TW201837459A - 量測變化之方法、檢測系統、電腦程式及電腦系統 - Google Patents

量測變化之方法、檢測系統、電腦程式及電腦系統 Download PDF

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Abstract

本發明揭示在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之方法。在一種配置中，接收表示一組影像之資料。每一影像表示該圖案之一不同例項。使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項。使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化。該圖案包含複數個圖案元素，且該對齊包含將不同加權應用至該複數個圖案元素中之兩者或更多者。該等加權控制每一圖案元素貢獻於該組影像之該對齊之程度。每一加權係基於該加權經應用至其之該圖案元素之一預期變化。

Description

量測變化之方法、檢測系統、電腦程式及電腦系統
本發明係關於特別是在微影之內容背景中量測一或若干基板上之圖案之不同例項之間的變化。
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。微影裝置可用於諸如在積體電路(IC)之製造中的器件製造程序之一或多個階段中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被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上(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。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。已知微影裝置包括所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。 為了監控器件製造程序，量測經圖案化基板之參數(且因此量測器件製造程序之影響經圖案化基板的任何態樣之參數)。參數可包括圖案形狀(包括1D及2D形狀)之特徵，例如經顯影感光性抗蝕劑及/或經蝕刻產品特徵之臨界尺寸(通常為線寬)。參數可包括特徵高度及/或特徵節距。參數可進一步包括線邊緣粗糙度及線寬粗糙度。可對產品基板及/或對專用度量衡目標執行此等量測。存在用於進行在微影程序中形成之顯微結構之量測的各種技術，包括使用掃描電子顯微鏡(SEM)及各種特殊化工具。 亦需要監控經圖案化基板之參數在基板上之不同位置處及在不同基板之間的變化。此變化可藉由比較該基板上或不同基板上之圖案(例如標稱相同圖案)的多個例項之影像予以監控。將一組此等影像相對於彼此對齊(對準)且可識別及量化不同影像之間的偏差。 用於評估橫越圖案之多個例項之變化的現有方法已被認為係不可靠的。
需要提供用於量測橫越圖案之多個例項之變化的改良之方法。 根據本發明之一態樣，提供一種在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之方法，其包含：接收表示一組影像之資料，每一影像表示該圖案之一不同例項；使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；及使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化，其中：該圖案包含複數個圖案元素，且該組影像之該對齊包含將不同加權應用至該複數個圖案元素中之兩者或更多者，該等加權控制每一圖案元素貢獻於該組影像之該對齊之程度；且每一加權係基於該加權經應用至其之該圖案元素之一預期變化。 根據本發明之另一態樣，提供一種在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之方法，其包含：接收表示一組影像之資料，每一影像表示該圖案之一不同例項；使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；及使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化，其中：所接收的該組影像中之每一影像係由一邊界框定界；該組影像之該對齊包含基於所接收的該組影像之該等邊界框之間的一相交區而設定該組影像之一共同邊界框；且該組影像之該對齊係使用對於每一影像之該共同邊界框內之所有像素來執行。 根據本發明之另一態樣，提供一種對齊一或多個影像中之一圖案之方法，該圖案包含複數個圖案元素，每一圖案元素具有一加權，該加權控制該圖案元素貢獻於該圖案之該對齊之程度，該方法包含：使用一模型來判定至少一個圖案元素中之一變化，該模型描述用於產生該圖案之一圖案化程序；及基於該圖案元素中之該經判定變化而判定與該至少一個圖案元素相關聯的一加權。 根據本發明之另一態樣，提供一種用於在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之檢測系統，其包含：一影像獲取器件，其經組態以對一基板或複數個基板執行一成像操作以獲得一組影像，每一影像表示該圖案之一不同例項；及一電腦系統，其經組態以：使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；及使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化，其中：該圖案包含複數個圖案元素，且該組影像之該對齊包含將不同加權應用至該複數個圖案元素中之兩者或更多者，該等加權控制每一圖案元素貢獻於該組影像之該對齊之程度；且每一加權係基於該加權經應用至其之該圖案元素之一預期變化。 根據本發明之另一態樣，提供一種用於在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之檢測系統，其包含：一影像獲取器件，其經組態以對一基板或複數個基板執行一成像操作以獲得一組影像，每一影像表示該圖案之一不同例項；及一電腦系統，其經組態以：使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；及使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化，其中：所接收的該組影像中之每一影像係由一邊界框定界；該組影像之該對齊包含基於所接收的該組影像之該等邊界框之間的一相交區而設定該組影像之一共同邊界框；且該組影像之該對齊係使用對於每一影像之該共同邊界框內之所有像素來執行。 根據本發明之另一態樣，提供一種用於在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之檢測系統，其包含：一影像獲取器件，其經組態以對一基板或複數個基板執行一成像操作以獲得一組影像，每一影像表示該圖案之一不同例項；及一電腦系統，其經組態以使橫越該組影像之該圖案對齊，該圖案包含複數個圖案元素，每一圖案元素具有一加權，該加權控制該圖案元素貢獻於該圖案之該對齊之程度，該對齊包含：使用一模型來判定橫越該組影像之至少一個圖案元素中之一變化，該模型描述用於產生該圖案之一圖案化程序；及基於該圖案元素中之該經判定變化而判定與該至少一個圖案元素相關聯的一加權。
