CN116529764A - 仿真辅助的量测图像对准 - Google Patents

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Abstract

披露了一种用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的方法。所述方法包括：获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的多个仿真轮廓；基于所述仿真轮廓识别一组不利位置；以及使用除了所述一组不利位置之外的位置来执行图像对准过程，以将所述经测量图像与所述仿真轮廓的经选择轮廓对准。

Description

仿真辅助的量测图像对准
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年11月20日递交的美国申请63/116，385的优先权，该美国申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开内容涉及用于测量通过图案形成过程在衬底上形成的图案的方法和设备。
背景技术
光刻设备是将期望的图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)或其他器件。在这种情况下，图案形成装置(图案形成装置替代地被称为掩模或掩模版)可以用于产生待形成于IC的单层上的电路图案。可以将此图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的一部分、一个管芯或若干管芯)上。通常经由成像到提供于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行图案的转移。一般而言，单个衬底将包含经连续图案化的相邻目标部分的网格。已知的光刻设备包括：所谓的步进器，其中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐照每个目标部分；以及所谓的扫描仪，其中，通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案的同时平行或反向平行于此方向而同步地扫描衬底来辐照每个目标部分。还可以通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转移到衬底。
为了监测图案形成过程(即，涉及光刻的器件制造过程，包括例如抗蚀剂处理、蚀刻、显影、烘烤等)的一个或更多个步骤，检测经图案化的衬底并且确定经图案化的衬底的一个或更多个参数。例如，所述一个或更多个参数可以包括边缘放置误差(EPE)，边缘放置误差是形成于衬底上的图案的边缘与所述图案的预期设计的对应边缘之间的距离。可以对产品衬底自身的图案和/或对提供于衬底上的专用量测目标执行该测量。存在用于对在图案形成过程中形成的微观结构进行测量的各种技术，包括使用扫描电子显微镜(SEM)和/或各种专用工具。
发明内容
在一方面中，提供一种具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使所述计算机执行用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的方法。所述方法包括：获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的仿真轮廓；基于所述仿真轮廓识别一组不利位置；以及使用除了所述一组不利位置之外的位置来执行图像对准过程，以将所述经测量图像与所述仿真轮廓的经选择轮廓对准。
在一方面中，提供一种具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使所述计算机执行用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的方法。所述方法包括：获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的多个仿真结果；基于所述仿真结果识别一组不利位置；以及通过使用除了所述一组不利位置之外的位置将所述经测量图像与所述仿真结果的经选择结果对准，在所述经测量图像与所述设计布局之间执行图像对准过程。
在一方面中，提供一种具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使所述计算机执行用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的方法。所述方法包括：获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的仿真轮廓；基于所述仿真轮廓识别一组不利位置；执行仿真过程，以从所述仿真轮廓的经选择轮廓产生预测的经测量图像；以及使用除了所述一组不利位置之外的位置来执行图像对准过程，以将所述经测量图像与所述预测的经测量图像对准。
在一方面中，提供一种用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的方法。所述方法包括：获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的多个仿真轮廓；基于所述仿真轮廓识别一组不利位置；以及使用除了所述一组不利位置之外的位置来执行图像对准过程，以将所述经测量图像与所述仿真轮廓的经选择轮廓对准。
在一方面中，提供一种用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的设备。所述设备包括：存储器，所述存储器存储指令集；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为执行所述指令集以使所述设备执行如下方法：获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的多个仿真轮廓；基于所述仿真轮廓识别一组不利位置；以及使用除了所述一组不利位置之外的位置来执行图像对准过程，以将所述经测量图像与所述仿真轮廓的经选择轮廓对准。
附图说明
图1示意性地描绘根据一个或更多个实施例的光刻设备的实施例。
图2示意性地描绘根据一个或更多个实施例的光刻单元或簇的实施例。
图3示意性地示出根据一个或更多个实施例的将图像对准到设计布局的一部分的过程。
图4示意性地示出根据一个或更多个实施例的仿真流程图。
图5示出根据一个或更多个实施例的用于便于量测图像与设计布局的仿真辅助的对准的系统的框图。
图6示出根据一个或更多个实施例的后分辨率增强技术设计布局的示例。
图7示出根据一个或更多个实施例的对应于各种过程条件的仿真轮廓的示例。
图8示出根据一个或更多个实施例的设计布局的有利位置和不利位置的示例。
图9示出根据一个或更多个实施例的设计布局的标称轮廓上的及量测图像上的用于执行对准的一组有利位置。
图10示出根据一个或更多个实施例的调整仿真轮廓的尺寸以用于与量测图像对准的示例。
图11示出根据一个或更多个实施例的用于便于量测图像与设计布局的仿真辅助的对准的另一个系统的框图。
图12是根据一个或更多个实施例的将设计布局的一部分与从经图案化的衬底获得的量测图像对准的方法的流程图。
图13是根据一个或更多个实施例的示例性计算机系统的框图。
具体实施方式
为了监测图案形成过程的一个或更多个步骤(即，涉及光刻的器件制造过程，包括例如用于将设计布局(例如，目标图案)转移到衬底上的抗蚀剂处理、蚀刻、显影、烘烤等)，检测经图案化的衬底并且确定经图案化的衬底的一个或更多个参数。例如，所述一个或更多个参数可以包括边缘放置误差(EPE)，边缘放置误差是形成于衬底上的图案的边缘与所述图案的预期设计的对应边缘之间的距离。基于这些参数，可以调整设计布局、图案形成过程或光刻设备的一个或更多个方面以使缺陷最小化，并且因此改善图案形成过程的总良率。
用于确定经图案化的衬底的一个或更多个参数的一些检测方法包括仿真辅助的对准方法，其中，使经测量图像(也被称为“量测图像”并且可以是印刷于衬底上的图案的图像，诸如扫描电子显微镜(SEM)图像)与设计布局(例如，待印刷于衬底上的目标图案)对准，以确定所述一个或更多个参数。在仿真辅助的对准方法中，使量测图像与设计布局的仿真轮廓对准以确定一个或更多个参数。然而，这些方法具有一些缺陷。例如，虽然这些方法避免了在可能易于出现较大EPE的参考位置处执行对准，但是这些方法在选择或不选择用于执行对准的参考位置时并不考虑除了EPE之外的因素，从而导致对准是次优的，这可能导致一个或更多个参数的值不准确。在另一个示例中，这些方法在产生仿真轮廓时并不考虑图案形成过程的过程变化(例如，光刻设备的透镜效应、衬底上的抗蚀剂的抗蚀剂效应或其他此类变化)，这可能导致次优对准。在另一个示例中，这些方法并不考虑调整仿真轮廓的尺寸以匹配来自量测图像的轮廓，这可能导致次优对准。在另一个示例中，这些方法并不便于产生仿真量测图像以及执行仿真量测图像与量测图像之间的对准。存在这些及其他缺陷。
