TW201818161A - 包括潛像之目標的基板量測配方設計 - Google Patents
包括潛像之目標的基板量測配方設計 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201818161A TW201818161A TW106127415A TW106127415A TW201818161A TW 201818161 A TW201818161 A TW 201818161A TW 106127415 A TW106127415 A TW 106127415A TW 106127415 A TW106127415 A TW 106127415A TW 201818161 A TW201818161 A TW 201818161A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- measurement
- target
- latent image
- substrate
- sub
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70653—Metrology techniques
- G03F7/70675—Latent image, i.e. measuring the image of the exposed resist prior to development
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
- G03F7/705—Modelling or simulating from physical phenomena up to complete wafer processes or whole workflow in wafer productions
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
一種方法,其包括:根據一基板量測配方之一或多個參數來計算對於一目標之一潛像之量測及對於對應於該潛像之一顯影後影像之量測,以評估自對於該目標之該潛像之該計算量測所判定的一特性及自對於對應於該潛像之該顯影後影像之該計算量測所判定的一特性;及調整該基板量測配方之該一或多個參數且再執行該計算,直至關於該特性滿足某一終止條件為止。
Description
本文中之描述係關於器件製造程序之對基板之度量衡,詳言之係關於適合於基於潛像進行量測之度量衡目標。
微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。在此狀況下,圖案化器件(例如,光罩)可含有或提供對應於IC之個別層之電路圖案(「設計佈局」),且可藉由諸如經由圖案化器件上之電路圖案而輻照已被塗佈有輻射敏感材料(「抗蝕劑」)層之基板(例如,矽晶圓)上之目標部分(例如,包含一或多個晶粒)的方法將此電路圖案轉印至該目標部分上。一般而言,單一基板含有複數個鄰近目標部分,電路圖案係由微影裝置順次地轉印至該複數個鄰近目標部分,一次一個目標部分。在一種類型之微影裝置中,將整個圖案化器件上之電路圖案一次性轉印至一個目標部分上;此裝置通常被稱作步進器。在通常被稱作步進掃描裝置之替代裝置中,投影光束在給定參考方向(「掃描」方向)上遍及圖案化器件進行掃描,同時平行或反平行於此參考方向而同步地移動基板。將圖案化器件上之電路圖案之不同部分漸進地轉印至一個目標部分。一般而言,由於微影裝置將具有放大因數M (通常< 1),故基板被移動之速度F將為投影光束掃描圖案化器件之速度的因數M倍。可例如自以引用方式併入本文中之US 6,046,792搜集到關於如本文所描述之微影器件的更多資訊。 在將電路圖案自圖案化器件轉印至基板之前,基板可經歷各種工序,諸如,上底漆、抗蝕劑塗佈及軟烘烤。在曝光之後,基板可經受其他工序,諸如,曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤,及經轉印電路圖案之量測/檢測。此工序陣列用作製造例如IC之器件之個別層的基礎。基板可接著經歷各種程序,諸如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械拋光等,該等程序皆意欲精整器件之個別層。若在器件中需要若干層,則針對每一層來重複整個工序或其變體。最終,在基板上之每一目標部分中將存在器件。接著藉由諸如切塊或鋸切之技術來使此等器件彼此分離,據此,可將個別器件安裝於載體上、連接至銷釘等。 因此,製造諸如半導體器件之器件通常涉及使用數個製作程序來處理基板(例如,半導體晶圓)以形成該等器件之各種特徵及多個層。通常使用例如沈積、微影、蝕刻、化學機械拋光及離子植入來製造及處理此等層及特徵。可在基板上之複數個晶粒上製造多個器件,且接著將該等器件分離成個別器件。此器件製造程序可被認為係圖案化程序。圖案化程序涉及使用微影裝置中之圖案化器件進行圖案化步驟,諸如光學及/或奈米壓印微影,以將圖案化器件上之圖案轉印至基板,且圖案化程序通常但視情況涉及一或多個相關圖案處理步驟,諸如藉由顯影裝置進行抗蝕劑顯影、使用烘烤工具來烘烤基板、使用蝕刻裝置而使用圖案進行蝕刻等。 為了監視器件製造程序之一或多個步驟,檢測經圖案化基板且量測與經圖案化基板相關之一或多個特性。舉例而言,該一或多個特性可包括形成於經圖案化基板中或經圖案化基板上之順次層之間的疊對誤差,及/或基板上之特徵之臨界尺寸(例如線寬),及/或用以曝光經圖案化基板上之特徵之焦點,及/或用以曝光經圖案化基板上之特徵之劑量,及/或經圖案化基板相對於另一物件之對準等。可對基板自身之產品部分之目標及/或對提供於基板上之專用度量衡目標執行此量測。存在用於對在微影程序中形成之微觀結構進行量測的各種技術,包括使用掃描電子顯微鏡及/或各種特殊化工具。 特殊化檢測工具之快速及非侵入性形式為散射計,其中將輻射光束導向至基板上之目標上且量測散射及/或反射(或更一般而言,經重新導向)光束之屬性。藉由比較光束在其已自基板重新導向之前與之後的一或多個屬性,可判定基板(例如,基板之層中之一或多者及形成於該一或多個層中之一或多個結構)之一或多個屬性。兩種主要類型之散射計係已知的。光譜散射計將寬頻帶輻射光束導向至基板上且量測重新導向至特定窄角度範圍中之輻射之光譜(依據波長而變化的強度)。角度解析散射計使用單色輻射光束且量測依據角度而變化的重新導向輻射之強度。 散射量測之一特定應用係在週期性目標內之特徵不對稱性之量測中。此散射量測可用作例如疊對誤差之量度,但其他應用亦係已知的。在角度解析散射計中,可藉由比較繞射光譜之相對部分(例如,比較週期性光柵之繞射光譜中的-1階及+1階)來量測不對稱性。此量測可僅在角度解析散射量測中完成,如在例如美國專利申請公開案US2006-066855中所描述,該專利申請公開案之全文係以引用方式併入本文中。
在一實施例中,提供一種方法,其包含:藉由一硬體電腦系統根據一基板量測配方之一或多個參數來計算對於一目標之一潛像之量測及對於對應於該潛像之一顯影後影像之量測,以評估自對於該目標之該潛像之該量測所判定的一特性及自對於對應於該潛像之該顯影後影像之該量測所判定的一特性;及調整該基板量測配方之該一或多個參數且再執行該計算,直至關於該特性滿足某一終止條件為止。 本文中亦揭示一種電腦程式產品,其包含經記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體,該等指令在由一電腦執行時實施上述該等方法中之任一者。
儘管在本文中可特定地參考IC製造,但應明確地理解,本文中之描述具有許多其他可能應用。舉例而言,該等實施例可用於製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等。熟習此項技術者應瞭解,在此等替代應用之內容背景中,在本文中對術語「倍縮光罩」、「晶圓」或「晶粒」之任何使用應被認為可分別與更一般之術語「光罩」、「基板」及「目標部分」互換。 在本文件中,術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射,包括紫外線輻射(例如,具有為365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米)及極紫外線(EUV輻射,例如,具有在約5奈米至100奈米之範圍內之波長)。 如本文中所使用之術語「最佳化(optimizing/optimization)」係指或意謂調整圖案化程序或圖案化程序之裝置,該調整可包括調整微影程序或裝置或調整度量衡程序或裝置,使得優值具有較理想值,諸如設計佈局於基板上之投影較準確、程序窗較大等。因此,如本文中所使用之術語「最佳化(optimizing/optimization)」係指或意謂識別用於一或多個設計變數之一或多個值的相比於該等設計變數之值之初始集合提供優值之改良(例如局部最佳)的程序。應相應地解釋「最佳」及其他相關術語。在一實施例中,可反覆地應用最佳化步驟,以提供一或多個優值之進一步改良。 在涉及系統或程序之最佳化程序的實施例中,可將系統或程序之優值表示為成本函數。最佳化程序歸結為尋找最佳化(例如,最小化或最大化)成本函數之系統或程序之參數(設計變數)之集合的程序。成本函數可取決於最佳化之目標而具有任何合適形式。舉例而言,成本函數可為系統或程序之某些特性相對於此等特性之預期值(例如,理想值)之偏差的加權均方根(RMS);成本函數亦可為此等偏差之最大值(亦即,最差偏差)。歸因於系統或程序之實施的實務性,設計變數可限於有限範圍及/或可相互相依。在微影裝置或程序或度量衡裝置或程序之狀況下,約束常常與硬體或材料之實體屬性及特性相關聯,該等實體屬性及特性諸如,可調諧範圍、圖案化器件可製造性設計規則等。 作為簡要介紹,圖1說明例示性微影裝置10A。主要組件包括:照明光學件,其界定部分相干性(被表示為均方偏差)且可包括塑形來自輻射源12A之輻射的光學件14A、16Aa及16Ab,該輻射源12A可為深紫外線準分子雷射源或包括極紫外線(EUV)源的其他類型之源(如本文中所論述,微影裝置自身無需具有輻射源);及光學件16Ac,其將圖案化器件18A之圖案化器件圖案之影像投影至基板平面22A上。投影光學件之光瞳平面處之可調整濾光器或孔徑20A可限定照射於基板平面22A上之光束角度之範圍,其中最大可能角度定義投影系統之數值孔徑NA=sin(Θmax
)。 在微影裝置中,投影系統經由圖案化器件而導向來自一源之照明且將其導向至基板上且塑形該照明。術語「投影系統」被廣泛地定義為包括可變更輻射光束之波前的任何光學組件。空中影像(AI)為在基板位階處之輻射強度分佈。曝光基板上之抗蝕劑層,且將空中影像轉印至抗蝕劑層以在其中作為潛伏「抗蝕劑影像」(RI)。可藉由曝光後烘烤來增強潛伏抗蝕劑影像。潛伏抗蝕劑影像(RI) (或簡單地「潛像」)可被定義為在顯影抗蝕劑層之前該抗蝕劑層中的抗蝕劑之特性(例如,厚度、折射率、消光係數等,或選自其之組合)之空間分佈。潛像之經顯影影像為在具有潛像之抗蝕劑層已經顯影之後該抗蝕劑層中的抗蝕劑之空間分佈。 抗蝕劑模型可用以自空中影像計算抗蝕劑影像(潛伏或經顯影),可在全部揭示內容特此以引用方式併入本文中之美國專利申請公開案第US 2009-0157630號中找到此情形之實例。抗蝕劑模型僅與抗蝕劑層之屬性(例如,在曝光、曝光後烘烤(PEB)及顯影期間發生的化學程序之效應)相關。微影裝置之光學屬性(例如,照明、圖案化器件及投影系統之屬性)規定空中影像。由於可改變用於微影裝置中之圖案化器件,故需要使圖案化器件之光學屬性與至少包括照明系統及投影系統的微影裝置之其餘部分之光學屬性分離。 如圖2中所展示,微影裝置LA可形成微影製造單元LC(有時亦被稱作叢集)之部分,微影製造單元LC亦包括用以對基板執行一或多個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一或多個旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之一或多個顯影器DE、一或多個冷卻板CH及一或多個烘烤板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、在不同程序器件之間移動基板,且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(track)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來控制微影裝置。因此,不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。微影製造單元LC可進一步包含用以蝕刻基板之一或多個蝕刻器,及經組態以量測基板之參數之一或多個量測器件。量測器件可包含經組態以量測基板之實體參數之光學量測器件,諸如,散射計、掃描電子顯微鏡等。 在器件製造程序(例如,圖案化程序或微影程序)中,基板可在該程序期間或之後經受各種類型之量測。量測可判定特定基板是否有缺陷、可建立對程序及程序中所使用之裝置的調整(例如,對準基板上之兩個層或將圖案化器件對準至基板)、可量測程序及裝置之效能,或可用於其他目的。基板量測之實例包括光學成像(例如,光學顯微鏡)、非成像光學量測(例如,基於繞射之量測,諸如ASML YieldStar、ASML SMASH GridAlign)、機械量測(例如,使用觸控筆之剖面探測、原子力顯微法(AFM)),及/或非光學成像(例如,掃描電子顯微法(SEM))。如全文以引用方式併入本文中之美國專利第6,961,116號中所描述之智慧型對準感測器混合式(SMASH)系統使用自參考干涉計,該自參考干涉計產生對準標記之兩個重疊且相對旋轉之影像、偵測在使影像之傅立葉變換進行干涉之光瞳平面中之強度,且自兩個影像之繞射階之間的相位差提取位置資訊,該相位差表現為經干涉階中之強度變化。 為了實現量測,可使用指定使用量測系統進行之量測之一或多個參數的基板量測配方。在一實施例中,術語「基板量測配方」包括量測自身之一或多個參數、經量測之圖案之一或多個參數,或此兩者。舉例而言,若基板量測配方中所使用之量測係以繞射為基礎之光學量測,則量測自身之一或多個參數可包括量測輻射之波長、量測輻射之偏振、量測輻射相對於基板之入射角,及/或繞射量測輻射相對於基板上之圖案之相對定向。量測自身之一或多個參數可包括用於量測中之度量衡裝置之一或多個參數。經量測圖案可為繞射被量測之圖案。經量測之圖案可為出於量測目的而經特殊設計或選擇的圖案(亦被稱作「目標」或「目標結構」)。可將一目標之多個複本置放於基板上之許多地點上。基板量測配方可用以對照基板上之現有圖案而對準所成像的圖案之層。基板量測配方可用以藉由量測基板之相對位置而將圖案化器件對準至基板。若基板量測配方包含經量測圖案之一或多個參數,則該經量測圖案之該一或多個參數可包括:圖案之識別(例如,區分一圖案與另一圖案),及/或圖案之至少部分之形狀,及/或圖案之至少部分之定向,及/或圖案之至少部分之間距(例如,週期性結構之間距,其包括一層中之上部週期性結構之間距(在該上部週期性結構上方具有下部週期性結構)及/或下部週期性結構之間距),及/或圖案之至少部分之大小(例如CD)(例如,週期性結構之特徵之CD,其包括上部週期性結構及/或下部週期性結構之特徵之CD),及/或圖案之至少部分之材料屬性(例如,折射率、消光係數、材料類型等),及/或圖案之特徵之分段(例如,週期性結構之特徵之劃分成若干子結構)等。 可以一種形式表達基板量測配方,比如:,其中為量測之一或多個參數且為一或多個經量測圖案之一或多個參數。如應瞭解,n
