TW201910923A - 量測所關注參數之方法、器件製造方法、度量衡設備及微影系統 - Google Patents

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Abstract

揭示量測形成於基板上之一目標結構之一所關注參數的方法及設備。在一個配置中，該目標結構包含一第一子目標及一第二子目標。該第一子目標包含一第一偏置且該第二子目標包含一第二偏置。該方法包含使用自該第一子目標散射之在一第一波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性及自該第二子目標散射之在一第二波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性來判定該所關注參數。該第一波長不同於該第二波長。

Description

量測所關注參數之方法、器件製造方法、度量衡設備及微影系統
本發明係關於用於量測形成於基板上之目標結構之所關注參數的方法及設備、器件製造方法及微影系統。
微影設備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。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱為光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。此圖案可轉印至基板(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。在微影程序中，頻繁地需要對所產生結構進行量測，例如，用於程序控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知，包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡，及用以量測疊對(器件中兩個層之對準準確度之量度)之特殊化工具。可就兩個層之間的未對準程度而言描述疊對，例如，參考1奈米之經量測疊對可描述兩個層未對準達1奈米之情形。
最近，已開發用於微影領域中的各種形式之散射計。此等器件將輻射光束導向至目標上且量測散射輻射之一或多個屬性-例如，依據波長變化之單個反射角下或遍及反射角範圍之強度；依據反射角變化之一或多個波長之強度；或依據反射角變化之偏振-以獲得可藉以判定目標之所關注屬性的「光譜」。可藉由各種技術來執行所關注屬性之判定：例如，藉由使用嚴密耦合波分析或有限元素方法實施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。
可使用暗場散射量測來量測目標，其中阻擋零階繞射(對應於鏡面反射)，且僅處理高階。可在國際專利申請案WO 2009/078708及WO 2009/106279中找到暗場度量衡之實例，該等申請案之文件之全文特此以引用方式併入。
針對給定疊對目標之不同繞射階之間(例如-1繞射階與+1繞射階之間)的強度不對稱性提供目標不對稱性(亦即目標中之不對稱性)之量測。疊對目標中之此不對稱性可用作疊對(兩個層之不當未對準)之指示符。
處理變化，諸如目標結構內之薄膜堆疊之厚度的變化，可影響諸如疊對之參數之量測的準確度。
需要改良用於量測目標結構之所關注參數之現有方法及設備。
根據本發明之一態樣，提供一種量測形成於一基板上之一目標結構之一所關注參數的方法，其中：該目標結構包含一第一子目標及一第二子目標，其中該第一子目標包含一第一偏置且該第二子目標包含一第二偏置，該第一偏置不同於該第二偏置；所述方法包含：使用自該第一子目標散射之在一第一波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性及自該第二子目標散射之在一第二波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性來判定該所關注參數，其中該第一波長不同於該第二波長。
根據本發明之一態樣，提供一種用於量測形成於一基板上之一目標結構之一所關注參數的度量衡設備，其中：該目標結構包含一第一子目標及一第二子目標，其中該第一子目標包含一第一偏置且該第二子目標包含一第二偏置，該第一偏置不同於該第二偏置；且該設備包含：一處理器，其經組態以使用自該第一子目標散射之在一第一波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性及自該第二子目標散射之在一第二波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性來判定該所關注參數，其中該第一波長不同於該第二波長。
本說明書揭示併有本發明之特徵之一或多個實施例。所揭示之實施例僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示之實施例。本發明由此處附加之專利申請範圍界定。
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，但每一實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必指代同一實施例。此外，當結合實施例描述特定特徵、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，在較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之實例環境。
