TW201819852A - 度量衡方法、裝置及電腦程式 - Google Patents

度量衡方法、裝置及電腦程式 Download PDF

Info

Publication number
TW201819852A
TW201819852A TW106130212A TW106130212A TW201819852A TW 201819852 A TW201819852 A TW 201819852A TW 106130212 A TW106130212 A TW 106130212A TW 106130212 A TW106130212 A TW 106130212A TW 201819852 A TW201819852 A TW 201819852A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
target
image
radiation
substrate
offset
Prior art date
Application number
TW106130212A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI712772B (zh
Inventor
瑟爾吉 塔拉賓
賽門 飛利浦 史賓斯 海斯汀思
愛曼德 尤金尼 愛博特 柯蘭
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Publication of TW201819852A publication Critical patent/TW201819852A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI712772B publication Critical patent/TWI712772B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
    • 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
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70141—Illumination system adjustment, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of illumination system
    • 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
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • 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
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching

Abstract

本發明揭示一種判定一基板上之一目標之一特性的方法以及對應的度量衡裝置及電腦程式。該方法包含根據補充像素對判定複數個強度不對稱性量測，該等補充像素對包含該目標之一第一影像中之一第一影像像素及該目標之一第二影像中之一第二影像像素。該第一影像自由該目標散射之第一輻射獲得，且該第二影像自由該目標散射之第二輻射獲得，該第一輻射及第二輻射包含補充非零繞射階。接著根據該複數個強度不對稱性量測判定該目標之該特性。

Description

度量衡方法、裝置及電腦程式
本發明係關於用於可用於(例如)藉由微影技術進行器件製造之度量衡方法及裝置，且係關於使用微影技術來製造器件之方法。
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(其被替代地稱作光罩或倍縮光罩)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，包括晶粒之部分、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)層上來進行圖案之轉印。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的網路。在微影程序中，需要頻繁地對所產生結構進行量測(例如)以用於程序控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知，包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡，及用以量測疊對(量測器件中之兩個層的對準準確度)之特殊化工具。可依據兩個層之間的未對準程度來描述疊對，例如，對為1奈米之經量測疊對之參考可描述兩個層未對準達1奈米之情形。 最近，已開發供微影領域中使用的各種形式之散射計。此等器件將輻射光束導向至目標上且量測經散射輻射之一或多個屬性—例如，依據波長而變化之單一反射角下的強度；依據反射角而變化之一或多個波長下的強度；或依據反射角而變化之偏振—以獲得可供判定目標之所關注屬性的「光譜」。可藉由以下各種技術來執行所關注屬性之判定：例如，藉由諸如嚴密耦合波分析或有限元素方法之反覆途徑而進行的目標之重建構；庫搜尋；及主成份分析。 由習知散射計使用之目標係相對較大光柵，例如，40微米乘40微米，且量測光束產生小於光柵之光點(亦即，光柵填充不足)。此情形簡化目標之數學重建構，此係因為可將目標視為無限的。然而，為了減小目標大小(例如，減小至10微米乘10微米或更小)，例如，因此可將目標定位於產品特徵當中而非切割道中，已提出使光柵小於量測光點之度量衡(亦即光柵填充過度)。通常使用暗場散射量測來量測此等目標，其中阻擋零繞射階(對應於鏡面反射），且僅處理高階。可在國際專利申請案WO 2009/078708及WO 2009/106279中找到暗場度量衡之實例，該等申請案之文件之全文據此以引用方式併入。專利公開案US20110027704A、US20110043791A及US20120242970A中已描述技術之進一步開發。所有此等申請案之內容亦以引用之方式併入本文中。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晶圓上之產品結構環繞。目標可包含可在一個影像中量測之多個光柵。 在已知度量衡技術中，藉由在某些條件下量測疊對目標兩次，同時旋轉疊對目標或改變照明模式或成像模式以單獨地獲得-1繞射階強度及+1繞射階強度來獲得疊對量測結果。關於給定疊對目標之強度不對稱性(此等繞射階強度之比較)提供目標不對稱性(亦即，目標中之不對稱性)之量測。疊對目標中之此不對稱性可用作疊對(兩個層之不當未對準)之指示符。 當量測厚堆疊時，經量測兩個層之間可存在相當大的距離。此可使得使用強度不對稱性進行的疊對判定不可靠，此係因為使用-1繞射階強度及+1繞射階強度獲得的影像未展示具有相當穩定強度(可對其取平均值)之區。可藉由使用光瞳平面影像判定疊對來解決此不可靠性，但此要求極大目標及單獨獲取以用於每一目標區域。
能夠使用暗場方法對厚堆疊執行疊對度量衡將為理想的。 在一第一態樣中，本發明提供一種判定一基板上之一目標之一特性的方法，該方法包含：根據補充像素對判定複數個強度不對稱性量測，該等補充像素對包含該目標之一第一影像中之一第一影像像素及該目標之一第二影像中之一第二影像像素，該第一影像已自由該目標散射之第一輻射獲得且該第二影像已自由該目標散射之第二輻射獲得，該第一輻射及第二輻射包含補充非零繞射階；及根據該複數個強度不對稱性量測判定該目標之該特性。 在一第二態樣中，本發明提供一種度量衡裝置，其包含：一照明系統，其經組態以用輻射照明一目標；一偵測系統，其經組態以偵測起因於該目標之照明的散射輻射；其中該度量衡裝置可操作以執行該第一態樣之該方法。 本發明進一步提供以下各者：一種包含處理器可讀指令之電腦程式，該等處理器可讀指令在運行於合適處理器控制之裝置上時，致使該處理器控制之裝置執行該第一態樣之該方法；及一種電腦程式載體，其包含此電腦程式。 下文參考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，本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文中所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將為顯而易見的。
