TW201514637A - 用於決定聚焦之方法及裝置 - Google Patents

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    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70641—Focus

Abstract

本發明揭示用於決定一光微影系統之最佳聚焦之裝置及方法。自位於一半導體晶圓上之複數個場中之一特定目標獲取複數個光學信號，且使用包含不同聚焦值之不同程序參數來形成該等場。自與聚焦之變化相關之該等光學信號擷取一特徵。用依據聚焦而變化之該等光學信號之該所擷取特徵擬合一對稱曲線。決定該對稱曲線中之一極值點且將其報告為用於該光微影系統中之一最佳聚焦。

Description

用於決定聚焦之方法及裝置 [相關申請案之交叉參考]
本申請案主張Stilian Ivanov Pandev於2013年8月10日提交之優先申請美國臨時申請案第61/864,527號之權利，該申請案之全文以引用方式併入本文中以用於全部目的。
本發明大體上係關於用於決定光微影參數之方法及系統，且更具體言之，本發明係關於使用聚焦曝光矩陣(FEM)晶圓來決定聚焦參數。
用於積體電路之製造中之光微影或光學微影系統已被提出有一段時間。此等系統已證明在產品中之非常小細節之精確製造及形成中極其有效。在大多數光微影系統中，藉由經由一光束或輻射束(例如UV光或紫外光)轉印一圖案而將一電路影像寫入於一基板上。例如，微影系統可包含一光源或輻射源，其投射一電路影像穿過一主光罩且至塗佈有對輻照敏感之一材料(例如光阻劑)之一矽晶圓上。所曝光之光阻劑通常形成在顯影之後於後續處理步驟(諸如(例如)沈積及/或蝕刻)期間遮罩該晶圓之層的一圖案。
用於控制光微影程序之兩個實例性程序參數係聚焦及曝光(亦稱為「劑量」)。聚焦一般處理微影系統之一光學子系統呈現一影像時之清晰度，且曝光一般處理用於形成圖案之光(或輻射)(諸如由微影系 統之一光源產生之光)之量或劑量。聚焦及曝光兩者依一非顯然方式影響電路圖案。例如，聚焦及曝光之變化可引起光阻剖面及印刷於光阻劑中之電路之形狀之變化。
不同結構類型通常具有用於控制微影聚焦及曝光設定之不同程序窗，可在該等程序窗中形成無缺陷之此等結構。用於該等不同結構之此等窗之交集可界定為聚焦及曝光設定或窗之一最佳範圍。
目前，使用一聚焦曝光矩陣(FEM)來曝光具有聚焦及曝光之多個組合之一晶圓且接著檢測最優光阻剖面(更接近地匹配所要或最佳光阻剖面之光阻剖面)之所得圖案而決定微影系統之最佳聚焦及曝光設定。一般藉由量測光阻剖面之各種參數(諸如CD)之一CD掃描式電子顯微鏡(CD-SEM)而執行該檢測。在大多數情況中，必須破壞(例如切穿)晶圓，使得此等參數可被量測。程序窗一般界定為使最終光阻剖面保持於指定規格內之聚焦及曝光之區域(例如，程序窗通常包含最佳聚焦及曝光)。然而，用於決定一最佳程序窗之CD-SEM技術通常較耗時，不可靠，且無法量測某一側壁光阻剖面。
另外，隨著IC結構尺寸不斷縮小且程序窗邊際亦縮小，在生產期間使結構維持均勻性變得具挑戰性。製造中之若干因數(其包含經主光罩增強特徵卷積之微影單元曝光序列擾動)促成依非預期且通常不可預測之方式跨曝光場變動之特徵回應。
鑑於上述情況，期望用於決定及監測一光微影系統之最佳聚焦及曝光設定之改良技術。
以下文呈現本發明之一簡明概要以提供對本發明之某些實施例之一基本理解。[發明內容]並非為本發明之一延伸概述，且其並不識別本發明之重要/關鍵元件或界定本發明之範疇。[發明內容]之唯一目的係以一簡化形式呈現作為稍後呈現之更詳細描述之序言的本文中所 揭示之一些概念。
在一實施例中，揭示一種決定一光微影系統之最佳聚焦之方法。自位於一半導體晶圓上之複數個場中之一特定目標獲取複數個光學信號，且使用包含不同聚焦值之不同程序參數來形成該等場。自與聚焦之變化相關之該等光學信號擷取一特徵。用依據聚焦而變化之該等光學信號之該所擷取特徵擬合一對稱曲線。決定該對稱曲線中之一極值點且將其報告為用於該光微影系統中之一最佳聚焦。
在一特定實施方案中，該所擷取特徵係相較於該等光學信號之一或多者之其他組合對聚焦之變化最敏感之該等光學信號之一或多者之一組合。在另一態樣中，該所擷取特徵係該等光學信號之一線性組合。在另一實施例中，該所擷取特徵係該等光學信號之一非線性組合。在又一態樣中，該所擷取特徵係自該等第一光學信號之一變換產生之複數個第二光學信號。在一進一步態樣中，使用一主分量分析(PCA)、獨立分量分析(ICA)或局部線性嵌入(LLE)演算法來完成該變換。在又一進一步態樣中，使用一主分量分析(PCA)來完成該變換且該所擷取特徵係相對於產生於PCA變換之一第一主分量之該等第二光學信號。
在其他實施例中，自一聚焦曝光矩陣(FEM)晶圓獲取該等光學信號。在另一態樣中，用該所擷取特徵擬合之該對稱曲線係一抛物線。在一進一步態樣中，該方法包含：重複獲取、擷取、擬合及決定及報告複數個晶圓之操作以決定複數個最佳聚焦；及決定該光微影系統之一實際聚焦與一最佳聚焦之間之一關係。
在另一實施例中，使用以下之一或多者來獲取該等光學信號：光譜橢圓偏光量測、穆勒矩陣光譜橢圓偏光量測、光譜反射量測、光譜散射量測、光束剖面反射量測、光束剖面橢圓偏光量測、一單個波長、一單個離散波長範圍或多個離散波長範圍。
