CN110392920A - 基于超出规格点的减少的用于对准测量的取样图的确定 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定用于对准测量的样本图的系统包含计量工具及控制器。所述控制器定义包含多个测量位置的全取样图。所述控制器引导所述计量工具针对多个样本在所述全取样图的每一测量位置处测量对准以产生参考对准数据集，且所述控制器产生各自为所述全取样图的子集的候选取样图。所述控制器进一步可基于所述两个或多于两个候选取样图在所述全取样图的每一测量位置处依据位置估计对准，且通过比较所述估计对准与所述参考对准数据集且选择具有超过选定容限的最小数目个对准估计的所述候选取样图而确定工作取样图。

Description

基于超出规格点的减少的用于对准测量的取样图的确定
相关申请案的交叉参考
本申请案依据35 U.S.C.§ 119(e)规定主张2017年1月5日申请的以布伦特·艾伦·里格斯(Brent Allen Riggs)、奥努尔·尼哈特·德米雷尔(Onur Nihat Demirer)及威廉·皮尔逊(William Pierson)为发明者的标题为用于超出规格点减少的叠加及对准的取样优化方法(SAMPLING OPTIMIZATION METHODS FOR OVERLAY AND ALIGNMENT OUT OFSPEC POINT REDUCTION)的序列号为62/442,843的美国临时申请案的权利，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及对准计量，且更特定来说，涉及确定用于对准计量的取样位置。
背景技术
在制造工艺的各个步骤，必须将半导体晶片准确地定位于制造工具内以适当地产生印刷特征。因此，可在整个制造工艺中利用计量工具来监测晶片在制造工具内的对准及/或晶片上的印刷层的叠加。例如，计量工具可在曝光步骤之前测量晶片在光刻工具中的对准以确保待曝光图案与样本上的现有特征适当对准。通过另一实例，计量工具可测量晶片上的两个或多于两个印刷层的叠加以特性化制造工艺的精度。因此，对准数据可包含但不限于与样本在制造工具中的对准相关联的样本对准数据或与晶片的两个或多于两个印刷层的对准相关联的叠加数据。
计量工具通常可在跨晶片的多个位置处测量对准且产生数学模型，以跨晶片的至少一部分估计对准。然而，在生产环境中执行的对准测量的数目必须经选择以平衡模型的准确性与对处理量的影响。因此，将期望提供一种用于解决例如上文识别的缺陷的缺陷的系统及方法。
发明内容
本发明揭示一种根据本发明的一或多个说明性实施例的系统。在一个说明性实施例中，所述系统包含计量工具。在另一说明性实施例中，所述系统包含控制器。在一个说明性实施例中，所述控制器定义包含多个测量位置的全取样图。在另一说明性实施例中，所述控制器引导所述计量工具针对多个样本在所述全取样图的每一测量位置处测量对准以产生参考对准数据集，其中经测量对准是基于由检测器收集的从所述样本发出的辐射。在另一说明性实施例中，所述控制器产生两个或多于两个候选取样图，其中所述两个或多于两个候选取样图中的每一者是所述全取样图的子集。根据本发明的一或多个说明性实施例，所述控制器基于所述两个或多于两个候选取样图定义两个或多于两个候选取样图模型以依据位置估计对准。在另一说明性实施例中，所述控制器基于所述两个或多于两个候选取样模型计算两个或多于两个估计对准数据集，其中所述两个或多于两个估计对准数据集包含在所述全取样图的所述多个测量位置处进行的对准估计。在另一说明性实施例中，所述控制器通过比较所述两个或多于两个估计对准数据集与所述参考对准数据集而从所述两个或多于两个候选取样图确定工作取样图，其中所述工作取样图包含超过选定容限的最小数目个对准估计。
本发明揭示一种根据本发明的一或多个说明性实施例的系统。在一个说明性实施例中，所述系统包含控制器。在另一说明性实施例中，所述控制器定义包含多个测量位置的全取样图。在另一说明性实施例中，所述控制器引导计量工具针对多个样本在所述全取样图的每一测量位置处测量对准以产生参考对准数据集，其中经测量对准是基于由检测器收集的响应于来自照明源的照明而从所述样本发出的辐射。在另一说明性实施例中，所述控制器产生两个或多于两个候选取样图，其中所述两个或多于两个候选取样图中的每一者是所述全取样图的子集。在另一说明性实施例中，所述控制器基于所述两个或多于两个候选取样图定义两个或多于两个候选取样图模型以依据位置估计对准。在另一说明性实施例中，所述控制器基于所述两个或多于两个候选取样模型计算两个或多于两个估计对准数据集，其中所述两个或多于两个估计对准数据集包含在所述全取样图的所述多个测量位置处进行的对准估计。在另一说明性实施例中，所述控制器通过比较所述两个或多于两个估计对准数据集与所述参考对准数据集而从所述两个或多于两个候选取样图确定工作取样图，其中所述工作取样图包含超过选定容限的最小数目个对准估计。
本发明揭示一种根据本发明的一或多个说明性实施例的系统。在一个说明性实施例中，所述系统包含计量工具。在另一说明性实施例中，所述系统包含控制器。在另一说明性实施例中，所述控制器定义包含多个测量位置的全取样图。在另一说明性实施例中，所述控制器引导所述计量工具针对多个样本在所述全取样图的每一测量位置处测量对准以产生参考对准数据集，其中经测量对准是基于由检测器收集的从所述样本发出的辐射。在另一说明性实施例中，所述控制器基于所述参考对准数据集定义参考取样图模型以依据位置估计对准。在另一说明性实施例中，所述控制器基于所述参考对准数据集计算参考对准估计数据集，其中所述参考对准估计数据集包含在两个或多于两个选定位置处进行的对准估计。在另一说明性实施例中，所述控制器产生两个或多于两个候选取样图，所述两个或多于两个候选取样图中的每一者是所述全取样图的子集。在另一说明性实施例中，所述控制器基于所述两个或多于两个候选取样图定义两个或多于两个候选取样图模型以依据位置估计对准。在另一说明性实施例中，所述控制器基于所述两个或多于两个候选取样模型计算两个或多于两个估计对准数据集，其中所述两个或多于两个估计对准数据集包含在所述两个或多于两个选定位置处进行的对准估计。在另一说明性实施例中，所述控制器通过比较所述两个或多于两个估计对准数据集与所述参考对准估计数据集而从所述两个或多于两个候选取样图确定工作取样图，其中所述工作取样图包含超过选定容限的最小数目个对准估计。
本发明揭示一种根据本发明的一或多个说明性实施例的用于选择样本图的方法。在一个说明性实施例中，所述方法包含定义包含多个测量位置的全取样图。在另一说明性实施例中，所述方法包含针对多个样本在所述全取样图的每一测量位置处测量对准以产生参考对准数据集。在另一说明性实施例中，所述方法包含产生两个或多于两个候选取样图，其中所述两个或多于两个候选取样图中的每一者是所述全取样图的子集。在另一说明性实施例中，所述方法包含基于所述两个或多于两个候选取样图定义两个或多于两个候选取样图模型以依据位置估计对准。在另一说明性实施例中，所述方法包含基于所述两个或多于两个候选取样模型计算两个或多于两个估计对准数据集，其中所述两个或多于两个估计对准数据集包含在所述全取样图的所述多个测量位置处进行的对准估计。在另一说明性实施例中，所述方法包含通过比较所述两个或多于两个估计对准数据集与所述参考对准数据集而从所述两个或多于两个候选取样图确定工作取样图，其中所述工作取样图包含超过选定容限的最小数目个对准估计。
