CN114902140A

CN114902140A - 用于确定测量选配方案的方法和相关联的设备

Info

Publication number: CN114902140A
Application number: CN202080088939.1A
Authority: CN
Inventors: W·T·特尔; A·J·范莱斯特
Original assignee: ASML Holding NV
Current assignee: ASML Holding NV
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2022-08-12
Also published as: WO2021122879A1; US20230035073A1; TW202143351A; KR20220103159A; EP3839632A1; TWI769625B

Abstract

披露了一种用于确定测量选配方案的方法，所述测量选配方案描述用于对来自经受蚀刻引发的参数误差影响的衬底的所关注的参数进行测量的测量设定，所述蚀刻引发的参数误差以取决于选配方案的方式影响对所述所关注的参数的测量。所述方法包括：获得与对至少一个调试衬底的测量有关的所关注的参数的调试数据，所述至少一个调试衬底上的所述所关注的参数具有多种第一引发调整值；以及获得与对至少一个调试衬底的测量有关的蚀刻引发的参数的调试数据，所述至少一个调试衬底上的所述蚀刻引发的参数具有多种第二引发调整值。确定所述选配方案以最小化所述蚀刻引发的参数对于对所述所关注的参数的测量的影响。

Description

用于确定测量选配方案的方法和相关联的设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月20日递交的欧洲申请19218690.6的优先权，并且所述欧洲申请的全部内容通过引用而被合并入本文中。

技术领域

本发明涉及集成电路的制造中的量测应用。

背景技术

光刻设备是被构造成将期望的图案施加至衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)处的图案(也常常被称为“设计布局”或“设计”)投影至被设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了将图案投影于衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定可以形成在衬底上的特征的最小大小。当前在使用中的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。相较于使用例如具有193nm的波长的辐射的光刻设备，使用具有介于4nm至20nm的范围内的波长(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用以在衬底上形成较小特征。

低k₁光刻可以用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征。在这样的过程中，可以将分辨率公式表达为CD＝k₁×λ/NA，其中λ为所采用的辐射的波长，NA是光刻设备中的投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是所印制的最小特征大小，但在这种情况下是半节距)且k₁是经验分辨率因子。通常，k₁越小，则在衬底上再现类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以便实现特定电功能性和性能的图案变得越困难。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些步骤包括例如但不限于NA的优化、定制照射方案、使用相移图案形成装置、诸如设计布局中的光学邻近效应校正(OPC，有时也被称为“光学和过程校正”)的设计布局的多种优化，或通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。替代地，用于控制光刻设备的稳定性的严格控制回路可以用以改善在低k₁下的图案的再现。

量测工具在IC制造过程的许多方面中例如用作用于在曝光之前衬底的适当定位的对准工具以及用于在过程控制中检查/测量经曝光的和/或经蚀刻的产品的基于散射测量的工具；例如用以测量重叠。

为了执行量测，包括一定数目的量测设置(诸如照射设置)的测量选配方案应由于这些设置通常影响测量品质而被选择。将会期望对于确定测量选配方案的确定方法进行改进。

发明内容

在本发明的第一方面中，提供一种用于确定测量选配方案的方法，所述测量选配方案描述用于对来自经受蚀刻引发的参数误差影响的衬底的所关注的参数进行测量的测量设定，所述蚀刻引发的参数误差以取决于选配方案的方式影响对所述所关注的参数的测量；所述方法包括：获得与对至少一个设置衬底的测量有关的所关注的参数的设置数据，所述至少一个设置衬底上的所述所关注的参数具有多种第一引发设置值；获得与对至少一个设置衬底的测量有关的蚀刻引发的参数的设置数据，所述至少一个设置衬底上的所述蚀刻引发的参数具有多种第二引发设置值；以及确定所述选配方案以最小化所述蚀刻引发的参数对于对所述所关注的参数的测量的影响。

也披露了能够操作以执行第一方面所述的方法的计算机程序、对准传感器、和光刻设备。

将根据对下文描述的示例的考虑来理解本发明的以上方面和其它方面。

附图说明

现在将参考随附示意性附图而仅借助于示例来描述本发明的实施例，在所述附图中：

-图1描绘光刻设备的示意性概略图；

-图2描绘光刻单元的示意性概略图；

-图3描绘整体光刻的示意性表示，其表示用以优化半导体制造的三种关键技术之间的协作；

-图4描绘用于根据本发明的实施例的方法的用作量测装置的散射测量设备的示意图概略图；

-图5包括图5(a)即使用第一对照射孔的用于根据本发明的实施例的方法的光瞳和暗场散射仪的示意图，以及图5(b)即对于给定照射方向的目标光栅的衍射光谱的细节；

-图6描绘描述根据本发明的实施例的方法的流程图；并且-图7描绘由于蚀刻引发的倾斜而可以被观察到的预期图案或特征标识。

具体实施方式

在本文献中，术语“辐射”和“束”用于涵盖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)和极紫外辐射(EUV，例如具有在约5nm至100nm范围内的波长)。