本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示實施例僅僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明係由附加於此處之申請專利範圍界定。 所描述之實施例及本說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「一實例實施例」等之參考指示所描述之實施例可包括一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必係指相同實施例。另外，當結合一實施例描述一特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否予以明確描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性皆係在熟習此項技術者之認識範圍內。 然而，在更詳細地描述此等實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例的實例環境。 圖1示意性地描繪微影裝置LA。該裝置包括：一照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如UV輻射或DUV輻射)；一支撐結構(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；一基板台(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；及一投影系統(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 (例如包含一或多個晶粒)上。 照明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。 支撐結構支撐圖案化器件，亦即，承載圖案化器件之重量。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可視需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件例如相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「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。 本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。 在此實施例中，舉例而言，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)。 微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或更多個基板台及例如兩個或更多個光罩台之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可對一或多個台進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。 微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(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含例如合適導向鏡及/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可包含用於調整輻射光束之角度強度分佈之調整器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(其通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如光罩台MT)上之圖案化器件(例如光罩MA)上，且係由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下，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IF (例如干涉器件、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中明確地描繪)可用以例如在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部分之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部分之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管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，在多於一個晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。 所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中： 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，使光罩台MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C之大小。 2. 在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT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相對於光罩台MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。 3. 在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。 亦可使用上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。 如圖2中所展示，微影裝置LA形成微影製造單元LC (有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或叢集)之部分，微影製造單元LC亦包括用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之裝置。通常，此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同程序裝置之間移動基板，且接著將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統之此等器件係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU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。 