在詳細地描述本發明之實施例之前，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LA。該裝置包括：照明光學系統(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)；圖案化器件支撐件或支撐結構(例如，光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩) MA且連接至第一定位器PM，第一定位器PM經組態以根據特定參數準確地定位圖案化器件；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且連接至第二定位器PW，第二定位器PW經組態以根據特定參數準確地定位基板；及投影光學系統(例如，折射投影透鏡系統) 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，包括一或多個晶粒)上。 照明光學系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學或非光學組件，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。 圖案化器件支撐件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)之方式來固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。圖案化器件支撐件可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。 本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指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產生圖案的任何器件。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的輔助特徵，則該圖案可能不精確地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(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，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。 如此處所描繪，該裝置屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，該裝置可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。 該微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加於微影裝置中之其他空間，例如，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大投影系統之數值孔徑。如本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是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，當源為準分子雷射時，源與微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為源形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影裝置之整體部件。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可包括用於調整輻射光束之角強度分佈的調整器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可包括各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可被用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 輻射光束B入射於被固持於圖案化器件支撐件(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩) MA上，且由圖案化器件而圖案化。在已橫穿圖案化器件(例如，光罩) MA的情況下，輻射光束B傳遞通過將光束聚焦至基板W之目標部分C上的投影光學系統PS，籍此將圖案之影像投影於目標部分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、2D編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。相似地，例如，在自光罩庫進行機械擷取之後或在掃描期間，可使用第一定位器PM及另一位置感測器(圖1中未明確地描繪)來相對於輻射光束B之路徑準確地定位圖案化器件(例如，光罩) MA。 圖案化器件(例如，光罩) MA及基板W可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準。儘管如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，在將多於一個晶粒提供於圖案化器件(例如，光罩) MA上的情形下，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。小對準標記亦可包括於器件特徵當中之晶粒內，在此狀況下，需要使標記儘可能地小且無需與鄰近特徵不同的任何成像或程序條件。下文進一步描述偵測對準標記之對準系統。 此實例中之微影裝置LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa、WTb以及兩個站—曝光站及量測站—在該兩個站之間可交換基板台。在曝光站處曝光一個基板台上之一個基板的同時，可在量測站處將另一基板裝載至另一基板台上且進行各種預備步驟。該等預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面控制，及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記之位置。此使得裝置之產出率能夠實質增加。 所描繪裝置可用於多種模式中，包括(例如)步進模式或掃描模式。微影裝置之建構及操作為熟習此項技術者所熟知，且無需進一步描述以用於理解本發明。 如圖2中所展示，微影裝置LA形成微影系統之部件，其被稱作微影製造單元LC或叢集。微影製造單元LC亦可包括用以對基板執行曝光前及曝光後程序之裝置。習知地，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，且將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常統稱為塗佈顯影系統(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。 圖3之(a)展示度量衡裝置。圖3之(b)中更詳細地說明目標T及用以照明該目標之量測輻射之繞射射線。所說明之度量衡裝置屬於被稱為暗場度量衡裝置之類型。此處所描繪之度量衡裝置僅為例示性的，以提供對暗場度量衡之解釋。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中抑或微影製造單元LC中。具有貫穿該裝置之若干分支的光軸係由點線O表示。