如本文中所采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为是指可以用以向入射辐射束赋予被图案化的横截面的通用图案形成装置，所述被图案化的横截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案。在这样的情境下，也可以使用术语“光阀”。除经典掩模(透射性或反射性、二元、相移、混合式等)以外，其它这样的图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。

图1示意性地描绘光刻设备LA或扫描器(两个术语同义地使用的，但本文中的概念也可以适用于步进器布置)。光刻设备LA包括：照射系统(也称为照射器)IL，所述照射系统被配置成调节辐射束B(例如UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；掩模支撑件(例如掩模台)MT，所述掩模支撑件被构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA且连接至被配置成根据某些参数来准确地定位图案形成装置MA的第一定位器PM；衬底支撑件(例如晶片台)WT，所述衬底支撑件被构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W且连接至被配置成根据某些参数来准确地定位衬底支撑件的第二定位器PW；以及投影系统(例如折射型投影透镜系统)PS，所述投影系统被配置成将由图案形成装置MA赋予至辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如包括一个或更多个管芯)上。

在操作中，照射系统IL例如经由束传递系统BD从辐射源SO接收辐射束。照射系统IL可以包括用于引导、成形和/或控制辐射的多种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型和/或其它类型的光学部件，或其任何组合。照射器IL可以用以调节辐射束B，以在图案形成装置MA的平面处在其横截面中具有期望的空间和角强度分布。

本文中所使用的术语“投影系统”PS应被广义地解释为涵盖适于所使用的曝光辐射和/或适于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素的多种类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、变形型、磁性型、电磁型和/或静电型光学系统或其任何组合。可以认为本文中对术语“投影透镜”的任何使用与更上位的术语“投影系统”PS同义。

光刻设备LA可以属于一种类型，其中衬底的至少一部分可以由具有相对高折射率的例如水的液体覆盖，以便填充投影系统PS与衬底W之间的空间--这也称为浸没光刻术。在以引用方式并入本文中的US6952253中给出关于浸没技术的更多信息。

光刻设备LA也可以属于具有两个或更多个衬底支撑件WT(又名“双平台”)的类型。在这样的“多平台”机器中，可以并行地使用衬底支撑件WT，和/或可以对位于衬底支撑件WT中的一个衬底支撑件上的衬底W进行准备衬底W的后续曝光的步骤，同时将另一衬底支撑件WT上的另一衬底W用于在另一衬底W上曝光图案。

除了衬底支撑件WT以外，光刻设备LA也可以包括测量平台。测量平台被布置以保持传感器和/或清洁装置。传感器可以被布置以测量投影系统PS的性质或辐射束B的性质。测量平台可以保持多个传感器。清洁装置可以被布置以清洁光刻设备的部分，例如，投影系统PS的部分或提供浸没液体的系统的部分。测量平台可以在衬底支撑器WT远离投影系统PS时在投影系统PS下方移动。

在操作中，辐射束B入射到保持在掩模支撑件MT上的图案形成装置(例如掩模)MA上，并且通过存在于图案形成装置MA上的图案(设计布局)图案化。横穿掩模MA后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将束聚焦在衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置测量系统IF，衬底支撑件WT可以准确地移动，例如，以便在聚焦和对准位置处在辐射束B的路径中定位不同的目标部分C。类似地，第一定位器PM和可能的另一位置传感器(其未在图1中明确地描绘的)可以用于相对于辐射束B的路径来准确地定位图案形成装置MA。可以使用掩模对准标记M1、掩模对准标记M2以及衬底对准标记P1、衬底对准标记P2来对准图案形成装置MA与衬底W。虽然如所图示的衬底对准标记P1、衬底对准标记P2占据专用目标部分，但其可以定位在目标部分之间的空间中。在衬底对准标记P1、P2位于目标部分C之间时，这些衬底对准标记称为划线对准标记。

如图2中示出，光刻设备LA可以形成光刻单元LC(有时也被称为光刻元或(光刻)簇)的部分，所述光刻单元LC常常也包括用于对衬底W执行曝光前过程和曝光后过程的设备。常规地，这些包括沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、显影曝光后的抗蚀剂的显影器DE、例如用于调节衬底W的温度(例如用于调节抗蚀剂层中的溶剂)的激冷板CH和焙烤板BK。衬底输送设备或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底W、在不同过程设备之间移动衬底W且将衬底W传递至光刻设备LA的进料台LB。光刻单元中通常也统称为轨道的装置典型地处于轨道控制单元TCU的控制下，所述轨道控制单元TCU自身可以通过管理控制系统SCS控制，所述管理控制系统SCS也可以例如经由光刻控制单元LACU控制光刻设备LA。