圖1示意性地描繪微影設備LA。該設備包括：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)；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準確地定位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準確地定位基板之第二定位器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(亦即，承載)圖案化器件。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影設備之設計及其他條件(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」之任何使用與更一般術語「圖案化器件」同義。
本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為係指可用於在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可能不確切地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之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各種類型之投影系統，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」之任何使用均與更一般之術語「投影系統」同義。
舉例而言，在此實施例中該設備屬於透射類型(例如，使用透射性光罩)。替代地，該設備可屬於反射類型(例如，使用上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影設備可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個基板台及例如兩個或多於兩個光罩台之類型。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。
微影設備亦可屬於如下類型：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設備中之其他空間，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。
參考圖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，源及微影設備可為分離的實體。在此等狀況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束係憑藉包含例如合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影設備之整體部分。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強度分佈的調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(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，以在其截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於圖案化器件(例如，光罩MA)上且由圖案化器件圖案化，該圖案化器件經固持在支撐結構(例如，光罩台MT)上。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，該投影系統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，干涉量測器件、線性編碼器、2D編碼器或電容式感測器)，基板台WT可準確地移動例如以便使不同目標部分C定位在輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中明確描繪)可用於例如在自光罩庫的機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑準確地定位光罩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。類似地，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。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。類似地，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。
所描繪設備可用於以下模式中之至少一者中： 1.在步進模式中，當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，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的目標部分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，當經賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，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連續輻射脈衝之間視需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