在此裝置中，藉由包含透鏡12、14以及物鏡16之光學系統經由光束分光器15而將由源11 (例如，氙氣燈)發射之光導向至基板W上。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，且同時允許存取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此，可藉由定義在呈現基板平面之空間光譜之平面（此處被稱作（共軛）光瞳平面）中的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，可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14之間插入合適形式之孔徑板13來進行此選擇。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提供自僅出於描述起見被指定為「北」之方向的離軸。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」之相對方向的照明。藉由使用不同孔徑，其他照明模式係可能的。光瞳平面之其餘部分理想地暗，此係因為所要照明模式外部之任何不必要光將干涉所要量測信號。 如圖3之(b)中所展示，目標T經置放成基板W垂直於物鏡16之光軸O。基板W可由支撐件(未展示)支撐。與軸線O成一角度而照射於目標T上之量測輻射射線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)。應記住，在運用填充過度之小目標的情況下，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。因為板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之光所必要)，所以入射射線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，每一階+1及-1將跨越角度範圍進一步散佈，而非如所展示之單一理想射線。應注意，目標之光柵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3之(a)及圖3之(b)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中較容易地被區分。 由基板W上之目標T繞射之至少0階及+1階係由物鏡16收集，且被導向回並通過光束分光器15。返回至圖3之(a)，藉由指定被標註為北(N)及南(S)之完全相對孔徑來說明第一照明模式及第二照明模式兩者。當量測輻射之入射射線I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。 第二光束分光器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建構之許多量測目的。 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)上形成目標T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上之目標之影像係僅由-1或+1一階光束形成。由感測器19及23捕捉之影像經輸出至處理影像之處理器PU，處理器PU之功能將取決於所執行之量測之特定類型。應注意，此處在廣泛意義上使用術語「影像」。因而，若僅存在-1階及+1階中之一者，則將不形成光柵線之影像。 圖3中所展示之孔徑板13及場光闌21之特定形式純粹為實例。在本發明之另一實施例中，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光傳遞至感測器。在其他實例中，可使用二四分體孔徑。此可使得能夠同時偵測加上及減去若干階，其中偵測分支中之光楔(或其他合適元件)用以分離該等階以用於成像。在又其他實施例中，代替一階光束或除了一階光束以外，亦在量測中使用二階光束、三階光束及高階光束(圖3中未展示)。 為了使量測輻射可適應於此等不同類型之量測，孔徑板13可包含圍繞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，孔徑板13N或13S可僅用以量測在一個方向(取決於設置而為X或Y)上定向之光柵。為了量測正交光柵，可能實施達90°及270°之目標旋轉。圖3之(c)及圖3之(d)中展示不同孔徑板。上文所提及之先前已公開申請案描述此等孔徑板之使用及裝置之眾多其他變化及應用。 圖4描繪根據已知實務形成於基板上的疊對目標或複合疊對目標。此實例中之疊對目標包含四個子疊對目標(例如，光柵) 32至35，該等子疊對目標緊密定位在一起，使得其將全部在度量衡裝置之由度量衡輻射照明光束形成的量測光點31內。四個子疊對目標因此皆被同時照明且同時成像於感測器23上。在專用於疊對量測之實例中，子目標32至35自身為由在形成於基板W上之半導體器件之不同層中圖案化之上覆光柵形成的複合結構。子目標32至35可具有以不同方式偏置之疊對偏移，以便促進量測經形成有複合子目標之不同部分的層之間的疊對。下文將參看圖7來解釋疊對偏置之涵義。子目標32至35亦可在其定向方面不同，如所展示，以便使入射輻射在X方向及Y方向上繞射。在一個實例中，子目標32及34為分別具有+d、-d之偏置的X方向子目標。子目標33及35為分別具有偏移+d及-d之Y方向子目標。可在由感測器23捕捉之影像中識別此等子目標之單獨影像。此僅為疊對目標之一個實例。疊對目標可包含多於或少於4個子目標。 圖5展示在使用來自圖3之(d)之孔徑板13NW或13SE的情況下在圖3之裝置中使用圖4之疊對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。雖然光瞳平面影像感測器19無法解析不同個別子目標32至35，但影像感測器23可進行此解析。陰影區域40表示感測器上之影像的場，在該場內，基板上之經照明光點31成像至對應圓形區域41中。在此區域41內，矩形區域42至45表示小疊對目標子目標32至35之影像。若疊對目標位於產品區域中，則在此影像場之周邊中亦可見產品特徵。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子目標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。 一旦已識別疊對目標之單獨影像，就可(例如)藉由平均化或求和經識別區域內之經選擇像素強度值來量測彼等個別影像之強度。可將影像之強度及/或其他屬性彼此進行比較。可組合此等結果以量測微影程序之不同參數。疊對效能為此參數之重要實例。 圖6說明如何使用(例如)申請案WO 2011/012624中所描述之方法來量測含有子目標32至35之兩個層之間的疊對誤差(亦即，不當且非故意之疊對未對準)。此方法可被稱作以微繞射為基礎之疊對(micro diffraction based overlay；μDBO)。經由如藉由比較疊對目標在+1階及-1階暗場影像中之強度(可比較其他對應較高階之強度，例如，+2階與-2階)以獲得強度不對稱性之量度而揭露的疊對目標不對稱性來進行此量測。在步驟S1處，經由微影裝置(諸如圖2之微影製造單元)而處理基板(例如，半導體晶圓)一或多次，以產生包括子目標32至35之疊對目標。在S2處，在使用圖3之度量衡裝置的情況下，使用一階繞射光束中之僅一者(比如-1)來獲得子目標32至35之影像。在步驟S3處，無論藉由改變照明模式或改變成像模式，抑或藉由在度量衡裝置之視場中使基板W旋轉達180°，皆可使用另一一階繞射光束(+1)來獲得疊對目標之第二影像。因此，在第二影像中捕捉+1繞射輻射。 應注意，藉由在每一影像中包括一階繞射輻射之僅一半，此處所提及之「影像」不為習知暗場顯微法影像。疊對目標之個別疊對目標線將不被解析。每一疊對目標將簡單地由某一強度位準之區域表示。在步驟S4中，在每一組件疊對目標之影像內識別所關注區(ROI)，將自該所關注區量測強度位準。 