為了正確地且一致地曝光由微影裝置曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行例如調整，尤其在檢測可足夠迅速地且快速地進行而使得同一批量之其他基板仍待曝光的情況下。又，已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率或可能被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行曝光。在基板之僅一些目標部分有缺陷的狀況下，可僅對被認為無缺陷的彼等目標部分執行進一步曝光。 檢測裝置(其亦可被稱作度量衡裝置)係用以判定基板之屬性，且尤其判定不同基板或同一基板之不同層之屬性如何在層與層之間變化。檢測裝置可整合至微影裝置LA或微影製造單元LC中，或可為單機器件。為了實現最快速量測，需要使檢測裝置緊接在曝光之後量測經曝光抗蝕劑層中之屬性。然而，抗蝕劑中之潛影具有極低對比度，此係由於在已曝光至輻射的抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射的抗蝕劑之部分之間僅存在極小折射率差——且並非所有檢測裝置皆具有足夠敏感度來進行潛影之有用量測。因此，可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後採取量測，曝光後烘烤步驟(PEB)通常為對經曝光基板進行之第一步驟且增大抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段，抗蝕劑中之影像可被稱作半潛像(semi-latent)。亦有可能對經顯影抗蝕劑影像進行量測，此時，抗蝕劑之經曝光部分抑或未經曝光部分已被移除，或在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後對經顯影抗蝕劑影像進行量測。後者可能性限制重工有缺陷基板之可能性，但仍可提供有用資訊。 需要在器件製造程序(例如包括一或多個微影步驟之器件製造方法)中之步驟之後量測橫越同一基板上或不同基板之間的圖案(例如一組標稱相同圖案)之多個例項之變化。該等多個例項可在器件製造程序中之任何步驟之後被量測，該等步驟包括涉及基板之曝光的步驟，及其他處理步驟，諸如曝光後烘烤、顯影，以及後續圖案形成步驟，諸如蝕刻、化學機械平坦化(CMP)及填充/沈積(例如使用化學氣相沈積，CVD)。該等多個例項可形成於同一基板上、不同基板上之不同位置處，或此兩者之組合。標稱相同圖案為在器件製造程序之相關步驟無誤差的情況下將相同(且經相同地定位)之圖案。標稱相同圖案通常將包含在微影程序之同一階段下(例如在蝕刻之前或在蝕刻之後)形成之圖案。當量測變化時受到關注之參數包括線邊緣粗糙度及線寬粗糙度，但亦可量測其他參數，包括與圖案中之特徵之置放(例如預期邊緣位置與經量測邊緣位置之間的差異)相關的參數。經量測變化提供關於器件製造程序中之誤差之資訊。此資訊可用以改良器件製造程序且藉此改良圖案化穩固性。 量測變化涉及比較圖案之不同例項。該比較通常包含使圖案之不同例項相對於彼此對齊(對準)以在計算上疊加該等不同例項。 用於實施對齊之已知途徑為基於計算每一影像中之特徵之選定子集的重心而對準不同影像。所計算之重心接著用以執行對齊(例如藉由使該等重心儘可能接近地對準)。此途徑在計算上係高效的但有誤差傾向。貢獻於誤差之因素之實例在下文參看圖3至圖12加以論述。 如圖3及圖4中所說明，可向不同影像中之對應物件錯誤地給出不同ID。在所描繪之簡單狀況下，影像包含邊界框10內之兩個物件11及12。然而，物件11及12在圖3之影像中與圖4之影像相比被不同地標記。此等標記誤差造成受影響物件之表觀重心的相對較大移位，即使該等物件自身可能穩定(亦即，遍及經處理之該組影像良好地對準)。 如圖5及圖6中所說明，在一個影像中完全可見之物件在所有被比較之影像中可能並非完全可見。在所描繪狀況下，物件11及12在圖5之影像中完全可見，但在圖6之影像中僅物件12完全可見。圖5中之邊界框10之邊緣附近的物件11在圖6中係由邊界框10部分地截斷。圖6中之邊界框10相對於圖5之邊界框10位移(由圖6中之虛線描繪)。邊界框10 (其可例如由用以獲得影像的影像獲取器件之視場界定)相對於邊界框10內之物件之定位的變化可例如歸因於用以支撐基板之載物台之準確度變化及/或歸因於用以識別待比較之圖案的圖案辨識演算法中之誤差而產生。物件可見之範圍之變化將導致分配至此等物件的重心位置之對應變化，即使該等物件自身可能穩定。 如圖7至圖10中所說明，微影程序中之變化可致使物件在影像之子集中錯誤地分裂成多個物件(圖7及圖8)或可致使複數個物件在影像之子集中錯誤地接合在一起以形成單一物件(圖9及圖10)。在圖7及圖8中所展示之實例中，單一物件13存在於圖7之邊界框10中，但該同一物件在圖8之邊界框10中分裂成兩個單獨物件13A及13B。若圖7之影像經分析以判定出物件13之重心，則將判定出粗略地位於物件13之凹槽區中的單一點。相比之下，若圖8之影像經分析以判定出重心，則將識別兩個相異物件13A及13B，其各自使其自身重心相對於圖7之物件13之重心位置顯著地位移。相似的考量適用於圖9及圖10中所展示之實例，其中兩個單獨物件14及15 (具有兩個對應重心)存在於圖9之影像中，但作為單一物件16(具有單一重心)存在於圖10之影像中。物件之此類分裂或接合造成所涉及重心之人工移位，從而導致影像之對齊中之誤差。 使用經選擇物件之重心時之另一誤差來源為：一些物件比其他物件更易受不同影像之間的變化影響。此意謂對哪些物件用於對齊工序之選擇可對對齊之準確度有顯著影響，且因此，對依賴於該對齊的對圖案中之變化之量測有顯著影響。詳言之，若將具有高變化之物件用於對齊，則此物件之位置之變化可在其他物件事實上相對穩定時使該等其他物件呈現為可變的。用於對齊之物件中之變化因此有效地轉移至圖案中之其他物件。此效應在圖11及圖12中加以說明，圖11及圖12各自展示在對齊之後含有兩個物件17及18的相同組影像之堆疊。針對每個物件17及18展示三個示意性輪廓線以指示每一物件之外部邊緣的相對變化。圖11描繪該組影像係使用物件17作為錨定物而對齊(例如基於物件17之重心)的狀況。圖12描繪該組影像係使用物件18作為錨定物而對齊的狀況。可看到，錨定物之選擇對兩個物件17及18之表觀可變性有顯著的影響。在圖11中，沿著物件18之右側之表觀變化得以增強。在圖12中，沿著物件17之左側之表觀變化得以增強。 圖13為描繪解決上文所論述之問題的根據一實施例之方法的流程圖。該方法在器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之圖案之多個例項的變化。圖案之多個例項可包含標稱相同圖案之多個例項。替代地或另外，圖案之多個例項可包含在圖案中具有一定程度之故意添加變化的情況下之該圖案之多個例項。舉例而言，圖案中之變化可藉由使諸如焦點或劑量之圖案化程序參數變化而故意誘發。