TW201820048A - 差分目標設計及用於製程度量衡的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種評估一圖案化製程之方法,該方法包括:獲得一第一度量衡目標之一第一量測之結果;獲得一第二度量衡目標之一第二量測之結果,該第二度量衡目標具有與該第一度量衡目標之一結構差異,該結構差異產生在該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移;及由一電腦系統基於該第一量測及該第二量測之該等結果而判定關於該圖案化製程之一值。
Description
本發明係關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,替代地被稱作光罩或倍縮光罩之圖案化器件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之網路。 在圖案化製程(亦即,產生器件或其他結構之製程,其涉及圖案化(諸如微影曝光或壓印),圖案化通常可包括一或多個關聯處理步驟,諸如抗蝕劑顯影、蝕刻等)中,需要判定(例如量測、使用模型化圖案化製程之一或多個態樣的一或多個模型來模擬等)一或多個所關注參數,諸如結構之臨界尺寸(CD)、形成於基板中或上之順次層之間的疊對誤差(亦即,器件中之兩個層之對準準確度之量度,使得例如為1奈米之經量測疊對可描述兩個層未對準1奈米之情形)、用以曝光結構之焦點、用以曝光結構之輻射之劑量,等。 需要判定用於藉由圖案化製程產生之結構之此類所關注一或多個參數,且使用該一或多個參數以用於與該圖案化製程相關之設計、控制及/或監控,例如以用於製程設計、控制及/或驗證。可將圖案化結構之經判定一或多個所關注參數用於圖案化製程設計、校正及/或驗證、缺陷偵測或分類、產率估計及/或製程控制。 因此,在圖案化製程中,需要頻繁地進行所產生結構之量測,例如,以用於製程控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具係已知的,包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡,及用以量測焦點、劑量、疊對等之特殊化工具。 已開發各種形式之檢測裝置(例如度量衡裝置)以供微影領域中使用。此等器件將輻射光束導向至目標上且量測重新導向(例如散射及/或反射)輻射之一或多個屬性-例如依據波長而變化的在單一反射角下之強度;不同繞射階(例如零階、+1階及/或-1階)之強度;依據反射角而變化的在一或多個波長下之強度;或依據反射角而變化的偏振-以獲得可供判定目標之所關注屬性之資料。可藉由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新建構;庫搜尋;及主成份分析。 在一實施例中,經量測結構被表示為目標。由檢測裝置(例如散射計)使用之目標係相對大(例如40微米乘40微米)週期性結構(例如光柵),且量測光束產生小於週期性結構之光點(亦即,週期性結構填充不足)。此情形簡化自目標對所關注參數之數學判定,此係因為目標可被視為無限的。然而,為了將目標之大小縮減例如至10微米乘10微米或更小,例如因此其可經定位於產品特徵當中而非切割道中,已提議其中使週期性結構小於量測光點(亦即,週期性結構填充過度)之度量衡。可使用暗場散射量測來量測此等目標,其中阻擋零階繞射(對應於鏡面反射),且僅處理高階。可在全文係特此以引用方式併入之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。已在美國專利申請公開案第US 2011-0027704號、第US 2011-0043791號及第US 2012-0242940號中描述技術之進一步開發,該等美國專利申請公開案中之每一者的全文係併入本文中。 使用已知度量衡技術,藉由在某些條件下量測目標兩次,同時使目標旋轉或改變照明或成像模式以分離地獲得-1及+1繞射階強度來獲得疊對量測結果。針對給定光柵而比較此等強度會提供對該光柵中之不對稱性之量測。目標之一對堆疊週期性結構中之不對稱性可用作疊對誤差之指示符。 相似地,焦點敏感週期性結構之結構不對稱性可得到可用作散焦之指示符之強度不對稱性。美國專利申請公開案第US 2011-0249247號揭示使用來自焦點敏感不對稱目標設計之經量測散射計信號以量測微影裝置之散焦。彼申請案之全文係以引用方式併入本文中。在此方法中,使用如可在檢測裝置光瞳中以-1繞射階強度與+1繞射階強度之間的差之形式得到的不對稱資訊以自經量測檢測裝置信號推斷曝光散焦。
為了例如維持圖案化製程之良好產率,需要控制產品特徵在其製程窗(亦即,複數個所關注製程參數(例如曝光劑量及焦點)之空間)中之絕對部位,藉此特徵將在規格內(例如在製程參數之設計值(例如CD之標稱值)的15%內、10%內或5%內)產生。為了達成此控制,吾人應具有複數個製程參數中之每一者之經校準量測的組合。下文之論述將把焦點及劑量視為所關注製程參數,但如應瞭解,製程參數可包括焦點及劑量中的一者或兩者連同一或多個其他製程參數,或包含除劑量及焦點之外的複數個製程參數。因此,在所關注製程參數係劑量及焦點之一實施例中,吾人應具有經校準焦點量測(例如,判定產品上焦點之度量衡系統)及經校準劑量量測(例如,使用例如光學臨界尺寸(CD)量測來判定產品上劑量之度量衡系統)之組合以獨立映射焦點值及劑量值。 存在用以量測焦點之若干技術。舉例而言,可使用量測曝光裝置之產品上焦點設定之技術,其旨在特性化、監控及/或改良裝置之焦點效能且理想地控制產品之產率。對於此,在一實施例中,使用允許焦點資訊與其他製程資訊分離的一或多個專用不對稱焦點目標。在一實施例中,目標包含光柵,在光柵中線/空間具有與檢測裝置之波長(350奈米至900奈米)相當之間距,使得可偵測檢測系統光瞳之第一繞射階中之不對稱性。在一實施例中,目標包含(例如自光柵之線延伸之)次解析度特徵以在線空間剖面中引入不對稱性。在一實施例中,使用暗場偵測方法使得小目標(例如10微米×10微米)可用以監控場內焦點。 起因於曝光裝置、圖案化器件及處理之組合之有效曝光劑量通常係經由結構之線寬(臨界尺寸,CD)來量測。用於此類量測之檢測裝置包括CD-掃描電子顯微鏡(CD-SEM)及/或散射計。亦即,通常自例如光學CD (OCD)之CD量測推斷有效劑量。在一實施例中,此推斷涉及重新建構檢測系統信號以推斷用以曝光OCD目標(例如週期性結構(例如線/空間)及/或接觸孔類型結構)之劑量值。為了實現重新建構,通常將需要大量資料(例如,層之材料屬性(例如構成目標之單薄膜及多薄膜之折射率、消光係數等)、用於幾何尺寸之標稱值、度量衡資料(例如SEM資料)等)以實現自檢測信號至劑量值之重新建構。 接著,為了實現控制,應識別適當製程窗(例如,給出一般無缺陷圖案化(例如在所要容許度內圖案化)之焦點及劑量條件)。此識別可藉由模擬及/或實驗驗證來完成。 對於焦點敏感週期性結構,導致檢測裝置光瞳中之不對稱性改變之任何效應將歸因於散焦。一個此類效應為曝光劑量之效應。因此,曝光劑量變化可影響散焦量測。此外,曝光劑量可難以進行量測,特別是運用例如小的晶粒內目標來量測。 另外,光學焦點量測目標之間距可能不符合產品圖案之設計規則。因此,需要間距更接近產品間距的度量衡目標。亦需要例如目標係相對小的(例如小於1515平方微米)。 另外,需要例如避免堆疊資訊及配方產生。因此,在一實施例中,需要在不需要重新建構的情況下導出劑量資訊。 亦需要例如提供可直接指示在產品設計中減小臨界結構(亦即,傾向於缺陷多於其他結構之結構,且亦被稱為熱點)之產率之風險的度量衡技術。 在一實施例中,提供一種評估一圖案化製程之方法,該方法包含:獲得一第一度量衡目標之一第一量測之結果;獲得一第二度量衡目標之一第二量測之結果,該第二度量衡目標具有與該第一度量衡目標之一結構差異,該結構差異產生在該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移;及由一電腦系統基於該第一量測及該第二量測之該等結果而判定關於該圖案化製程之一值。 在一實施例中,提供一種評估一圖案化製程之方法,該方法包含:獲得一圖案目標之量測之一結果;由一電腦系統基於該圖案目標之該量測之該結果與一第一輔助度量衡目標之量測之一結果及一第二輔助度量衡目標之量測之一結果的一組合來判定關於該圖案化製程之一值,該第二輔助度量衡目標具有與該第一輔助度量衡目標之一結構差異,該結構差異產生在該第一輔助度量衡目標與該第二輔助度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移。 在一實施例中,提供一種產生用以評估一圖案化製程之度量衡目標之一集合之方法,該方法包含:獲得一圖案目標;及由一電腦系統自該圖案目標產生一第一度量衡目標,該第一度量衡目標具有與該圖案目標之一結構差異,該結構差異產生在該圖案目標與該第一度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移,使得針對該第一度量衡目標所量測之一柏桑曲線自針對該圖案目標所量測之一柏桑曲線移位。 在一實施例中,提供一種用以評估一圖案化製程之度量衡目標集合,該度量衡目標集合包含一第一度量衡目標及一第二度量衡目標,該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間的一差產生在該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移。 在一實施例中,提供一種用於量測一圖案化製程之一參數之度量衡裝置,該度量衡裝置可操作以執行如本文中所描述之一方法。 在一實施例中,提供一種包含機器可讀指令之非暫時性電腦程式產品,該等機器可讀指令用於致使一處理器導致執行如本文中所描述之一方法。 在一實施例中,提供一種系統,其包含:一檢測裝置,其經組態以將一輻射光束提供於一度量衡目標上且偵測由該目標重新導向之輻射以判定一圖案化製程之一參數;及如本文所描述之一非暫時性電腦程式產品。 在一實施例中,該系統進一步包含一微影裝置,該微影裝置包含:一支撐結構,其經組態以固持一圖案化器件以調變一輻射光束;及一投影光學系統,其經配置以將該經調變輻射光束投影至一輻射敏感基板上。 下文中參考隨附圖式來詳細地描述另外特徵及優點以及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。基於本文中含有之教示,額外實施例對於熟習相關技術者而言將顯而易見。