如圖2中所展示，微影設備LA形成微影製造單元LC (有時亦被稱作叢集)之部分，微影製造單元LC亦包括用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之設備。習知地，此等設備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，在不同程序設備之間移動基板，且接著將基板遞送至微影設備之裝載匣LB。常常被集體地稱為自動化光阻塗佈及顯影系統(track)之此等器件係在自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元TCU之控制下，自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU控制微影設備。因此，不同設備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設備曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測屬性，諸如後續層之間的疊對、線厚度、臨界尺寸(CD)等等。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。
度量衡設備用於判定基板之屬性，且詳言之用於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。度量衡設備可整合至微影設備LA或微影製造單元LC中，或可為單機器件。為了實現最快速的量測，需要度量衡設備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，此係由於在抗蝕劑中已曝光於輻射之部分與尚未曝光於輻射之部分之間僅存在極小折射率差-且並非所有度量衡設備皆具有足夠敏感度以進行潛影之有用量測。因此，可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後進行量測，曝光後烘烤步驟通常為對經曝光基板執行之第一步驟且增加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影(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。後一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。
圖3之(a)展示度量衡設備。圖3之(b)更詳細地說明目標T及用以照明該目標之量測輻射之繞射射線。所說明之度量衡設備屬於被稱為暗場度量衡設備之類型。度量衡設備可為單機器件，或併入於例如量測站處之微影設備LA中抑或微影製造單元LC中。貫穿設備具有若干分支之光軸係由點線O表示。在此設備中，由源11 (例如，氙氣燈)發射之光經由光束分光器15由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統導向至基板W上。此等透鏡係以4F配置之雙重序列進行配置。可使用不同透鏡配置，其限制條件為：該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上，且同時允許存取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此，可藉由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)中界定空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。詳言之，可藉由在為物鏡光瞳平面之背向投影影像之平面中在透鏡12與14之間插入適合形式之孔徑板13來進行此選擇。在所說明之實例中，孔徑板13具有不同形式(被標註為13N及13S)，從而允許選擇不同照明模式。本實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式中，孔徑板13N自僅為描述起見而被指定為「北」之方向提供離軸。在第二照明模式中，孔徑板13S係用以提供類似照明，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以外之任何不必要光將會干擾所要量測信號。
如圖3之(b)所展示，目標T經置放成基板W垂直於物鏡16之光軸O。基板W可由支撐件(未展示)來支撐。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(為接納有用量之光所必要)，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，目標之光柵間距及照明角度可經設計或經調整成使得進入物鏡之一階射線與中心光軸緊密地對準。圖3之(a)及圖3之(b)所說明之射線被展示為稍微離軸，以純粹地使其能夠在圖中較容易地被區分。
由基板W上之目標T繞射之至少0階及+1階係由物鏡16收集，且被返回導向通過光束分光器15。返回至圖3之(a)，藉由指定被標註為北(N)及南(S)之完全相對孔徑而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。相比而言，當使用孔徑板13S來應用第二照明模式時，-1繞射射線(被標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。
