TW201839877A - 結構之不對稱性監測 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種方法,其包括:獲得針對在量測輻射之一第一波長下量測的一基板之一經蝕刻剖面而判定的一光學特性之一第一值、獲得針對在量測輻射之一第二波長下量測的該基板之該經蝕刻剖面而判定的該光學特性之一第二值,及獲得表示該第一值與該第二值之間的一差之一導出值;及基於該第一值及該第二值或基於該導出值判定在為了形成該經蝕刻剖面之蝕刻中之一傾角之一出現。

Description

結構之不對稱性監測
本發明係關於用於可用於例如藉由微影及蝕刻技術進行之器件製造中的檢測/度量衡方法及裝置,且係關於使用微影及蝕刻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(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。 用以啟用圖案化製程(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),其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)之顯著態樣包括使製程自身顯影、設置該製程以供監測及控制且接著實際上監測及控制該製程自身。在假定圖案化製程之基本原理之組態,諸如圖案化器件圖案、抗蝕劑類型、微影後製程步驟(諸如顯影、蝕刻等)的情況下,需要設置圖案化製程中之裝置以用於將圖案轉印至基板上、使一或多個度量衡目標顯影以監測該製程、設置度量衡製程以量測度量衡目標且接著實施基於量測來監測及/或控制該製程的製程。 因此,在圖案化製程中,需要判定(例如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量測、模擬等)所關注一或多個參數,諸如結構之臨界尺寸(CD)、形成於基板中或基板上之順次層之間的疊對誤差(亦即,順次層之不當的且無意的未對準)等。需要針對藉由圖案化製程而產生之結構判定此一或多個所關注參數且將其用於與圖案化製程相關的設計、控制及/或監測,例如用於製程設計、控制及/或驗證。可將經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、良率估計及/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。用於進行此類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,及用以量測疊對(器件中兩個層之對準準確度之量度)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1奈米之情形。 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。舉例而言,散射量測器件將輻射光束導向至目標上且量測重新導向(例如散射)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;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「光譜」。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。 另一技術涉及使零繞射階(對應於鏡面反射)被阻擋,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號中找到此度量衡之實例。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。通常使用此類以繞射為基礎之技術來量測疊對。技術之目標可小於照明光點且可由基板上之產品結構環繞。目標可包含多個週期性結構,可在一個圖像中量測該等週期性結構。在此度量衡技術之特定形式中,藉由在某些條件下量測目標兩次而獲得疊對量測結果,同時旋轉目標抑或改變照明模式或成像模式以分別獲得-1繞射階強度及+1繞射階強度。關於給定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。可將目標中之此不對稱性用作疊對誤差之指示符。
在疊對量測之實例中,疊對量測依賴於疊對(亦即疊對誤差及故意偏置)為目標中之目標不對稱性之唯一原因的假定。目標中之任何其他不對稱性亦造成一階(或其他高階)中之強度不對稱性,任何其他不對稱性諸如上部層中之週期性結構內之特徵的結構不對稱性、由上部層中之週期性結構疊對的下部層中之週期性結構內之特徵的結構不對稱性,或前述兩者。可歸因於目標中之此類其他不對稱性且不與疊對(包括故意偏置)相關的此強度不對稱性會干擾疊對量測,從而得到不準確的疊對量測。 目標之下部或底部週期性結構中之不對稱性為結構不對稱性之常見形式。其可例如起源於為了製造底部週期性結構而執行之基板處理步驟。 可造成結構不對稱性的處理步驟之一個實例為蝕刻。詳言之,蝕刻製程可在蝕刻中具有傾角,使得例如渠溝並未在正確角度方向上對準。在一實施例中,蝕刻中之傾角可歸因於電漿蝕刻製程之離子中的至少一些之軌跡並不垂直於基板之主表面之離子束傾角。結果為藉由蝕刻形成之渠溝中之表面的斜面(亦被稱作側壁角)。此斜面可造成自圖案被預期之位置之有效圖案移位。因此,需要能夠判定是否存在歸因於例如蝕刻中之傾角的結構不對稱性且將此蝕刻中之傾角之出現發信。 在一實施例中,提供一種方法,其包含:獲得針對在量測輻射之一第一波長下量測的一基板之一經蝕刻剖面而判定的一光學特性之一第一值、獲得針對在量測輻射之一第二波長下量測的該基板之該經蝕刻剖面而判定的該光學特性之一第二值,及獲得表示該第一值與該第二值之間的一差之一導出值;及藉由一硬體電腦且基於該第一值及該第二值或基於該導出值判定在為了形成該經蝕刻剖面之蝕刻中之一傾角之一出現。 在一實施例中,提供一種方法,其包含:獲得針對在量測輻射之複數個不同波長中之每一者下一基板之一不對稱經蝕刻剖面的不對稱光學特性值,其中該經蝕刻剖面之該不對稱性係由蝕刻中之傾角造成,且該等不對稱光學特性值中之每一者對應於針對一第一光瞳部位之光學特性之一值與針對相對於光瞳之一中心部分處之一點而以點對稱方式定位的一第二光瞳部位之光學特性之一值之間的一差;及藉由一硬體電腦且基於該等值識別該等不對稱光學特性值之一第一值為負所處的量測輻射之一第一波長及該等不對稱光學特性值之一第二值為正所處的量測輻射之一第二波長,其中另一經蝕刻剖面在蝕刻中之傾角之出現可藉由尋找使用在該第一波長下之一量測針對該另一經蝕刻剖面而判定的該不對稱光學特性之一值與使用在該第二波長下之一量測針對該另一經蝕刻剖面而判定的該不對稱光學特性之一值之間的一差來判定。 在一實施例中,提供一種用於量測一圖案化製程之一物件之度量衡裝置,該度量衡裝置經組態以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:一硬體處理器系統;及一非暫時性電腦可讀儲存媒體,其經組態以儲存機器可讀指令,其中該等機器可讀指令在經執行時致使該硬體處理器系統執行如本文中所描述之一方法。 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電腦非暫時性可讀媒體,該等指令在藉由一電腦執行時實施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:一度量衡裝置,其經組態以將一輻射光束提供至一物件表面上且偵測由該物件表面重新導向之輻射;及如本文中所描述之一電腦程式產品。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,其經組態以固持用以調變一輻射光束之一圖案化器件;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,其中該物件為該基板。在一實施例中,該系統進一步包含一蝕刻裝置,該蝕刻裝置經組態以蝕刻該物件且具有一控制系統,該控制系統經組態以處理根據該蝕刻中之一傾角之該出現之判定而導出的一控制信號。 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類實施例。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。在此等狀況下,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,可調節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,該投影光學系統PS將光束聚焦至基板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。小對準標記物亦可包括於器件特徵當中之晶粒內,在此狀況下,需要使標記物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物之對準系統。 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物之位置。此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,其被稱作微影製造單元LC (lithographic cell LC/lithocell)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。 為了設計、監測、控制(等)包括至少一個圖案化步驟(例如光學微影步驟)之圖案化製程(例如器件製造製程),可檢測經圖案化基板且量測經圖案化基板之一或多個參數。舉例而言,該一或多個參數可包括:形成於經圖案化基板中或上之順次層之間的疊對、例如形成於經圖案化基板中或上之特徵之臨界尺寸(CD) (例如臨界線寬)、光學微影步驟之聚焦或聚焦誤差、光學微影步驟之劑量或劑量誤差、光學微影步驟之光學像差,等。可對產品基板自身之目標及/或對提供於基板上之專用度量衡目標執行此量測。存在用於對在圖案化製程中形成之結構進行量測的各種技術,包括使用掃描電子顯微鏡、以影像為基礎之量測或檢測工具及/或各種特殊化工具。特殊化度量衡及/或檢測工具之相對快速且非侵入形式為輻射光束經導向至基板之表面上之目標上且量測散射(繞射/反射)光束之屬性之形式。藉由比較光束在其已由基板散射之前及之後的一或多個屬性,可判定基板之一或多個屬性。此可被稱為以繞射為基礎之度量衡或檢測。 圖3描繪實例檢測裝置(例如散射計)。該檢測裝置包含將輻射投影至基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。重新導向輻射傳遞至光譜儀偵測器4,該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜10 (依據波長而變化的強度),如(例如)在左下方的曲線圖中所展示。