在詳細地描述實施例之前,有指導性的是呈現可供實施實施例之實例環境。 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,且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM;基板台(例如晶圓台) WT,其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓) W,且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PW;及投影系統(例如折射投影透鏡系統) 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以固持圖案化器件。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,則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常,被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。 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。光罩在微影中係熟知的,且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型,以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置,該等小鏡面中之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,裝置屬於透射類型(例如使用透射光罩)。替代地,裝置可屬於反射類型(例如使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列,或使用反射光罩)。 微影裝置亦可屬於如下類型: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至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。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,源及微影裝置可為單獨實體。在此類狀況下,不認為源形成微影裝置之部分,且輻射光束係憑藉包括例如合適導向鏡及/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分。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之調整器AD。通常,可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外,照明器IL可包括各種其他組件,諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束,以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 輻射光束B入射於被固持於圖案化器件支撐件(例如光罩台) MT上之圖案化器件(例如光罩) MA上,且係由該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傳遞通過投影光學系統PS,投影光學系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上,藉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編碼器或電容性感測器),可準確地移動基板台WT,例如以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地,第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以例如在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(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。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分,但該等基板對準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,在多於一個晶粒被提供於圖案化器件(例如光罩) MA上之情形中,圖案化器件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製程條件。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台上之一基板的同時,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。此情形實現裝置之產出率之相當大增加。 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。微影裝置之構造及操作係為熟習此項技術者所熟知,且無需對其進一步描述以供理解本發明之實施例。 如圖2中所展示,微影裝置LA形成微影系統之部分,微影系統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製程及曝光後製程之裝置。通常,此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同製程裝置之間移動基板,且接著將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統(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。 圖3A中展示適用於實施例中之檢測裝置。圖3B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。所說明之檢測裝置屬於被稱為暗場度量衡裝置之類型。檢測裝置可為單機器件,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。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,由源11 (例如氙氣燈)發射之輻射係由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統經由光學元件15而導向至基板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:該透鏡配置例如將基板影像提供至偵測器上,且同時允許接取中間光瞳平面以用於空間頻率濾波。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明為「北」之方向之離軸輻射。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。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之外之任何不必要輻射將干涉所要量測信號。 如圖3B中所展示,目標T經置放成使得基板W垂直於物鏡16之光軸O。基板W可由支撐件(圖中未繪示)支撐。與軸線O成角度照射於目標T上之量測輻射射線I產生零階射線(實線0)及無限數目個高階繞射射線(在圖3B中,僅僅一階展示為點鏈線+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。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,目標之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T繞射之至少0階及+1階係由物鏡16收集,且被返回導向通過光學元件15。返回至圖3A,藉由指明被標註為北(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(標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。 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檢測裝置及/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。根據實施例,用於填充不足目標之光瞳平面影像可用作劑量及焦點度量衡之輸入。 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。在一實施例中,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,該處理器PU之功能將取決於正被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,在僅僅-1階及+1階中之一者存在的情況下,將不會形成週期性結構特徵之影像。 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(例如零階輻射)。