TW201312294A - 用於判定疊對誤差之方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種判定由諸如不對稱性之結構缺陷引起之一疊對誤差的方法及其關聯裝置。該方法包含：量測包含一第一結構及一第二結構之一第一目標之散射屬性；使用該等測定散射屬性來建構該第一結構之一模型，該模型包含對應於該第一結構之一第一模型結構；藉由使該第一模型結構與一中間模型結構疊對來修改該模型；藉由用對應於該第二結構之一第二模型結構替換該中間模型結構來進一步修改該模型；演算該第一模型結構與該第二模型結構之間的一第二缺陷誘發性疊對誤差，該第一模型結構及該第二模型結構在該經進一步修改模型中相對於彼此而疊對；及使用該經演算之第二缺陷誘發性疊對誤差來判定一第二目標中之一疊對誤差。

Description

用於判定疊對誤差之方法及裝置
本發明係關於用於(例如)在藉由使用微影裝置之微影技術來製造器件時判定疊對誤差之方法及檢測裝置。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置包括：所謂步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
為了監控微影程序，量測經圖案化基板之參數。舉例而言，參數可包括形成於經圖案化基板中或上之兩個層之間的疊對誤差，及經顯影感光性抗蝕劑之臨界線寬。可對產品基板及/或對專用度量衡目標執行此量測。存在用於進 行在微影程序中所形成之顯微結構之量測的各種技術，包括使用掃描電子顯微鏡及各種專門工具。快速且非破壞性之形式之專門檢測工具為散射計，其中將輻射光束引導至基板之表面上之目標上且量測散射光束或反射光束之屬性。藉由比較光束在其已藉由基板反射或散射之前與之後的屬性，可判定基板之屬性。舉例而言，可藉由比較反射光束與儲存於同已知基板屬性相關聯之已知量測庫中之資料進行此判定。兩種主要類型之散射計為吾人所知。光譜散射計將寬頻帶輻射光束引導至基板上且量測經散射至特定窄角範圍中之輻射之光譜(作為波長之函數的強度)。角解析散射計使用單色輻射光束且量測作為角度之函數的散射輻射之強度。
半導體器件製造商使用存在於晶圓上之光柵使晶圓對準。對準感測器以次奈米可重複性來量測光柵之部位。製造商亦使用重疊光柵來量測產品上疊對。此處，亦容易地達成次奈米總量測不確定度(Total Measurement Uncertainty,TMU)數目。然而，疊對度量衡及對準感測器對由比如蝕刻、化學機械拋光(CMP)及沈積之處理步驟造成之標記不對稱性敏感。此等不對稱性導致可為大約幾奈米之疊對誤差及對準誤差。此效應開始支配疊對預算，且因此需要解決方案。
當前使用諸如平均工具誘發性移位(TIS)及/或TIS變率(亦稱為TIS 3 σ)之參數來執行散射計量測配方選擇(例如，其中每一配方具有各種照明波長及偏振)。當參考層及/或 抗蝕劑層展現不對稱剖面時存在問題。
目標光柵之形狀中之不對稱性通常將對測定疊對有影響。此影響可取決於用於量測之照明設定而變化。
在不實際地知曉在處理及成像之後的光柵之形狀的情況下執行目標配方選擇。此外，在配方選擇之決策中不使用當前程序之內容背景。使用基於TIS及/或TMU之限定器不會總是導致相對於目標不對稱性最穩固之量測配方。
根據本發明之一第一態樣，提供一種判定一疊對誤差之方法，該方法包含：量測包含一第一結構及一第二結構之一第一目標之散射屬性；使用該等測定散射屬性來建構該第一結構之一模型，該模型包含對應於該第一結構之一第一模型結構；藉由使該第一模型結構與一中間模型結構疊對來修改該模型；在該經修改模型中演算該第一模型結構與該中間模型結構之間的一第一缺陷誘發性疊對誤差；藉由用對應於該第二結構之一第二模型結構替換該中間模型結構來進一步修改該模型；演算該第一模型結構與該第二模型結構之間的一第二缺陷誘發性疊對誤差，該第一模型結構及該第二模型結構在該經進一步修改模型中相對於彼此而疊對；及使用該經演算之第二缺陷誘發性疊對誤差來判定一第二目標中之一疊對誤差。
本發明之另外態樣包含用於執行相似於上述方法之一方法之檢測裝置及微影裝置，以及一種包含程式指令之電腦程式產品，該等程式指令可操作以在執行於此等裝置上時 執行相似於上述方法之一方法。
下文參看隨附圖式詳細地描述本發明之另外特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文所描述之特定實施例。本文僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將係顯而易見的。
併入本文中且形成本說明書之部分的隨附圖式說明本發明，且連同[實施方式]進一步用以解釋本發明之原理，且使熟習相關技術者能夠製造及使用本發明。
本發明之特徵及優點已自下文在結合圖式時所闡述之[實施方式]變得更顯而易見，在該等圖式中，類似元件符號始終識別對應元件。在該等圖式中，類似元件符號通常指示等同、功能上相似及/或結構上相似之元件。一元件第一次出現時之圖式係藉由對應元件符號中之最左側數位指示。
本說明書揭示併入本發明之特徵之一或多個實施例。所揭示實施例僅僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明之實施例係藉由附加於此處之申請專利範圍界定。
所描述實施例及在本說明書中對「一實施例」、「一實例實施例」等等之參考指示所描述實施例可能包括一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必指代同一實施例。另外，當結合一實施例來描述一特定特徵、結構或特性 時，應理解，無論是否予以明確地描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性皆係在熟習此項技術者之認識範圍內。