根據此資料,舉例而言,可藉由處理器PU (例如)藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與圖3之右下方所展示之經模擬光譜庫的比較來重新建構導致偵測到之光譜的結構或剖面。一般而言,對於重新建構,結構之一般形式係已知的,且自供製造結構之製程之知識來假定一些變數,從而僅留下結構之少許變數以自經量測資料予以判定。此檢測裝置可經組態為正入射檢測裝置或斜入射檢測裝置。 圖4中展示可使用之另一檢測裝置。在此器件中,由輻射源2發射之輻射係使用透鏡系統120進行準直且透射通過干涉濾光器130及偏振器170,由部分反射表面160反射且經由物鏡150而聚焦至基板W上之光點S中,該物鏡具有高數值孔徑(NA),理想地為至少0.9或至少0.95。浸潤檢測裝置(使用相對較高折射率之流體,諸如水)甚至可具有大於1之數值孔徑。 如在微影裝置LA中一樣,可在量測操作期間提供一或多個基板台以固持基板W。基板台可在形式上與圖1之基板台WT相似或相同。在檢測裝置與微影裝置整合之實例中,該等基板台可甚至為相同基板台。可將粗略定位器及精細定位器提供至第二定位器PW,該第二定位器經組態以相對於量測光學系統來準確地定位基板。提供各種感測器及致動器例如以獲取所關注目標之位置,且將所關注目標帶入至物鏡150下方之位置中。通常將對橫越基板W之不同部位處之目標進行許多量測。可在X及Y方向上移動基板支撐件以獲取不同目標,且可在Z方向上移動基板支撐件以獲得目標相對於光學系統之焦點之所要部位。舉例而言,當實務上光學系統可保持實質上靜止(通常在X及Y方向上,但可能亦在Z方向上)且僅基板移動時,方便地將操作考慮並描述為如同物鏡被帶入至相對於基板之不同部位。倘若基板及光學系統之相對位置正確,則原則上無關緊要的係,基板與光學系統中之哪一者在真實世界中移動,或其兩者皆移動,抑或光學系統之一部分之組合移動(例如在Z方向及/或傾斜方向上),其中光學系統之剩餘部分靜止且基板移動(例如在X及Y方向上,且視情況亦在Z方向及/或傾斜方向上)。 由基板W重新導向之輻射接著通過部分反射表面160傳遞至偵測器180中以便使光譜被偵測。偵測器180可位於背向投影式焦平面110處(亦即透鏡系統150之焦距處),或平面110可運用輔助光學件(圖中未繪示)而再成像至偵測器180上。該偵測器可為二維偵測器,使得可量測基板目標30之二維角度散射光譜。偵測器180可為例如CCD或CMOS感測器陣列,且可使用為例如每圖框40毫秒之積分時間。 參考光束可用以例如量測入射輻射之強度。為了進行此量測,當輻射光束入射於部分反射表面160上時,將輻射光束之部分通過部分反射表面160作為參考光束而朝向參考鏡面140透射。接著將參考光束投影至同一偵測器180之不同部分上或替代地投影至不同偵測器(圖中未繪示)上。 一或多個干涉濾光器130可用以選擇在為比如405奈米至790奈米或甚至更低(諸如200奈米至300奈米)之範圍內的所關注波長。干涉濾光器可為可調節的,而非包含不同濾光器之集合。可使用光柵代替干涉濾光器。孔徑光闌或空間光調變器(圖中未繪示)可提供於照明路徑中以控制輻射在目標上之入射角之範圍。 偵測器180可量測在單一波長(或窄波長範圍)下之經重新導向輻射之強度、分離地在多個波長下之經重新導向輻射之強度,或遍及一波長範圍而積分之經重新導向輻射之強度。此外,偵測器可分別量測橫向磁偏振輻射及橫向電偏振輻射之強度,及/或橫向磁偏振輻射與橫向電偏振輻射之間的相位差。 基板W上之目標30可為1-D光柵。在一實施例中,1-D光柵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30可為2-D光柵。在一實施例中,2-D光柵經印刷成使得在顯影之後,光柵係由抗蝕劑中之固體抗蝕劑導柱或通孔形成。長條、導柱或通孔可經蝕刻至基板中或基板上(例如經蝕刻至基板上之一或多個層中)。 在一實施例中,(例如長條、導柱或通孔之)圖案對圖案化製程中之處理之改變(例如微影投影裝置(特別是投影系統PS)中之光學像差、聚焦改變、劑量改變等)敏感且將顯現為經印刷光柵之變化。因此,在一實施例中,經印刷光柵之經量測資料係用以重新建構光柵。可根據印刷步驟及/或其他檢測製程之知識,將1-D光柵之一或多個參數(諸如線寬及/或形狀)或2-D光柵之一或多個參數(諸如導柱或通孔寬度或長度或形狀)輸入至由處理器PU執行之重新建構製程。 圖5說明典型目標30之平面圖,及圖4之裝置中之照明光點S的範圍。為了獲得不受來自周圍結構之干涉的繞射光譜,在一實施例中,目標30為大於照明光點S之寬度(例如直徑)的週期性結構(例如光柵)。光點S之寬度可小於目標之寬度及長度。換言之,目標係由照明「填充不足」,且繞射信號基本上不含來自目標自身外部之產品特徵及其類似者之任何信號。照明配置2、120、130、170可經組態以提供橫越接物鏡150之背焦平面之均一強度的照明。替代地,藉由例如在照明路徑中包括孔徑,照明可限於同軸方向或離軸方向。 圖6示意性地描繪基於使用度量衡所獲得之量測資料而進行目標圖案30'之一或多個所關注變數之值之判定的實例製程。由偵測器180偵測到之輻射提供用於目標30'之經量測輻射分佈108。 對於給定目標30',可使用例如數值馬克士威求解程序210自參數化模型206計算/模擬輻射分佈208。參數化模型206展示構成目標及與目標相關聯的各種材料之實例層。參數化模型206可包括用於在考慮中的目標之部分之特徵及層之變數中的一或多者,其可變化且被導出。如圖6中所展示,該等變數中之一或多者可包括一或多個層之厚度t 、一或多個特徵之寬度w (例如CD)、一或多個特徵之高度h 及/或一或多個特徵之側壁角α。儘管圖中未繪示,但變數中之一或多者可進一步包括但不限於:層中之一或多者之折射率(例如真折射率或複折射率、折射率張量等)、一或多個層之消光係數、一或多個層之吸收率、在顯影期間之抗蝕劑損失、一或多個特徵之基腳,及/或一或多個特徵之線邊緣粗糙度。該等變數之初始值可為針對經量測之目標所預期的值。接著在212處比較經量測輻射分佈108與所計算輻射分佈208以判定兩者之間的差。若存在差,則可變化參數化模型206之變數中之一或多者之值,計算新的所計算輻射分佈208且將其與經量測輻射分佈108比較直至在經量測輻射分佈108與所計算輻射分佈208之間存在足夠匹配為止。彼時,參數化模型206之變數之值提供實際目標30'之幾何形狀的良好或最佳匹配。在一實施例中,當經量測輻射分佈108與所計算輻射分佈208之間的差在容許臨限值內時存在足夠匹配。 除了藉由重新建構進行參數之量測以外,以繞射為基礎之度量衡或檢測亦可用於產品及/或抗蝕劑圖案中之特徵之不對稱性量測中。不對稱性量測之一特定應用係用於例如疊對之量測,但其他應用亦為吾人所知。在此狀況下,目標30通常包含疊置於另一組週期性特徵上的一組週期性特徵。舉例而言,可藉由比較來自目標30之繞射光譜之相對部分(例如比較週期性光柵之繞射光譜中之-1階與+1階)而量測不對稱性。舉例而言,在全文以引用方式併入本文中之美國專利申請公開案US2006-066855中描述使用圖3或圖4之器具進行之不對稱性量測之概念。簡單地陳述,雖然目標之繞射光譜中之繞射階的位置僅藉由目標之週期性而判定,但繞射光譜中之不對稱性指示構成目標之個別特徵中的不對稱性。在圖4之器具中(其中偵測器180可為影像感測器),繞射階之此不對稱性直接呈現為由偵測器180記錄之光瞳影像中的不對稱性。可藉由單元PU中之數位影像處理來量測此不對稱性,且相對於已知疊對值來校準此不對稱性。 圖7A中展示適合用於實施例中之另一檢測裝置。圖7B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。由點線O表示貫穿裝置具有若干分支之光軸。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7B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及雙點鏈點線-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以及照明角度可經設計或調整使得進入物鏡之一階射線與中心光軸接近地對準。圖7A及圖7B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更容易地區分。 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7A,藉由指明被標註為北(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(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。亦可出於諸如重新建構之許多量測目的來使用光瞳平面影像。 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,該處理器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-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7A、圖7C及圖7D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。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、三階及高階光束(圖7A、圖7B、圖7C或圖7D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7C及圖7D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8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,其接近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。在專用於疊對量測之實例中,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可具有經不同偏置之疊對偏移,以便促進經形成有複合週期性結構之不同部分之層之間的疊對之量測。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為分別具有為+d、-d之偏置偏移的X方向週期性結構。週期性結構33及35為分別具有偏置偏移+d、-d的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,或僅單一週期性結構。 圖9展示在使用來自圖7D之孔徑板13NW或13SE的情況下在圖7之裝置中使用圖8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成像至對應圓形區域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,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。 