及m
可為1。另外,基板量測配方並不需要具有量測之一或多個參數及一或多個經量測圖案之一或多個參數兩者;基板量測配方可僅具有量測之一或多個參數或僅具有一或多個經量測圖案之一或多個參數。 圖4示意性地展示具有兩個相異目標P及Q之基板,其中每一目標之複本被置放於基板之四個不同區域中。該等目標可包括例如具有相互垂直方向之光柵。目標可包括量測可偵測圖案之邊緣之位移或圖案之尺寸的圖案上之部位。在一實施例中,目標可包含例如用於疊對判定的下部層中之第一結構及較高層中之第二結構。圖4之基板可經受使用兩個基板量測配方A及B之量測。基板量測配方A及B可至少在經量測目標方面不同(例如,A量測目標P且B量測目標Q)及/或在目標P及/或目標Q被量測所處之階段方面不同(例如,當目標P及/或目標Q包含潛像結構時,A量測目標P及/或目標Q,且當目標P及/或目標Q不包含潛像結構時,B量測目標P及/或目標Q)。基板量測配方A及B可在其量測之參數方面不同。基板量測配方A及B甚至可不基於相同量測技術。舉例而言,配方A可基於SEM量測且配方B可基於AFM量測。 由散射計使用之目標可包含相對大的週期性結構佈局(例如,包含一或多個光柵),例如40微米乘40微米。在彼狀況下,量測光束常常具有小於週期性結構佈局之光點大小(亦即,佈局填充不足,使得週期性結構中之一或多者並未完全由光點覆蓋)。此情形可有助於例如簡化目標之數學重新建構,此係因為可將目標視為無限的。然而,舉例而言,當可將目標定位於產品特徵當中而非切割道中時,目標之大小可縮減例如至20微米乘20微米或更小,或縮減至10微米乘10微米或更小。在此情形下,可使週期性結構佈局小於量測光點(亦即,週期性結構佈局填充過度)。通常使用暗場散射量測來量測此目標,其中阻擋零階繞射(對應於鏡面反射),且僅處理高階。可在PCT專利申請公開案第WO 2009/078708號及第WO 2009/106279號中找到暗場度量衡之實例,該等專利申請公開案之全文係特此以引用方式併入。全文特此以引用方式併入之美國專利申請公開案US2011/0027704、US2011/0043791及US2012/0242970中已描述該技術之進一步開發。使用繞射階之暗場偵測的以繞射為基礎之疊對實現對較小目標之疊對量測。此等目標可小於照明光點且可由基板上之產品結構環繞。在一實施例中,可在一個影像中量測多個目標。 基板上之目標可包含一或多個1-D週期性光柵,其經印刷成使得在顯影之後,長條係由固體抗蝕劑線形成。目標可包含一或多個2-D週期性光柵,其經印刷成使得在顯影之後,一或多個光柵係由抗蝕劑中之固體抗蝕劑導柱或通孔形成。長條、導柱或通孔可替代地經蝕刻至基板中。 在一實施例中,光柵之圖案對微影投影裝置中之成像變數(例如,色像差、焦點、劑量等)敏感,且此成像變數之存在將使其自身表現為經印刷光柵中之變化。因此,經印刷光柵之經量測資料可用以重新建構光柵。自印刷步驟及/或其他量測程序之知識,可將1-D光柵之參數(諸如線寬及形狀)或2-D光柵之參數(諸如導柱或通孔寬度或長度或形狀)輸入至由處理單元PU執行之重新建構程序。因此,可判定成像變數(諸如,焦點及劑量)。 圖3A中展示暗場度量衡裝置。圖3B中更詳細地說明目標T (包含諸如光柵之週期性結構)及繞射射線。暗場度量衡裝置可為單機器件或併入於例如量測站處之微影裝置LA中或併入於微影製造單元LC中。貫穿裝置具有若干分支之光軸係由點線O表示。在此裝置中,由輸出11 (例如,諸如雷射或氙氣燈之源,或連接至源之開口)發射之輻射係由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統經由稜鏡15而導向至基板W上。輻射可為紫外線幅射或X射線。此等透鏡係以4F配置之雙重序列進行配置。可使用不同透鏡配置,其限制條件為:該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上。 透鏡配置可允許進入中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此,可藉由在呈現基板平面之空間光譜的平面(此處被稱作(共軛)光瞳平面)中界定空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。詳言之,此選擇可例如藉由在為物鏡光瞳平面之背向投影式影像之平面中在透鏡12與透鏡14之間插入合適形式之孔徑板13來進行。在所說明之實例中,孔徑板13具有不同形式(被標註為13N及13S),從而允許選擇不同照明模式。本實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式中,孔徑板13N提供來自僅出於描述起見而經指定為「北」之方向的離軸照明。在第二照明模式中,孔徑板13S係用以提供相似照明,但提供來自被標註為「南」之相對方向之照明。光瞳平面之其餘部分理想地暗,此係因為所要照明模式以外之任何不必要輻射可干涉所要量測信號。使用基板量測配方之量測之參數可包括光瞳平面處之強度分佈。目標可為在光瞳平面處之強度分佈方面不同的多個基板量測配方之一部分。藉由使用不同孔隙,其他照明模式係可能的。舉例而言,孔徑中之一或多者可形成環形或環照明區帶,其中在該環形或環照明區帶之內部及/或外部具有「暗」區。孔徑中之一或多者可形成習知照明,其在中心處具有例如呈圓圓/圓盤形狀的照明區帶。孔徑中之一或多者可具有一平面,其圍繞該平面之中心分段成若干相等部分(例如象限),該平面之少於全部片段提供照明。舉例而言,孔徑可劃分成若干象限,其中對角對置之象限提供照明。在一實施例中,平面之邊界為圓形,且因此片段基本上形如扇形區。在一實施例中,片段無需接觸平面之邊界,且因此在該等片段周圍可存在「暗」環。孔徑使用率可取決於目標類型及檢測裝置組態。舉例而言,對於比如下文中所描述之圖3E、圖3L及/或圖3M中的目標,環形/環及/或習知孔徑可取決於度量衡目標之特徵之間距而有用。舉例而言,對於比如下文中所描述之圖3G、圖3J及/或圖3K中的目標,分段孔徑可取決於度量衡目標之特徵之間距而有用。 如圖3A中所展示,目標T經置放成使得基板W實質上垂直於物鏡16之光軸O。與軸線O成一角度而照射於目標T上之照明射線I引起一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈線-1)。在運用填充過度之小目標T的情況下,此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡目標T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。由於板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之輻射所必要),故入射射線I事實上將佔據一角度範圍,且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數(point spread function),每一階+1及-1將遍及一角度範圍而進一步散佈,而非如所展示之單一理想射線。應注意,週期性結構間距及照明角度可經設計或經調整成使得進入物鏡之一階射線與中心光軸緊密地對準。圖3A及圖3B中所說明之射線被展示為稍微離軸,以純粹地使其能夠在圖解中被較容易地區分。 由基板W上之目標繞射的至少0階及+1階係由物鏡16收集,且被導向回通過稜鏡15。返回至圖3A,藉由指定被標註為北(N)及南(S)之完全相反孔徑來說明第一照明模式及第二照明模式兩者。當入射射線I係來自光軸之北側時,亦即,當使用孔徑板13N來應用第一照明模式時,被標註為+1(N)之+1繞射射線進入物鏡16。與此對比,當使用孔徑板13S來應用第二照明模式時,-1繞射射線(被標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。因此,在一實施例中,藉由在某些條件下量測目標兩次,例如在使目標旋轉或改變照明模式或改變成像模式以分離地獲得-1繞射階強度及+1繞射階強度之後來獲得量測結果。針對給定目標比較此等強度會提供該目標中之不對稱性之量測,且該目標中之不對稱性可用作微影程序之特性之指示符,例如,疊對誤差。在上文所描述之情形下,改變照明模式。 光束分裂器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第一量測分支中,光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束而在第一感測器19 (例如,CCD或CMOS感測器)上形成目標之繞射光譜(光瞳平面影像)。每一繞射階射中感測器上之一不同點,使得影像處理可比較及對比若干階。由感測器19捕捉之光瞳平面影像可用於聚焦度量衡裝置及/或正規化一階光束之強度量測。光瞳平面影像亦可用於諸如重新建構之許多量測目的,其未在此處被詳細地描述。 在第二量測分支中,光學系統20、22在感測器23 (例如,CCD或CMOS感測器)上形成基板W上之目標之影像。在第二量測分支中,在與光瞳平面共軛之平面中提供孔徑光闌21。孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束,使得形成於感測器23上的目標之影像DF係由-1或+1一階光束形成。將由感測器19及23捕捉之影像輸出至影像處理器及控制器PU,影像處理器及控制器PU之功能將取決於正被執行之量測的特定類型。應注意,此處在廣泛意義上使用術語「影像」。若僅存在-1階及+1階中之一者,則將不形成如此的週期性結構特徵(例如,光柵線)之影像。 圖3C及圖3D中所展示之孔徑板13及光闌21之特定形式純粹為實例。在另一實施例中,使用目標之同軸照明,且使用具有離軸孔徑之孔徑光闌以將實質上僅一個一階繞射輻射傳遞至感測器。在又其他實施例中,代替一階光束或除了一階光束以外,在量測中亦可使用二階光束、三階光束及高階光束(圖中未繪示)。 為了使照明可適應於此等不同類型之量測,孔徑板13可包含圍繞一圓盤而形成之數個孔徑圖案,該圓盤旋轉以使所要圖案處於適當位置。應注意,使用孔徑板13N或13S以量測在一個方向(取決於設置為X或Y)上定向之目標之週期性結構。為了量測正交週期性結構,可能實施達90°及270°之目標旋轉。圖3C及圖3D中展示不同孔徑板。圖3C說明離軸照明模式之另外兩種類型。在圖3C之第一照明模式中,孔徑板13E提供來自僅出於描述起見相對於先前所描述之「北」被指定為「東」之方向的離軸照明。在圖3D之第二照明模式中,孔徑板13W係用以提供相似照明,但提供來自被標註為「西」之相對方向之照明。圖3D說明離軸照明模式之另外兩種類型。在圖3D之第一照明模式中,孔徑板13NW提供來自被指定為如先前所描述之「北」及「西」之方向的離軸照明。在第二照明模式中,孔徑板13SE係用以提供相似照明,但提供來自被標註為如先前所描述之「南」及「東」之相對方向的照明。舉例而言,上文所提及之先前公開之專利申請公開案中描述裝置之此等及眾多其他變化及應用的使用。 圖3E描繪形成於基板上之實例複合度量衡目標。該複合目標包含緊密定位在一起之四個週期性結構(在此狀況下,為光柵) 32、33、34、35。在一實施例中,該等週期性結構足夠緊密地定位在一起,使得其皆在由度量衡裝置之照明光束形成之量測光點31內。在彼狀況下,該四個週期性結構因此皆被同時照明且同時成像於感測器19及23上。在專用於疊對量測之實例中,週期性結構32、33、34、35自身為由疊對週期性結構形成之複合週期性結構(例如,複合光柵),亦即,週期性結構在形成於基板W上之器件之不同層中被圖案化且使得一個層中之至少一個週期性結構與不同層中之至少一個週期性結構疊對。此目標之外部尺寸可在20微米×20微米內或在16微米×16微米內。另外,所有週期性結構用以量測一特定層對之間的疊對。為了促進目標能夠量測多於單一層對,週期性結構32、33、34、35可具有以不同方式偏置之疊對偏移,以便促進對形成有複合週期性結構之不同部分的不同層之間的疊對之量測。因此,用於基板上之目標之所有週期性結構將用以量測一個層對,且用於基板上之另一相同目標之所有週期性結構將用以量測另一層對,其中不同偏置促進區分該等層對。 圖3F展示在使用來自圖3D之孔徑板13NW或13SE的情況下在圖3A之裝置中使用圖3E之目標而可形成於感測器23上且由感測器23偵測到的影像之實例。雖然感測器19不能解析不同的個別週期性結構32至35,但感測器23可解析不同的個別週期性結構32至35。暗矩形表示感測器上之影像之場,在該場內,基板上之經照明光點31經成像至對應圓形區域41中。在此場內,矩形區域42至45表示週期性結構32至35之影像。若週期性結構位於產品區域中,則在此影像場之周邊中亦可看見產品特徵。影像處理器及控制器PU使用圖案辨識來處理此等影像,以識別週期性結構32至35之單獨影像42至45。以此方式,該等影像不必在感測器框架內之特定部位處極精確地對準,此極大地改良量測裝置整體上之產出率。 參看圖3G,描繪度量衡目標之一另外實施例,其在本文中被稱作延伸型操作範圍度量衡目標800。延伸型操作範圍度量衡目標800包含複數個子目標,在此實例中,包含四個繞射子目標802、804、806、808。如應瞭解,可提供不同數目個子目標。舉例而言,可僅提供兩個子目標。替代地,可提供三個、五個、六個、七個、八個子目標等。在一實施例中,每一子目標802至808係與相鄰子目標分離達間隙820。在一實施例中,該間隙為200奈米或更大、250奈米或更大、350奈米或更大、500奈米或更大、750奈米或更大,或1微米或更大。間隙促進子目標之重新建構,使得可分離地識別該等子目標。另外,間隙可有助於防止自一子目標延伸至另一子目標上之繞射之串擾。在一實施例中,不需要間隙。 每一子目標包含一週期性結構。在一實施例中,每一子目標包含至少一對週期性結構。