本發明之實施例可以硬體、韌體、軟體或其任何組合予以實施。本發明之實施例亦可被實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該等指令可藉由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸呈可藉由機器(例如，計算器件)讀取之形式之資訊的任何機構。舉例而言，機器可讀媒體可包括：唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體器件；電學、光學、聲學或其他形式之傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號，等等)；及其他者。另外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中被描述為執行某些動作。然而，應瞭解，此等描述僅僅係出於方便起見，且此等動作事實上係由計算器件、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等等之其他器件引起。
然而，在更詳細地描述此等實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例的實例環境。
圖1示意性地描繪微影裝置。該裝置包含：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或DUV輻射)；支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以根據某些參數來準確 地定位該基板之第二定位器PW；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PL，其經組態以將藉由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化器件。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更通用之術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中創製圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所創製之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包 括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面在藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更通用之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可藉由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充在投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，在光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數 值孔徑。如本文所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源及微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為微影裝置之整體部件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且係藉由圖案化器件而圖案化。在已橫穿光罩MA之情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PL，投影系統PL將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器、2-D編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一 位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使光罩台MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C之大小。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT與基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PL之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於光罩台MT之速度 及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
如圖2所示，微影裝置LA形成微影製造單元LC(有時亦被稱作叢集)之部件，微影製造單元LC亦包括用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之裝置。通常，此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH，及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同程序裝置之間移動基板，且接著將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統之此等器件係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU而控制微影裝置。因此， 不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。