在一替代實施例中，本發明係針對一種用於檢測或量測一樣品之系統。此系統包括：一照明器，其用於產生照明；及照明光學器件，其用於將該照明導引朝向位於一半導體晶圓上之複數個場中之一特定目標。使用包含不同聚焦值之不同程序參數來形成該等場。該系統亦包含：集光器件，其用於回應於該照明而將複數個光學信號自位於該複數個場中之該特定目標導引至一偵測器系統；及該偵測器感測器，其用於回應於該照明而自來自該複數個場之該特定目標獲取該複數個光學信號。該系統進一步包含經組態以用於執行上述操作之任何者之一處理器及記憶體。在一特定實施方案中，該系統呈一橢偏儀之形式且包含：一偏光狀態產生器，其用於在該照明中產生一偏光狀態；及一偏光狀態分析器，其用於分析該等光學信號之一偏光狀態。在其他實施例中，該系統呈一光譜橢偏儀、穆勒矩陣光譜橢偏儀、光譜反射儀、光譜散射儀、光束剖面反射儀或光束剖面橢偏儀之形式。
下文參考圖式而進一步描述本發明之此等及其他態樣。
2‧‧‧光譜橢偏儀(SE)
4‧‧‧樣品
10‧‧‧光束剖面橢偏儀
12‧‧‧光束剖面反射儀
14‧‧‧寬頻反射光譜儀
16‧‧‧深紫外線反射光譜儀
18‧‧‧寬頻光譜橢偏儀(SE)
28‧‧‧光學元件
29‧‧‧光學元件
30‧‧‧光學元件
32‧‧‧光學元件
33‧‧‧光學元件
34‧‧‧光學元件
36‧‧‧光學元件
38‧‧‧光學元件
40‧‧‧光學元件
42‧‧‧光學元件
44‧‧‧光學元件
46‧‧‧光學元件
48‧‧‧處理器系統
50‧‧‧光學元件
52‧‧‧光學元件
54‧‧‧光學元件
56‧‧‧光學元件
60‧‧‧光學元件
62‧‧‧光學元件
64‧‧‧光學元件
66‧‧‧光學元件
70‧‧‧光學元件
72‧‧‧光學元件
74‧‧‧光學元件
76‧‧‧光學元件
78‧‧‧光學元件
80‧‧‧光學元件
82‧‧‧光學元件
84‧‧‧光學元件
86‧‧‧光學元件
92‧‧‧光學元件
94‧‧‧光學元件
96‧‧‧光學元件
98‧‧‧光學元件/旋轉補償器
100‧‧‧光學元件
102‧‧‧光學元件
104‧‧‧光學元件
112‧‧‧聚焦及曝光區域/程序窗
114‧‧‧最佳聚焦
116a‧‧‧聚焦範圍
116b‧‧‧聚焦範圍
262‧‧‧第一柏松圖
263a‧‧‧線寬曲線
263b‧‧‧線寬曲線
263c‧‧‧線寬曲線
264‧‧‧第二柏松圖
265a‧‧‧線高曲線
265b‧‧‧線高曲線
265c‧‧‧線高曲線
300‧‧‧技術/程序
302‧‧‧操作
304‧‧‧操作
306‧‧‧操作
308‧‧‧操作
310‧‧‧操作
402a‧‧‧資料點
402b‧‧‧資料點
410a‧‧‧主特徵向量ev1
410b‧‧‧特徵向量ev2
410c‧‧‧特徵向量ev3
502‧‧‧柏松圖
504‧‧‧抛物線
506‧‧‧最佳聚焦
512‧‧‧最佳聚焦
552‧‧‧柏松圖
554‧‧‧擬合曲線
556‧‧‧最佳聚焦
560‧‧‧晶圓圖
PC1‧‧‧第一主分量
S1‧‧‧信號
S2‧‧‧信號
S3‧‧‧信號
圖1繪示依據用於不同曝光值之聚焦而變化之CD之一實例性柏松(Bossung)圖。
圖2繪示不同CD值之曝光對聚焦之一柏松圖之一第二實例。
圖3係繪示根據本發明之一實施例之用於決定最佳聚焦之一技術的一流程圖。
圖4A係根據本發明之一實施例之依據三個信號組合而變化之一簡化聚焦及劑量資料集之一繪圖。
圖4B繪示根據本發明之一特定實施方案之圖4A之三維資料集之三個特徵向量。
圖5A係根據本發明之一實施例之依據聚焦及不同曝光而變化之一組光學信號之第一主分量(PC1)之一第一實例性柏松圖。
圖5B包含根據本發明之另一實施例之映射為依據聚焦及不同曝光而變化之一組晶圓輪廓面積之光學信號之PC1之一第二實例。
圖5C係由用於製造圖5A及圖5B之FEM晶圓目標之相同FEM主光罩結構模擬之一組CD值之第一主分量(PC1)之一柏松圖。
圖5D包含變換為其第一主分量PC1且配置為依據聚焦及不同曝光而變化之一組輪廓面積之一組CD值之晶圓圖。
圖6係根據本發明之一替代實施例之最佳聚焦與程式化聚焦之間之一實例性關係。
圖7繪示根據本發明之一實施例之用於決定最佳聚焦之一系統。
在以下描述中，闡述諸多特定細節以提供對本發明之一透徹理解。可在無此等特定細節之一些或全部之情況下實踐本發明。在其他例項中，未詳細描述熟知程序操作以免不必要地使本發明不清楚。儘管將結合特定實施例來描述本發明，但應瞭解，吾人不意欲將本發明限制於該等實施例。
介紹
例如，可使用一柏松圖來視覺化自一FEM晶圓獲取一聚焦曝光矩陣以促進一微影程序窗之決定。該柏松圖一般繪製不同曝光位準之CD對聚焦位置，諸如圖1中之實例。如圖中所展示，不同曝光位準繪製為其中CD表示Y軸且聚焦位置表示曲線圖之X軸的輪廓線。零之一聚焦深度(DOF)值對應於光阻劑之頂部處之一聚焦平面，而負或正DOF值分別導致比光阻表面低或高之一層級處之聚焦平面。
程序窗一般界定為使最終光阻剖面保持於預定規格內之聚焦及曝光之區域(例如112)。例如，CD保持於針對DOF值及曝光劑量之一特定範圍之可接受值(或預定CD限制)之一穩定範圍內。CD在聚焦範圍116a及116b內變化明顯(例如依特定曝光曲線增大或減小)。一最佳 聚焦114可界定為曝光或劑量設定之一可容忍範圍內之程序窗112之對稱中心(COS)。
替代地，柏松圖可繪製不同CD值之曝光對聚焦，例如，CD值繪製為其中曝光表示Y軸且聚焦位置表示曲線圖之X軸的輪廓線，如圖2中所展示)。重疊柏松圖包含一第一柏松圖262及一第二柏松圖264。重疊柏松圖各包含用於一線空間光柵之不同恆定線高之三個輪廓265a至265c及不同恆定線寬之三個輪廓263a至263c。各曲線表示一線寬或線高。例如，三個線寬曲線263a至263c分別對應於恆定線寬120奈米、123奈米及126奈米，且三個線高曲線265a至265c分別對應於恆定線高284奈米、290奈米及296奈米。如所展示，線高及線寬之一對特定輪廓僅在一聚焦-曝光組合處相交以演示聚焦及曝光兩者之一唯一聯立解。若線寬決定為123奈米(曲線263b)且線高決定為284奈米(曲線265a)，則最佳曝光將近似等於26個單位且最佳聚焦將近似等於0.2微米。