在一實施例中,每一子目標包含至少兩對週期性結構。在一實施例中,子目標中之週期性結構之特徵(例如,線)在相同方向上延伸。在一實施例中,子目標之至少一週期性結構可具有在與該子目標之另一週期性結構之特徵延伸之方向不同的方向(例如,實質上垂直的方向)上延伸之特徵。在一實施例中,一子目標之週期性結構之特徵延伸之方向可不同於另一子目標之週期性結構之特徵延伸之方向。 在如圖3G所展示之一實施例中,每一子目標具有在第一方向(例如X方向)上延伸之特徵之第一對週期性結構810,及具有在第二不同方向(例如,實質上垂直於第一方向之第二方向,諸如Y方向)上延伸之特徵之第二對週期性結構812。該等子目標中之一或多者無需具有在不同方向上延伸之第二對週期性結構,或針對該等子目標中之一或多者,第二不同方向可非垂直於且非平行於第一方向。在此實例中,每一子目標802至808具有與圖3E之目標相似的總體佈局。亦即,每一子目標具有具在X方向上在相對隅角中延伸的特徵之第一對週期性結構,及具有在Y方向上在與第一對週期性結構相對的隅角中延伸的特徵之第二對週期性結構。然而,子目標之佈局可不同於如圖3G中所描繪之佈局。舉例而言,週期性結構之部位可不同。作為另一實例,一對週期性結構之長度及/或寬度可不同於另一對週期性結構之長度及/或寬度。一對週期性結構延伸至另一對週期性結構之相對角度可不同。關於圖3J及圖3K來描述用於子目標之不同佈局之實例。 子目標802至808具有某一大小使得其可完全或至少部分地擬合於與圖3E之目標相同的相連區域內。舉例而言,延伸型操作範圍度量衡目標800之外部尺寸可在25微米×25微米以內或等於25微米×25微米、在20微米×20微米以內或等於20微米×20微米、在16微米×16微米以內或等於16微米×16微米、在12微米×12微米以內或等於12微米×12微米、在10微米×10微米以內或等於10微米×10微米或在8微米×8微米以內或等於8微米×8微米。在一實施例中,子目標中之每一者之至少部分係在基板上具有某大小的相連區域內。在一實施例中,複數個子目標之每一週期性結構之至少部分係在基板上具有某大小的相連區域內。在一實施例中,複數個子目標之每一週期性結構係在基板上具有某大小的相連區域內。在一實施例中,該某大小小於或等於1000平方微米、小於或等於900平方微米、小於或等於800平方微米、小於或等於700平方微米、小於或等於600平方微米、小於或等於500平方微米、小於或等於450平方微米、小於或等於400平方微米、小於或等於350平方微米、小於或等於300平方微米、小於或等於250平方微米、小於或等於200平方微米、小於或等於150平方微米,或小於或等於100平方微米。在一實施例中,子目標802至808之週期性結構中的每一者不小於約3微米×3微米或不小於約4微米×4微米。在一實施例中,子目標802至808之週期性結構中的每一者不小於約9平方微米或不小於約16平方微米。 在一實施例中,子目標中之每一者之至少部分係在基板上之量測光點之區域內(例如,在量測光點之寬度內)。在一實施例中,複數個子目標之每一週期性結構之至少部分係在基板上之量測光點之區域內(例如,在量測光點之寬度內)。在一實施例中,複數個子目標之每一週期性結構係在基板上之量測光點之區域內(例如,在量測光點之寬度內)。在一實施例中,量測光點之寬度(例如,直徑)為約35微米或更小、約30微米或更小、約25微米或更小或約20微米或更小、約15微米或更小或約10微米或更小。因此,在一實施例中,可在一個量測序列中量測多個子目標,且在一實施例中,可同時地偵測多個子目標之繞射資料。 在一實施例中,複數個子目標至少部分地疊對另一週期性結構(僅僅為了清楚起見而在圖3G中未展示該另一週期性結構)。在一實施例中,子目標802至806中之每一者至少部分地疊對一各別週期性結構。在一實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡目標800疊對第二延伸型操作範圍度量衡目標800。在彼狀況下,第一延伸型操作範圍度量衡目標800之複數個子目標802至806中的每一者將疊對第二延伸型操作範圍度量衡目標800之各別子目標802至806。在一實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡目標800可在一層中,且第二延伸型操作範圍度量衡目標800可在另一層中。在一實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡目標800可在一層中,且第二延伸型操作範圍度量衡目標800可使複數個子目標中之每一者在不同層中。 另外,除了在單一佈局內產生多個子目標以外,亦針對(a)不同程序條件及/或(b)用於多層疊對之不同層對來設計複數個子目標中之每一者。換言之,在一實施例中,複數個子目標之第一子目標802具有與該複數個子目標之第二子目標804不同的設計。在一實施例中,子目標802至808中之每一者可具有不同設計。在一實施例中,複數個子目標之兩個或多於兩個子目標802、808可具有與該複數個子目標之兩個或多於兩個其他子目標804、806不同的設計。 參看圖3H,描繪具有針對不同程序條件而設計的複數個子目標之延伸型操作範圍度量衡目標900、902 (屬於圖3G之設計)之實例之使用。為了易於參考,在圖3H中以列之形式描繪子目標802、804、806、808。如自圖3G之佈局應瞭解,圖3H中之子目標806、808實務上將位於圖3H中之子目標802、804之「前方」或「後方」,亦即,分別在頁面中或在頁面外。另外,在此實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡目標900係在一層中,且第二延伸型操作範圍度量衡目標902係在另一層中。亦即,在圖3H中,第一延伸型操作範圍度量衡目標900之子目標802、804、806、808中之每一者係在頂部層處,且第二延伸型操作範圍度量衡目標902之子目標802、804、806、808中之每一者係在第一延伸型操作範圍度量衡目標900下方之單層中,使得第一延伸型操作範圍度量衡目標900之子目標802、804、806、808中之每一者至少部分地疊對第二延伸型操作範圍度量衡目標902之各別子目標802、804、806、808。 在圖3H之實例中,針對不同程序堆疊來設計子目標802、804、806、808中之每一者。在此實例中,針對具有為100奈米之第一層904及為100奈米之第二層906之程序堆疊來設計子目標802、針對具有為100奈米之第一層904及為110奈米之第二層906之不同程序堆疊來設計子目標804、針對具有為110奈米之第一層904及為110奈米之第二層906之不同程序堆疊來設計子目標806,且針對具有為120奈米之第一層904及為110奈米之第二層906之程序堆疊來設計子目標808。如應瞭解,不同程序堆疊之條件可不同於用於此實例中之程序堆疊之條件。舉例而言,程序條件可為除了層厚度以外的程序條件。其他程序條件可包括折射率、層材料、蝕刻速率、烘烤溫度、曝光焦點、曝光劑量等。另外,在此實施例中,雖然延伸型操作範圍度量衡目標900以與其疊對之關聯延伸型操作範圍度量衡目標902不同的方式經設計(例如,在圖3H中,延伸型操作範圍度量衡目標902中之週期性結構特徵經分段,而延伸型操作範圍度量衡目標900中之週期性特徵並未分段),但延伸型操作範圍度量衡目標900與延伸型操作範圍度量衡目標902可相同。另外,雖然圖3H中能夠成功量測4個不同程序堆疊,但可存在可能夠被成功量測之不同數目個程序堆疊。 在設計之差異方面,在一實施例中,差異為子目標802、804、806、808中之至少一者與子目標802、804、806、808中之另一者之間的週期性結構之間距之差。在一實施例中,間距係選自100奈米至1000奈米之範圍。在一實施例中,設計之差異為子目標802、804、806、808中之至少一者與子目標802、804、806、808中之另一者之間的週期性結構之特徵(例如線)或空間寬度之差。在一實施例中,設計之差異為子目標802、804、806、808中之至少一者與子目標802、804、806、808中之另一者之間的週期性結構之特徵之分段的差(例如,虛線而非實線)。在一實施例中,設計之差異為子目標802、804、806、808中之至少一者與子目標802、804、806、808中之另一者之間的週期性結構之偏置(例如,量及/或方向)之差。在一實施例中,偏置經選擇為在1奈米至60奈米之範圍內。箭頭描繪偏置方向之實施例。確保在所展示之方向上偏置並非必需的或不需要偏置。在一實施例中,設計之差異為上覆延伸型操作範圍度量衡目標之間的特徵或空間寬度之差(例如,「頂部CD與底部CD」之差),例如,第一延伸型操作範圍度量衡目標之子目標802、804、806、808中之至少一者的特徵或空間寬度係不同於上覆第二延伸型操作範圍度量衡目標之子目標802、804、806、808中之關聯至少一者的特徵或空間寬度。在一實施例中,設計之差異為子目標802、804、806、808與其關聯週期性結構之佈局的差異。參見例如下文中所描述之圖3J及圖3K。在一實施例中,設計之差異為用於子目標802、804、806、808中之至少一者與子目標802、804、806、808中之另一者之間的量測光束之最佳波長之差。在將相同波長量測配方用於子目標802、804、806、808中之每一者的情況下,可最佳化該等子目標802、804、806、808以接受關於每一子目標之最小效能損耗。或在一實施例中,可將多個波長用於複數個子目標,或可自施加至該等子目標之寬頻帶輻射分離出波長。如應瞭解,可使用設計參數之組合。 因此,在一實施例中,可在第一實例中將延伸型操作範圍度量衡目標900、902提供至具有子目標802之特性之程序堆疊,即,具有為100奈米之第一層904及為100奈米之第二層906之程序堆疊。因此,當進行彼等延伸型操作範圍度量衡目標900、902之量測時,來自子目標802之量測結果將對於彼程序堆疊係良好的,而來自子目標804、806及808之量測結果將對於彼程序堆疊較不良好。但,方便地,可在第二實例中將相同延伸型操作範圍度量衡目標900、902提供至具有子目標804之特性之程序堆疊,即,具有為100奈米之第一層904及為110奈米之第二層906之程序堆疊。因此,當在此不同程序堆疊中進行彼等延伸型操作範圍度量衡目標900、902之量測時,在此狀況下來自子目標804之量測結果將對於彼程序堆疊係良好的,而來自子目標802、806及808之量測結果將對於彼程序堆疊較不良好。 為了判定量測結果是否良好,可使用一或多種不同技術。舉例而言,在上文所提及之第一實例中,可簡單地不存在來自子目標804、806及808的任何或顯著較弱量測結果,此係因為該等子目標實際上不可量測。在另一實例中,可針對子目標中之每一者量測殘差(例如,疊對殘差),且子目標中之一者之較低或最低殘差可表示來自該子目標之量測結果良好。在另一實例中,可藉由另一程序量測同一參數(例如,疊對)。作為一實例,電氣測試可經執行以判定用於參數之值,且具有與藉由電氣測試量測之值最接近的值之子目標可表示來自該子目標之量測結果良好。 參看圖3I,描繪具有用於多層疊對之複數個子目標之延伸型操作範圍度量衡目標1000、1002 (屬於圖3G之設計)的實例之使用。為了易於參考,在圖3I中以列之形式描繪子目標802、804、806、808。如自圖3G之佈局應瞭解,圖3I中之子目標806、808實務上將位於圖3I中之子目標802、804之「前方」或「後方」,亦即,分別在頁面中或在頁面外。另外,在此實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡目標900係在一層處,且第二延伸型操作範圍度量衡目標902使複數個子目標中之每一者在不同層中。亦即,在圖3I中,第一延伸型操作範圍度量衡目標900之子目標802、804、806、808中之每一者係在頂部層處,且第二延伸型操作範圍度量衡目標902之子目標802、804、806、808中之每一者係在第一延伸型操作範圍度量衡目標900下方之不同層中,使得第一延伸型操作範圍度量衡目標900之子目標802、804、806、808中之每一者至少部分地疊對第二延伸型操作範圍度量衡目標902之各別子目標802、804、806、808。 在圖3I之實例中,針對不同層來設計子目標802、804、806、808中之每一者。在此實例中,子目標802經設計以用於量測用於頂部層與層1010之第一層對之疊對、子目標804經設計以用於量測用於頂部層與層1008之第二層對之疊對、子目標806經設計以用於量測用於頂部層與層1006之第三層對之疊對,且子目標808經設計以用於量測用於頂部層與層1004之第四層對之疊對。雖然此實例中之每一子目標量測一不同層對,但在一實施例中,子目標中之兩者或多於兩者可量測第一層對,且一或多個其他子目標可量測第二層對。另外,雖然在圖3I中能夠量測4個不同層對,但可存在能夠被量測之不同數目個層對。 在此實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡目標900之子目標802、804、806、808中之每一者具有相同設計,且第一延伸型操作範圍度量衡目標900之子目標802、804、806、808在設計方面相同於第二延伸型操作範圍度量衡目標902之子目標802、804、806、808。然而,如上文所提及,第二延伸型操作範圍度量衡目標902之子目標802、804、806、808中之兩者或多於兩者係在不同層中(且因此具有不同設計),同時仍在第一延伸型操作範圍度量衡目標900之底層。在一實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡目標900之子目標802、804、806、808中之一或多者可具有與該第一延伸型操作範圍度量衡目標900之子目標802、804、806、808中之另一或多者不同的設計。在一實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡目標900之子目標802、804、806、808中之一或多者可具有與第二延伸型操作範圍度量衡目標902之子目標802、804、806、808中之一或多者不同的設計。 在一實施例中,由於延伸型操作範圍度量衡目標中之子目標802、804、806、808中的每一者之定位,可易於進行關於每一特定不同層對之疊對。此外,由於延伸型操作範圍度量衡目標具有用於每一不同層對之子目標802、804、806、808,所以可在一個量測序列中採取複數個不同層對之量測,例如,可同時捕捉不同層對中之每一者之繞射資訊。