為了正確地且一致地曝光藉由微影裝置曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測諸如兩個層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等等之屬性。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行調整，尤其是在檢測可足夠迅速地且快速地進行以使得同一批量之其他基板仍待曝光的情況下。又，已經曝光之基板可被剝離及重做(以改良良率)或被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行曝光。在基板之僅一些目標部分有缺陷之狀況下，可僅對良好的彼等目標部分執行另外曝光。
使用檢測裝置以判定基板之屬性，且尤其是判定不同基板或同一基板之不同層之屬性如何在層與層之間變化。檢測裝置可整合至微影裝置LA或微影製造單元LC中或可為單獨器件。為了實現最快速量測，需要使檢測裝置在曝光之後立即量測經曝光抗蝕劑層中之屬性。然而，抗蝕劑中之潛影具有極低對比度(在已曝光至輻射的抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射的抗蝕劑之部分之間僅存在極小折射率差)，且並非所有檢測裝置皆具有足夠敏感度來進行潛影之有用量測。因此，可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後採取量測，曝光後烘烤步驟(PEB)通常為對經曝光基板所進行之第一步驟且增加抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段時，抗蝕劑中之影像可被稱作半潛像(semi-latent)。亦有可能進行經顯影抗蝕劑影像之量測(此時，抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分已被移除)， 或在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後進行經顯影抗蝕劑影像之量測。後者可能性限制重做有缺陷基板之可能性，但仍可提供有用資訊。
圖3描繪可用於本發明中之散射計。該散射計包含將輻射投影至基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。反射輻射傳遞至光譜儀偵測器4，其量測鏡面反射輻射之光譜10(作為波長之函數的強度)。自此資料，可藉由處理單元PU來重新建構引起經偵測光譜之結構或剖面，例如，藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸，或藉由與圖3之底部處所示之模擬光譜庫的比較。一般而言，對於重新建構，結構之一般形式為吾人所知，且自供製造結構之程序之知識來假定一些參數，從而僅留下結構之少許參數以自散射量測資料予以判定。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。然而，在正入射角下，此散射計不具有針對圖案不對稱性之敏感度。為了偵測在第0繞射階中之圖案不對稱性，需要斜入射角。
圖4中展示更適合於本發明之另一散射計。在此器件中，藉由輻射源2發射之輻射係使用透鏡系統12予以準直且透射通過干涉濾光器13及偏振器17、藉由部分反射表面16反射且經由顯微鏡接物鏡15而聚焦至基板W上，顯微鏡接物鏡15具有高數值孔徑(NA)，較佳地為至少0.9且更佳地為至少0.95。浸潤散射計可甚至具有數值孔徑超過1之透鏡。反射輻射接著通過部分反射表面16而透射至偵測器18中，以便使散射光譜被偵測。偵測器可位於處於透鏡系 統15之焦距之背向投影式光瞳平面11中，然而，該光瞳平面可代替地用輔助光學件(圖中未繪示)再成像至偵測器上。光瞳平面為輻射之徑向位置界定入射角且角位置界定輻射之方位角的平面。偵測器較佳地為二維偵測器，使得可量測基板目標30之二維角散射光譜。偵測器18可為(例如)CCD或CMOS感測器陣列，且可使用為(例如)每圖框40毫秒之積分時間。
舉例而言，常常使用參考光束以量測入射輻射之強度。為了進行此量測，當輻射光束入射於光束分裂器16上時，使輻射光束之部分朝向參考鏡面14作為參考光束而透射通過該光束分裂器。參考光束接著投影至同一偵測器18之不同部件上，或者，投影至不同偵測器(圖中未繪示)上。
干涉濾光器13之集合可用以選擇在為(比如)405奈米至790奈米或甚至更低(諸如，200奈米至300奈米)之範圍內之所關注波長。干涉濾光器可為可調諧的，而非包含不同濾光器之集合。可使用光柵以代替干涉濾光器。
偵測器18可量測散射光在單波長(或窄波長範圍)下之強度、分離地在多個波長下之強度，或遍及一波長範圍而積分之強度。此外，偵測器可分離地量測橫向磁偏振光及橫向電偏振光之強度，及/或橫向磁偏振光與橫向電偏振光之間的相位差。
使用寬頻帶光源(亦即，具有寬光頻率或波長範圍且因此具有寬顏色範圍之光源)係可能的，其給出大光展量(etendue)，從而允許多個波長之混合。寬頻帶中之複數個 波長較佳地各自具有為△λ之頻寬及為至少2 △λ(亦即，為該頻寬之兩倍)之間隔。若干輻射「源」可為已使用光纖束而分裂的延伸型輻射源之不同部分。以此方式，可並行地在多個波長下量測角解析散射光譜。可量測3-D光譜(波長及兩個不同角度)，其相比於2-D光譜含有更多資訊。此情形允許量測更多資訊，其增加度量衡程序穩固性。全文以引用之方式併入本文中之EP1,628,164A中更詳細地描述此情形。
基板W上之目標30可為1-D週期性光柵，其經印刷成使得在顯影之後，條狀物(bar)係由固體抗蝕劑線形成。目標30可為2-D週期性光柵，其經印刷成使得在顯影之後，光柵係由抗蝕劑中之固體抗蝕劑導柱或導通孔形成。或者，條狀物、導柱或導通孔可被蝕刻至基板中。此圖案對微影投影裝置(特別是投影系統PL)中之色像差敏感，且照明對稱性及此等像差之存在將使其自身表現為經印刷光柵之變化。因此，使用經印刷光柵之散射量測資料以重新建構該等光柵。自印刷步驟及/或其他散射量測程序之知識，可將1-D光柵之參數(諸如，線寬及形狀)或2-D光柵之參數(諸如，導柱或導通孔寬度或長度或形狀)輸入至藉由處理單元PU執行之重新建構程序。