在已識別用於每一個別疊對目標之ROI且已量測其強度的情況下，可接著判定疊對目標之不對稱性且因此判定疊對誤差。在步驟S5中(例如，藉由處理器PU)比較針對每一子目標32至35之+1階及-1階所獲得之強度值以識別其強度不對稱性(例如，其強度之任何差)來進行此判定。術語「差」不意欲係僅指減法。可以比率形式計算差。在步驟S6中，使用用於數個疊對目標之經量測強度不對稱性，連同彼等疊對目標之任何已知經強加疊對偏置之知識，以計算疊對目標T附近之微影程序之一或多個效能參數。極大關注之效能參數為疊對。 對於經量測之兩個層之間的距離(在垂直於基板平面之z方向上)並不過大的較薄堆疊，使用諸如上文所描述之繞射度量衡方法進行疊對目標之量測較準確。較厚堆疊之量測呈現較大困難。歸因於光之非當量傳播，沿著通過在頂部光柵與底部光柵之間具有有限厚度之目標的多個繞射路徑，光柵將不會恰當地對準且因此相對於彼此發生有效位移。歸因於自多個角度到達有限區域孔徑內之照明，此等位移變得模糊。因此，影像平面(由偵測器(例如，圖3中之偵測器23)成像之平面)中之不同點攜載關於光柵影像相交之不同資訊，且因此，堆疊敏感度變成影像平面中之位置的快速變化函數。在薄目標中，此效應僅影響影像邊緣。因此，ROI被識別為遠離影像內之邊緣的區域，其中經量測強度展示極小空間變化。然而，在較厚堆疊的情況下，此效應不僅在目標影像之邊緣處發生，而且遍及整個目標影像發生。歸因於任何所選擇ROI區域內之堆疊敏感度的快速標誌變化，遍及影像之平均不對稱性信號具有極小堆疊敏感度，而個別像素具有顯著較大堆疊敏感度。此引起極不準確的疊對估計。堆疊敏感度描述子目標之間的不對稱性信號之改變，該等子目標藉由其按偏置目標d進行比例縮放之強度的平均值而歸一化。在特定實例中，如下描述歸一化堆疊敏感度K1 /S：其中+d及-d為經強加子目標偏置(具有量值d)，為來自+d子目標之補充影像的不對稱性量測(強度差)且為來自-d子目標之補充影像的不對稱性量測(強度差)。為針對+1繞射階及-1繞射階兩者對兩個子目標+d、-d之強度量測的平均值。 對於厚堆疊，不存在平均值將引起強且穩定堆疊敏感度之足夠大的ROI。另外，當前影像辨識演算法藉由識別均一區而起作用，但在厚堆疊中，圍繞目標之界限變得平滑且模糊，從而使ROI偵測困難。 圖7說明此效應。圖7之(a)展示入射量測輻射700及在照明包含頂部光柵720a及底部光柵720b之薄目標720 (例如，厚度小於1λ、2λ、3λ、4λ或5λ—其中λ為量測輻射之波長)之後的散射輻射710。出於清楚起見，僅展示單一路徑，但實際上將存在多個路徑。圖7之(b)展示入射量測輻射700及在照明包含頂部光柵740a及底部光柵740b之厚目標740(例如，可將厚目標定義為厚度大於1λ、2λ、3λ、4λ或5λ，或大於1微米、2微米、3微米、4微米或5微米)之後的散射輻射730。在每一狀況下，展示所得的所捕捉影像750a、750b及強度不對稱性與經量測散射輻射之位置(在x或y方向上)的對應圖形760a、760b。 在兩個圖式中，出於清楚起見，僅展示單一路徑，但實際上將存在多個路徑。因為在頂部光柵720a、740a處，接著在底部光柵720b、740b處，且再次在頂部光柵720a、740a處之順次繞射事件，許多不同光學路徑會產生，輻射有可能在每一繞射事件下以不同角度繞射。因此，除了所展示之光學路徑以外，亦在目標內部存在光學路徑且該等光學路徑表現相似(亦即，將存在不重疊之區、頂部底部重疊之區及頂部底部頂部重疊之區)。又，一些輻射將自頂部光柵反射，從而產生與區a、a'部分地重疊且僅將疊對信號攜載於重疊區中之另外區。 在圖7之(a)中，取決於通過目標之輻射路徑，已將散射輻射710劃分成被標註為a、b及c之區。被標註為a之最大區由至底部光柵720b上且返回通過頂部光柵720a之量測輻射700產生，量測輻射700已採取通過頂部光柵720a之路徑。因為此區中之輻射已經受相同散射結構且相對於影像相對較大，所以其強度遍及該區將為相對穩定的，如由影像750a之區及被標註為ROI之圖形760a所展示。被標註為b之區由至底部光柵720b上而不再次通過頂部光柵720a之量測輻射700產生，量測輻射700已採取通過頂部光柵720a之路徑。因為此等區a、b中之兩者皆由頂部光柵720a及底部光柵720b兩者散射，所以其將各自含有疊對資訊。被標註為c之區已僅由頂部光柵720a散射，且因此不包含疊對資訊。 圖7之(b)展示與厚目標等效的情形。可看出，區a'比圖7之(a)中之等效區小得多。又，不包含疊對資訊之區c'比圖7之(a)中之等效區c大得多。歸因於大小有限之孔徑，入射量測輻射700以多個入射角度到達目標，此意謂所得影像沿著量測輻射之傳播方向變得模糊(散開)，從而光柵之間的距離會加重此散佈。遵循每一繞射事件之多個光學路徑(歸因於多個繞射角度)進一步使目標之影像複雜。此情形之結果係由影像750b說明，其展示強度在x/y對角線上之散開，且在圖形760b中可看出不存在具有穩定強度之區，且因此，不存在可供取平均值之良好ROI。應注意，影像750b之散佈方向取決於度量衡裝置及孔徑組態，對於其他度量衡裝置及孔徑組態，散佈可在不同方向上；例如，沿著光柵軸線(例如，x光柵之x軸)。 代替遍及ROI進行之平均化及減去平均化強度，提出自正常及補充影像減去補充像素對之強度。此場解析疊對量測具有優於所描述之已知技術的數個優點。如前所述，正常及補充影像可包含+1階及-1階暗場影像(或其他補充高階之影像)。 場平面影像具有如下屬性：+1階影像中之每一點表示與-1階中之對應旋轉對稱點相同的通過目標結構之光學路徑長度。因而，補充像素可包含來自通過負責經量測像素強度之目標結構的輻射路徑為等效或旋轉對稱的且因此具有相同路徑長度之補充(例如，+1及-1繞射)影像的像素。旋轉對稱性可為圍繞度量衡裝置感測器之光軸的對稱性，或軸線在子目標中之每一者非居中成像的狀況下平行於此(如圖5中所說明)。因此，原則上可藉由將每一像素處理成單獨疊對量測來移除由兩個光柵之顯而易見偏移引起的以上效應。此引起疊對量測之集合，每一疊對量測具有相關聯的堆疊敏感度。為了獲得通過目標結構之對應補充路徑的最佳對稱性，較佳的是將量測輻射集中於目標結構之頂部光柵以用於每一量測。 此方法存在額外益處。首先，應藉由所提出的方法來抑制導致+1階及-1階中之光學路徑之對稱干擾的所有其他效應。此等效應可包括歸因於散焦(例如，強度斜率)產生的影像失真，其可在以習知方法遍及ROI對強度取平均時導致疊對估計之額外不準確度。亦可取消其他感測器不對稱性。 另外優點為此方法有效地產生複數個對不對稱性之同時量測，其中堆疊敏感度遍及量測明顯變化。已知，可如下計算強度不對稱性A (亦即，正常強度量測與補充強度量測之間的差)： A= K0 + K1 sin OV (等式1) 其中K1 為非正規化堆疊敏感度，且K0 為取決於目標中存在之程序不對稱性之量的項。程序不對稱性不與疊對相關，但實情為由處理目標引起。此處理可致使光柵中之一者(通常為底部光柵)本身不對稱，例如，藉由具有底板傾斜(非水平底板)或組成光柵之每一凹槽的壁之間的側壁角度之偏移。應注意，可假定疊對OV極小，且因此，可計算近似值sin OV = OV。K0 、 K1 及OV全部未知且需要根據不對稱性量測進行判定。 藉由圖6之已知方法，自具有不同偏置(例如，+d及-d之偏置)之兩個光柵判定兩個不對稱性值。因為對於薄堆疊，ROI區域內之堆疊敏感度係穩定的(亦即，具有相對固定單一值)，所以用以判定K0 之線性擬合在單一捕捉中不可行。需要執行多個捕捉(例如，使用不同波長/偏振)，此係因為堆疊敏感度隨著量測波長及偏振而變化。然而，在本文中所描述之方法中，獲得具有可變堆疊敏感度之對不對稱性的多個同時量測，從而產生多個點以移除K0 與疊對OV之間的混合，從而實現線性回歸，且因此在單一捕捉中判定K0 及OV。 圖8在概念上說明所提出的方法。使用補充高階(例如，+1階及-1階)來量測包含具有不同偏置(例如，+d、-d)之至少兩個子目標的複式目標以獲得影像800+ 1 ,+ d 、800- 1 ,+ d 、800- 1 ,- d 、800+ 1 ,- d 。可藉由執行圖6之步驟S1、S2及S3來達成此量測。