代替分離地使用每一不同層對之經量測疊對值或除了使用每一不同層對之經量測疊對值以外,使用子目標802、804、806、808進行之量測之平均值、中值或其他統計值亦可用於程序控制。此情形可在關注子目標802、804、806、808中之一或多者之歸因於其尺寸小之特定可靠度的情況下有用。統計值可有助於消除異常情況。 圖3J及圖3K描繪延伸型操作範圍度量衡目標之另外一些實例實施例。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡目標之此等實施例經設計以用於多層疊對量測。然而,另外或替代地,可針對程序堆疊變化運用適當修改來使用此等延伸型操作範圍度量衡目標(亦即,延伸型操作範圍度量衡目標之不同子目標經設計以用於不同程序堆疊條件)。當然,延伸型操作範圍度量衡目標之設計可能性不限於圖3G、圖3J及圖3K中所描繪的延伸型操作範圍度量衡目標之設計可能性。延伸型操作範圍度量衡目標之不同設計變化有可能例如適應不同或更多程序堆疊變化、層之不同量、不同佈局約束等。另外,圖3J至圖3K中之延伸型操作範圍度量衡目標設計中之每一者描繪兩個子目標。如應瞭解,延伸型操作範圍度量衡目標可具有多於兩個子目標。 參看圖3J,其描繪具有第一子目標1202及第二子目標1204之延伸型操作範圍度量衡目標1200的實施例。與圖3G之延伸型操作範圍度量衡目標進行比較,該等子目標彼此「交錯」,其中在此狀況下第二子目標1204之週期性結構在該延伸型操作範圍度量衡目標1200之中心會合,且第一子目標1202之週期性結構圍繞周邊而配置。在此實施例中,第一子目標1202之每一週期性結構之長度L1及寬度W1係與第二子目標1204之每一週期性結構之長度L2 (參見圖3K)及寬度W2實質上相同。在一實施例中,長度L1、L2為8微米,且寬度W1、W2為4微米。在一實施例中,特徵長度係在3500奈米至4000奈米之範圍內,例如為3875奈米。在一實施例中,第一子目標與第二子目標之週期性結構之鄰近側之間的間隔係在150奈米至400奈米之範圍內,例如為250奈米。在一實施例中,第一子目標與第二子目標之週期性結構之所有鄰近側之間的間隔並不均一。在一實施例中,在第一子目標1202與第二子目標1204之間可存在偏置差。箭頭描繪偏置方向之實施例。確保在所展示之方向上偏置並非必需的或不需要偏置。在一實施例中,偏置小於或等於60奈米。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡目標1200能夠量測在30奈米或更小之範圍內的疊對。 參看圖3K,其描繪具有第一子目標1222及第二子目標1224之延伸型操作範圍度量衡目標1220的實施例。該等子目標中之每一者為延伸型操作範圍度量衡目標1220之一相異的相連部分。在此狀況下,第一子目標1222係在「頂部」部分中,且第二子目標1224係在「底部」部分中。在此實施例中,第一子目標1222之每一週期性結構之長度L1及寬度W1係與第二子目標1224之每一週期性結構之長度L2及寬度W2實質上相同。在一實施例中,長度L1、L2為8微米,且寬度W1、W2為4微米。在一實施例中,特徵長度係在3500奈米至4000奈米之範圍內,例如為3875奈米。在一實施例中,第一子目標與第二子目標之週期性結構之鄰近側之間的間隔係在150奈米至400奈米之範圍內,例如為250奈米。在一實施例中,第一子目標與第二子目標之週期性結構之所有鄰近側之間的間隔並不均一。在一實施例中,在第一子目標1222與第二子目標1224之間可存在偏置差。箭頭描繪偏置方向之實施例。確保在所展示之方向上偏置並非必需的或不需要偏置。在一實施例中,偏置小於或等於60奈米。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡目標1220能夠量測在30奈米或更小之範圍內的疊對。 參看圖3L及圖3M,其描繪度量衡目標之其他實施例。此等目標類似於圖3E之目標,惟在圖3L之狀況下以不同方式配置及在圖3M中以不同方式配置且具有不同數目個週期性結構除外。箭頭描繪偏置方向之實施例。確保在所展示之方向上偏置並非必需的或不需要偏置。 可需要量測具有潛像之目標以判定特性(例如,疊對、CD、焦點、劑量等)。亦即,使用度量衡工具來量測目標之潛像形式。另外,可需要量測呈顯影後形式之目標。亦即,使用度量衡工具來量測對應於潛像之顯影後影像。 圖5A及圖5B分別示意性地展示包括潛像的用於疊對量測之目標及包括該潛像之顯影後影像(例如經顯影影像)之目標的實例。在圖5A中所展示之目標中,在使抗蝕劑層4100顯影之前潛像係在該抗蝕劑層4100中。在此實例中,潛像包含經曝光部分4010A之厚度相對於未經曝光部分4020A之厚度之變化。經曝光部分4010A及未經曝光部分4020A形成週期性結構(例如光柵),但該週期性結構之空間對比度歸因於經曝光部分4010A與未經曝光部分4020A之厚度之差小而為低的。由經曝光部分4010A及未經曝光部分4020A形成之週期性結構與抗蝕劑層4100下方之週期性結構4200具有偏移4030A (例如疊對誤差)。在圖5B中所展示之目標中,其中抗蝕劑層4100已經顯影,經曝光部分4010A被移除且結果渠溝4010B形成於抗蝕劑層4100中,且未經曝光部分4020A基本上保持無破損且變為剩餘部分4020B。由渠溝4010B及剩餘部分4020B形成之光柵與抗蝕劑層4100下方之光柵4200具有偏移4030B。當抗蝕劑層4100之顯影適當時,未經曝光部分4020A之寬度應相似於剩餘部分4020B之寬度;經曝光部分4010A之寬度應相似於渠溝4010B之寬度;顯影之前之間距(亦即,經曝光部分4010A與未經曝光部分4020A之寬度之和)應與顯影之後之間距(亦即,經曝光部分4010B與未經曝光部分4020B之寬度之和)基本上相等;且偏移4030A與偏移4030B應相似。 如以上所描述,潛像通常包含折射率、消光係數及/或抗蝕劑層厚度之小變化,此係因為抗蝕劑層之經曝光部分可稍微較厚或較薄及/或抗蝕劑層之經曝光部分的折射率及/或消光係數不同於抗蝕劑層之未經曝光部分的折射率及/或消光係數(例如在PEB之後)。因此,潛像之空間對比度傾向於係低的。若基板量測配方具有包括潛像之目標,則該潛像之低空間對比度可導致來自彼目標的除零階之外的繞射階之低量值,在該基板量測配方之參數未經適當調整的情況下。非零繞射階之低量值使得目標難以進行量測。因此,具有包括潛像之目標的經適當調整之基板量測配方應具有相對高可偵測性,諸如,至少一些非零繞射階之高量值。 另外,可需要量測呈潛像形式以及呈顯影後影像形式之目標。亦即,可量測呈潛像形式之目標且在已使目標顯影之後進一步量測該目標,例如抗蝕劑中之經顯影影像形式之目標、另一層中之經蝕刻影像形式之目標等。因此,需要針對潛像形式及顯影後影像形式兩者具有相似效能。 因此,具有包括潛像之目標之基板量測配方可不同於具有對應於該潛像之顯影後影像之基板量測配方。舉例而言,與經設計以僅用於顯影後量測之目標相比,經設計用於潛伏量測及顯影後量測之目標可能具有不同設計(例如,關於特徵寬度(CD)、分段(例如,特徵至子特徵之分段)等)。 在將疊對內容背景視為一實例的情況下,當使抗蝕劑層顯影時潛像相對於基板應不移位。亦即,目標之潛像相對於抗蝕劑層下方之結構之部位在影像經顯影之後應保持相似或相同。因此,具有包括潛像之目標的經適當調整之基板量測配方應得到與具有包括對應於該潛像之顯影後影像之目標的基板量測配方相似或相同的結果(例如疊對)。因此,具有包括潛像之目標的基板量測配方可在其一或多個參數方面與具有包括對應於該潛像之顯影後影像之目標的基板量測配方有差異。 彼等差異可為各種各樣的。舉例而言,繼續在疊對內容背景的情況下,目標之上部週期性結構之繞射強度應與該目標之該上部週期性結構上覆的下部週期性結構之繞射強度相當。但潛伏上部週期性結構相比於經顯影上部週期性結構將具有較小繞射強度。因此,為了恢復平衡,下部週期性結構(在潛伏上部結構之狀況下)之繞射強度可藉由例如使用不同特徵寬度(CD)及/或應用某種分段縮減其繞射強度予以調諧。另外或替代地,量測參數(例如,量測光束波長、量測光束偏振、量測光束空間分佈等)可相對於僅用於顯影後量測之目標之使用予以調諧。作為另一實例,除了具有目標自身之一或多個參數及/或如以上所描述而調諧之量測之一或多個參數以外或代替具有目標自身之一或多個參數及/或如以上所描述而調諧之量測之一或多個參數,用於目標之兩個基板量測配方亦可使用用於在目標呈潛像形式時進行目標之量測的與在目標呈顯影後影像形式時用於目標之量測的量測參數不同的量測參數(例如,不同量測光束波長、不同量測偏振、不同量測光束空間分佈等)。 因此,在一實施例中,提供設計當目標(例如目標設計,其可包括用於至少兩個層之圖案之組合)之潛像在顯影(例如,至少兩個層中之圖案之上部圖案顯影)之前被量測時達成正確量測結果的用於該目標之基板量測配方之方法。 因此,在一實施例中,本文中之方法提供潛伏程序與顯影後程序之間的度量衡(例如疊對量測)一致性。舉例而言,目標模擬可用以獲得當使用度量衡工具來量測基板上之目標時獨立於程序之類型(例如,潛伏抗蝕劑目標影像、經顯影抗蝕劑目標影像、經蝕刻目標影像等)而實現相同或相當結果的一或多個基板量測配方。因此,舉例而言,藉由最佳化一或多個基板量測配方參數,可獲得如下情形:其中用於經量測潛像及經量測顯影後影像兩者之經量測結果(例如疊對)係相同的或在容許範圍內,以便獲得相似準確度、穩固性及/或可靠度。 雖然本文中之論述可聚焦於以繞射為基礎之光學目標,但本文中之技術可供任何適當目標(例如,以影像為基礎之光學目標、延伸型操作範圍度量衡目標等)使用以獲得有助於確保穩固、準確及一致量測的可靠信號。 另外,雖然本文中之論述可聚焦於疊對,但本文中之技術可用以量測其他參數(例如,用以使目標曝光之劑量、用以使目標曝光之焦點、在目標之曝光期間之光學像差等)。 如上文所論述,可使用計算(例如模擬)來獲得用於具有潛像之目標之基板量測配方。具體言之,可計算藉由使用基板量測配方進行量測而獲得之結果(例如,疊對、對準、焦點、劑量等)。在該計算中,自基板量測配方之一或多個參數(若存在)判定在基板量測配方中所使用的用以量測目標之輻射之特性;自該基板量測配方之該一或多個參數(若存在)判定目標之特性。輻射與目標之間的相互作用可自基板量測配方之該一或多個參數及/或基板量測配方之一或多個參數予以判定。可自該相互作用判定使用基板量測配方之一或多個參數之計算量測的結果。 因此,在一實施例中,可根據基板量測配方之一或多個參數執行計算(例如模擬),以評估自對於對應於該基板量測配方之目標之潛像之計算量測所判定的特性(例如,疊對、CD、對準、堆疊敏感度、目標係數、疊對影響、量測信號等)及自對於對應於該潛像之顯影後影像之計算量測所判定的特性。可接著調整該基板量測配方之一或多個參數且再執行計算,直至關於該特性滿足某一終止條件為止。 在一實施例中,評估及調整可用以比較自對於潛像之計算(例如經模擬)量測所判定的特性(例如,疊對、CD、對準、堆疊敏感度、目標係數等)與自對於對應於該潛像之顯影後影像之計算(例如經模擬)量測所判定的特性,及/或對照標準(例如,共同標準或對於潛像相比於顯影後影像不同的標準)比較自對於潛像之計算(例如經模擬)量測所判定的特性與自對於顯影後影像之計算(例如經模擬)量測所判定的特性。舉例而言,特性可特性化基板量測配方之可偵測性。舉例而言,特性可特性化基板量測配方對擾動之穩固性。舉例而言,特性可為堆疊敏感度及/或目標係數,其可經交叉比較以有助於確保對於潛像之量測達成與對於顯影後影像之量測相當的值,及/或對於潛像之量測之堆疊敏感度/目標係數及對於顯影後影像之量測之堆疊敏感度/目標係數可對照臨限值(例如,保持至低於或等於某一值或保持至高於或等於某一值)予以比較。 因此,終止條件可為:針對潛像量測之經判定特性與針對顯影後量測之經判定特性相同或在針對顯影後量測之經判定特性的特定容許範圍內。終止條件可為:針對潛像量測之經判定特性及針對顯影後量測之經判定特性與該特性之某值相同或在該特性之某值的容許範圍內(該值可在計算/模擬中經設定)。 評估及調整可用以判定自對於潛像之計算(例如經模擬)量測所判定的特性(例如疊對、CD、對準等)及自對於對應於該潛像之顯影後影像之計算(例如經模擬)量測所判定的特性之準確度、穩固性或一致性。在一實施例中,自對於潛像之計算(例如經模擬)量測所判定的特性之評估及自對於對應於該潛像之顯影後影像之計算(例如經模擬)量測所判定的特性之評估可相對於標準(例如,共同標準,諸如為了實例準確度檢查之預期CD或預期疊對,或用於潛像相比於顯影後影像不同的標準)來進行。在一實施例中,自對於潛像之計算(例如經模擬)量測所判定的特性可相對於自對於對應於該潛像之顯影後影像之計算(例如經模擬)量測所判定的特性予以評估(例如,以針對對於潛像之計算(例如經模擬)量測及對於顯影後影像之計算(例如經模擬)量測兩者,判定特性是否相同,或是否在容許範圍內)。 因此,在一準確度實施例中,終止條件可為:對於潛像量測之經判定特性與對於顯影後量測之經判定特性相同,或在特定容許範圍內。終止條件可為:對於潛像量測之經判定特性與對於顯影後量測之經判定特性與該特性之真值相同,或在該特性之真值之容許範圍內(該真值可在計算/模擬中經設定)。 在穩固性實施例中,終止條件可為:對於潛像量測之經判定特性與對於顯影後量測之經判定特性對變化的穩固性相同,或對變化的在特定容許範圍內。終止條件可為:針對潛像量測之經判定特性及針對顯影後量測之經判定特性匹配於某一穩固性量度或在該某穩固性量度的容許範圍內(該穩固性量度可在計算/模擬中經設定)。此外,在穩固性實施例中,計算/模擬可將擾動(例如,在1%內、在2%內、在5%內等的擾動)應用至一或多個參數/變數以評估特性對此改變之穩固性。 在一致性實施例中,終止條件可為:對於潛像量測之經判定特性與對於顯影後量測之經判定特性之一致性相同,或一致性在特定容許範圍內。終止條件可為:針對潛像量測之經判定特性及針對顯影後量測之經判定特性匹配於某一一致性量度或在該一致性量度的容許範圍內(該一致性量度可在計算/模擬中經設定)。 經調整之一或多個參數(例如,僅一個參數、複數個參數或全部參數)可包括一或多個目標參數、一或多個量測參數或此兩者。舉例而言,可調整目標之包括如下各者之一或多個參數:例如經曝光部分及未經曝光部分之寬度、潛像下方之週期性結構之幾何參數(例如CD、分段等)等等。 因此,在一實施例中,評估或最佳化度量可基於用於目標之潛像之基板量測配方之結果或特性與用於目標之顯影後影像之基板量測配方之結果或特性之間的差。在一實施例中,評估或最佳化可涉及理想地在存在擾動的情況下判定對目標之潛像之量測及對對應於潛像之顯影後影像之量測是否達成真實結果或特性(例如,其中在計算/模擬中目標之上部圖案完美地上覆於目標之下部圖案,在存在擾動的情況下不存在疊對誤差或存在小疊對誤差,此類擾動發生於圖案之特徵之側壁角、圖案中之地板傾角、圖案中之頂部傾角等方面)。 