在又其他實施例中,代替一階光束或除了一階光束以外,亦可在量測中使用二階光束、三階光束及高階光束(圖3中未繪示)。 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(取決於設置為X或Y)上定向之週期性結構。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。上文所提及之專利申請公開案中描述此等孔徑板之使用以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之(複合)目標。此實例中之目標包含四個週期性結構(例如光柵) 32至35,該等週期性結構緊密地定位在一起,使得其將皆在由檢測裝置之度量衡輻射照明光束形成之量測光點31內。該四個週期性結構因此皆被同時地照明且同時地成像於感測器19及感測器23上。在一實施例中,目標具有不同形式。在一實施例中,目標係除量測之外的非功能性度量衡目標。在一實施例中,目標包含一或多個(器件)產品特徵。 在專用於散焦量測之實例中,週期性結構32至35自身為由在例如形成於基板W上之半導體器件之一或多個層(通常為同一層)中圖案化的不對稱光柵形成的焦點敏感光柵。為了使用專用於疊對量測之目標,週期性結構32至35自身為由在例如形成於基板W上之半導體器件之不同層中圖案化的疊對週期性結構形成的複合週期性結構。 週期性結構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。在一項實例中,週期性結構32及34係X方向週期性結構。週期性結構33及35係Y方向週期性結構。可在由感測器23捕捉之影像中識別此等週期性結構之單獨影像。此僅為目標之一個實例。目標可包含多於4個或少於4個週期性結構,或僅僅單一週期性結構。 圖5展示在使用來自圖3D之孔徑板13NW或13SE的情況下在圖3之裝置中使用圖4之目標而可形成於感測器23上且由感測器23偵測的影像之實例。雖然光瞳平面影像感測器19不能解析不同個別週期性結構32至35,但影像感測器23可解析不同個別週期性結構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成像至對應區域41中。在此場內,矩形區域42至45表示小目標週期性結構32至35之影像。若目標位於產品區域中,則在此影像場之周邊中亦可看見產品特徵。影像處理器及控制系統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,影像並不必須在感測器框架內之特定部位處極精確地對準,此情形極大地改良量測裝置整體上之產出率。然而,若成像製程橫越影像場經受非均一性,則繼續存在針對準確對準之需要。在一實施例中,識別四個位置P1至P4,且使週期性結構與此等已知位置儘可能地對準。 一旦已識別出週期性結構之單獨影像,就可例如藉由平均化或求和經識別區域內之選定像素強度值來量測彼等個別影像之強度。可將該等影像之強度及/或其他屬性彼此進行比較。可組合此等結果以量測圖案化製程之諸如焦點之不同參數,如全文係以引用方式併入本文中之美國專利申請公開案第US 2011-0027704號中所說明。 圖6說明如何量測所關注製程參數(諸如焦點)。在步驟S1處,經由諸如圖2之微影製造單元的微影裝置來處理例如半導體晶圓之基板一或多次,以產生包括例如結構32至35之目標。在S2處,使用圖3之檢測裝置,使用例如繞射階中之僅一者(比如-1或零)來獲得目標之至少部分之影像。 在一實施例中,經由識別如藉由比較目標週期性結構之+1階與-1階暗場影像中的強度(可比較其他對應高階之強度,例如+2階與-2階)以獲得強度不對稱性之量度所揭露的目標不對稱性來進行度量衡量測。在此狀況下,在選用步驟S3處,無論藉由改變照明模式或改變成像模式,抑或藉由在檢測裝置之視場中使基板W旋轉達180º,皆可使用另一繞射階(+1)獲得週期性結構之第二影像;因此在該第二影像中捕捉+1繞射輻射。應注意,藉由使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。將不解析目標週期性結構之個別目標特徵。每一目標週期性結構將簡單地由具有某一強度位準之區域表示。 在步驟S4中,在每一組件目標結構之影像內識別所關注區(ROI),將自該ROI量測強度位準。在已識別用於每一個別目標結構之ROI且已量測其強度的情況下,可接著判定所關注製程參數(例如焦點)。此判定係(例如由處理器PU)在步驟S5中藉由評估例如針對每一目標結構32至35之零階、+1階及/或-1階所獲得之強度值以識別例如其強度不對稱性(例如其強度之任何差)來進行。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,使用針對數個目標結構之所評估強度,視情況連同彼等目標結構之任一個或多個已知參數(例如尺寸)之知識,以判定或計算在目標T附近圖案化製程之所關注一或多個參數。在本文中所描述之應用中,可包括使用兩個或多於兩個不同量測配方之量測。 可回饋(或前饋)所關注製程參數(例如疊對、CD、焦點、劑量等)以用於改良圖案化製程、改良目標及/或用以改良圖6自身之量測及計算製程。 在一實施例中,提供用以反擊例如關於諸如本文中所描述之度量衡技術的度量衡技術之一或多個問題的度量衡技術。詳言之,在一實施例中,提供對兩個或多於兩個所關注製程參數(例如劑量及散焦兩者)敏感之差分目標設計。 在一實施例中,差分目標設計包含圖案目標之圖案(例如產品圖案,亦即,器件產品之圖案或實質上相似於器件產品之圖案的圖案)之改變,諸如,被添加至圖案或在圖案中變更的輔助特徵,或圖案之光學近接之改變,使得對所關注製程參數中的一或多者(例如焦點及劑量)之敏感度改變或存在所關注製程參數中的一或多者(例如焦點及劑量)之偏移。在所關注製程參數為焦點及劑量的情況下,改變可為最佳焦點(亦即,散焦為零之點)之偏移或移位。此情形導致可由度量衡系統之零階繞射信號拾取之經移位柏桑(Bossung)曲線。在一實施例中,劑量敏感度可受圖案之改變影響;此情形相似地導致可由度量衡系統之零階繞射信號拾取之經移位柏桑曲線。如下文進一步描述,在一實施例中,結果為包含圖案目標、第一輔助目標及第二輔助目標之三個或多於三個目標之集合,其中在至少第一輔助目標與第二輔助目標之間存在製程參數之敏感度或偏移之差。 在描述技術之細節之前,概述技術所隱含的原理中之一些。關於一階近似,可藉由曝光能量(劑量)E
及焦點F
之函數而參數化關於CD之柏桑曲線如下:(1) 其中A
及E0
分別為與曝光寬容度及非曝光能量相關的校準常數,F0
為最佳焦點,且∆與聚焦深度相關。取決於特徵(例如為二維或三維(亦即,線/空間相對於接觸孔(CH))之特性化,在度量衡系統中量測之零階繞射強度隨著CD改變線性地按比例縮放(針對二維特徵)或二次地按比例縮放(針對三維特徵)。 運用彼背景,圖案目標(例如包含產品圖案)可經選擇及設置為一目標使得其具有在非曝光能量常數E0 , 1
下以最佳焦點F0 , 1
為中心之柏桑曲線;且其經校準使得在特定劑量E *
下,CD等於標稱設定值CD*。現在,如上文所論述及在下文更詳細地論述,差分目標設計可用以啟用新度量衡技術。在一實施例中,差分目標設計包含補充前述圖案目標之至少兩個輔助目標。在一實施例中,提供兩個輔助目標,其經設計成使得其分別以最佳焦點F0 , 2
及F0 , 3
為中心使得F0 , 2
<F0 , 1
<F0 , 3
,同時保持針對所有目標之聚焦深度(因此∆)相等且使得在E *
下及分別在F0 , 2
及F0 , 3
下,其CD亦等於CD*。因此,每一輔助目標具有自另一輔助目標之最佳焦點偏移,且每一輔助目標具有自圖案目標之最佳焦點之最佳焦點偏移。此可藉由對圖案目標之圖案作出改變以產生輔助目標中之第一輔助目標且再次對圖案目標之圖案作出改變以產生輔助目標中之第二輔助目標來達成。在一實施例中,彼等改變涉及將輔助特徵(例如散射條紋)添加至圖案目標之圖案或變更該等輔助特徵,及/或作出圖案目標之圖案之光學近接改變(例如添加一或多個襯線、改變寬度,等),以製造第一輔助目標且接著再次進行此類操作以產生第二輔助目標。下文在圖11A、圖11B及圖11C中分別呈現此類圖案目標以及第一輔助目標及第二輔助目標之實例。可使用圖案化製程之模擬且調諧第一輔助目標設計及第二輔助目標設計以符合準則來獲得該第一輔助目標及該第二輔助目標。另外或替代地,可執行具有不同輔助目標設計之實驗以選擇適當輔助目標設計或調諧輔助目標設計,直至獲得符合準則之輔助目標為止。 該等改變將具有曝光寬容度將稍微不同的額外效應,曝光寬容度可藉由向用於輔助目標之校準常數A2
及A3
給出相對於A1
之偏移予以模型化。以此方式,可將用於圖案目標、第一輔助目標及第二輔助目標之柏桑曲線寫成:(2)(3)(4) 圖7A、圖7B及圖7C展示使用方程式(2)至(4)計算之柏桑曲線的實例系列,其中相對於沿著水平軸線之焦點(以奈米計)及沿著垂直軸線之曝光能量(以相對於最佳焦點處之曝光能量的百分比計)來標繪CD (以灰階形式,其中灰色陰影表示CD之不同值)。圖7A對應於用於圖案目標之方程式(2),圖7B對應於用於第一輔助目標之方程式(3),且圖7C對應於用於第二輔助目標之方程式(4)。圖7A、圖7B及圖7C之曲線圖中的每一者之頂部上標繪圖案目標之圖案之±10%CD *
的製程窗。製程窗被展示為具有最大面積之黑色橢圓,且圍封±10%CD *
的輪廓。在此實例中,圖7B之第一輔助目標之最佳焦點相對於圖案目標最佳焦點移位-7奈米,且圖7C之第二輔助目標之最佳焦點相對於圖案目標最佳焦點移位+7奈米。輔助目標之曝光寬容度已相對於圖案目標縮減了0.8倍。使用此等柏桑系列,零繞射階度量衡系統信號(平均光瞳強度)可藉由評估來計算,其中針對線/空間目標n = 1
,且針對接觸孔目標n = 2
。 現在,可自圖案目標、第一輔助目標及第二輔助目標之度量衡系統信號產生差分信號。可將差分信號定義如下: ΔI2
= I1
- I2
(5) ΔI3
= I1
- I3
(6) 其中I1
為圖案目標信號、I2
為第一輔助目標信號、I3