亦可使用柏松圖來視覺化其他光阻剖面參數，例如側壁角。此等繪圖一般較難獲得，此係因為量測此等形狀通常較困難。在大多數情況中，必須破壞(例如切穿)晶圓，使得此等參數可被量測。
吾人已發現，自一FEM晶圓獲得之光學信號亦可視覺化於一柏松圖中且所得曲線可具有類似於一對應CD柏松圖中之曲線之一形狀。另外，該等光學信號可用作為用於決定最佳微影設定以及程序監測及程序控制應用之一技術中之CD之一代理。在一實例性實施方案中，一或多個光學信號之一組合之一COS用於決定最佳聚焦。
使用光學信號來決定微影程序參數：圖3係繪示根據本發明之一實施例之用於決定一最佳聚焦之一技術300的一流程圖。首先，在操作302中，可自來自形成有不同程序參數(其包含聚焦)之不同場之一特定目標獲得複數個光學信號。例如， 可使用一光學度量工具來自一FEM晶圓上之不同聚焦-曝光位置處之一特定目標獲取不同類型之光學信號，諸如複數個不同波長、偏光等等。由於來自不同FEM場之一特定目標曝光於不同條件，所以此目標將趨向於在該等不同場之至少一些中具有一不同結構。
在更一般實施例中，在一半導體晶圓(稱為一實驗設計(DOE)晶圓)之表面上之一DOE圖案中組織程序參數變動。依此方式，光學信號獲取位置對應於具有不同相關聯程序參數值之晶圓表面上之不同位置。在一實例中，該DOE圖案係一聚焦/曝光矩陣(FEM)圖案。通常，展現一FEM圖案之一DOE晶圓包含量測位置之一柵格圖案。在一柵格方向(例如x方向)中，變動曝光劑量，同時使聚焦深度保持恆定。在正交柵格方向(例如y方向)中，變動聚焦深度，同時使曝光劑量保持恆定。依此方式，自FEM晶圓收集之量測資料包含與聚焦及劑量程序參數之已知變動相關聯之資料。在所繪示之實例中，自經聚焦及曝光之已知變動處理之一FEM晶圓獲取光學信號資料。然而，一般而言，可預期與任何組之程序參數、結構參數或兩者之已知變動相關聯之光學信號資料。
Walter Mieher等人於2008年6月3日發佈之美國專利7,382,447(該專利之全文以引用方式併入本文中)中進一步描述目標之若干實施例、其製造及與量測位置及場有關之其配置。一般而言，可藉由投射光或輻射穿過一測試主光罩之一圖案而在一層光阻劑中完成FEM目標之印刷。可使用程序參數(測試矩陣)之一不同組合來印刷該等目標。
所印刷之目標可印刷於各種不同晶圓層中。特定言之，一般使用標準微影程序(例如，投射一電路影像穿過一主光罩且至塗佈有光阻劑之一矽晶圓上)來將所印刷之目標印刷於一層光阻劑中。該晶圓可為具有材料層之一測試晶圓，該等材料層對應於通常存在於測試程序中之該步驟中之產品晶圓上之材料。所印刷之目標可印刷於下伏層 中之其他目標上方。該晶圓可為具有產生工作器件之潛力之一產品晶圓。該晶圓可為僅用於測試微影系統之一簡單測試晶圓。可在使用多個測試晶圓時使用相同或不同測試主光罩。不同測試主光罩可具有含不同尺寸以便產生一較寬範圍之測試資料的圖案。
用於形成所印刷之目標之程序參數一般經組態以使目標特性保持於所要規格內。所印刷之目標可印刷於一測試晶圓上作為一測試程序之一部分或其可在生產期間印刷於一生產晶圓上。在生產中，所印刷之目標通常印刷於佈置於一生產晶圓上之器件區域(例如界定IC之晶粒)之間之劃割線中。量測位置可為圍繞器件結構佈置之專用目標或其可為器件結構之一部分(例如一週期性部分)。應瞭解，使用器件結構之一部分較為困難，但其趨向於更精確，此係因為其係器件結構之一部分。在另一實施例中，所印刷之目標可跨整個測試晶圓而印刷。
FEM量測位置一般位於整個聚焦曝光矩陣晶圓中。實際上，每個場一般可存在一或多個量測位置。可使用聚焦及曝光之一不同組合(或可僅為聚集或曝光)來形成各場。例如，可使用一第一組合來形成一第一場，且可使用不同於該第一組合之一第二組合來產生一第二場。可使用不同聚焦及不同曝光、不同聚焦-恆定曝光、恆定聚焦-不同曝光及類似者來產生多個組合。
量測位置之數目亦可不同。生產晶圓上之每個場之位置數目一般較小，此係因為生產晶圓上之面積極其寶貴。此外，歸因於生產之時間限制，對一產品晶圓所作之量測少於對一聚焦曝光矩陣晶圓所作之量測。在一實施例中，每個場量測一單個位置。在另一實施例中，每個場量測多個位置。
在大多數情況中，使用不同處理參數來形成相同設計圖案之量測位置目標。然而，應注意，不同聚焦曝光矩陣可具有不同目標。例 如，可使用一第一光柵類型來執行一第一測試矩陣且可使用不同於該第一光柵類型之一第二光柵類型來執行一第二測試矩陣。
目標可廣泛變動。目標結構可呈通常具週期性之一光柵之形式。該光柵可沿一方向(X或Y)週期性發生(例如)作為一線空間光柵，或其可沿兩個方向(X及Y)週期性發生(例如)作為一柵格空間光柵。一柵格空間光柵之實例可包含沿Y方向之一陣列之線，其中各線沿X方向分段。另一柵格空間實例係一陣列之點結構。即，目標可呈一線空間光柵、柵格空間光柵、棋盤型樣目標等等之形式。目標設計特性可各包含線寬(一特定高度處之寬度)、線空間寬度、線長度、形狀、側壁角、高度、間距、光柵定向、頂部剖面(頂部圓化或T去頂之程度)、底部剖面(底腳)等等。
當使用多個所印刷之目標時，所印刷之目標可各具有相同或不同特性。應瞭解，不同目標特性(諸如不同形狀及間距)展現對聚焦之不同回應，且因此可有利地量測具有不同特性之不同量測位置。
自目標位置獲取之光學信號可包含已發現與目標參數(諸如CD、側壁及高度)關聯之任何類型之信號，且亦包含程序之變化。例如，散射量測可含有此資訊。實例性信號包含(但不限於)任何類型之光譜橢圓偏光量測或反射量測信號，其包含Ψ、△、Rs(s偏光之複數反射率)、Rp(p偏光之複數反射率)、Rs(|rs|2)、Rp(|rp|2)、R(未偏光之反射率)、α(光譜「α」信號)、β(光譜「β」信號)及此等參數之函數(諸如tan(Ψ)、cos(△)、((Rs-Rp)/(Rs+Rp))等等)。替代地或另外，信號可量測為入射角、偵測角、偏光、入射方位角、偵測方位角、角分佈、相位或波長或此等參數之一者以上之一組合之一函數。信號亦可為信號之一組合之一特性表示，諸如上述橢圓偏光量測及/或反射量測信號類型之複數個任何者之一平均值。替代地，信號可呈影像或此等影像之一特性(諸如一強度值或強度值之一組合(例如平均值或加成 值))之形式。其他實施例可使用單色或雷射光源，其中可獲得具有一單個波長而非多個波長之信號之至少一者。