应了解，前述一般描述及以下详细描述两者仅为示范性的及说明性的，且不一定限制如所主张的本发明。并入于本说明书中且构成本说明书的部分的附图说明本发明的实施例且连同一般描述一起用来说明本发明的原理。
附图说明
通过参考附图，所属领域的技术人员可更好理解本发明的许多优点，其中：
图1A是说明根据本发明的一或多个实施例的计量系统的概念图。
图1B是说明根据本发明的一或多个实施例的计量系统的概念图，其中照明路径及收集路径包含单独元件。
图2是说明根据本发明的一或多个实施例的在方法中执行的步骤的流程图，所述方法用于确定用于对准测量的取样图。
图3是根据本发明的一或多个实施例的全取样图的概念图。
图4A是根据本发明的一或多个实施例的候选取样图的概念图。
图4B是根据本发明的一或多个实施例的候选取样图的概念图。
图5包含根据本发明的一或多个实施例的估计对准数据集的概念图。
具体实施方式
现将详细参考在附图中说明的所揭示标的物。已关于某些实施例及其特定特征特别地展示且描述本发明。本文中阐述的实施例被视为说明性的而非限制性的。所属领域的技术人员应容易明白，可在不脱离本发明的精神及范围的情况下进行形式及细节的各种改变及修改。
本发明的实施例涉及用于确定取样图的系统及方法，所述取样图包含用于在半导体晶片上测量对准的测量位置。例如，计量工具可在跨样本的多个位置处测量对准数据。对准数据可包含但不限于与样本在制造工具或生产工具中的对准相关联的样本对准数据，或与样本的两个或多于两个印刷层的对准相关联的叠加数据。此外，可在生产环境中的当前计量工具或未来工具中利用对准数据产生用于样本的对准校正。
在一般意义上，对晶片执行的若干对准测量可增大已知跨晶片的对准误差的精度但也可降低处理量。因此，可期望在有限数目个测量位点处测量对准且产生依据位置而变化的对准模型。在此方面，可估计样本的任何位置处的对准。额外实施例涉及产生选定数目个候选取样图以提供跨晶片的不同数目及/或位置的测量位点，及比较跨晶片的估计对准数据与参考数据集以选择工作取样图。进一步实施例涉及基于选定容限将工作取样图选择为具有最小数目个超出规格对准估计的候选取样图中的一者。选定容限可包含估计对准值与参考对准测量之间的绝对值差(例如，残差)。此外，选定容限可在单个方向上定义(这是因为在不同方向上具有不同容限)或其为基于估计误差的量值。基于最小化超出规格对准估计的数目的选择度量可通过明确地拒绝提供超出基于估计误差的选定容限的对准估计的取样图而与额外度量(例如，最小化跨整个晶片的估计对准值与参考对准测量之间的差的统计分析)相比提供增大的对准准确性。
如在本发明各处所使用，术语“样本”一般指代由半导体或非半导体材料(例如，晶片或类似者)形成的衬底。例如，半导体或非半导体材料可包含但不限于单晶硅、砷化镓及磷化铟。出于本发明的目的，术语样本及晶片应解释为可互换的。
半导体装置可形成为印刷元件的多个层。例如，此类层可包含但不限于抗蚀剂、电介质材料、导电材料及半导电材料。所属领域中已知许多不同类型的此类层，且如本文中使用的术语样本希望涵盖其上可形成全部类型的此类层的样本。形成于样本上的一或多个层可经图案化或未经图案化。例如，样本可包含多个裸片，每一裸片具有可重复图案化特征。此类材料层的形成及处理最终可导致完成的装置。许多不同类型的装置可形成于样本上，且如本文中使用的术语样本希望涵盖正在其上制造所属领域中已知的任何类型的装置的样本。
可通过一系列加性或减性工艺步骤而制造样本上与工艺层相关联的印刷特征，所述工艺步骤例如但不限于一或多个材料沉积步骤、一或多个光刻步骤、一或多个蚀刻步骤或一或多个剥离步骤。例如，用于印刷特征的光刻蚀刻(LE)工艺可包含但不限于：将一层光敏材料沉积到样本(例如，抗蚀层)上；用图案掩模的图像使样本曝光以修改光敏材料的对蚀刻剂的抗蚀性；及蚀除光敏层的经曝光部分或未曝光部分以留下对应于图案掩模的图像的印刷特征。此外，光敏材料可用作硬掩模，使得蚀刻步骤可包含：蚀刻经过光敏材料而到光敏材料下方的样本的一或多个层中。可视需要通过后续工艺步骤移除光敏材料。
必须在特定容限内制造每一工艺层以适当地构造最终装置。通常期望给定工艺层相对于样本上的现有特征准确地对准。因此，可利用计量工具在制造工艺的各个阶段监测对准。
本发明的额外实施例涉及测量样本在生产工具(例如，光刻工具或类似者)内的对准。在此方面，计量工具可产生样本上的一或多个位置处的对准数据。对准数据可包含但不限于样本在生产工具内的一阶或高阶平移、旋转或放大。例如，计量工具可产生与跨样本分布的一或多个对准标记相关联的对准数据。对准标记可指示单向对准信息(例如，笛卡尔(Cartesian)坐标中的仅X或仅Y对准信息)或双向对准信息(例如，X及Y信息两者)。此外，计量工具可(但不要求)确定对准标记相对于光罩上用于对准确定的标称位置或图案的相对位置。本发明的进一步实施例涉及以反馈方式及/或前馈方式利用样本对准数据。例如，可实时利用样本对准数据以在指定容限内在生产工具中对准或定向样本。
本发明的额外实施例涉及测量样本上的两个或多于两个印刷层的叠加。在此方面，可分析一或多个生产工艺的准确性。例如，计量工具可产生与一或多个叠加目标相关联的叠加数据。叠加目标可为所属领域中已知的任何类型的叠加目标，例如但不限于先进成像计量(AIM)目标、盒中盒目标或散射测量目标。本发明的进一步实施例涉及以反馈及/或前馈事件利用叠加数据。例如，可将叠加数据反馈到生产工具以在未来生产运行时补偿叠加误差。通过另一实例，可将叠加数据提供到额外生产工具以在涉及样本的未来制造步骤中补偿所述样本的任何经测量叠加不准确性。
图1A是说明根据本发明的一或多个实施例的计量系统100的概念图。计量系统100可使用所属领域中已知的任何方法来测量对准。在一个实施例中，计量系统100包含用以基于样本的一或多个图像的产生而测量对准数据的基于图像的计量工具。在另一实施例中，计量系统100包含用以基于来自样本的光的散射(反射、衍射、漫散射或类似者)而测量计量数据的基于散射测量的计量工具。
在一个实施例中，计量系统100包含用以产生计量照明光束104的计量照明源102。计量照明光束104可包含一或多个选定波长的光，包含但不限于紫外线(UV)辐射、可见光辐射或红外线(IR)辐射。
在另一实施例中，计量照明源102经由照明路径108将计量照明光束104引导到样本106。照明路径108可包含适于修改及/或调节计量照明光束104的一或多个透镜110或额外光学组件112。例如，一或多个光学组件112可包含但不限于一或多个偏光器、一或多个滤光片、一或多个光束分离器、一或多个漫射体、一或多个均质器、一或多个变迹器或者一或多个光束整形器。在另一实施例中，计量系统100包含用以将计量照明光束104聚焦到样本106上的物镜114。
在另一实施例中，样本106经安置于样本载台116上。样本载台116可包含适于将样本106定位于计量系统100内的任何装置。例如，样本载台116可包含线性平移载台、旋转载台、翻转/倾斜(tip/tilt)载台或类似者的任何组合。