因此,在一實施例中,提供一種方法,其包含:藉由一硬體電腦系統根據一基板量測配方之一或多個參數來計算對於一目標之一潛像之量測及對於對應於該潛像之一顯影後影像之量測,以評估自對於該目標之該潛像之該量測所判定的一特性及自對於對應於該潛像之該顯影後影像之該量測所判定的一特性;及調整該基板量測配方之該一或多個參數且再執行該計算,直至關於該特性滿足某一終止條件為止。 因此,在一實施例中,方法執行基板量測配方設計模擬以尋找針對潛伏量測及顯影後量測兩者而最佳化的基板量測配方(例如,目標間距、目標CD等之組合)。 圖6說明根據一實施例之基板量測配方設計的一般方法。此方法包含以下步驟302:根據基板量測配方之一或多個參數來計算/模擬潛像量測及顯影後影像量測,以自該潛像計算量測及自該顯影後影像計算量測判定特性。 在一實施例中,計算/模擬可包含評估複數個設計變數之多變數成本函數。設計變數可包含基板量測配方之參數中的一或多者。在一實施例中,成本函數或特性表示特性化用於包括潛像之目標之量測的結果(例如,疊對、對準、焦點)與用於使用包括該潛像之顯影後影像之目標之量測的結果之間的相似度之度量。成本函數或特性可進一步表示包括潛像之目標之可偵測性或受到該可偵測性約束。 在步驟304中,調整參數/設計變數中之一或多者以用於再計算/再模擬。在一實施例中,同時調整複數個參數/設計變數(亦即,聯合最佳化/共同最佳化)使得計算/模擬可達到終止條件(例如,使成本函數朝向收斂移動)。 在步驟306中,判定是否滿足預定義終止條件。預定終止條件可包括各種可能性,諸如上文所描述之可能性中之一或多者。終止條件可為例如選自以下各者中之一或多者:視需要藉由所用之數值技術最小化或最大化成本函數或特性,成本函數或特性之值等於臨限值或超越臨限值,成本函數或特性之值達到預設誤差極限內,及/或達到預設數目次反覆。若在步驟306中滿足條件,則方法結束。若在步驟中306未滿足一或多個條件,則反覆重複步驟304及306,直至獲得所要結果為止。該方法未必導致用於一或多個設計變數之值之單一集合,此係因為可存在實體抑制。該程序可提供用於一或多個設計變數之值之多個集合且允許使用者拾取一或多個集合。 圖7為說明基板量測配方設計之另一實例方法之態樣的流程圖。在500處,基板量測配方設計方法以設計用於目標之潛像及顯影後影像之基板量測配方開始。在505處,獲得輸入參數。舉例而言,可識別一或多個固定參數。另外,可識別基板量測配方之一或多個變數/參數之基值。在510處,可(例如藉由量測)獲得其上或其中將提供目標的程序堆疊之一或多個材料參數(例如折射率、消光係數、厚度等)。此等參數將用於520處之計算中。另外,在515處,可在曝光之前及在曝光後烘烤之後(例如藉由量測)獲得將形成目標之潛像的抗蝕劑程序之一或多個材料參數(例如折射率、消光係數、厚度等)。此等參數將用於520處之計算中。 在520處,執行計算/模擬(如以上所描述)以使得基板量測配方設計能夠找到針對潛像量測及顯影後影像量測兩者而最佳化的基板量測配方(例如,在間距、CD、分段等方面之目標設計)。此計算可涉及判定輻射與目標、抗蝕劑及程序堆疊之相互作用,且因此510、515之參數可在彼方面使用。 在525處,判定是否已找到用於潛像量測及顯影後影像量測兩者之最佳量測配方。若是,則在530處,可產生適當資訊以產生目標(例如,用於倍縮光罩成品出廠驗證(tape-out)之GDS檔案),包括圖案化器件之生產或程式化。另外,在535處,可藉由對應於所找到之基板量測配方之目標來曝光基板,且可量測潛像(例如在曝光後烘烤之後)。基於例如該量測,可使用所找到之基板量測配方之參數中的一或多者來執行進一步最佳化。舉例而言,可將目標設計參數保持不變,但可改變一或多個量測參數以尋找最佳量測條件。在540處,使潛像顯影且可量測顯影後影像。基於例如該量測,可使用所找到之基板量測配方之參數中的一或多者來執行進一步最佳化。舉例而言,可將目標設計參數保持不變,但可改變一或多個量測參數以尋找最佳量測條件。 若在525處未找到基板量測配方,則在545處,可產生具有(例如具有不同間距、CD等之)不同目標設計的兩個基板量測配方-一個用於潛像且另一個用於顯影後影像。在一實施例中,兩個目標設計為延伸型操作範圍度量衡目標之子目標。 接著,在550處可檢查用於潛像之量測及顯影後影像之量測的基板量測配方是否產生相同結果(例如疊對、量測信號、CD等)或在容許範圍內之結果。若否,則可使用校準或偏移函數以將潛像之量測之結果匹配至顯影後影像之量測之結果。接著,在560處,已產生用於潛像及顯影後影像之量測之最佳基板量測配方。 在一實施例中,可交替地調整設計變數(被稱作交替最佳化)或同時地調整設計變數(被稱作同時最佳化)。如本文中所使用之術語「同時的」、「同時地」、「聯合的」及「聯合地」意謂設計變數皆被允許同時改變。如本文所使用之術語「交替的」及「交替地」意謂並非所有設計變數皆被允許同時改變。 在圖6及/或圖7中,可同時地執行設計變數之最佳化。此流程可被稱為同時流程或共同最佳化流程。替代地,交替地執行設計變數之最佳化,此情形之實例在圖8中加以說明。在此流程中,在每一步驟中,使一或多個設計變數固定,而最佳化一或多個設計變數以最佳化成本函數;接著在下一步驟中,使一或多個變數之不同集合固定,而最佳化一或多個其他變數以最小化或最大化成本函數。交替地執行此等步驟,直至符合收斂或某一終止條件為止。如圖8之非限制性實例流程圖中所展示,在步驟404中,其中調整設計變數之第一群組(例如,目標自身之一或多個參數)以最小化或最大化成本函數,而使設計變數之第二群組(例如,目標之量測之一或多個參數)固定。接著在下一步驟406中,調整設計變數之第二群組以最小化或最大化成本函數,而使設計變數之第一群組固定。交替地執行此兩個步驟,直至在步驟408中符合某一終止條件為止。可使用一或多個各種終止條件,諸如,成本函數之值變得等於臨限值、成本函數之值超越臨限值、成本函數之值達到預設誤差極限內、達到預設數目次反覆等。最後,在步驟410中獲得最佳化結果之輸出,且程序停止。 作為一實例,可將成本函數表達為(方程式1) 其中係N
個設計變數或其值。可為設計變數之函數,諸如,針對設計變數之值之集合而特性化具有包括潛像之目標的基板量測配方之結果與具有包括該潛像之經顯影影像之目標的基板量測配方之結果之間的相似度之度量。可為特性化基板量測配方之可偵測性之度量。可為特性化基板量測配方之穩固性之度量,即,基板量測配方之結果在擾動下變化多少。為與相關聯之權重常數。當然,不限於方程式1之形式。可呈任何其他合適形式。 在一項實施例中,設計變數包含選自基板量測配方之一或多個參數。設計變數可包括基板量測配方之任何可調整參數。舉例而言,設計變數可包括用於基板量測配方中的量測光束波長、量測光束偏振,及量測光束照明之空間/角度分佈。舉例而言,設計變數可包括基板量測配方之目標之一或多個幾何參數(例如,特徵CD、特徵間距、特徵分段等)。 度量衡裝置可包括調整導向至目標之輻射光束之波前及強度分佈及/或相移之形狀的組件。度量衡裝置可調整沿著度量衡裝置之光學路徑之任何部位處(諸如,目標之前、光瞳平面附近、影像平面附近及/或焦平面附近)之波前及強度分佈。設計變數可包括此組件之一或多個參數或輻射光束之空間及/或相位分佈之一或多個參數。 參數/設計變數可具有約束,該等約束可被表達為,其中Z為參數/設計變數之可能值之集合。一個可能約束可為目標之可偵測性高於臨限值的約束。另一可能約束可為基板量測配方之穩固性或穩定性(亦即,基板量測配方之結果在擾動下變化多少)高於臨限值。在無此約束的情況下,程序可得到會得到過弱信號或過於不穩定的基板量測配方。然而,約束之有用性不應被解譯為必要性。 因此,在一實施例中,程序應為在約束下尋找最佳化成本函數的一或多個設計變數之值之集合,例如尋找:(方程式2) 在一例示性最佳化程序中,假定或近似在設計變數與之間無關係,惟足夠平滑(例如,存在一階導數,)除外。可應用諸如高斯-牛頓演算法、雷文柏格-馬括特演算法、布洛伊登-費萊雪-高德法伯-香農演算法、梯度下降演算法、模擬退火演算法、內點演算法及遺傳演算法的演算法來尋找。 此處,將高斯-牛頓演算法用作一實例。高斯-牛頓演算法為適用於一般非線性多變數最佳化問題之反覆方法。在設計變數採取值之第i
反覆中,高斯-牛頓演算法線性化附近之,且接著計算在附近之給出之最小值之值。設計變數在第(i
+1)反覆中採取值。此反覆繼續直至收斂(亦即,不再縮減)或達到預設數目次反覆為止。 具體言之,在第i
反覆中,在附近,(方程式3) 在方程式3之近似下,成本函數變為:(方程式4) 其為設計變數之二次函數。每一項皆恆定,惟設計變數除外。 若設計變數不在任何約束下,則可藉由對N
個線性方程式進行求解而導出:,其中。 若設計變數係在呈J
個不等式之形式(例如,之調諧範圍)之約束下(其中);且在呈K
個等式之形式(例如,設計變數之間的相互相依性)之約束下(其中),則程序變為經典二次規劃問題,其中、、、為常數。可針對每一反覆來強加額外約束。舉例而言,可引入「阻尼因數」以限制與之間的差,使得方程式3之近似成立。可將此類約束表達為。可使用例如Jorge Nocedal及Stephen J.Wright (Berlin New York: Vandenberghe. Cambridge University Press)之Numerical Optimization (第2版)中描述的方法來導出。約束之一個實例為:設計變數不應具有使目標具有低於臨限值之可偵測性之值。 代替最小化之RMS,程序可將特性當中之最大偏差(最差缺陷)之量值最小化至其預期值。在此途徑中,可替代地將成本函數表達為(方程式5) 其中為用於之最大允許值。此成本函數表示特性當中之最差缺陷。使用此成本函數之最佳化會最小化最差缺陷之量值。反覆貪心演算法可用於此最佳化。 可將方程式5之成本函數近似為:(方程式6) 其中q
為正偶數,諸如,至少為4,或至少為10。方程式6模仿方程式5之行為,同時允許藉由使用諸如最深下降方法、共軛梯度方法等之方法來分析上執行程序且使程序加速。 最小化最差缺陷大小亦可與之線性化組合。具體言之,如在方程式3中一樣,近似。接著,將對最差缺陷大小之約束書寫為不等式,其中及為指定用於之最小偏差及最大允許偏差之兩個常數。插入方程式3,將此等約束變換至如下方程式(其中p=1,…P):(方程式6') 及(方程式6'') 由於方程式3通常僅在附近有效,故倘若在此附近不能達成所要約束(其可藉由該等不等式當中之任何衝突予以判定),則可放寬常數及直至可達成該等約束為止。此程序最小化,i附近之最差缺陷大小。接著,每一步驟逐步地縮減最差缺陷大小,且反覆地執行每一步驟直至符合某些終止條件為止。此情形將導致最差缺陷大小之最佳縮減。 用以最小化最差缺陷之另一方式係在每一反覆中調整權重。舉例而言,在第i
反覆之後,若第r
特性為最差缺陷,則可在第(i
+1)反覆中增加,使得向彼特性之缺陷大小之縮減給出較高優先級。 另外,可藉由引入拉格朗日乘數來修改方程式4及方程式5中之成本函數,以達成對缺陷大小之RMS之最佳化與對最差缺陷大小之最佳化之間的折衷,亦即,(方程式6''') 其中λ
為指定對缺陷大小之RMS之最佳化與對最差缺陷大小之最佳化之間的取捨之預設常數。詳言之,若λ
=0,則此方程式變為方程式4,且僅最小化缺陷大小之RMS;而若λ
=1,則此方程式變為方程式5,且僅最小化最差缺陷大小;若0<λ
<1,則在最佳化中考量以上兩種情況。可使用多種方法來解決此最佳化。舉例而言,相似於先前所描述之方法,可調整每一反覆中之加權。替代地,相似於自不等式最小化最差缺陷大小,方程式6'及6''之不等式可被視為在二次規劃問題之求解期間的設計變數之約束。接著,可遞增地放寬對最差缺陷大小之界限,或對最差缺陷大小之界限遞增地增加用於最差缺陷大小之權重、計算用於每一可達成最差缺陷大小之成本函數值,且選擇最小化總成本函數之設計變數值作為用於下一步驟之初始點。藉由反覆地進行此操作,可達成此新成本函數之最小化。 在一實施例中,堆疊敏感度(SS)可被理解為信號之強度隨著由於目標(例如光柵)層之間的繞射之疊對改變而改變多少的量度。因此,堆疊敏感度係量測之穩固性或敏感度之實例量度。目標係數(TC)可被理解為針對特定量測時間由於由量測系統進行之光子收集之變化的信雜比之量測。在一實施例中,目標係數亦可被認為是堆疊敏感度對光子雜訊之比率;亦即,信號(亦即,堆疊敏感度)可除以光子雜訊之量測以判定目標係數。因此,目標係數為可偵測性之實例量度。疊對影響(OV)量測依據目標設計而變化的疊對誤差之改變。因此,疊對影響係穩固性或敏感度之實例量度。 在一實施例中,提供一種方法,其包含:藉由一硬體電腦系統根據一基板量測配方之一或多個參數來計算對於一目標之一潛像之量測及對於對應於該潛像之一顯影後影像之量測,以評估自對於該目標之該潛像之該量測所判定的一特性及自對於對應於該潛像之該顯影後影像之該量測所判定的一特性;及調整該基板量測配方之該一或多個參數且再執行該計算,直至關於該特性滿足某一終止條件為止。 在一實施例中,該計算包含計算一多變數成本函數,該多變數成本函數表示特性化自對於該目標之該潛像之該計算量測所判定的該特性與自對於對應於該潛像之該顯影後影像之該計算量測所判定的該特性之間的一相似度之一度量,該度量為包含該基板量測配方之一參數之複數個設計變數的一函數,且該調整包含調整該成本函數之一或多個變數。在一實施例中,該特性係選自以下各項中之一或多者:疊對、對準、焦點、劑量、一量測信號、一準確度參數、一穩固性參數及/或一可偵測性參數。在一實施例中,該計算包含模擬對於該目標之該潛像之該量測,及模擬對於對應於該潛像之該顯影後影像之該量測。在一實施例中,該模擬包含判定用以自該基板量測配方之一參數量測該目標之輻射的一特性。在一實施例中,該模擬包含自該基板量測配方之該參數判定該基板量測配方的該輻射與該目標之間的一相互作用。在一實施例中,該潛像包含在使抗蝕劑層顯影之前在該抗蝕劑層中的抗蝕劑之一特性之一空間分佈。在一實施例中,該潛像包含該抗蝕劑層之經曝光部分及未經曝光部分之厚度、折射率及/或消光係數之變化。在一實施例中,用於該目標之該潛像之該基板量測配方相比於用於對應於該潛像之該顯影後影像之該基板量測配方具有一不同的量測光束波長、不同的量測偏振,及/或不同的量測光束空間或角度分佈。在一實施例中,該一或多個參數包含該包含該潛像之目標的一幾何或材料參數。在一實施例中,該一或多個參數包含對包含該潛像之該目標的量測之一參數。在一實施例中,該特性表示包含該潛像之該目標之可偵測性。在一實施例中,該特性表示包含該潛像之該目標之一量測結果相對於擾動之穩定性。在一實施例中,該一或多個參數係依據包含該潛像之該目標之可偵測性超越或等於一臨限值的一約束。