CN116057475A - 用于偏移的散射测量单波长测量及其改善的系统及方法 - Google Patents

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CN116057475A CN202180062121.7A CN202180062121A CN116057475A CN 116057475 A CN116057475 A CN 116057475A CN 202180062121 A CN202180062121 A CN 202180062121A CN 116057475 A CN116057475 A CN 116057475A
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Abstract

本申请案涉及用于测量半导体装置的不同层之间的偏移的方法及系统，所述方法包含：提供与多个图案化半导体装置晶片(PSDW)相关的光瞳不准确性可缩放基础元素(PISBE)的集合；通过进行PSDW上的位点的单个测量而产生所述位点的单光瞳图像，所述PSDW是所述多个PSDW中的一者，所述单光瞳图像包含多个位点特定像素；使用PISBE的所述集合及所述多个位点特定像素针对所述单光瞳图像计算位点特定光瞳不准确性可缩放基础元素缩放因子(PISBESF)的集合；及使用PISBE的所述集合及位点特定PISBESF的所述集合计算位点特定偏移值(SSMV)。

Description

用于偏移的散射测量单波长测量及其改善的系统及方法
相关申请案的参考
借此参考2020年9月14日申请且标题为“校准的多信号自准确度计量(CALIBRATEDMULTI SIGNAL SELF-ACCURACY METROLOGY)”的第63/077,722号美国临时专利申请案，所述申请案的公开内容借此以引用的方式并入且借此主张所述申请案的优先权。
还参考申请者的以下专利及专利申请案，其与本申请案的标的物相关，所述案的公开内容借此以引用的方式并入：
标题为“降低散射测量重叠计量的算法不准确性(REDUCING ALGORITHMICINACCURACY IN SCATTEROMETRY OVERLAY METROLOGY)”的第9,869,543号美国专利；
标题为“分析散射测量计量过程变化的根本原因(ANALYZING ROOT CAUSES OFPROCESS VARIATION IN SCATTEROMETRY METROLOGY)”的第10,203,200号美国专利；
标题为“使用散射测量检测重叠误差的设备及方法(APPARATUS AND METHODS FORDETECTING OVERLAY ERRORS USING SCATTEROMETRY)”的第1,570,232号欧洲专利；
标题为“使用多个波长的重叠测量(OVERLAY MEASUREMENT USING MULTIPLEWAVELENGTHS)”的第PCT/US2018/049295号PCT专利申请案；及
标题为“用于测量及校正半导体装置中的层之间的偏移的方法及其中有用的偏移目标(METHOD FOR MEASURING AND CORRECTING MISREGISTRATION BETWEEN LAYERS IN ASEMICONDUCTOR DEVICE,AND MISREGISTRATION TARGETS USEFUL THEREIN)”的第PCT/US2019/030776号PCT申请案。
技术领域
本发明大体上涉及半导体装置的制造中的偏移的测量。
背景技术
已知用于测量半导体装置的制造中的偏移的各种方法及系统。
发明内容
本发明试图提供用于测量在半导体装置的制造中的偏移的经改善方法及系统。
因此，根据本发明的优选实施例，提供一种测量半导体装置的不同层之间的偏移的方法，所述方法包含：提供与多个图案化半导体装置晶片(PSDW)相关的光瞳不准确性可缩放基础元素(PISBE)的集合；通过进行PSDW上的位点的单个测量而产生所述位点的单光瞳图像，所述PSDW是所述多个PSDW中的一者，所述单光瞳图像包含多个位点特定像素；使用PISBE的所述集合及所述多个位点特定像素针对所述单光瞳图像计算位点特定光瞳不准确性可缩放基础元素缩放因子(PISBESF)的集合；及使用PISBE的所述集合及位点特定PISBESF的所述集合计算位点特定偏移值(SSMV)。
根据本发明的优选实施例，所述PSDW上的所述位点的所述测量包含使用单波长入射辐射测量所述位点。
优选地，所述提供PISBE的所述集合包含：从对应多个参考测量产生多个参考光瞳图像，所述参考光瞳图像各自包含多个参考像素，且所述多个参考测量至少包含使用第一波长的入射辐射进行的第一参考测量及使用第二波长的入射辐射进行的第二参考测量；识别与所述参考光瞳图像的所述对应参考像素相关联的多个参考像素不准确性；及使用所述参考像素不准确性计算PISBE的所述集合。
根据本发明的优选实施例，所述计算PISBE的所述集合包含：使用所述参考像素不准确性计算代表性像素不准确性的集合；计算参考像素不准确性的所述集合与代表性像素不准确性的所述对应集合之间的变动的集合；及基于变动的所述集合的主分量的集合计算PISBE的所述集合。
优选地，所述计算位点特定PISBESF的所述集合包含：提供PISBESF的集合的系统性部分(SPSP)的集合；近似计算对应于所述SPSP的位点特定残差部分(SSRP)的集合；及通过将SPSP的所述集合及SSRP的所述对应集合相加在一起而计算位点特定PISBESF的所述集合。
根据本发明的优选实施例，所述SSMV是以下每一者的函数：所述多个位点特定像素；PISBE的所述集合；及参考PISBESF的集合。
优选地，所述计算所述SSMV包含：评估第一表达式，所述第一表达式是可变偏移值及SSRP的所述集合的函数；评估第二表达式，所述第二表达式是SSRP的所述集合的函数；及使用所述第一表达式及所述第二表达式识别所述SSMV及尤其适合与所述位点一起使用的SSRP的所述集合的特定值。
在本发明的优选实施例中，所述方法还包含产生关键过程指标(KPI)，所述KPI提供所述SSMV的可靠性的指示。
优选地，产生所述KPI包含：计算所述单光瞳图像的所述对应多个位点特定像素的多个像素偏移值；计算所述像素偏移值中的每一者的加权因子；及计算所述KPI作为所述像素偏移值从所述SSMV的加权标准偏差。
优选地，所述多个像素偏移值是PISBE的所述集合及位点特定PISBESF的所述集合的函数。
根据本发明的优选实施例，所述参考测量测量参考图案化半导体装置晶片(RPSDW)，所述RPSDW及所述PSDW是不同晶片。
替代地，根据本发明的优选实施例，所述参考测量测量参考图案化半导体装置晶片(RPSDW)，所述RPSDW及所述PSDW是相同晶片。
根据本发明的优选实施例，所述方法还包含在半导体装置晶片的制造工艺中使用所述SSMV。