在另一实施例中，计量系统100包含经配置以通过收集路径120捕获从样本106发出的辐射的检测器118。例如，可接收由收集路径120中的元件(例如，物镜114、更多透镜122或类似者)提供的样本106的图像。通过另一实例，检测器118可接收从样本106反射或散射(例如，经由镜面反射、漫反射及类似者)的辐射。通过另一实例，检测器118可接收由样本106产生的辐射(例如，与计量照明光束104的吸收相关联的发光或类似者)。通过另一实例，检测器118可接收来自样本106的一或多个衍射级辐射(例如，0级衍射、±1级衍射、±2级衍射及类似者)。
检测器118可包含所属领域中已知的适于测量从样本106接收的照明的任何类型的光学检测器。例如，检测器118可包含但不限于CCD检测器、TDI检测器、光电倍增管(PMT)、雪崩光二极管(APD)或类似者。在另一实施例中，检测器118可包含适于识别从样本106发出的辐射的波长的光谱检测器。
收集路径120进一步可包含用以引导及/或修改由物镜114收集的照明的任何数目个光学元件，包含但不限于一或多个透镜122、一或多个滤光片、一或多个偏光器或一或多个光束挡块。
在一个实施例中，如图1A中说明，计量系统100包含光束分离器124，其经定向使得物镜114可同时将计量照明光束104引导到样本106且收集从样本106发出的辐射。在此方面，计量系统100可以落射照明(epi-illumination)模式配置。
在另一实施例中，计量系统100包含控制器126。在另一实施例中，控制器126包含经配置以执行维持在存储器媒体130上的程序指令的一或多个处理器128。在此方面，控制器126的一或多个处理器128可执行在本发明各处描述的各种过程步骤中的任一者。此外，控制器126可经配置以接收包含但不限于计量数据(例如，对准测量结果、目标的图像、光瞳图像及类似者)或计量度量(例如，精度、工具诱发的移位、灵敏度、衍射效率及类似者)的数据。
控制器126的一或多个处理器128可包含所属领域中已知的任何处理元件。在此意义上，一或多个处理器128可包含经配置以执行算法及/或指令的任何微处理器型装置。在一个实施例中，一或多个处理器128可由以下各者组成：桌上型计算机、主计算机系统、工作站、图像计算机、平行处理器，或经配置以执行经配置以如在本发明各处描述那样操作计量系统100的过程的任何其它计算机系统(例如，网络计算机)。进一步认识到，术语“处理器”可广泛定义为涵盖具有执行来自非暂时性存储器媒体130的程序指令的一或多个处理元件的任何装置。此外，在本发明各处描述的步骤可由单个控制器126或者多个控制器实行。另外，控制器126可包含容置于共同外壳中或容置于多个外壳内的一或多个控制器。以此方式，可将任何控制器或控制器组合单独封装为适于集成到计量系统100中的模块。此外，控制器126可分析从检测器118接收的数据且将数据馈送到计量系统100内或计量系统100外部的额外组件。
存储器媒体130可包含所属领域中已知的适于存储可由相关联的一或多个处理器128执行的程序指令的任何存储媒体。例如，存储器媒体130可包含非暂时性存储器媒体。通过另一实例，存储器媒体130可包含但不限于只读存储器、随机存取存储器、磁性或光学存储器装置(例如，磁盘)、磁带、固态驱动器及类似者。进一步应注意，存储器媒体130可与一或多个处理器128容置于共同控制器外壳中。在一个实施例中，存储器媒体130可相对于一或多个处理器128及控制器126的物理位置远程地定位。例如，控制器126的一或多个处理器128可存取可通过网络(例如，因特网、内联网及类似者)存取的远程存储器(例如，服务器)。因此，上文描述不应解释为对本发明的限制而是仅为说明。
图1B是说明根据本发明的一或多个实施例的计量系统100的概念图，其中照明路径108及收集路径120包含单独元件。例如，照明路径108可利用第一聚焦元件132来将计量照明光束104聚焦到样本106上，且收集路径120可利用第二聚焦元件134来收集来自样本106的辐射。在此方面，第一聚焦元件132及第二聚焦元件134的数值孔径可为不同的。此外，本文中应注意，图1B中描绘的计量系统100可促进对样本106的多角度照明及/或一个以上计量照明源102(例如，耦合到一或多个额外检测器118)。在此方面，图1B中描绘的计量系统100可执行多个计量测量。在另一实施例中，一或多个光学组件可经安装到绕样本106枢转的可旋转臂(未展示)，使得计量照明光束104在样本106上的入射角度可由可旋转臂的位置控制。
在另一实施例中，计量系统100可包含多个检测器118(例如，与由一或多个光束分离器产生的多个光束路径相关联)以促进由计量系统100进行的多个计量测量(例如，多个计量工具)。
在另一实施例中，计量照明光束104在样本106上的入射角度是可调整的。例如，计量照明光束104穿过光束分离器124及物镜114的路径可经调整以控制计量照明光束104在样本106上的入射角度。在此方面，计量照明光束104可具有穿过光束分离器124及物镜114的标称路径，使得计量照明光束104在样本106上具有法向入射角。此外，可通过修改计量照明光束104在光束分离器124上的位置及/或角度(例如，通过可旋转镜、空间光调变器、自由形式照明源或类似者)而控制计量照明光束104在样本106上的入射角度。在另一实施例中，计量照明源102以角度(例如，掠射角、45度角或类似者)将一或多个计量照明光束104引导到样本106。
在另一实施例中，控制器126通信地耦合到计量照明源102及/或照明路径108的元件以引导计量照明光束104与样本106之间的入射角度的调整。在另一实施例中，控制器126引导计量照明源102提供一或多个选定波长的照明(例如，响应于反馈)。在一般意义上，控制器126可与计量系统100内的任何元件通信地耦合。
图2是说明根据本发明的一或多个实施例的在方法200中执行的步骤的流程图，所述方法200用于确定用于对准测量的取样图。申请人强调，本文中先前在计量系统100的内容背景中描述的实施例及启发性技术应解释为扩展到方法200。然而，进一步应注意，方法200不限于计量系统100的架构。
可将样本划分为多个图场(field)。例如，可将样本划分为基于样本上的制造特征(例如，芯片)的分组的图场。通过另一实例，可将样本划分为对应于一或多个生产工具(例如，光刻工具、计量工具或类似者)的视域的图场。例如，光刻步进器工具可循序地暴露样本上的一系列图场，其中每一图场的大小对应于光刻步进器工具的视域。因此，可针对样本的每一图场测量对准(例如，样本对准、叠加对准或类似者)且可对其进行校正。此外，样本的每一图场可具有可测量对准的多个位置。在此方面，对准校正
在样本的每一图场内的多个位置处测量对准可为不切实际的或不期望的。因此，可期望在每一图场内的单个位置处测量所述图场，或在一些情况中，在样本上的图场的子集处测量图场。在此类情况中，可在由工作取样图定义的可能测量位置的子集处测量对准，且可基于在这些位置处测量的对准产生模型以依据样本上的位置估计对准。
在一个实施例中，方法200包含步骤202：定义包含多个测量位置的全取样图。
图3是根据本发明的一或多个实施例的全取样图302的概念图。在一个实施例中，全取样图302包含多个测量位置304，可在所述测量位置304处测量样本上的对准。例如，全取样图302的每一测量位置304可包含一或多个对准标记或一或多个叠加目标，使得计量工具(例如，与计量系统100相关联)可在每一测量位置304处测量对准。