在一實施例中,該一或多個參數係依據包含該潛像之該目標之一量測結果相對於擾動之穩定性超越或等於一臨限值的一約束。在一實施例中,包含該潛像之該目標進一步包含該抗蝕劑層下方之一結構。在一實施例中,該終止條件包含選自以下各者中之一或多者:該特性之最小化;該特性之最大化;達到某一數目次反覆;達到超越或匹配於某一臨限值的該特性之一值;達到某一計算時間;或達到在一可接受誤差極限內的該特性之一值。 在一實施例中,提供一種電腦程式產品,其包含經記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體,該等指令在藉由一電腦系統執行時實施如本文中所描述之一方法。 圖9為說明可輔助實施本文中所揭示之方法或流程之電腦系統100的方塊圖。電腦系統100包括用於傳達資訊之匯流排102或其他通信機構,及與匯流排102耦接以用於處理資訊之一處理器104 (或多個處理器104及105)。電腦系統100亦包括耦接至匯流排102以用於儲存待由處理器104執行之資訊及指令的主記憶體106,諸如,隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存器件。主記憶體106亦可用於在待由處理器104執行之指令之執行期間儲存暫時性變數或其他中間資訊。電腦系統100進一步包括耦接至匯流排102以用於儲存用於處理器104之靜態資訊及指令的唯讀記憶體(ROM) 108或其他靜態儲存器件。提供諸如磁碟或光碟之儲存器件110,且儲存器件110耦接至匯流排102以用於儲存資訊及指令。 電腦系統100可經由匯流排102而耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器112,諸如,陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸控面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入器件114耦接至匯流排102以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器104。另一類型之使用者輸入器件為用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器104且用於控制顯示器112上之游標移動的游標控制件116,諸如,滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入器件通常具有在兩個軸線(第一軸線(例如,x)及第二軸線(例如,y))上之兩個自由度,其允許該器件指定在平面中之位置。亦可將觸控面板(螢幕)顯示器用作輸入器件。 根據一項實施例,可由電腦系統100回應於處理器104執行主記憶體106中含有之一或多個指令之一或多個序列而執行最佳化程序之部分。可將此等指令自諸如儲存器件110之另一電腦可讀媒體讀取至主記憶體106中。主記憶體106中所含有之指令序列之執行致使處理器104執行本文中所描述之程序步驟。呈多處理配置之一或多個處理器亦可用以執行主記憶體106中含有之指令序列。在一替代實施例中,可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路系統。因此,本文中之描述不限於硬體電路系統及軟體之任何特定組合。 如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」係指參與將指令提供至處理器104以供執行之任何媒體。此媒體可採取許多形式,包括但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包括例如光碟或磁碟,諸如儲存器件110。揮發性媒體包括動態記憶體,諸如主記憶體106。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線及光纖,其包括包含匯流排102之電線。傳輸媒體亦可採取聲波或光波之形式,諸如在射頻(RF)及紅外線(IR)資料通信期間產生之聲波或光波。電腦可讀媒體之常見形式包括例如軟碟、軟性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案之任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣、如下文所描述之載波,或可供電腦讀取之任何其他媒體。 各種形式之電腦可讀媒體可涉及將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器104以供執行。舉例而言,最初可將該等指令承載於遠端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令載入至其動態記憶體中,且使用數據機經由電話線而發送指令。在電腦系統100本端之數據機可接收電話線上之資料,且使用紅外線傳輸器以將資料轉換成紅外線信號。耦接至匯流排102之紅外線偵測器可接收紅外線信號中所攜載之資料且將資料置放於匯流排102上。匯流排102將資料攜載至主記憶體106,處理器104自該主記憶體擷取及執行指令。由主記憶體106接收之指令可視情況在由處理器104執行之前或之後儲存於儲存器件110上。 電腦系統100亦可包括耦接至匯流排102之通信介面118。通信介面118提供對網路鏈路120之雙向資料通信耦合,網路鏈路120連接至區域網路122。舉例而言,通信介面118可為整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供至對應類型之電話線的資料通信連接。作為另一實例,通信介面118可為區域網路(LAN)卡以提供對相容LAN之資料通信連接。亦可實施無線鏈路。在任何此類實施中,通信介面118發送及接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料串流的電信號、電磁信號或光信號。 網路鏈路120通常經由一或多個網路將資料通信提供至其他資料器件。舉例而言,網路鏈路120可經由區域網路122而向主機電腦124或向由網際網路服務業者(ISP) 126操作之資料設備提供連接。ISP 126繼而經由全球封包資料通信網路(現在通常被稱作「網際網路」) 128而提供資料通信服務。區域網路122及網際網路128兩者皆使用攜載數位資料流之電信號、電磁信號或光信號。經由各種網路之信號及在網路鏈路120上且經由通信介面118之信號(該等信號將數位資料攜載至電腦系統100及自電腦系統100攜載數位資料)為輸送資訊的載波之例示性形式。 電腦系統100可經由網路、網路鏈路120及通信介面118發送訊息及接收資料(包括程式碼)。在網際網路實例中,伺服器130可能經由網際網路128、ISP 126、區域網路122及通信介面118而傳輸用於應用程式之經請求程式碼。一個此類經下載應用程式可提供例如實施例之照明最佳化。所接收程式碼可在其被接收時由處理器104執行,及/或儲存於儲存器件110或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式,電腦系統100可獲得呈載波形式之應用程式碼。 圖10示意性地描繪可利用本文中所描述之方法而最佳化照明的例示性微影裝置。該裝置包含: - 照明系統IL,其用以調節輻射光束B。在此特定狀況下,照明系統亦包含輻射源SO; - 第一物件台(例如,圖案化器件台) MT,其具備用以固持圖案化器件MA (例如,倍縮光罩)之圖案化器件固持器,且連接至用以相對於項目PS來準確地定位該圖案化器件之第一定位器; - 第二物件台(基板台) WT,其具備用以固持基板W (例如,抗蝕劑塗佈矽晶圓)之基板固持器,且連接至用以相對於項目PS來準確地定位該基板之第二定位器; - 投影系統(「透鏡」) PS (例如,折射、反射或反射折射光學系統),其用以將圖案化器件MA之經輻照部分成像至基板W之目標部分C (例如,包含一或多個晶粒)上。 如本文中所描繪,裝置屬於透射類型(亦即,具有透射圖案化器件)。然而,一般而言,裝置亦可屬於反射類型,例如(具有反射圖案化器件)。裝置可使用與典型光罩不同種類之圖案化器件;實例包括可程式化鏡面陣列或LCD矩陣。 源SO (例如,水銀燈或準分子雷射、雷射產生電漿(laser produced plasma; LPP) EUV源)產生輻射光束。舉例而言,此光束係直接地抑或在已橫穿諸如光束擴展器Ex之調節構件之後饋入至照明系統(照明器) IL中。照明器IL可包含調整構件AD以用於設定光束中之強度分佈之外部徑向範圍及/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通常將包含各種其他組件,諸如積光器IN及聚光器CO。以此方式,照射於圖案化器件MA上之光束B在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 關於圖10應注意,源SO可在微影裝置之外殼內(此常常為源SO為例如水銀燈時之狀況),但其亦可遠離微影裝置,其產生之輻射光束經導引至該裝置中(例如憑藉合適導向鏡);此後一情境常常為源SO為準分子雷射(例如基於KrF、ArF或F2
雷射作用)時之狀況。 光束PB隨後截取被固持於圖案化器件台MT上之圖案化器件MA。在已橫穿圖案化器件MA的情況下,光束B傳遞通過透鏡PL,該透鏡將光束B聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位構件(及干涉量測構件IF),可準確地移動基板台WT,例如,以便使不同目標部分C定位於光束PB之路徑中。相似地,第一定位構件可用以例如在自圖案化器件庫機械地擷取圖案化器件MA之後或在掃描期間相對於光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。一般而言,將憑藉未在圖10中明確地描繪之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現物件台MT、WT之移動。然而,在步進器(相對於步進掃描工具)之狀況下,圖案化器件台MT可僅連接至短衝程致動器,或可固定。 可在兩種不同模式中使用所描繪工具: - 在步進模式中,將圖案化器件台MT保持基本上靜止,且將整個圖案化器件影像一次性投影((亦即,單次「閃光」)至目標部分C上。接著使基板台WT在x方向及/或y方向上移位,使得可由光束PB輻照不同目標部分C; - 在掃描模式中,基本上相同情境適用,惟單次「閃光」中不曝光給定目標部分C除外。取而代之,圖案化器件台MT可在給定方向(所謂的「掃描方向」,例如y方向)上以速度v移動,使得造成投影光束B遍及圖案化器件影像進行掃描;同時發生地,基板台WT以速度V=Mv在相同或相對方向上同時地移動,其中M為透鏡PL之放大率(通常,M=1/4或=1/5)。以此方式,可在不必損害解析度的情況下曝光相對大目標部分C。 圖11示意性地描繪可利用本文中所描述之方法而最佳化照明的另一例示性微影裝置1000。 該微影裝置1000包含: - 源收集器模組SO; - 照明系統(照明器)IL,其經組態以調節輻射光束B (例如,EUV輻射); - 支撐結構(例如,圖案化器件台) MT,其經建構以支撐圖案化器件(例如,光罩或倍縮光罩) MA,且連接至經組態以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,且連接至經組態以準確地定位該基板之第二定位器PW;及 - 投影系統(例如,反射投影系統) PS,其經組態以將由圖案化器件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。 如此處所描繪,裝置1000屬於反射類型(例如,使用反射圖案化器件)。應注意,因為大多數材料在EUV波長範圍內具吸收性,所以圖案化器件可具有包含例如鉬與矽之多堆疊的多層反射器。在一項實例中,多堆疊反射器具有鉬與矽之40個層對,其中每一層之厚度為四分之一波長。可運用X射線微影來產生甚至更小波長。由於大多數材料在EUV及x射線波長下具吸收性,故圖案化器件構形(topography)上之經圖案化吸收材料薄片段(例如,多層反射器之頂部上之TaN吸收器)界定特徵將印刷(正型抗蝕劑)或不印刷(負型抗蝕劑)之處。 參看圖11,照明器IL自源收集器模組SO接收極紫外線輻射光束。用以產生EUV輻射之方法包括但未必限於用在EUV範圍內之一或多種發射譜線將具有至少一元素(例如,氙、鋰或錫)之材料轉換成電漿狀態。在一種此類方法(常常被稱為雷射產生電漿「LPP」)中,可藉由運用雷射光束來輻照燃料(諸如,具有該譜線發射元素之材料小滴、串流或叢集)而產生電漿。源收集器模組SO可為包括雷射(圖11中未展示)的EUV輻射系統之部件,該雷射用於提供激發燃料之雷射光束。所得電漿發射輸出輻射,例如EUV輻射,該輻射係使用安置於源收集器模組中之輻射收集器予以收集。舉例而言,當使用CO2