一旦已識別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經選擇像素強度值而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不同參數。疊對效能係此參數之重要實例。 圖10說明在使用例如PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號(全文係以引用方式併入本文中)中所描述之方法的情況下,如何量測含有組件週期性結構32至35之兩個層之間的疊對誤差(亦即,不當及無意的疊對未對準)。此量測係經由識別如藉由比較目標週期性結構之+1階及-1階影像中的強度(可比較其他對應高階(例如+2階及-2階)之強度)以獲得強度不對稱性之量度所揭露的目標不對稱性而進行。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基板(例如半導體晶圓)一或多次,以產生包括週期性結構32至35之目標。在S2處,在使用圖7之檢測裝置的情況下,僅使用一階繞射光束中之一者(比如-1)來獲得週期性結構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使基板W在檢測裝置之視場中旋轉180º,皆可使用另一一階繞射光束(+1)來獲得週期性結構之第二影像。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,在每一組件目標週期性結構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目標週期性結構之ROI且已量測其強度的情況下,可接著判定目標之不對稱性且因此判定疊對誤差。此判定在步驟S5中(例如由處理器PU)比較針對每一目標週期性結構32至35之+1及-1階所獲得的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。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,使用用於數個目標週期性結構之經量測強度不對稱性,連同彼等目標週期性結構之任何已知經強加疊對偏置之知識,以計算目標T附近之圖案化製程之一或多個效能參數。 為了使能夠產生例如器件結構、疊對目標中之下部週期性結構等,蝕刻裝置將光罩圖案(例如抗蝕劑圖案)轉印至基板之硬式光罩或功能產品層中。結果為:由蝕刻裝置進行之蝕刻會將一或多個渠溝類型特徵形成至基板之硬式光罩或功能產品層中。在一實施例中,渠溝可具有各種形狀或剖面。舉例而言,渠溝可為伸長矩形類型形狀(例如為了形成光柵線)或可為圓形或圓形形狀,諸如圓圈、卵形等(例如為了形成接觸孔或為了形成光柵結構)。在一實施例中,渠溝可以具有矩形剖面,但可以具有不同剖面(例如梯形剖面)。 對渠溝(及因此相關聯非渠溝部分)之形狀及剖面的控制變得更重要,此係因為縱橫比(亦即,渠溝之深度對其寬度)增大且特徵大小(例如渠溝之寬度)變得較小。應受控制之一個蝕刻參數為在蝕刻中之傾角。亦即,需要控制蝕刻在哪一傾斜方向上發生。 影響蝕刻中之傾角的態樣為離子束傾角。通常,以實質上垂直於基板之主平面表面之角度導向離子束。然而,若離子束之至少部分之離子的軌跡角度自垂線變化,則傾斜之蝕刻剖面(例如自豎直線傾斜之渠溝)可出現。(離子束之全部或部分的此離子束傾角)可特別出現於基板邊緣處。基板邊緣處歸因於自電偏置表面至接地或浮動表面之改變而產生的電壓梯度可出現。此等電壓梯度使基板邊緣處之電漿鞘彎曲,此改變離子相對於基板之軌跡。因此,雖然基板之中心部分處之離子軌跡可基本上垂直於表面,但晶圓之邊緣(例如,邊緣可被認為基板的最外20%或更小部分、基板的最外10%或更小部分、基板的最外5%或更小部分,或基板的最外2%或更小部分或基板的最外1%或更小部分)處之離子軌跡可不同於垂線,亦即,具有離子束傾角。在電漿蝕刻裝置之典型情形下,電漿鞘之等位線將經過蝕刻裝置中之台之基板邊緣向上急劇地彎曲。因此,為了幫助解決彼問題,經常圍繞基板提供邊緣環以使基板之面向電漿區域電動地延伸。因此,邊緣環電動地呈現給電漿,從而延伸達基板之邊緣外部的某一距離。因此,電漿鞘之等位線遍及基板之整個表面保持相對恆定,藉此貢獻於橫越基板表面之製程均一性。但實務上,例如歸因於邊緣環磨損、邊緣環與台之間的電位差等而在基板邊緣處仍可存在電漿鞘之某曲率。結果為電漿離子之軌跡處於一傾角,從而導致經蝕刻剖面中之不當傾角。此在基板之中心部分具有實質上垂直於基板表面之離子軌跡的情況下可能更麻煩。因而,圍繞基板邊緣之基板區域將體驗與存在於基板中心處之電漿環境不同的電漿環境,藉此貢獻於橫越基板表面之不良製程均一性。 因此,在蝕刻裝置中,存在可調節及/或控制離子之軌跡之機構。舉例而言,邊緣環與台之間的電位可發生變化且可能圍繞基板在空間上變化。在此項技術中存在用以調節及/或控制蝕刻之傾角(包括離子束傾角)的各種其他機構,且彼等其他機構皆由本發明所預想。 但為了能夠調節、控制及/或校正蝕刻中之傾角,首先需要知曉此傾角之出現且視情況知曉其量值的方式。因此,本文中提供用於藉由量測基板之經蝕刻剖面而能夠偵測該經蝕刻剖面中之結構不對稱性(諸如具有起因於蝕刻中之傾角的傾斜壁之渠溝)的度量衡技術。詳言之,提供經由基板之經蝕刻剖面之量測而警告蝕刻中之傾角之存在的監測信號。理想地,監測信號對一或多個圖案化製程變化係穩固的(例如對蝕刻深度變化相對不敏感)。在一實施例中,經蝕刻剖面中之結構不對稱性之監測信號可警告蝕刻中之傾角,而無需執行如以上所描述的經蝕刻剖面之重新建構,例如使用例如模擬器或其他數學模型來判定經蝕刻剖面之各種維度參數從而比較由該經蝕刻剖面重新導向之輻射與基於預期維度參數所計算的經模擬或經模型化輻射。 在一實施例中,用於偵測結構不對稱性之度量衡技術為光學技術,其涉及將輻射提供於經蝕刻剖面上且接著藉由分析該輻射,判定出歸因於結構不對稱性之至少部分之產生而在蝕刻中之傾角的至少存在,結構不對稱性之至少部分之產生係因經蝕刻剖面上之蝕刻中之傾角(例如離子束傾角)而產生。在一實施例中,藉由度量衡技術產生之信號對蝕刻深度變化相對不敏感。亦即,在一實施例中,用以識別蝕刻中之傾角的信號將正確地識別在蝕刻中之傾角之存在(或不存在),即使存在蝕刻深度之相對較小變化的情況下。在一實施例中,藉由度量衡技術產生之信號對輻射光束之一或多個參數(例如波長)變化相對不敏感。亦即,在一實施例中,用以識別蝕刻中之傾角的信號將正確地識別在蝕刻中之傾角之存在(或不存在),即使存在輻射光束之一或多個參數之相對較小變化的情況下。 為了幫助理解此度量衡技術,圖11A以自側面之橫截面說明高度示意性經蝕刻剖面1400。在此實例中,已在基板之硬式光罩或其他層或部分中蝕刻渠溝1410。在此狀況下,渠溝1410形成具有週期1430的週期性結構之部分,其中該渠溝1410及其一或多個側壁1420形成一週期。另外,該渠溝1410具有寬度1440 (通常對應於CD)及深度1450。 在此狀況下,渠溝1410處於歸因於例如離子束傾角之斜面1460。該斜面1460可例如由壁之頂部相對於壁之底部的角度或由壁之頂部相對於壁之底部的水平距離表示,或由壁之底部相對於壁之頂部的角度或由壁之底部相對於壁之頂部的水平距離表示。在一實施例中,本文中之斜面將藉由側壁角1470 (無論是呈角度之形式、呈壁之頂部相對於壁之底部之水平距離形式,或呈另一形式)而特性化。在此實例中,渠溝1410之相對側處之側壁角通常彼此成鏡像(例如針對一側成88度且在另一側處成92度);然而,相對側處之側壁角無需彼此成鏡像(例如針對一側成88度且針對另一側成91度(或88度))。在一實施例中,歸因於蝕刻中之傾角的側壁角之範圍係介於80度至89.9度及/或90.1度至100度的範圍內。在一實施例中,歸因於蝕刻中之傾角的側壁角之範圍係介於85度至89.9度及/或90.1度至95度的範圍內。 圖11B說明圖11A之經蝕刻剖面1400的高度示意性俯視圖。在此實例中,一或多個側壁1420之側壁部分1425係以圖案陰影展示,以描繪其以某一角度傾斜,但此實例中之側壁部分1425具有與環繞渠溝1410之其他材料相同的材料。另外,渠溝1410當自頂部被檢視時被展示為具有矩形形狀,但可具有另一形狀(例如圓形或卵形)。如在此狀況下所見,一或多個側壁1480具有90度之側壁角。但若圍繞Y方向存在蝕刻中之傾角,則一或多個側壁1480可具有非90度側壁角。此處之實例僅僅集中於僅圍繞X方向之蝕刻中之傾角,但本文中之揭露內容適用於圍繞任何方向之蝕刻中之傾角。 因此,若並非關於斜面1460,則圍繞渠溝1410之側壁角將為約90度。且在彼狀況下,渠溝1410及其一或多個側壁1405亦將形成矩形形狀,但將不存在自頂部可檢視到的側壁部分1425。因此,在彼狀況下,渠溝1410將為對稱的,此係由於渠溝形狀當自頂部被檢視時具有幾何對稱性,且在構成渠溝1410之材料之性質方面不存在差異。 但在具有斜面1460的情況下,渠溝1410現在將為不對稱的,此係由於渠溝剖面當自頂部被檢視時在側壁部分1425處具有變化之深度,而在渠溝1410之相對側處,當自頂部檢視時不存在此變化深度(側壁斜面將在唇緣下方且因此未由輻射光束「看到」)。因此,無論何時圍繞渠溝之側壁角不對稱,渠溝1410皆將不對稱。亦即,渠溝具有不對稱剖面。 圖12A至圖12C中高度示意性地說明斜面1460之效應。堆疊1500被展示為包含抗蝕劑層1510、硬式光罩1520、產品層1530及器件特徵1540。另外,虛線1550被描繪為展示應在何處蝕刻抗蝕劑層1510中之圖案。如在圖12A中及由虛線1550所見,經蝕刻圖案應在產品層1530中呈現為在器件特徵1540之間大致相等地隔開。 然而,圖12B展示使用圖12A中所展示之抗蝕劑層1510中之圖案進行的硬式光罩1520之電漿蝕刻1560的實例離子束傾角。在圖12B中,已藉由蝕刻(或其他製程)移除抗蝕劑層1510。如圖12B中所見,藉由蝕刻而在硬式光罩1520中形成傾斜渠溝1570。 參看圖12C,使用另一處理步驟1580 (例如蝕刻)使用硬式光罩1520中之渠溝1570來圖案化產品層1530,從而形成渠溝1590。即使處理步驟1580將得到具有90度之側壁角的渠溝1590,如圖12C中所展示,但可看到,該等渠溝亦已自器件特徵1540之間相等隔開而移位,如圖12A中之虛線1550所期望。實情為,渠溝1570在器件特徵1540之間不相等地隔開。因此,可看到,斜面1460可對適當圖案置放且可能對器件良率有重大影響。 因此,如上文所論述,需要以光學方式判定在蝕刻中是否存在傾角使得可作為對其之回應而採取適當步驟,諸如調整蝕刻裝置以校正蝕刻中之傾角(例如校正離子束傾角)、在另一圖案化製程步驟中作出調整以校正蝕刻中之傾角之效應、發信基板之重工,等。 如上文所提及,如本文中所描述之光學技術利用由蝕刻中之傾角造成的渠溝1410之不對稱性。詳言之,若輻射經投影至渠溝1410上,則使用諸如上文關於圖3至圖9所描述之度量衡裝置量測之光瞳展示了該光瞳內之輻射之不對稱空間/角度分佈。