根据本发明的另一优选实施例，还提供一种用于测量半导体装置的不同层之间的偏移的系统，所述系统包含：基于参考散射测量的偏移测量工具(SMMT)，其可操作以进行至少一个参考图案化半导体装置晶片(RPSDW)上的至少一个参考位点的至少两个测量，借此产生所述至少一个参考位点中的每一者的至少两个参考输出信号；RPSDW分析器，其可操作以分析所述参考输出信号，借此提供与多个图案化半导体装置晶片(PSDW)相关的光瞳不准确性可缩放基础元素(PISBE)的集合；位点特定SMMT，其可操作以测量至少一个PSDW上的至少一个测量位点，借此产生所述测量位点的单光瞳图像，所述PSDW是所述多个PSDW中的一者；及PSDW分析器，其可操作以使用PISBE的所述集合分析所述单光瞳图像，借此产生位点特定光瞳不准确性可缩放基础元素缩放因子(PISBESF)的集合及位点特定偏移值(SSMV)。
根据本发明的又一优选实施例，进一步提供一种用于与至少一个基于散射测量的偏移测量工具(SMMT)一起使用的系统，所述至少一个SMMT可操作以测量至少一个参考图案化半导体装置晶片(RPSDW)上的至少一个位点及至少一个图案化半导体装置晶片(PSDW)上的至少一个位点，所述系统包含：RPSDW分析器，其可操作以分析通过所述至少一个RPSDW的所述测量产生的多个参考输出信号，借此提供与所述至少一个PSDW相关的光瞳不准确性可缩放基础元素(PISBE)的集合；及PSDW分析器，其可操作以使用PISBE的所述集合分析通过所述PSDW的所述测量产生的单光瞳图像，借此产生位点特定光瞳不准确性可缩放基础元素缩放因子(PISBESF)的集合及位点特定偏移值(SSMV)。
附图说明
从结合图式进行的以下详细描述将更完全理解及了解本发明，其中：
图1是说明本发明的优选实施例的简化流程图；
图2是说明图1的实施例的部分的简化流程图；
图3是说明图1及2的实施例的部分的简化流程图；
图4是说明图1到3的实施例的部分的简化流程图；
图5A是用于与图1到4的实施例一起使用的系统的优选实施例的简化示意性图解；及
图5B是用于与图1到4的实施例一起使用的系统的另一优选实施例的简化示意性图解。
具体实施方式
应了解，下文参考图1到5B描述的系统及方法优选用于测量半导体装置的不同层之间的偏移且是半导体装置的制造工艺的部分。通过下文参考图1到5B描述的系统及方法计算的偏移值优选用于在半导体装置的制造期间调整制造工艺(例如光刻)以改善所制造的半导体装置的各个层之间的偏移。
通常来说，在具有多个图案化层的半导体装置的制造中，需要以严格空间配准(优选到小于10nm的容限内，且更优选到小于3nm的容限内)维持各个层。
为了维持形成于图案化半导体装置晶片(PSDW)上的半导体装置的各个层的空间配准，通常贯穿半导体装置的制造工艺多次测量偏移。通常来说，来自通过偏移测量工具产生的偏移测量的输出信号包含第一部分(其是由于形成于PSDW上的至少两个层之间的偏移)及第二部分(其是由于噪声，例如测量不准确性)。为了计算是半导体装置的物理偏移的良好表示的偏移值，有利的是识别输出信号的哪一部分是由于测量不准确性，因此可在从其计算偏移值之前从输出信号移除所述部分。
下文参考图1到5B描述的方法及系统尤其适合与基于散射测量的偏移测量工具(SMMT)一起使用。适合作为SMMT的典型工具是商业上可购自美国，加利福尼亚，米尔皮塔斯市(Milpitas)的KLA Corporation的ATLTM 100。本发明的特定特征是通过SMMT进行的每一测量是使用单波长入射辐射进行。
应了解，如本文中使用，术语“单波长辐射”或“单波长入射辐射”不需要指的是恰具有单个波长的辐射。实情是，术语“单波长辐射”或“单波长入射辐射”各自指的是通过波长的窄带宽特性化的辐射，例如，具有小于25nm(更优选小于15nm且最优选小于10nm)的带宽的辐射。此辐射优选通过5μm到100μm的相干长度特性化。另外，此辐射优选包含相对小数目(优选少于10)个空间模式。
下文参考图1到5B描述的方法及系统优选用于测量至少部分彼此迭置且形成于PSDW上的多个(最通常，一对)周期性结构。此类周期性结构通常形成为目标(例如在第1,570,232号欧洲专利中描述的目标中的一者)的部分。在本发明的一项实施例中，周期性结构与形成于PSDW上的功能性半导体装置分离，且在本发明的另一实施例中，周期性结构包含于形成于PSDW上的功能性半导体装置或其部分。如在第1,570,232号欧洲专利中更详细描述，当周期性结构在完美配准的状态中时，周期性结构彼此偏移达预定偏移f0。
如第10,203,200号美国专利中更详细描述，周期性结构通过SMMT的每一偏移测量产生输出信号，所述输出信号通常经表示为包含多个(通常数千个)像素的光瞳图像。每一像素是通过特定角度的反射辐射产生，反射辐射是入射辐射通过至少一个周期性结构的反射。
应了解，光瞳图像优选用于计算周期性结构的光瞳偏移值。光瞳偏移包含多个像素偏移值，其中每一像素偏移值通常以纳米为单位表示偏移值。
通常来说，光瞳图像中的每一像素通过像素不对称性K及像素敏感性G特性化。应了解，针对使用具有某一波长λ的入射辐射测量的任何特定像素：
Figure BDA0004118293900000051
及
Figure BDA0004118293900000052
如在第PCT/US2018/049295号PCT专利申请案中更详细描述，D1是来自通过由目标中的第一组周期性结构反射的辐射产生的光瞳图像的第一像素与对应第二像素之间的灰度强度的差。第一像素及第二像素分别表示通过第一组周期性结构反射的+1绕射级辐射及-1绕射级辐射。类似地，D2是来自通过由目标中的第二组周期性结构反射的辐射产生的光瞳图像的第三像素与对应第四像素之间的灰度强度的差。第三像素及第四像素分别表示通过第二组周期性结构反射的+1绕射级辐射及-1绕射级辐射。
是来自目标中的第二组周期性结构的+1绕射级及-1绕射级的对应像素之间的灰度强度的差。
使用SMMT测量周期性结构的偏移的一些方法(例如在第9,869,543号美国专利中公开的方法，下文称为单波长方法(SWM))通常通过使用单波长入射辐射进行周期性结构的一个测量而产生周期性结构的偏移。在此方法中，周期性结构的光瞳偏移通过方程式3给出：
Figure BDA0004118293900000061
其中∈SWL是通过SWM计算的光瞳偏移，f0是周期性结构之间的预定偏移，K是光瞳不对称性，且G是光瞳敏感性。
下文称为多波长方法(MWM)的使用SMMT测量周期性结构的偏移的其它方法(例如在第PCT/US2018/049295号PCT专利申请案中公开的方法)通常通过进行周期性结构的多个测量(每一测量使用不同单波长入射辐射)而产生周期性结构的偏移。在此方法中，周期性结构的光瞳偏移通过方程式4给出：
Figure BDA0004118293900000062
其中∈MWL是光瞳偏移，f0是周期性结构之间的预定偏移，p及p’是光瞳图像内的像素的指数，且尖括号<>指示在MWM中使用的波长内获取的平均值。如在第PCT/US2018/049295号PCT专利申请案中更完整解释，通过应用通过方程式5给出的像素校正δAMWL而获得方程式4：
Figure BDA0004118293900000063
其中Kp是经评估像素的像素不对称性，Gp是经评估像素的像素敏感性，∈MWL(pix)是来自方程式4的光瞳偏移，f0是周期性结构之间的预定偏移，且尖括号<>指示在MWM中使用的波长内获取的平均值。