雷射以提供用於燃料激發之雷射光束時,雷射及源收集器模組可為單獨實體。 在此類狀況下,不認為雷射形成微影裝置之部分,且雷射光束係憑藉包含例如合適導向鏡及/或光束擴展器之光束遞送系統而自雷射傳遞至源收集器模組。在其他狀況下,舉例而言,當源為放電產生電漿EUV產生器(常常被稱為DPP源)時,源可為源收集器模組之整體部分。 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。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,諸如琢面化場鏡面器件及琢面化光瞳鏡面器件。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,圖案化器件台) MT上之圖案化器件(例如,光罩) MA上,且藉由該圖案化器件而圖案化。在自圖案化器件(例如,光罩) MA反射之後,輻射光束B傳遞通過投影系統PS,投影系統PS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PS2 (例如,干涉量測器件、線性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PS1可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如,光罩) MA。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如,光罩)MA及基板W。 所描繪裝置1000可用於以下模式中之至少一者中: 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,使支撐結構(例如,圖案化器件台) 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。 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,同步地掃描支撐結構(例如,圖案化器件台) MT及基板台WT (亦即,單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如,圖案化器件台) MT之速度及方向。 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,使支撐結構(例如,圖案化器件台) 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掃描期間之順次輻射脈衝之間視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的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。 圖12更詳細地展示裝置1000,其包括源收集器模組SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器模組SO經建構及配置成使得可將真空環境維持於源收集器模組SO之圍封結構220中。可藉由放電產生電漿源而形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸氣(例如,Xe氣體、Li蒸氣或Sn蒸氣)來產生EUV輻射,其中產生極熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍內之輻射。舉例而言,藉由造成至少部分離子化電漿之放電來產生極熱電漿210。為了輻射之有效率產生,可需要為(例如) 10帕斯卡之分壓之Xe、Li、Sn蒸氣或任何其他合適氣體或蒸氣。在一實施例中,提供受激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。 由熱電漿210發射之輻射係經由經定位於源腔室211中之開口中或後方的選用氣體障壁或污染物截留器230 (在一些狀況下,亦被稱作污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物截留器230可包括通道結構。污染截留器230亦可包括氣體障壁,或氣體障壁與通道結構之組合。如在此項技術中已知,本文中進一步所指示之污染物截留器或污染物障壁230至少包括通道結構。 收集器腔室211可包括可為所謂的掠入射收集器之輻射收集器CO。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側251及下游輻射收集器側252。橫穿收集器CO之輻射可自光柵光譜濾光器240被反射以沿著由點虛線「O」指示之光軸而聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常被稱作中間焦點,且源收集器模組經配置以使得中間焦點IF位於圍封結構220中之開口221處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。 隨後,輻射橫穿照明系統IL,照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24,琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24經配置以提供在圖案化器件MA處的輻射光束21之所要角分佈,以及在圖案化器件MA處的輻射強度之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件MA處的輻射光束21之反射後,即形成經圖案化光束26,且由投影系統PS經由反射元件28、30將經圖案化光束26成像至由基板台WT固持之基板W上。 比所展示之元件更多的元件通常可存在於照明光學件單元IL及投影系統PS中。取決於微影裝置之類型,可視情況存在光柵光譜濾光器240。另外,可存在比諸圖所展示之鏡面多的鏡面,例如,在投影系統PS中可存在比圖12所展示之反射元件多1至6個的額外反射元件。 如圖12中所說明之收集器光學件CO被描繪為具有掠入射反射器253、254及255之巢套式收集器,僅僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器253、254及255經安置為圍繞光軸O軸向對稱,且此類型之收集器光學件CO可與常常被稱為DPP源之放電產生電漿源組合使用。 替代地,源收集器模組SO可為如圖13中所展示之LPP輻射系統之部件。雷射LA經配置以將雷射能量沈積至諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之燃料中,從而產生具有數十電子伏特的電子溫度之高度離子化電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間產生之高能輻射係自電漿發射、由近正入射收集器光學件CO收集,且聚焦至圍封結構220中之開口221上。 可使用以下條項進一步描述實施例: 1. 一種方法,其包含: 藉由一硬體電腦系統根據一基板量測配方之一或多個參數來計算對於一目標之一潛像之量測及對於對應於該潛像之一顯影後影像之量測,以評估自對於該目標之該潛像之該計算量測所判定的一特性及自對於對應於該潛像之該顯影後影像之該計算量測所判定的一特性;及 調整該基板量測配方之該一或多個參數且再執行該計算,直至關於該特性滿足某一終止條件為止。 2. 如條項1之方法,其中該計算包含計算一多變數成本函數,該多變數成本函數表示特性化自對於該目標之該潛像之該計算量測所判定的該特性與自對於對應於該潛像之該顯影後影像之該計算量測所判定的該特性之間的一相似度之一度量,該度量為包含該基板量測配方之一參數之複數個設計變數的一函數,且該調整包含調整該成本函數之一或多個變數。 3. 如條項1或條項2之方法,其中該特性係選自以下各項中之一或多者:疊對、對準、焦點、劑量、一量測信號、一準確度參數、一穩固性參數及/或一可偵測性參數。 4. 如條項1至3中任一項之方法,其中該計算包含模擬對於該目標之該潛像之該量測,及模擬對於對應於該潛像之該顯影後影像之該量測。 5. 如條項4之方法,其中該模擬包含判定用以自該基板量測配方之一參數量測該目標之輻射的一特性。 6. 如條項4或5之方法,其中該模擬包含自該基板量測配方之該參數判定該基板量測配方的該輻射與該目標之間的一相互作用。 7. 如條項1至6中任一項之方法,其中該潛像包含在使抗蝕劑層顯影之前在該抗蝕劑層中的抗蝕劑之一特性之一空間分佈。 8. 如條項1至7中任一項之方法,其中該潛像包含該抗蝕劑層之經曝光部分及未經曝光部分之厚度、折射率及/或消光係數之變化。 9. 如條項1至8中任一項之方法,其中用於該目標之該潛像之該基板量測配方相比於用於對應於該潛像之該顯影後影像之該基板量測配方具有一不同的量測光束波長、不同的量測偏振,及/或不同的量測光束空間或角度分佈。 10. 如條項1至9中任一項之方法,其中該一或多個參數包含該包含該潛像之目標的一幾何或材料參數。 11. 如條項1至10中任一項之方法,其中該一或多個參數包含對包含該潛像之該目標的量測之一參數。 12. 如條項1至11中任一項之方法,其中該特性表示包含該潛像之該目標之可偵測性。 13. 如條項1至12中任一項之方法,其中該特性表示包含該潛像之該目標之一量測結果相對於擾動之穩定性。 14. 如條項1至13中任一項之方法,其中該一或多個參數係依據包含該潛像之該目標之可偵測性超越或等於一臨限值的一約束。 15. 如條項1至14中任一項之方法,其中該一或多個參數係依據包含該潛像之該目標之一量測結果相對於擾動之穩定性超越或等於一臨限值的一約束。 16. 如條項1至15中任一項之方法,其中包含該潛像之該目標進一步包含該抗蝕劑層下方之一結構。 17. 如條項1至16中任一項之方法,其中該終止條件包含選自以下各者中之一或多者:該特性之最小化;該特性之最大化;達到某一數目次反覆;達到超越或匹配於某一臨限值的該特性之一值;達到某一計算時間;或達到在一可接受誤差極限內的該特性之一值。 18. 一種電腦程式產品,其包含經記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體,該等指令在由一電腦系統執行時實施如條項1至17中任一項之方法。 雖然本文中所揭示之概念可用於諸如矽晶圓之基板,但應理解,所揭示概念可供任何類型之量測或微影系統使用,例如,用於在除了矽晶圓以外的基板上量測或圖案化之量測或微影系統。 以上之描述意欲為說明性,而非限制性的。因此,對於熟習此項技術者將顯而易見,可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下如所描述進行修改。
0‧‧‧零階射線/繞射射線
+1‧‧‧一階射線/繞射射線
+1(N)‧‧‧+1繞射射線
-1‧‧‧一階射線/繞射射線
-1(S)‧‧‧-1繞射射線
10A‧‧‧微影裝置
11‧‧‧輸出
12‧‧‧透鏡
12A‧‧‧輻射源
13‧‧‧孔徑板
13E‧‧‧孔徑板
13N‧‧‧孔徑板
13NW‧‧‧孔徑板
13S‧‧‧孔徑板
13SE‧‧‧孔徑板
13W‧‧‧孔徑板
14‧‧‧透鏡
14A‧‧‧光學件
15‧‧‧稜鏡
16‧‧‧物鏡/透鏡
16Aa‧‧‧光學件
16Ab‧‧‧光學件
16Ac‧‧‧光學件
17‧‧‧光束分裂器
18‧‧‧光學系統
18A‧‧‧圖案化器件
19‧‧‧第一感測器
20‧‧‧光學系統
20A‧‧‧可調整濾光器或孔徑
21‧‧‧孔徑光闌(圖3A)/輻射光束(圖12)
22‧‧‧光學系統(圖3A)/琢面化場鏡面器件(圖12)
22A‧‧‧基板平面
23‧‧‧感測器
24‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件
26‧‧‧經圖案化光束
28‧‧‧反射元件
30‧‧‧反射元件
31‧‧‧量測光點/經照明光點
32‧‧‧週期性結構
33‧‧‧週期性結構
34‧‧‧週期性結構
35‧‧‧週期性結構
41‧‧‧圓形區域
42‧‧‧矩形區域/影像
43‧‧‧矩形區域/影像
44‧‧‧矩形區域/影像
45‧‧‧矩形區域/影像
100‧‧‧電腦系統
102‧‧‧匯流排
104‧‧‧處理器
105‧‧‧處理器
106‧‧‧主記憶體
108‧‧‧唯讀記憶體(ROM)
110‧‧‧儲存器件
112‧‧‧顯示器
114‧‧‧輸入器件
116‧‧‧游標控制件
118‧‧‧通信介面
120‧‧‧網路鏈路
122‧‧‧區域網路
124‧‧‧主機電腦
126‧‧‧網際網路服務業者(ISP)
128‧‧‧網際網路
130‧‧‧伺服器
210‧‧‧極紫外線(EUV)輻射發射電漿/極熱電漿/高度離子化電漿
211‧‧‧源腔室
212‧‧‧收集器腔室
220‧‧‧圍封結構
221‧‧‧開口
230‧‧‧選用氣體障壁或污染物截留器/污染截留器/污染物障壁
240‧‧‧光柵光譜濾光器
251‧‧‧上游輻射收集器側
252‧‧‧下游輻射收集器側
253‧‧‧掠入射反射器
254‧‧‧掠入射反射器
255‧‧‧掠入射反射器
302‧‧‧步驟
304‧‧‧步驟
306‧‧‧步驟
404‧‧‧步驟
406‧‧‧步驟
408‧‧‧步驟
410‧‧‧步驟
500‧‧‧步驟
505‧‧‧步驟
510‧‧‧步驟
515‧‧‧步驟
520‧‧‧步驟
525‧‧‧步驟
530‧‧‧步驟
535‧‧‧步驟
540‧‧‧步驟
545‧‧‧步驟
550‧‧‧步驟
555‧‧‧步驟
560‧‧‧步驟
800‧‧‧第一延伸型操作範圍度量衡目標/第二延伸型操作範圍度量衡目標
802‧‧‧繞射子目標/第一子目標
804‧‧‧繞射子目標/第二子目標
806‧‧‧繞射子目標
808‧‧‧繞射子目標
810‧‧‧週期性結構
812‧‧‧週期性結構
820‧‧‧間隙
900‧‧‧第一延伸型操作範圍度量衡目標
902‧‧‧第二延伸型操作範圍度量衡目標
904‧‧‧第一層
906‧‧‧第二層
1000‧‧‧第一延伸型操作範圍度量衡目標(圖3I)/微影裝置(圖11、圖12)
1002‧‧‧第二延伸型操作範圍度量衡目標
1004‧‧‧層
1006‧‧‧層
1008‧‧‧層
1010‧‧‧層
1200‧‧‧延伸型操作範圍度量衡目標
1202‧‧‧第一子目標
1204‧‧‧第二子目標
1220‧‧‧延伸型操作範圍度量衡目標
1222‧‧‧第一子目標
1224‧‧‧第二子目標
4010A‧‧‧經曝光部分
4010B‧‧‧渠溝
4020A‧‧‧未經曝光部分
4020B‧‧‧剩餘部分
4030A‧‧‧偏移
4030B‧‧‧偏移
4100‧‧‧抗蝕劑層
4200‧‧‧光柵
AD‧‧‧調整構件
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/輻射收集器/近正入射收集器光學件
DE‧‧‧顯影器
DF‧‧‧影像
I‧‧‧照明射線/入射射線
IF‧‧‧干涉量測構件(圖10)/虛擬源點/中間焦點(圖12)
IL‧‧‧照明系統/照明器/照明光學件單元
IN‧‧‧積光器
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
L1‧‧‧長度
L2‧‧‧長度
LA‧‧‧微影裝置(圖2)/雷射(圖13)
LACU‧‧‧微影控制單元
LB‧‧‧裝載匣
LC‧‧‧微影製造單元
M1‧‧‧圖案化器件對準標記
M2‧‧‧圖案化器件對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧第一物件台/圖案化器件台/支撐結構
N‧‧‧北
O‧‧‧光軸
P‧‧‧目標
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧項目/投影系統
PS1‧‧‧位置感測器
PS2‧‧‧位置感測器
PU‧‧‧影像處理器及控制器
PW‧‧‧第二定位器
Q‧‧‧目標
RO‧‧‧基板處置器或機器人
S‧‧‧南
SC‧‧‧旋塗器
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源/源收集器模組
T‧‧‧度量衡目標
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
W1‧‧‧寬度
W2‧‧‧寬度
WT‧‧‧第二物件台/基板台