此不對稱空間上/角度分佈之輻射可用以識別側壁之斜面且因此識別蝕刻中之傾角。 為了利用此技術,具有關聯一或多個側壁的渠溝具有或能夠具有如上文所論述之對稱性。舉例而言,渠溝具有材料之反射對稱性及均一性。 在一實施例中,具有關聯一或多個側壁的渠溝針對某一特徵(諸如側壁角)具有不對稱性。本文中之實施例集中於以下具有關聯一或多個側壁的渠溝:該渠溝在其對稱時具有蝕刻中之正確傾角。然而,替代地,具有關聯一或多個側壁的渠溝可針對某一不對稱性具有蝕刻中之正確傾角。適當偏移及計算將接著用以考量以下具有關聯一或多個側壁的渠溝:該渠溝在其具有某一不對稱性時具有蝕刻中之正確傾角。恰當地,具有關聯一或多個側壁的渠溝取決於某特徵值而應能夠改變對稱性(例如變得不對稱,或變得進一步不對稱,或自不對稱情形變得對稱)。 另外,實務上,可存在週期性地配置以形成目標之複數個渠溝(該目標可專門製得或由器件結構形成)。在一實施例中,渠溝之例項係以晶格形式而配置。在一實施例中,週期性配置具有在目標內之幾何對稱性。 因此,在此技術中,如下文進一步所論述,利用關於所關注特徵(例如離子束傾角)之對稱性之改變(例如幾何不對稱性之改變,或進一步幾何不對稱性之改變,或自幾何不對稱性至幾何對稱性之改變)而使能夠判定特徵(例如離子束傾角)。 包含具有關聯一或多個側壁的渠溝之實體例項之目標(諸如圖11中所描繪)可使用例如圖3至圖9中之任一者的度量衡裝置運用輻射來照明。可例如藉由偵測器量測由目標重新導向之輻射。在一實施例中,量測重新導向輻射之光瞳,亦即,傅立葉變換平面。實例經模擬判定之此光瞳被描繪為圖13A中之光瞳影像。在此實例經模擬光瞳中,僅展示2個象限,但如應瞭解,可量測/模擬其他象限。本文中之術語光瞳及光瞳平面包括其任何共軛物,除非內容背景另有要求(例如,在特定光學系統之光瞳平面正被識別的情況下)。光瞳影像實際上為依據重新導向輻射之光瞳之光學特性(在此狀況下為反射比)而指定的影像。 出於方便起見,本文中之論述將集中於反射比作為所關注光學特性。但本文中之技術可與一或多個替代或額外光學特性,諸如強度、偏振及/或相位一起使用。另外,出於方便起見,本文中之論述集中於偵測及處理重新導向輻射之影像,且尤其是光瞳影像。然而,可以與影像不同之方式量測及表示重新導向輻射之光學屬性。舉例而言,可依據一或多個光譜(例如依據波長而變化的強度)處理重新導向輻射。因此,重新導向輻射之經偵測影像可被認為係重新導向輻射之光學表示之實例。因此,在光瞳平面影像之狀況下,光瞳影像為光瞳表示之實例。 另外,可使重新導向輻射偏振。因此,在一實施例中,量測光束輻射為偏振輻射。在一實施例中,量測光束輻射經線性偏振。 關於對應於具有關聯一或多個側壁之不對稱渠溝的圖13A之光瞳影像,從視覺上看,該光瞳影像內之反射比分佈係基本上對稱的。然而,在該光瞳影像內存在不對稱反射比分佈部分。此不對稱反射比分佈部分係歸因於具有關聯一或多個側壁的渠溝中之不對稱性。此外,不對稱反射比分佈之量值顯著低於光瞳影像中之對稱反射比分佈部分之量值。 因此,在一實施例中,為了更有效地隔離不對稱反射比分佈部分,可自光瞳影像移除對稱反射比分佈部分,此情形引起圖13B之經導出光瞳影像。為了移除對稱反射比分佈部分且獲得經導出光瞳影像,特定光瞳影像像素(例如像素)可使對稱反射比分佈部分藉由自彼特定光瞳影像像素處之反射比減去對稱定位之光瞳影像像素之反射比,且反之亦然(例如以180度而定位)而被移除。在一實施例中,每一像素可對應於偵測器之一像素,但其無需如此;舉例而言,光瞳影像像素可為偵測器之複數個像素。此外,雖然對像素進行參考,但亦可依據區域(其中區域例如包含一個像素或複數個像素)進行參考。在一實施例中,像素反射比被減去所橫越之對稱點或軸線對應於具有關聯一或多個側壁的渠溝之對稱點或軸線。因此,舉例而言,在考慮圖13A中之光瞳影像的情況下,可藉由例如自所展示之彼特定像素處之反射比Ri 減去來自對稱定位像素(亦即,相對於點/軸線A對稱地定位)之反射比Ri '而移除對稱性反射比分佈部分。因此,在點對稱反射比部分被移除的情況下之特定像素處之反射比Si 則為:Si = Ri - Ri '。此操作可針對光瞳影像之複數個像素(例如光瞳影像中之所有像素)進行重複。在一實施例中,值Si 可為正規化值。亦即,值Si 可除以反射比值。舉例而言,值Si 可藉由(亦即除以)在考慮中之區域/點之平均反射比(例如(abs(Ri ) + abs(Ri '))/2)予以正規化。 如在圖13B之經導出光瞳影像中所見,使用具有關聯一或多個側壁的不對稱渠溝之實體例項而獲得的反射比分佈並不對稱。如在區1600及1610中所見,一旦對稱反射比分佈部分被移除,即存在可見的不對稱反射比分佈部分(本文中被稱作不對稱反射比且其可經正規化,如本文中所論述)。在一實施例中,如自尺度所見,不對稱反射比之量值與一般而言之反射比相比較小(參見例如針對圖13A存在大致0.3平均反射比,但針對圖13B存在約0.003的最高反射比)。因此,不對稱反射比可呈現弱信號。 另外,圖13C展示沿著圖13B中之對角線1620的不對稱反射比值。在圖13C之曲線圖中,豎直軸線對應於不對稱反射比值,且水平軸線對應於數值孔徑且因此對應於沿著對角線之位置,其中0對應於圖13B之光瞳中心且1對應於光瞳之外部邊界。自圖13C可見,在一實施例中,不對稱反射比實際上僅在大的入射角(NA)下變得可觀測到(即使如此亦可相對較弱)。 但儘管存在不對稱反射比相對較弱及/或實際上僅在相對較高入射角下可觀測到的可能性,幾何域中之不對稱性仍可對應於光瞳中之不對稱性。因此,在一實施例中,提供如下方法:使用擁有或能夠具有固有對稱性以判定對應於實體組態改變的參數(例如離子束傾角)之一或多個渠溝(具有關聯一或多個側壁)的光學回應,該實體組態改變會造成一或多個渠溝(具有關聯一或多個側壁)之實體例項之對稱性改變(例如造成不對稱性,或造成進一步不對稱性,或造成不對稱配置變得對稱)。詳言之,在一實施例中,如藉由度量衡裝置量測的光瞳中之蝕刻傾斜誘發之不對稱性(或無蝕刻傾角誘發之不對稱性)可用以判定蝕刻傾斜之存在。亦即,光瞳不對稱性係用以判定在目標內之一或多個渠溝(具有關聯一或多個側壁)之實體例項內蝕刻中之傾角之效應的出現。 現在,在存在不對稱反射比相對較弱及/或實際上僅在相對較高入射角下可觀測到的可能性的情況下,基板自身之相對較小傾角亦可引入重新導向輻射中之不對稱性。圖14中示意性地描繪起因於基板傾斜之此不對稱性。圖14為與基板相關聯的度量衡裝置1700之光學接物鏡之高度示意性表示。 該度量衡裝置之接物鏡1730係結合基板1740來展示。如在此實例中所見,基板1740處於傾角1750。因此,當傾斜基板1740係由照明件1710照明(亦即在此實例中由部分反射鏡1720導向至接物鏡1730中)時,在傳遞通過接物鏡1730且由基板1740重新導向之後的輻射通過接物鏡1730 (及在此實例中部分反射鏡1720)傳遞回,從而在光瞳之第一側處將輻射1760提供至偵測器(出於方便起見而未繪示)且在光瞳之與第一側相對的第二側處將輻射1770橫越光瞳之中心而提供。 在此情形下,已判定出可藉由以下公式描述輻射1760與輻射1770之間的反射比之不對稱性(且該差經進一步正規化至在零傾角下之基板之反射比):(6) 其中θ對應於在輻射之入射部位處基板之傾角(例如傾角1750)、Rl 對應於在光瞳之第一側處之反射比(例如針對輻射1760之反射比)、Rr 對應於在光瞳之與光瞳之中心至第一側相對的第二側處之反射比(例如針對輻射1760之反射比)、R0 對應於當θ = 0(例如為零之傾角1750)時之反射比,且NA對應於接物鏡之數值孔徑。 圖15為在基板之某一傾斜角下自基板之輻射之反射比之相對不對稱性的實例曲線圖。豎直軸線為在光瞳之第一側及第二側處之反射比之正規化不對稱性,例如且水平軸線為數值孔徑。在此狀況下,在入射部位處針對1 mrad之基板傾角判定相對不對稱性值。如該曲線圖中所見,即使針對小基板傾角之反射比之相對不對稱性的效應亦會隨著數值孔徑增大而顯著增大(正如歸因於如上文所論述之經蝕刻剖面中之結構不對稱性的反射比之不對稱性一樣)。此外,歸因於基板傾斜的反射比之不對稱性之量值可與歸因於如上文所論述之經蝕刻剖面中之結構不對稱性的反射比之不對稱性可相當(若非較大)。因此,一種挑戰為:基板傾斜亦會產生光瞳中之不對稱性,但已判定出此不對稱性並不取決於波長。因此,需要將歸因於經蝕刻剖面中之結構不對稱性的反射比之不對稱性與歸因於基板傾斜的反射比之不對稱性分離。使基板旋轉180º並非一種選項,此係由於歸因於基板傾斜的反射比之不對稱性及歸因於經蝕刻剖面中之結構不對稱性的反射比之不對稱性兩者皆將隨著基板旋轉而旋轉。 此外,若實例0.1°度量衡精度係期望的,則此對應於大致如下之反射比之經量測不對稱性:(10) 其中2°為自垂線之側壁角變化之實例近似值。然而,關於圖15,在約0.9之NA下1 mrad之基板傾角已經得到約為4×10- 3 之不對稱反射比值。因此,在此實例狀況下之一個選項為將局部基板傾角控制在約100 µrad內使得經量測不對稱性可為大約5×10- 4 ,從而獲得期望的0.1°度量衡精度。然而,此可基板之邊緣處可極具挑戰性。 因此,在一實施例中,為了將歸因於經蝕刻剖面中之結構不對稱性的反射比之不對稱性與歸因於基板傾斜的反射比之不對稱性分離,在兩個不同波長下在相同基板傾斜條件下(例如在基板與在不同波長下之照明之間的量測照明光束路徑之間不存在相對移動)量測所關注經蝕刻剖面,從而在每一波長下獲得總體不對稱反射比值(例如經正規化不對稱反射比值)。接著,在總體不對稱反射比值之間發現差,此有效地消除基板傾斜對彼等值之貢獻,亦即,移除歸因於基板傾斜之反射比之不對稱性。此係因為由於對歸因於基板傾斜之不對稱反射比值之貢獻獨立於波長,所以對歸因於基板傾斜不對稱反射比值之相同貢獻量對於總體不對稱反射比值兩者係共同的。結果為歸因於經蝕刻剖面中之結構不對稱性的不對稱反射比值。若歸因於經蝕刻剖面中之結構不對稱性的彼不對稱反射比值為非零,則很可能存在經蝕刻剖面中之結構不對稱性且因此表示蝕刻中之潛在傾角(例如離子束傾角)。在一實施例中,技術可偵測在80度至89.9度及/或90.1度至100度之範圍內的蝕刻中之傾角(其中90度垂直於基板之主表面)。在一實施例中,技術可偵測與垂線相差5度內,例如在85度至89.9度及/或90.1度至95度之範圍內的蝕刻中之傾角。 因此,為了啟用此製程,應識別應量測所關注經蝕刻剖面所處之至少兩個不同波長。圖16為來自具有經蝕刻剖面之基板之不對稱反射比值的實例曲線圖。水平軸線對應於量測輻射之波長。豎直軸線為不對稱反射比(亦即,針對一光瞳部位之反射比之值與針對相對於光瞳之中心部分處之點而以點對稱方式定位的另一光瞳部位之反射比之值之間的差)。在圖16之狀況下,不對稱反射比在此狀況下藉由平均(例如平均數)反射比而正規化。因此,可將豎直軸線表示為:(11) 其中R0 為針對第一光瞳部位(例如一像素、複數個像素、一區域等)之反射比之值;R180 為針對第二光瞳部位(例如一對應像素、複數個像素、區域等)之反射比之值,該第二光瞳部位相對於光瞳之中心部分處之點而點對稱地定位;且RM 為針對第一光瞳部位及第二光瞳部位之反射比的平均(例如平均數)值(例如abs(R0 )+abs(R180 ))/2)。 