為第二輔助目標信號。 圖8A及圖8B說明此等差分信號之實例,其中相對於沿著水平軸線之焦點(以奈米計)及沿著垂直軸線之曝光能量(以相對於最佳焦點處之曝光能量的百分比計)來標繪差分信號(以灰階形式,其中灰色陰影表示任意單位之不同值)。亦即,圖8A標繪如藉由獲得如由方程式(5)反映的圖案目標強度與第一輔助目標之差而編寫的度量衡系統信號。圖8B標繪如藉由獲得如由方程式(6)反映的圖案目標強度與第二輔助目標之差而編寫的度量衡系統信號。圖案目標之圖案之±10%CD *
的製程窗被標繪為圖8A及圖8B之曲線圖中的每一者之頂部上之黑色橢圓。關於圖8A及圖8B,可看到,在圖案目標之圖案之製程窗內,差分信號具有針對劑量變化具有相同正負號且針對焦點變化具有相對正負號的近似線性演進。 憑此觀念,可產生此等差分信號之額外組合以使製程窗內之劑量漂移及焦點漂移解耦。因此,用於經解耦焦點之差分信號Sfocus
及用於經解耦劑量之差分信號Sdose
如下: Sfocus
= ΔI2
- ΔI3
(7) Sdose
= ΔI2
+ ΔI3
= 2I1
- I2
- I3
(8) 圖9A及圖9B中展示此等信號之典型訊跡,其中相對於沿著水平軸線之焦點(以奈米計)及沿著垂直軸線之曝光能量(以相對於最佳焦點處之曝光能量的百分比計)來標繪差分信號(以灰階形式,其中灰色陰影表示任意單位之不同值)。亦即,圖9A標繪如由方程式(7)反映的經解耦焦點之差分信號Sfocus
。圖9B標繪如由方程式(8)反映的經解耦劑量之差分信號Sdose
。圖案目標之圖案之±10%CD *
的製程窗被標繪為圖9A及圖9B之曲線圖中的每一者之頂部上之黑色橢圓。關於圖9A及圖9B,可看到,在圖案目標之圖案之製程窗內,所減信號Sfocus
主要對焦點敏感,而所加信號Sdose
主要對劑量波動敏感。因此,圖9A及圖9B展示焦點敏感度與劑量敏感度兩者之間分別解耦成主要的焦點敏感信號及劑量敏感信號可藉由分別減去及相加差分信號ΔI2
及ΔI3
來達成。 採取差分信號Sdose
及Sfocus
之組合,可執行製程窗定旗標(或缺陷機率之監控),亦即,對度量衡系統信號執行定限以提昇意識旗標,而無論何時製程漂移遠離其可容許窗皆如此。在一實施例中,可將該組合寫成:(9) 其中SPWF
為製程窗定旗標信號。因此,在一實施例中,製程窗定旗標信號為第一信號(例如關於焦點之信號)平方及第二信號(例如關於劑量之信號)平方之組合的平方根。製程窗定旗標之實例在圖10A及圖10B中使用方程式(9)之製程窗定旗標信號來展示。圖10A描繪根據方程式(9)的用於實例線/空間圖案目標之製程窗定旗標信號的實例標繪圖,其中相對於沿著水平軸線之焦點(以奈米計)及沿著垂直軸線之曝光能量(以相對於最佳焦點處之曝光能量的百分比計)來標繪製程窗定旗標信號(以灰階形式,其中灰色陰影表示任意單位之不同值)。圖10B描繪根據方程式(9)的用於實例接觸孔圖案目標之製程窗定旗標信號的實例標繪圖。圖案目標之圖案之±10%CD *
的製程窗被標繪為圖10A及圖10B之曲線圖中的每一者之頂部上之實線。另外,最佳地匹配製程窗之恆定信號位準之輪廓被展示為虛線橢圓。如可看到,SPWF
信號之拓樸經塑形使得其具有等值線在良好程度上遵循圖案目標之製程窗之最小值。因此,製程窗定旗標信號提供對經曝光產品目標圖案之製程條件的良好量度。因此,在一實施例中,製程窗定旗標信號可為用以藉由判定經量測圖案目標之製程窗定旗標信號之值是否降低至針該圖案目標而判定之製程窗之內或之外來識別該圖案目標是否將有缺陷的有用方式。 雖然上文所描述之一般原理適用於如由方程式(1)解釋的由於焦點及/或劑量漂移之CD之理想改變,但當使用圖案化製程模擬及度量衡系統模型(例如使用瓊斯(Jones)形式之光學度量衡系統之光瞳模型)時此度量衡技術亦係可行的。 為了模擬,使用接觸孔圖案目標。圖11A描繪呈接觸孔1100之形式的實例此類圖案目標。舉例而言,經模擬圖案目標可為在衰減式相移光罩之300奈米×300奈米單位胞元中的單個50奈米圓形接觸孔,如圖11A中所展示。圖11B描繪實例第一輔助目標與圖案目標1100,該圖案目標1100之大小經偏置且由輔助特徵1110之第一配置補充,使得能夠實現相對於圖案目標之最佳焦點之移位。圖11B描繪實例第二輔助目標與圖案目標1100,該圖案目標1100之大小經偏置且由輔助特徵1120之第二配置補充,使得實現相對於圖案目標之最佳焦點之移位。如上文所提及,針對第一輔助目標及第二輔助目標之最佳焦點之移位係不同的。該等輔助特徵引入最佳焦點例如介於2奈米至20奈米之間、5奈米至15奈米之間或大約10奈米之相對移位,而偏置之量以及輔助特徵之位置及尺寸經配置(例如經最佳化)使得基板上之抗蝕劑尺寸(例如CD)在產品特徵之劑量E *
下大致相等,如以上所描述。 圖12A及圖12B係圖8A及圖8B之經模擬類比。詳言之,圖12A描繪如藉由獲得圖11A之圖案目標之強度與圖11B之第一輔助目標之強度之差而編寫的經模擬度量衡信號(例如光瞳平面中之平均強度)。圖12B描繪如藉由獲得圖11A之圖案目標之強度與圖11C之第二輔助目標之強度之差而編寫的經模擬度量衡信號(例如光瞳平面中之平均強度)。相對於沿著水平軸線之焦點(以奈米計)及沿著垂直軸線之曝光能量(以相對於最佳焦點處之曝光能量的比例計)來標繪差分信號(以灰階形式,其中灰色陰影表示任意單位之不同值)。對角實線僅僅為標記,其展示如較佳在圖8A及圖8B中看到的陰影之一般斜率。圖案目標之圖案之±10%CD *
製程窗被標繪為圖12A及圖12B之曲線圖之頂部上的橢圓。如可看到,圖12A及圖12B與圖8A及圖8B相當。 圖13係圖10B之經模擬類比。亦即,圖13描繪針對圖11A、圖11B及圖11C之三個目標使用方程式(9)的製程窗定旗標信號之標繪圖的實施例,其中相對於沿著水平軸線之焦點(以奈米計)及沿著垂直軸線之曝光能量(以相對於最佳焦點處之曝光能量的比例計)來標繪製程窗定旗標信號(以灰階形式,其中灰色陰影表示任意單位之不同值)。圖案目標之圖案之±10%CD *
的製程窗被標繪為圖13之曲線圖之頂部上呈實線形式的實線橢圓。另外,最佳地匹配製程窗之恆定信號位準之輪廓被展示為虛線橢圓。如可看到,圖13與圖10B相當。 因此,自圖12A、圖12B及圖13,明顯的是,添加輔助特徵係用以設計具有最佳焦點移位之目標之集合的有效方式,該移位實現劑量及焦點變化自製程漂移解耦。另外,如圖13中所展示,可將來自目標之信號組合,其方式為使得可對允許定旗標製程窗中之漂移之度量衡信號定義臨限值。 現在參看圖14,描述評估圖案化製程之方法。在1400處,設計用以評估圖案化製程之度量衡目標之集合。度量衡目標之集合包含圖案度量衡目標、第一輔助度量衡目標及第二輔助度量衡目標。如上文所論述,第一輔助目標及第二輔助目標經設計為產生該第一輔助度量衡目標與該第二輔助度量衡目標之間製程參數(例如焦點及/或劑量)之敏感度差及/或偏移。在一實施例中,第一輔助度量衡目標及第二輔助度量衡目標中之每一者產生相對於圖案目標之製程參數的敏感度差及/或偏移。 在1410處,執行校準製程,藉由該校準製程而在圖案化製程中在製程參數之不同值下以及在一或多個其他製程參數之不同值下產生度量衡目標之集合。在一實施例中,在劑量之值範圍及焦點之值範圍下曝光度量衡目標之集合。接著使用例如如本文中所描述之量測裝置來量測度量衡目標之複數個集合。在一實施例中,該等量測得到可使用方程式(5)至(8)來處理以產生圖9A及圖9B中所標繪之資料集的強度值。可接著判定用於資料集之製程窗(如圖9A及圖9B中所展示)。 在1420處,視情況可自量測產生製程窗定旗標信號,諸如方程式(9)之信號。可使用方程式(9)產生用於如圖10A及圖10B中所標繪的製程窗定旗標之資料集。可接著判定用於製程窗定旗標資料集之製程窗(如圖10A及圖10B中所展示)。 在1430處,在圖案化製程中產生圖案度量衡目標或度量衡目標之集合,作為產生產品圖案之部分。舉例而言,產生圖案度量衡目標或度量衡目標之集合作為器件之容量製造之部分。接著使用例如如本文中所描述之量測裝置來量測圖案度量衡目標或度量衡目標之集合。在其中僅產生或量測圖案度量衡目標之一實施例中,在先前(例如在設置基板批次時)量測對應輔助目標使得其量測實際上被儲存為「虛擬」參考。因此,在一實施例中,圖案度量衡目標與製程窗之關係可藉由僅僅對圖案度量衡目標之量測(亦即,不必須量測第一及/或第二輔助目標)來估計。 在一實施例中,該等量測得到可使用方程式(5)至(8)處理之強度值。接著,舉例而言,可比較自方程式(7)判定之值與如圖9A中所標繪之校準資料,以判定例如焦點是否在圖9A之製程窗內。相似地,舉例而言,可比較自方程式(8)判定之值與如圖9B中所標繪之校準資料,以判定例如劑量是否在圖9B之製程窗內。若該等值在製程窗內,則可將圖案化製程認為在製程窗內操作且因此適當地進行操作。若該等值在製程窗之外,則圖案化製程可並未適當地操作。視情況,可自量測產生製程窗定旗標信號,諸如方程式(9)之信號。接著,舉例而言,可比較自方程式(9)判定之值與如圖10A或圖10B中所標繪之校準資料,以判定例如製程窗定旗標信號是否在圖10A或圖10B之製程窗內。若製程窗定旗標信號之值在製程窗內,則可將圖案化製程認為在製程窗內操作且因此適當地進行操作。若製程窗定旗標信號之值在製程窗之外,則圖案化製程可並未適當地操作。 在1440處,基於來自1430之結果而採取一或多個動作。舉例而言,該結果可用作控制度量衡製程、設計製程及/或生產製程之基礎。舉例而言,結果可用以預測器件製造中之缺陷且可在圖案目標係別預期為製程窗限制特徵(有時被稱作熱點)的器件圖案的情況下特別有效。作為另一實例,結果可用以隨著時間推移或在不同批次之間控制或修改圖案化製程。舉例而言,結果可用以修改圖案化製程之一或多個參數(例如微影裝置、塗佈顯影系統器件、蝕刻工具之一或多個設定、圖案化製程之一或多個設計參數,等),其目的在於將製程帶入或維持在製程窗內。作為另一實例,結果可識別圖案化製程之焦點及/或劑量之漂移以定旗標圖案化製程是否在用於圖案化製程之製程窗之外漂移且接著採取適當矯正措施。在另一實例中,結果可實現圖案化製程工具匹配使得其實質上以相同方式執行(但未必處於其各別最佳狀態)。