散射量測係產生取決於各種類型之目標參數(諸如CD)之光學信號的一量測技術。目標通常呈光柵結構之形式，諸如一週期性光柵結構。在散射量測中，使一或多個光束或輻射束入射於光柵結構上且量測發源於光柵結構之散射、反射及/或繞射光束。可法向地或依相對於法線之某一角度將入射光導引朝向目標。通常依各種順序(即，相對於入射光之角度)散射、反射及/或繞射發源於光柵結構之光。量測依該等各種順序散射、反射及/或繞射之光之特性(例如強度、相位、偏光及類似者)，藉此形成一量測信號或量測光譜。經散射、反射及/或繞射之光之特性一般係指與光柵結構之特性有關之資訊。即，經散射、反射及/或繞射之光通常根據結構之形狀而改變，且所量測之光譜及一光柵結構之剖面與用於製造此結構之程序之間因此存在一唯一關係。
度量工具可包括可與本發明之某些實施例一起使用之一或多個硬體組態以(例如)自FEM位置量測各種前述光學信號。此等硬體組態之實例包含(但不限於)以下各者：光譜橢偏儀(SE)、具有多個照明角之SE、量測穆勒矩陣元素之SE(例如使用(若干)旋轉補償器)、單波長橢偏儀、光束剖面橢偏儀(角度解析橢偏儀)、光束剖面反射儀(角度解析反射儀)、寬頻反射光譜儀(光譜反射儀)、單波長反射儀、角度解析反射儀、成像系統、散射儀(例如斑點分析器)等等。應瞭解，光學度量(諸如散射量測)係具有用於在一生產運行期間控制聚焦及/或曝光之真實原位潛力之若干類型之度量之一者，例如，光學度量適合於晶粒間、晶圓間、運行間監測(及類似者)。該等硬體組態一般亦可分離成離散操作系統。另一方面，一或多個硬體組態可組合成一單個工具。
返回參考所繪示之技術，接著，可在操作304中自光學信號擷取 與聚焦之變化以及其他程序參數之變化相關之一特徵。在一實施例中，擷取對聚焦及劑量變化最敏感之所獲取信號之一或多者之一組合。例如，可擷取一單個信號類型、信號類型之組合(諸如一組不同波長範圍)以提供與聚焦及劑量變化相關之更多資訊。在其他實施例中，可自光學信號擷取一或多個信號之一線性組合、非線性組合或加權組合作為該特徵。
任何適合特徵擷取技術可經實施以便自具有針對程序參數(諸如聚焦/劑量)之變化之最優資訊的光學信號之一或多者擷取一特徵。度量工具之一操作者可藉由透過嘗試錯誤來評估不同信號或信號性質組合以決定一最優特徵(其提供相對於聚焦之一變化軌跡，該變化軌跡類似於依據聚焦而變化之所製造結構之一特性之一變化軌跡)而選擇待擷取之特徵。可基於一些準則之最佳化(諸如選擇形成依據具有最小雜訊之聚焦而變化之一組抛物線形狀(針對不同曝光)之信號或信號組合)而執行不同信號或信號組合之一自動分析。另外，波長範圍之一組合可經選擇以便取消對由較低層中之目標引起之信號之任何效應。例如，某些波長可導致相對於聚焦及劑量晶圓位置之一圓形輪廓圖案，其與對下伏結構不敏感之波長之抛物線形輪廓相對。被發現對下伏層目標敏感之波長範圍可取消選擇為用作為一所擷取特徵。
實例性自動特徵擷取技術包含主分量分析(PCA)、獨立分量分析(ICA)、局部線性嵌入(LLE)演算法等等。儘管藉由使用產生於一PCA變換之第一主分量來決定一最佳聚焦而描述以下實例性實施例，但其他實施例可利用其他特徵擷取結果或技術。例如，可使用經由PCA而決定之第一主分量及第二主分量。可基於應用之特定要求而選擇任何數目個主分量。在又一實例中，可使用來自另一特徵擷取工具(諸如ICA或LLE)之輸出。另外，可最佳化及監測除聚焦之外之其他程序參數。
在一PCA實施例中，所擷取之特徵對應於信號資料集至一不同座標系統上之一變換及此新座標系統之一特定維度(或方向或投射方向)(經變換之資料集具有沿該維度之最大變動，此提供相對於程序參數變化之最多資訊)之選擇。換言之，一資料集可由可界定為用於不同聚焦/劑量目標位置或樣本(列)之變數(行)的一或多個光學信號之不同組合產生。第一主分量對應於被發現具有最大變動之經PCA變換之資料集之一變換方向或維度。第二主分量具有第二最大變動，等等。
圖4A係根據本發明之一實施例之依據三個信號組合而變化之一簡化聚焦及劑量資料集之一繪圖。如圖中所展示，樣本資料集具有對應於信號S1、S2及S3之三個維度。例如，資料集包含對應於兩個不同聚焦位置之資料點402a及402b。如圖中所展示，信號S1係全部資料點之一恆定值。即，資料集駐留於垂直於S1維度之一平面中。
圖4B繪示根據本發明之一特定實施方案之圖4A之三維資料集之三個特徵向量。如圖中所展示，資料集具有三個特徵向量ev1(410a)、ev2(410b)及ev3(410c)。該等特徵向量之各者亦具有對應於相對於此特徵向量之資料集之變動量的一特徵值。例如，主特徵向量ev1(410a)與最大資料集變動相關聯。相比而言，特徵向量ev2(410b)具有顯著較小資料集變動，且特徵向量ev3(410c)具有零資料集變動。
返回參考圖3，接著，可在操作306中用沿聚焦軸之所擷取特徵擬合一對稱曲線。即，可用所擷取之特徵資料擬合任何對稱類型之曲線。在一特定實例中，用所擷取之特徵擬合一抛物線。接著，可在操作308中決定該曲線之極值點且將其報告為最優聚焦。例如，一擬合對稱抛物線之峰值或谷值可界定為最佳聚焦。接著，可在操作310中使用所報告之最優聚焦來調整或監測微影設定。藉由特定實例，所決定之最佳聚焦可用於調整或修復步進器透鏡系統，選擇最佳步進器操 作參數以最小化光學像差之負面影響，或監測步進器透鏡系統之穩定性。接著，最佳聚焦決定程序300可結束。