另外,圖16中展示關於經蝕刻剖面之三個不同蝕刻深度中之每一者的資料。在此實例中,提供關於280奈米、300奈米及320奈米蝕刻深度之資料。特定言之,線1900對應於280奈米蝕刻深度、線1910對應於300奈米蝕刻深度且線1920對應於320奈米蝕刻深度。 在圖16之實例中,藉由模擬器產生資料。另外或替代地,可藉由實驗藉由運用不同蝕刻深度(每一蝕刻深度在複數個不同波長下)照明所關注經蝕刻剖面來產生資料。此外,雖然已用曲線圖表示資料,如圖16中所展示,但無需如此用曲線圖表示資料。可在不必產生如圖16中所展示之曲線的情況下對基礎資料執行任何分析。 如在圖16中所見,歸因於渠溝結構不對稱性之光瞳不對稱性展示擺動曲線。亦即,在一實施例中,光瞳不對稱性隨著波長而變化。擺動曲線展示在選擇適當波長的情況下在不同波長下之總體不對稱反射比值之間的差為何有效地移除了歸因於基板傾斜之不對稱反射比值,又保留歸因於經蝕刻剖面中之結構不對稱性的不對稱反射比值。 在一實施例中,所選擇之兩個不同波長為在擺動曲線之相對側上的波長,亦即,不對稱反射比具有正值所處之第一波長及不對稱反射比具有負值所處之第二波長。在一實施例中,在沿著擺動曲線之最大峰值及最小峰值下或在最大峰值及最小峰值與各別最大峰值及最小峰值相差20%內、10%內或5%內(例如最大峰值及/或最小峰值的80%至100%、最大峰值及/或最小峰值的90%至100%,或最大峰值及/或最小峰值的95%至100%)的值下選擇兩個不同波長。在一實施例中,選擇針對不同蝕刻深度中之每一者滿足前述準則中之任一者的第一波長及第二波長。舉例而言,在曲線1900、1910及1920中之每一者接近最大峰值的情況下,波長1940 (例如約780奈米)為良好候選者。相似地,在曲線1900、1910及1920中之每一者接近最小峰值的情況下,波長1930 (例如約550奈米)為另一良好候選者。作為另一實例,在曲線1900、1910及1920中之每一者接近最大峰值的情況下,波長1950 (例如約415奈米)為良好候選者。且在曲線1900、1910及1920中之每一者相當接近最小峰值的情況下,波長1960 (例如約605奈米)為另一良好候選者(但具有曲線1900、1910及1920中之每一者之值大約相同之優點,如下文所描述)。 在一實施例中,兩個不同波長經選擇為使得在波長下之不對稱反射比之各別值對經蝕刻剖面之蝕刻深度之變化相對不敏感。換言之,理想地,該兩個不同波長具有針對複數個蝕刻深度中之每一者相同或接近相同的不對稱反射比之各別值。以此方式,經蝕刻剖面之蝕刻深度變化可發生變化,而作為蝕刻製程之部分,但仍在不同波長下得到量測值,該等量測值將發信蝕刻中之傾角。在一實施例中,相對不敏感意謂小於或等於蝕刻深度之±20%、±10%或±5%的改變會得到小於或等於不對稱反射比之值之±20%、±10%或±5%的改變。舉例而言,波長1930、1940、1950及1960中之每一者為在表示不同蝕刻深度之曲線1900、1910及1920中的每一者得到不對稱反射比之實質上相同或相似值的情況下之良好候選者。 在一實施例中,兩個不同波長經選擇為使得在波長下之不對稱反射比之各別值對量測輻射光束之波長之變化相對不敏感。換言之,理想地,該兩個不同波長具有針對接近於各別波長的複數個波長中之每一者相同或接近相同的不對稱反射比之各別值。在一實施例中,相對不敏感意謂小於或等於特定波長之±15%、±10%或±5%的改變會得到小於或等於不對稱反射比之值之±15%、±10%或±5%的改變。舉例而言,波長1930、1940、1950及1960中之每一者為在曲線1900、1910及1920中之每一者具有相對較低斜率使得儘管波長具有變化,仍將量測到不對稱反射比之實質上相同或相似值的情況下之良好候選者。 因此,藉由選擇在擺動曲線之相對側處之波長及/或不對稱反射比之值相對不敏感所處之波長,度量衡可穩固地(例如對諸如蝕刻深度變化之製程變化)偵測到在例如器件間距(諸如處於或低於100奈米之間距)下圖案不對稱性之存在。 在一實施例中,經蝕刻剖面具有約100奈米或更小之間距。彼等間距表示功能器件結構間距,且因此經蝕刻剖面可表示器件結構之蝕刻。在一實施例中,運用具有400奈米或更大波長之輻射來量測間距約100奈米或更小的經蝕刻剖面。 在一實施例中,在100奈米或更小之間距下運用波長為400奈米或更大之量測輻射,重新導向輻射實質上僅為0繞射階輻射,其中不對稱性信號相對較弱且通常僅對於如以上所描述之大的入射角可見。因此,在一實施例中,光瞳表示主要或實質上屬於自目標之重新導向輻射之一個繞射階。舉例而言,輻射可為輻射之特定階的80%或更大、85%或更大、90%或更大、95%或更大、98%或更大,或99%或更大。在一實施例中,光瞳表示主要或實質上屬於零階重新導向輻射。此輻射可例如在目標之間距、量測輻射之波長及(視情況)一或多個其他條件致使目標主要重新導向零階時發生(但可存在一或多個高階之輻射)。在一實施例中,大部分光瞳表示為零階重新導向輻射。然而,在一實施例中,光瞳表示無需實質上僅包含0階輻射。 在一實施例中,量測照明光束之光束點被填充有一渠溝或複數個渠溝,該渠溝或該複數個渠溝具有結構不對稱性使得經量測光瞳不對稱性實質上僅對應於由蝕刻中之傾角造成的結構不對稱性。若在光束點中存在具有並非由蝕刻中之傾角造成的結構不對稱性之其他結構,則彼等結構應被阻擋或以其他方式自分析被移除。在一實施例中,除具有結構不對稱性之該渠溝或該複數個渠溝以外,光束點亦可照明扁平表面或對稱結構,此係由於彼等扁平表面或對稱結構應不貢獻於反射比中之不對稱性。 圖17為根據一實施例之方法之步驟的流程圖。並不需要共同執行此方法之所有步驟。另外,一或多個步驟可為選用的(例如若兩個不同波長係以其他方式已知,則步驟2000並非必需的)。 在2000處,執行分析以尋找可供量測經蝕刻剖面之光學特性之至少兩個不同波長,以便判定在用以產生該經蝕刻剖面的蝕刻中之傾角之出現。在一實施例中,該分析可為上文關於圖16所描述之分析。 在2010處,獲得針對在量測輻射之至少兩個波長中之第一波長下量測的經蝕刻剖面而判定之光學特性(例如反射比)之第一值。此可涉及運用在第一波長下之量測輻射來量測所關注經蝕刻剖面以判定第一光學特性值。在一實施例中,第一光學特性值為不對稱光學特性值(亦即,針對一光瞳部位之光學特性之值與針對相對於光瞳之中心部分處之點而以點對稱方式定位的另一光瞳部位之光學特性之值之間的差)。在一實施例中,第一光學特性值為正規化值。此量測可使用諸如關於圖3至圖9所描述之裝置。 在2020處,獲得針對在量測輻射之至少兩個波長中之第二波長下量測的經蝕刻剖面而判定的光學特性(例如反射比)之第二值。此可涉及運用在第二波長下之量測輻射來量測所關注經蝕刻剖面以判定第二光學特性值。在一實施例中,第二光學特性值為不對稱光學特性值(亦即,針對一光瞳部位之光學特性之值與針對相對於光瞳之中心部分處之點而以點對稱方式定位的另一光瞳部位之光學特性之值之間的差)。在一實施例中,第二光學特性值為正規化值。此量測可使用諸如關於圖3至圖9所描述之裝置。 在2030處,獲得表示第一光學特性值與第二光學特性值之間的差之導出值。舉例而言,導出值可為運用用在第一波長及第二波長中之每一者下之照明光束採取的量測而判定之不對稱光學特性值之間的差。在一實施例中,導出值為正規化值(例如當第一光學特性值及第二光學特性值為各別正規化值時)。 在2040處,基於第一光學特性值及第二光學特性值或基於導出值,判定在為了形成經蝕刻剖面之蝕刻中之傾角之出現。在一實施例中,當導出值為非零或超過某一臨限量時可判定出蝕刻中之傾角之出現(例如以考量誤差)。在一實施例中,當第一光學特性值與第二光學特性值不相等或其之間的差超過某一臨限量時可判定出蝕刻中之傾角之出現(例如以考量誤差)。 在2050處,回應於判定出蝕刻中之傾角之出現,可採取一或多個動作。 一個實例動作為起始關於基板之誤差。舉例而言,誤差信號可指示基板不應被進一步處理、應被重工、應被捨棄等。誤差信號可經自動處理以發起其關聯製程(例如重工、捨棄等)。 另一實例動作為在圖案化製程步驟中作出調整從而校正蝕刻中之傾角之效應。舉例而言,可對用以產生經蝕刻剖面之圖案化製程之部分或另一圖案化製程之部分進行回饋(或前饋)校正(例如微影步驟中之校正)。舉例而言,可進行對準或光學校正以考量與蝕刻中經識別之傾角相關聯的圖案移位。作為另一實例,可改變圖案化製程之部分之設計(例如蝕刻光罩之材料、厚度等改變、圖案化器件圖案改變等)。 另一實例動作為調整蝕刻裝置以校正蝕刻中之傾角(例如校正離子束傾角)。舉例而言,蝕刻中之傾角之出現可能識別蝕刻裝置中之缺陷,其需要例如修復或替換蝕刻裝置之全部或部分、需要維護蝕刻裝置等。在此修復、替換或維護之後,可校正蝕刻中之傾角。 作為調整蝕刻裝置以校正蝕刻中之傾角的另一實例,可使用蝕刻裝置之調節或控制特徵以調節或控制蝕刻中之傾角之量(理想地校正或控制傾角至所要傾角,諸如基本上垂直於基板)。因此,在一實施例中,蝕刻中之傾角之調節或控制可基於步驟2040處之分析結果。為了促進此調節或控制,應判定蝕刻中之傾角之性質(例如角度)。可以一或多種方式算出蝕刻中之傾角(例如離子束傾斜角)之值。 作為判定傾角性質之基本實例,可運用例如掃描電子顯微鏡檢查經蝕刻剖面。在一實施例中,可將經蝕刻剖面分片且成像以判定側壁角傾角。 作為判定傾角之性質的另一實例,可執行如以上所描述之重新建構以導出一或多個側壁角及將產生此一或多個側壁角之離子束傾角。此可在計算上更高效,此係因為可僅在已經識別出蝕刻中之傾角的情況下或主要僅在已經識別出蝕刻中之傾角的情況下才執行重新建構。 作為判定傾角之性質的另一實例,可執行「設定-得到」校準方法,其中本文中所描述之技術供蝕刻中之傾角使用,將蝕刻中之傾角設定為各種特定角度從而獲得各別經蝕刻剖面,且接著量測彼等經蝕刻剖面以得到針對彼等設定角度之不對稱反射比之值。接著,當量測後續經蝕刻剖面以獲得發信蝕刻中之傾角之不對稱反射比值時,可將彼不對稱反射比值與校準不對稱反射比值進行比較以判定蝕刻中之關聯傾斜角。在未得到確切匹配的情況下,可使用內插法或外插法以獲得所估計離子束傾斜角。 因此,在運用本文中所描述之技術的情況下,有可能在不必須執行例如複雜的及複合重新建構或破壞性及/或耗時的成像的情況下識別蝕刻中之傾角。此外,在一實施例中,本文中所描述之技術可避免了在量測期間之高度精密傾角控制,此係因為其可考量基板傾斜。 雖然大量論述已集中於作為經特定設計且出於量測之目的而形成之度量衡目標的目標結構,但在其他實施例中,可使用為形成於基板上之器件之功能性部分的目標來判定蝕刻中之傾角。許多器件具有類似於光柵的規則週期性結構。如本文中所使用之術語「目標」、「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。另外,度量衡目標之間距P 接近於量測工具之光學系統之解析度極限,但可比目標部分C中藉由圖案化製程製得的典型產品特徵之尺寸大得多。實務上,可使週期性結構之特徵及/或空間包括在尺寸方面相似於產品特徵之較小結構。 