本发明的实施例通过识别与待用于执行与量测图像的对准的设计布局相关联的一组“有利”位置以及避免用于执行对准的一组“不利”位置来便于量测图像与仿真轮廓的对准。在一些实施例中，可以与在检测工具上捕获量测图像基本同时地执行对准。实施例可以在除了这组不利位置之外的位置处执行设计布局与量测图像的对准。在一些实施例中，基于一个或更多个标准识别有利位置或不利位置，所述标准是诸如EPE、过程变化范围、对称性或与设计布局上的位置相关联的其他此类方面。例如，实施例可以将处于以下情形的那些位置识别为不利位置：(a)设计布局的多个仿真轮廓的过程变化范围超过第一阈值；(b)仿真轮廓的EPE超过第二阈值；(c)仿真轮廓是不对称的；或(d)一个或更多个轮廓是断开的。在一些实施例中，使用者可以自定义用于选择不利位置的标准。所述实施例还可以便于在一个或更多个有利位置处调整设计布局的仿真轮廓的尺寸以匹配来自量测图像的轮廓，以进一步改善对准的准确度。实施例也可以便于从仿真轮廓产生仿真量测图像以及执行仿真量测图像与量测图像之间的对准。
在详细地描述实施例之前，呈现可供实施实施例的示例性环境是有益的。
图1示意性地描绘根据一个或更多个实施例的光刻设备LA。该设备包括：
-照射系统(照射器)IL，所述照射系统被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；
-支撑结构(例如，掩模台)MT，所述支撑结构被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模)MA，并且连接到被配置为根据某些参数来准确地定位该图案形成装置的第一定位器PM；
-衬底台(例如，晶片台)WT，所述衬底台被构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且连接到被配置为根据某些参数来准确地定位该衬底的第二定位器PW；以及
-投影系统(例如，折射型投影透镜系统)PL，所述投影系统被配置为将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更多个管芯)上，该投影系统被支撑于参考框架(RF)上。
照射系统可以包括用于引导、成形或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件，或其任何组合。
支撑结构以依赖于图案形成装置的定向、光刻设备的设计及其他条件(诸如例如，图案形成装置是否被保持于真空环境中)的方式来支撑图案形成装置。支撑结构可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置。支撑结构可以是例如框架或台，框架或台可以视需要而是固定的或者可移动的。支撑结构可以确保图案形成装置例如相对于投影系统处于期望的位置。可以认为本文中对术语“掩模版”或“掩模”的任何使用都与更上位的术语“图案形成装置”是同义的。
本文中使用的术语“图案形成装置”应该被广泛地解释为指可以用于在辐射束的横截面中向辐射束赋予图案以便在衬底的目标部分中产生图案的任何装置。应该注意的是，例如，如果被赋予辐射束的图案包括相移特征或所谓的辅助特征，则该图案可以不确切地对应于衬底的目标部分中的期望的图案。通常，被赋予辐射束的图案将对应于目标部分中所产生的器件(诸如，集成电路)中的特定功能层。
图案形成装置可以是透射型的或反射型的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列，以及可编程LCD面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括诸如二元型、交替相移型和衰减相移型的掩模类型，以及各种混合式掩模类型。可编程反射镜阵列的示例使用小反射镜的矩阵配置，所述小反射镜中的每一个均可以被单独地倾斜，以便使入射辐射束在不同方向上反射。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予图案。
本文中使用的术语“投影系统”应该被广泛地解释为涵盖适于所使用的曝光辐射或者适于诸如浸没液体的使用或真空的使用的其他因素的任何类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统，或其任何组合。可以认为本文中对术语“投影透镜”的任何使用都与更上位的术语“投影系统”是同义的。
如此处所描绘的，所述设备属于透射类型(例如，使用透射型掩模)。替代地，所述设备可以属于反射类型(例如，使用上文所提及的类型的可编程反射镜阵列，或使用反射型掩模)。
光刻设备可以属于具有两个(双平台)或更多个(例如，两个或更多个衬底台WTa、WTb、两个或更多个图案形成装置台、在没有专用于例如便于测量和/或清洁等的衬底的情况下在投影系统下方的衬底台WTa和台WTb)的类型。在此类“多平台”机器中，可以并行地使用额外的台，或可以在将一个或更多个其他台用于曝光的同时对一个或更多个台执行预备步骤。例如，可以进行使用对准传感器AS的对准测量和/或使用水平传感器LS的水平(高度、倾角等)测量。
光刻设备也可以属于以下类型：其中，衬底的至少一部分可以被具有相对较高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充投影系统与衬底之间的空间。也可以将浸没液体施加到光刻设备中的其他空间，例如，图案形成装置与投影系统之间的空间。浸没技术在本领域中被公知地用于增大投影系统的数值孔径。本文中使用的术语“浸没”不意味着诸如衬底的结构必须浸没于液体中，而是仅意味着液体在曝光期间位于投影系统与衬底之间。
参照图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。例如，当源是准分子激光器时，源和光刻设备可以是分立的实体。在这种情况下，不认为源形成光刻设备的一部分，并且辐射束借助于包括例如合适的引导反射镜和/或扩束器的束传递系统BD从源SO传递到照射器IL。在其他情况下，例如，当源是汞灯时，源可以是光刻设备的整体部分。源SO和照射器IL连同束传递系统BD(在需要时)可以被称为辐射系统。
照射器IL可以包括被配置为调整辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/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可以包括各种其他部件，诸如积光器IN和聚光器CO。照射器可以用于调节辐射束，以在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。
辐射束B入射于被保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且被图案形成装置图案化。在已经横穿图案形成装置MA的情况下，辐射束B穿过投影系统PL，该投影系统将该束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉装置、线性编码器、2-D编码器或电容式传感器)，可以准确地移动衬底台WT，例如，以便将不同的目标部分C定位于辐射束B的路径中。类似地，第一定位器PM和另一个位置传感器(另一个位置传感器未在图1中明确地描绘)可以用于例如在从掩模库的机械获取之后或在扫描期间相对于辐射束B的路径来准确地定位图案形成装置MA。一般而言，可以借助于形成第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以使用形成第二定位器PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现衬底台WT的移动。在步进器(相对于扫描仪)的情况下，支撑结构MT可以仅连接到短行程致动器，或者可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管如所说明的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是所述衬底对准标记可以位于目标部分之间的空间中(这些标记被称为划线对准标记)。类似地，在多于一个管芯被提供于图案形成装置MA上的情形中，图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。
所描绘的设备可以用于以下模式中的至少一种模式中：