舉例而言,使用相同度量衡系統之微影裝置A及微影裝置B可在假定其製程窗相同的情況下藉由使用自微影裝置A至微影裝置B具有偏移之標稱焦點/劑量而匹配。結果可接著給出微影A與微影裝置B之間的效能差之指示,且接著可在該差超越臨限值的情況下作出適當校正,以對微影裝置A及/或微影裝置B執行圖案化製程以便使其效能匹配至該臨限值內。可使此等各種檢查、修改及校正自動化。 在另一實例中,使用該結果(連同如可得到之其他資訊)以更新度量衡製程(例如改變諸如量測光束波長或偏振之度量衡配方、改變圖案目標及/或第一輔助目標及/或第二輔助目標,等)。可接著將經更新度量衡製程用於圖案化製程之再量測。在另一實例中,結果可實現度量衡工具匹配使得其實質上以相同方式執行(但未必處於其各別最佳狀態)。舉例而言,使用相同微影裝置之度量衡系統A及度量衡系統B可基於運用度量衡系統A進行一組量測及運用度量衡系統B進行一組量測之結果而匹配。舉例而言,在假定具有相同製程窗的情況下,可將用於運用度量衡系統A量測之度量衡目標之標稱焦點/劑量偏移提供至由度量衡系統B量測之度量衡目標。結果可接著給出度量衡系統A與度量衡系統B之間的效能差之指示,且接著可在該差超越臨限值的情況下作出適當校正以對度量衡系統A及/或度量衡系統B進行量測(例如改變度量衡配方、改變一或多個設置參數,等),以便使其效能匹配至該臨限值內。可使此等各種檢查、修改及校正自動化。 雖然對柏桑曲線移位之論述及上文所論述之複數個度量衡目標之間圖案化製程之製程參數的敏感度差及/或偏移之論述已集中於使用輔助特徵來進行此操作,但可以數種方式引入該移位、該差或該偏移。舉例而言,在一額外或替代實施例中,用以印刷目標之微影裝置可具有故意受控制之像散(例如以引入最佳焦點偏移)。可經由包括於投影系統內之一或多個操控器將像散引入至投影光學件。投影系統操控器可使足夠大像散偏移能夠產生移位、差或偏移,而無非想要波前效應。在一實施例中,像散可在水平特徵與垂直特徵之間引入移位、差或偏移(例如最佳焦點偏移)。為了利用此情形,第一目標及第二目標可分別包含水平光柵及垂直光柵(或反之亦然)。 在一額外或替代實施例中,可藉由實施用於適用目標之圖案化器件特徵之高度之差來獲得相似效應。舉例而言,可在正常圖案化器件位準下提供一個目標,且可在(理想地鄰近)經蝕刻位置處提供另一目標。 圖15A至圖15D說明就此而言形成圖案化器件之配置的數個目標。圖15A以橫截面展示可用以印刷目標中之一者的目標成型配置。在此實例中,圖案化器件上之目標成型配置包含透明圖案化器件基板810上之輻射阻擋結構800。圖案化器件可具有任何結構或材料。舉例而言,透明圖案化器件基板810可包含石英,且輻射阻擋結構800可包含鉻、矽化鉬(任何不透明度)或氮化鉭硼。 提議此目標與圖15B、圖15C或圖15D之目標成型配置中的一者一起使用。然而,可使用圖15中所展示之目標成型配置中的任一者之任何組合,其限制條件為:其引起移位、差或偏移。 圖15B展示透明圖案化器件基板810,其在目標成型配置之區中在添加輻射阻擋結構800之前已經蝕刻至深度d。此配置提供簡單目標成型配置,但製造由於不能夠在「光罩車間」進行此蝕刻而為複雜的。圖15C展示相似於圖15A之目標成型配置的目標成型配置,但其中圖案化器件基板810已在輻射阻擋結構800之沈積之後經蝕刻至深度d。圖15D展示如下目標成型配置,其中用額外金屬(例如鉻)罩蓋820來罩蓋輻射阻擋結構800。在上述經蝕刻實例中,深度d可為例如0.1微米或更大,更具體言之大約0.1微米至5微米,或0.5微米至5微米,且例如為0.5微米至3微米。在一實施例中,深度d可為大約1微米。 圖16A及圖16B說明用於達成移位、差或偏移的一另外目標成型配置之態樣。此配置適合於(作為實例)玻璃上不透明MoSi (OMOG)且適合於衰減相移光罩(attPSM)圖案化器件類型。詳言之,attPSM圖案化器件趨勢係針對Cr厚度之縮減。此將縮減上文所描述之圖15D實施例之Cr頂蓋效應。圖案化器件生產包含將一個(或多個)額外吸收劑堆疊沈積於基底上;其中該基底包含上方沈積有單一吸收劑堆疊之圖案化器件基板。吸收劑堆疊可包含用金屬層(例如Cr層)作頂蓋的不透明層(例如MoSi層)。圖16A展示此圖案化器件基底。其包含用兩個吸收劑堆疊作頂蓋的圖案化器件基板910。第一吸收劑堆疊包含第一層920a (例如MoSi層)及第二層920b (例如Cr層)。第二吸收劑層亦包含兩個層:第三層920c (例如MoSi層)及第四層920d (例如Cr層)。 圖16B展示最終目標成型配置。其展示第一目標成型配置930及第二目標成型配置940。第一目標成型配置930包含阻擋結構900之單一不透明層(例如由第一層材料920a形成)。第二目標成型配置940包含阻擋結構950,該等阻擋結構各自具有三個層:第一層950a、第二層950b及第三層950c,該等層係分別由第一層材料920a、第二層材料920b及第三層材料920c形成。第四層920d完全被移除。 用於產生此圖案化器件之製程可包含以下步驟:1)將一或多個額外吸收劑堆疊沈積於基底上(此沈積可由基底之提供者執行);2)將目標層(含有目標成型配置930、940)蝕刻通過兩個堆疊而到達基板910之深度;3)移除針對第一目標成型配置之額外堆疊及其對應層。此層含有產品及第一目標成型配置,但不含有第二或更多目標成型配置。抗蝕劑在此步驟期間覆蓋第二或更多目標成型配置;及4)以習知方式蝕刻參考層。抗蝕劑在此步驟期間覆蓋第二或更多目標成型配置。 獲得在之間具有移位、差或偏移的目標之一另外方法包含:提供包含線空間目標之第一目標,線空間目標具有焦點不敏感側壁角(SWA),使得第一目標之個別結構之SWA係焦點不敏感的;及具有焦點敏感SWA之第二目標。第二目標可包含分段線,該分段為關於微影裝置之次解析度。圖17說明用於產生此第一目標及此第二目標之圖案化器件的目標成型配置。第一目標成型配置1000 (部分地展示)包含具有結構1010之線空間配置,該結構1010具有在基板上產生具有焦點不敏感的SWA之對應目標結構。在一實施例中,SWA係小的(亦即,接近垂直)。第二目標成型配置1020 (部分地展示)包含具有分段線結構1030之線空間配置。分段線結構1030包含高解析度子結構1040。第二目標成型配置1020係使得曝光於基板上之所得目標具有焦點相依SWA。 第一目標成型配置1000及第二目標成型配置1020各自具有描述具有最佳焦點偏移之柏桑曲線的對焦點之目標參數回應。此最佳焦點偏移係由於該等目標中之僅一者之焦點相依SWA所致。SWA隨著焦點線性地變化,此造成柏桑峰值移位。 借助於圖案化器件之結構(而非經由投影系統中之像散)引入移位、差或偏移之優點為:此既允許產品上參數監控又允許產品外參數監控。在投影系統中具有像散意謂此等方法很可能可僅用於產品外監控。 因此,在一實施例中,提供對劑量及焦點兩者敏感之差分目標設計。因此,在一實施例中,提供在單一度量衡方法中之焦點及劑量推斷之組合。在一實施例中,差分目標設計藉由將一或多個輔助特徵或光學近接校正添加至用於例如衰減式相移光罩之圖案而提供柏桑曲線之有意移位(例如最佳焦點移位)。該一或多個輔助特徵或光學近接校正用以造成焦點及/或劑量之敏感度改變,或焦點及/或劑量偏移。在一實施例中,圖案係器件圖案之產品圖案。接著,使用差分目標設計之量測結果,可判定例如圖案化製程之一或多個參數是否在用於圖案化製程之製程窗之外漂移。可接著基於量測結果採取適當動作(例如製程控制、製程再設計等)。 在一實施例中,提供一種評估一圖案化製程之方法,該方法包含:獲得一第一度量衡目標之一第一量測之結果;獲得一第二度量衡目標之一第二量測之結果,該第二度量衡目標具有與該第一度量衡目標之一結構差異,該結構差異產生在該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移;及由一電腦系統基於該第一量測及該第二量測之該等結果而判定關於該圖案化製程之一值。 在一實施例中,該判定導出一第一信號及一第二信號作為該值,該第一信號表示自另一製程參數之變化有效地解耦之該製程參數,且該第二信號表示自該製程參數之變化有效地解耦之該另一製程參數。在一實施例中,該判定進一步包含基於該第一信號及該第二信號導出一製程窗定旗標信號。在一實施例中,該方法進一步包含對照一製程窗臨限值比較該經判定值以判定該圖案化製程是否正適當地操作。在一實施例中,該判定關於該圖案化製程之該值係基於該第一量測與該第二量測之該等結果之間的一差。在一實施例中,該第一度量衡目標及該第二度量衡目標產生相對於一第三度量衡目標之該製程參數之一敏感度差及/或一偏移。在一實施例中,該判定係進一步基於該第三度量衡目標之一第三量測之結果。在一實施例中,該判定係基於該第一量測、該第二量測及該第三量測之該等結果之一組合。在一實施例中,該等量測結果包含或源自來自一光學度量衡系統之一強度信號值及/或一橢圓率信號值。在一實施例中,該等量測結果包含或源自來自一以繞射為基礎之度量衡系統之信號值。在一實施例中,該製程參數包含該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點或劑量。在一實施例中,該結構差異係在一圖案化器件上使用一光學近接校正來產生及/或為該圖案化器件上之一輔助特徵。在一實施例中,該第一度量衡目標及該第二度量衡目標係基於一器件之一圖案或用於形成一器件之一圖案的一共同產品圖案。 在一實施例中,提供一種評估一圖案化製程之方法,該方法包含:獲得一圖案目標之量測之一結果;由一電腦系統基於該圖案目標之該量測之該結果與一第一輔助度量衡目標之量測之一結果及一第二輔助度量衡目標之量測之一結果的一組合來判定關於該圖案化製程之一值,該第二輔助度量衡目標具有與該第一輔助度量衡目標之一結構差異,該結構差異產生在該第一輔助度量衡目標與該第二輔助度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移。 在一實施例中,該判定關於該圖案化製程之該值導出一第一信號及一第二信號作為該值,該第一信號表示自另一製程參數之變化有效地解耦之該製程參數,且該第二信號表示自該製程參數之變化有效地解耦之該另一製程參數。