如所属领域中已知，相较于通过MWM产生的光瞳偏移的像素偏移值中的不同者之间的变动，通过SWM产生的光瞳偏移具有其像素偏移值中的不同者之间的相对大变动。然而，像素与反射角相关，且周期性结构具有不固有地取决于辐射的反射角的单个物理偏移。因此，通过SWM产生的像素偏移值之间的变动指示噪声(包含非所要像素不准确性)。
相比之下，通过MWM产生的光瞳偏移是通过从光瞳图像移除至少一些像素不准确性而产生。因此，相较于通过SWM的像素偏移值中的不同者之间的变动，其像素偏移值中的不同者之间的变动相对小。通过MWM产生的像素偏移值之间的相对小变动指示借此产生的光瞳偏移比通过SWM产生的光瞳偏移通常是周期性结构之间的偏移的更可靠指示。然而，如上文论述，MWM使用多波长入射辐射测量周期性结构的偏移。因此，MWM需要进行周期性结构的多个测量，此是影响制造处理能力，从而降低可在给定时间量中制造的半导体装置的数目的耗时过程。
本发明试图提供用于识别像素不准确性、光瞳不准确性、像素偏移值及光瞳偏移的经改善、相对快速系统及方法。更特定来说，本发明优选通常一次使用单波长入射辐射测量周期性结构。在本发明中，周期性结构的像素偏移值各自通过方程式6给出：
Figure BDA0004118293900000071
其中∈(pix)是经评估像素的像素偏移值，f0是周期性结构之间的预定偏移，K(pix)是经评估像素的像素不对称性，G(pix)是经评估像素的像素敏感性，且δA(pix)是经评估像素的像素不准确性。如下文参考图1到4更详细描述，本发明使用方程式7跨越像素不准确性δA(pix)：
Figure BDA0004118293900000072
其中
Figure BDA0004118293900000073
是代表性像素不准确性，αμ是光瞳不准确性可缩放基础元素缩放因子(PISBESF)且Vμ(pix)是对应于特性像素的光瞳不准确性可缩放基础元素(PISBE)(Vμ)的元素。应了解，μ是相应经评估PISBE及PISBESF的指数。
应了解，PISBE是与多个图案化半导体装置晶片(PSDW)相关的特征向量。更特定来说，PISBE形成从其重建通过周期性结构的测量产生的光瞳图像的光瞳不准确性的有用基础。
由于PISBE是跨越光瞳不准确性的特征向量，故PISBE形成从其重建光瞳不准确性的有用基础，如在方程式7中完成。如在方程式7中，优选地，将PISBE中的每一者乘以对应于其的PISBESF，且将所得乘积相加在一起，从而产生光瞳不准确性的位点特定部分。此后，将光瞳不准确性的位点特定部分与代表性光瞳不准确性相加，从而产生总光瞳不准确性。
应了解，恰如同光瞳图像由像素形成且光瞳偏移由像素偏移值形成，PISBE、代表性光瞳不准确性及光瞳不准确性中的每一者也由像素级数据形成。因而，PISBE、代表性光瞳不准确性及光瞳不准确性中的每一者通常有利地表示为矩阵，其中每一矩阵包含每一像素的一个元素。
如所属领域中熟知，制造典型PSDW以具有旨在相同的许多结构。此外，具有特定设计的PSDW通常制造为包含具有此设计的多个PSDW的批次的部分，且特定设计通常用于制造PSDW的多个批次。应了解，通过本发明产生的PISBE可用于通过方程式7评估的周期性结构及类似于其周期性结构两者。此类类似周期性结构可形成于通过方程式7评估的相同PSDW上的其它处、单个批次的其它PSDW上或甚至不同批次的其它PSDW上，只要PSDW是使用与通过方程式7评估的PSDW相同的特定设计制造。
现参考图1，其是说明方法300的优选实施例的简化流程图。如上文描述，方法300优选是半导体装置的制造工艺的部分。应了解，方法300的经说明部分通常在至少两个层在PSDW上的形成之后开始。
如图1中所见，在第一步骤302，提供光瞳不准确性可缩放基础元素(PISBE)的集合。如上文描述，PISBE是与多个PSDW相关的特征向量。更特定来说，PISBE形成从其重建通过周期性结构的测量产生的光瞳图像的光瞳不准确性的有用基础。如下文参考图2进一步描述，在步骤302，产生并分析多个参考光瞳。
在本发明的优选实施例中，针对一或多个参考图案化半导体装置晶片(RPSDW)执行步骤302一次，从而产生结果的单个集合，且在步骤302处产生的结果的单个集合用于使用方法300处理的多个PSDW。因此，在本发明的优选实施例中，虽然针对多个PSDW执行方法300的剩余步骤，但执行步骤302一次。
在下一步骤304，产生PSDW上的位点的单光瞳图像。应了解，如本文中使用，术语“位点”指的是适用于周期性结构的偏移测量的PSDW的部分。优选地，通过使用SMMT运用单波长入射辐射进行位点的单个测量而产生单光瞳图像。通过测量位点而产生的光瞳图像优选包含多个(通常数千个)位点特定像素。
此后，在下一步骤306，针对在步骤304产生的单光瞳图像计算位点特定光瞳不准确性可缩放基础元素缩放因子(PISBESF)的集合及位点特定偏移值(SSMV)。
使用在步骤302处提供的PISBE的集合及来自在步骤304处产生的单光瞳图像的位点特定像素的数据计算位点特定PISBESF。优选使用在步骤302处提供的PISBE的集合及位点特定PISBESF的集合(其在步骤306与SSMV一起计算)计算SSMV。下文参考图3进一步描述步骤306。
优选地，在下一步骤308，产生关键过程指标(KPI)。通常体现为光瞳3σ(P3S)值的KPI提供在步骤306计算的SSMV的可靠性的指示(优选量化指示)。下文参考图4进一步描述步骤308。
在下一步骤322，评估在308产生的KPI。在本发明的一项实施例中，如果KPI不在一预定容限内，那么方法300返回到步骤304且产生位点的另一单光瞳图像。在本发明的其它实施例中，如果KPI不在预定容限内，那么方法300返回到步骤304且产生PSDW上的不同位点的单光瞳图像。在本发明的又一实施例中，如果KPI不在预定容限内，那么方法300终止。
如果KPI在预定容限内，那么在下一步骤324，评估在步骤306产生的SSMV以在半导体装置晶片的制造工艺中使用。如果在步骤306产生的SSMV不在预定容限内，那么使用在步骤306产生的SSMV以在下一步骤326产生制造参数的经调整集合。制造参数的经调整集合优选用于制造PSDW的至少一个层，借此改善其层之间的偏移，且在下一步骤328，PSDW的制造工艺继续。
然而，如果在步骤324，发现在步骤306产生的SSMV在预定容限内，那么在步骤328，PSDW的制造工艺继续而不由于方法300而调整制造参数。
现参考图2，其是说明方法300的步骤302的简化流程图。如在图2中所见，在第一步骤402，从对应多个参考测量产生多个参考输出信号。优选地，参考输出信号是通过SMMT产生，且经表示为参考光瞳图像。参考光瞳图像中的每一者优选包含多个参考像素。
优选地，在步骤302进行的参考测量测量一或多个RPSDW。在本发明的一项实施例中，在步骤302测量的至少一个RPSDW及在步骤304测量的PSDW是不同晶片。在本发明的另一实施例中，在步骤302测量的至少一个RPSDW及在步骤304测量的PSDW是相同晶片。然而，在步骤302测量的至少一个RPSDW及在步骤304测量的PSDW优选共享单个设计。在本发明的一项实施例中，在步骤302测量的至少一个RPSDW及在步骤304测量的PSDW是在PSDW的单个批次中制造。