1.在步进模式中，在将赋予辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上时，使支撑结构MT和衬底台WT保持基本静止(即，单次静态曝光)。然后，使衬底台WT在X和/或Y方向上移位以便可以曝光不同的目标部分C。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制单次静态曝光中所成像的目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在将赋予辐射束的图案投影到目标部分C上时，同步地扫描支撑结构MT和衬底台WT(即，单次动态曝光)。可以通过投影系统PL的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制单次动态曝光中的目标部分(在非扫描方向上)的宽度，而扫描运动的长度确定目标部分(在扫描方向上)的高度。
3.在另一种模式中，在将赋予辐射束的图案投影到目标部分C上时，使支撑结构MT保持基本静止，从而保持可编程图案形成装置，并且移动或扫描衬底台WT。在这种模式中，通常使用脉冲式辐射源，并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要来更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如上文所提及的类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。
也可以使用上文所描述的使用模式的组合和/或变型或完全不同的使用模式。
如图2中所示，光刻设备LA可以形成光刻单元LC(有时也被称为光刻元或簇)的一部分，光刻单元LC还包括用于对衬底执行曝光前过程和曝光后过程的设备。通常，这些设备包括用于沉积一个或更多个抗蚀剂层的一个或更多个旋涂器SC、用于显影经曝光的抗蚀剂的一个或更多个显影器DE、一个或更多个激冷板CH、和/或一个或更多个烘烤板BK。衬底处置器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取一个或更多个衬底，在不同过程设备之间移动衬底并且将衬底传送到光刻设备的进料台LB。经常被统称为轨道的这些设备由轨道控制单元TCU控制，轨道控制单元TCU自身受管理控制系统SCS控制，管理控制系统SCS也经由光刻控制单元LACU来控制光刻设备。因此，不同的设备可以被操作以使产出量和处理效率最大化。
为了如此正确且一致地完成由光刻设备图案化的衬底，期望检测经图案化的衬底以测量一个或更多个属性，诸如EPE、线厚度、临界尺寸(CD)等。因此，光刻单元LC位于其中的制造设施通常还包括量测系统MET，该量测系统接收已经在光刻单元中处理的衬底W中的一些或全部。量测系统MET可以是光刻单元LC的一部分，例如，它可以是光刻设备LA的一部分。
可以将量测结果直接或间接地提供到管理控制系统SCS。如果检测到误差，则可以对后续衬底的图案化进行调整(尤其是在可以足够迅速且快速地完成检测以使得批量的一个或更多个其他衬底仍待图案化的情况下)和/或对经图案化的衬底的后续图案化进行调整。此外，已经图案化的衬底可以被剥离和返工以改善良率，或者被舍弃，由此避免对已知有缺陷的衬底执行进一步处理。在衬底的仅一些目标部分有缺陷的情况下，可以仅对良好的那些目标部分执行进一步图案化。
在量测系统MET内，检查设备用于确定衬底的一个或更多个属性，并且具体地确定不同衬底的一个或更多个属性如何变化或同一衬底的不同层在不同层间如何变化。检查设备可以集成到光刻设备LA或光刻单元LC中，或者可以是独立的装置。为了实现快速测量，期望使检查设备紧接在图案形成之后测量经图案化的抗蚀剂层中的一个或更多个属性。然而，例如，抗蚀剂中的潜像具有较低对比度一—在抗蚀剂的已经曝光到辐射的部分与抗蚀剂的尚未曝光到辐射的部分之间仅存在非常小的折射率差——并且并非所有的检查设备都具有足够的敏感度以进行潜像的有用测量。因此，可以在曝光后烘烤步骤(PEB)之后进行测量，曝光后烘烤步骤通常是对经曝光的衬底进行的第一步骤并且增加抗蚀剂的经曝光的部分与未经曝光的部分之间的对比度。在此阶段，抗蚀剂中的图像可以被称为半潜像。还可以对经显影的抗蚀剂图像进行测量——此时，抗蚀剂的经曝光部分或未经曝光部分已经被移除——或在诸如蚀刻的图案转移步骤之后对经显影的抗蚀剂图像进行测量。虽然后一种可能性限制返工有缺陷的衬底的可能性，但是仍然可以提供有用的信息。
在图案形成过程中图案化的衬底的检测可能涉及捕获该衬底的图像(例如，扫描电子显微图像)。虽然可以单独从图像提取经图案化的衬底的一些参数，但是其他参数可能需要与其他数据(诸如形成于衬底上的图案的设计布局)进行比较。
将设计布局与图像进行比较并不总是直接的。图像可能必须在比较之前与设计布局对准。对准中的误差可能导致由量测系统测量的经图案化的衬底的参数中的误差。
图3示意性地示出根据一个或更多个实施例的将图像对准到设计布局的一部分的过程。例如，从图像捕获装置(例如，量测系统的检查设备)获得图像2010。图像2010可以是使用图案形成过程根据设计布局的一部分形成于衬底上的图案的量测图像。图像2010可以是像素化图像，诸如SEM图像。可以使用合适的边缘检测算法根据图像2010识别轮廓2020。轮廓2020表示衬底上的图案的边缘。轮廓2020和设计布局2030的所述部分用于确定设计布局2030的所述部分与图像2010之间的映射，以用于将设计布局2030的所述部分与图像2010对准。此处的词语“映射”可以表示相对平移、相对旋转、相对按比例调整、相对歪斜、或其他相对变形，这可以在图像2010与设计布局2030的一部分对准之前应用到图像2010。可以存在均为合理的多个映射，所述多个映射引起设计布局2030的一部分与图像2010的多个不同的对准(例如，2040A和2040B)。在不同的对准中，由量测系统测量的经图案化的衬底的参数可以具有不同的值。
可以存在使用轮廓2020和设计布局2030的一部分来确定它们之间的映射的多种方式。例如，可以定义成本函数，以将轮廓2020中及设计布局2030的一部分中的对应的映射参照物(例如，边缘、拐角)的偏差特性化。如本文中使用的术语“映射参照物”的意思是设计布局或图像的一部分，基于所述部分确定设计布局与图像之间的映射。在示例中，可以将成本函数表达为：
其中，m是映射并且fp(m)可以是映射m的函数。例如，fp(m)可以是轮廓2020中的映射参照物与设计布局2030的一部分中的对应的映射参照物之间的偏差。此处的偏差可以包括相对平移、相对旋转、相对按比例调整、相对歪斜或其他相对变形。wp是与fp(m)相关联的权重常数。EPE是fp(m)的一个示例。不同的fp(m)可以具有相等的权重wp，尤其当没有理由相对于其他fp(m)更偏爱某些fp(m)时。当然，CF(m)不限于等式1中的形式。CF(m)可以呈任何其他合适的形式。映射m可以是将成本函数CF(m)最小化或最大化的映射。
并非设计布局的所有映射参照物都可以通过图案形成过程以相等的准确度产生于衬底上。设计布局的映射参照物中的一些可能具有相对于产生于衬底上的图案的对应的映射参照物的较大偏差。所述偏差可能具有多个起源。一个起源可能是分辨率增强技术(RET)。为了准确地产生尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的图案，可以将复杂的微调步骤应用到光刻投影设备和/或设计布局。RET可以包括例如但不限于：NA和光学相干设定的优化、自定义照射方案、使用辅助特征、使用相移型图案形成装置、设计布局中的光学邻近效应校正(OPC)等。RET可能不是完美的，但可能对于所述偏差有贡献。
另一个起源可能是图案形成装置的不准确度(有时被称为“掩模误差”)。在通过RET修改设计布局之后，设计布局可以形成于图案形成装置上或由图案形成装置形成。该过程可能具有误差。即，作为RET的结果的图案可能没有准确地形成于图案形成装置上，或由图案形成装置准确地形成。例如，形成于图案形成装置上或由图案形成装置形成的图案可能具有形变，诸如相对于设计布局或RET后布局的图案的边缘的平移、图案的平移、图案的边缘的旋转、图案的按比例调整和/或图案的歪斜。
又一个起源可能是图案形成过程，包括用于其中的光刻投影设备。图案形成过程可能具有各种误差。误差的示例可以包括：用于衬底上的抗蚀剂的显影速率高于正常显影速率、辐射源输出低于正常辐射源输出、投影光学器件中的部件由于加热而变形、和/或光子散粒噪声的随机效应。
可以基于图案形成过程(包括光刻设备)和设计布局的仿真及特性来确定设计布局的映射参照物与产生于衬底上的图案的对应映射参照物之间的偏差的至少一部分。所述仿真可以提供能够用于确定量测图像(例如，图像2010)与设计布局(例如，部分2030)之间的映射的信息。