全取样图302可包含足够数目个测量位置304以根据选定精度特性化样本上的对准。例如，全取样图302在样本(例如，样本106)的每一图场306内可包含(但不要求包含)至少一个测量位置。在一般意义上，可测量及因此校正对准的精度随测量位置304的数目而增大。
在一个实施例中，全取样图302的每一图场306包含多个测量位置304。例如，如图3中说明，每一图场306可包含但不限于全取样图302内的四个测量位置304。在此方面，可通过分析在特定图场306内进行的多个对准测量而产生与所述图场306相关联的对准测量。在一个例子中，可通过平均化在图场306内进行的多个对准测量而产生对准测量。在另一例子中，可通过取得在图场306内进行的多个对准测量的中值而产生对准测量。
每一图场306内的测量位置304可根据任何分布而分布。在一个实施例中，如图3中说明，每一图场306的测量位置可为恒定的。在另一实施例(未展示)中，不同图场306的测量位置可变化。
在另一实施例中，全取样图302的每一图场306包含单个测量位置304。在另一实施例中，全取样图302可针对图场306的子集包含测量位置304。
在另一实施例中，方法200包含步骤204：针对多个样本在全取样图302的每一测量位置处测量对准以产生参考对准数据集。
本文中认识到，对准误差可因多种误差源而产生，包含但不限于晶片级误差、图场级误差或噪声。晶片级误差可包含但不限于载台控制误差(例如，与样本载台116相关联的抖动、重复性误差或类似者)或晶片变形。图场级误差可包含但不限于与照明源相关联的图场间照明条件的变动，或光罩对准误差。另外，误差可能与热梯度有关(例如，与扫描仪中或浸入式扫描仪的晶片载台上的透镜加热相关联)，或可能归因于其中对准或叠加标记的物理降级诱发误差的处理步骤(例如，在化学机械平坦化(CMP)工艺或类似者期间)。此外，可因生产过程的任何阶段期间的污染而引入误差。在一般意义上，一些误差可为系统性的且可相对恒定地出现在一系列样本上，而其它误差可随机波动。
因此，可基于来自任何数目个样本的对准测量而产生参考对准数据集，以提供稳健的对准误差表示用于选择工作取样图。例如，可基于来自单个样本(例如，参考样本、校准样本或类似者)上的对准测量而产生参考对准数据集。通过另一实例，可基于来自多个样本的对准测量而产生参考对准数据集。此外，可基于来自多个批次的一或多个样本的对准测量而产生参考对准数据集。
在一个实施例中，参考对准数据集包含与全部经测量样本的每一测量位置304相关联的全部对准测量。在另一实施例中，参考对准数据集包含与经测量样本的每一测量位置304相关联的对准测量的一或多个统计表示。例如，参考对准数据集中的对准数据点可包含经测量样本的经测量对准误差的值的表示(例如，平均值、中值或类似者)。通过另一实例，参考对准数据集中的对准数据点可包含经测量样本的经测量对准误差的变异性的表示(例如，标准偏差(standard deviation)、方差(variance)或类似者)。通过又一实例，参考对准数据集中的对准数据点可包含表示经测量对准误差的值与变异性的组合的度量，例如但不限于经测量对准误差的平均对准误差外加三倍的标准偏差(例如，M3σ值)。
在另一实施例中，方法200包含步骤206：产生两个或多于两个候选取样图，其中所述两个或多于两个候选取样图中的每一者是全取样图的子集。
图4A及4B是根据本发明的一或多个实施例的候选取样图402的概念图。在一个实施例中，候选取样图402包含候选测量位置404，其为全取样图302的测量位置304的子集。例如，如图4A及4B中说明，将全取样图302的测量位置304说明为空心圆且将候选测量位置404说明为实心圆。在此方面，针对给定候选取样图402，仅选择说明为实心圆的候选测量位置404用于对准测量。
步骤206可包含产生任何数目个候选取样图402。在一般意义上，增加在步骤206中产生的候选取样图402的数目可改进将从候选取样图402选择的工作样本图的精度。
此外，候选取样图402的候选测量位置404可根据任何分布而布置。在一个实施例中，候选取样图402的候选测量位置404分布成随机分布。
在另一实施例中，候选取样图402的候选测量位置404分布成周期性分布。例如，多个候选取样图402可包含以不同周期性(例如，沿一或多个方向以不同周期性)分布的候选测量位置404。通过另一实例，多个候选取样图402可包含在一或多个方向上以共同周期性及变化的偏移分布的候选测量位置404。
在另一实施例中，基于样本上的一或多个制造特征而分布候选取样图402的候选测量位置404。本文中认识到，将在样本上制造的特征的大小及/或密度可影响最终印刷特征的相对位置(例如，图案放置误差)。因此，可基于样本的不同部分上的经制造特征之间的已知差异而分布候选取样图402的候选测量位置404。
在另一实施例中，基于历史对准数据而分布候选取样图402的候选测量位置404。因此，候选取样图402的候选测量位置404可经布置以补偿已知误差源。例如，特定工艺工具可相对于所述样本的中心区域在样本的边缘附近展现增加的误差。在此情况中，步骤206可包含：产生候选取样图402使其与中心区域相比具有沿边缘分布的相对较多候选测量位置404。
此外，候选取样图402在给定图场306中可包含任何数目个候选测量位置404。在一个实施例中，如图4A及4B中说明，给定图场306中的候选测量位置404的数目会有所变化。例如，参考图4A，图场306a包含四个候选测量位置404，图场306b包含三个候选测量位置404，图场306c包含两个候选测量位置404，且图场306d包含一个候选测量位置404。
在另一实施例(未展示)中，至少一个候选取样图402在每一图场306内包含共同数目个候选测量位置404。
在又一实施例中，可基于定义候选测量位置404的所要分布的一或多个规则(例如，加权或空间规则、图场平衡规则、目标平衡规则或类似者)而确定取样图。例如，可基于其中样本的不同部分(例如，边缘部分、中心部分、选定象限或类似者)中的候选测量位置404的数目及/或密度根据应用于样本的每一部分的规则而变化的规则来确定取样图。
在另一实施例中，步骤206包含产生至少一个候选取样图402使其在选定数目个图场306内具有候选测量位置404。例如，对于具有N个图场306的样本，第一候选取样图402可包含具有候选测量位置404的N个图场306，第二候选取样图402可包含具有候选测量位置404的N-1个图场306，第三候选取样图402可包含具有候选测量位置404的N-2个图场306，等等。因此，可在指定容限内优化具有候选测量位置404的图场306的数目。在一般意义上，候选取样图402可在任何数目个图场306中具有候选测量位置404。
在另一实施例中，方法200包含步骤208：基于两个或多于两个候选取样图402定义两个或多于两个候选取样图模型以依据位置估计对准。候选取样图模型可包含适于基于有限数据集而依据位置计算对准的一或多个数学表达式。例如，候选取样图模型可包含(但不要求包含)与坐标系统(例如，包含X坐标及Y坐标的笛卡尔坐标系统、包含量值及极角坐标的极坐标系统或类似者)的每一坐标方向相关联的表达式。