經校正之聚焦曝光資訊可由一操作者手動輸入至微影工具或由系統自動輸入至微影工具。在大多數情況中，可將校正饋送至分析及決定作出何種實際校正之一程式或電腦中。例如，可決定不作校正，例如，校正太小。另外，可存在來自可改動總體校正之其他程序之其他資訊。
返回至一PCA實例，可繪製相對於主分量之聚焦/劑量資料集。例如，可繪製各樣本資料點，其中主分量方向界定為y軸且聚焦界定為x軸。不同劑量可表示為不同輪廓線。接著，可用此繪製資料集擬合一對稱抛物線。圖5A包含根據本發明之一實施例之依據不同曝光處之聚焦而變化之一組光學信號之第一主分量(PC1)之一第一實例性柏松圖502。光學信號之PC1可經分析以決定一曲線擬合，諸如具有2之一多項式擬合度之一抛物線504。在所繪示之實例中，PC1之擬合曲線等於3.231847+2.9355253*聚焦-211.48888*(聚焦-0.04944)2。對於此曲線函數，最小PC1點對應於0.0425之一最佳聚焦506。
圖5B包含根據本發明之另一實施例之映射為依據聚焦及劑量而變化之一組晶圓輪廓面積之光學信號之PC1之一第二實例。輪廓面積對應於自特定組之聚焦值及曝光值之擬合曲線函數計算之不同PC1值。不同PC1值可被給予不同色彩且映射至對應FEM位置以形成一PC1晶圓圖。此等輪廓亦可經分析以決定亦對應於0.0425之一最佳聚焦512之輪廓曲線之一最大點。
基於相對於光學信號之特徵擷取而決定一最佳聚焦似乎提供與將特徵擷取施加至自相同FEM位置獲得之CD值一致之結果。圖5C係由用於製造圖5A及圖5B之FEM晶圓目標之相同FEM主光罩結構模擬之一組CD值之第一主分量(PC1)之一柏松圖552。為比較結果，可經 由對FEM晶圓目標之實際量測或經由模擬而獲得該等CD值。在所繪示之實例中，PC1之擬合曲線554等於0.8792593-0.6781819*聚焦-57.945882*(聚焦-0.04944)2。對於此曲線函數，最大PC1點對應於0.0436之一最佳聚焦556。同樣地，圖5D包含變換為其第一主分量PC1且配置為依據聚焦及劑量而變化之一組輪廓面積之一組CD值之一晶圓圖560。據此，CD柏松圖產生實質上相同於圖5A至圖5B之光學信號之主分量柏松圖的最佳聚焦0.0436(560)。
本發明之某些技術提供一有效率之非破壞性方式來決定最佳聚焦。另外，可在無需使用模型之情況下實施用於決定聚焦或其他程序參數之某些技術。
用於決定最佳聚焦之程序可應用於多個目標類型(例如，重複圖3之程序300，其中一不同特定目標具有不同設計特性，諸如間距、CD等等)。使用多個目標類型之聯立解一般克服與容許程序參數之多個解用於一給定目標參數值之目標參數之程序參數相依性相關聯之問題。例如，就一特定線寬而言，聚焦曝光相依性係聚焦非線性的且容許多個解用於聚焦，即使已精確地知曉曝光劑量。聯立解亦可消除可在使用來自僅一參數之資訊來對聚焦及/或曝光求解時遇到之解之間之退化性(不同目標參數可具有與聚焦及曝光之不同相依性)。使用自諸多聚焦曝光矩陣量測決定之聚焦解可平均量測誤差、步進誤差及類似者。
由於微影工具之任何特定曝光場中之各位置亦可與一略微不同之傾斜位置(及對應聚焦偏移位置)相關聯，所以一相同目標可形成於FEM晶圓上之各曝光場之多個位置上以決定不同場位置之一最佳聚焦。接著，可基於自來自多個場(例如，依不同劑量及不同程式化聚焦而曝光)之各場位置獲得之光學信號而決定各場位置之一最佳聚焦。接著，各場位置之最佳聚焦可用於程式化整個曝光場之一最佳聚 焦傾角以達成不同場位置之不同最佳聚焦值。
儘管可決定一最佳或最優聚焦，但一微影工具可實際上程式化可由該工具在感測晶圓表面之一精確位置時遇到之困難引起之一不同聚焦。即，該微影工具難以達成相對於實際晶圓表面之一特定聚焦深度。尤其難以達成相對於一相對透明膜(諸如佈置於具有其他光柵結構之層上方之一光阻劑材料)之一特定最佳聚焦深度。因此，所得程式化聚焦可不等於輸入最優或最佳聚焦。
本發明之某些實施例亦可提供監測程式化聚焦之方式。可基於來自具有程式化聚焦偏移之多個FEM晶圓之FEM資料集而決定最優聚焦與程式化聚焦之間之一關係(focusbest=f(Focusprogrammed)。此關係可用作為一無模型聚焦量測之校準。即，該關係可用於調整聚焦。圖6係根據本發明之一替代實施例之最佳聚焦與程式化聚焦之間之一實例性關係。各點對應於一特定最佳或「預測」聚焦(自一組特定FEM信號決定)及程式化「實際」聚焦。
藉由決定最優聚焦與程式化聚焦之間之一關係而無需一單獨模型來自幾何參數(或光學信號)導出實際聚焦。由於藉由此關係而捕獲程序變動，所以即使下伏結構拓撲歸因於程序變動而改變，亦可量測實際聚焦。此無法或難以使用基於既有模型之度量方法來模型化。傳統上，基於模型之半導體度量包含：公式化嘗試基於量測目標與特定度量系統之互動之一模組而預測所量測之光學信號的一度量模型。特定目標模型包含：依據所關注之量測目標之實體性質(例如膜厚度、臨界尺寸、折射率、光柵間距等等)而參數化結構。另外，該模型包含：參數化量測工具本身(例如波長、入射角、偏光角等等)。
用於決定最佳聚焦且監測聚焦之上述技術可應用於任何適合程序參數。程序參數一般係指用於控制微影系統之處理條件之參數。程序參數一般依一非顯然方式影響圖案。例如，程序參數可對應於聚焦 偏移、曝光劑量、光阻厚度、顯影時間及溫度、後曝光烘焙時間及溫度、及類似者。所決定之程序設定可用於改良隨後微影圖案化之控制且用於決定光微影圖案之品質是否滿足特定要求。程序參數決定或監測可適合於各種光微影程序，諸如(例如)針對半導體製造、光學器件製造、微機械器件製造、磁性記錄資料儲存器製造及類似者之光微影程序。儘管程序參數決定或監測可用於上述程序之任何者中，但為便於討論，本文中所描述之本發明之某些實施例係針對半導體製造。