在此之後，使影像之每一補充對中之一者旋轉且「對準」至影像之該補充對中之另一者。舉例而言，可使影像800+ 1 ,+ d 旋轉且對準至影像800- 1 ,+ d ，且可使影像800+ 1 ,- d 旋轉且對準至影像800- 1 ,- d 。對準目的係識別+1繞射階影像及-1繞射階影像中之對稱像素對，亦即，供所感測到的輻射已採取通過目標之相同光學路徑的像素。一旦對準影像之補充對，就計算補充(例如，對稱)個別像素之強度差以獲得每像素複數個不對稱性量測(由不對稱性影像810+ d 、810- d 表示)。可以與使用平均化強度值時之方式相同的方式來計算疊對OV，例如：(等式2) 其中+d及-d為經強加偏置(具有量值d)，為來自+d目標之補充影像之補充個別像素的不對稱性量測(強度差)，且為來自-d目標之補充影像之補充個別像素的不對稱性量測(強度差)。因此，對每像素執行此計算，而非針對單一平均化值執行一次，以獲得複數個每像素疊對值。 雖然其在概念上有助於將該程序設想為實際上使一個影像旋轉且將其與其補充影像對準，但此程序字面上可不包含此等步驟。重要的是，在每像素基礎上根據補充(例如，旋轉—對稱)像素計算不對稱性量測。為了進行此計算，需要最佳化兩個影像之間的相對位置偏移。字面上對準影像(例如，使用影像對齊或邊緣查找/模型化演算法或相似者)係在本發明之範疇內。亦設想傅立葉方法。原則上，亦可自目標佈局得知目標之預期對準。因此，存在可被使用之一些先前資訊：可自倍縮光罩得知位置差異，且因此對準僅需要用以判定光軸與目標相對的位置。然而，使用此等方法來對準至所要求之子像素解析度可為困難的。又，視覺對準實際上不會產生最佳偏移係有可能的。 為了最佳化兩個影像之間的相對位置偏移，針對數個不同(試驗)影像偏移，提出經由或與非正規化堆疊敏感度係數K1 之標繪圖而執行回歸；或經由與之標繪圖而執行回歸。已知非正規化堆疊敏感度K1 為試驗對準之函數。在一實施例中，最佳化偏移係供標繪圖產生最線性回歸之偏移。當嘗試不同偏移時，K 1 、及會改變，從而使得能夠判定此等參數中之兩者之間的最線性關係。在使用K 1 的情況下，可藉由以下等式來對每像素進行判定：(等式3) 作為查找最線性關係的替代例，可選擇產生最佳地擬合於另一函數之回歸的標繪圖。詳言之，所描述之線性擬合實際上為遍及線性區中之小範圍之sin關係的近似值。因而，可針對最佳對準選擇最佳地擬合於sin關係之標繪圖。替代地，可選擇其他函數之最佳擬合(例如，二次關係)。當最佳化偏移時(不管擬合函數如何)，可使用竭盡式搜尋策略。在替代實施例中，可使用貪婪搜尋策略或用以查找最佳偏移之最佳化方法。可包括每一標繪圖之額外資料點；例如，獲得具有不同量測配方(波長及/或偏振)之額外量測將使待標繪之點的數目加倍，從而實現較好擬合。 圖9說明此偏移最佳化方法。圖9之(a)展示針對補充影像之間的第一相對偏移之與K1 的標繪圖，圖9之(b)展示針對補充影像之間的第二相對偏移的對應標繪圖，且圖9之(c)展示針對補充影像之間的第三相對偏移的標繪圖。在此特定實例中，最佳化相對偏移為圖9之(b)中所說明的偏移。此展示極線性回歸，其中另外兩個標繪圖線性較差。標繪圖之間的相對偏移之差可小於像素(例如，十分之一像素或十分之二像素)，從而使得能夠在實質上小於單一像素之準確度內執行偏移最佳化。在一實施例中，可遍及補充影像之間的相對偏移範圍設計成本函數，成本函數會最小化線性回歸與資料點之間的殘餘誤差(例如，均方誤差或經估計斜率方差)。 一旦最佳化影像偏移，就可根據來自與之標繪圖或或與敏感度係數K1 之標繪圖的線性擬合之斜率來判定疊對值。可展示，此斜率將會給出準確疊對值。圖10展示(a)與之例示性標繪圖，及(b)與K1 之例示性標繪圖，在每一狀況下，其中線性擬合於5個資料點。對於圖10之(a)的與的標繪圖，擬合等式為：(等式4) 其中m為線之斜率且C為偏移。因此可展示，可藉由以下等式計算疊對OV：(等式5) 對於圖10之(b)的與K1 的標繪圖，擬合等式為：(等式6) 因此可展示(使用等式3來取代K1 )，可藉由以下等式計算疊對OV：圖11為使用本文中所描述之技術來量測疊對之例示性方法的流程圖。在步驟S11處，經由微影裝置(諸如圖2之微影製造單元)處理基板(例如，半導體晶圓)一或多次，以產生疊對目標。在S12處，在使用例如圖3之度量衡裝置的情況下，使用僅包含一階/高階繞射光束(例如，+1)中之一者的第一輻射來獲得疊對目標之第一(正常)影像。在步驟S13處，使用包含另一一階/高階繞射光束(例如，-1)的第二輻射來獲得疊對目標之第二(補充)影像。可同時執行步驟S12及S13 (例如，藉由使用光楔來使繞射階分離)。步驟S11至S13對應於圖6之步驟S1至S3。 在步驟S14處，針對包含來自該第一影像之第一影像像素及來自該第二影像之第二影像像素的補充(對稱)像素(可能)對判定疊對目標之不對稱性，且因此判定疊對誤差。可在每像素基礎上，藉由比較針對每一疊對子目標32至35獲得的+1階及-1階之強度值以識別其強度不對稱性(例如，其強度之任何差)來進行此判定(例如，藉由處理器PU)。術語「差」不意欲係僅指減法。可以比率形式計算差。在一特定實施例中，針對第一影像與第二影像之數個可能對準進行此計算。在其他實施例中，可在此步驟(例如，使用影像對齊技術或相似者)之前執行對準正常及補充影像的偏移最佳化步驟(參見S15)，且在最佳化偏移的情況下執行此步驟一次。 在步驟S15處，針對每一個別目標(例如，其中目標係如圖4中針對子目標32、33、34、35中之每一者所說明)最佳化正常影像與補充影像之間的相對偏移。在一實施例中，偏移最佳化步驟可包含針對正常影像與補充影像之間的不同試驗偏移(相對變換)，判定針對來自具有敏感度係數K1 之一個子目標(例如，+d影像)之影像的一些或所有補充像素對(例如，每方向)之強度不對稱性量測之間的關係或針對來自另一目標(例如，-d影像)之影像的相同像素之強度不對稱性量測之間的關係。可選擇該偏移(對於其而言，所判定關係為最線性)以作為最佳化偏移。 在步驟S16處，使用所量測的每像素強度不對稱性及對已知偏置之瞭解來判定疊對。在一實施例中，可根據在步驟S15處判定之線性關係的斜率判定疊對。判定疊對之其他方法亦為可能的，例如，使用等式2對經對準影像執行每像素計算。另外，在將最常見疊對值選為實際疊對的情況下，可遍及疊對範圍判定每一所計算之每像素疊對的分佈(例如，直方圖)。 雖然上文所描述之目標為出於量測之目的而具體地設計及形成之度量衡目標，但在其他實施例中，可在為形成於基板上之器件之功能部件的目標上量測屬性。許多器件具有規則的類光柵結構。如本文中所使用之術語「目標光柵」及「目標」無需已具體地針對正被執行之量測來提供結構。此外，度量衡目標之間距P接近於散射計之光學系統之解析度極限，但可比藉由微影程序在目標部分C中製造之典型產品特徵之尺寸大得多。實務上，可將目標內之疊對光柵之線及/或空間製造為包括尺寸上與產品特徵相似之較小結構。 與如實現於基板及圖案化器件上之目標之實體光柵結構相關聯地，一實施例可包括含有機器可讀指令之一或多個序列之電腦程式，該等機器可讀指令描述量測基板上之目標之方法及/或分析量測以獲得關於微影程序之資訊。可(例如)在圖3之裝置中之單元PU內及/或圖2之控制單元LACU內執行此電腦程式。亦可提供一種其中儲存有此電腦程式之資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)。在屬於(例如)圖3所展示之類型之現有度量衡裝置已在生產中及/或在使用中的情況下，可藉由提供經更新電腦程式產品來實施本發明，該等經更新電腦程式產品用於使處理器執行步驟S14至S16且因此計算疊對誤差。 程式可視情況經配置以控制光學系統、基板支撐件及其類似者以執行步驟S12至S15以用於量測關於合適複數個目標之不對稱性。 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，且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。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。 