图4示意性地示出根据一个或更多个实施例的仿真流程图。源模型31表示照射的一个或更多个光学特性(包括辐射强度分布和/或相位分布)。投影光学器件模型32表示投影光学器件的一个或更多个光学特性(包括由投影光学器件引起的辐射强度分布和/或相位分布的改变)。图案形成装置模型35表示图案形成装置的一个或更多个光学特性(包括由图案形成装置上所表示的给定设计布局引起的辐射强度分布和/或相位分布的改变)。可以根据源模型31、投影光学器件模型32和图案形成装置模型35仿真空中图像36。可以使用抗蚀剂模型37根据空中图像36来仿真抗蚀剂图像38。抗蚀剂模型37表示抗蚀剂的物理及化学属性(例如，抗蚀剂在曝光、曝光后烘烤和显影中的行为)。可以使用蚀刻模型39根据抗蚀剂图像38来仿真蚀刻图像40。蚀刻模型39表示衬底的蚀刻过程的特性。
更具体地，源模型31可以表示照射的一个或更多个光学特性，包括但不限于：数值孔径设定、照射均方偏差(σ)设定和/或特定照射形状(例如，诸如环形、四极、偶极等的离轴照射)。投影光学器件模型32可以表示投影光学器件的一个或更多个光学特性，包括像差、失真、一个或更多个折射率、一个或更多个物理尺寸、一个或更多个物理大小等。图案形成装置模型35可以表示物理图案形成装置的一个或更多个物理属性，如例如全文以引用方式并入本文中的美国专利No.7,587,704中描述的。蚀刻模型39可以表示蚀刻过程的一个或更多个特性，诸如气体组成、(微波)功率、持续时间、衬底的一种或更多种材料等。
源模型31、投影光学器件模型32、图案形成装置模型35和蚀刻模型39可以将图案形成过程对空中图像、抗蚀剂图像或经蚀刻图像与设计布局的偏差的贡献模型化。图案形成装置模型35可以将RET和图案形成装置的不准确度对空中图像、抗蚀剂图像或经蚀刻图像与设计布局的偏差的贡献模型化。可以根据实验数据至少部分地校准各种模型。
仿真可以仿真空中图像、抗蚀剂图像或经蚀刻图像或可以不仿真空中图像、抗蚀剂图像或经蚀刻图像。在后一种情况下，仿真可以产生它的一个或更多个各种特性。例如，仿真可以仿真空中图像、抗蚀剂图像或经蚀刻图像中的映射参照物的一个或更多个几何特性(位置、定向或尺寸)。
仿真可以提供关于产生于衬底上的图案的一个或更多个映射参照物相对于设计布局的偏差的信息。根据本发明的实施例，相对于设计布局具有如通过仿真预测的较大偏差的一个或更多个映射参照物可能负面地影响量测图像(例如，图像2010)与设计布局(例如，部分2030)的对准并且被给出较小的权重或零权重。
图5示出根据一个或更多个实施例的用于促进量测图像与设计布局的仿真辅助的对准的系统500的框图。文件组件501获得设计布局502(或设计布局502的一部分)和经测量图像504(也被称为“量测图像504”)。设计布局502可以表示待印刷于衬底上的目标图案，并且量测图像504可以是根据设计布局502的一部分形成于衬底上的图案的图像。量测图像504可以是SEM图像，SEM图像可以从图2的量测系统的检查设备(诸如SEM)获得。在一些实施例中，根据与目标图案相关联的图形数据库系统(GDS)多边形获得设计布局502。GDS多边形可以呈选自GDS流格式(GDSII)和开放式原图系统互换标准(OASIS)的一种或更多种格式。在一些实施例中，相应地，设计布局502与设计布局2030相似，并且量测图像504可以与图3的图像2010相似。
在获得设计布局502之后，可以对设计布局502执行RET(例如，OPC)，这将设计布局502改变成RET后布局，诸如图6的RET后布局605。图6示出根据一个或更多个实施例的RET后设计布局605的示例。在一些实施例中，RET可以变更图案中的一些并且将辅助特征添加到设计布局502。
轮廓仿真器506可以基于设计布局502或RET后布局605来产生仿真轮廓，诸如图7的仿真轮廓705。图7示出根据一个或更多个实施例的对应于各种过程条件的仿真轮廓715的示例。在一些实施例中，轮廓仿真器506可以使用至少参考图4所描述的仿真过程来产生仿真轮廓705。在一些实施例中，多个过程条件(诸如光刻设备的透镜效应(例如，剂量、焦点、透镜像差或其他条件)、衬底上的抗蚀剂的抗蚀剂效应或其他此类过程条件)可以对衬底上的图案的形成有影响。因此，轮廓仿真器506可以产生用于给定目标图案的多个仿真轮廓715，每个仿真轮廓对应于不同的过程条件。
在一些实施例中，可以通过使量测图像504(或从量测图像504产生的轮廓)与设计布局502的经选择轮廓520对准来使量测图像504与设计布局502对准。在一些实施例中，经选择轮廓520是对应于特定过程条件(例如，标称过程条件)的设计布局502的仿真轮廓715中的一个。
轮廓分析器508可以分析仿真轮廓715以识别一组“有利”位置510和一组“不利”位置512以用于对准过程。在一些实施例中，所述一组有利位置510可以是当用于对准量测图像504与标称轮廓520时以比在使用标称轮廓520的其他位置对准时更大的准确度将量测图像504与设计布局502对准的经选择轮廓520的多个部分(例如，也被称为映射参照物，如至少参照图3所描述的)。例如，当使用标称轮廓520的一组有利位置510和量测图像504的轮廓的对应位置来将量测图像504与标称轮廓520对准时，可以优化(例如，最小化或最大化)成本函数CF(m)。在一些实施例中，所述一组“不利”位置512可以是标称轮廓520的要避免用于执行对准的多个部分，例如，这是因为所述一组“不利”位置512倾向于削弱对准的准确度。例如，标称轮廓520上的一组不利位置512与量测图像504的轮廓的对应位置之间的偏差非常大，并且因此无法产生最优成本函数CF(m)。
在一些实施例中，轮廓分析器508可以基于一个或更多个标准识别有利位置或不利位置，所述标准是诸如EPE、过程变化范围、对称性或与设计布局502上的位置相关联的其他此类方面。例如，轮廓分析器508可以将处于以下情形的那些位置识别为不利位置512：(a)设计布局502的仿真轮廓715的过程变化范围满足(例如，超过)第一过程变化阈值；(b)仿真轮廓715的EPE满足(例如，超过)第一EPE阈值；(c)仿真轮廓715是不对称的；或(d)一个或更多个仿真轮廓715是断开的。图8示出根据一个或更多个实施例的设计布局的有利位置和不利位置的示例。可以将围封于椭圆框中的位置(诸如位置810至830)识别为一组不利位置512。例如，位置810和830处的过程变化范围(例如，多个仿真轮廓715之间的变化或轮廓715之间的非重叠的程度)高于第一过程变化阈值，或EPE高于第一EPE阈值，并且因此，位置810和830可以被识别为不利位置。在另一个示例中，可以将位置815识别为不利位置，这是因为一个或更多个仿真轮廓是断开的。在另一个示例中，可以将位置825识别为不利位置，这是因为轮廓在参考点820的两侧不对称地延伸(例如，参考点820可以处于位置825中的最外轮廓之间的宽度的一半处)。
在一些实施例中，轮廓分析器508可以将处于以下情形的那些位置识别为不利位置510：(a)设计布局502的仿真轮廓715的过程变化范围满足(例如，低于)第二过程变化阈值；(b)仿真轮廓715的EPE满足(例如，低于)第二EPE阈值；(c)仿真轮廓715是不对称的或其他此类标准。在一些实施例中，轮廓分析器508可以将围封于矩形框中的位置，诸如位置805、850和855，识别为一组有利位置510。例如，位置805、850和855处的过程变化范围低于第二过程变化阈值，或EPE低于第二EPE阈值，并且因此，位置805、850和855可以被识别为有利位置。
在一些实施例中，用户可以自定义用于选择有利位置510或不利位置512的标准。例如，用户可以限定如下标准：即使过程变化不低于第二过程变化阈值，但轮廓围绕参考点对称地延伸，则该参考点也可以被识别为有利点。因此，可以将已经识别为不利位置的位置830识别为有利位置，这是因为轮廓在参考点835的两侧对称地延伸。
第一对准器514从轮廓分析器508获得关于标称轮廓520和多个位置(例如，一组有利位置510和一组不利位置512)的信息，该信息可以用于使量测图像504与设计布局502对准。在获得所述信息之后，第一对准器514包括一组有利位置510并且从可以用于执行对准的位置的列表中排除了这组不利位置512。第一对准器514可以识别标称轮廓520和量测图像504上的一组有利位置510，如图9中所示。图9示出根据一个或更多个实施例的设计布局的标称轮廓上的及量测图像上的用于执行对准的一组有利位置。第一对准器514识别一组有利位置510，诸如标称轮廓520上的位置905a、950a和955a以及量测图像504上的对应位置905b、950b和955b。有利位置905a、950a和955a以及905b、950b和955b对应于图8的有利位置805、850和855。在识别标称轮廓520和量测图像504上的有利位置之后，第一对准器514可以执行对准过程，该对准过程使量测图像504的有利位置905b、950b和955b与标称轮廓520的有利位置905a、950a和955a对准，由此将量测图像504与设计布局502对准。