儘管已依據若干較佳實施例而描述本發明之某些實施方案，但存在落於本發明之範疇內之變更、排列及等效。例如，儘管全文使用術語「晶圓」(例如半導體)，但應注意，當本發明之某些技術用於其他類型之製造時，術語「晶圓」亦可應用於工件、基板、樣本及類似者(其等與其他類型之製造相關聯)。亦應注意，存在實施本發明之方法及裝置之諸多替代方式。例如，儘管已依據使用習知輻射技術之光微影而描述本發明之某些實施例，但應注意，亦可使用其他微影技術，例如UV微影(其使用紫外線)、X射線微影(其使用X射線)、電子束微影(器使用電子束)及離子束微影(其使用離子束)。
硬體及/或軟體之任何適合組合可用於實施例上述技術之任何者。在一般實例中，一度量工具可包括：一照明系統，其照亮一目標；一收集系統，其捕獲由該照明系統與一目標、器件或特徵之互動提供(或無互動)之相關資訊；及一處理系統，其使用一或多個演算法來分析所收集之資訊。度量工具一般可用於量測針對與各種半導體製程相關聯之結構及材料特性(例如材料組合物、材料及膜之尺寸特性(諸如結構之膜厚度及/或臨界尺寸)、重疊等等)之各種輻射信號。此等量測可用於促進程序控制及/或製造半導體晶粒時之生產效率。
度量工具可包括可與本發明之某些實施例一起使用之一或多個硬體組態。此等硬體組態之實例包含(但不限於)以下各者：光譜橢偏 儀(SE)、具有多個照明角之SE、量測穆勒矩陣元素之SE(例如，使用(若干)旋轉補償器)、單波長橢偏儀、光束剖面橢偏儀(角度解析橢偏儀)、光束剖面反射儀(角度解析反射儀)、寬頻反射光譜儀(光譜反射儀)、單波長反射儀、角度解析反射儀、成像系統及散射儀(例如斑點分析器)。
硬體組態可分離成離散操作系統。另一方面，一或多個硬體組態可組合成一單個工具。美國專利第7,933,026號中進一步繪示及描述多個硬體組態組合成一單個工具之一實例，該專利之全文以引用方式併入本文中以用於全部目的。例如，圖7展示包括以下各者之一例示性度量工具之一示意圖：a)一寬頻SE(例如18)；b)一SE(例如2)，其具有旋轉補償器(例如98)；c)一光束剖面橢偏儀(例如10)；d)一光束剖面反射儀(例如12)；e)一寬頻反射光譜儀(例如14)；及f)一深紫外線反射光譜儀(例如16)。另外，此等系統中通常存在諸多光學元件(例如92、72、94、70、96、74、76、80、78、98、100、102、104、32/33、42、84、60、62、64、66、30、82、29、28、44、50、52、54、56、46、34、36、38、40及86)，其包含某些透鏡、準直器、反射鏡、四分之一波板、偏光器、偵測器、相機、孔隙及/光源。用於光學系統之波長可自約120奈米變動至約3微米。對於非橢偏儀系統，所收集之信號可經偏光解析或未經偏光。圖7提供整合於相同工具上之多個度量頭之一繪示。然而，在諸多情況中，多個度量工具用於量測一單個度量目標或多個度量目標。例如，名稱為「Multiple tool and structure analysis」之Zangooie等人之U.S.7,478,019中進一步描述多工具度量之若干實施例，該專利之全文以引用方式併入本文中以用於全部目的。
某些硬體組態之照明系統可包含一或多個光源。該一或多個光源可產生具有唯一波長之光(例如單色光)、具有數個離散波長之光(例 如多色光)、具有多個波長之光(例如寬頻光)及/或連續或波長之間跳躍地掃過波長之光(例如可調諧源或掃頻源)。適合光源之實例係：一白光源；一紫外線(UV)雷射；一弧光燈或一無電極燈；一雷射維持電漿(LSP)光源，例如購自Woburn,Massachusetts之Energetiq Technology公司之光源；一超連續光源(諸如一寬頻雷射源)，諸如購自Morganville,New Jersey之NKT Photonics公司之光源；或較短波長光源，諸如x射線光源、極UV光源或其等之某一組合。該(等)光源亦可經組態以提供具有足夠亮度(在一些情況中，其可為大於約1W/(nm*cm2*Sr)之一亮度)之光。度量系統亦可包含用於使光源之功率及波長穩定之至光源之一快速回饋。可經由自由空間傳播而輸送光源之輸出，或在一些情況中，可經由任何類型之光纖或光導而輸送光源之輸出。
接著，一或多個偵測器或光譜儀經組態以經由一集光元件而接收自樣品4之表面反射或否則散射之照明。適合感測器包含電荷耦合器件(CCD)、CCD陣列、時延積分(TDI)感測器、TDI感測器陣列、光倍增管(PMT)及其他感測器。可將所量測之光譜或所偵測之信號資料自各偵測器傳遞至處理器系統48以用於分析。
應認知，可藉由一單處理器系統48或替代地一多處理器系統48而實施本發明中所描述之各種步驟。此外，圖7之系統之不同子系統(諸如光譜橢偏儀)可包含適合於實施本文中所描述之步驟之至少一部分的一電腦系統。因此，以上描述不應被解譯為對本發明之一限制，而是僅為一繪示。此外，一或多個處理器系統48可經組態以執行本文中所描述之方法實施例之任何者之任何(若干)其他步驟。
另外，處理器系統48可依此項技術中已知之任何方式通信地耦合至一偵測器系統。例如，一或多個處理器系統48可耦合至與該偵測器系統相關聯之計算系統。在另一實例中，可由耦合至處理器系統48 之一單個電腦系統直接控制該偵測器系統。
度量系統之處理器系統48可經組態以藉由可包含有線及/或無線部分之一傳輸介質而自系統之子系統接收及/或獲取資料或資訊。依此方式，該傳輸介質可充當圖7之系統之處理器系統48與其他子系統之間之一資料鏈路。