在一實施例中,該判定關於該圖案化製程之該值進一步包含基於該第一信號及該第二信號導出一製程窗定旗標信號。在一實施例中,該方法進一步包含對照一製程窗臨限值比較該經判定值以判定該圖案化製程是否正適當地操作。在一實施例中,該等量測結果包含或源自來自一光學度量衡系統之一強度信號值及/或一橢圓率信號值。在一實施例中,該等量測結果包含或源自來自一以繞射為基礎之度量衡系統之信號值。在一實施例中,該製程參數包含該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點或劑量。在一實施例中,該結構差異係在一圖案化器件上使用一光學近接校正來產生及/或為該圖案化器件上之一輔助特徵。在一實施例中,該第一輔助目標及該第二輔助目標係基於該圖案目標。在一實施例中,該圖案目標為一器件之一圖案或用於形成一器件之一圖案。 在一實施例中,提供一種產生用以評估一圖案化製程之度量衡目標之一集合之方法,該方法包含:獲得一圖案目標;及由一電腦系統自該圖案目標產生一第一度量衡目標,該第一度量衡目標具有與該圖案目標之一結構差異,該結構差異產生在該圖案目標與該第一度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移,使得針對該第一度量衡目標所量測之一柏桑曲線自針對該圖案目標所量測之一柏桑曲線移位。 在一實施例中,該方法進一步包含由一電腦系統產生一第二度量衡目標,該第二度量衡目標具有與該圖案目標及該第一度量衡目標之一結構差異,該結構差異產生在該第二度量衡目標與該圖案目標及該第一度量衡目標兩者之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移,使得針對該第二度量衡目標所量測之一柏桑曲線自分別針對該圖案目標及該第一度量衡目標所量測之一柏桑曲線移位。在一實施例中,該方法進一步包含:獲得該圖案目標之一第一量測之結果;獲得該第二度量衡目標之一第二量測之結果;及基於該第一量測及該第二量測之該等結果而判定關於該圖案化製程之一值。在一實施例中,該製程參數包含該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點或劑量。在一實施例中,該圖案目標為一器件之一圖案或用於形成一器件之一圖案。在一實施例中,該製程參數係該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點,且其中該第一度量衡目標之一最佳焦點不同於用於該圖案目標之最佳焦點,而該圖案目標及該第一度量衡目標具有實質上相等聚焦深度,且在一實質上相等劑量下,處於最佳焦點的該第一度量衡目標及處於最佳焦點的該圖案目標具有實質上相等臨界尺寸。 在一實施例中,提供一種用以評估一圖案化製程之度量衡目標集合,該度量衡目標集合包含一第一度量衡目標及一第二度量衡目標,該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間的一差產生在該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移。 在一實施例中,該第一度量衡目標及該第二度量衡目標產生相對於一第三度量衡目標之該製程參數之一敏感度差及/或一偏移。在一實施例中,該第一度量衡目標及該第二度量衡目標係基於一器件圖案之一共同產品圖案。在一實施例中,該差異係在一圖案化器件上使用一光學近接校正及/或使用一光學近接校正的一輔助特徵來產生,及/或為該圖案化器件上之一輔助特徵。在一實施例中,該製程參數包含該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點或劑量。 雖然本文中所描述之度量衡目標之實施例已主要在焦點及劑量量測方面加以描述,但本文中所描述之度量衡目標之實施例可用以量測一或多個額外或替代圖案化製程參數。另外,雖然實施例已主要在強度量測方面加以描述,但可使用一或多個其他光學參數,諸如橢圓率。 上文所描述之目標結構可為出於量測之目的而經特定設計及形成的度量衡目標。但有利地,圖案目標可為形成於基板上之器件之功能性部分。如本文中所使用之術語「目標」、目標之「光柵」或目標之「週期性結構」無需使已針對正被執行之量測特定提供適用結構。 與如在基板及圖案化器件上實現的目標之實體結構相關聯地,一實施例可包括含有機器可讀指令之一或多個序列及/或函數資料之電腦程式,函數資料描述目標設計、描述設計用於基板之目標之方法、描述在基板上產生目標之方法、描述量測基板上之目標之方法及/或描述分析量測以獲得關於圖案化製程之資訊之方法。此電腦程式可執行於例如圖3之裝置中之單元PU及/或圖2之控制單元LACU內。亦可提供經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)。在例如屬於圖3中所展示之類型的現有檢測裝置已經在生產中及/或在使用中的情況下,一實施例可藉由提供經更新電腦程式產品以致使處理器執行本文中所描述之方法中的一或多者來實施。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量測對合適複數個目標之圖案化製程之參數的方法。程式可更新微影及/或度量衡配方以用於量測其他基板。程式可經配置以控制(直接或間接地)微影裝置以用於圖案化及處理其他基板。 另外,實施例已在本文中關於在以繞射為基礎之度量衡系統中使用來描述。然而,本文中之實施例可在需要時具有適當修改的情況下應用於以影像為基礎之度量衡。 如本文中所使用之術語「最佳化(optimizing/optimization)」意謂調整裝置或製程,例如微影裝置或光學微影製程步驟,使得(例如微影之)圖案化及/或器件製造結果及/或製程具有一或多個理想的特性,諸如設計佈局於基板上之較高投影準確度、較大製程窗,等。 本發明之一實施例可採取如下形式:電腦程式,其含有描述如本文中所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列;或經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)。另外,可以兩個或多於兩個電腦程式體現機器可讀指令。該兩個或多於兩個電腦程式可儲存於一或多個不同記憶體及/或資料儲存媒體上。 可在控制系統中植入本文中所揭示之一或多個態樣。本文中所描述之任何控制系統可在一或多個電腦程式由位於裝置之至少一個組件內之一或多個電腦處理器讀取時各自或組合地可操作。該等控制系統可各自或組合地具有用於接收、處理及發送信號之任何合適組態。一或多個處理器經組態以與控制系統中之至少一者通信。舉例而言,每一控制系統可包括用於執行包括用於上文所描述之方法的機器可讀指令之電腦程式之一或多個處理器。控制系統可包括用於儲存此等電腦程式之資料儲存媒體,及/或用以收納此媒體之硬體。因此,該(等)控制系統可根據一或多個電腦程式之機器可讀指令而操作。 可使用以下條項進一步描述實施例: 1. 一種評估一圖案化製程之方法,該方法包含: 獲得一第一度量衡目標之一第一量測之結果; 獲得一第二度量衡目標之一第二量測之結果,該第二度量衡目標具有與該第一度量衡目標之一結構差異,該結構差異產生在該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移;及 由一電腦系統基於該第一量測及該第二量測之該等結果而判定關於該圖案化製程之一值。 2. 如條項1之方法,其中該判定導出一第一信號及一第二信號作為該值,該第一信號表示自另一製程參數之變化有效地解耦之該製程參數,且該第二信號表示自該製程參數之變化有效地解耦之該另一製程參數。 3. 如條項2之方法,其中該判定進一步包含基於該第一信號及該第二信號導出一製程窗定旗標信號。 4. 如條項1至3中任一項之方法,其進一步包含對照一製程窗臨限值比較該經判定值以判定該圖案化製程是否正適當地操作。 5. 如條項1至4中任一項之方法,其中該判定關於該圖案化製程之該值係基於該第一量測與該第二量測之該等結果之間的一差。 6. 如條項1至5中任一項之方法,其中該第一度量衡目標及該第二度量衡目標產生相對於一第三度量衡目標之該製程參數之一敏感度差及/或一偏移。 7. 如條項6之方法,其中該判定係進一步基於該第三度量衡目標之一第三量測之結果。 8. 如條項7之方法,其中該判定係基於該第一量測、該第二量測及該第三量測之該等結果之一組合。 9. 如條項1至8中任一項之方法,其中該等量測結果包含或源自來自一光學度量衡系統之一強度信號值及/或一橢圓率信號值。 10. 如條項1至9中任一項之方法,其中該等量測結果包含或源自來自一以繞射為基礎之度量衡系統之信號值。 11. 如條項1至10中任一項之方法,其中該製程參數包含該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點或劑量。 12. 如條項1至11中任一項之方法,其中該結構差異係在一圖案化器件上使用一光學近接校正來產生及/或為該圖案化器件上之一輔助特徵。 13. 如條項1至12中任一項之方法,其中該第一度量衡目標及該第二度量衡目標係基於一器件之一圖案或用於形成一器件之一圖案的一共同產品圖案。 14. 一種評估一圖案化製程之方法,該方法包含: 獲得一圖案目標之量測之一結果; 由一電腦系統基於該圖案目標之該量測之該結果與一第一輔助度量衡目標之量測之一結果及一第二輔助度量衡目標之量測之一結果的一組合來判定關於該圖案化製程之一值,該第二輔助度量衡目標具有與該第一輔助度量衡目標之一結構差異,該結構差異產生在該第一輔助度量衡目標與該第二輔助度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移。 15. 如條項14之方法,其中該判定關於該圖案化製程之該值會導出一第一信號及一第二信號作為該值,該第一信號表示自另一製程參數之變化有效地解耦之該製程參數,且該第二信號表示自該製程參數之變化有效地解耦之該另一製程參數。 