如上文所描述，目標係在基板之表面上。此目標常常將採取在光柵中之一系列線之形狀或在2-D陣列中之實質上矩形結構之形狀。度量衡嚴密光學繞射理論之目的有效地為演算自目標所反射之繞射光譜。換言之，針對CD(臨界 尺寸)均一性及疊對度量衡來獲得目標形狀資訊。疊對度量衡為供量測兩個目標之疊對以便判定基板上之兩個層是否對準的量測系統。CD均一性簡單地為用以判定微影裝置之曝光系統如何運行的光譜上之光柵之均一性之量測。具體言之，CD或臨界尺寸為「書寫」於基板上之物件之寬度且為微影裝置物理上能夠在基板上書寫之極限。
在結合諸如目標30之目標結構及其繞射屬性之模型化而使用上文所描述之散射計中之一者的情況下，可以數種方式執行該結構之形狀及其他參數之量測。在藉由圖5表示的第一類型之程序中，演算基於目標形狀(第一候選結構)之第一估計之繞射圖案，且比較該繞射圖案與經觀測繞射圖案。接著系統地變化模型之參數且以一系列反覆重新演算繞射，以產生新候選結構且因此達到最佳擬合。在藉由圖6表示的第二類型之程序中，預先演算針對許多不同候選結構之繞射光譜以產生繞射光譜「庫」。接著，比較自量測目標所觀測之繞射圖案與經演算光譜庫以找到最佳擬合。可一起使用兩種方法：可自庫獲得粗略擬合，繼之以進行反覆程序以找到最佳擬合。
更詳細地參看圖5，將總括地描述進行目標形狀及/或材料屬性之量測之方式。對於此描述，將假定目標僅在1個方向上係週期性的(1-D結構)。實務上，目標可在2個方向上係週期性的(2維結構)，且將相應地調適處理。
在步驟502中：使用散射計(諸如，上文所描述之散射計)來量測基板上之實際目標之繞射圖案。將此測定繞射 圖案轉遞至諸如電腦之演算系統。演算系統可為上文所提及之處理單元PU，或其可為分離裝置。
在步驟503中：建立「模型配方」，其依據數個參數pi(p1、p2、p3等等)來定義目標結構之參數化模型。在1D週期性結構中，此等參數可表示(例如)側壁之角度、特徵之高度或深度、特徵之寬度。目標材料及基礎層之屬性亦係藉由諸如折射率(在存在於散射量測輻射光束中之特定波長下)之參數表示。下文將給出特定實例。重要地，雖然目標結構可藉由描述其形狀及材料屬性之許多參數定義，但出於以下程序步驟之目的，模型配方將定義此等參數中之許多者以具有固定值，而其他者將為可變或「浮動」參數。吾人在下文進一步描述供進行在固定參數與浮動參數之間的選擇之程序。此外，吾人將引入可准許參數變化而不為完全獨立浮動參數之方式。出於描述圖5之目的，僅將可變參數視為參數pi。
在步驟504中：藉由設定浮動參數之初始值pi (0)(亦即，p1 (0)、p2 (0)、p3 (0)等等)來估計模型目標形狀。將在某些預定範圍內產生每一浮動參數，如配方中所定義。
在步驟506中：使用表示經估計形狀之參數連同模型之不同元件之光學屬性以(例如)使用諸如RCWA之嚴密光學繞射方法或馬克士威(Maxwell)方程式之任何其他解算程序來演算散射屬性。此演算給出經估計目標形狀之經估計或模型繞射圖案。
在步驟508及510中：接著比較測定繞射圖案與模型繞射 圖案，且使用其相似性及差異以演算模型目標形狀之「優質化函數(merit function)」。
在步驟512中：在假定優質化函數指示在模型準確地表示實際目標形狀之前需要改良模型的情況下，估計新參數p1 (1)、p2 (1)、p3 (1)等等，且將該等新參數反覆地回饋至步驟506中。
重複步驟506至512。
為了輔助搜尋，步驟506中之演算可在參數空間中之此特定區中進一步產生優質化函數之偏導數，其指示增加或減低參數將會增加或減低優質化函數之敏感度。優質化函數之演算及導數之使用在此項技術中通常為吾人所知，且此處將不予以詳細地描述。
在步驟514中：當優質化函數指示此反覆程序已以所要準確度收斂於一解時，將經當前估計參數報告為實際目標結構之量測。
此反覆程序之計算時間很大程度上係藉由所使用之前向繞射模型判定，亦即，使用嚴密光學繞射理論而自經估計目標結構來演算經估計模型繞射圖案。若需要更多參數，則存在更多自由度。演算時間原則上隨著自由度之數目之冪而增加。可以各種形式來表達在506處所演算之經估計或模型繞射圖案。若以相同於在步驟510中所產生之測定圖案的形式來表達經演算圖案，則會簡化比較。舉例而言，可容易地比較經模型化光譜與藉由圖3之裝置量測之光譜；可容易地比較經模型化光瞳圖案與藉由圖4之裝置 量測之光瞳圖案。
貫穿自圖5向前之此描述，在假定使用圖4之散射計的情況下，將使用術語「繞射圖案」。熟習此項技術者可易於使教示適應於不同類型之散射計，或甚至適應於其他類型之量測器具。
圖6說明一替代實例程序，其中預先演算針對不同經估計目標形狀(候選結構)之複數個模型繞射圖案且將該複數個模型繞射圖案儲存於庫中以供與實際量測之比較。基礎原理及術語學相同於用於圖5之程序之基礎原理及術語學。圖6之程序之步驟為：
在步驟602中：開始產生庫之程序。可針對每一類型之目標結構來產生一分離庫。該庫可由量測裝置之使用者根據需要而產生，或可由該裝置之供應商預產生。
在步驟603中：建立「模型配方」，其依據數個參數pi(p1、p2、p3等等)來定義目標結構之參數化模型。考慮因素相似於反覆程序之步驟503中之考慮因素。
在步驟604中：舉例而言，藉由產生所有參數p1 (0)、p2 (0)、p3 (0)等等之隨機值來產生該等參數之第一集合，該等參數各自係在其預期值範圍內。
在步驟606中：演算模型繞射圖案且將模型繞射圖案儲存於庫中，其表示自藉由參數表示之目標形狀所預期之繞射圖案。