第二光束分光器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第一量測分支中，光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束而在第一感測器19 (例如，CCD或CMOS感測器)上形成目標之繞射光譜(光瞳平面影像)。每一繞射階射中感測器上之一不同點，使得影像處理可比較及對比若干階。由感測器19捕捉之光瞳平面影像可用於聚焦度量衡設備及/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，處理器PU之功能將取決於所執行之量測的特定類型。應注意，此處在廣泛意義上使用術語「影像」。由此，若僅存在-1階及+1階中之一者，則將不形成光柵線之影像。
圖3中所展示之孔徑板13及場光闌21之特定形式僅為實例。在本發明之另一實施例中，使用目標之同軸照明，且使用具有離軸孔徑之孔徑光闌以將實質上僅一個一階繞射光傳遞至感測器。在又其他實施例中，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中未展示)。
為了使量測輻射可適應於此等不同類型之量測，孔徑板13可包含圍繞圓盤而形成之數個孔徑圖案，該圓盤旋轉以使所要圖案處於適當位置。應注意，孔徑板13N或13S可僅用以量測在一個方向(取決於設定而為X或Y)上定向之光柵。為了量測正交光柵，可能實施達90°及270°之目標旋轉。上文所提及之先前已公開申請案中描述此等孔徑板之使用及設備之眾多其他變化及應用。
圖3之(c)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光柵25a至25d，該四個光柵緊密定位在一起使得其將皆在由度量衡設備之度量衡輻射照明光束形成之量測場景或量測光點24內。因此，該四個光柵皆被同時地照明且同時地成像於感測器19及23上。在專用於疊對量測之實例中，光柵25a至25d自身為由在形成於基板W上之半導體器件之不同層中圖案化之上覆光柵形成的複合光柵。光柵25a至25d可具有以不同方式偏置之疊對偏移(層之間的故意失配)，以便促進形成有複合光柵之不同部分之層之間的疊對之量測。此類技術為熟習此項技術者所熟知，且將不對其進行進一步描述。光柵25a至25d亦可在其定向方面不同，如所展示，以便使入射輻射在X方向及Y方向上繞射。在一個實例中，光柵25a及25c為分別具有+d、-d之偏置之X方向光柵。光柵25b及25d為分別具有偏移+d及-d之Y方向光柵。可在由感測器23捕捉之影像中識別此等光柵之分離影像。此僅為目標之一個實例。目標可包含多於或少於四個光柵，或僅單一光柵。
圖3之(d)展示在圖3之(a)之設備中使用圖3之(c)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不能解析不同個別光柵25a至25d，但影像感測器23可解析不同個別光柵25a至25d。暗矩形表示感測器上之影像之場，在此場內，基板上之經照明光點24成像至對應圓形區域26中。在此圓形區域內，矩形區域27a至27d表示小目標光柵25a至25d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光柵25a至25d之單獨影像27a至27d。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設備整體上之產出率。
一旦已識別光柵之單獨影像，即可(例如)藉由平均化或求和經識別區域內之經選擇像素強度值來量測彼等個別影像之強度。可將影像之強度及/或其他屬性彼此進行比較。可組合此等結果以量測微影程序之不同參數。疊對效能係此參數之重要實例。
用於疊對量測之典型目標結構包含在基板W上之相同部位處在不同層中形成的兩個光柵。該兩個光柵係由一或多個薄膜(薄膜堆疊)分離，該一或多個薄膜堆疊經沈積為經製造之器件結構之部分。舉例而言，典型DRAM製造程序在底部光柵與頂部光柵之間使用一系列氧化物及氮化物薄膜，其中頂部光柵被印刷於防反射且硬式光罩薄膜上。
每一目標結構中之薄膜堆疊之厚度根據該目標結構歸因於處理變化之位置而變化。薄膜堆疊之厚度對薄膜堆疊之反射屬性有直接影響。諸如化學機械平坦化及蝕刻之處理可另外造成底部光柵中之不對稱性。此被稱作底部光柵不對稱性。底部光柵不對稱性造成反射屬性之另外變化。底部光柵不對稱性特別有問題，此係因為其以不對稱方式貢獻於經偵測強度且因此貢獻於依賴於不對稱性的量測或模型化之誤差，諸如以用於獲得疊對。
來自所關注屬性(例如，疊對)之強度不對稱性(例如不同繞射階之間(諸如+1與-1繞射階之間)的強度不對稱性)之強度取決於所使用量測輻射之屬性。舉例而言，強度不對稱性之強度可依據量測輻射之中心波長、頻寬及/或偏振變化而變化。強度不對稱性之強度可被稱作敏感度。可產生經預測敏感度相對於所關注屬性之曲線。此等曲線被稱為擺動曲線。在實施例中，敏感度K 如下被定義為描述自目標結構A 分散之輻射之參考屬性(例如，強度不對稱性，例如不同繞射階(例如+1與-1繞射階之間)之間的強度不對稱性)與所關注屬性OV (例如，疊對)之間的比例性係數：