在一些实施例中，可以执行另一种对准(被称为“精细”对准)以将量测图像504与标称轮廓520更好地对准。轮廓尺寸调整器524可以在一个或更多个有利位置处调整标称轮廓520的尺寸，以与量测图像504的对应轮廓匹配。图10示出根据一个或更多个实施例的调整仿真轮廓的尺寸以用于与量测图像对准的示例。例如，轮廓尺寸调整器524可以在有利位置905a和950a处调整标称轮廓520的尺寸，以在有利位置905a和950a处减小(例如，最小化)标称轮廓520与量测图像504的轮廓之间的偏差，使得标称轮廓520与量测图像504的轮廓的对应有利位置匹配或更好地对准。轮廓尺寸调整器524可以分析量测图像504以在有利位置905b和950b处以及在标称轮廓520待被调整所沿的方向1005a和1005b处获得与轮廓相关联的一个或更多个测量值。轮廓尺寸调整器524可以相应地调整标称轮廓520的尺寸以产生经调整的标称轮廓530。
第二对准器528可以执行对准过程(例如，以相似于第一对准器514的方式)以对准量测图像504与经调整的标称轮廓530，由此相较于第一对准器514以更高准确度将量测图像504与设计布局502对准。在一些实施例中，精细对准可以是可选的对准过程。例如，在使用第一对准器514将量测图像504与设计布局502对准之后，确定是否满足对准规格(例如，成本函数被最优化)。如果满足对准规格，则可以不执行第二对准。如果未满足对准规格，则将量测图像504输入到第二对准器528，该第二对准器执行第二对准以便对准规格被满足(例如，成本函数被最小化)。在一个示例中，成本函数可以是EPE，可以基于经调整的标称轮廓530与量测图像504的轮廓上的点之间的距离来计算该EPE。
在量测图像504与设计布局502对准(例如，使用第一对准器514或第二对准器528)之后，根据与设计布局502对准的量测图像504来确定经图案化的衬底的一个或更多个参数(例如，EPE)。可以基于一个或更多个参数来调整设计布局、RET、图案形成装置或图案形成过程，使得在图案形成过程期间引起的缺陷可以被最小化。
图11示出根据一个或更多个实施例的用于便于量测图像与设计布局的仿真辅助的对准的系统100的框图。在一些实施例中，系统1100与图5的系统500相似，仅在下文描述的一些差异除外。出于简洁起见，此处省略与系统500相似的功能性的描述。在标称轮廓520之后，如至少参照图5所描述的，确定一组有利位置510和一组不利位置512，图像产生器1105可以基于标称轮廓520产生经预测或经仿真的量测图像1110。然后，第一对准器514可以通过对准量测图像504与经仿真的量测图像1110将量测图像504与设计布局502对准。类似地，轮廓尺寸调整器524可以调整仿真量测图像1110(例如，在一个或更多个有利位置处调整经仿真的量测图像1110的轮廓的尺寸)以用于匹配量测图像504的轮廓。然后，经调整的仿真量测图像1115可以输入到第二对准器528以用于与量测图像504对准。
图12是根据一个或更多个实施例的将设计布局的一部分与从经图案化的衬底获得的量测图像对准的方法1200的流程图。在一些实施例中，可以使用图5的系统500或图11的系统1100来实施方法1200。在过程P1201中，获得设计布局502(或RET后布局605)、量测图像504和作为设计布局502、图案形成过程或用于产生经图案化的衬底的图案形成装置的特性的过程条件1205。
在过程P1202中，执行仿真过程以产生图像1210(例如，空中图像、抗蚀剂图像或经蚀刻图像)，该图像包括设计布局502的多个仿真轮廓，诸如图7的仿真轮廓715。在一些实施例中，每个仿真轮廓可以对应于不同的过程条件1205。在一些实施例中，可以基本上实时地执行仿真过程(或甚至方法1200)(例如，在确定待由检查设备检查的经图案化的衬底的位置后)，并且与从检查设备获得量测图像504同时地执行所述仿真过程。
在过程P1203中，可以识别与设计布局502相关联的数个位置1215以用于执行与量测图像的对准。在一些实施例中，经识别位置1215可以包括一组“有利”位置510和一组“不利”位置512。在一些实施例中，所述一组有利位置510可以是在用于对准量测图像504时以比在使用标称轮廓520的其他位置对准时更大的准确度将量测图像504与设计布局502对准的标称轮廓520的多个部分(例如，仿真轮廓715中的一个)。在一些实施例中，一组“不利”位置512可以是要避免用于执行对准的标称轮廓520的多个部分，这是因为一组“不利”位置512在将量测图像504与设计布局502对准时提供较低的准确度或不提供准确度。
在过程P1204中，执行对准过程，以对准量测图像504与设计布局502。在一些实施例中，可以通过使量测图像504(或自量测图像504产生的轮廓)与设计布局502的标称轮廓520对准来使量测图像504与设计布局502对准。对准过程可以使用除了这组不利位置512之外的位置来对准量测图像504与标称轮廓520。例如，对准过程可以使用一组有利位置510将量测图像504与标称轮廓520对准。在一些实施例中，对准过程可以执行第二对准，例如以较好地对准量测图像504与设计布局502。例如，在第二对准中，可以在有利位置中的一个或更多个有利位置处调整标称轮廓520(例如，调整标称轮廓520的尺寸)以匹配量测图像504的对应轮廓，并且然后量测图像504可以与经调整的标称轮廓530对准以获得比第一对准具有更高准确度的对准。在一些实施例中，如至少参照图11所描述的，对准过程可以使用仿真量测图像将量测图像504与设计布局对准。例如，对准过程可以通过将量测图像504与仿真量测图像1110对准来将量测图像504与设计布局502对准。轮廓尺寸调整器524可以调整仿真量测图像1110(例如，在一个或更多个有利位置处调整仿真量测图像1110的轮廓的尺寸)以用于匹配量测图像504的轮廓。然后，经调整的仿真量测图像1115可以输入到第二对准过程以用于执行与量测图像504的精细对准。
在执行对准过程之后，根据与设计布局502对准的量测图像504确定经图案化的衬底的一个或更多个参数(例如，EPE)。可以基于所述参数来调整设计布局、RET、图案形成装置和/或图案形成过程。
图13是说明可以辅助实施本文中披露的方法、流程、部件、模块、系统或设备的计算机系统100的框图。计算机系统100包括：用于传达信息的总线102或其他通信机构，以及与总线102联接以用于处理信息的处理器104(或多个处理器104和105)。计算机系统100还包括联接到总线102以用于存储待由处理器104执行的信息及指令的主存储器106，诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储装置。主存储器106也可以用于在待由处理器104执行的指令的执行期间存储暂时性变量或其他中间信息。计算机系统100还包括联接到总线102以用于存储用于处理器104的静态信息及指令的只读存储器(ROM)108或其他静态存储装置。提供诸如磁盘或光盘的存储装置110，并且存储装置110联接到总线102以用于存储信息及指令。
计算机系统100可以经由总线102联接到用于向计算机用户显示信息的显示器112，诸如阴极射线管(CRT)或平板显示器或触控面板显示器。包括字母按键和其他按键的输入装置114联接到总线102以用于将信息和命令选择传达到处理器104。另一类型的用户输入装置是用于将方向信息和命令选择传达到处理器104并且用于控制显示器112上的光标移动的光标控制件116，诸如鼠标、轨迹球或光标方向按键。该输入装置通常具有在两个轴线(第一轴线(例如，x)和第二轴线(例如，y))中的两个自由度，这允许该装置指定平面中的位置。触控面板(屏幕)显示器也可以用作输入装置。
根据一个实施例，可以由计算机系统100响应于处理器104执行主存储器106中包含的一个或更多个指令的一个或更多个序列而执行本文中的过程的一部分。可以将此类指令从另一个计算机可读介质(诸如存储装置110)读取到主存储器106中。主存储器106中包含的指令序列的执行使得处理器104执行本文中描述的过程步骤。呈多处理布置的一个或更多个处理器也可以用于执行主存储器106中包含的指令序列。在替代性实施例中，可以代替或结合软件指令而使用硬联机电路系统。因此，本文的描述不限于硬件电路系统和软件的任何特定组合。
本文中使用的术语“计算机可读介质”是指参与将指令提供到处理器104以供执行的任何介质。这种介质可以采用许多形式，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，诸如存储装置110。易失性介质包括易失性存储器，诸如主存储器106。传输介质包括同轴缆线、铜线和光纤，包括包含总线102的电线。传输介质也可以采用声波或光波的形式，诸如在射频(RF)和红外(TR)数据通信期间产生的声波或光波。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、打孔卡、纸带、具有孔的图案的任何其他物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或卡匣、如下文描述的载波，或可供计算机读取的任何其他介质。