在一个实施例中，步骤208包含基于在步骤206中产生的每一候选取样图402过滤参考对准数据以产生每一候选取样图402的候选数据集。在此方面，过滤参考对准数据模拟用每一候选取样图402对参考对准数据集进行取样。此外，步骤208可包含基于候选数据集定义每一候选取样图402的候选取样图模型。
可通过所属领域中已知的适于基于数据集而依据位置估计对准的任何技术来形成候选取样图模型。在一个实施例中，可通过内插技术(例如但不限于线性内插、多项式内插或样条内插)而产生候选取样图模型。在此方面，候选取样图模型可完美地估计候选测量位置404处的对准且可估计候选测量位置404之间的位置处的对准。在另一实施例中，可通过曲线拟合及/或回归技术(例如，多项式回归、最小平方回归、平滑运算(smoothingoperation)或类似者)而产生候选取样图模型，使得候选取样图模型可能并未在候选测量位置404处完美地估计，但可减少参考对准数据集中的离群点。
在另一实施例中，方法200包含步骤210：基于两个或多于两个候选取样模型计算两个或多于两个估计对准数据集，其中所述两个或多于两个估计对准数据集包含在全取样图的多个测量位置处进行的对准估计。
图5包含根据本发明的一或多个实施例的估计对准数据集502的概念图。在一个实施例中，估计对准数据集的每一数据点包含基于候选取样图402的候选数据集及候选取样图模型而提供估计对准(例如，估计对准误差)的量值及方向的向量504。
因此，步骤210可包含基于由候选取样图402取样的参考对准数据集的部分而估计参考对准数据集，且对参考对准数据集的缺失部分进行建模。
在另一实施例中，方法200包含步骤212：通过比较两个或多于两个估计对准数据集与参考对准数据集而从两个或多于两个候选取样图确定工作取样图。例如，可基于选定容限而选择工作取样图，其中所述工作取样图包含超过选定容限的最小数目个对准估计。在此方面，可基于可重新产生参考对准数据集的缺失部分的准确性而比较不同候选取样图402。此外，可基于超出指定容限的估计对准数据点的数目而评估可重新产生参考对准数据集的缺失部分的准确性。
可关于估计对准数据(例如，来自步骤210)或关于估计对准(例如，来自与候选取样图402相关联的估计对准数据集)与来自参考对准数据集的参考对准测量之间的差(例如，残差)来定义容限。此外，容限可包含最大或最小限制。例如，容限可定义估计对准数据的最大或最小限制。通过另一实例，容限可定义残差数据的最大或最小值。因此，步骤212可包含针对每一候选取样图402确定超出规格位置的数目，在所述位置处，步骤210的估计对准超过(例如，违反)选定最大或最小限制。
在一个实施例中，选定容限包含与估计对准(例如，来自与候选取样图402相关联的估计对准数据集)与来自参考对准数据集的参考对准测量之间的差(例如，残差)相关联的阈值。例如，如本文中先前描述，参考对准数据集中的对准数据点可包含经测量对准误差的值的表示(例如，平均值、中值或类似者)。因此，选定容限可包含(但不要求包含)残差的绝对值。在此方面，包含残差的绝对值的容限可同样考虑在全部方向上的误差，而包含纯残差的容限可基于方向区分误差。
可沿坐标系统的一或多个坐标方向定义容限。在一个实施例中，容限包含沿坐标系统的单个坐标(例如，笛卡尔坐标系统中的X坐标或Y坐标、极坐标系统中的量值坐标或极角坐标，或类似者)的残差的最大值。例如，容限可经定义使得残差可不超过选定量值(例如，选择纳米数，或类似者)。通过另一实例，容限可经定义使得沿X方向测量的残差可不超过选定值。
在另一实施例中，容限包含：第一容限值，其包含沿坐标系统的第一坐标的残差的最大值；及第二容限值，其包含沿坐标系统的第二坐标的残差的最大值。例如，容限可包含沿X方向的4nm及沿Y方向的6nm的最大残差值。在此方面，沿不同坐标的对准误差可经不同地加权。
在另一实施例中，容限可被定义为残差相对于来自参考对准数据集的对准数据的百分比。例如，容限可包含残差可从来自参考对准数据集的对准数据变化的最大百分比。
在另一实施例中，步骤212进一步包含针对每一候选取样图402基于对跨整个样本的残差数据的统计分析而确定工作取样图。例如，可基于残差计算平均值外加三个标准偏差(M3σ)度量以促进确定工作样本图。例如，可能有多个候选取样图402提供相同或类似数目个超出规格对准估计的情况。因此，对残差数据的统计分析可促进工作取样图的确定。
在另一实施例中，在不包含为全取样图302中的测量位置304的两个或多于两个选定位置处从两个或多于两个候选取样图确定工作取样图。例如，可期望评估候选取样图402在每图场的一个点(例如，每一图场的中心)处准确地估计对准的能力，而不管候选取样图402在每一图场内是否包含候选测量位置404。在此方面，每图场的单个对准估计可提供可校正量作为一或多个生产工具(例如，步进器或类似者)的反馈。在此情况中，方法200可包含：产生参考取样图模型以依据位置估计对准，且在两个或多于两个选定位置处评估参考取样图模型以及候选取样图模型中的每一者。此外，方法200可包含将工作取样图确定为提供超过选定容限的最小数目个对准估计的候选取样图402。
再次参考图1A及1B，本发明的实施例可并入所属领域中已知的任何类型的计量系统，包含但不限于具有一或多个照明角度的光谱椭偏仪、用于测量穆勒(Mueller)矩阵元素(例如，使用旋转补偿器)的光谱椭偏仪、单波长椭偏仪、角度分辨椭偏仪(例如，光束轮廓椭偏仪)、光谱反射计、单波长反射计、角度分辨反射计(例如，光束轮廓反射计)、成像系统、光瞳成像系统、光谱成像系统或散射仪。此外，计量系统可包含单个计量工具或多个计量工具。第7,478,019号美国专利中大体上描述并入多个计量工具的计量系统。第6,429,943号美国专利大体上描述具有同时多个入射角度照明的高数值孔径工具的使用，所述案的全文以引用的方式并入本文中。李(Lee)等人的“量化高NA光学光刻中极端偶极子照明的成像性能界限(Quantifying imaging performance bounds of extreme dipole illuminationin high NA optical lithography)”(《国际光学工程学会学报(Proc.of SPIE)》第9985卷，99850X-1(2016))中大体上描述量化高NA光学光刻的成像性能，所述文献的全文以引用的方式并入本文中。
本文中进一步认识到，计量工具可测量样本上的一或多个目标的特性，例如但不限于对准位置或叠加。目标可包含性质为周期性的某些所关注区域，例如(举例来说)存储器裸片中的光栅。计量目标进一步可拥有各种空间特性且通常由一或多个单元构造，所述一或多个单元可包含可能已在一或多次光刻相异曝光中印刷的一或多个层中的特征。目标或单元可拥有各种对称，例如双重或四重旋转对称、反射对称。第6,985,618号美国专利中描述此类计量结构的实例，所述专利的全文以引用的方式包含于本文中。不同单元或单元组合可属于相异层或相异曝光步骤。个别单元可包括隔离式非周期性特征，或者其可由一维、二维或三维周期性结构或非周期性结构与周期性结构的组合构造。周期性结构可为非分段式的，或其可由精细分段的特征构造，所述特征可处于或接近用以印刷所述特征的光刻工艺的最小设计规则。2016年3月22日颁布的第9,291,554号美国专利中大体上描述用以特性化非周期性目标的计量工具的使用，所述专利的全文以引用的方式并入本文中。