如上文參考圖3之(c)所描述，可提供相對於彼此具有不同已知偏置之目標。舉例而言，可提供相對於彼此藉由相等及相反量有意地偏移之光柵。藉由量測用於以不同方式偏置之目標之A ，會獲得將A 與OV 相關之兩個獨立方程式。因此，若K 對於兩個量測係相同的，則有可能消除K 且獲得OV 。然而，橫跨基板W之程序變化可能導致用於兩個以不同方式偏置之目標之敏感度K 的差，即使兩個目標彼此相對接近地定位。此等程序變化可包含頂部光柵與底部光柵之間的薄膜堆疊之厚度的差、底部光柵不對稱性之差或抗蝕劑線之高度之斜率的差。用於兩個以不同方式偏置之目標之敏感度K 的差將導致使用兩個目標獲得之所關注參數OV 之誤差。
本發明之實施例藉由使用不同波長來量測兩個不同子目標(下文被稱作第一子目標及第二子目標)及選擇波長使得敏感度K 之任差異縮減來改良準確度。
在實施例中，提供量測目標結構之所關注參數OV 之方法。在實施例中，所關注參數OV 包含形成於目標結構之不同層中之結構之間的疊對。圖3之(c)中展示目標結構之實例。目標結構包含第一子目標25a及第二子目標25c。在圖3之(c)之實例中，第一子目標25a及第二子目標25c為用於量測疊對之X方向光柵。在其他實施例中，第一子目標為Y方向光柵(諸如光柵25b)且第二子目標為Y方向光柵(諸如光柵25d)。第一子目標25a包含第一偏置+d。第二子目標25c包含第二偏置-d。每一偏置包含有意的幾何偏移。在圖3之(c)之特定實例中，每一偏置包含疊對偏移(亦即，頂部光柵與底部光柵之相對位置之偏移)。該偏置將通常為與所關注參數類型相同之移位。舉例而言，在所關注參數為疊對之狀況下，該等偏置各自包含兩個層之間的有意的未對準(偏移)，疊對為兩個層之間的對準之量度。兩個偏置+d及-d彼此不同。在實施例中，第一偏置+d及第二偏置-d包含相等及相反偏置。
該方法包含使用自第一子目標25a散射之在第一波長之輻射(例如，以第一波長為中心之窄帶輻射)之經偵測或經估計參考屬性及自第二子目標25c散射之在第二波長之輻射(例如，以第二波長為中心之窄帶輻射)之經偵測或經估計參考屬性來判定所關注參數OV 。在第一波長之輻射及在第二波長之輻射可同時或在不同時間自第一子目標25a及第二子目標25c散射。輻射之參考屬性可包含強度不對稱性，例如不同繞射階之間(例如+1繞射階與-1繞射階之間)的強度不對稱性。在一實施例中，該方法係由度量衡設備執行。舉例而言，該度量衡設備如上文參考圖3所描述來加以組態。在此狀況下，所關注參數OV之判定可由處理器PU執行。
第一波長不同於第二波長。自第一子目標25a及第二子目標25c中之每一者散射之輻射之參考屬性對所關注參數OV 之改變的敏感度K 依據輻射之波長變化而變化。在與第二子目標25c不同之波長量測第一子目標25a使得有可能至少部分地校正由程序變化造成的第一子目標25a之敏感度K 相對於第二子目標25c之敏感度的差異。
舉例而言，在程序變化使得第一子目標25a之厚度為且使得第二子目標25c之厚度為的狀況下，以一階擾動理論近似，第二子目標在波長下之敏感度可如下表達：
第一子目標25a在波長下之敏感度可表達為：
因此，有可能獲得,只要滿足以下關係即可：
因此，歸因於堆疊厚度改變之K 之變化相對於歸因於波長改變之K 之變化對於一階係等效的。
基於此原理，在一實施例中，第一波長及第二波長經選擇使得自第一子目標25a散射之輻射之參考屬性對於所關注參數OV 之改變之敏感度K 實質上等於自第二子目標25c散射之輻射之參考屬性對於所關注參數OV 之改變之敏感度K 。在上文所考慮之特定實例中，在存在堆疊厚度變化的情況下之用於疊對之經改良值係藉由在波長下量測第一子目標25a (亦即將第一波長配置為)及在波長下量測第二子目標(亦即將第二波長配置為)而獲得。
可獲得達成第一子目標25a之敏感度K 與第二子目標25c之敏感度K 的相當大匹配之，而無需詳細瞭解子目標之間的結構差異(例如，厚度差異)，因為擺動曲線中之局部最大值及局部最小值處之敏感度K 不會由波長之小移位而顯著改變為一階。因此，用於第一子目標25a及第二子目標25c之相等敏感度K 可藉由在對應於局部最大值或局部最小值之波長量測第一子目標及第二子目標來達成。
圖4及圖5描繪來自具有不同偏置之一對子目標之散射的模擬之結果。針對七個不同波長模擬自子目標散射之輻射之參考屬性(在此實例中為+1繞射階與-1繞射階之間的強度不對稱性)的量測。不同波長彼此間隔開10奈米。
在圖4中所展示之結果中，在七個波長(其為第一複數個波長之實例)中之每一者下模擬來自第一子目標之參考屬性A+之偵測以獲得對應複數個第一子目標量測。七個第一子目標量測係由三角形71指示。每一第一子目標量測對應於不同波長之量測。
在圖5中所展示之結果中，在七個波長(其為第二複數個波長之實例)中之每一者下模擬來自第二子目標之參考屬性A-之偵測以獲得對應複數個第二子目標量測。七個第二子目標量測係由三角形73指示。每一第二子目標量測對應於不同波長之量測。
在實施例中，使用第一子目標量測選擇第一波長且使用第二子目標量測(例如，使用處理器PU)選擇第二波長。下文描述實例途徑。
在實施例中，執行該選擇使得第一波長為第一轉點波長。第一轉點波長為來自第一子目標25a之散射輻射之參考屬性相對於波長之導數為零(亦即最小值或最大值)的波長。在實施例中，使用用以在數學上預測針對波長之參考屬性之變化之複數個第一子目標量測且使用用以判定在第一轉點波長下之參考屬性的值之經預測變化來估計自第一子目標25a散射之在第一波長之輻射的參考屬性。舉例而言，對於圖4之模擬，數學曲線擬合演算法可用於將曲線72擬合至第一子目標量測，如所展示。在特定的所展示實例中，使用三階多項式擬合。經擬合曲線72可用於使用標準技術在曲線之轉點處找到參考屬性之值。