为了正确且一致地曝光由光刻设备LA曝光的衬底W，期望检查衬底以测量被图案化的结构的性质，诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)等等。出于这种目的，可以在光刻单元LC中包括检查工具(未示出)。如果检测到误差，则可以对后续衬底的曝光或对待对衬底W执行的其它处理步骤进行例如调整，在同一批量或批次的其它衬底W仍待曝光或处理之前进行检查的情况下尤其如此。

也可以被称为量测设备的检查设备用以确定衬底W的性质，并且具体地，确定不同衬底W的性质如何变化或与同一衬底W的不同层相关的性质在层与层间如何变化。检查设备替代地构造成识别衬底W上的缺陷，并且可以例如为光刻单元LC的一部分，或可以集成至光刻设备LA中，或甚至可以是单独的装置。检查设备可测量潜像(在曝光之后在抗蚀剂层中的图像)上的性质，或半潜像(在曝光后焙烤步骤PEB之后在抗蚀剂层中的图像)上的性质，或显影后的抗蚀剂图像(其中抗蚀剂的曝光部分或未曝光部分已被移除)上的性质，或甚至蚀刻后的图像(在诸如蚀刻的图案转印步骤之后)上的性质。

典型地，光刻设备LA中的图案化过程是在处理中的最重要步骤之一，其需要衬底W上的结构的尺寸标定和放置的高准确度。为了确保这种高准确度，可以将三个系统组合于所谓的“整体”控制环境中，如图3示意性地描绘的。这些系统中的一个系统是光刻设备LA，所述光刻设备(实际上)连接至量测工具MT(第二系统)且连接至计算机系统CL(第三系统)。这种“整体”环境的关键在于优化这三个系统之间的协作以增强总体过程窗口且提供严格控制回路，从而确保由光刻设备LA执行的图案化保持在过程窗口内。过程窗口限定一系列过程参数(例如剂量、焦距、重叠)，在所述过程参数内，特定制造过程产生经限定结果(例如功能性半导体器件)--典型地在所述经限定结果内，允许光刻过程或图案化过程中的过程参数变化。

计算机系统CL可以使用待图案化的设计布局(的部分)以预测使用哪种分辨率增强技术，并且执行计算光刻模拟和计算以确定哪种掩模布局和光刻设备设置实现图案化过程的最大总体过程窗口(在图3中通过第一标尺SC1中的双箭头描绘)。典型地，分辨率增强技术被布置以匹配光刻设备LA的图案化可能性。计算机系统CL也可以用于检测过程窗口内何处的光刻设备LA当前正在操作(例如，使用来自量测工具MT的输入)以预测缺陷是否可以归因于例如次优处理而存在(在图3中由第二标尺SC2中的指向“0”的箭头描绘)。

量测工具MT可以将输入提供至计算机系统CL以实现准确模拟和预测，并且可以将反馈提供至光刻设备LA以识别例如在光刻设备LA的校准状态下的可能漂移(在图3中由第三标尺SC3中的多个箭头描绘)。

在光刻过程中，期望频繁地对所产生的结构进行测量，例如，用于过程控制和验证。用以进行这样的测量的工具典型地被称为量测工具MT。用于进行这样的测量的不同类型的量测工具MT是众所周知的，包括扫描电子显微镜或多种形式的散射仪量测工具MT。散射仪是多功能仪器，其允许通过在光瞳或与散射仪的物镜的光瞳共轭的平面中具有传感器来测量光刻过程的参数，测量通常被称为基于光瞳的测量，或允许通过在像平面或与像平面共轭的平面中具有传感器来测量光刻过程的参数，在这种情况下测量通常被称为基于图像或场的测量。以全文引用的方式并入本文中的专利申请US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中进一步描述这样的散射仪和相关测量技术。前述散射仪可以使用来自软x射线和对近IR波长范围可见的光来测量光栅。

在第一实施例中，散射仪MT是角分辨散射仪。在这样的散射仪中，重构方法可以应用于经测量信号以重构或计算光栅的性质。这种重构可以例如由模拟散射辐射与目标布置的数学模型的相互作用且比较模拟结果与测量的那些结果引起。调整数学模型的参数直到所模拟的相互作用产生类似于从真实目标观测到的衍射图案的衍射图案为止。