在步驟608中：產生形狀參數p1 (1)、p2 (1)、p3 (1)等等之新集合。重複步驟606至608達數十次、數百次或甚至數千 次，直至包含所有經儲存之經模型化繞射圖案之庫被判斷為足夠完整為止。每一經儲存圖案表示在多維參數空間中之一樣本點。庫中之樣本應以足夠密度填入樣本空間以使得將足夠接近地表示任何實際繞射圖案。
在步驟610中：在產生庫之後(但可在產生庫之前)，將實際目標30置放於散射計中且量測其繞射圖案。
在步驟612中：比較測定圖案與儲存於庫中之經模型化圖案以找到最佳匹配圖案。可與庫中之每一樣本進行比較，或可使用更系統之搜尋策略，以縮減計算負擔。
在步驟614中：若找到匹配，則可將用以產生匹配庫圖案之經估計目標形狀判定為近似物件結構。將對應於匹配樣本之形狀參數輸出為測定形狀參數。可直接地對模型繞射信號執行匹配程序，或可對經最佳化以供快速評估之取代模型執行匹配程序。
在步驟616中：視情況，將最近匹配樣本用作起點，且使用改進程序以獲得最終參數以供報告。舉例而言，此改進程序可包含極相似於圖5所示之反覆程序的反覆程序。
是否需要改進步驟616為實施者之選擇問題。若庫被極密集地取樣，則因為將總是找到良好匹配，所以可能無需反覆改進。另一方面，對於實務使用，此庫可能太大。因此，一實務解決方案係針對粗略參數集合來使用庫搜尋，繼之以使用優質化函數進行一或多次反覆以判定更準確之參數集合而以所要準確度報告目標基板之參數。在執行額外反覆時，將經演算繞射圖案及關聯經改進參數集合作為 新條目添加於庫中將為一選項。以此方式，最初可使用一庫，該庫係基於相對少量之計算工作量，但使用改進步驟616之計算工作量而建置成較大庫。無論使用哪一方案，皆亦可基於多個候選結構之匹配之良好度而獲得經報告可變參數中之一或多者之值的另外改進。舉例而言，可藉由在兩個或兩個以上候選結構之參數值之間內插而產生最終報告之參數值(假定彼等候選結構之兩者或全部皆具有高匹配記分)。
此反覆程序之計算時間很大程度上係藉由步驟506及606處之前向繞射模型判定，亦即，使用嚴密光學繞射理論而自經估計目標形狀來演算經估計模型繞射圖案。
對於疊對臨界應用，散射量測技術(諸如，上文所描述之散射量測技術)常常用於疊對度量衡(DBO：以繞射為基礎之疊對)。在DBO中，將抗蝕劑光柵(「層2」)印刷於經處理光柵(「層1」)之頂部上，且經由繞射光之強度量測而導出疊對。常常使用多個光柵對，其中在層1與層2之間引入故意移位(偏置)。此情形允許在無需重新建構層及光柵之完整堆疊的情況下進行OV量測。
層1中之經處理光柵可不對稱。此情形導致取決於量測設定(波長、入射角、偏振)之測定OV值。全文以引用之方式併入本文中的早期申請之申請案-美國申請案第13/181,932號-揭示一種用以處理此問題之方法，在該方法中，重新建構不對稱性且使用不對稱性以演算可用以校正已用特定量測設定(「配方」)而獲得之測定疊對之程序誤 差。除了經處理光柵之不對稱性以外，此方法亦可校正多個光柵對之間的小差異，例如，歸因於光罩書寫誤差或(經旋塗)薄膜之層厚度之中間CD差異。
然而，有時，當層2被印刷時引入額外處理效應。舉例而言，處理效應可為不對稱抗蝕劑線。或者或另外，程序效應可為層2中之多個光柵對之間的其他處理差異，諸如，歸因於光罩書寫誤差之抗蝕劑寬度差異。上文所提及的早期申請之申請案中未捕獲此等效應，其僅校正層1程序效應。本文所揭示之方法亦將提供針對層2處理效應之校正。
圖7展示包含如下主要層之結構之此部件：層1 L1及層2 L2。在所示實例中，層1 L1包含經處理光柵，經處理光柵形成於子層408及410中且具有程序誘發性不對稱失真，其中左側處之側壁相比於右側處之側壁具有較淺斜率。層2 L2包含抗蝕劑光柵412，抗蝕劑光柵412亦展示在其高度及其壁角度兩者方面之不對稱性。
圖8描繪根據本發明之一實施例的判定疊對誤差之方法，其說明居中頂部光柵在模型中之定位。在步驟702中：量測晶圓上之層1(L1)目標之散射屬性。測定目標包含形成於層708及710中之第一結構706，諸如，經處理光柵。結構706具有程序誘發性不對稱失真，其中，在此實例中，左側處之側壁相比於右側處之側壁具有較淺斜率。在使用散射計(諸如，參看圖4所描述之SM2)的情況下，用輻射712之照明剖面(例如，使用孔隙)來照明目標。在光瞳 平面中偵測散射輻射714以獲得角解析光譜。照明剖面可使得目標之至少一特性可使用經分離偵測之第零繞射階及較高繞射階予以重新建構，且包含兩個對角相對之照明象限。在此狀況下，將在對應於照明剖面中之暗象限之兩個象限中看到第一階繞射圖案，且將在另外兩個象限中看到第零階(反射)繞射圖案。因此使繞射階分離，而無導致第一繞射階之部分在光瞳平面中與第零階混合之習知角剖面的缺點。角照明剖面可導致測定目標不對稱性之誤差，此係因為角照明在繞射光中提供較少資訊。舉例而言，在角照明中，在正入射角附近不存在含有用於量測目標不對稱性之資訊之光束。
在步驟718中：使用如參看圖5及圖6所描述之模型化程序來建構層1目標之層1模型。模型結構722至726分別對應於目標結構706至710。因此重新建構經處理層1目標，包括其不對稱失真。
在步驟728中：基於層1模型結構722之不對稱性來修改層1模型。此修改涉及定義層1模型結構722之位置參數，在此實例中為中心點(「0」位置)732，以補償其不對稱性。半導體器件製造商(亦即，最終使用者)可基於該程序或其他方法之物理解釋或模型(諸如，與電疊對量測或器件良率之相關性)而給出輸入以界定此中心位置732。可(例如)在知曉所欲結構形狀(無任何程序誘發性不對稱性)的情況下界定中心732。
在此實施例中，在此階段時將在此實例中表示抗蝕劑光 柵之完美層2模型結構730引入至該模型。使用位置參數使層1模型結構722及完美層2模型結構730相對於彼此而定位。在此意義上之「完美」意謂無缺陷的經完美形成且對稱之抗蝕劑光柵結構。在此實例中，將層2模型結構730置放於層1模型結構722上，使得抗蝕劑光柵730在經處理光柵722之中心732之頂部上居中(亦即，疊對誤差為零)。可完全地以軟體執行此情形，因此無需實際實驗。如圖8所示，位置已經調整成使得在箭頭b之間的層2結構730之中心相比於在箭頭a之間的基礎結構722之中心732處於相同位置。在圖7中，上部模型結構720及730之寬度b+b相同於下部模型結構(無任何程序誘發性不對稱性)之寬度a+a。然而，應瞭解，寬度可不同，亦即，a≠b。