计量目标与计量结构的相同层中或上方、下方的一层中或层中间的模拟结构(dummification structure)可为并置的或紧密接近的。目标可包含多个层(例如，膜)，其厚度可通过计量工具进行测量。
目标可包含置放于半导体晶片上以供使用(例如，运用对准、叠加配准(overlayregistration)操作及类似者)的目标设计。此外，目标可定位于半导体晶片上的多个位点处。例如，目标可定位于刻划道内(例如，在裸片之间)及/或定位于裸片自身中。可通过如第7,478,019号美国专利中描述的相同或多个计量工具来同时地或连续地测量多个目标，所述专利的全文以引用的方式并入本文中。
另外，对所关注参数的测量可涉及若干算法。例如，可使用(但不限于)电磁(EM)解算器来对计量照明光束104与样本106上的计量目标的光学相互作用建模。此外，EM解算器可利用所属领域中已知的任何方法，包含但不限于严格耦合波分析(RCWA)、有限元素法分析、矩量分析方法、表面积分技术、体积积分技术或有限差分时域分析。另外，可使用数据拟合及优化技术来分析所收集数据，所述技术包含但不限于链接库、快速降阶模型、回归、例如神经网络的机器学习算法、支持向量机(SVM)、降维算法(例如，主分量分析(PCA)、独立分量分析(ICA)、局部线性嵌入(LLE)及类似者)、稀疏数据表示(例如，傅立叶或小波变换、卡尔曼(Kalman)过滤器、促成来自相同或不同工具类型的匹配的算法，及类似者)。例如，数据收集及/或拟合可(但不要求)由科磊公司(KLA-TENCOR)所提供的信号响应计量(SRM)软件产品执行。
在另一实施例中，通过不包含建模、优化及/或拟合(例如，相位特性化或类似者)的算法来分析由计量工具产生的原始数据。2015年7月23日发表的第2015/0204664号美国专利公开案中大体上描述散射测量叠加计量中对称目标设计的使用，所述公开案的全文以引用的方式并入本文中。本文中应注意，由控制器执行的运算算法可(但不要求)通过使用并行化、分布式运算、负载平衡、多重服务支持、运算硬件的设计及实施或动态负载优化而针对计量应用定制。此外，算法的各种实施方案可(但不要求)由控制器(例如，通过固件、软件或场可编程门阵列(FPGA)及类似者)或与计量工具相关联的一或多个可编程光学元件执行。2014年6月19日发表的第2014/0172394号美国专利公开案中大体上描述过程建模的使用，所述案的全文以引用的方式并入本文中。
本文中描述的目标有时说明含于其它组件内或与其它组件连接的不同组件。应了解，此类所描绘架构仅为示范性的，且事实上可实施许多其它架构而实现相同功能性。在概念意义上，实现相同功能性的任何组件布置经有效“相关联”使得实现所要功能性。因此，在本文中组合以实现特定功能性的任两个组件可被视为彼此“相关联”使得实现所要功能性，而与架构或中间组件无关。同样地，如此相关联的任两个组件还可被视为彼此“连接”或“耦合”以实现所要功能性，且能够如此相关联的任两个组件还可被视为彼此“可耦合”以实现所要功能性。可耦合的特定实例包含但不限于可物理相互作用及/或物理上相互作用的组件、及/或可无线相互作用及/或无线相互作用的组件，及/或可逻辑相互作用及/或逻辑相互作用的组件。
据信，通过前文描述将理解本发明及其许多伴随优点，且将明白，可在组件的形式、构造及布置方面进行各种改变而不脱离所揭示标的物或不牺牲全部其材料优点。所描述的形式仅为说明性的，且所附权利要求书希望涵盖且包含此类改变。此外，应了解，本发明是由所附权利要求书定义。

Claims (23)

1.一种系统，其包括：
计量工具；及
控制器，其通信地耦合到所述计量工具，所述控制器包含经配置以执行程序指令的一或多个处理器，所述程序指令经配置以使所述一或多个处理器：
定义包含多个测量位置的全取样图；
引导所述计量工具针对多个样本在所述全取样图的每一测量位置处测量对准以产生参考对准数据集，其中经测量对准是基于由检测器收集的从所述样本发出的辐射；
产生两个或多于两个候选取样图，所述两个或多于两个候选取样图中的每一者是所述全取样图的子集；
基于所述两个或多于两个候选取样图定义两个或多于两个候选取样图模型以依据位置估计对准；
基于所述两个或多于两个候选取样模型计算两个或多于两个估计对准数据集，其中所述两个或多于两个估计对准数据集包含在所述全取样图的所述多个测量位置处进行的对准估计；及
通过比较所述两个或多于两个估计对准数据集与所述参考对准数据集而从所述两个或多于两个候选取样图确定工作取样图，其中所述工作取样图包含超过选定容限的最小数目个对准估计。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个处理器进一步经配置以执行程序指令，所述程序指令经配置以使所述一或多个处理器引导所述计量工具在由所述工作取样图定义的测量位置处测量至少一个额外样本的对准。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述参考对准数据集或所述两个或多于两个估计对准数据集的对准数据点包含表示对准误差的向量。
4.根据权利要求3所述的系统，其中关于与坐标系统相关联的第一坐标及第二坐标提供表示对准误差的所述向量。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述坐标系统是笛卡尔坐标系统，其中所述第一坐标是X坐标，其中所述第二坐标是Y坐标。
6.根据权利要求4所述的系统，其中所述坐标系统是极坐标系统，其中所述第一坐标是表示所述对准误差的所述向量的量值，其中所述第二坐标是极角。
7.根据权利要求4所述的系统，其中所述选定容限包括沿所述第一坐标的估计对准与参考对准测量之间的绝对值差。
8.根据权利要求4所述的系统，其中所述选定容限包括沿所述第二坐标的估计对准与参考对准测量之间的绝对值差。
9.根据权利要求4所述的系统，其中所述选定容限包括：第一容限值，其包含沿所述第一坐标的估计对准与参考对准测量之间的绝对值差；及第二容限值，其包含沿所述第二坐标的估计对准与参考对准测量之间的绝对值差。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一容限值及所述第二容限值差是相等的。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一容限值不同于所述第二容限值差。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述两个或多于两个候选取样图模型包括：
逐图场对准模型或复合图场对准模型中的至少一者。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述参考对准数据集的对准数据点包括：
样本在所述计量工具中的对准误差。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述参考对准数据集的对准数据点包括：