在第二实施例中，散射仪MT是光谱散射仪MT。在这样的光谱散射仪MT中，由辐射源发射的辐射被引导至目标上且来自目标的反射或散射辐射被引导至光谱仪检测器，所述光谱仪检测器测量镜面反射辐射的光谱(即作为波长的函数的强度的测量结果)。根据这种数据，可以例如通过严格耦合波分析和非线性回归或通过与模拟光谱库进行比较来重构产生所检测的光谱的目标的结构或轮廓。

在第三实施例中，散射仪MT是椭圆测量散射仪。椭圆测量散射仪允许通过测量针对每个偏振状态的散射辐射来确定光刻过程的参数。这种量测设备通过在量测设备的照射区段中使用例如适当偏振滤波器来发射偏振光(诸如线性、环状或椭圆)。适于量测设备的源也可以提供偏振辐射。以全文引用的方式并入本文中的美国专利申请11/451,599、11/708,678、12/256,780、12/486,449、12/920,968、12/922,587、13/000,229、13/033,135、13/533,110和13/891,410中描述现有椭圆测量散射仪的各个实施例。

图4中描绘量测设备，诸如散射仪。所述散射仪包括将辐射投影至衬底W上的宽带(白光)辐射投影仪2。反射或散射辐射传递至光谱仪检测器4，所述光谱仪检测器测量镜面反射辐射的光谱6(即随波长而变的强度的测量)。根据这种数据，可以由处理单元PU重构产生所检测的光谱的结构或轮廓8，例如，通过严格耦合波分析和非线性回归，或通过与图3的底部处所示出的模拟光谱库的比较。通常，对于重构，结构的一般形式是已知的，并且从用来制造结构的过程的知识来假定一些参数，从而仅留下结构的几个参数以从散射测量数据确定。这种散射仪可以配置为正入射散射仪或斜入射散射仪。

图5(a)呈现量测设备且更特别地暗场散射仪的实施例。图5(b)中更详细地图示了目标T和用以照射所述目标的测量辐射的衍射射线。所图示的量测设备属于被称为暗场量测设备的类型。所述量测设备可以是独立的装置，或被合并入于(例如测量站处的)光刻设备LA中、或光刻单元LC中。具有遍及所述设备的若干分支的光轴由虚线O表示。在这样的设备中，由源11(例如，氙气灯)所发射的光由包括透镜12、14和物镜16的光学系统经由分束器15而引导至衬底W上。这些透镜被布置呈4F布置的双重序列。可以使用不同透镜布置，只要所述透镜布置仍将衬底图像提供至检测器上，并且同时允许访问中间光瞳平面以用于空间频率滤光。因此，照射角度可以被设计或调整成使得进入物镜的一阶射线与中心光轴紧密地对准。图5(a)和图3(b)中所图示的射线被示出为稍微离轴，仅用以使它们能够在图中较容易地被区分。

由衬底W上的目标T衍射的至少0阶和+1阶由物镜16收集，并且被往回引导通过分束器15。返回至图5(a)，通过指定被标注为北(N)和南(S)的在直径上对置的即截然相反的孔来图示第一照射模式和第二照射模式两者。当测量辐射的入射射线I来自光轴的北侧时，即，当使用孔板13N来应用第一照射模式时，被标注为+1(N)的+1衍射射线进入物镜16。相比之下，当使用孔板13S来应用第二照射模式时，-1衍射射线(被标注为1(S))是进入透镜16的衍射射线。

第二分束器17将衍射束划分成两个测量分支。在第一测量分支中，光学系统18使用零阶衍射束和一阶衍射束来形成第一传感器19(例如CCD或CMOS传感器)上的目标的衍射光谱(光瞳平面图像)。每个衍射阶击中即射中所述传感器上的不同点，使得图像处理可以比较和对比多个阶。由传感器19所捕获的光瞳平面图像可以用于聚焦所述量测设备和/或对一阶束的强度测量结果进行归一化。所述光瞳平面图像也可以用于诸如重构之类的许多测量目的。本文中所披露的构思涉及使用这种分支的光瞳测量。

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)上形成所述目标T的图像。在第二测量分支中，在与所述光瞳平面共轭的平面中设置孔径光阑21。孔径光阑21用以阻挡零阶衍射束，使得形成于传感器23上的目标的图像仅由-1或+1阶束形成。由传感器19和23所捕获的图像被输出至对图像进行处理的处理器PU，所述处理器PU的功能将取决于正在被执行的测量的特定类型。应注意，这里在广义上使用术语“图像”。如此，如果仅存在-1阶和+1阶之一，则将不形成光栅线的图像。图5中所示出的孔板13和场光阑21的特定形式仅是示例。