在本发明的一项实施例中，在步骤304中使用的SMMT是在步骤402中使用的相同SMMT。在本发明的另一实施例中，在步骤304及步骤402中使用不同SMMT。
在本发明的一项实施例中，多个参考测量包含至少使用第一单波长入射辐射进行的单个参考位点的第一参考测量及使用第二单波长入射辐射进行的单个参考位点的第二参考测量。在本发明的一些实施例中，进行单个参考位点的额外参考测量，每一额外测量系使用额外单波长入射辐射进行。
在本发明的替代实施例中，多个参考测量包含多个参考位点的多个参考测量。优选地，使用至少两个参考测量来测量多个参考位点中的每一者。至少两个参考测量各自是使用单波长入射辐射进行，且在单个参考位点的每一参考测量中使用的单波长入射辐射彼此不同。针对其产生参考光瞳图像的参考位点的总数在本文中称为Nsites。
在本发明的优选实施例中，在参考位点中的每一者处使用2到7个波长的入射辐射进行50到400个参考位点的参考测量。
在下一步骤404，识别多个参考像素不准确性δAref(pix)。多个参考像素不准确性δAref(pix)是促成像素的不对称性但指示测量噪声而非位点的偏移的部分。如所属领域中已知，存在用于将光瞳图像的部分识别为属于多个参考像素不准确性δAref(pix)的许多方式，尤其包含比较光瞳图像数据与通过电子束显微镜产生的数据，及比较光瞳数据与通过校准过程(例如在第PCT/US2019/030776号PCT申请案中描述的过程)产生的数据。应了解，参考像素不准确性δAref(pix)与在步骤402产生的参考光瞳图像的对应参考像素相关联。此后，在下一步骤406，使用参考像素不准确性δAref(pix)计算PISBE的集合。
如图2中展示，步骤406包含多个子步骤。在第一子步骤422，使用在步骤404识别的参考像素不准确性δAref(pix)计算代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000101
的集合。通过方程式8给出在步骤406使用的计算，所述方程式8针对光瞳图像中的每一像素计算代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000102
的集合：
Figure BDA0004118293900000103
其中Nsites是针对其在步骤402产生参考光瞳图像的参考位点的总数且δAref(pix,site)是经评估像素的参考位点的参考像素不准确性。
应了解，方程式8计算在步骤404识别的参考像素不准确性δAref(pix)的数学平均值且使用数学平均值作为每一代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000104
的值。然而，应了解，参考像素不准确性δAref(pix)的其它适合操纵还可用于产生每一代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000105
的值。例如，在步骤404识别的参考像素不准确性δAref(pix)的中值或众数可用作每一代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000106
的值。作为进一步实例，在步骤404识别的参考像素不准确性δAref(pix)的加权平均值、加权中值或加权众数可用作每一代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000107
的值。
本发明的特定特征是代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000108
的集合与多个PDSW上的多个位点相关。更特定来说，代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000109
的集合可用于重建通过周期性结构的测量产生的光瞳图像的光瞳不准确性。
在下一子步骤424，使用方程式9计算参考像素不准确性δAref(pix)的集合与代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000111
的对应集合之间的变动δAvar(pix)的集合。
Figure BDA0004118293900000112
此后，在下一子步骤426，使用主分量分析计算变动δAvar(pix)的主分量的集合。
在下一子步骤428，基于变动的集合的主分量的集合计算PISBE的集合。本发明的特定特征是变动δAvar(pix)可表达为PISBE的集合Vμ及参考PISBESF的对应集合αμ_ref的函数，如在方程式10中：
δAvar(pix)≈∑μαμ_ref·Vμ(pix)(方程式10)
其中μ是参考PISBESF(αμ_ref)的指数，且评估PISBE(Vμ)。如下文参考方程式11论述，本发明试图提供参考像素不准确性δAref(pix)的计算上有利表示。因此，为了减小必须计算的项的数目，在方程式10中使用PISBE(Vμ)的一些但并非全部元素Vμ(pix)。
具有与方程式7相同的形式的下文的方程式11代数上等效于方程式9及10的组合：
Figure BDA0004118293900000113
其中δAref_calc(pix)是经评估像素的经计算参考像素不准确性，且在方程式10及11中的两者中使用相同Vμ(pix)。应了解，方程式11中的参考像素不准确性δAref_calc(pix)的集合的表示使用PISBE(Vμ)表示参考像素不准确性δAref(pix)的集合。
换言之，在方程式11中，使用参考像素不准确性δAref_calc(pix)的经计算集合(其是使用PISBE(Vμ)的基础表示)替换参考像素不准确性δAref(pix)的集合，而非针对参考像素不准确性δAref(pix)的集合中的每一像素独立地考虑。由于通常存在数千个像素以及少于100及更特定来说，少于50个PISBE(Vμ)，故当相较于针对参考像素不准确性δAref(pix)的集合中的每一像素独立地考虑时，方程式11中的参考像素不准确性δAref_calc(pix)的经计算集合的表示计算上有利。
因此，在子步骤428，方法300提供参考PISBESF的集合αμ_ref，所述集合可操作以与PISBE(Vμ)的集合及代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000114
的集合一起使用以产生参考像素不准确性δAref_calc(pix)的经计算集合。优选地，参考像素不准确性δAref_calc(pix)的经计算集合与参考像素不准确性δAref(pix)的集合之间的多个对应差在预定容限内。
参考PISBESF的集合αμ_ref可表达为PISBESF的集合的系统部分(SPSP)的对应集合
Figure BDA0004118293900000115
及参考PISBESF的集合的残差部分的对应集合
Figure BDA0004118293900000116
的总和，如在方程式12中：
Figure BDA0004118293900000121
应了解，参考PISBESF的集合
Figure BDA0004118293900000122
的残差部分的集合包含参考PISBESF的集合αμ_ref的不包含于SPSP的集合