在将一个或更多个指令的一个或更多个序列携载到处理器104以供执行时可能涉及计算机可读介质的各种形式。例如，最初可以将所述指令承载于远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载到它的易失性存储器中，并且使用调制解调器经由电话线而发送指令。计算机系统100本地的调制解调器可以接收在电话线上的数据，并且使用红外传输器以将数据转换成红外信号。联接到总线102的红外检测器可以接收红外信号中所携载的数据并且将数据放置于总线102上。总线102将数据携载到主存储器106，处理器104从所述主存储器获取并执行指令。由主存储器106接收的指令可以可选地在由处理器104执行之前或之后存储于存储装置110上。
计算机系统100也可以包括联接到总线102的通信接口118。通信接口118提供对网络链路120的双向数据通信联接，网络链路120连接到局域网络122。例如，通信接口118可以是综合业务数字网(ISDN)卡或调制解调器，以提供通向对应类型的电话线的数据通信连接。作为另一个示例，通信接口118可以是局域网络(LAN)卡，以提供对兼容LAN的数据通信连接。也可以实施无线链路。在任何此类实施方案中，通信接口118发送并接收携载表示各种类型的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通常经由一个或更多个网络而向其他数据装置提供数据通信。例如，网络链路120可以经由局域网络122向主计算机124或向由因特网服务提供商(ISP)126操作的数据设备提供连接。ISP 126又经由全球封包数据通信网络(现在通常被称为“因特网”)128提供数据通信服务。局域网络122和因特网128都使用携载数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。经由各种网络的信号以及在网络链路120上并且经由通信接口118的信号(所述信号将数字数据携载到计算机系统100和携载来自计算机系统100的数字数据)是输送信息的载波的示例性形式。
计算机系统100可以经由(多个)网络、网络链路120和通信接口118发送消息并且接收数据(包括程序代码)。在因特网的示例中，服务器130可能经由因特网128、ISP 126、局域网络122和通信接口118传输用于应用程序的所请求的程序代码。例如，一个这样下载的应用程序可以提供如本文中描述的方法。所接收的程序代码可以在它被接收时由处理器104执行，和/或存储于存储装置110或其他非易失性存储器中以供稍后执行。这样，计算机系统100可以获得呈载波的形式的应用程序代码。
尽管在本文中可以特定地参考在用于检查或测量与例如光学光刻和/或IC制造相关联的物品的量测或检查设备的内容背景中对实施例的使用，但是将明白的是，本文中描述的方法和设备可以用于其他应用中，例如，压印光刻、集成式光学系统的使用或制造、用于磁畴存储器的引导及检测图案的使用或制造、平板显示器的使用或制造、液晶显示器(LCD)的使用或制造、薄膜磁头的使用或制造等。
可以在曝光/图案化之前或之后在例如轨道(通常将抗蚀剂层施加到衬底并且显影经图案化/经曝光的抗蚀剂的工具)、量测工具和/或检查工具中处理本文中提及的衬底。在适用的情况下，可以将本文中的披露内容应用于此类及其他衬底处理工具。另外，可以将衬底处理多于一次，例如以便产生多层IC，使得本文中使用的术语“衬底”也可以指已经包含多个经处理层或未处理层的衬底。
尽管上文可以已经特定地参考在光学光刻的内容背景中的本发明的实施例的使用，但是将明白的是，本发明可以用于其他应用(例如，压印光刻)中，并且在内容背景允许的情况下不限于光学光刻。
本文中使用的术语“辐射”和“束”涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如，具有小于约400nm且大于约20nm、或者是约365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)、极紫外(EUV)辐射(例如，具有在5nm至20nm的范围内的波长)，以及粒子束，诸如离子束或电子束。
术语“透镜”在内容背景允许时可以指各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射型、反射型、磁性型、电磁型和/或静电型光学部件。
虽然上文已经描述了特定实施例，但是将明白的是，可以以与所描述的方式不同的其他方式来实践本发明。例如，实施例可以采用以下形式：计算机程序，所述计算机程序包含描述如上文所披露的方法的机器可读指令的一个或更多个序列；或非暂时性数据存储介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)，所述非暂时性数据存储介质具有存储于其中的这种计算机程序；或其中具有这种计算机程序的暂时性介质。另外，可以以两个或更多个计算机程序来体现机器可读指令。可以将该两个或更多个计算机程序存储于一个或更多个不同的数据存储介质上。
出于清楚起见，可能夸大附图中的部件的相对尺寸。在附图说明中，相同或相似的附图标记是指相同或相似的部件或实体，并且仅描述关于各个实施例的差异。如本文中使用的，除非另外特定指明，否则术语“或”涵盖所有可能的组合，除非不可行。例如，如果指明部件可以包括A或B，则除非另外特定指明或不可行，否则部件可以包括A、或者B、或者A和B。作为第二示例，如果指明部件可以包括A、B或C，则除非另外特定指明或不可行，否则部件可以包括A、或者B、或者C、或者A和B、或者A和C、或者B和C、或者A和B和C。
将明白的是，本发明的实施例不限于已经在上文中描述以及在随附的说明书附图中说明的确切构造，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下做出各种修改和改变。本发明已经结合各种实施例进行了描述，通过考虑本文中披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。意图是本说明书和示例仅被视为示例性的，其中，通过随附的权利要求来指示本发明的真正范围和精神。
可以通过以下方面进一步描述本发明的实施例。
1.一种具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使所述计算机执行用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的方法，所述方法包括：
获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；
执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的仿真轮廓；
基于所述仿真轮廓识别一组不利位置；以及
使用除了所述一组不利位置之外的位置来执行图像对准过程，以将所述经测量图像与所述仿真轮廓的经选择轮廓对准。
2.如方面1所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
基于所述图像对准过程确定与所述经测量图像相关联的参数，以及
基于所述参数调整所述设计布局、具有所述设计布局的图案形成装置或所述图案形成过程中的至少一项。
3.如方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，执行所述仿真过程包括：
针对不同的过程条件产生所述仿真轮廓中的每一个仿真轮廓。
4.如方面3所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述过程条件中的每一个过程条件包括用于将所述图案印刷于所述衬底上的设备的透镜效应或所述衬底上的抗蚀剂的抗蚀剂效应中的一项或更多项。
5.如方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，执行所述仿真过程包括：
通过对所述设计布局执行最优接近校正过程来获得掩模设计布局，以及
基于所述设计布局及所述掩模设计布局产生所述仿真轮廓。
6.如方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述经选择轮廓对应于标称过程条件。
7.如方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，识别所述一组不利位置包括：
基于以下各项将所述仿真轮廓上的位置识别为不利位置：(a)所述仿真轮廓上的所述位置与所述经测量图像的轮廓上的对应位置之间的偏差超过第一阈值；(b)在所述仿真轮廓上的所述位置处的过程条件变化超过第二阈值；(c)确定所述仿真轮廓在所述仿真轮廓上的所述位置处是不对称的；或(d)确定所述仿真轮廓中的一个或更多个在所述仿真轮廓上的所述位置处是断开的。