圖1為微影系統之各種子系統的方塊圖。 圖2示意性地描繪微影製造單元或叢集之一實施例。 圖3A為用於使用提供某些照明模式之第一對照明孔徑來量測根據一實施例之目標的實例量測裝置之示意圖。 圖3B為用於給定照明方向之目標之繞射光譜的示意性細節。 圖3C為在使用量測裝置以用於以繞射為基礎之疊對量測時提供另外照明模式之第二對照明孔徑的示意性說明。 圖3D為在使用量測裝置以用於以繞射為基礎之疊對量測時組合第一對孔徑與第二對孔徑從而提供另外照明模式之第三對照明孔徑的示意性說明。 圖3E描繪基板上之多重週期性結構(例如,多重光柵)目標之形式及量測光點之輪廓。 圖3F描繪圖3A之裝置中獲得的圖3E之目標之影像。 圖3G說明根據一實施例之延伸型操作範圍度量衡目標。 圖3H說明供考量程序堆疊變化的根據一實施例之延伸型操作範圍度量衡目標之使用。 圖3I說明供進行多層疊對量測的根據一實施例之延伸型操作範圍度量衡目標之使用。 圖3J及圖3K說明根據一實施例之延伸型操作範圍度量衡目標之變化。 圖3L描繪多重週期性結構(例如多重光柵)目標之形式。 圖3M描繪多重週期性結構(例如多重光柵)目標之形式。 圖4示意性地展示具有兩個相異目標P及Q之基板,其中每一目標之複本被置放於基板之四個不同區域中。 圖5A及圖5B分別示意性地展示包括潛像之目標及包括該潛像之經顯影影像之目標的實例。 圖6為說明基板量測配方設計之實例方法之態樣的流程圖。 圖7為說明基板量測配方設計之實例方法之態樣的流程圖。 圖8為說明基板量測配方設計之實例方法之態樣的流程圖。 圖9為實例電腦系統之方塊圖。 圖10為微影裝置之示意圖。 圖11為另一微影裝置之示意圖。 圖12為圖11中之裝置的更詳細視圖。 圖13為圖11及圖12之裝置之源收集器模組SO的更詳細視圖。
Claims (14)
- 一種方法,其包含: 藉由一硬體電腦系統根據一基板量測配方之一或多個參數來計算對於一目標之一潛像之量測及對於對應於該潛像之一顯影後影像之量測,以評估自對於該目標之該潛像之該計算量測所判定的一特性及自對於對應於該潛像之該顯影後影像之該計算量測所判定的一特性;及 調整該基板量測配方之該一或多個參數且再執行該計算,直至關於該特性滿足某一終止條件為止。
- 如請求項1之方法,其中該計算包含:計算一多變數成本函數,該多變數成本函數表示特性化自對於該目標之該潛像之該計算量測所判定的該特性與自對於對應於該潛像之該顯影後影像之該計算量測所判定的該特性之間的一相似度之一度量,該度量為包含該基板量測配方之一參數之複數個設計變數的一函數,且該調整包含調整該成本函數之一或多個變數。
- 如請求項1之方法,其中該特性係選自以下各項中之一或多者:疊對、對準、焦點、劑量、一量測信號、一準確度參數、一穩固性參數及/或一可偵測性參數。
- 如請求項1之方法,其中該計算包含:模擬對於該目標之該潛像之該量測;及模擬對於對應於該潛像之該顯影後影像之該量測。
- 如請求項4之方法,其中該模擬包含:判定用以自該基板量測配方之一參數量測該目標之輻射的一特性。
- 如請求項4之方法,其中該模擬包含:自該基板量測配方之該參數判定該基板量測配方的該輻射與該目標之間的一相互作用。
- 如請求項1之方法,其中該潛像包含在使抗蝕劑層顯影之前在該抗蝕劑層中的抗蝕劑之一特性之一空間分佈,及/或其中該潛像包含該抗蝕劑層之經曝光部分及未經曝光部分之厚度、折射率及/或消光係數之變化。
- 如請求項1之方法,其中與用於對應於該潛像之該顯影後影像之該基板量測配方相比,用於該目標之該潛像之該基板量測配方具有一不同的量測光束波長、不同的量測偏振,及/或不同的量測光束空間或角度分佈。
- 如請求項1之方法,其中該一或多個參數包含該包含該潛像之目標的一幾何或材料參數,及/或其中該一或多個參數包含對包含該潛像之該目標的量測之一參數。
- 如請求項1之方法,其中該特性表示包含該潛像之該目標之可偵測性,及/或其中該特性表示包含該潛像之該目標之一量測結果相對於擾動之穩定性。
- 如請求項1之方法,其中該一或多個參數係依據包含該潛像之該目標之可偵測性超越或等於一臨限值的一約束,及/或其中該一或多個參數係依據包含該潛像之該目標之一量測結果相對於擾動之穩定性超越或等於一臨限值的一約束。
- 如請求項1之方法,其中包含該潛像之該目標進一步包含該抗蝕劑層下方之一結構。
- 如請求項1之方法,其中該終止條件包含選自以下各者中之一或多者:該特性之最小化;該特性之最大化;達到某一數目次反覆;達到超越或匹配於某一臨限值的該特性之一值;達到某一計算時間;或達到在一可接受誤差極限內的該特性之一值。
- 一種電腦程式產品,其包含經記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體,該等指令在由一電腦系統執行時實施如請求項1之方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662376269P | 2016-08-17 | 2016-08-17 | |
US62/376,269 | 2016-08-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201818161A true TW201818161A (zh) | 2018-05-16 |
TWI646406B TWI646406B (zh) | 2019-01-01 |
Family
ID=59384177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW106127415A TWI646406B (zh) | 2016-08-17 | 2017-08-14 | 包括潛像之目標的基板量測配方設計 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10578982B2 (zh) |
TW (1) | TWI646406B (zh) |
WO (1) | WO2018033342A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI769625B (zh) * | 2019-12-20 | 2022-07-01 | 荷蘭商Asml荷蘭公司 | 用於判定量測配方之方法及相關裝置 |
TWI812177B (zh) * | 2021-04-21 | 2023-08-11 | 德商卡爾蔡司Smt有限公司 | 用於計量系統的照明光學單元的光瞳光闌、照明光學單元、與計量系統 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10983440B2 (en) * | 2016-05-23 | 2021-04-20 | Asml Netherlands B.V. | Selection of substrate measurement recipes |
KR102445450B1 (ko) * | 2017-06-12 | 2022-09-20 | 쿨리케 & 소파 네덜란드 비.브이. | 개별 부품들의 기판 상으로의 병렬적 조립 |
KR20210089949A (ko) | 2020-01-09 | 2021-07-19 | 삼성전자주식회사 | 극자외선 광원의 레이저 빔 딜리버리 장치 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0824722B1 (en) | 1996-03-06 | 2001-07-25 | Asm Lithography B.V. | Differential interferometer system and lithographic step-and-scan apparatus provided with such a system |
DE60319462T2 (de) | 2002-06-11 | 2009-03-12 | Asml Netherlands B.V. | Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung eines Artikels |
US7791727B2 (en) | 2004-08-16 | 2010-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization |
US20090157630A1 (en) | 2007-10-26 | 2009-06-18 | Max Yuan | Method of extracting data and recommending and generating visual displays |
NL1036245A1 (nl) | 2007-12-17 | 2009-06-18 | Asml Netherlands Bv | Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology. |
NL1036597A1 (nl) | 2008-02-29 | 2009-09-01 | Asml Netherlands Bv | Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, and device manufacturing method. |
CN102498441B (zh) | 2009-07-31 | 2015-09-16 | Asml荷兰有限公司 | 量测方法和设备、光刻系统以及光刻处理单元 |
NL2005192A (en) | 2009-08-24 | 2011-02-28 | Asml Netherlands Bv | Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, device manufacturing method and substrate. |
NL2007088A (en) | 2010-07-19 | 2012-01-23 | Asml Netherlands Bv | Method and apparatus for determining an overlay error. |
WO2012062501A1 (en) | 2010-11-12 | 2012-05-18 | Asml Netherlands B.V. | Metrology method and apparatus, and device manufacturing method |
CN112698551B (zh) | 2014-11-25 | 2024-04-23 | 科磊股份有限公司 | 分析及利用景观 |
-
2017
- 2017-07-21 WO PCT/EP2017/068465 patent/WO2018033342A1/en active Application Filing
- 2017-07-21 US US16/323,849 patent/US10578982B2/en active Active
- 2017-08-14 TW TW106127415A patent/TWI646406B/zh active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI769625B (zh) * | 2019-12-20 | 2022-07-01 | 荷蘭商Asml荷蘭公司 | 用於判定量測配方之方法及相關裝置 |
TWI812177B (zh) * | 2021-04-21 | 2023-08-11 | 德商卡爾蔡司Smt有限公司 | 用於計量系統的照明光學單元的光瞳光闌、照明光學單元、與計量系統 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10578982B2 (en) | 2020-03-03 |
US20190171116A1 (en) | 2019-06-06 |
TWI646406B (zh) | 2019-01-01 |
WO2018033342A1 (en) | 2018-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12038694B2 (en) | Determining pattern ranking based on measurement feedback from printed substrate | |
KR20210090253A (ko) | 패터닝 공정에서의 웨이퍼 거동을 결정하기 위해 이미지 패턴들을 그룹화하는 장치 및 방법 | |
TWI646406B (zh) | 包括潛像之目標的基板量測配方設計 | |
US11977334B2 (en) | Wavefront optimization for tuning scanner based on performance matching | |
TWI643030B (zh) | 基於通過波長相似性之度量衡堅固性 | |
TW202010995A (zh) | 針對模擬系統之用於判定晶圓之層的蝕刻輪廓的方法 | |
US10691029B2 (en) | Substrate measurement recipe configuration to improve device matching | |
JP2022537741A (ja) | 半導体製造プロセスにおいて堆積モデルを適用する方法 | |
TWI623822B (zh) | 用以檢測基板的方法及電腦程式 | |
JP2023526187A (ja) | アライメントマークの局所的な歪みに基づくアライメント信号の生成 | |
TWI845049B (zh) | 用於不對稱誘發疊對誤差之校正的測量方法及系統 | |
US10983440B2 (en) | Selection of substrate measurement recipes | |
TWI821797B (zh) | 執行判定度量衡標記結構之方法的非暫時性電腦可讀媒體 | |
US12092964B2 (en) | Optically determining electrical contact between metallic features in different layers in a structure | |
TWI836599B (zh) | 判定來自統計獨立源之度量衡貢獻值之方法、判定微影程序之感興趣參數之方法及其相關聯電腦程式與非暫時性電腦程式載體 | |
TWI793443B (zh) | 判定圖案之像差靈敏度的方法 | |
TW202326293A (zh) | 圖案化器件缺陷偵測系統及方法 |