以此方式，可使用依據圖案化程序參數而變化的經量測變化來評估圖案穩定性。舉例而言，可使用圖案中之變化被量測為在可接受範圍內所遍及之焦點及/或劑量範圍以判定最佳焦點或最佳劑量值或範圍。在一實施例中，器件製造方法包含一或多個微影步驟。 在步驟S1中，接收表示一組影像之資料。在所展示之實例中，自資料庫21接收資料。在其他實施例中，直接自影像獲取器件接收資料。影像資料可自由例如掃描電子顯微鏡(SEM)執行之量測導出。每一影像表示圖案之一不同例項。該等不同例項對應於形成於一基板上及/或不同基板上之不同位置處的圖案。該或該等基板可包含藉由半導體器件製造程序而圖案化之半導體晶圓。 方法包含使該組影像相對於彼此對齊。該對齊包含對準或疊加(堆疊)影像使得可比較該等影像以識別不同例項之間的變化。在一實施例中，可在步驟S1中基於標準圖案匹配演算法來執行初始粗略對齊。粗略對齊可包含使SEM影像(或SEM影像之二進位版本)相對於定義光罩圖案之資料檔案(例如GDSII)對準。粗略對齊可用以判定影像之邊界框之初始位置(例如當影像彼此對準時之邊界框之位置)以便判定對應於該等邊界框之間的相交區之共同邊界框，如下文進一步所描述。在後續步驟中，可使用加權以改良對齊。在圖13之實例中，另外對齊步驟包含包括步驟S2至S5的反覆序列。在其他實施例中，可在無反覆的情況下執行另外對齊。 例如標稱相同圖案之圖案包含複數個圖案元素。在一實施例中，圖案元素中之一或多者各自包含界定圖案中之物件的邊緣之全部或一部分。物件可由在影像內形成封閉輪廓的邊緣界定(例如圖6中之物件12)，或由在影像內形成敞開輪廓，而不包括邊界框自身(例如歸因於物件與影像之邊界框10重疊，正如針對圖6中之物件11之狀況)的邊緣界定。 在一實施例中，影像之對齊包含將不同加權應用至複數個圖案元素中之兩者或更多者。不同加權可包含離散數值或連續加權函數。加權控制每一圖案元素貢獻於該組影像之對齊之程度。每一加權係基於加權經應用至其之圖案元素之預期變化。在一實施例中，加權係使得具有相對較高預期變化之圖案元素相比於具有較低預期變化之圖案元素對該組影像之對齊的貢獻較小。 可在自動化程序中，例如基於物理學原理或圖案形成程序之知識而導出加權。在一實施例中，每一圖案元素之預期變化係使用一模型來獲得，該模型描述用於產生圖案之圖案化程序。每一圖案元素之預期變化係用以獲得對彼圖案元素之加權。舉例而言，在一實施例中，方法包含使用該模型判定至少一個圖案元素中之變化，及基於經判定的圖案元素中之變化而判定與該至少一個圖案元素相關聯的加權。此對齊程序在此處在量測橫越一組影像之圖案的變化之內容背景中使用，但該對齊程序亦可被提供為單機程序。在此狀況下，可使圖案在一個影像中或一組影像中例如相對於參考圖案對齊。 模型可考量物理學原理或圖案形成程序之知識。在一實施例中，每一圖案元素之預期變化係藉由在不同圖案化程序參數下(例如在不同劑量或焦點條件下)模型化圖案元素來獲得。在一實施例中，模型包含微影程序之模型。 使用加權使得有可能減小具有相對較高可變性之圖案元素貢獻於對齊程序且藉此造成對齊程序中之誤差的程度。使用加權會減小或移除在對齊程序中手動地介入(例如手動地排除不適於對齊之區)之需要。使用加權亦使得具有低可變性之圖案元素有可能對對齊程序的貢獻比其在其他方面將作出的貢獻更大，藉此進一步減小對齊程序中之誤差。減小對齊程序中之誤差會改良標稱相同圖案中之變化之量測的準確度。經偵測變化相比於係歸因於由影像之錯誤對齊誘發的變化，而更可能係歸因於真實變化。 在圖13之實施例中，在步驟S2中產生加權且將加權應用至圖案元素。關於圖案元素之預期變化之資訊可由資料庫22供應。替代地或另外，關於預期變化之資訊可經由步驟S5之否分支自該組影像自身中之變化的量測而提供。舉例而言，在一實施例中，執行第一次步驟S2且針對所有圖案元素將加權設定為相等的。步驟S3接著基於相等加權來對齊該組影像，且在之後的步驟S4中執行變化之第一量測。該方法接著進行步驟S5之否分支，且步驟S2接著使用在前述步驟S4中量測之圖案中之變化以產生第一組加權以改良對齊程序。 在步驟S3中，使用在步驟S2中所產生並應用之加權來執行該組影像相對於彼此之對齊(若加權未經設定為相等-參見上文)。圖案匹配之技術中已知的各種演算法可用於該對齊。在一個特定實施例中，如下文進一步描述，使用交叉相關以使每一影像匹配於一共同參考影像。共同參考影像之實例在下文給出。 在步驟S4中，遍及如在步驟S3中對齊的該組影像量測圖案中之變化。各種度量可用以量化該變化。在一個特定實施例中，使用量化體現影像與共同參考影像之間的經判定變換的變換場中之變化之度量，如下文進一步所描述。 在步驟S5中，測試來自步驟S4之輸出以判定反覆程序是否已收斂至令人滿意的程度。此可例如藉由比較來自步驟S4之當前輸出與來自S4之前一輸出來達成。若該等輸出之間的差大於預定臨限值，則方法經由步驟S5之否分支繼續進行以執行另一反覆(否則該方法經由是分支繼續進行)。在此另一反覆中，使用關於該組影像中之變化之資訊以改進在步驟S2中應用之加權。舉例而言，在步驟S4中已發現具有相對較高變化的圖案元素可經降低加權，及/或在步驟S4中已發現具有相對較低變化的圖案元素可經提高加權。程序接著繼續直至遇到步驟S5之是分支，且方法前進至步驟S6。在步驟S6中，輸出圖案中之經量測變化。 圖13之方法因此為以下實施例之實例：其中該組影像之對齊包含一反覆程序，該反覆程序涉及至少第一對齊步驟(執行第一次步驟S3)，接著是第二對齊步驟(在步驟S5之否分支之後執行下一次步驟S3)。第一對齊步驟及第二對齊步驟中之每一者包含使該組影像相對於彼此對齊以疊加圖案之例項。至少該第二對齊步驟包含將不同加權應用至兩個或更多個圖案元素。用於該第二對齊步驟中的一或多個加權係使用所判定(在此實例中在步驟S4中)之變化而產生，該變化係使用第一對齊步驟之對齊而判定。第一對齊步驟可能或可能不將不同加權用於不同圖案元素。 如例如在圖13之方法中經由資料庫22供應的關於圖案元素之預期變化之資訊可以各種方式來獲得。舉例而言，上文已描述了可如何使用描述用於產生圖案之圖案化程序之模型來獲得預期變化。下文中給出其他非限制性實例，其可能涉及或可能不涉及此模型之使用。 在一實施例中，該等加權中之一或多者中的每一者係使用界定圖案元素之全部或一部分的微影程序之空中影像強度之經模擬斜率(例如正規化影像對數斜率NILS)來產生。在一實施例中，加權隨著空中影像強度之經模擬斜率之函數相反地變化。由具有較緩斜率之邊緣界定的圖案元素相比於由具有較陡斜率之邊緣界定之圖案元素被較低地加權(亦即使得其對對齊的貢獻較小)。對應於較緩經模擬斜率的邊緣將被預期為比對應於較陡經模擬斜率的邊緣橫越該組影像變化更大，且因此對於達成準確對齊而言將達不到最佳。 在一實施例中，基於圖案元素之標稱幾何形狀(亦即，在器件製造程序之相關先前步驟無誤差的情況下將形成之幾何形狀)而產生加權中之一或多者中的每一者。在一實施例中，比較標稱幾何形狀與含有不同幾何形狀及相關聯預期可變性的庫。可自校準量測、模擬或微影程序領域中的常識來獲得預期可變性。舉例而言，熟知的是某些類別之幾何形狀相比於其他幾何形狀較難以使用微影來準確地形成。 在一實施例中，基於鄰近於圖案元素之圖案環境之屬性而產生加權中之一或多者中的每一者。