另外,雖然論述已集中於例如光學特性之個別像素值,但應瞭解,本文中之技術可基於像素值或區域之值之集合。另外,本文中之技術可基於光學特性之統計量度(例如數學平均值)。作為一實例,計算及比較可基於光瞳之某一區(例如象限)之數學平均值,其可接著經正規化(例如藉由兩個不同區域之平均值的平均值)。 在一實施例中,提供一種方法,其包含:獲得針對在量測輻射之一第一波長下量測的一基板之一經蝕刻剖面而判定的一光學特性之一第一值、獲得針對在量測輻射之一第二波長下量測的該基板之該經蝕刻剖面而判定的該光學特性之一第二值,及獲得表示該第一值與該第二值之間的一差之一導出值;及藉由一硬體電腦且基於該第一值及該第二值或基於該導出值判定在為了形成該經蝕刻剖面之蝕刻中之一傾角之一出現。 在一實施例中,針對具有歸因於該蝕刻中之該傾角而引起的一結構不對稱性之一經蝕刻剖面獲得該第一值及該第二值。在一實施例中,該判定係基於該導出值。在一實施例中,該第一波長及該第二波長係使得該第一值及該第二值對該經蝕刻剖面之蝕刻深度之變化相對不敏感。在一實施例中,相對不敏感意謂該蝕刻深度之小於或等於±20%的一改變會得到該第一值及該第二值之小於或等於±20%的一改變。在一實施例中,該光學特性為反射比。在一實施例中,該等光學特性值包含不對稱光學特性值,該等不對稱光學特性值係藉由將針對一光瞳部位之光學特性之一值自針對相對於光瞳之一中心部分處之一點而以點對稱方式定位的一光瞳部位之光學特性之一值減去而獲得。在一實施例中,該第一值為一負值且該第二值為正值,或反之亦然。在一實施例中,該等光學特性值為正規化值。在一實施例中,該蝕刻中之該傾角包含離子束傾角。在一實施例中,該經蝕刻剖面具有約100奈米或更小之一間距。在一實施例中,該第一波長及該第二波長係選自400奈米至800奈米之範圍。在一實施例中,該蝕刻中之傾角之該出現包含在該基板之一主表面之垂線之5度內的一傾角之一出現。 在一實施例中,提供一種方法,其包含:獲得針對在量測輻射之複數個不同波長中之每一者下一基板之一不對稱經蝕刻剖面的不對稱光學特性值,其中該經蝕刻剖面之該不對稱性係由蝕刻中之傾角造成,且該等不對稱光學特性值中之每一者對應於針對一第一光瞳部位之光學特性之一值與針對相對於光瞳之一中心部分處之一點而以點對稱方式定位的一第二光瞳部位之光學特性之一值之間的一差;及藉由一硬體電腦且基於該等值識別該等不對稱光學特性值之一第一值為負所處的量測輻射之一第一波長及該等不對稱光學特性值之一第二值為正所處的量測輻射之一第二波長,其中另一經蝕刻剖面在蝕刻中之傾角之出現可藉由尋找使用在該第一波長下之一量測針對該另一經蝕刻剖面而判定的該不對稱光學特性之一值與使用在該第二波長下之一量測針對該另一經蝕刻剖面而判定的該不對稱光學特性之一值之間的一差來判定。 在一實施例中,該第一波長及該第二波長係使得該第一值及該第二值對該經蝕刻剖面之蝕刻深度之變化相對不敏感。在一實施例中,相對不敏感意謂該蝕刻深度之小於或等於±20%的一改變會得到該第一值及該第二值之小於或等於±20%的一改變。在一實施例中,該光學特性為反射比。在一實施例中,該蝕刻中之該傾角包含離子束傾角。在一實施例中,該第一波長及該第二波長係選自400奈米至800奈米之範圍。在一實施例中,該方法進一步包含:使用在該第一波長下進行之該另一經蝕刻剖面之一量測而判定該另一經蝕刻剖面的一第三不對稱光學特徵值;使用在該第二波長下進行之該另一經蝕刻剖面之一量測而判定該另一經蝕刻剖面的一第四不對稱光學特徵值;及基於該第三值與該第四值之間的一差判定該另一經蝕刻剖面在蝕刻中之傾角之出現。在一實施例中,該等光學特性值為正規化值。 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/或功能性資料之電腦程式,功能性資料描述目標設計、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7之裝置中之單元PU及/或圖2之控制單元LACU內。亦可提供資料儲存媒體(例如半導體記憶體、磁碟或光碟),其中儲存有此電腦程式。在例如屬於圖7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另外基板。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另外基板。 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製程之裝置及/或製程,其可包括調整微影製程或裝置或調整度量衡製程或裝置(例如目標、量測工具等),使得優值具有較合乎需要的值,諸如量測、圖案化及/或器件製造結果及/或製程具有一或多個合乎需要的特性、設計佈局於基板上之投影較準確、製程窗較大等。因此,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之製程提供相比於設計變數之值之初始集合的優值之改良,例如局部最佳。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。 本發明之一實施例可採取以下形式: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;或資料儲存媒體(例如半導體記憶體、磁碟或光碟),其中儲存有此電腦程式。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。 可在控制系統中實施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。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之機器可讀指令的電腦程式之一或多個處理器。控制系統可包括用於儲存此類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。 儘管可在上文特定地參考在光學微影及蝕刻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中。舉例而言,實施例可關於壓印微影。在壓印微影中,圖案化器件中之構形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。另外,此處之實施例可與造成結構中之不對稱性的任何製程一起使用,且因此可與例如其他材料移除製程或與添加製程一起使用。 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。 雖然上文已描述本發明之特定實施例,但應瞭解,可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言,本發明可採取以下形式:電腦程式,其含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列;或資料儲存媒體(例如半導體記憶體、磁碟或光碟),其中儲存有此電腦程式。 在方塊圖中,所說明之組件被描繪為離散功能區塊,但實施例不限於本文中所描述之功能性如所說明來組織之系統。由組件中之每一者提供之功能性可由軟體或硬體模組提供,該等模組以與目前所描繪之方式不同之方式組織,例如,可摻和、結合、複寫、解散、分配(例如在資料中心內或按地區),或另外以不同方式組織此軟體或硬體。本文中所描述之功能性可由執行儲存於有形的、非暫時性機器可讀媒體上之程式碼之一或多個電腦之一或多個處理器提供。在一些狀況下,第三方內容遞送網路可主控經由網路傳達之資訊中的一些或全部,在此狀況下,在據稱供應或以另外方式提供資訊(例如內容)之情況下,可藉由發送指令以自內容遞送網路擷取彼資訊來提供該資訊。 除非另外特定地陳述,否則如自論述顯而易見,應瞭解,貫穿本說明書,利用諸如「處理」、「計算(computing/calculating)」、「判定」或其類似者之術語的論述係指諸如專用電腦或相似專用電子處理/計算器件之特定裝置的動作或製程。 讀者應瞭解,本申請案描述若干發明。申請人已將此等發明分組成單一文件,而非將彼等發明分離成多個單獨的專利申請案,此係因為該等發明之相關主題可在應用製程中有助於經濟發展。但不應合併此等發明之相異優點及態樣。在一些狀況下,實施例解決本文中所提及之所有缺陷,但應理解,該等發明係獨立地有用,且一些實施例僅解決此等問題之子集或提供其他未提及之益處,該等益處對於檢閱本發明之熟習此項技術者將顯而易見。歸因於成本約束,目前可不主張本文中所揭示之一些發明,且可在稍後申請案(諸如接續申請案或藉由修正本技術方案)中主張該等發明。相似地,歸因於空間約束,本發明文件之[發明摘要]及[發明內容]章節皆不應被視為含有所有此等發明之全面清單或此等發明之所有態樣。 應理解,描述及圖式並不意欲將本發明限於所揭示之特定形式,而正相反,本發明意欲涵蓋屬於如由所附申請專利範圍界定之本發明之精神及範疇的所有修改、等效者及替代方案。 鑒於本說明書,本發明之各種態樣之修改及替代實施例將對於熟習此項技術者而言顯而易見。因此,本說明書及圖式應被解釋為僅為說明性的且係出於教示熟習此項技術者進行本發明之一般方式之目的。應理解,本文中所展示及描述之本發明之形式應被視為實施例之實例。元件及材料可替代本文中所說明及描述之元件及材料,部分及製程可被反轉或被省略,可獨立利用某些特徵,且可組合實施例或實施例之特徵,此皆如對熟習此項技術者在獲得本發明之本說明書之益處之後將顯而易見的。可在不脫離如在以下申請專利範圍中所描述之本發明之精神及範疇的情況下對本文中所描述之元件作出改變。本文中所使用之標題係僅出於組織之目的,且不意欲用以限制本說明書之範疇。 如貫穿本申請案所使用,詞語「可」係在許可之意義(亦即意謂有可能)而非強制性之意義(亦即意謂必須)下予以使用。詞語「包括(include/including/includes)」及其類似者意謂包括但不限於。如貫穿本申請案所使用,單數形式「a/an/the」包括複數個參照物,除非內容另有明確地指示。因此,舉例而言,對「元件(an element/a element)」之參考包括兩個或多於兩個元件之組合,儘管會針對一或多個元件使用其他術語及片語,諸如「一或多個」。除非另有指示,否則術語「或」係非獨占式的,亦即涵蓋「及」與「或」兩者。描述條件關係之術語,例如「回應於X,而Y」、「在X後,即Y」、「若X,則Y」、「當X時,Y」及其類似者涵蓋因果關係,其中前提為必要的因果條件,前提為充分的因果條件,或前提為結果的貢獻因果條件,例如,「在條件Y獲得後,即出現狀態X」對於「僅在Y後,才出現X」及「在Y及Z後,即出現X」為通用的。此等條件關係不限於即刻遵循前提而獲得之結果,此係由於可延遲一些結果,且在條件陳述中,前提連接至其結果,例如,前提係與出現結果之可能性相關。除非另有指示,否則複數個特質或功能經映射至複數個物件(例如,執行步驟A、B、C及D之一或多個處理器)之陳述涵蓋所有此等特質或功能經映射至所有此等物件及特質或功能之子集經映射至特質或功能之子集兩者(例如,所有處理器各自執行步驟A至D,及其中處理器1執行步驟A,處理器2執行步驟B及步驟C之一部分,且處理器3執行步驟C之一部分及步驟D之狀況)。