上文所描述的量测工具可以用于在蚀刻之后使用零阶响应(光瞳)来测量器件中的重叠。这种方法当前被称为器件中量测OV(IDM OV)。IDM的主要功能性需求在于：当存在重叠误差时受测量的目标包括不对称性。通过监控所述零阶光瞳中所引发的不对称性，IDM可以测量现有重叠。

为了测量重叠，需要产生选配方案，其应仅对所关注的重叠是敏感的，并且对于过程变化和其它不对称性是稳健的即鲁棒的。由于交叉偏振，许多采集设置(波长，光栅至传感器的旋转和偏振)可以产生示出对所关注的OV的灵敏度的选配方案。不幸地，许多这些选配方案可以在较大的点对点差异的情况下测量针对同一晶片的不同晶片映射。具体地，对于较复杂结构，如DRAM中的位线放置(GBL)、储存节点放置(SN)、和3DNAND观察到这种现象。因此，预期的是，除所关注的重叠之外，晶片映射中较大多样性的主要原因由结构中的不对称性引起，如已知存在于这些结构中的这种不对称性。另外，传感器也引发晶片映射，其也可以取决于采集策略。IDM选配方案形成中的关键性能指标(KPI)之一是IDM选配方案中的串扰的量化。串扰指示了选配方案易受不同层中的改变影响的程度。例如，用以测量位线OV的选配方案可能易受其它重叠(例如位线接触部OV、DRAM OV等)影响。

对光瞳中的不对称性的两个主要的贡献因素即促成因素是重叠(例如，所关注的重叠或所关注的参数)以及蚀刻引发的倾斜。某些蚀刻技术，诸如深度硅蚀刻可能引起晶片的前侧与后侧之间的径向失配，其本质上耦接至等离子体蚀刻过程自身(而非曝光过程)、且被称为倾斜误差或仅倾斜。

虽然存在用于针对给定选配方案在倾斜情况下量化串扰量的KPI，但除了使用不同采集设置(WL/偏振/晶片旋转)之外，尚未识别/鉴定出用以抑制串扰的方法。因为这种串扰劣化了选配方案准确性，因此期望一种用于抑制所述串扰的方法。这种串扰将主要显现于晶片的边缘上；已经观察到关于重叠测量的实质性IDM准确性惩罚即实质性IDM准确性损失；例如，在晶片的边缘处大约10nm或更大的误差，其被认为由于倾斜情况下的串扰而产生。

为了减小光瞳中的不对称性的这两个主要的贡献因素即促成因素之间的串扰，提出利用倾斜分析来扩展IDM选配方案设置，以便解决来自所关注的参数(例如，重叠；更具体地所关注的重叠，诸如特定层或结构的重叠)的测量的倾斜所引发的任何所测量的不对称性。所提出的IDM选配方案设置也可以解决来自光瞳不对称性的其它来源的这种所关注的重叠，诸如其它重叠(例如，其它层或结构的重叠)之类。

所提出的方法可以包括：在设置阶段中，在选配方案设置晶片(或实验设计晶片)上引起针对蚀刻引发的参数的设置误差(例如，倾斜误差)，除了在同一或另一选配方案设置晶片(或实验设计晶片)上引起扫描器中的设置重叠误差之外。通过在IDM选配方案设置中具有用于实验设计(DoE)的两个可控输入参数，则可能显著地减小重叠与倾斜之间的串扰。

图6在构思上图示这种选配方案形成方法。扫描器LA用于形成具有一个或更多个扫描器所引发的OV的(至少)一个DoE晶片DoE_OV。这可以仅包括针对所关注的重叠的引发重叠(例如，这种重叠中的变化遍及整个晶片上)。替代地，这种步骤可以包括引发与其它层或结构有关的其它重叠参数的重叠(在晶片DoE_OV的这种集合中的同一晶片或多个不同晶片上)，由此使得能够解决源自除倾斜之外的其它重叠的所关注的重叠。

蚀刻器EH用于形成具有蚀刻器所引发的倾斜的(至少)一个DoE晶片DoE_TI；(例如，倾斜的变化遍及整个晶片上)。应了解，这些扫描器和蚀刻器步骤在对一个晶片或一个晶片集合执行这些步骤的程度上可以被组合。如此，替代单独DoE晶片DoE_OV和DoE晶片DoE_TI(或除单独DoE晶片DoE_OV和DoE晶片DoE_TI之外)，可以设置单个DoE晶片或晶片集合，其具有在晶片的边缘或周缘区处的蚀刻器引发的倾斜、以及在晶片的中心区域中的一个或更多个扫描器引发的OV。