本文中所使用之術語「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，波長為365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米或約365奈米、355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，波長介於5至20奈米的範圍內)，以及諸如離子束或電子束之粒子束。 術語「透鏡」(在內容背景允許的情況下)可指各種類型之組件(包括折射、反射、磁性、電磁及靜電組件)中的任一者或其組合。 對特定實施例之前述說明將因此充分地揭露本發明之一般性質：在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用此項技術之技能範圍內之知識、根據各種應用而容易修改及/或調適此等特定實施例，而無需進行不當實驗。因此，基於本文中所呈現之教示及導引，此等調適及修改意欲在所揭示之實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於(例如)描述而非限制之目的，以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譯。 本發明之廣度及範疇不應由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。
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
11‧‧‧源
12‧‧‧透鏡
13‧‧‧孔徑板
13N‧‧‧孔徑板
13NW‧‧‧孔徑板
13S‧‧‧孔徑板
13SE‧‧‧孔徑板
14‧‧‧透鏡
15‧‧‧光束分光器
16‧‧‧物鏡/透鏡
17‧‧‧第二光束分光器
18‧‧‧光學系統
19‧‧‧第一感測器/光瞳平面影像感測器
20‧‧‧光學系統
21‧‧‧孔徑光闌/場光闌
22‧‧‧光學系統
23‧‧‧感測器/偵測器
31‧‧‧光點
32‧‧‧子疊對目標
33‧‧‧子疊對目標
34‧‧‧子疊對目標
35‧‧‧子疊對目標
40‧‧‧陰影區域
41‧‧‧圓形區域
42‧‧‧矩形區域/單獨影像
43‧‧‧矩形區域/單獨影像
44‧‧‧矩形區域/單獨影像
45‧‧‧矩形區域/單獨影像
700‧‧‧入射量測輻射
710‧‧‧散射輻射
720‧‧‧薄目標
720a‧‧‧頂部光柵
720b‧‧‧底部光柵
730‧‧‧散射輻射
740‧‧‧厚目標
740a‧‧‧頂部光柵
740b‧‧‧底部光柵
750a‧‧‧影像
750b‧‧‧影像
760a‧‧‧圖形
760b‧‧‧圖形
800+ 1 ,+ d‧‧‧影像
800+ 1 ,- d‧‧‧影像
800- 1 ,+ d‧‧‧影像
800- 1 ,- d‧‧‧影像
810+ d‧‧‧不對稱性影像
810- d‧‧‧不對稱性影像
a‧‧‧區
a'‧‧‧區
AD‧‧‧調整器
AS‧‧‧對準感測器
b‧‧‧區
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
BK‧‧‧烘烤板
c‧‧‧區
c'‧‧‧區
C‧‧‧目標部分
CH‧‧‧冷卻板
CO‧‧‧聚光器
DE‧‧‧顯影器
I‧‧‧量測輻射射線/入射射線
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明光學系統/照明器
IN‧‧‧積光器
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影控制單元
LB‧‧‧裝載匣
LC‧‧‧微影製造單元
LS‧‧‧位階感測器
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧圖案化器件支撐件或支撐結構/光罩台
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
N‧‧‧北
O‧‧‧光軸
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影光學系統
PU‧‧‧影像處理器及控制器/單元
PW‧‧‧第二定位器
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
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
S1‧‧‧步驟
S2‧‧‧步驟
S3‧‧‧步驟
S4‧‧‧步驟
S5‧‧‧步驟
S6‧‧‧步驟
S11‧‧‧步驟
S12‧‧‧步驟
S13‧‧‧步驟
S14‧‧‧步驟
S15‧‧‧步驟
S16‧‧‧步驟
T‧‧‧疊對目標/度量衡目標
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台
現在將僅僅借助於實例參考隨附圖式來描述本發明之實施例，在該等圖式中： 圖1描繪根據本發明之實施例的微影裝置； 圖2描繪根據本發明之實施例的微影製造單元或叢集； 圖3包含：(a)用於使用第一對照明孔徑量測目標之暗場散射計之示意圖；(b)用於照明之給定方向之目標光柵之繞射光譜的細節；(c)提供另外照明模式以針對以繞射為基礎之疊對量測使用散射計之第二對照明孔徑；及(d)將第一對孔徑與第二對孔徑組合之第三對照明孔徑； 圖4描繪基板上之多重光柵目標之已知形式及量測光點之輪廓； 圖5描繪圖3之散射計中獲得的圖4之目標的影像； 圖6為展示使用圖3之散射計之疊對量測方法之步驟的流程圖； 圖7展示量測輻射通過(a)薄目標及(b)厚目標之例示性光學路徑，以及對應影像及強度標繪圖； 圖8為說明根據本發明之實施例之判定疊對之方法的示意圖； 圖9為針對補充影像之(a)第一對準、(b)第二對準及(c)第三對準的強度不對稱性與非正規化堆疊敏感度的標繪圖； 圖10為(a)+d子目標之強度不對稱性與-d子目標之強度不對稱性的標繪圖及(b)+d子目標之強度不對稱性與非正規化堆疊敏感度的標繪圖；且 圖11為描述根據本發明之實施例之判定疊對之方法的流程圖。

Claims (15)

  1. 一種判定一基板上之一目標之一特性的方法，其包含： 根據補充像素對判定複數個強度不對稱性量測，該等補充像素對包含該目標之一第一影像中之一第一影像像素及該目標之一第二影像中之一第二影像像素，該第一影像已自由該目標散射之第一輻射獲得且該第二影像已自由該目標散射之第二輻射獲得，該第一輻射及第二輻射包含補充非零繞射階；及 根據該複數個強度不對稱性量測判定該目標之該特性。
  2. 如請求項1之方法，其中該目標之該特性包含疊對。
  3. 如請求項1或2之方法，其包含最佳化該第一影像與第二影像之間的一相對位置偏移以識別該等補充像素對的步驟。
  4. 如請求項3之方法，其中最佳化一相對位置偏移之該步驟使得由用以形成一對補充像素之該第一影像像素之該第一輻射行進通過該目標的光學路徑長度與由用以形成該對補充像素之該第二影像像素之該第二輻射行進通過該目標的光學路徑長度相同。
  5. 如請求項4之方法，其中最佳化一相對位置偏移之該步驟使得由用以形成一對補充像素之該第一影像像素之該第一輻射行進通過該目標的光學路徑與由用以形成該對補充像素之該第二影像像素之該第二輻射行進通過該目標的光學路徑對稱。
  6. 如請求項3之方法，其中最佳化一相對位置偏移之該步驟包含： 針對該第一影像及第二影像之複數個試驗偏移判定該等強度不對稱性量測與該目標之一敏感度係數之間的關係；及 選擇該關係最佳地擬合於一特定函數之該偏移。
  7. 如請求項3之方法，其中該目標包含具有一第一偏置之一第一子目標及具有一第二偏置之一第二子目標，且最佳化一相對位置偏移之該步驟包含： 針對複數個試驗偏移判定來自該第一子目標之該等強度不對稱性量測與來自該第二子目標之該等強度不對稱性量測之間的關係；及 選擇該關係最佳地擬合於一特定函數之該偏移。
  8. 如請求項6之方法，其中該特定函數包含一線性函數。
  9. 如請求項8之方法，其中判定該目標之該特性的該步驟包含：根據該線性函數之斜率判定該目標之該特性。