Figure BDA0004118293900000123
中的所述部分。参考PISBESF的残差部分的集合
Figure BDA0004118293900000124
特定于对应于从其识别参考PISBESF的残差部分的集合
Figure BDA0004118293900000125
的参考PISBESF的集合αμ_ref的参考集合。然而，本发明的特定特征是SPSP的集合
Figure BDA0004118293900000126
与多个PDSW上的多个位点相关。更特定来说，SPSP的集合
Figure BDA0004118293900000127
可用于重建通过周期性结构的测量产生的光瞳图像的光瞳不准确性。
在本发明的优选实施例中，将参考PISBESF的残差部分的集合
Figure BDA0004118293900000128
的分布近似表达为多变量高斯(Gaussian)分布，其具有平均值零且是通过在方程式13中定义的共变异数矩阵Σβγ特性化：
Figure BDA0004118293900000129
其中β及γ各自是参考PISBESF的残差部分的集合
Figure BDA00041182939000001210
的指数，且方程式13中的括号指示方程式13采取针对参考位点中的每一者计算的PISBESF的残差部分的集合
Figure BDA00041182939000001211
的元素的平均值。
如所属领域中已知，共变异数矩阵
Figure BDA00041182939000001219
是量化参考PISBESF的残差部分的集合
Figure BDA00041182939000001212
的每一对元素
Figure BDA00041182939000001213
与
Figure BDA00041182939000001214
之间的共变异数的方阵。因此，共变异数矩阵
Figure BDA00041182939000001220
是
Figure BDA00041182939000001215
及
Figure BDA00041182939000001216
的联合变异性的测量。
如图14中展示，在子步骤428，SPSP的集合
Figure BDA00041182939000001217
是通过模型化参考PISBESF的集合αμ_ref且使用函数g拟合模型使得：
Figure BDA00041182939000001218
其中c2tx及c2ty是PSDW内的像素的相应x及y坐标且fieldX及fieldY是字段内的像素的相应x坐标及y坐标。如所属领域中已知，将典型PSDW划分为若干字段(例如裸片)且PSDW上的每一字段通常意在通常与PSDW上的大多数或全部其它字段相同。
函数g可为任何适合函数，且最通常是形式WnFm的多项式，其中n是与PSDW(c2tx及c2ty)上的位置相关联的多项式阶，且m是与字段内(fieldX及fieldY)的位置相关联的多项式阶。函数g通常包含使用线性回归计算的多项式系数。
应了解，参考PISBESF的集合αμ_ref中的元素不彼此相关，且因此，针对参考PISBESF的集合αμ_ref的集合中的每一参考PISBESF的模型αi_ref可分开拟合。
SPSP的集合
Figure BDA0004118293900000131
指示单个PSDW上的各个位点之间的相关性。例如，如果特定PSDW上的第一位点通过具有相对大值的像素不准确性δA(pix)特性化，那么所述PSDW上的第二位点可能还通过具有相对大值的像素不准确性δA(pix)特性化。作为另一实例，如果特定PSDW上的第一位点通过具有相对小值的像素不准确性δA(pix)特性化，那么所述PSDW上的第二位点可能还通过具有相对小值的像素不准确性δA(pix)特性化。
单光瞳图像的个别像素之间的相关性指示像素不准确性δA(pix)的光瞳表示的冗余。PISBE(Vμ)的集合采用此冗余以提供像素不准确性δA(pix)的计算上有利表示。
在下一步骤432，使用产生光瞳偏移∈MWL的值的方程式4及产生每一像素偏移值∈(pix)的值的方程式6两者针对每一参考位点计算偏移。
在下一步骤434，计算正规化参数ζ以最小化方程式15：
ζ＝argMinζ{∑sites|∈MWL-(ζ·∈)|}(方程式15)
其中Σsites指示表达式在每一参考位点上加总，且∈是基于在步骤432产生的像素偏移值∈(pix)的光瞳偏移值。
现参考图3，其是说明方法300的计算在步骤304产生的单光瞳图像的位点特定PISBESF的集合αμ及SSMV(∈)的步骤306的流程图。在第一步骤442，设定在步骤306产生的位点特定PISBESF的集合αμ以满足方程式16，方程式16是方程式12的位点特定表示：
Figure BDA0004118293900000132
其中
Figure BDA0004118293900000133
是在子步骤428产生的SPSP的集合，且
Figure BDA0004118293900000134
是位点特定PISBESF的集合αμ的位点特定残差部分(SSRP)的对应集合。因此，通过评估方程式16，通过将SPSP的集合及
Figure BDA0004118293900000135
SSRP的对应集合
Figure BDA0004118293900000136
相加在一起而计算位点特定PISBESF的集合αμ。
在下一步骤444，SSMV(∈)及位点特定PISBESF的集合αμ优选通过评估方程式17(其是贝氏定理(Bayes’Theorem)的表示)如何针对SSMV(∈)及SSRP的集合
Figure BDA0004118293900000137
的不同值改变而一起计算。
Figure BDA0004118293900000138
其中G是在步骤304产生的光瞳图像的光瞳敏感性且K是在步骤340产生的光瞳图像的光瞳不对称性。另外，
Figure BDA0004118293900000141
是给定具有光瞳敏感性G的特定值及光瞳不对称性K的特定值的光瞳图像，特定SSMV(∈)及SSRP的特定集合
Figure BDA0004118293900000142
与所述光瞳图像相关联的概率。类似地，
Figure BDA0004118293900000143
是给定SSMV(∈)的特定值及SSRP的集合
Figure BDA0004118293900000144
的值的特定集合，具有光瞳敏感性G的特定值及光瞳不对称性K的特定值的特定光瞳图像与SSMV(∈)的特定给定相应值及SSRP的集合
Figure BDA0004118293900000145
相关联的概率。在方程式17中的下一项
Figure BDA0004118293900000146
是SSRP的特定集合
Figure BDA0004118293900000147
与任何光瞳图像相关联的概率，且P(G,K)是光瞳敏感性G的特定值及光瞳不对称性K的特定值与任何光瞳图像相关联的概率。
应了解，在方程式11的评估期间，近似计算对应于
Figure BDA0004118293900000148
的
Figure BDA0004118293900000149
由于如上文参考方程式12及13描述，PISBESF的残差部分的集合