量测装置MET用于测量晶片DoE_OV、DoE_TI，以便获得训练数据，所述训练数据包括(至少)所关注的重叠发生改变的晶片DoE_OV相关的重叠数据DAT_OV、以及倾斜发生改变的晶片DoE_TI相关的倾斜数据DAT_TI。后者可以涉及仅在或主要在晶片的存在显著的倾斜误差的边缘处的测量结果。所述重叠数据DAT_OV和所述倾斜数据DAT_TI也将包括扫描引发的重叠、以及蚀刻引发的倾斜的已知设置值。

对倾斜数据DAT_TI执行分量分析步骤。例如，这种步骤可以包括将主分量分析即主成分分析PCA施加至例如与具有蚀刻器引发的倾斜的目标有关的这种数据，以便估计对于倾斜的光瞳响应。PCA是用以识别高维数据集中的最高变化(主分量)的方向的统计技术。这种步骤可以包括使用描述预期倾斜晶片映射(例如，基于下文所描述的知识和/或根据实验)的倾斜晶片映射数据WM_TI来选择主分量中的示出一个或更多个类似晶片映射的一个主分量。类似于已知/预期图案(晶片映射)的一个或更多个分量的选择可以包括选择其与已知图案的相似性高于阈值相似性度量的主分量；和/或根据度量选择在所有主分量中具有最高相似性的一个或更多个分量。

应注意，PCA仅是可以使用的数据分析方法的一个示例；替代地可使用能够确定倾斜晶片映射的任何其它合适的数据分析方法。例如，可以使用独立分量分析即独立成分分析(ICA)、或更通常地其它盲信号分离技术。存在这些算法中的可用的许多算法，如本领域技术人员将了解的，并且将会知晓如何使用这些算法中的任一种算法来估计倾斜。

替代地或另外，可以由SEM来测量倾斜数据(例如，来自3DNAND结构)。因此，可能从另一参考源获得倾斜数据。因此，在实施例中，提出在对于倾斜的这种参考可用的情况下，使用这种参考；如果不可用，则可以使用前述盲信号分离技术中的任一种用以估计所述倾斜。在第一种情况下，成本函数改变很多(将在下文中添加)，但思路保持不变，即：使用所述倾斜信息来使选配方案对于倾斜是稳健的即鲁棒的。

在选配方案形成步骤RC中，所选定的主分量PC和/或对于倾斜的光瞳响应被用以确定对于倾斜而言是稳健的(具有低灵敏度或不敏感)的重叠选配方案REC；例如，所述选配方案包括对于倾斜响应而言稳健即鲁棒的权重。

为了在最末步骤中使选配方案对于倾斜是稳健的即鲁棒的，则可以将额外的惩罚即额外的损失添加至在确定所述选配方案权重时所使用的成本函数：

其中P是一种矩阵，所述矩阵包括目标的在每行内的光瞳(即，所测量的光瞳)；P^Tw对应于包括“所获得的值”(由选配方案所获得的OV值)的矢量，s是设置值(例如，来自扫描器或蚀刻器，或是使用例如SEM来测量的)。第二项是惩罚项即损失项，其惩罚所关注的重叠与倾斜之间的串扰：E是包括在步骤PCA中所获得的倾斜数据的一个或更多个主分量(例如，最接近地对应于预期图案的那些主分量)的矩阵。参数α控制惩罚。

如果SEM数据是可用的，则成本函数略微发生改变：

w_opt＝argmin_w||P^Tw-s||²+β||(w^TP)t||²，

其中t是包含通过参考而获得的倾斜的矢量。基本上，成本函数尝试确保“所获得的值”不类似于倾斜(其尝试使“所获得的值”正交于受参数β控制的倾斜测量结果)。

如此，所述成本函数确定用于与设置值(第1项)良好匹配同时对于倾斜(第2惩罚项)而言稳健/鲁棒的测量值的权重。更特别地，成本函数针对所关注的参数的测量值(例如，描述所述测量值的矢量)确定加权以便最小化针对所关注的参数的所引发的设置值与测量值之间的差，而同时包括惩罚项，该惩罚项惩罚所关注的参数与倾斜参数之间的串扰；例如惩罚存在产生显著倾斜影响的可能性的方案(例如，所述方案对应于预期倾斜图案或特征标识(fingerprint))。

将上述简单线性回归用作使选配方案对于倾斜而言为稳健/鲁棒的示例。然而，所述方法可以易于被一般化即归纳为较复杂的回归技术，诸如神经网络(深度学习)，即成本函数可以易于被调适以在神经网络的训练期间惩罚倾斜。因为神经网络在本领域中是众所周知的，则这里将不会详细地描述神经网络。