舉例而言，已知的是，相比於當邊緣定位成鄰近於較緻密圖案區時，當邊緣定位成鄰近於敞開空間時的邊緣之變化很可能更高。因此，在一實施例中，圖案元素形成圖案中之物件之部分，且圖案環境之屬性包含在垂直於其中不存在其他物件的該物件之邊緣之方向上的長度。圖案環境之屬性可包含例如在線之1D圖案之狀況下的線分離度。替代地或另外，圖案環境之屬性可包含鄰近於圖案元素之圖案密度之量度。用以產生此類型之加權的途徑在圖14及圖15中加以說明。圖14描繪限界框10內之圖案。該圖案描繪由並行豎直線組成的三個物件21、22及23。物件21係相對較細線，其在左側具有敞開區域31且在右側具有一系列較緻密線。較緻密線包括物件22及23且以較小敞開區域32彼此分離。已知鄰近於敞開區域31之物件21相比於較緻密區中之物件22及23由於對程序變化的較大敏感度而經常將較難以準確地形成。對程序變化之較大敏感度可例如歸因於較低空中影像對比度或強度斜率而產生。因此，物件21相比於其他物件22及23將被預期為具有橫越該組影像之較大變化，特別是在物件21之左側。預期變化之此知識可用以選擇改良對齊程序之加權。圖15展示加權之實例選擇。物件21之左半部分被給出為0.2之相對較低加權。物件21之右半部分被給出較高加權0.7，此反映如下事實：物件22及23將趨向於幫助物件21之右側的準確形成。物件22及23仍被給出為0.9及1.0之較高加權。 在一實施例中，所接收的該組影像中之每一影像係由邊界框10定界。邊界框10可例如藉由用以獲得影像(例如成像程序(例如SEM)之視場)之成像程序或藉由影像之後續處理來界定。邊界框可由成像程序之視場界定或等於成像程序之視場。在一實施例中，如圖20中示意性地所描繪，該組影像之對齊包含基於所接收的該組影像之邊界框10之間的相交區而設定關於該組影像的共同邊界框10'。在一實施例中，共同邊界框10'等於邊界框10之間的相交區。在一實施例中，執行影像之粗略對齊步驟以便界定邊界框10之初始位置，以便計算該等邊界框之間的相交區。設定對於所有影像而言相同的共同邊界框會藉由減小一組影像之邊界框中的變化可被誤解譯為圖案中之變化之程度從而改良對齊程序之準確度。邊界框10'之形狀不受特別限制，但通常可為矩形或正方形。 在一實施例中，使用對於每一影像之共同邊界框內之所有像素來執行一組影像之對齊。關於僅使用每一影像之經選擇特徵來執行對齊，例如以獲得如上文所論述之封閉物件之重心的先前技術途徑之問題因此得以減少或避免。詳言之，藉由基於具有高可變性之圖案元素執行對齊造成的準確度減小會得以減小。使用每一影像之共同邊界框內之所有像素會減小具有高可變性之圖案元素對最終對齊之影響。此等圖案元素之影響可藉由對此等元素降低加權而進一步減小，如以上參看圖13所描述，但使用對於每一影像之共同邊界框內的所有像素之優點甚至在不應用加權的情況下達成。因此，在使用對於每一影像之共同邊界框內之所有像素來執行對齊之狀況下，圖13中所描繪的類型之方法可在無步驟S2及S5的情況下加以實施。 在一實施例中，該組影像之對齊係藉由參考每一影像至一共同參考影像之數學變換來執行。舉例而言，該對齊可包含藉由使每一影像相對於共同參考影像之位置變化直至獲得最佳擬合從而最小化數學變換。在一個特定類別之實施例中，該組影像之對齊係使用傅立葉空間中之交叉相關來執行。可運用經升取樣矩陣乘法離散傅立葉變換(DFT)來執行交叉相關以達成任意子像素精度。在將加權應用至影像中之不同圖案元素之狀況下，對齊可例如包含比較二進位影像(僅由{0,1}組成)與含有如值在[0,1]之範圍內的每像素之權重的參考影像。 在一實施例中，變化之量測包含計算橫越針對該組影像之數學變換之變化。在一項實例中，每一數學變換係由一向量場表示且可被稱作變換場。變換場可包含將影像中之每一參與像素與共同參考影像中之對應像素接合的向量。相比於先前技術替代方案，諸如藉由參考至平均輪廓之法線而特性化變化，計算變換場中之變化可更有效地且一致地達成。 在一實施例中，共同參考影像包含以下各者中之一或多者：經處理之一組影像中的選定一者、待形成之預期圖案，或器件製造程序中之微影程序之光罩圖案或影像。待形成之預期圖案可由諸如GDSII檔案之資料檔案界定，且可能含有或可能不含有光學近接校正特徵。 圖16及圖17描繪根據一實施例的一組199個影像之對齊，其中對於每一影像之共同邊界框中的所有像素係用於對齊。圖18及圖19描繪基於對準使用標準重心的相同199個影像之對齊。圖16及圖18描繪使用線性陰影尺度(自1至199)之經對齊該組影像的堆疊。圖17及圖19描繪相同堆疊，但具有增大變化之可見性的非線性按比例調整。按比例調整表示遠離平均值的標準偏差的倍數。因此，0.0對應於平均值、2.0對應於比平均值大標準偏差的兩倍，且-2.0對應於比平均值小標準偏差的兩倍。-2.0至2.0之範圍因此展示涵蓋輪廓的約95%。 圖16及圖18中所展示之堆疊呈現為相似的，但圖17及圖19之非線性按比例調整揭露在用來對齊之兩個途徑之間的效能之顯著差異。詳言之，可在由大箭頭指示之突出區中看到圖17與圖19之間的大差異。圖19中之變化比圖17中之變化大得多。此外，看到在圖19中較穩定的圖案元素，諸如由較小箭頭指示的物件邊緣之部分比在圖17中顯著較不良好地對齊。在圖19中為橫越經對齊的該組影像之此圖案元素中之表觀變化之量度的邊緣之寬度比在圖17中顯著較大。增大之寬度很可能係歸因於諸如由大箭頭指示之區的區之變化藉由減小用於彼等區之對齊程序之準確度而將變化有效地轉移至其他較穩定區。 該組影像中之每一影像之性質不受特別限制。在一實施例中，每一影像係二進位影像。可例如使用邊緣偵測演算法來獲得二進位影像。可有效地儲存及處理二進位影像。 圖21描繪適合於實施方法的檢測系統。該檢測系統包含影像獲取器件40及電腦系統50。影像獲取器件40對一基板或複數個基板執行成像操作以獲得表示一組影像之資料。該資料經提供至電腦系統50之資料接收單元51，且藉由資料處理單元52執行後續處理步驟。用於實施此功能性之電腦硬體在此項技術中係熟知的。 可使用以下條項進一步描述實施例： 1. 一種在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之方法，其包含： 接收表示一組影像之資料，每一影像表示該圖案之一不同例項； 使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；及 使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化，其中： 該圖案包含複數個圖案元素，且該組影像之該對齊包含將不同加權應用至該複數個圖案元素中之兩者或更多者，該等加權控制每一圖案元素貢獻於該組影像之該對齊之程度。 2. 如條項1之方法，其中每一加權係基於該加權經應用至其之該圖案元素之一預期變化。 3. 如條項1或2之方法，其中每一圖案元素包含界定該圖案中之一物件的一邊緣之全部或一部分。 4. 如條項2或3之方法，其中該等加權係使得具有一相對較高預期變化之一圖案元素相比於具有一較低預期變化之一圖案元素對該組影像之該對齊的貢獻較小。 5. 如條項2至4中任一項之方法，其中每一圖案元素之該預期變化係使用一模型來獲得，該模型描述用於產生該圖案之一圖案化程序。 6. 