另外,除非另有指示,否則一個值或動作係「基於」另一條件或值之陳述涵蓋條件或值為單獨因子之情況及條件或值為複數個因子當中之一個因子之情況兩者。除非另有指示,否則某一集合之「每一」例項具有某一屬性之陳述不應被解讀為排除較大集合之一些以其他方式相同或相似成員並不具有該屬性之狀況,亦即,每一未必意謂每個都。 在某些美國專利、美國專利申請案或其他材料(例如論文)已以引用方式併入之範圍內,此等美國專利、美國專利申請案及其他材料之文字僅在此材料與本文中所闡述之陳述及圖式之間不存在衝突之範圍內併入。在存在此類衝突之情況下,在此類以引用方式併入的美國專利、美國專利申請案及其他材料中之任何此類衝突文字並不特定地以引用方式併入本文中。 在以下編號條項中描繪根據本發明之另外實施例: 1. 一種方法,其包含: 獲得針對在量測輻射之一第一波長下量測的一基板之一經蝕刻剖面而判定的一光學特性之一第一值、獲得針對在量測輻射之一第二波長下量測的該基板之該經蝕刻剖面而判定的該光學特性之一第二值,及獲得表示該第一值與該第二值之間的一差之一導出值;及 藉由一硬體電腦且基於該第一值及該第二值或基於該導出值判定在為了形成該經蝕刻剖面之蝕刻中之一傾角之一出現。 2. 如條項1之方法,其中針對具有歸因於該蝕刻中之該傾角而引起的一結構不對稱性之一經蝕刻剖面獲得該第一值及該第二值。 3. 如條項1或條項2之方法,其中該判定係基於該導出值。 4. 如條項1至3中任一項之方法,其中該第一波長及該第二波長係使得該第一值及該第二值對該經蝕刻剖面之蝕刻深度之變化相對不敏感。 5. 如條項4之方法,其中相對不敏感意謂該蝕刻深度之小於或等於±20%的一改變會得到該第一值及該第二值之小於或等於±20%的一改變。 6. 如條項1至5中任一項之方法,其中該光學特性為反射比。 7. 如條項1至6中任一項之方法,其中該等光學特性值包含不對稱光學特性值,該等不對稱光學特性值係藉由將針對一光瞳部位之光學特性之一值自針對相對於光瞳之一中心部分處之一點而以點對稱方式定位的一光瞳部位之光學特性之一值減去而獲得。 8. 如條項7之方法,其中該第一值為一負值且該第二值為正值,或反之亦然。 9. 如條項1至8中任一項之方法,其中該等光學特性值為正規化值。 10. 如條項1至9中任一項之方法,其中該蝕刻中之該傾角包含離子束傾角。 11. 如條項1至10中任一項之方法,其中該經蝕刻剖面具有約100奈米或更小之一間距。 12. 如條項1至11中任一項之方法,其中該第一波長及該第二波長係選自400奈米至800奈米之範圍。 13. 如條項1至12中任一項之方法,其中該蝕刻中之傾角之該出現包含在該基板之一主表面之垂線之5度內的一傾角之一出現。 14. 一種方法,其包含: 獲得針對在量測輻射之複數個不同波長中之每一者下一基板之一不對稱經蝕刻剖面的不對稱光學特性值,其中該經蝕刻剖面之該不對稱性係由蝕刻中之傾角造成,且該等不對稱光學特性值中之每一者對應於針對一第一光瞳部位之該光學特性之一值與針對相對於光瞳之一中心部分處之一點而以點對稱方式定位的一第二光瞳部位之該光學特性之一值之間的一差;及 藉由一硬體電腦且基於該等值識別該等不對稱光學特性值之一第一值為負所處的量測輻射之一第一波長及該等不對稱光學特性值之一第二值為正所處的量測輻射之一第二波長,其中另一經蝕刻剖面在蝕刻中之傾角之出現可藉由尋找使用在該第一波長下之一量測針對該另一經蝕刻剖面而判定的該不對稱光學特性之一值與使用在該第二波長下之一量測針對該另一經蝕刻剖面而判定的該不對稱光學特性之一值之間的一差來判定。 15. 如條項14之方法,其中該第一波長及該第二波長係使得該第一值及該第二值對該經蝕刻剖面之蝕刻深度之變化相對不敏感。 16. 如條項15之方法,其中相對不敏感意謂該蝕刻深度之小於或等於±20%的一改變會得到該第一值及該第二值之小於或等於±20%的一改變。 17. 如條項14至16中任一項之方法,其中該光學特性為反射比。 18. 如條項14至17中任一項之方法,其中該蝕刻中之該傾角包含離子束傾角。 19. 如條項14至18中任一項之方法,其中該第一波長及該第二波長係選自400奈米至800奈米之範圍。 20. 如條項14至19中任一項之方法,其進一步包含: 使用在該第一波長下進行之該另一經蝕刻剖面之一量測而判定該另一經蝕刻剖面的一第三不對稱光學特徵值; 使用在該第二波長下進行之該另一經蝕刻剖面之一量測而判定該另一經蝕刻剖面的一第四不對稱光學特徵值;及 基於該第三值與該第四值之間的一差判定該另一經蝕刻剖面在蝕刻中之傾角之出現。 21. 如條項14至20中任一項之方法,其中該等光學特性值為正規化值。 22. 一種電腦程式產品,其包含經記錄有指令之一電腦非暫時性可讀媒體,該等指令在由一電腦執行時實施如條項1至21中任一項之方法。 23. 一種系統,其包含: 一硬體處理器系統;及 一非暫時性電腦可讀儲存媒體,其經組態以儲存機器可讀指令,其中該等機器可讀指令在經執行時致使該硬體處理器系統執行如條項1至21中任一項之方法。 24. 一種系統,其包含: 一度量衡裝置,其經組態以將一輻射光束提供至一物件表面上且偵測由該物件表面重新導向之輻射;及 如條項22之電腦程式產品。 25. 如條項24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,其經組態以固持用以調變一輻射光束之一圖案化器件;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,其中該物件為該基板。 26. 如條項24之系統,其進一步包含一蝕刻裝置,該蝕刻裝置經組態以蝕刻該物件且具有一控制系統,該控制系統經組態以處理根據該蝕刻中之一傾角之該出現之判定而導出的一控制信號。 27. 一種用於量測一圖案化製程之一物件之度量衡裝置,該度量衡裝置經組態以執行如條項1至21中任一項之方法。 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。 以上描述意欲為說明性,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對所描述之本發明進行修改,且本發明之範疇不應受到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‧‧‧一階射線/繞射射線
-1‧‧‧一階射線/繞射射線
+1(N)‧‧‧+1繞射射線
-1(S)‧‧‧-1繞射射線
2‧‧‧寬頻帶輻射投影儀/輻射源
4‧‧‧光譜儀偵測器
10‧‧‧光譜
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
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
30‧‧‧基板目標
30'‧‧‧目標圖案/目標
31‧‧‧量測光點/經照明光點
32‧‧‧組件週期性結構
33‧‧‧組件週期性結構
34‧‧‧組件週期性結構
35‧‧‧組件週期性結構
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
108‧‧‧經量測輻射分佈
110‧‧‧背向投影式焦平面
120‧‧‧透鏡系統
130‧‧‧干涉濾光器
140‧‧‧參考鏡面
150‧‧‧物鏡/透鏡系統/接物鏡
160‧‧‧部分反射表面
170‧‧‧偏振器
180‧‧‧偵測器
206‧‧‧參數化模型
208‧‧‧所計算輻射分佈
210‧‧‧數值馬克士威求解程序
212‧‧‧比較
1400‧‧‧經蝕刻剖面
1410‧‧‧渠溝
1420‧‧‧側壁
1425‧‧‧側壁部分
1430‧‧‧週期
1440‧‧‧寬度
1450‧‧‧深度
1460‧‧‧斜面
1470‧‧‧側壁角
1480‧‧‧側壁
1500‧‧‧堆疊
1510‧‧‧抗蝕劑層
1520‧‧‧硬式光罩
1530‧‧‧產品層
1540‧‧‧器件特徵
1550‧‧‧虛線
1560‧‧‧電漿蝕刻
1570‧‧‧傾斜渠溝
1580‧‧‧處理步驟
1590‧‧‧渠溝
1600‧‧‧區
1610‧‧‧區
1620‧‧‧對角線
1700‧‧‧度量衡裝置
1710‧‧‧照明件
1720‧‧‧部分反射鏡
1730‧‧‧接物鏡
1740‧‧‧傾斜基板
1750‧‧‧傾角
1760‧‧‧輻射
1770‧‧‧輻射
1900‧‧‧線/曲線
1910‧‧‧線/曲線
1920‧‧‧線/曲線
1930‧‧‧波長
1940‧‧‧波長
1950‧‧‧波長
1960‧‧‧波長
2000‧‧‧步驟
2010‧‧‧步驟
2020‧‧‧步驟
2030‧‧‧步驟
2040‧‧‧步驟
2050‧‧‧步驟
A‧‧‧點/軸線
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
h‧‧‧高度
I‧‧‧量測輻射射線/入射射線
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明光學系統
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
O‧‧‧光軸
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影光學系統
PU‧‧‧處理器/單元/影像處理器及控制器
PW‧‧‧第二定位器
RO‧‧‧基板處置器或機器人
ROI‧‧‧所關注區
Ri‧‧‧反射比
Ri'‧‧‧反射比
S‧‧‧照明光點
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
t‧‧‧厚度
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
w‧‧‧寬度
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台
α‧‧‧側壁角
現在將參看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3示意性地描繪實例檢測裝置及度量衡技術; 圖4示意性地描繪實例檢測裝置; 圖5說明檢測裝置之照明光點與度量衡目標之間的關係; 圖6示意性地描繪基於量測資料導出複數個所關注變數之製程; 圖7A描繪經組態以量測目標之檢測裝置的示意圖; 圖7B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7C示意性地描繪用於在使用圖7A之檢測裝置時提供另外照明模式的照明孔徑; 圖7D示意性地描繪用於圖7A之檢測裝置中的另外照明孔徑; 圖8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9描繪在圖7A之檢測裝置中獲得的圖8之目標之影像; 圖10為展示使用圖3之檢測裝置之疊對量測方法之步驟的流程圖; 圖11A以自側面之橫截面說明高度示意性經蝕刻剖面; 圖11B說明自頂部之高度示意性經蝕刻剖面; 圖12A、圖12B及圖12C高度示意性地說明歸因於渠溝之傾斜壁而可發生圖案移位之程度; 圖13A說明由度量衡裝置可獲得之示意性反射比分佈; 圖13B說明藉由差分化兩個反射比分佈而獲得的示意性反射比分佈; 圖13C說明光瞳之反射比相對於數值孔徑之曲線圖; 圖14為與基板相關聯的度量衡裝置之接物鏡之高度示意性表示; 圖15為在基板之某一傾斜角下自基板之輻射之反射比之相對不對稱性的實例曲線圖; 圖16為來自具有經蝕刻剖面之基板之輻射之反射比的相對不對稱性的實例曲線圖;及 圖17為根據一實施例之方法之步驟的流程圖。