Figure BDA00041182939000001410
的分布优选近似计算为多变量高斯分布，
Figure BDA00041182939000001411
的值与方程式18中给出的指数表达式成比例：
Figure BDA00041182939000001412
其中σ是在步骤304产生的光瞳图像的噪声的标准偏差，Ki是经评估像素的相位不对称性，Vi μ是PISBE(Vμ)的第i元素，且Gi是经评估像素的像素敏感性。应了解，Ki及Gi两者是在步骤304产生的光瞳图像的值。
类似地，从在子步骤428发现的PISBESF的残差部分的集合
Figure BDA00041182939000001413
的分布推断
Figure BDA00041182939000001414
的值，如上文参考图2描述。更具体来说，
Figure BDA00041182939000001415
的值与在方程式19中给出的指数表达式成比例：
Figure BDA00041182939000001416
其中j及k各自是SSRP的集合
Figure BDA00041182939000001417
的指数，且
Figure BDA00041182939000001418
是共变异数矩阵Σβγ的反矩阵的元素。
由于P(G,K)的值不取决于SSMV(∈)及SSRP的集合
Figure BDA00041182939000001419
中的任一者，故P(G,K)采取不影响方程式17如何针对SSMV(∈)及SSRP的集合
Figure BDA00041182939000001420
的不同值改变的未知常数。因此，当在步骤306评估方程式17时，通常不考虑P(G,K)的实际值。
下文的方程式20代数上等效于方程式7及16的组合。方程式20明确地给出像素不准确性δA(pix)的集合及SSRP的集合
Figure BDA0004118293900000151
之间的关系：
Figure BDA0004118293900000152
如上文参考图2论述，代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000153
的集合、SPSP的集合
Figure BDA0004118293900000154
及PISBE(Vμ)的每一元素Vμ(pix)全部是在步骤302针对参考位点经计算。如上文描述，本发明的特定特征是在步骤302针对代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000155
的集合、SPSP的集合
Figure BDA0004118293900000156
及PISBE(Vμ)的每一元素Vμ(pix)计算的值全部与多个PSDW相关。更特定来说，在步骤302针对代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000157
的集合、SPSP的集合
Figure BDA0004118293900000158
及PISBE(Vμ)的每一元素Vμ(pix)计算的值全部适合在方程式20中使用。因此，在步骤306，方法300必须计算以便寻找像素不准确性δA(pix)的集合的唯一值是SSRP的集合
Figure BDA0004118293900000159
的值。
因此，虽然步骤306的目标是计算SSMV(∈)及像素不准确性δA(pix)的集合的值(其尤其适合与步骤304产生的光瞳图像一起使用)，但下一步骤446计算SSMV(∈)及SSRP的集合
Figure BDA00041182939000001510
的值，其在方程式21的右手侧中代替像素不准确性δA使用：
Figure BDA00041182939000001511
方程式22代数上等效于方程式17、18、19及21的加权组合：
Figure BDA00041182939000001512
其中C是P(G,K)的未知恒定值的倒数，如上文描述，且ζ是来自方程式15的正规化参数，其在方程式22中经引入以便确定给予方程式19的
Figure BDA00041182939000001513
相对于方程式17的
Figure BDA00041182939000001514
的权重。
SSMV(∈)及SSRP的集合
Figure BDA00041182939000001515
的相同结果由方程式22及23两者返回：
Figure BDA0004118293900000161
应了解，第一表达式
Figure BDA0004118293900000162
是SSMV(∈)及SSRP的集合
Figure BDA0004118293900000163
的可变偏移值的函数。类似地，第二表达式
Figure BDA0004118293900000164
是SSRP的集合
Figure BDA0004118293900000165
的函数。
满足方程式23的SSMV(∈)及SSRP的集合
Figure BDA0004118293900000166
的值还满足方程式24a及24b的系统：
Figure BDA0004118293900000167
Figure BDA0004118293900000168
应了解，方程式24a及24b的评估使用方程式23的第一表达式及第二表达式识别尤其适合与在步骤304测量的位点一起使用的特定偏移值及SSRP的特定值
Figure BDA0004118293900000169
由于方程式23是关于
Figure BDA00041182939000001610
及∈两者的二阶多项式，故方程式24a及24b中的每一者是等于零的线性方程式。方程式300优选求解方程式24a及24b的系统，借此产生方程式25：
Figure BDA00041182939000001611
I是单位矩阵。应了解，PISBE(Vμ)的集合中的下标μ是对应于PISBE(Vμ)的集合中的PISBE(Vμ)的数目的指数。为了简洁起见，在方程式25中，代替指数μ使用指数β及γ。由方程式25返回的SSMV(∈)的值是通过方程式24a及24b识别的特定偏移，且优选识别为在步骤304测量的位点的SSMV(∈)。
应进一步了解，由方程式25返回的SSMV(∈)的值是在步骤304产生的多个位点特定像素(尤其其不对称性K及敏感性G)的函数。由方程式25返回的SSMV(∈)的值还是PISBE(Vμ)及共变异数矩阵Σβγ的函数。如方程式13中证实，共变异数矩阵Σβγ是参考PISBESF的集合αμ_ref及更特定来说参考PISBESF的残差部分的集合
Figure BDA00041182939000001612
的函数。因此，通过方程式25返回的SSMV(∈)的值还是参考PISBESF的集合αμ_ref且更特定来说，参考PISBESF的残差部分的集合
Figure BDA0004118293900000171
的函数。
现参考图4，其是说明方法300的产生KPI(优选3PS值)的步骤308的流程图。如图4中所见，在第一步骤448，提供位点特定PISBESF的集合αμ。在方程式26中定义位点特定PISBESF的集合αμ：
Figure BDA0004118293900000172
其中代表性像素不准确性