由所述计量工具测量的样本的两个或多于两个层的叠加误差。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述参考对准数据集包括：
所述多个样本的所述全取样图的每一测量位置处的经测量对准数据点的平均值或中值中的至少一者。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述参考对准数据集包括：
所述多个样本的所述全取样图的每一测量位置处的经测量对准数据点的标准偏差或方差中的至少一者。
17.根据权利要求1所述的系统，其中所述计量工具包括：
照明源，其经配置以产生照明光束；
一或多个照明光学元件，其经配置以将所述照明光束的部分引导到样本；
检测器；及
一或多个收集光学元件，其经配置以将从所述样本发出的辐射引导到所述检测器。
18.一种系统，其包括：
控制器，其通信地耦合到计量工具，所述控制器包含经配置以执行程序指令的一或多个处理器，所述程序指令经配置以使所述一或多个处理器：
定义包含多个测量位置的全取样图；
引导所述计量工具针对多个样本在所述全取样图的每一测量位置处测量对准以产生参考对准数据集，其中经测量对准是基于由所述检测器收集的响应于来自照明源的照明而从所述样本发出的辐射；
产生两个或多于两个候选取样图，所述两个或多于两个候选取样图中的每一者是所述全取样图的子集；
基于所述两个或多于两个候选取样图定义两个或多于两个候选取样图模型以依据位置估计对准；
基于所述两个或多于两个候选取样模型计算两个或多于两个估计对准数据集，其中所述两个或多于两个估计对准数据集包含在所述全取样图的所述多个测量位置处进行的对准估计；及
通过比较所述两个或多于两个估计对准数据集与所述参考对准数据集而从所述两个或多于两个候选取样图确定工作取样图，其中所述工作取样图包含超过选定容限的最小数目个对准估计。
19.一种系统，其包括：
计量工具；及
控制器，其通信地耦合到所述计量工具，所述控制器包含经配置以执行程序指令的一或多个处理器，所述程序指令经配置以使所述一或多个处理器：
定义包含多个测量位置的全取样图；
引导所述计量工具针对多个样本在所述全取样图的每一测量位置处测量对准以产生参考对准数据集，其中经测量对准是基于由所述检测器收集的从所述样本发出的辐射；
基于所述参考对准数据集定义参考取样图模型以依据位置估计对准；
基于所述参考对准数据集计算参考对准估计数据集，其中所述参考对准估计数据集包含在两个或多于两个选定位置处进行的对准估计；
产生两个或多于两个候选取样图，所述两个或多于两个候选取样图中的每一者是所述全取样图的子集；
基于所述两个或多于两个候选取样图定义两个或多于两个候选取样图模型以依据位置估计对准；
基于所述两个或多于两个候选取样模型计算两个或多于两个估计对准数据集，其中所述两个或多于两个估计对准数据集包含在所述两个或多于两个选定位置处进行的对准估计；及
通过比较所述两个或多于两个估计对准数据集与所述参考对准估计数据集而从所述两个或多于两个候选取样图确定工作取样图，其中所述工作取样图包含超过选定容限的最小数目个对准估计。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述两个或多于两个选定位置的每一选定位置对应于样本上的图场。
21.根据权利要求20所述的系统，其中选定位置的数目与样本上的图场的数目相同。
22.根据权利要求20所述的系统，其中选定位置的数目小于样本上的图场的数目。
23.一种用于选择样本图的方法，所述方法包括：
定义包含多个测量位置的全取样图；
针对多个样本在所述全取样图的每一测量位置处测量对准以产生参考对准数据集；
产生两个或多于两个候选取样图，所述两个或多于两个候选取样图中的每一者是所述全取样图的子集；
基于所述两个或多于两个候选取样图定义两个或多于两个候选取样图模型以依据位置估计对准；
基于所述两个或多于两个候选取样模型计算两个或多于两个估计对准数据集，其中所述两个或多于两个估计对准数据集包含在所述全取样图的所述多个测量位置处进行的对准估计；及
通过比较所述两个或多于两个估计对准数据集与所述参考对准数据集而从所述两个或多于两个候选取样图确定工作取样图，其中所述工作取样图包含超过选定容限的最小数目个对准估计。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109146004B (zh) * 2018-10-09 2021-07-23 宁波大学 一种基于迭代缺失数据估计策略的动态过程监测方法
KR20220150369A (ko) * 2020-04-06 2022-11-10 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 샘플링 스킴을 결정하는 방법, 연관된 장치 및 컴퓨터 프로그램
US11209737B1 (en) * 2020-06-30 2021-12-28 Kla Corporation Performance optimized scanning sequence for eBeam metrology and inspection

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06232028A (ja) * 1993-02-08 1994-08-19 Nikon Corp 位置合わせ方法
CN1751378A (zh) * 2003-02-26 2006-03-22 株式会社尼康 最佳位置检测式的检测方法、对位方法、曝光方法、元器件制造方法及元器件
CN101018402A (zh) * 2005-12-07 2007-08-15 埃卡豪股份有限公司 位置确定技术
CN101681223A (zh) * 2007-05-07 2010-03-24 爱特梅尔公司 二维位置传感器
US20110128520A1 (en) * 2002-09-20 2011-06-02 Asml Netherlands B.V. Alignment systems and methods for lithographic systems
KR20130053795A (ko) * 2011-11-16 2013-05-24 재단법인 포항산업과학연구원 음원 위치 추적 장치 및 이의 동작 방법
US20140108129A1 (en) * 2012-08-03 2014-04-17 Google Inc. Determining the effectiveness of an advertisement on a website or mobile device
US8818859B1 (en) * 2010-04-12 2014-08-26 Design Net Technical Products, Inc. System and method of managing advertisements and payment of content
TW201435632A (zh) * 2013-03-12 2014-09-16 Taiwan Semiconductor Mfg 覆蓋取樣方法