以这种方式，描述以下方法：抑制倾斜情况下重叠的串扰，以便增加规格内目标(例如，在晶片的边缘处)的数目且因此提高产率。

如所陈述的，所述方法包括选择对应于预期倾斜图案的主分量。图7图示这种预期倾斜图案可能看起来外观如何。蚀刻器倾斜是径向对称现象。蚀刻器倾斜对重叠的影响对于顶部和底部结构可以是不同的；蚀刻器倾斜对线条的图案移位的影响垂直于所述线条。这产生具有遍及晶片圆周的正弦行为的所得到的重叠形状。

在图7(a)中，示出特定(例如，存储器)结构，其包括层L1中的周期性倾斜(斜)作用区AA、和限定所述作用区的切割部的切割孔CH、以及层L2中的对应于切割部的字线WL。箭头指示每个层的倾斜误差的方向(例如，与层的周期性垂直)。图7(b)是对于这两个层而言的倾斜误差量值(y轴)相对于晶片上的周边角度(x轴——0至360度)的图。倾斜误差的正弦行为是明显的；对于这种特定层对，底部光栅的倾斜振幅是sin(22°)*顶部光栅的振幅在倾斜引发图案处发生移位。图7(c)示出关于针对层L1和L2的重叠的倾斜的相切行为，以及组合效应。这两种影响可以彼此增强(相同符号)或彼此抵消(相反符号)。其它层组合或针对切割蚀刻的倾斜误差将示出倾斜误差的类似正弦图案，但对于不同层的不同角度将意味着实际形状将发生改变(以通常能够预测的方式)。

在后续编号的方面中披露另外的实施例：

1.一种用于确定测量选配方案的方法，所述测量选配方案描述用于对来自经受蚀刻引发的参数误差影响的衬底的所关注的参数进行测量的测量设定，所述蚀刻引发的参数误差以取决于选配方案的方式影响对所述所关注的参数的测量；所述方法包括：

获得与对至少一个设置衬底也即调试衬底(set-up substrate)的测量有关的所关注的参数的设置数据或称为调试数据(set-up data)，所述至少一个调试衬底上的所述所关注的参数具有多种第一引发设置值或第一引发调整值；

获得与对至少一个调试衬底的测量有关的蚀刻引发的参数的设置数据，所述至少一个调试衬底上的所述蚀刻引发的参数具有多种第二引发设置值或第二引发调整值；以及

确定所述选配方案以最小化所述蚀刻引发的参数对于对所述所关注的参数的测量的影响。

2.根据方面1所述的方法，其中，确定所述选配方案的步骤包括根据所述蚀刻引发的参数误差的与已知图案的相似性来惩罚用于所述选配方案的方案。

3.根据方面2所述的方法，其中，所述方法包括：对所述蚀刻引发的参数的设置数据执行盲信号分离分析，以获得所述蚀刻引发的参数的设置数据的分量；以及

对用于所述选配方案的、对应于具有与所述已知图案的高相似性的所述分量的方案进行惩罚。

4.根据方面3所述的方法，包括通过以下项中的一项或两者针对所述惩罚步骤选择具有高相似性的一个或更多个分量：

选择分量的所述相似性高于阈值相似性度量的一个或更多个分量；和

根据度量选择所有分量中具有最高相似性的一个或更多个分量。

5.根据方面3或4所述的方法，其中，所述盲信号分离分析包括主分量分析或独立分量分析，并且所述分量视情况包括主分量或独立分量。

6.根据方面3至5中任一项所述的方法，其中，所述盲信号分离分析被施加于在所述至少一个调试衬底的周边区域处所测量的所述蚀刻引发的参数的设置数据。

7.根据方面2所述的方法，其中，所述方法包括获取来自参考测量源，可选地扫描电子显微镜的所述蚀刻引发的参数的设置数据。

8.根据方面2至7中任一项所述的方法，其中，所述确定步骤还包括确定受所述惩罚影响的、使得所述所关注的参数的设置数据值与所述第一引发调整值之间的差最小化的权重。

9.根据任一前述方面所述的方法，其中，所述所关注的参数具有多种第一引发调整值的至少一个调试衬底和所述蚀刻引发的参数具有多种第二引发调整值的至少一个调试衬底包括不同的至少一个调试衬底。

10.根据方面1至8中任一项所述的方法，其中，所述所关注的参数在其上具有多种第一引发调整值的至少一个调试衬底和所述蚀刻引发的参数在其上具有多种第二引发调整值的至少一个调试衬底包括相同的至少一个调试衬底；所述第一引发调整值在所述至少一个调试衬底的中心区域中被引发，并且所述第二引发调整值在所述至少一个调试衬底的周边区域中被引发。