整合度量系統之處理器系統48可經組態以藉由可包含有線及/或無線部分之一傳輸介質而自其他系統接收及/或獲取資料或資訊(例如量測結果、所擷取之特徵、經變換之資料集、曲線擬合、所決定之最優聚焦或其他程序設定、最優聚焦與實際聚焦之間之關係、聚焦校正等等)。依此方式，該傳輸介質可充當處理器系統48與其他系統(例如記憶體板上度量系統、外部記憶體、參考量測源或其他外部系統)之間之一資料鏈路。例如，處理器系統48可經組態以經由一資料鏈路而自一儲存媒體(例如內部或外部記憶體)接收量測資料。例如，使用偵測系統來獲得之光譜結果可儲存於一永久或半永久記憶體器件(例如內部或外部記憶體)中。就此而言，光譜結果可自板上記憶體或自一外部記憶體系統輸入。此外，處理器系統48可經由一傳輸介質而將資料發送至其他系統。例如，由處理器系統48決定之一最佳聚焦或聚焦校正可傳送及儲存於一外部記憶體中。就此而言，量測結果可輸出至另一系統。
處理器系統48可包含(但不限於)一個人電腦系統、主機電腦系統、工作站、影像電腦、平行處理器或此項技術中已知之任何其他器件。一般而言，術語「處理器系統」可經廣泛界定以涵蓋具有執行來自一記憶體媒體之指令之一或多個處理器之任何器件。可通過一傳輸介質(諸如一導線、電纜或無線傳輸鏈路)而傳輸實施方法(諸如本文中所描述之方法)之程式指令。程式指令可儲存於一電腦可讀媒體(例如記憶體)中。例示性電腦可讀媒體包含唯讀記憶體、一隨機存取記憶 體、一磁碟或光碟、或一磁帶。
度量工具可經設計以產生與半導體製造相關之諸多不同類型之量測。用於決定最佳聚焦之本發明之某些實施例可利用此等量測。用於決定特定目標特性之額外度量技術亦可與上述聚焦決定技術組合。例如，在某些實施例中，工具可量測光譜且決定一或多個目標之特性，諸如臨界尺寸、重疊、側壁角、膜厚度、程序相關參數(例如聚焦及/或劑量)。目標可包含具週期性之所關注之某些區域，諸如(例如)一記憶體晶粒中之光柵。目標可包含其厚度可由度量工具量測之多個層(或膜)。目標可包含(例如)藉由對準及/或重疊配準操作而放置於供使用之半導體晶圓上(或已存在於晶圓上)之目標設計。某些目標可位於半導體晶圓上之各種位置處。例如，目標可位於劃割線(例如晶粒之間)內及/或位於晶粒本身中。在某些實施例中，藉由相同或多個度量工具而(同時或在不同時間)量測多個目標，如US 7,478,019中所描述。可組合來自此等量測之資料。來自度量工具之資料可用於半導體製程中以(例如)將校正前向饋送、後向饋送及/或側向饋送至程序(例如微影、蝕刻)，且因此可產生一完全程序控制解決方案。
隨著半導體器件圖案尺寸不斷縮小，通常需要較小度量目標。此外，量測精度及與實際器件特性之匹配更需要似器件目標以及晶粒中及甚至器件上量測。已提出各種度量實施方案來達成該目標。例如，基於主要反射光學器件之聚焦束橢圓偏光量測係該等度量實施方案之一者且描述於Piwonka-Corle等人之專利(U.S.5,608,526，「Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system」)中。變跡器可用於減輕引起超過由幾何光學器件界定之大小之照明點之擴散的光學繞射之效應。Norton之專利(U.S.5,859,424，「Apodizing filter system useful for reducing spot size in optical measurements and other applications」)中描述變跡器之使用。具有同時多個入射角照明 之高數值孔徑工具之使用係達成小目標性能之另一方式。例如，Opsal等人之專利(U.S.6,429,943，「Critical dimension analysis with simultaneous multiple angle of incidence measurements」)中描述此技術。
其他量測實例可包含：量測半導體堆疊之一或多個層之組合物；量測晶圓上(或晶圓內)之某些缺陷；及量測曝光於晶圓之光微影輻射之量。在一些情況中，度量工具及演算法可經組態以量測非週期性目標，例如參閱P.Jiang等人之「The Finite Element Method for Full Wave Electromagnetic Simulations in CD Metrology Using Scatterometry」(待審U.S.61/830536，K-T disclosure P4063)或A.Kuznetsov等人之「Method of electromagnetic modeling of finite structures and finite illumination for metrology and inspection」(待審U.S.61/761146或KT disclosure P4082)。
所關注之參數之量測通常涉及諸多演算法。例如，入射光束與樣本之光學互動使用EM(電磁)解算器來模型化且使用諸如RCWA、FEM、矩量法、面積積分法、體積積分法、FDTD及其他之演算法。通常使用一幾何引擎或(在一些情況中)程序模型化引擎或兩者之一組合來模型化(參數化)所關注之目標。A.Kuznetsov等人之「Method for integrated use of model-based metrology and a process model」(待審U.S.61/738760，P4025)中描述程序模型化之使用。可在(例如)Milpitas,CA之KLA-Tencor之AcuShape軟體產品中實施一幾何引擎。
可藉由諸多資料擬合及最佳化技術及包含以下各者之技術而分析所收集之資料：程式庫；快速降階模型；回歸；機器學習演算法，諸如神經網路、支援向量機(SVM)；降維演算法，諸如(例如)PCA(主分量分析)、ICA(獨立分量分析)、LLE(局部線性嵌入)；稀疏表示法，傅立葉或小波變換)；卡曼濾波；促進與相同或不同工具類型 之匹配之演算法；及其他。