如條項5之方法，其中每一圖案元素之該預期變化係藉由在不同圖案化程序參數下模型化該圖案元素來獲得。 7. 如條項5或6之方法，其中該模型包含一微影程序之一模型。 8. 如任一前述條項之方法，其中該等加權中之一或多者中的每一者係使用在該器件製造程序中界定該圖案元素之全部或一部分的一微影程序之一空中影像強度之一經模擬斜率來產生。 9. 如任一前述條項之方法，其中該等加權中之一或多者中的每一者係基於該圖案元素之一標稱幾何形狀來產生。 10. 如任一前述條項之方法，其中該等加權中之一或多者中的每一者係基於鄰近於該圖案元素之圖案環境之一屬性來產生。 11. 如條項10之方法，其中每一圖案元素形成該圖案中之一物件之部分，且該圖案環境之該屬性包含在垂直於其中不存在其他物件的該物件之一邊緣之一方向上的長度。 12. 如任一前述條項之方法，其中該組影像之該對齊包含一反覆程序，該反覆程序涉及至少一第一對齊步驟接著是一第二對齊步驟，該第一對齊步驟及該第二對齊步驟各自包含使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；其中 至少該第二對齊步驟包含將不同加權應用至該複數個圖案元素中之兩者或更多者，該等加權在該第二對齊步驟中控制每一圖案元素貢獻於該組影像之該對齊之程度；且 用於該第二對齊步驟中的該等加權中之一或多者係使用該圖案中之變化而產生，該圖案之該變化係使用該第一對齊步驟之該對齊而判定。 13. 如任一前述條項之方法，其中所接收的該組影像中之每一影像係由一邊界框定界； 該組影像之該對齊包含基於所接收的該組影像之該等邊界框之間的一相交區而設定該組影像之一共同邊界框；且 該組影像之該對齊係使用對於每一影像之該共同邊界框內之所有像素來執行。 14. 一種在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之方法，其包含： 接收表示一組影像之資料，每一影像表示該圖案之一不同例項； 使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；及 使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化，其中： 所接收的該組影像中之每一影像係由一邊界框定界； 該組影像之該對齊包含基於所接收的該組影像之該等邊界框之間的一相交區而設定該組影像之一共同邊界框。 15. 如條項14之方法，其中該組影像之該對齊係使用對於每一影像之該共同邊界框內之所有像素來執行。 16. 如條項13或14之方法，其中該共同邊界框為正方形或矩形。 17. 如任一前述條項之方法，其中該組影像之該對齊包含判定每一影像至一共同參考影像之一數學變換。 18. 如條項17之方法，其中變化之該量測包含計算橫越針對該組影像的該等經判定數學變換之一變化。 19. 如條項17或18之方法，其中該共同參考影像包含以下各者中之一或多者：該組影像中之一選定影像、待形成之一預期圖案，或該器件製造程序中之一微影程序之一光罩圖案。 20. 如任一前述條項之方法，其中該組影像中之每一影像包含一二進位影像。 21. 如任一前述條項之方法，其中一圖案之該等多個例項包含一標稱相同圖案之多個例項。 22. 如任一前述條項之方法，其中該器件製造程序包含一或多個微影步驟。 23. 一種對齊一或多個影像中之一圖案之方法，該圖案包含複數個圖案元素，每一圖案元素具有一加權，該加權控制該圖案元素貢獻於該圖案之該對齊之程度，該方法包含： 使用一模型來判定至少一個圖案元素中之一變化，該模型描述用於產生該圖案之一圖案化程序；及 基於該圖案元素中之該經判定變化而判定與該至少一個圖案元素相關聯的一加權。 24. 如條項23之方法，其中該至少一個圖案元素中之該變化的該判定包含在不同圖案化程序參數下模型化該至少一個圖案元素。 25. 如條項23或24之方法，其中該模型包含一微影程序之一模型。 26. 如任一前述條項之方法，其中該等影像中之一或多者包含在一器件製造程序中產生的一半導體晶圓上之該圖案之一掃描電子顯微鏡影像。 27. 一種用於在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之檢測系統，其包含： 一影像獲取器件，其經組態以對一基板或複數個基板執行一成像操作以獲得一組影像，每一影像表示該圖案之一不同例項；及 一電腦系統，其經組態以： 使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；及 使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化，其中： 該圖案包含複數個圖案元素，且該組影像之該對齊包含將不同加權應用至該複數個圖案元素中之兩者或更多者，該等加權控制每一圖案元素貢獻於該組影像之該對齊之程度。 28. 如條項27之檢測系統，其中每一加權係基於該加權經應用至其之該圖案元素之一預期變化。 29. 一種用於在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之檢測系統，其包含： 一影像獲取器件，其經組態以對一基板或複數個基板執行一成像操作以獲得一組影像，每一影像表示該圖案之一不同例項；及 一電腦系統，其經組態以： 使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；及 使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化，其中： 所接收的該組影像中之每一影像係由一邊界框定界； 該組影像之該對齊包含基於所接收的該組影像之該等邊界框之間的一相交區而設定該組影像之一共同邊界框。 30. 如條項29之檢測系統，其中該組影像之該對齊係使用對於每一影像之該共同邊界框內之所有像素來執行。 31. 一種用於在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之檢測系統，其包含： 一影像獲取器件，其經組態以對一基板或複數個基板執行一成像操作以獲得一組影像，每一影像表示該圖案之一不同例項；及 一電腦系統，其經組態以使橫越該組影像之該圖案對齊，該圖案包含複數個圖案元素，每一圖案元素具有一加權，該加權控制該圖案元素貢獻於該圖案之該對齊之程度，該對齊包含： 使用一模型來判定橫越該組影像之至少一個圖案元素中之一變化，該模型描述用於產生該圖案之一圖案化程序；及 基於該圖案元素中之該經判定變化而判定與該至少一個圖案元素相關聯的一加權。 32. 一種包含電腦可讀指令之電腦程式，該等電腦可讀指令在由一電腦系統執行時致使該電腦系統執行如條項1至26中任一項之方法。 33. 一種電腦系統，其經組態以執行如條項1至26中任一項之方法。 儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在例如塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示內容應用於此類及其他基板處理工具。另外，可將基板處理多於一次，例如以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已經含有多個經處理層之基板。 儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，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(例如具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。 術語「透鏡」在內容背景允許的情況下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，其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識針對各種應用而容易地修改及/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，本文之措辭或術語係出於描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及指導進行解譯。 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。
10‧‧‧邊界框/限界框
10'‧‧‧共同邊界框
11‧‧‧物件
12‧‧‧物件
13‧‧‧物件
13A‧‧‧物件
13B‧‧‧物件
14‧‧‧物件
15‧‧‧物件
16‧‧‧物件
17‧‧‧物件
18‧‧‧物件
21‧‧‧資料庫(圖13)/物件(圖14)
22‧‧‧資料庫(圖13)/物件(圖14)
23‧‧‧物件
31‧‧‧敞開區域
32‧‧‧敞開區域
40‧‧‧影像獲取器件
50‧‧‧電腦系統
51‧‧‧資料接收單元
52‧‧‧資料處理單元
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
BK‧‧‧烘烤板
C‧‧‧目標部分
CH‧‧‧冷卻板
CO‧‧‧聚光器
DE‧‧‧顯影器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/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
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MT‧‧‧支撐結構/光罩台
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位器
RO‧‧‧基板處置器或機器人
S1‧‧‧步驟
S2‧‧‧步驟
S3‧‧‧步驟
S4‧‧‧步驟
S5‧‧‧步驟
S6‧‧‧步驟
SC‧‧‧旋塗器
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參考隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部分，且在該等圖式中： 圖1描繪微影裝置； 圖2描繪微影製造單元或叢集； 圖3至圖4描繪不同影像中之物件的不一致標記； 圖5至圖6描繪不同影像中之不一致邊界框； 圖7至圖8描繪不同影像中之物件之不一致分裂； 圖9至圖10描繪不同影像中之單獨物件的不一致接合； 圖11至圖12說明物件中之表觀變化可根據選擇哪些物件來用於對齊而如何變化； 圖13描繪量測標稱相同圖案之間的變化之反覆方法； 圖14至圖15描繪對不同圖案元素之不同加權的實例選擇； 圖16至圖17描繪根據一實施例對齊之一組影像的堆疊； 圖18至圖19描繪使用影像中之物件之重心而對齊的圖16及圖17之該組影像的堆疊； 圖20描繪使用一組影像之邊界框之間的相交區導出共同邊界方框；及 圖21描繪根據一實施例之檢測系統。

Claims (15)

  1. 一種在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之方法，其包含： 接收表示一組影像之資料，每一影像表示該圖案之一不同例項； 使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；及 使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化，其中： 該圖案包含複數個圖案元素，且該組影像之該對齊包含將不同加權應用至該複數個圖案元素中之兩者或更多者，該等加權控制每一圖案元素貢獻於該組影像之該對齊之程度；且 每一加權係基於該加權經應用至其之該圖案元素之一預期變化。
  2. 如請求項1之方法，其中每一圖案元素包含界定該圖案中之一物件的一邊緣之全部或一部分。
  3. 如請求項1之方法，其中該等加權係使得具有一相對較高預期變化之一圖案元素相比於具有一較低預期變化之一圖案元素對該組影像之該對齊的貢獻較小。
  4. 如請求項1之方法，其中每一圖案元素之該預期變化係使用一模型來獲得，該模型描述用於產生該圖案之一圖案化程序。
  5. 如請求項4之方法，其中每一圖案元素之該預期變化係藉由在不同圖案化程序參數下模型化該圖案元素來獲得。
  6. 如請求項4之方法，其中該模型包含一微影程序之一模型。
  7. 如請求項1之方法，其中該等加權中之一或多者中的每一者係使用在該器件製造程序中界定該圖案元素之全部或一部分的一微影程序之一空中影像強度之一經模擬斜率來產生。
  8. 如請求項1之方法，其中該等加權中之一或多者中的每一者係基於該圖案元素之一標稱幾何形狀而產生。
  9. 如請求項1之方法，其中該等加權中之一或多者中的每一者係基於鄰近於該圖案元素之圖案環境之一屬性而產生。
  10. 如請求項9之方法，其中每一圖案元素形成該圖案中之一物件之部分，且該圖案環境之該屬性包含在垂直於其中不存在其他物件的該物件之一邊緣之一方向上的長度。
  11. 如請求項1之方法，其中： 該組影像之該對齊包含一反覆程序，該反覆程序涉及至少一第一對齊步驟接著是一第二對齊步驟，該第一對齊步驟及該第二對齊步驟各自包含使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；其中 至少該第二對齊步驟包含將不同加權應用至該複數個圖案元素中之兩者或更多者，該等加權在該第二對齊步驟中控制每一圖案元素貢獻於該組影像之該對齊之程度；且 用於該第二對齊步驟中的該等加權中之一或多者係使用該圖案中之變化而產生，該圖案之該變化係使用該第一對齊步驟之該對齊而判定。
  12. 如請求項1之方法，其中： 所接收的該組影像中之每一影像係由一邊界框定界； 該組影像之該對齊包含基於所接收的該組影像之該等邊界框之間的一相交區而設定該組影像之一共同邊界框；且 該組影像之該對齊係使用對於每一影像之該共同邊界框內之所有像素來執行。
  13. 如請求項1之方法，其中該組影像之該對齊包含判定每一影像至一共同參考影像之一數學變換。
  14. 一種用於在一器件製造程序中之一步驟之後量測橫越一或若干基板上之一圖案之多個例項的變化之檢測系統，其包含： 一影像獲取器件，其經組態以對一基板或複數個基板執行一成像操作以獲得一組影像，每一影像表示該圖案之一不同例項；及 一電腦系統，其經組態以： 使該組影像相對於彼此對齊以疊加該圖案之該等例項；及 使用經對齊的該組影像來量測該圖案中之變化，其中： 該圖案包含複數個圖案元素，且該組影像之該對齊包含將不同加權應用至該複數個圖案元素中之兩者或更多者，該等加權控制每一圖案元素貢獻於該組影像之該對齊之程度；且 每一加權係基於該加權經應用至其之該圖案元素之一預期變化。