Claims (15)

  1. 一種方法,其包含: 獲得針對在量測輻射之一第一波長下量測的一基板之一經蝕刻剖面而判定的一光學特性之一第一值、獲得針對在量測輻射之一第二波長下量測的該基板之該經蝕刻剖面而判定的該光學特性之一第二值,及獲得表示該第一值與該第二值之間的一差之一導出值;及 藉由一硬體電腦且基於該第一值及該第二值或基於該導出值判定在為了形成該經蝕刻剖面之蝕刻中之一傾角之一出現。
  2. 如請求項1之方法,其中針對具有歸因於該蝕刻中之該傾角而引起的一結構不對稱性之一經蝕刻剖面獲得該第一值及該第二值。
  3. 如請求項1或請求項2之方法,其中該判定係基於該導出值。
  4. 如請求項1或請求項2之方法,其中該第一波長及該第二波長係使得該第一值及該第二值對該經蝕刻剖面之蝕刻深度之變化相對不敏感。
  5. 如請求項4之方法,其中相對不敏感意謂該蝕刻深度之小於或等於±20%的一改變會得到該第一值及該第二值之小於或等於±20%的一改變。
  6. 如請求項1或請求項2之方法,其中該光學特性為反射比。
  7. 如請求項1或請求項2之方法,其中該等光學特性值包含不對稱光學特性值,該等不對稱光學特性值係藉由將針對一光瞳部位之光學特性之一值自針對相對於光瞳之一中心部分處之一點而以點對稱方式定位的一光瞳部位之光學特性之一值減去而獲得。
  8. 如請求項1或請求項2之方法,其中該蝕刻中之該傾角包含離子束傾角。
  9. 如請求項1或請求項2之方法,其中該第一波長及該第二波長係選自400奈米至800奈米之範圍。
  10. 如請求項1或請求項2之方法,其中該蝕刻中之傾角之該出現包含在該基板之一主表面之垂線之5度內的一傾角之一出現。
  11. 一種電腦程式產品,其包含經記錄有指令之一電腦非暫時性可讀媒體,該等指令在由一電腦執行時實施如請求項1至10中任一項之方法。
  12. 一種系統,其包含: 一硬體處理器系統;及 一非暫時性電腦可讀儲存媒體,其經組態以儲存機器可讀指令,其中該等機器可讀指令在經執行時致使該硬體處理器系統執行如請求項1至10中任一項之方法。
  13. 一種系統,其包含: 一度量衡裝置,其經組態以將一輻射光束提供至一物件表面上且偵測由該物件表面重新導向之輻射;及 如請求項11之電腦程式產品。
  14. 如請求項13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,其經組態以固持用以調變一輻射光束之一圖案化器件;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,其中該物件為該基板。
  15. 如請求項13之系統,其進一步包含一蝕刻裝置,該蝕刻裝置經組態以蝕刻該物件且具有一控制系統,該控制系統經組態以處理根據該蝕刻中之一傾角之該出現之判定而導出的一控制信號。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11075126B2 (en) * 2019-02-15 2021-07-27 Kla-Tencor Corporation Misregistration measurements using combined optical and electron beam technology
US11360398B2 (en) * 2019-11-14 2022-06-14 Kla Corporation System and method for tilt calculation based on overlay metrology measurements
DE102022109577B4 (de) 2022-04-20 2024-05-16 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren und Messkamera zur zweidimensionalen Vermessung von Gegenständen
EP4361727A1 (en) * 2022-10-24 2024-05-01 ASML Netherlands B.V. Method of tilt metrology and associated apparatuses

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5607800A (en) * 1995-02-15 1997-03-04 Lucent Technologies Inc. Method and arrangement for characterizing micro-size patterns
US6900892B2 (en) * 2000-12-19 2005-05-31 Kla-Tencor Technologies Corporation Parametric profiling using optical spectroscopic systems
US6650422B2 (en) 2001-03-26 2003-11-18 Advanced Micro Devices, Inc. Scatterometry techniques to ascertain asymmetry profile of features and generate a feedback or feedforward process control data associated therewith
JP4391082B2 (ja) * 2002-12-20 2009-12-24 株式会社トプコン 表面検査方法及びその装置
DE60333688D1 (de) 2003-12-19 2010-09-16 Ibm Differentielle metrologie für kritische abmessung und überlagerung
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
US7884024B2 (en) * 2005-02-24 2011-02-08 Dcg Systems, Inc. Apparatus and method for optical interference fringe based integrated circuit processing
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.
EP2202580B1 (en) 2008-12-23 2011-06-22 Carl Zeiss SMT GmbH Illumination system of a microlithographic projection exposure apparatus
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
US8525993B2 (en) 2009-10-07 2013-09-03 Nanometrics Incorporated Scatterometry measurement of asymmetric structures
US10460998B2 (en) * 2010-11-09 2019-10-29 Nikon Corporation Method for inspecting substrate, substrate inspection apparatus, exposure system, and method for producing semiconductor device
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
CN103582819B (zh) * 2011-04-06 2016-09-14 科磊股份有限公司 用于提供经改进过程控制的质量度量的方法及系统
NL2011000A (en) 2012-07-23 2014-01-27 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic system and device manufacturing method.
US9291920B2 (en) * 2012-09-06 2016-03-22 Kla-Tencor Corporation Focus recipe determination for a lithographic scanner
WO2014068116A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-08 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for measuring asymmetry of a microstructure, position measuring method, position measuring apparatus, lithographic apparatus and device manufacturing method
US9490182B2 (en) * 2013-12-23 2016-11-08 Kla-Tencor Corporation Measurement of multiple patterning parameters
WO2015124391A1 (en) 2014-02-21 2015-08-27 Asml Netherlands B.V. Measuring a process parameter for a manufacturing process involving lithography
SG11201704036UA (en) * 2014-11-26 2017-06-29 Asml Netherlands Bv Metrology method, computer product and system
KR101982694B1 (ko) 2014-12-15 2019-05-27 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이. 광학적 퓨필 대칭화를 위한 방법 및 장치

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