16. 如條項15之方法,其中該判定關於該圖案化製程之該值進一步包含基於該第一信號及該第二信號導出一製程窗定旗標信號。 17. 如條項14至16中任一項之方法,其進一步包含對照一製程窗臨限值比較該經判定值以判定該圖案化製程是否正適當地操作。 18. 如條項14至17中任一項之方法,其中該等量測結果包含或源自來自一光學度量衡系統之一強度信號值及/或一橢圓率信號值。 19. 如條項14至18中任一項之方法,其中該等量測結果包含或源自來自一以繞射為基礎之度量衡系統之信號值。 20. 如條項14至19中任一項之方法,其中該製程參數包含該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點或劑量。 21. 如條項14至20中任一項之方法,其中該結構差異係在一圖案化器件上使用一光學近接校正來產生及/或為該圖案化器件上之一輔助特徵。 22. 如條項14至21中任一項之方法,其中該第一輔助目標及該第二輔助目標係基於該圖案目標。 23. 如條項14至22中任一項之方法,其中該圖案目標為一器件之一圖案或用於形成一器件之一圖案。 24. 一種產生用以評估一圖案化製程之度量衡目標之一集合之方法,該方法包含: 獲得一圖案目標;及 由一電腦系統自該圖案目標產生一第一度量衡目標,該第一度量衡目標具有與該圖案目標之一結構差異,該結構差異產生在該圖案目標與該第一度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移,使得針對該第一度量衡目標所量測之一柏桑曲線自針對該圖案目標所量測之一柏桑曲線移位。 25. 如條項24之方法,其進一步包含由一電腦系統產生一第二度量衡目標,該第二度量衡目標具有與該圖案目標及該第一度量衡目標之一結構差異,該結構差異產生在該第二度量衡目標與該圖案目標及該第一度量衡目標兩者之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移,使得針對該第二度量衡目標所量測之一柏桑曲線自分別針對該圖案目標及該第一度量衡目標所量測之一柏桑曲線移位。 26. 如條項24或條項25之方法,其進一步包含: 獲得該圖案目標之一第一量測之結果; 獲得該第二度量衡目標之一第二量測之結果;及 基於該第一量測及該第二量測之該等結果而判定關於該圖案化製程之一值。 27. 如條項24至26中任一項之方法,其中該製程參數包含該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點或劑量。 28. 如條項24至27中任一項之方法,其中該圖案目標為一器件之一圖案或用於形成一器件之一圖案。 29. 如條項24至28中任一項之方法,其中該製程參數係該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點,且其中該第一度量衡目標之一最佳焦點不同於用於該圖案目標之最佳焦點,而該圖案目標及該第一度量衡目標具有實質上相等聚焦深度,且在一實質上相等劑量下,處於最佳焦點的該第一度量衡目標及處於最佳焦點的該圖案目標具有實質上相等臨界尺寸。 30. 一種用以評估一圖案化製程之度量衡目標集合,該度量衡目標集合包含一第一度量衡目標及一第二度量衡目標,該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間的一差產生在該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移。 31. 如條項30之度量衡目標集合,其中該第一度量衡目標及該第二度量衡目標產生相對於一第三度量衡目標之該製程參數之一敏感度差及/或一偏移。 32. 如條項30或條項31之度量衡目標集合,其中該第一度量衡目標及該第二度量衡目標係基於一器件圖案之一共同產品圖案。 33. 如條項30至32中任一項之度量衡目標集合,其中該差異係在一圖案化器件上使用一光學近接校正及/或使用一光學近接校正的一輔助特徵來產生,及/或為該圖案化器件上之一輔助特徵。 34. 如條項30至33中任一項之度量衡目標集合,其中該製程參數包含該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點或劑量。 35. 一種用於量測一圖案化製程之一參數之度量衡裝置,該度量衡裝置可操作以執行該如條項1至29中任一項之方法。 36. 一種包含機器可讀指令之非暫時性電腦程式產品,該等機器可讀指令用於致使一處理器導致執行該如條項1至29中任一項之方法。 37. 一種系統,其包含:一檢測裝置,其經組態以將一輻射光束提供於一度量衡目標上且偵測由該目標重新導向之輻射以判定一圖案化製程之一參數;及該如條項36之非暫時性電腦程式產品。 38. 如條項37之系統,其進一步包含一微影裝置,該微影裝置包含:一支撐結構,其經組態以固持一圖案化器件以調變一輻射光束;及一投影光學系統,其經配置以將該經調變輻射光束投影至一輻射敏感基板上。 儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對實施例之使用,但應瞭解,本發明之實施例可用於其他應用(例如壓印微影)中,且在內容背景允許的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(例如具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)、極紫外線(EUV)輻射(例如具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長),及軟x射線(例如具有大約1奈米之波長),以及粒子束,諸如離子束或電子束。 術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合,包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。 對特定實施例之前述描述揭露本發明之實施例之一般性質使得在不脫離本發明之一般概念的情況下,其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識針對各種應用而易於修改及/或調適此等特定實施例,而無需進行不當實驗。因此,基於本文中所呈現之教示及指導,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受上述例示性實施例中之任一者限制,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‧‧‧高階繞射射線
-1‧‧‧高階繞射射線
+1(N)‧‧‧+1繞射射線
-1(S)‧‧‧-1繞射射線
11‧‧‧源
12‧‧‧透鏡
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
15‧‧‧光學元件
16‧‧‧物鏡/透鏡
17‧‧‧光束分裂器
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‧‧‧影像感測器
31‧‧‧量測光點/經照明光點
32‧‧‧週期性結構/目標結構
33‧‧‧週期性結構/目標結構
34‧‧‧週期性結構/目標結構
35‧‧‧週期性結構/目標結構
41‧‧‧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
800‧‧‧輻射阻擋結構
810‧‧‧透明圖案化器件基板
820‧‧‧金屬罩蓋
900‧‧‧阻擋結構
910‧‧‧圖案化器件基板
920a‧‧‧第一層/第一層材料
920b‧‧‧第二層/第二層材料
920c‧‧‧第三層/第三層材料
920d‧‧‧第四層
930‧‧‧第一目標成型配置
940‧‧‧第二目標成型配置
950‧‧‧阻擋結構
950a‧‧‧第一層
950b‧‧‧第二層
950c‧‧‧第三層
1000‧‧‧第一目標成型配置
1010‧‧‧結構
1020‧‧‧第二目標成型配置
1030‧‧‧分段線結構
1040‧‧‧高解析度子結構
1100‧‧‧接觸孔/圖案目標
1110‧‧‧輔助特徵
1120‧‧‧輔助特徵
1400‧‧‧步驟
1410‧‧‧步驟
1420‧‧‧步驟
1430‧‧‧步驟
1440‧‧‧步驟
AD‧‧‧調整器
AS‧‧‧對準感測器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
BK‧‧‧烘烤板
C‧‧‧目標部分
CH‧‧‧冷卻板
CO‧‧‧聚光器
DE‧‧‧顯影器
I‧‧‧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
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‧‧‧圖案化器件支撐件或支撐結構
N‧‧‧北
O‧‧‧光軸
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
P1‧‧‧位置
P2‧‧‧位置
P3‧‧‧位置
P4‧‧‧位置
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影光學系統
PU‧‧‧處理器/影像處理器及控制系統
PW‧‧‧第二定位器
RO‧‧‧基板處置器或機器人
ROI‧‧‧所關注區
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
T‧‧‧度量衡目標
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台