在步驟734中：可使用經修改模型來判定第一模型結構722與第二模型結構730之間的不對稱性誘發性疊對誤差OVL1，其僅僅由層1不對稱性引起(因為層2完美)。可藉由數值演算來演算層1不對稱性誘發性疊對誤差以模擬對經修改模型之散射計疊對量測。美國專利公開案US 2006/0033921 A1中揭示此量測之實例。通常，針對若干散射計量測配方來重複此量測，使得針對(例如)具有照明波長及偏振之不同組合之不同配方來製備不對稱性誘發性疊對誤差值集合。自此集合獲得藉由層1引入之配方間變化之總和△OVL1。
在步驟736中：在已印刷層2之後，針對各種量測設定(配方)來量測包含層1結構706及層2結構742之完全結構， 在該等量測設定(配方)中(例如)波長、照明角度、偏振中之一或多者變化。可依序地及/或並行地進行此等量測。測定配方間變化係藉由△OVm表示，且可被視為藉由層1不對稱性引入之配方間變化與藉由層2不對稱性引入之配方間變化的總和。可將此總和書寫為：△OV m =△OV L1+△OV L2
△OVL1為剛才所演算的歸因於層1之配方間變化之總和。由層2不對稱性造成之額外配方間變化係藉由△OVL2表示。提議使用以模型為基礎之重新建構技術而自△OVm重新建構此項。在進行此重新建構時，一模型係由層2不對稱性製成。此等不對稱性係藉由1個或1個以上未知參數p i 描述。
可將項△OV L2 書寫為：
此處，S i,L2 為歸因於層L2中之參數p i 之配方間OV變化的敏感度。應注意，此參數未必必須為不對稱性參數。其亦可為描述光柵對之間的小差異之參數。可使用諸如膜厚度之標稱堆疊資料來演算敏感度，或可使用膜厚度之經重新建構值來演算敏感度。基本上以相同於其他重新建構技術中之方式的方式來進行此演算，其中一個參數之值變化且 觀測此情形對模型之影響。
在步驟738中：現在可藉由最小化均方誤差ε來判定參數p i ，均方誤差ε被定義為：
在步驟740中：現在可藉由用實際不對稱層2結構之模型750替換完美光柵730來修改步驟728之模型，其中不對稱性係藉由參數p i 定義。以相似於步驟728及734之方式的方式來處理此模型。如前所述，使兩個結構對準而無任何疊對，使得任何測定疊對係僅歸因於不對稱性(但其他實施例可使用如下文所描述之故意偏置)。藉由數值演算來演算不對稱性誘發性疊對誤差以模擬對模型之散射計疊對量測，針對若干散射計量測配方m來重複不對稱性誘發性疊對誤差，使得製備校正集合OVc以隨後供(例如)具有照明波長及偏振之不同組合之不同配方m使用。此不對稱性誘發性疊對誤差OVc為隨後在半導體器件生產期間應用於疊對量測之校正。
使用散射計中之配方m來獲得測定(未經校正)疊對誤差OV'm以量測(諸如)生產半導體晶圓上之第二目標之角解析光譜。測定之第二目標包含程序誘發性不對稱失真相似於結構706之程序誘發性不對稱失真之層1結構(諸如，經處理光柵)，及程序誘發性不對稱失真亦相似於結構742之程序誘發性不對稱失真之層2結構。在使用散射計(諸如，參 看圖4所描述之SM2)的情況下，用照明輻射剖面來照明目標。偵測散射輻射以獲得角解析光譜。角照明剖面適於待使用之以繞射為基礎之疊對量測方法，諸如美國專利公開案US 2006/0033921 A1中所揭示。彼方法不包括任何重新建構，因此足夠快以用於生產晶圓，但藉由基礎經處理光柵中之不對稱性而降級，該不對稱性理想地被校正。
藉由演算針對配方m之不對稱性誘發性疊對誤差OVc與第二目標之測定疊對誤差OV'm之間的差而判定經校正疊對誤差OV'。因此，經校正疊對誤差OV'=OV'm-OVc。
可使用考量在量測光瞳平面中之座標x及y處之所有像素的經演算疊對數OV'm來演算疊對校正，亦即，
或者，可首先個別地演算針對每一像素之疊對校正，且接著藉由遍及所有像素而使疊對平均化來演算淨疊對誤差，亦即，
對於第二目標中之疊對誤差OV'之量測，根據下文參看圖11所描述之實施例，可判定最佳配方且選擇最佳配方以用於此步驟。
因為目標形狀將遍及晶圓而變化，所以可針對晶圓上之每一目標或代表性目標子集來執行上述方法。
此實施例具有縮減半導體製造之處理變化之效應，且最 終幫助改良疊對。此情形又增加半導體製造良率。
可針對如參看圖8所描述之居中光柵來執行針對不同量測配方m之不對稱性誘發性疊對誤差OVm之此等演算，此情形有用於校正接近零之疊對誤差之量測，其中OV'm=0。然而，為了量測大疊對誤差OV'm X，有用的是演算測定疊對誤差X周圍之此不對稱性誘發性疊對誤差，亦即，。因此，經校正疊對誤差為OV'=OV'm-。此係由於以繞射為基礎之疊對之非線性行為。相比於大疊對誤差，對於接近零之疊對誤差，相同量之目標不對稱性將給出稍微不同之不對稱性誘發性疊對誤差。
圖9描繪根據本發明之一實施例的判定疊對誤差之方法，其說明偏移頂部光柵在模型中之定位。在圖9中，相同於圖8中之數字的數字對應於相同步驟及目標。然而，在圖9中，在步驟828中，藉由在經重新建構程序堆疊上插入層2模型結構830以使得抗蝕劑光柵830自經處理光柵722之中心732偏移達距離X(亦即，疊對誤差為X)來修改層1模型，層2模型結構830表示完美頂部抗蝕劑光柵。
可針對X之若干值來重複此情形以建置針對偏移範圍X之不對稱性誘發性疊對誤差之庫或查找表，以及不同配方m。X可等於0，其等效於藉由圖8說明之狀況。在步驟834中，使用針對X之值中每一者之經修改模型來判定第一模型結構722與第二模型結構830之間的層1不對稱性誘發性疊對誤差△OVm,X。如前所述，對於每一偏移X，獲得藉由 層1引入之配方間變化之總和△OVL1,X。
頂部產品光柵結構842經展示為自基礎產品光柵706偏移大約X。步驟836相同於步驟736，惟層1不對稱性誘發性疊對誤差之值經選擇成匹配於測定疊對誤差X除外。相似地，步驟836相同於步驟736，但層2結構850經模型化為具有偏移X。