Figure BDA0004118293900000173
的集合的值是在步骤302计算的其值，且在方程式26的右手侧的全部其它项的值是与在方程式25中相同的相应值。应了解，位点特定PISBESF的集合αμ中且在PISBE(Vμ)的集合中的下标μ是对应于PISBESF(αμ)及PISBE(Vμ)的集合中的PISBESF(αμ)及PISBE(Vμ)的数目的指数。为了清晰起见，在方程式26中，代替指数μ使用指数β及γ。
在下一步骤452，使用方程式27产生在步骤304产生的单光瞳图像的对应多个位点特定像素的多个像素偏移值∈(pix)，方程式27代数上等效于方程式6及7的组合：
Figure BDA0004118293900000174
应了解，多个像素偏移值∈(pix)尤其是PISBE(Vμ)的集合及位点特定PISBESF的集合αμ的函数。
如上文参考SWM及MWM论述，像素偏移值∈(pix)中的不同者之间的变动是包含像素偏移值∈(pix)的SSMV的不可靠性的指示。因此，在下一步骤454，产生KPI。优选地，在步骤454产生的KPI是在方程式28中定义的P3S：
Figure BDA0004118293900000175
其中∈是来自方程式25的SSMV，且w(pix)是像素偏移值∈(pix)的加权因子。加权因子w(pix)指示每一位点特定像素处的像素偏移值∈(pix)的可靠性。应了解，在方程式28中定义的P3S是像素偏移值∈(pix)从SSMV(∈)的加权标准偏差。
在本发明的优选实施例中，每一位点特定像素的加权因子w(pix)是经评估像素的像素敏感性G(pix)的函数，如在方程式29中：
Figure BDA0004118293900000176
现参考图5A及5B，其分别是用于与图1到4的方法300一起使用的相应系统500及550的优选实施例的第一及第二简化示意图。应了解，为了易于理解，图1A及1B未按比例绘制。应了解，系统500及550中的每一者可操作以测量形成于PSDW(其可是RPSDW)上的半导体装置的不同层之间的偏移。
如图5A及5B中所见，系统500及系统550中的每一者优选包含参考SMMT 562，其进行一或多个RPSDW上的至少一个参考位点的使用至少第一波长的入射辐射及第二波长的入射辐射的至少两个测量，从而针对每一经测量参考位点从第一波长的入射辐射及第二波长的入射辐射中的每一者产生单个参考输出信号。如上文参考图2的步骤402描述，通过SMMT562产生的参考输出信号优选表示为多个光瞳图像，所述多个光瞳图像中的每一者优选包含多个参考像素。
在本发明的优选实施例中，SMMT 562使用2到7个波长的入射辐射在参考位点中的每一者处测量50到400个参考位点。
另外，系统500及系统550优选各自包含RPSDW分析器564。RPSDW分析器564分析通过参考SMMT 562产生的参考输出信号，借此产生参考输出数据。通过RPSDW分析器产生的参考输出数据优选尤其包含PISBE(Vμ)的集合、代表性光瞳不准确性
Figure BDA0004118293900000181
参考PISBESFS的集合αμ_ref、SPSP的集合
Figure BDA0004118293900000182
共变异数矩阵(Σβγ)及正规化参数(ζ)。如上文参考图1描述，PISBE是与多个PSDW相关的特征向量。
系统500及系统550中的每一者优选进一步包含位点特定SMMT 572，所述位点特定SMMT 572测量PSDW中的每一者上的至少一个测量位点，从而产生测量位点的至少一个位点特定输出信号。如上文参考图1的步骤304描述的位点特定输出信号优选是测量位点的单光瞳图像。
优选地，系统500及系统550各自还包含PSDW分析器574。PSDW分析器574分析通过位点特定SMMT 572产生的单光瞳图像，借此尤其产生位点特定PISBESF的集合αμ、SSMV(∈)、像素偏移值(∈(pix))及KPI(P3S)。如上文参考图1及4的步骤308描述，KPI通常体现为P3S值且提供SSMV的可靠性的指示(优选量化指示)。PSDW分析器574优选使用通过RPSDW分析器564产生且借此提供的参考输出数据(尤其包含PISBE(Vμ)的集合)分析单光瞳图像。
适合作为参考SMMT 562及位点特定SMMT 572两者的典型工具是商业上可购自美国，加利福尼亚，米尔皮塔斯市的KLA Corporation的ATLTM 100。本发明的特定特征是通过SMMT进行的每一测量是使用单波长入射辐射进行。
应了解，图5A中说明的系统500不同于图5B中说明的系统550在于系统500包含参考SMMT 562及位点特定SMMT 572，而系统550不包含参考SMMT 562及位点特定SMMT 572。在本发明的额外实施例(未展示)中，仅参考SMMT 562及位点特定SMMT572中的一者包含于系统中。
应进一步了解，如上文参考图2描述，通过参考SMMT测量的至少一个RPSDW及通过位点特定SMMT测量的PSDW可为不同晶片。替代地，通过参考SMMT测量的至少一个RPSDW可为通过位点特定SMMT测量的PSDW中的一者。优选地，在本发明的全部实施例中，通过参考SMMT测量的至少一个RPSDW及通过位点特定SMMT测量的PSDW共享单个设计。在本发明的实施例中，通过参考SMMT测量的至少一个RPSDW及通过位点特定SMMT测量的PSDW是在PSDW的单个批次中制造。
优选地，参考SMMT 562执行图2的步骤402。类似地，RPSDW分析器564优选执行图2的步骤404、步骤406(包含子步骤422、424、426及428)、步骤432及步骤434。位点特定SMMT572优选执行图1的步骤304。PSDW分析器574优选执行步骤306(包含步骤442、444及446)及步骤308(包含步骤448、452及454)。另外，在本发明的一些实施例中，PSDW分析器574执行图1的步骤322及324中的至少一者。
系统500及550及其中的子系统可包含个人计算机系统、图像计算机、主计算机系统、工作站、网络设备、因特网设备或其它装置。子系统或系统还可包含所属领域中已知的任何适合处理器(例如并行处理器)。另外，所述子系统或所述系统可包含具有高速处理及软件的平台(作为独立工具或网络工具)。
在一些实施例中，系统500及550及其中的子系统的各种步骤、功能及/或操作及本文中公开的方法通过以下中的一或多者实行：电子电路、逻辑门、多路复用器、可编程逻辑装置、ASIC、模拟或数字控件/开关、微控制器或计算系统。实施例如本文中描述的方法的方法的程序指令可经由载体媒体传输或存储于载体媒体上。载体媒体可包含存储媒体，例如只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘、非易失性存储器、固态存储器、磁带及类似者。载体媒体可包含传输媒体，例如导线、电缆或无线传输链路。例如，贯穿本公开描述的各种步骤可通过单处理器(或计算机系统)或替代地多个处理器(或多个计算机系统)实行。再者，系统500及550的不同子系统可包含一或多个计算或逻辑系统。因此，上文描述不应被解译为对本公开的限制而仅为图解。
所属领域的技术人员将了解，本发明不限于上文已特定展示且描述的内容。本发明的范围包含上文描述的各种特征的组合及子组合两者以及其修改，其全部不在背景技术中。