現在將參考隨附圖式而僅作為實例來描述實施例,在該等圖式中: 圖1描繪微影裝置之實施例; 圖2描繪微影製造單元或叢集之實施例; 圖3A描繪經組態以使用第一對照明孔徑來量測目標的檢測裝置(例如在此狀況下為暗場散射計)之示意圖; 圖3B示意性地描繪用於給定照明方向之目標週期性結構之繞射光譜的細節; 圖3C示意性地描繪在將圖3A之檢測裝置用於以繞射為基礎之量測時提供另外照明模式的第二對照明孔徑; 圖3D示意性地描繪組合第一對孔徑及第二對孔徑之第三對照明孔徑; 圖4描繪基板上的多重週期性結構目標之形式及量測光點之輪廓; 圖5描繪在圖3之檢測裝置中獲得的圖4之目標之影像; 圖6為展示使用圖3之檢測裝置之量測方法之步驟的流程圖; 圖7A、圖7B及圖7C展示分別對應於圖案目標、第一輔助目標及第二輔助目標的實例柏桑曲線; 圖8A及圖8B標繪如藉由分別獲得圖案目標強度與第一輔助目標之差及圖案目標強度與第二輔助目標之差而編寫的實例度量衡系統信號; 圖9A及圖9B標繪用於分別解耦焦點及劑量之實例差分信號; 圖10A及圖10B標繪基於分別用於線/空間及接觸孔目標之經解耦焦點及劑量信號的實例製程窗定旗標信號; 圖11A描繪呈接觸孔之形式的實例圖案目標、圖11B描繪實例第一輔助目標與由輔助特徵之第一配置補充的圖案目標,且圖11C描繪實例第二輔助目標與由輔助特徵之第二配置補充的圖案目標; 圖12A及圖12B係圖8A及圖8B之經模擬類比; 圖13係圖10B之經模擬類比; 圖14係一方法之實施例的流程圖; 圖15A、圖15B、圖15C及圖15D以橫截面示意性地展示圖案化器件上之可能目標成型配置; 圖16A以橫截面示意性地展示根據一實施例之圖案化器件基底,且圖16B以橫截面示意性地展示圖案化器件上之可能目標成型配置;及 圖17以平面圖示意性地展示圖案化器件上之可能目標成型配置。
Claims (15)
- 一種評估一圖案化製程之方法,該方法包含: 獲得一第一度量衡目標之一第一量測之結果; 獲得一第二度量衡目標之一第二量測之結果,該第二度量衡目標具有與該第一度量衡目標之一結構差異,該結構差異產生在該第一度量衡目標與該第二度量衡目標之間該圖案化製程之一製程參數的一敏感度差及/或一偏移;及 由一電腦系統基於該第一量測及該第二量測之該等結果而判定關於該圖案化製程之一值。
- 如請求項1之方法,其中該判定導出一第一信號及一第二信號作為該值,該第一信號表示自另一製程參數之變化有效地解耦之該製程參數,且該第二信號表示自該製程參數之變化有效地解耦之該另一製程參數。
- 如請求項2之方法,其中該判定進一步包含:基於該第一信號及該第二信號導出一製程窗定旗標信號。
- 如請求項1之方法,其進一步包含:對照一製程窗臨限值比較該經判定值以判定該圖案化製程是否正適當地操作。
- 如請求項1之方法,其中該判定關於該圖案化製程之該值係基於該第一量測與該第二量測之該等結果之間的一差。
- 如請求項1之方法,其中該第一度量衡目標及該第二度量衡目標產生相對於一第三度量衡目標之該製程參數之一敏感度差及/或一偏移。
- 如請求項6之方法,其中該判定係進一步基於該第三度量衡目標之一第三量測之結果。
- 如請求項7之方法,其中該判定係基於該第一量測、該第二量測及該第三量測之該等結果之一組合。
- 如請求項1之方法,其中該等量測結果包含或源自來自一光學度量衡系統之一強度信號值及/或一橢圓率信號值。
- 如請求項1之方法,其中該等量測結果包含或源自來自一以繞射為基礎之度量衡系統之信號值。
- 如請求項1之方法,其中該製程參數包含該圖案化製程之一圖案化步驟之焦點或劑量。
- 如請求項1之方法,其中該結構差異係在一圖案化器件上使用一光學近接校正來產生及/或為該圖案化器件上之一輔助特徵。
- 如請求項1之方法,其中該第一度量衡目標及該第二度量衡目標係基於一器件之一圖案或用於形成一器件之一圖案的一共同產品圖案。
- 一種包含機器可讀指令之非暫時性電腦程式產品,該等機器可讀指令用於致使一處理器導致執行該如請求項1之方法。
- 一種系統,其包含: 一檢測裝置,其經組態以將一輻射光束提供於一度量衡目標上且偵測由該目標重新導向之輻射以判定一圖案化製程之一參數;及 該如請求項14之非暫時性電腦程式產品。
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Cited By (1)
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3293575A1 (en) * | 2016-09-12 | 2018-03-14 | ASML Netherlands B.V. | Differential target design and method for process metrology |
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Family Cites Families (21)
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KR100841423B1 (ko) * | 2004-02-23 | 2008-06-25 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 스캐터로미터 데이터에 기초한 처리 파라미터 값의 결정방법 |
US7478019B2 (en) * | 2005-01-26 | 2009-01-13 | Kla-Tencor Corporation | Multiple tool and structure analysis |
US7443486B2 (en) * | 2005-02-25 | 2008-10-28 | Asml Netherlands B.V. | Method for predicting a critical dimension of a feature imaged by a lithographic apparatus |
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. |
US8891061B2 (en) | 2008-10-06 | 2014-11-18 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic focus and dose measurement using a 2-D target |
US9182682B2 (en) | 2008-12-30 | 2015-11-10 | Asml Netherlands B.V. | Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method |
NL2004948A (en) | 2009-07-06 | 2011-01-10 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method. |
KR101429629B1 (ko) | 2009-07-31 | 2014-08-12 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 계측 방법 및 장치, 리소그래피 시스템, 및 리소그래피 처리 셀 |
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 |
NL2008317A (en) | 2011-03-24 | 2012-09-25 | Asml Netherlands Bv | Substrate and patterning device for use in metrology, metrology method and device manufacturing method. |
JP5377595B2 (ja) | 2011-03-25 | 2013-12-25 | 富士フイルム株式会社 | 着色感放射線性組成物、カラーフィルタ、着色パターンの製造方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、及び液晶表示装置 |
US9709903B2 (en) | 2011-11-01 | 2017-07-18 | Kla-Tencor Corporation | Overlay target geometry for measuring multiple pitches |
US9311431B2 (en) * | 2011-11-03 | 2016-04-12 | Kla-Tencor Corporation | Secondary target design for optical measurements |
US10394136B2 (en) * | 2015-09-30 | 2019-08-27 | Asml Netherlands B.V. | Metrology method for process window definition |
KR102059018B1 (ko) * | 2015-10-19 | 2019-12-24 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 패터닝 공정 오차를 보정하는 장치 및 방법 |
EP3293575A1 (en) * | 2016-09-12 | 2018-03-14 | ASML Netherlands B.V. | Differential target design and method for process metrology |
-
2016
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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TWI840585B (zh) * | 2019-07-12 | 2024-05-01 | 美商布魯克奈米公司 | 自動化高速x射線檢驗方法、電腦可讀取非暫態儲存媒體及電子系統 |
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