圖10a至圖10c說明對藉由上述方法獲得之疊對量測之影響。圖10a展示針對不同配方之原始測定疊對(7個波長及TE/TM偏振)。圖10b展示已針對該等配方中每一者經由本文所揭示之方法而獲得之經演算程序誤差。在此特定實例中，存在3個未知層2參數：
1.抗蝕劑中間CD差：1.5奈米
2.抗蝕劑斜率不對稱性：4奈米(左邊緣之寬度與右邊緣之寬度之間的差)
3.抗蝕劑高度不對稱性：-0.9奈米
圖10c展示已藉由自原始疊對減去經重新建構程序誤差而獲得之經校正疊對。可看出，已用本發明而在具有極小配方間變化之情況下獲得更一致之疊對數。
可延伸本文所揭示之構思以亦獲得層1參數值。在彼狀況下，可將藉由層1不對稱性引入之配方間OV變化書寫為：
項q j 表示引起配方間OV變化之層1程序參數，且S j,L1 為同此參數相關聯之敏感度。現在藉由最小化均方誤差ε來判定參數p i ，均方誤差ε被定義為：
在此狀況下，獲得N+M個參數，其描述引起測定OV變化△OV m 之(不對稱)程序效應。
在740及840處所獲得之模型亦可用以判定用於量測生產目標之最佳配方。為了進行此判定，變化層1結構或層2結構之不對稱性參數。對於選定不對稱性參數之每一變化，將經重新建構形狀及其(預期)變化之模型饋入至前向演算器中以演算不對稱性誘發性疊對誤差。接著使用此等經演算不對稱性誘發性疊對誤差以選擇用於量測生產目標之最佳散射計量測配方，例如，具有最佳波長及偏振。將對此等模型變化展示最穩定行為之配方選擇為最佳配方。穩定行為可被判定為對模型形狀參數變化之低敏感度。可在分析該變化時使用內容背景資訊，例如，若一線待置放於接點之頂部上，則重要的是聚焦於藉由剖面之頂部之散射的量測以選擇給出最佳結果之配方。
本文所揭示之方法可重新建構諸如抗蝕劑圖案不對稱性之層2程序效應，而無需量測與層1分離之層2(亦即，有可能量測光柵上光柵)。
可在圖4之散射計SM2之處理器PU中藉由執行一電腦程 式產品來實施根據本發明之實施例之方法，該電腦程式產品含有機器可讀指令之一或多個序列以致使一或多個處理器執行本文所描述之方法。
散射計可為單獨檢測裝置，或可分別併入至圖1及圖2之微影裝置LA或微影製造單元LC中。
儘管在本文中可特定地參考方法及裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之檢測方法及裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，例如，以便創製多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定創製於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供 應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)，以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之此電腦程式。
以上描述意欲為說明性的而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
應瞭解【[實施方式]章節而非[發明內容]及[中文發明摘要]章節意欲用以解釋申請專利範圍。[發明內容]及[中文發明摘要]章節可闡述如由本發明之發明人所預期的本發 明之一或多個而非所有例示性實施例，且因此，不意欲以任何方式來限制本發明及附加申請專利範圍。
上文已憑藉說明指定功能及其關係之實施之功能建置區塊來描述本發明。為了便於描述，本文任意地界定此等功能建置區塊之邊界。只要適當地執行指定功能及該等功能之關係，便可界定替代邊界。
特定實施例之前述描述將充分地揭露本發明之一般性質，使得在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用熟習此項技術者之認識針對各種應用而易於修改及/或調適此等特定實施例，而無不當實驗。因此，基於本文所呈現之教示及指導，此等調適及修改意欲係在所揭示實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解，本文之措辭或術語係出於描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及該指導進行解釋。
本發明之廣度及範疇不應受到上述例示性實施例中任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。
2‧‧‧寬頻帶(白光)輻射投影儀/輻射源
4‧‧‧光譜儀偵測器
10‧‧‧光譜
11‧‧‧背向投影式光瞳平面
12‧‧‧透鏡系統
13‧‧‧干涉濾光器
14‧‧‧參考鏡面
15‧‧‧顯微鏡接物鏡
16‧‧‧部分反射表面/光束分裂器
17‧‧‧偏振器
18‧‧‧偵測器
30‧‧‧基板目標
408‧‧‧子層
410‧‧‧子層
412‧‧‧抗蝕劑光柵
706‧‧‧第一結構/目標結構/層1結構/基礎產品光柵
708‧‧‧層/目標結構
710‧‧‧層/目標結構
712‧‧‧輻射
714‧‧‧散射輻射
722‧‧‧層1模型結構/基礎結構/經處理光柵/上部模 型結構
724‧‧‧模型結構
726‧‧‧模型結構
730‧‧‧層2模型結構/抗蝕劑光柵/上部模型結構
732‧‧‧中心點/中心位置/中心
742‧‧‧層2結構
750‧‧‧模型
830‧‧‧層2模型結構/抗蝕劑光柵
842‧‧‧頂部產品光柵結構
850‧‧‧層2結構
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
BK‧‧‧烘烤板
C‧‧‧目標部分
CH‧‧‧冷卻板
CO‧‧‧聚光器
DE‧‧‧顯影器
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