8.如方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述方法还包括：
基于以下各项识别所述仿真轮廓上的一组有利位置：(a)所述仿真轮廓上的位置与所述经测量图像的轮廓上的对应位置之间的偏差满足第三阈值；(b)在所述仿真轮廓上的所述位置处的过程条件变化满足第四阈值；或(c)确定所述仿真轮廓在所述仿真轮廓上的所述位置处是对称的，并且
其中，执行所述图像对准过程包括：在所述仿真轮廓上的多个位置处，在所述经测量图像与所述经选择轮廓之间执行所述图像对准过程，其中，所述多个位置包括所述一组有利位置。
9.如方面8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，执行所述图像对准过程包括：
将所述一组不利位置从用于所述图像对准过程的所述多个位置中排除。
10.如方面1所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
执行测量以获得所述经选择轮廓与所述经测量图像的轮廓之间的在一组有利位置处的偏差，以及
在所述一组有利位置处调整所述经选择轮廓以减小所述偏差，其中，所述调整产生经调整的经选择轮廓。
11.如方面10所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
在所述一组有利位置处在所述经测量图像与所述经调整的经选择轮廓之间执行所述图像对准过程。
12.如方面10所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
执行仿真过程，以从所述经调整的所述经选择轮廓产生预测的经测量图像，以及
在所述一组有利位置处，在所述经测量图像与所述预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
13.如方面1所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
执行仿真过程，以从所述经选择轮廓产生预测的经测量图像，以及
在一组有利位置处，在所述经测量图像与所述预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
14.如方面13所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
调整所述预测的经测量图像，以在所述一组有利位置处减小所述预测的经测量图像的轮廓与所述经测量图像的轮廓之间的偏差，其中，所述调整产生经调整的预测的经测量图像，以及
在所述一组有利位置处，在所述经测量图像与所述经调整的预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
15.如方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述经测量图像是使用图像捕获装置被获得的。
16.一种具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使所述计算机执行用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的方法，所述方法包括：
获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；
执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的仿真结果；
基于所述仿真结果识别一组不利位置；以及
通过使用除了所述一组不利位置之外的位置使所述经测量图像与所述仿真结果的经选择结果对准，在所述经测量图像与所述设计布局之间执行图像对准过程。
17.如方面16所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述仿真结果包括所述设计布局的仿真轮廓。
18.如方面16所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述经选择结果是所述设计布局的对应于标称过程条件的经选择轮廓。
19.如方面16所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述方法还包括：
执行仿真过程，以从所述经选择结果产生预测的经测量图像，并且
其中，执行所述图像对准过程包括：使用一组有利位置处的位置使所述经测量图像与所述预测的经测量图像对准，所述一组有利位置排除了所述一组不利位置。
20.如方面19所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
调整所述预测的经测量图像，以在所述一组有利位置处减小所述预测的经测量图像的轮廓与所述经测量图像的轮廓之间的偏差，其中，所述调整产生经调整的预测的经测量图像，以及
在所述一组有利位置处，在所述经测量图像与所述经调整的预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
21.一种具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使所述计算机执行用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的方法，所述方法包括：
获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；
执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的仿真轮廓；
基于所述仿真轮廓识别一组不利位置；
执行仿真过程，以从所述仿真轮廓的经选择轮廓产生预测的经测量图像；以及
使用除了所述一组不利位置之外的位置来执行图像对准过程，以将所述经测量图像与所述预测的经测量图像对准。
22.如方面21所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
调整所述经选择轮廓，以在所述一组有利位置处减小所述经选择轮廓与所述经测量图像的轮廓之间的偏差，其中，所述调整产生经调整的预测的经测量图像。
23.如方面22所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
在所述一组有利位置处，在所述经测量图像与所述经调整的预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
24.一种用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的方法，所述方法包括：
获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；
执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的仿真轮廓；
基于所述仿真轮廓识别一组不利位置；以及
使用除了所述一组不利位置之外的位置来执行图像对准过程，以将所述经测量图像与所述仿真轮廓的经选择轮廓对准。
25.如方面24所述的方法，其中，执行所述仿真过程包括：
针对不同的过程条件产生所述仿真轮廓中的每一个仿真轮廓。
26.如方面25所述的方法，其中，所述过程条件中的过程条件包括用于将所述图案印刷于所述衬底上的设备的透镜效应或所述衬底上的抗蚀剂效应中的一项或更多项。
27.如方面24所述的方法，其中，执行所述仿真过程包括：
对所述设计布局执行最优接近校正过程，以产生经校正的设计布局；以及
产生所述经校正的设计布局的所述仿真轮廓。
28.如方面24所述的方法，其中，执行所述图像对准过程包括：
将所述仿真轮廓中的对应于指定过程条件的仿真轮廓识别为所述经选择轮廓。
29.如方面24所述的方法，其中，识别所述一组不利位置包括：
基于以下各项将所述仿真轮廓上的位置识别为不利位置：(a)所述仿真轮廓上的所述位置与所述经测量图像的轮廓上的对应位置之间的偏差超过第一阈值；(b)在所述仿真轮廓上的所述位置处的过程条件变化超过第二阈值；(c)确定所述仿真轮廓在所述仿真轮廓上的所述位置处是不对称的；或(d)确定所述仿真轮廓中的一个或更多个仿真轮廓在所述仿真轮廓上的所述位置处是断开的。
30.如方面24所述的方法，其中，所述方法还包括：
基于以下各项识别所述仿真轮廓上的一组有利位置：(a)所述仿真轮廓上的位置与所述经测量图像的轮廓上的对应位置之间的偏差满足第三阈值；(b)在所述仿真轮廓上的所述位置处的过程条件变化满足第四阈值；或(c)确定所述仿真轮廓在所述仿真轮廓上的所述位置处是对称的，并且