  15. 一種包含電腦可讀指令之電腦程式，該等電腦可讀指令在由一電腦系統執行時致使該電腦系統執行如請求項1之方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3543791A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-25 ASML Netherlands B.V. Method of metrology and associated apparatuses
KR20210036962A (ko) * 2018-08-28 2021-04-05 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 최적의 계측 안내 시스템들 및 방법들
CN112513676A (zh) * 2018-09-18 2021-03-16 松下知识产权经营株式会社 纵深取得装置、纵深取得方法以及程序

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001028060A (ja) * 1999-07-15 2001-01-30 Toshiba Corp 微細パターン測定方法、微細パターン測定装置、及び微細パターン測定プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP4220358B2 (ja) 2003-11-27 2009-02-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ 半導体パターン計測方法
JP4843415B2 (ja) * 2006-08-30 2011-12-21 株式会社東芝 パターン評価方法およびプログラム
JP4988274B2 (ja) 2006-08-31 2012-08-01 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターンのずれ測定方法、及びパターン測定装置
US7710572B2 (en) 2006-11-30 2010-05-04 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
KR101385428B1 (ko) * 2006-12-15 2014-04-14 칼 짜이스 에스엠에스 게엠베하 캐리어의 기준점에 대하여 캐리어 위의 구조의 위치를 결정하는 방법 및 장치
US20090309022A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 Hitachi High-Technologies Corporation Apparatus for inspecting a substrate, a method of inspecting a substrate, a scanning electron microscope, and a method of producing an image using a scanning electron microscope
JP2010032312A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Toshiba Corp パターン評価装置、パターン評価方法およびプログラム
US8214771B2 (en) * 2009-01-08 2012-07-03 Kla-Tencor Corporation Scatterometry metrology target design optimization
NL2005719A (en) * 2009-12-18 2011-06-21 Asml Netherlands Bv Method of measuring properties of dynamic positioning errors in a lithographic apparatus, data processing apparatus, and computer program product.
JP5651428B2 (ja) * 2010-10-27 2015-01-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターン測定方法，パターン測定装置及びそれを用いたプログラム
KR101522804B1 (ko) * 2011-01-26 2015-05-26 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 패턴 매칭 장치 및 기록 매체
DE102011105182A1 (de) * 2011-06-17 2012-12-20 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Verfahren zur Bereitstellung eines Vorhersagemodells für eine Rissdetektion und Verfahren zur Rissdetektion an einer Halbleiterstruktur
US8806388B2 (en) * 2012-03-23 2014-08-12 Texas Instruments Incorporated Extraction of imaging parameters for computational lithography using a data weighting algorithm
US9256955B2 (en) * 2012-11-06 2016-02-09 Alcatel Lucent System and method for processing visual information for event detection
CN105992975B (zh) * 2014-02-11 2018-06-01 Asml荷兰有限公司 用于计算任意图案的随机变化的模型
GB201414144D0 (en) * 2014-08-08 2014-09-24 Imagination Tech Ltd Relightable texture for use in rendering an image
US9928316B2 (en) * 2015-03-26 2018-03-27 International Business Machines Corporation Process-metrology reproducibility bands for lithographic photomasks

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