  10. 如請求項1或2之方法，其包含判定由該目標中之程序不對稱性引起的一強度不對稱性貢獻之另外步驟，其中程序不對稱性包含未由層之間的一疊對偏移引起的該目標中之任何不對稱性。
  11. 如請求項1或2之方法，其中該目標在不同層中包含兩個結構，且該兩個結構之間在垂直於該基板之一平面之一方向上的距離大於1微米。
  12. 如請求項1或2之方法，其中該目標在不同層中包含兩個結構，且該兩個結構之間在垂直於該基板之一平面之一方向上的該距離大於2微米。
  13. 一種度量衡裝置，其包含： 一照明系統，其經組態以用輻射照明一目標；及 一偵測系統，其經組態以偵測起因於該目標之照明的散射輻射； 其中該度量衡裝置可操作以執行如請求項1至12中任一項之方法。
  14. 一種電腦程式，其包含處理器可讀指令，該等處理器可讀指令在運行於合適處理器控制之裝置上時，致使該處理器控制之裝置執行如請求項1至12中任一項之方法。
  15. 一種電腦程式載體，其包含如請求項14之電腦程式。
TW106130212A 2016-09-09 2017-09-05 度量衡方法、裝置及電腦程式 TWI712772B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16188176.8A EP3293574A1 (en) 2016-09-09 2016-09-09 Metrology method, apparatus and computer program
??16188176.8 2016-09-09
EP16188176.8 2016-09-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201819852A true TW201819852A (zh) 2018-06-01
TWI712772B TWI712772B (zh) 2020-12-11

Family

ID=56893889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106130212A TWI712772B (zh) 2016-09-09 2017-09-05 度量衡方法、裝置及電腦程式

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10598483B2 (zh)
EP (1) EP3293574A1 (zh)
KR (1) KR102233398B1 (zh)
CN (1) CN109690409B (zh)
IL (1) IL264741B (zh)
TW (1) TWI712772B (zh)
WO (1) WO2018046227A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI706146B (zh) * 2018-08-01 2020-10-01 荷蘭Ｖｕ基金會 判定在一基板上之一或多個結構之一特性的度量衡設備及方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10311198B2 (en) * 2014-02-16 2019-06-04 Nova Measuring Instruments Ltd. Overlay design optimization
GB201609995D0 (en) * 2016-06-08 2016-07-20 Aquasium Technology Ltd Shaped welding head
KR102336379B1 (ko) * 2017-04-14 2021-12-08 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 측정 방법
EP3444676A1 (en) 2017-08-15 2019-02-20 ASML Netherlands B.V. Metrology method, apparatus and computer program
JP6465223B1 (ja) * 2018-02-01 2019-02-06 富士通株式会社 最適化装置及び最適化装置の制御方法
EP3575874A1 (en) * 2018-05-29 2019-12-04 ASML Netherlands B.V. Metrology method, apparatus and computer program
EP3605230A1 (en) * 2018-08-01 2020-02-05 Stichting VU Metrology apparatus and method for determining a characteristic of one or more structures on a substrate
KR20210096659A (ko) * 2018-12-31 2021-08-05 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 계측 방법
WO2020168140A1 (en) * 2019-02-14 2020-08-20 Kla Corporation Method of measuring misregistration in the manufacture of topographic semiconductor device wafers
US11094499B1 (en) * 2020-10-04 2021-08-17 Borries Pte. Ltd. Apparatus of charged-particle beam such as electron microscope comprising sliding specimen table within objective lens

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6034378A (en) * 1995-02-01 2000-03-07 Nikon Corporation Method of detecting position of mark on substrate, position detection apparatus using this method, and exposure apparatus using this position detection apparatus
US5805290A (en) 1996-05-02 1998-09-08 International Business Machines Corporation Method of optical metrology of unresolved pattern arrays
WO2002070985A1 (en) * 2001-03-02 2002-09-12 Accent Optical Technologies, Inc. Line profile asymmetry measurement using scatterometry
DE10224164B4 (de) * 2002-05-31 2007-05-10 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Eine zweidimensionale Struktur zum Bestimmen einer Überlagerungsgenauigkeit mittels Streuungsmessung
US7791727B2 (en) * 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
US8613283B2 (en) * 2006-06-19 2013-12-24 Insono Therapeutics, Inc. Mandibular advancement appliance
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.