11.根据任一前述方面所述的方法，其中，所述所关注的参数包括所关注的重叠参数。

12.根据任一前述方面所述的方法，其中，所述蚀刻引发的参数包括蚀刻引发的倾斜。

13.根据任一前述方面所述的方法，包括以下步骤：

产生所述所关注的参数在其上具有多种第一引发调整值的至少一个调试衬底，所述第一引发调整值经由光刻曝光设备被引发；以及

产生所述蚀刻引发的参数在其上具有多种第二引发调整值的至少一个调试衬底，所述第二引发调整值经由蚀刻设备被引发。

14.根据任一前述方面所述的方法，所述方法使用所述测量选配方案来测量产品衬底上的所关注的参数。

15.根据方面14所述的方法，其中，所述调试衬底和所述产品衬底中的每个包括功能电路结构，对所述功能电路结构执行所述测量。

16.一种调试衬底，所述衬底设置在根据方面1至12的方法中使用，其中蚀刻引发的参数具有多种第二引发调整值。

17.根据方面16所述的调试衬底，其中，所述蚀刻引发的参数包括蚀刻引发的倾斜。

18.根据方面16或17所述的调试衬底，其中，在所述调试衬底的周边区域中引发所述第二引发调整值。

19.根据方面16至18所述的调试衬底，其中，所关注的参数具有多种第一引发调整值，并且其中在所述调试衬底的中心区域中引发所述第一引发调整值。

20.一种计算机程序，包括能够操作以当运行于合适的设备上时执行根据方面1至12中任一项所述的方法的程序指令。

21.一种非暂时性计算机程序载体，包含根据方面20所述的计算机程序。

22.一种处理系统，包括：处理器、和包含根据方面21所述的计算机程序的储存装置。

23.一种量测装置，包括根据方面22所述的处理系统，并且所述量测装置还能够操作以执行根据方面14和15所述的方法。

虽然可以在本文中具体地参考在IC制造中光刻设备的使用，但应理解，本文中所描述的光刻设备可以具有其它应用。可能的其它应用包括制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。

虽然可以在本文中具体地参考在光刻设备的情境下的本发明的实施例，但本发明的实施例可以用于其它设备中。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置)的对象的任何设备的构件。这些设备一般可以被称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或周围(非真空)条件。

虽然上文可能已经具体地参考在光学光刻术的情境下对本发明的实施例的使用，但应了解，在情境允许的情况下，本发明不限于光学光刻术，并且可以用于其它应用(例如压印光刻术)中。

虽然上文已描述本发明的特定实施例，但将了解，可以与所描述的方式不同的其它方式来实践本发明。上文描述意图是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域技术人员将明白，可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。

Claims

获得与对至少一个调试衬底的测量有关的所关注的参数的调试数据，所述至少一个调试衬底上的所述所关注的参数具有多种第一引发调整值；

获得与对至少一个调试衬底的测量有关的蚀刻引发的参数的调试数据，所述至少一个调试衬底上的所述蚀刻引发的参数具有多种第二引发调整值；以及

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述选配方案的步骤包括根据所述蚀刻引发的参数误差的与已知图案的相似性来惩罚用于所述选配方案的方案。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法包括：对所述蚀刻引发的参数的调试数据执行盲信号分离分析，以获得所述蚀刻引发的参数的调试数据的分量；以及

4.根据权利要求3所述的方法，包括通过以下项中的一项或两者针对所述惩罚步骤选择具有高相似性的一个或更多个分量：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述所关注的参数在其上具有多种第一引发调整值的至少一个调试衬底和所述蚀刻引发的参数在其上具有多种第二引发调整值的至少一个调试衬底包括相同的至少一个调试衬底；所述第一引发调整值在所述至少一个调试衬底的中心区域中被引发，并且所述第二引发调整值在所述至少一个调试衬底的周边区域中被引发。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，包括以下步骤：

7.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法使用所述测量选配方案来测量产品衬底上的所关注的参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述调试衬底和所述产品衬底中的每个包括功能电路结构，对所述功能电路结构执行所述测量。

9.一种计算机程序，包括能够操作以当运行于合适的设备上时执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法的程序指令。

10.一种非暂时性计算机程序载体，包含根据权利要求9所述的计算机程序。

11.一种处理系统，包括：处理器、和包含根据权利要求10所述的计算机程序的储存装置。

12.一种量测装置，包括根据权利要求11所述的处理系统，并且所述量测装置还能够操作以执行根据权利要求7和8所述的方法。

13.一种调试衬底，用于根据方面1至8中任一项所述的方法中，其中在所述调试衬底上，蚀刻引发的参数具有多种第二引发调整值。

14.根据方面13所述的调试衬底，其中，所述第二引发调整值在所述调试衬底的周边区域中被引发。

15.根据方面13或14所述的调试衬底，其中在所述调试衬底上，所关注的参数具有多种第一引发调整值，并且其中，所述第一引发调整值在所述调试衬底的中心区域中被引发。