其中，执行所述图像对准过程包括：在所述仿真轮廓上的多个位置处，在所述经测量图像与所述经选择轮廓之间执行所述图像对准过程，其中，所述多个位置包括所述一组有利位置。
31.如方面30所述的方法，其中，执行所述图像对准过程包括：
将所述一组不利位置从用于所述图像对准过程的所述多个位置中排除。
32.如方面24所述的方法，还包括：
执行测量以获得所述经选择轮廓与所述经测量图像的轮廓之间的在所述一组有利位置处的偏差，以及
在所述一组有利位置处调整所述经选择轮廓以减小所述偏差，其中，所述调整产生经调整的经选择轮廓。
33.如方面32所述的方法，还包括：
在所述一组有利位置处，在所述经测量图像与所述经调整的经选择轮廓之间执行所述图像对准过程。
34.如方面32所述的方法，还包括：
执行仿真过程，以从所述经调整的经选择轮廓产生预测的经测量图像，以及
在所述一组有利位置处，在所述经测量图像与所述预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
35.如方面24所述的方法，还包括：
执行仿真过程，以从所述经选择轮廓产生预测的经测量图像，以及
在一组有利位置处，在所述经测量图像与所述预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
36.如方面35所述的方法，还包括：
调整所述预测的经测量图像，以在所述一组有利位置处减小所述预测的经测量图像的轮廓与所述经测量图像的轮廓之间的偏差，其中，所述调整产生经调整的预测的经测量图像，以及
在所述一组有利位置处，在所述经测量图像与所述经调整的预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
37.如方面24所述的方法，其中，所述经测量图像是使用图像捕获装置被获得的。
38.一种设备，包括：
存储器，所述存储器存储指令集；以及
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为执行所述指令集以使所述设备执行如方面24至37中任一项中所描述的方法。
39.一种检查系统，包括：
图像捕获系统；
存储器，所述存储器存储指令集；以及
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为执行所述指令集以使所述设备执行如方面24至37中任一项中所描述的方法。
以上描述意图为说明性的，而非限制性的。因此，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可以在不脱离下文所阐明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 (16)

1.一种具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使所述计算机执行用于将印刷于衬底上的图案的经测量图像与设计布局对准的方法，所述方法包括：
获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；
执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的仿真轮廓；
基于所述仿真轮廓识别一组不利位置；以及
使用除了所述一组不利位置之外的位置来执行图像对准过程，以将所述经测量图像与所述仿真轮廓的经选择轮廓对准。
2.如权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
基于所述图像对准过程确定与所述经测量图像相关联的参数，以及
基于所述参数调整所述设计布局、具有所述设计布局的图案形成装置、或所述图案形成过程中的至少一项。
3.如权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，执行所述仿真过程包括：
针对不同的过程条件产生所述仿真轮廓中的每一个。
4.如权利要求3所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述过程条件中的每一个包括用于将所述图案印刷于所述衬底上的设备的透镜效应和所述衬底上的抗蚀剂的抗蚀剂效应中的一项或更多项。
5.如权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，执行所述仿真过程包括：
通过对所述设计布局执行最优接近校正过程来获得掩模设计布局，以及
基于所述设计布局和所述掩模设计布局产生所述仿真轮廓。
6.如权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述经选择轮廓对应于标称过程条件。
7.如权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，识别所述一组不利位置包括：
基于以下各项将所述仿真轮廓上的位置识别为不利位置：(a)所述仿真轮廓上的所述位置与所述经测量图像的轮廓上的对应位置之间的偏差超过第一阈值；(b)在所述仿真轮廓上的所述位置处的过程条件变化超过第二阈值；(c)确定所述仿真轮廓在所述仿真轮廓上的所述位置处是不对称的；或(d)确定所述仿真轮廓中的一个或更多个在所述仿真轮廓上的所述位置处是断开的。
8.如权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述方法还包括：
基于以下各项识别所述仿真轮廓上的一组有利位置：(a)所述仿真轮廓上的位置与所述经测量图像的轮廓上的对应位置之间的偏差满足第三阈值；(b)在所述仿真轮廓上的所述位置处的过程条件变化满足第四阈值；或(c)确定所述仿真轮廓在所述仿真轮廓上的所述位置处是对称的，并且
其中，执行所述图像对准过程包括：在所述仿真轮廓上的多个位置处，在所述经测量图像与所述经选择轮廓之间执行所述图像对准过程，其中，所述多个位置包括所述一组有利位置。
9.如权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，执行所述图像对准过程包括：
将所述一组不利位置从用于所述图像对准过程的所述多个位置中排除。
10.如权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
执行测量以获得所述经选择轮廓与所述经测量图像的轮廓之间的在一组有利位置处的偏差，以及
在所述一组有利位置处，调整所述经选择轮廓以减小所述偏差，其中，所述调整产生经调整的经选择轮廓。
11.如权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
在所述一组有利位置处，在所述经测量图像与所述经调整的经选择轮廓之间执行所述图像对准过程。
12.如权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
执行仿真过程，以从所述经调整的经选择轮廓产生预测的经测量图像，以及
在所述一组有利位置处，在所述经测量图像与所述预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
13.如权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
执行仿真过程，以从所述经选择轮廓产生预测的经测量图像，以及
在一组有利位置处，在所述经测量图像与所述预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
14.如权利要求13所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
调整所述预测的经测量图像，以在所述一组有利位置处减小所述预测的经测量图像的轮廓与所述经测量图像的轮廓之间的偏差，其中，所述调整产生经调整的预测的经测量图像，以及
在所述一组有利位置处，在所述经测量图像与所述经调整的预测的经测量图像之间执行所述图像对准过程。
15.如权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述经测量图像是使用图像捕获装置被获得的。
16.一种设备，包括：
存储器，所述存储器存储指令集；以及
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为执行所述指令集以使所述设备执行如下方法：
获得待印刷于衬底上的图案的设计布局和印刷于所述衬底上的所述图案的经测量图像；
执行仿真过程，以针对图案形成过程的多个过程条件产生所述设计布局的仿真轮廓；
基于所述仿真轮廓识别一组不利位置；以及
使用除了所述一组不利位置之外的位置来执行图像对准过程，以将所述经测量图像与所述仿真轮廓的经选择轮廓对准。
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