L1‧‧‧層1
L2‧‧‧層2
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影控制單元
LB‧‧‧裝載匣
LC‧‧‧微影製造單元
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MT‧‧‧支撐結構/光罩台
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PL‧‧‧投影系統
PM‧‧‧第一定位器
PU‧‧‧處理單元/處理器
PW‧‧‧第二定位器
RO‧‧‧基板處置器/機器人
SC‧‧‧旋塗器
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台
圖1描繪微影裝置。
圖2描繪微影製造單元或叢集。
圖3描繪第一散射計。
圖4描繪第二散射計。
圖5描繪用於自散射計量測來重新建構結構之第一實例 程序。
圖6描繪用於自散射計量測來重新建構結構之第二實例程序。
圖7展示第一光柵之一個元件與第二光柵之一個元件疊對的細節，兩個元件皆展現不對稱性。
圖8描繪根據本發明之一實施例的判定疊對誤差之方法，其說明居中頂部光柵在模型中之定位。
圖9描繪根據本發明之一實施例的判定疊對誤差之方法，其說明偏移頂部光柵在模型中之定位。
圖10a至圖10c為測定疊對誤差(圖10a)、經演算疊對校正(圖10b)及經校正疊對誤差(圖10c)相對於量測波長的曲線圖。
408‧‧‧子層
410‧‧‧子層
412‧‧‧抗蝕劑光柵
L1‧‧‧層1
L2‧‧‧層2

Claims (16)

  1. 一種判定一疊對誤差之方法，該方法包含如下步驟：量測包含一第一結構及一第二結構之一第一目標之散射屬性；使用該等測定散射屬性來建構該第一結構之一模型，該模型包含對應於該第一結構之一第一模型結構；藉由使該第一模型結構與一中間模型結構疊對來修改該模型；在該經修改模型中演算該第一模型結構與該中間模型結構之間的一第一缺陷誘發性疊對誤差；藉由用對應於該第二結構之一第二模型結構替換該中間模型結構來進一步修改該模型；演算該第一模型結構與該第二模型結構之間的一第二缺陷誘發性疊對誤差，該第一模型結構及該第二模型結構在該經進一步修改模型中相對於彼此而疊對；及使用該經演算之第二缺陷誘發性疊對誤差來判定一第二目標中之一疊對誤差。
  2. 如請求項1之方法，其中量測一第一目標之散射屬性之該步驟包含：在形成該第二結構之前量測該第一目標之該等散射屬性，且在建構該第一結構之一模型之該步驟中使用該等所得測定散射屬性；及隨後在形成該第二結構之後量測該第一目標之該等散射屬性，且藉由用一第二模型結構替換該中間模型結構而在該模型之該進一步修改中使用該等所得測定散射屬性。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該中間模型結構不展現任何缺陷。
  4. 如請求項1或2之方法，其中修改該模型之該步驟包含如下步驟：定義該第一模型結構之一位置參數以補償該缺陷；及使用該經定義位置參數使該第一模型結構及該中間模型結構相對於彼此而定位。
  5. 如請求項1或2之方法，其中藉由用一第二模型結構替換該中間模型結構來進一步修改該模型之該步驟包含：相對於該第一模型結構將該第二模型結構置放於相同於該中間模型之位置中。
  6. 如請求項1或2之方法，其中該第一模型結構及該中間模型結構相對於彼此以零偏移而疊對。
  7. 如請求項1或2之方法，其中該第一模型結構及該中間模型結構相對於彼此以一預定非零偏移而疊對，該方法係針對複數個不同非零偏移而重複；且其中使用該經演算之第二缺陷誘發性疊對誤差來判定一第二目標中之一疊對誤差的該步驟包含選擇一經演算之第二缺陷誘發性疊對誤差，該經演算之第二缺陷誘發性疊對誤差係以具有與該第二目標之一測定疊對誤差之最接近對應的一預定偏移而獲得。
  8. 如請求項1或2之方法，其中演算該第一模型結構與該第二模型結構之間的一第二缺陷誘發性疊對誤差之該步驟包含：演算描述該第二結構中之缺陷之一或多個參數。
  9. 如請求項8之方法，其中演算描述該第二結構中之缺陷之一或多個參數(pi)的該步驟包含最小化均方誤差(ε)，該均方誤差(ε)被定義為： 其中△OVm為不同散射屬性量測配方之間的疊對量測之測定變化之總和，△OVL1為由該第一結構中之缺陷引起的該等不同散射屬性量測配方之間的疊對演算之變化之總和，且Si,L2為歸因於參數pi的該等不同散射屬性量測配方之間的該等疊對演算之該等變化之敏感度。
  10. 如請求項8之方法，其中演算該第一模型結構與該第二模型結構之間的一第二缺陷誘發性疊對誤差之該步驟另外包含：演算描述該第一結構中之缺陷之一或多個參數。
  11. 如請求項1或2之方法，其中判定一第二目標中之一疊對誤差之該步驟包含：演算該第二缺陷誘發性疊對誤差與該第二目標之一測定疊對誤差之間的差。
  12. 如請求項1或2之方法，其包含：調整一模型結構參數值以變化該缺陷誘發性疊對誤差，且針對複數個散射屬性量測配方之複數個模型結構參數值來重複演算一第二缺陷誘發性疊對誤差之該步驟，其中判定該第二目標中之一疊對誤差之該步驟包含使用該等經演算缺陷誘發性疊對誤差以選擇用以量測該第二目標之一最佳散射屬性量測配方。
  13. 如請求項1或2之方法，其中演算一缺陷誘發性疊對誤差之該步驟包含：演算一角解析散射計之一光瞳平面中之複數個像素處的一疊對誤差，同時回應於該第一模型結構之該等缺陷而排除具有最大疊對誤差之像素。
  14. 如請求項1或2之方法，其中該第一缺陷誘發性疊對誤差及該第二缺陷誘發性疊對誤差係由該主題結構中之不對稱性引起。
  15. 一種檢測裝置，其可操作以執行如請求項1至14中任一項之方法。
  16. 一種微影裝置，其可操作以執行如請求項1至14中任一項之方法。
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