NL2003890A (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Asml Netherlands Bv Calibration method, inspection method and apparatus, lithographic apparatus, and lithographic processing cell.
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
JP2013502592A (ja) 2009-08-24 2013-01-24 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． メトロロジ方法および装置、リソグラフィ装置、リソグラフィプロセシングセル、およびメトロロジターゲットを備える基板
WO2012062501A1 (en) 2010-11-12 2012-05-18 Asml Netherlands B.V. Metrology method and apparatus, and device manufacturing method
NL2007765A (en) * 2010-11-12 2012-05-15 Asml Netherlands Bv Metrology method and inspection apparatus, lithographic system and device manufacturing method.
NL2009508A (en) 2011-10-24 2013-04-25 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, and device manufacturing method.
NL2010734A (en) * 2012-05-29 2013-12-02 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, substrate, lithographic system and device manufacturing method.
DE102013204466A1 (de) * 2013-03-14 2014-09-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Messung einer optischen Symmetrieeigenschaft an einer Projektionsbelichtungsanlage
CN108398856B (zh) 2013-08-07 2020-10-16 Asml荷兰有限公司 量测方法和设备、光刻系统和器件制造方法
JP6567523B2 (ja) 2013-12-30 2019-08-28 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． メトロロジーターゲットの設計のための方法及び装置
CN107077079B (zh) * 2014-09-01 2018-12-14 Asml荷兰有限公司 测量目标结构的属性的方法、检查设备、光刻系统和器件制造方法
US9710728B2 (en) * 2014-10-28 2017-07-18 Kla-Tencor Corporation Image based signal response metrology

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI706146B (zh) * 2018-08-01 2020-10-01 荷蘭Ｖｕ基金會 判定在一基板上之一或多個結構之一特性的度量衡設備及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102233398B1 (ko) 2021-03-29
CN109690409B (zh) 2021-10-01
KR20190046981A (ko) 2019-05-07
WO2018046227A1 (en) 2018-03-15
EP3293574A1 (en) 2018-03-14
US10598483B2 (en) 2020-03-24
TWI712772B (zh) 2020-12-11
US20180073866A1 (en) 2018-03-15
CN109690409A (zh) 2019-04-26
IL264741A (zh) 2019-03-31
IL264741B (en) 2022-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI651514B (zh) 用於量測微影程序之參數的度量衡方法及裝置、非暫態電腦可讀媒體及微影系統
KR101994385B1 (ko) 비대칭 측정 방법, 검사 장치, 리소그래피 시스템 및 디바이스 제조 방법
TWI712772B (zh) 度量衡方法、裝置及電腦程式
TWI636341B (zh) 量測微影程序之參數之方法
US8797554B2 (en) Determining a structural parameter and correcting an asymmetry property
JP6510658B2 (ja) メトロロジの方法及び装置、コンピュータプログラム、並びにリソグラフィシステム
TWI620978B (zh) 基板、量測及形成組合式目標於該基板上之方法、微影設備、度量衡設備、微影製造單元及電腦程式
TW201712444A (zh) 度量衡方法及裝置、基板、微影系統及器件製造方法
TW201708934A (zh) 度量衡方法、檢測裝置、微影系統及元件製造方法
TWI569108B (zh) 檢測方法、具有度量衡目標之基板、微影系統及器件製造方法
TWI597580B (zh) 判定劑量之方法、檢測裝置、圖案化器件、基板及器件製造方法
TWI711894B (zh) 度量衡方法、圖案化裝置、設備及電腦程式
TWI756417B (zh) 度量衡參數判定及度量衡配方選擇
TWI693483B (zh) 用於量測形成於基板上之結構的方法
TWI734284B (zh) 用於判定微影製程之效能參數之目標
TW202032283A (zh) 測量圖案化製程之參數的方法、度量衡裝置與目標
TWI666713B (zh) 量測關注參數的方法、檢測設備、微影系統及器件製造方法
TW202004360A (zh) 度量衡方法、裝置及電腦程式
TW202331425A (zh) 包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法
EP3470923A1 (en) Metrology method
TWI691802B (zh) 測量目標的方法、度量衡裝置、微影單元及目標
TW201921137A (zh) 度量衡方法、裝置及電腦程式
TW201910923A (zh) 量測所關注參數之方法、器件製造方法、度量衡設備及微影系統
EP3671346A1 (en) Method of measuring a parameter of a patterning process, metrology apparatus, target