量测目标测量选配方案的数量低于特定阈值数量时，放松所述第一规则和/或所述第二规则，直到所述第二组中的所述量测目标测量选配方案的数量等于或大于所述特定阈值数。
33.根据条款32所述的方法，其中，放松所述第一规则和/或所述第二规则包括改变选自以下项的一项或多项：可检测性阈值、可印刷性阈值、鲁棒性阈值、相似性阈值和/或多样性阈值。
34.根据条款1至33中任一项所述的方法，还包括从所述第二组量测目标测量选配方案中选择一个或多个标称量测目标设计。
35.根据条款34所述的方法，还包括使用量测设备根据相关联量测目标测量选配方案的测量参数来测量所述一个或多个选定的标称量测目标设计。
36.根据条款1至35中任一项所述的方法，其中，所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案包括与量测目标设计相关的第一参数。
37.根据条款36所述的方法，其中，所述第一参数包括选自以下项的一项或多项：所述量测目标设计的形状、所述量测目标设计的取向、所述量测目标设计的层的折射率、所述量测目标设计的层的消光系数、所述量测目标设计的长度、所述量测目标设计的特征的宽度、和/或所述量测目标设计的层的厚度。
38.根据条款1至37中任一项所述的方法，其中，所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案包括与在对象上形成的量测目标的测量相关的第二参数。
39.根据条款38所述的方法，其中，所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案与测量辐射光束相关联，并且所述第二参数包括选自以下项的一项或多项：所述辐射光束的偏振、所述辐射光束的波长、所述辐射光束的照射形状和/或所述辐射光束相对于所述量测目标的入射角。
40.一种计算机程序产品，包括其上记录有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时实现条款1至39中任一项的方法。
尽管以上可能已经在光学光刻的上下文中对实施例的使用进行了具体参考，但是应当理解，本发明的实施例可以使用在其他应用例如压印光刻中，并且在上下文允许的情况下不限于光学光刻。在压印光刻中，图案化装置中的形貌定义了在衬底上创建的图案。可以将图案化装置的形貌压入提供给衬底的抗蚀剂层，由此通过施加电磁辐射、热量、压力或其组合来固化抗蚀剂。在抗蚀剂被固化后，将图案化装置移出抗蚀剂，在其中留下图案。因此，使用压印技术的光刻设备通常包括用于保持压印模板的模板保持器、用于保持衬底的衬底台以及用于引起衬底和压印模板之间的相对移动的一个或多个致动器，使得可以将压印模板的图案压印在衬底的层上。
以上描述旨在说明性的而非限制性的。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离下面陈述的权利要求的范围的情况下，可以对所描述的本发明进行修改。例如，一个或多个实施例的一个或多个方面可以适当地与一个或多个其他实施例的一个或多个方面组合或对其进行替换。因此，基于本文给出的教导和指导，这些适配和修改旨在落入所公开实施例的等同物的含义和范围内。应理解，本文中的措辞或术语是出于说明的目的而非限制，使得本说明书的术语或措辞将由本领域技术人员根据教导和指导来解释。本发明的广度和范围不应受任何上述示例性实施例的限制，而应仅根据所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (15)

1.一种确定量测目标测量选配方案的方法，包括：
由硬件计算机使用第一模型对多个不同量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行第一模拟；
从所述多个量测目标测量选配方案中选择第一组量测目标测量选配方案，所述第一组量测目标测量选配方案满足第一规则；
由所述计算机使用第二模型对来自所述第一组的每个量测目标测量选配方案执行第二模拟；和
从所述第一组中选择第二组量测目标测量选配方案，所述第二组量测目标测量选配方案满足第二规则，所述第一模型比所述第二模型更不准确或更快、和/或所述第一规则比所述第二规则限制更少。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一模型排除相对于所述第二模型的或者以其它方式可用于所述第一模型的一个或多个谐波或空间频率分量。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一模型具有相对于所述第二模型评估的或者以其它方式可用于所述第一模型的像素的差异。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述差异包括像素的稀疏采样或像素大小的改变。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一规则和所述第二规则是选自以下项中的一项或多项：可检测性阈值、可印刷性阈值、鲁棒性阈值、相似性阈值和/或多样性阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第一模型对所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第一模拟还包括：使用所述第一模型模拟由检测器检测到的信号，所述信号是辐射光束和量测目标之间的模拟的相互作用的结果。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括基于模拟信号确定第一量测数据。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括：从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的所述模拟信号或者从所述模拟信号导出的量测数据满足或跨越第一可检测性阈值。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，执行所述第一模拟包括：将可变性应用于参数以确定所述模拟信号相对于变化参数的变化的可变性，并且其中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括：从所述多个量测目标测量选配方案中选择至少一个量测目标测量选配方案子组，与所述至少一个量测目标测量选配方案子组相关联的所述模拟信号的或从所述模拟信号导出的量测数据的可变性满足或跨越第一鲁棒性阈值。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第一模型对所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第一模拟包括：使用所述第一模型基于图案化工艺的多个处理参数中的每一个处理参数的值来模拟量测目标在对象上的形成。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第一模型对所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第一模拟包括：
基于多个处理参数中的每一个处理参数的值来模拟功能器件的结构；和
基于模拟的所述结构来确定第一特性值。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述多个量测目标测量选配方案中选择所述第一组量测目标测量选配方案包括：
将所述多个量测目标测量选配方案中的至少一部分划分为多个第一部分，所述多个第一部分中的每一个第一部分包括一个或多个量测目标测量选配方案、并且与不同参数相关联，所述一个或多个量测目标测量选配方案在相同的第一部分中针对相应参数具有相同的值，并且所述多个量测目标测量选配方案中的每一个与第一指示符相关联；
基于与所述一个或多个量测目标测量选配方案相关联的所述第一指示符，对所述多个第一部分中的每一个第一部分中的所述一个或多个量测目标测量选配方案进行排名；和
基于所述排名，从所述多个第一部分中的每一个第一部分中选择第一特定数量的量测目标测量选配方案。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第二模型对来自所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第二模拟还包括：使用所述第二模型来模拟由检测器检测到的信号，所述信号是辐射光束和量测目标之间的模拟的相互作用的结果。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第二模型对所述第一组的所述多个量测目标测量选配方案中的每一个量测目标测量选配方案执行所述第二模拟包括：使用所述第二模型，基于图案化工艺的多个处理参数中的每一个处理参数的值来模拟量测目标在对象上的形成。
15.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质记录有指令，所述指令在由计算机执行时实现权利要求1-14中任一项所述的方法。
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