CN104065891A (zh) * 2013-03-20 2014-09-24 康耐视股份有限公司 机器视觉3d线扫描图像获取及处理
US20160086223A1 (en) * 2006-06-16 2016-03-24 Almondnet, Inc. Media properties selection method and system based on expected profit from profile-based ad delivery
US20160165099A1 (en) * 2011-08-11 2016-06-09 Consolidated Graphics, Inc., an R.R. Donnelley and Sons Company System and method for tuning device link profiles for color printing

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6429943B1 (en) 2000-03-29 2002-08-06 Therma-Wave, Inc. Critical dimension analysis with simultaneous multiple angle of incidence measurements
US7001830B2 (en) * 2003-09-02 2006-02-21 Advanced Micro Devices, Inc System and method of pattern recognition and metrology structure for an X-initiative layout design
US7478019B2 (en) 2005-01-26 2009-01-13 Kla-Tencor Corporation Multiple tool and structure analysis
US7619746B2 (en) 2007-07-19 2009-11-17 Zygo Corporation Generating model signals for interferometry
WO2014062972A1 (en) 2012-10-18 2014-04-24 Kla-Tencor Corporation Symmetric target design in scatterometry overlay 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
US10276418B2 (en) 2013-12-31 2019-04-30 Shanghai Micro Electronics Equipment (Group) Co., Ltd. Silicon wafer pre-alignment device and method therefor
US10151986B2 (en) 2014-07-07 2018-12-11 Kla-Tencor Corporation Signal response metrology based on measurements of proxy structures
TWI686598B (zh) * 2014-08-29 2020-03-01 加拿大商奧羅拉太陽能科技加拿大公司 一種用測量半導體材料輻射反射值測量半導體材料掺雜量的系統
EP3336607A1 (en) * 2016-12-16 2018-06-20 ASML Netherlands B.V. Method of measuring a property of a substrate, inspection apparatus, lithographic system and device manufacturing method

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06232028A (ja) * 1993-02-08 1994-08-19 Nikon Corp 位置合わせ方法
US20110128520A1 (en) * 2002-09-20 2011-06-02 Asml Netherlands B.V. Alignment systems and methods for lithographic systems
CN1751378A (zh) * 2003-02-26 2006-03-22 株式会社尼康 最佳位置检测式的检测方法、对位方法、曝光方法、元器件制造方法及元器件
CN101018402A (zh) * 2005-12-07 2007-08-15 埃卡豪股份有限公司 位置确定技术
US20160086223A1 (en) * 2006-06-16 2016-03-24 Almondnet, Inc. Media properties selection method and system based on expected profit from profile-based ad delivery
CN101681223A (zh) * 2007-05-07 2010-03-24 爱特梅尔公司 二维位置传感器
US8818859B1 (en) * 2010-04-12 2014-08-26 Design Net Technical Products, Inc. System and method of managing advertisements and payment of content
US20160165099A1 (en) * 2011-08-11 2016-06-09 Consolidated Graphics, Inc., an R.R. Donnelley and Sons Company System and method for tuning device link profiles for color printing
KR20130053795A (ko) * 2011-11-16 2013-05-24 재단법인 포항산업과학연구원 음원 위치 추적 장치 및 이의 동작 방법
US20140108129A1 (en) * 2012-08-03 2014-04-17 Google Inc. Determining the effectiveness of an advertisement on a website or mobile device
TW201435632A (zh) * 2013-03-12 2014-09-16 Taiwan Semiconductor Mfg 覆蓋取樣方法
CN104065891A (zh) * 2013-03-20 2014-09-24 康耐视股份有限公司 机器视觉3d线扫描图像获取及处理

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Publication number Publication date
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