Claims (21)

1.一种测量半导体装置的不同层之间的偏移的方法，所述方法包括：
提供与多个图案化半导体装置晶片(PSDW)相关的光瞳不准确性可缩放基础元素(PISBE)的集合；
通过进行PSDW上的位点的单个测量而产生所述位点的单光瞳图像，所述PSDW是所述多个PSDW中的一者，所述单光瞳图像包括多个位点特定像素；
使用PISBE的所述集合及所述多个位点特定像素针对所述单光瞳图像计算位点特定光瞳不准确性可缩放基础元素缩放因子(PISBESF)的集合；及
使用PISBE的所述集合及位点特定PISBESF的所述集合计算位点特定偏移值(SSMV)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述PSDW上的所述位点的所述测量包括使用单波长入射辐射测量所述位点。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供PISBE的所述集合包括：
从对应多个参考测量产生多个参考光瞳图像，所述参考光瞳图像各自包括多个参考像素，且所述多个参考测量至少包括使用第一波长的入射辐射进行的第一参考测量及使用第二波长的入射辐射进行的第二参考测量；
识别与所述参考光瞳图像的所述对应参考像素相关联的多个参考像素不准确性；及
使用所述参考像素不准确性计算PISBE的所述集合。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述计算PISBE的所述集合包括：
使用所述参考像素不准确性计算代表性像素不准确性的集合；
计算参考像素不准确性的所述集合与代表性像素不准确性的所述对应集合之间的变动的集合；及
基于变动的所述集合的主分量的集合计算PISBE的所述集合。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述计算位点特定PISBESF的所述集合包括：
提供PISBESF的集合的系统性部分(SPSP)的集合；
近似计算对应于所述SPSP的位点特定残差部分(SSRP)的集合；及
通过将SPSP的所述集合及SSRP的所述对应集合相加在一起而计算位点特定PISBESF的所述集合。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述SSMV是以下中的函数：
所述多个位点特定像素；
PISBE的所述集合；及
参考PISBESF的集合。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述计算所述SSMV包括：
评估第一表达式，所述第一表达式是可变偏移值及SSRP的所述集合的函数；
评估第二表达式，所述第二表达式是SSRP的所述集合的函数；及
使用所述第一表达式及所述第二表达式识别所述SSMV及用于与所述位点一起使用的SSRP的所述集合的特定值。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括产生关键过程指标(KPI)，所述KPI提供所述SSMV的可靠性的指示，其中产生所述KPI包括：
计算所述单光瞳图像的所述对应多个位点特定像素的多个像素偏移值；
计算所述像素偏移值中的每一者的加权因子；及
计算所述KPI作为所述像素偏移值从所述SSMV的加权标准偏差。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述多个像素偏移值是PISBE的所述集合及位点特定PISBESF的所述集合的函数。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述参考测量测量参考图案化半导体装置晶片(RPSDW)，所述RPSDW及所述PSDW是不同晶片。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述参考测量测量参考图案化半导体装置晶片(RPSDW)，所述RPSDW及所述PSDW是相同晶片。
12.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在半导体装置晶片的制造工艺中使用所述SSMV。
13.一种用于测量半导体装置的不同层之间的偏移的系统，所述系统包括：
基于参考散射测量的偏移测量工具(SMMT)，其可操作以进行至少一个参考图案化半导体装置晶片(RPSDW)上的至少一个参考位点的至少两个测量，借此产生所述至少一个参考位点中的每一者的至少两个参考输出信号；
RPSDW分析器，其可操作以分析所述参考输出信号，借此提供与多个图案化半导体装置晶片(PSDW)相关的光瞳不准确性可缩放基础元素(PISBE)的集合；
位点特定SMMT，其可操作以测量至少一个PSDW上的至少一个测量位点，借此产生所述测量位点的单光瞳图像，所述PSDW是所述多个PSDW中的一者；及
PSDW分析器，其可操作以使用PISBE的所述集合分析所述单光瞳图像，借此产生：
位点特定光瞳不准确性可缩放基础元素缩放因子(PISBESF)的集合；及
位点特定偏移值(SSMV)。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述位点特定SMMT使用单波长入射辐射测量所述至少一个PSDW上的所述至少一个位点。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述参考SMMT可操作以：
使用至少第一波长的入射辐射及第二波长的入射辐射测量所述至少一个RPSDW上的所述至少一个位点中的每一者；及
从所述第一波长的入射辐射及所述第二波长的入射辐射中的每一者产生单个参考输出信号。
16.根据权利要求13所述的系统，其中所述RPSDW及所述PSDW是不同晶片。
17.根据权利要求13所述的系统，其中所述RPSDW及所述PSDW是相同晶片。
18.一种用于与至少一个基于散射测量的偏移测量工具(SMMT)一起使用的系统，所述至少一个SMMT可操作以测量至少一个参考图案化半导体装置晶片(RPSDW)上的至少一个位点及至少一个图案化半导体装置晶片(PSDW)上的至少一个位点，所述系统包括：
RPSDW分析器，其可操作以分析通过所述至少一个RPSDW的所述测量产生的多个参考输出信号，借此提供与所述至少一个PSDW相关的光瞳不准确性可缩放基础元素(PISBE)的集合；及
PSDW分析器，其可操作以使用PISBE的所述集合分析通过所述PSDW的所述测量产生的单光瞳图像，借此产生：
位点特定光瞳不准确性可缩放基础元素缩放因子(PISBESF)的集合；及
位点特定偏移值(SSMV)。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述单光瞳图像是通过使用单波长入射辐射对所述PSDW的测量产生。
20.根据权利要求18所述的系统，其中所述RPSDW及所述PSDW是不同晶片。
21.根据权利要求18所述的系统，其中所述RPSDW及所述PSDW是相同晶片。
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