亦可藉由不包含模型化、最佳化及/或擬合之演算法(例如臨時專利申請案61/745981，該案以引用方式併入本文中)而分析所收集之資料。
通常針對其中使用一或多個方法(諸如計算硬體之設計及實施、平行化、計算之分佈、負載平衡、多服務支援、動態負載最佳化等等)之度量應用而最佳化計算演算法。可在韌體、軟體、FPGA、可程式化光學組件等等中完成演算法之不同實施方案。
資料分析及擬合步驟可用於追求以下目標之一者：CD、SWA、形狀、應力、組合物、膜、帶隙、電性質、聚焦/劑量、重疊、產生程序參數(例如光阻狀態、部分壓力、溫度、聚焦模型)及/或其等之任何組合之量測；度量系統之模型化及/或設計；及度量目標之模型化、設計及/或最佳化。
本文中所呈現之本發明之某些實施例大體上涉及半導體度量及程序控制之領域，且不限於硬體、演算法/軟體實施方案及架構，且使用上文所總結之情況。
儘管已為清楚理解之目的而詳細描述本發明，但應明白，可在隨附技術方案之範疇內實踐某些改變及修改。應注意，存在實施本發明之程序、系統及裝置之諸多替代方式。據此，本發明之實施例應被視為具繪示性且非限制性，且本發明不限於本文中所給出之細節。
300‧‧‧技術/程序
302‧‧‧操作
304‧‧‧操作
306‧‧‧操作
308‧‧‧操作
310‧‧‧操作

Claims (23)

  1. 一種決定一光微影系統之最佳聚焦之方法，該方法包括：自位於一半導體晶圓上之複數個場中之一特定目標獲取複數個光學信號，其中使用包含不同聚焦值之不同程序參數來形成該等場；自與聚焦之變化相關之該等光學信號擷取一特徵；用依據聚焦而變化之該等光學信號之該所擷取特徵擬合一對稱曲線；及決定該對稱曲線中之一極值點且將其報告為用於該光微影系統中之一最佳聚焦。
  2. 如請求項1之方法，其中該所擷取之特徵係相較於該等光學信號之一或多者之其他組合對聚焦之變化最敏感之該等光學信號之一或多者之一組合。
  3. 如請求項1之方法，其中該所擷取之特徵係該等光學信號之一線性組合。
  4. 如請求項1之方法，其中該所擷取之特徵係該等光學信號之一非線性組合。
  5. 如請求項1之方法，其中該所擷取之特徵係自該等第一光學信號之一變換產生之複數個第二光學信號。
  6. 如請求項5之方法，其中使用一主分量分析(PCA)、獨立分量分析(ICA)或局部線性嵌入(LLE)演算法來完成該變換。
  7. 如請求項6之方法，其中使用一主分量分析(PCA)來完成該變換且該所擷取之特徵係相對於產生於該PCA變換之一第一主分量之該等第二光學信號。
  8. 如請求項1之方法，其中自一聚焦曝光矩陣(FEM)晶圓獲取該等 光學信號。
  9. 如請求項1之方法，其中用該所擷取之特徵擬合之該對稱曲線係一抛物線。
  10. 如請求項1之方法，其進一步包括：重複用於複數個晶圓之獲取、擷取、擬合及決定及報告之操作以決定複數個最佳聚焦；及決定該光微影系統之一實際聚焦與一最佳聚焦之間之一關係。
  11. 如請求項1之方法，其中使用以下之一或多者來獲取該等光學信號：光譜橢圓偏光量測、穆勒矩陣光譜橢圓偏光量測、光譜反射量測、光譜散射量測、光束剖面反射量測、光束剖面橢圓偏光量測、一單個波長、一單個離散波長範圍或多個離散波長範圍。
  12. 一種用於檢測或量測一樣品之系統，其包括：一照明器，其用於產生照明；照明光學器件，其用於將該照明導引朝向位於一半導體晶圓上之複數個場中之一特定目標，其中使用包含不同聚焦值之不同程序參數來形成該等場；集光器件，其用於回應於該照明而將複數個光學信號自位於該複數個場中之該特定目標導引至一偵測器系統；該偵測器系統，其用於回應於該照明而自來自該複數個場之該特定目標獲取該複數個光學信號；及一處理器及記憶體，其經組態以執行以下操作：自與聚焦之變化相關之該等光學信號擷取一特徵；用依據聚集而變化之該等光學信號之該所擷取特徵擬合一對稱曲線；及 決定該對稱曲線中之一極值點且將其報告為用於該光微影系統中之一最佳聚焦。
  13. 如請求項12之系統，其中該所擷取之特徵係相較於該等光學信號之一或多者之其他組合對聚焦之變化最敏感之該等光學信號之一或多者之一組合。
  14. 如請求項12之系統，其中該所擷取之特徵係該等光學信號之一線性組合。
  15. 如請求項12之系統，其中該所擷取之特徵係該等光學信號之一非線性組合。
  16. 如請求項12之系統，其中該所擷取之特徵係自該等第一光學信號之一變換產生之複數個第二光學信號。
  17. 如請求項16之系統，其中使用一主分量分析(PCA)、獨立分量分析(ICA)或局部線性嵌入(LLE)演算法來完成該變換。
  18. 如請求項17之系統，其中使用一主分量分析(PCA)來完成該變換且該所擷取之特徵係相對於產生於該PCA變換之一第一主分量之該等第二光學信號。
  19. 如請求項12之系統，其中自一聚焦曝光矩陣(FEM)晶圓獲取該等光學信號。
  20. 如請求項12之系統，其中用該所擷取之特徵擬合之該對稱曲線係一抛物線。
  21. 如請求項12之系統，其中該處理器及記憶體進一步經組態以：重複用於複數個晶圓之獲取、擷取、擬合及決定及報告之操作以決定複數個最佳聚焦；及決定該光微影系統之一實際聚焦與一最佳聚焦之間之一關係。
  22. 如請求項12之系統，其中使用以下之一或多者來獲取該等光學 信號：光譜橢圓偏光量測、穆勒矩陣光譜橢圓偏光量測、光譜反射量測、光譜散射量測、光束剖面反射量測、光束剖面橢圓偏光量測、一單個波長、一單個離散波長範圍或多個離散波長範圍。
  23. 如請求項12之系統，其呈一橢偏儀之形式，該系統進一步包括：一偏光狀態產生器，其用於在該照明中產生一偏光狀態；及一偏光狀態分析器，其用於分析該等光學信號之一偏光狀態。
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