在實施例中，執行該選擇使得第二波長為第二轉點波長。第二轉點波長為來自第二子目標25c之散射輻射之參考屬性相對於波長之導數為零(亦即最小值或最大值)的波長。在實施例中，使用用以在數學上預測針對波長之參考屬性之變化之複數個第二子目標量測且使用用以判定在第二轉點波長下之參考屬性的值之經預測變化來估計自第二子目標25c散射之在第二波長之輻射的參考屬性。舉例而言，對於圖5之模擬，數學曲線擬合演算法可用於將曲線74擬合至第二子目標量測，如所展示。在特定的所展示實例中，使用三階多項式擬合。經擬合曲線74可用於使用標準技術在曲線之轉點處找到參考屬性之值。
圖6及圖7描繪關於具有頂部光柵與底部光柵之間的20個不同氧化層厚度之一組子目標之量測的模擬之結果。所有子目標具有5奈米疊對。使氧化層根據高斯分佈(Gaussian distribution)變化，其中平均值為400奈米且標準偏差為5奈米。
在圖6中，圓圈75表示藉由將具有相同波長之輻射應用於多個不同波長之子目標之集合而獲得之疊對的經模擬值。此等模擬中之實際疊對為5奈米，因此所有圓圈75錯誤地指示疊對之高值。對於所描繪波長，顯示出達成大約465奈米之最高準確度。虛線76描繪使用本發明之方法獲得之疊對。儘管經獲得疊對稍微高於5奈米(約5.02奈米)，但誤差顯著低於由圓圈75達成之最佳誤差。
在圖7中，圓圈77表示由圖6中之圓圈75表示的疊對值之標準偏差。三角形78表示用於獲得由圖6中之圓圈75表示的疊對值之經計算強度不對稱性A+之大小。虛線79描繪由圖6中之虛線76表示的疊對值之標準偏差。圓圈77展示疊對值之標準偏差依據波長變化而顯著變化，達至顯著高於藉由本發明之方法達成之標準偏差(約0.2奈米)的最小值(在471奈米處為約0.3奈米)。此外，三角形78展示經量測信號之大小在波長範圍內顯著變化且達成最小標準偏差之波長不與信號係最大之波長相同。此等模擬展現本發明之方法產生兩者均更接近正確疊對且具有較小標準偏差之疊對值。
模擬亦展示，不同氧化層厚度下之疊對之個別量測在使用本發明之實施例之情況下比在使用其中在同一波長照明以不同方式偏置之子目標之標準技術的情況下較準確。舉例而言，對於5奈米之氧化層厚度，已發現，本發明之實施例指示疊對係5.19奈米，而標準技術指示疊對係5.35奈米。對於10奈米之氧化層厚度，本發明之實施例指示疊對係5.34奈米，而標準技術指示疊對係6.01奈米。對於20奈米之氧化層厚度，本發明之實施例指示疊對係5.64奈米，而標準技術指示疊對係8.28奈米。在每一狀況下，疊對被認為在使用本發明之實施例時比在使用標準技術時更接近於5奈米之真值。
在一替代實施例中，藉由運用在第一波長之輻射照明第一子目標25a且偵測自第一子目標25a散射之在第一波長之輻射的參考屬性來偵測自第一子目標25a散射之在第一波長之輻射的參考屬性。因此，第一子目標量測係用於選擇第一波長且使用在選定的第一波長之輻射對第一子目標25a進行後續量測。類似地，藉由運用在第二波長之輻射照明第二子目標25c且偵測自第二子目標25c散射之在第二波長之輻射的參考屬性來偵測自第二子目標25c散射之在第二波長之輻射的參考屬性。因此，第二子目標量測係用於選擇第二波長且使用在選定的第二波長之輻射對第二子目標25c進行後續量測。此途徑需要實行額外量測，但相比於僅依賴於初始第一子目標量測、初始第二子目標量測及曲線擬合之途徑可潛在地達成較大準確度。
上文所描述之方法可作為器件製造方法之部分提供。器件製造方法可包含使用包括至少一個微影步驟之製造序列在基板W上形成結構。如此形成之結構包含量測所關注參數之方法所應用於之目標結構。因此，目標結構係藉由微影程序界定或形成。
上文所描述之方法可使用經組態以量測形成於基板上之目標結構之所關注參數的度量衡設備來實施。度量衡設備可如上文參考圖3所描述來加以組態，例如，其中處理器PU經組態以執行該方法之計算步驟中之任一者。
本文中所揭示之概念可發現出於監視目的之結構之微影後量測之外的實用性。舉例而言，此偵測器架構可用於基於光瞳平面偵測之未來對準感測器概念中，用於微影設備中以在圖案化程序期間對準基板。
雖然上文所描述之目標為出於量測之目的而特定地設計及形成之度量衡目標，但在其他實施例中，可量測關於為形成於基板上之器件之功能部分的目標之屬性。許多器件具有規則的類光柵結構。如本文中所使用之術語「目標光柵」及「目標」無需已特定地針對正被執行之量測來提供結構。
度量衡設備可在微影系統中使用，諸如上文參考圖2所論述之微影製造單元LC。微影系統包含執行微影程序之微影設備LA。微影設備可經組態以在執行隨後微影程序時使用由度量衡設備進行的對藉由微影程序形成之結構之量測之結果，例如以改良隨後微影程序。
實施例可包括含有機器可讀指令之一或多個序列之電腦程式，該等機器可讀指令描述量測結構上之目標及/或分析量測以獲得關於微影程序之資訊的方法。亦可提供資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其於其中儲存有此電腦程式。在現有微影或度量衡設備已在生產中及/或在使用中之情況下，本發明可藉由提供經更新電腦程式產品來實施，以致使處理器執行本文中所描述之方法。
儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用，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，可認為本文中對術語「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)自動化光阻塗佈及顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光之抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。在適用之情況下，可將本文中之揭露內容應用於此等及其他基板處理工具。此外，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。
在以下經編號條項中描述根據本發明之另外實施例： 1. 一種量測形成於一基板上之一目標結構之一所關注參數的方法，其中： 該目標結構包含一第一子目標及一第二子目標，其中該第一子目標包含一第一偏置且該第二子目標包含一第二偏置，該第一偏置不同於該第二偏置； 該方法包含： 使用自該第一子目標散射之在一第一波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性及自該第二子目標散射之在一第二波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性來判定該所關注參數，其中該第一波長不同於該第二波長。 2. 如條項1之方法，其中該所關注參數包含形成於該目標結構之不同層中之結構之間的疊對。 3. 如任一前述條項之方法，其中該參考屬性包含該散射輻射之不同繞射階之間的一強度不對稱性。 4. 如任一前述條項之方法，其中該第一偏置及該第二偏置各自包含一有意的幾何偏移。 5. 如任一前述條項之方法，其中該第一偏置及該第二偏置包含相等及相反偏置。 6. 如任一前述條項之方法，其中： 自該第一子目標及該第二子目標中之每一者散射之輻射的該參考屬性對該所關注參數之改變的一敏感度依據該輻射之該波長變化而變化；且 該第一波長及該第二波長經選擇使得自該第一子目標散射之輻射的該參考屬性對該所關注參數之改變的該敏感度實質上等於自該第二子目標散射之輻射的該參考屬性對該所關注參數之改變的該敏感度。 7. 如任一前述條項之方法，其包含： 在一第一複數個波長中之每一者偵測來自該第一子目標之散射輻射之該參考屬性以獲得一對應複數個第一子目標量測； 在一第二複數個波長中之每一者偵測來自該第二子目標之散射輻射之該參考屬性以獲得一對應複數個第二子目標量測； 使用該複數個第一子目標量測以選擇該第一波長；及 使用該複數個第二子目標量測以選擇該第二波長。 8. 如條項7之方法，其中： 該第一波長經選擇使得來自該第一子目標之該散射輻射之該參考屬性相對於波長的一導數在該第一波長為零；且 該第二波長經選擇使得來自該第二子目標之該散射輻射之該參考屬性相對於波長的一導數在該第二波長為零。 9. 如條項8之方法，其中： 使用用以在數學上預測針對波長之該參考屬性之一變化的該複數個第一子目標量測且使用用以判定在該第一波長之該參考屬性之一值的該經預測變化來估計自該第一子目標散射之在該第一波長之輻射的該參考屬性；且 使用用以在數學上預測針對波長之該參考屬性之一變化之該複數個第二子目標量測且使用用以判定在該第二波長之該參考屬性之一值的該經預測變化來估計自該第二子目標散射之在該第二波長之輻射的該參考屬性。 10. 如條項7或8之方法，其中： 藉由運用在該第一波長之輻射照明該第一子目標且偵測自該第一子目標散射之在該第一波長之輻射的該參考屬性來偵測自該第一子目標散射之在該第一波長之輻射的該參考屬性；且 藉由運用在該第二波長之輻射照明該第二子目標且偵測自該第二子目標散射之在該第二波長之輻射的該參考屬性來偵測自該第二子目標散射之在該第二波長之輻射的該參考屬性。 11. 如任一前述條項之方法，其中該目標結構係藉由一微影程序界定或形成。 12. 一種器件製造方法，其包含： 使用包括至少一個微影步驟之一製造序列在一基板上形成結構，該等結構包含一目標結構； 使用如任一前述條項之方法量測該目標結構之一所關注參數。 13. 一種用於量測形成於一基板上之一目標結構之一所關注參數的度量衡設備，其中： 該目標結構包含一第一子目標及一第二子目標，其中該第一子目標包含一第一偏置且該第二子目標包含一第二偏置，該第一偏置不同於該第二偏置；且 該設備包含一處理器，其經組態以使用自該第一子目標散射之在一第一波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性及自該第二子目標散射之在一第二波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性來判定該所關注參數，其中該第一波長不同於該第二波長。 14. 如條項13之設備，其中該所關注參數包含形成於該目標結構之不同層中之結構之間的疊對。 15. 如條項13或14之設備，其中該參考屬性包含一偵測器處之該散射輻射之不同繞射階之間的一強度不對稱性。 16. 如條項13至15中任一項之設備，其中該第一偏置及該第二偏置各自包含一有意的幾何偏移。 17. 如條項13至16中任一項之設備，其中該第一偏置及該第二偏置包含相等及相反偏置。 18. 如條項13至17中任一項之設備，其中： 自該第一子目標及該第二子目標中之每一者散射之輻射的該參考屬性對該所關注參數之改變的一敏感度依據該輻射之該波長變化而變化；且 該處理器經組態以選擇該第一波長及該第二波長，使得自該第一子目標散射之輻射的該參考屬性對該所關注參數之改變的該敏感度實質上等於自該第二子目標散射之輻射的該參考屬性對該所關注參數之改變的該敏感度。 19. 如條項13至18中任一項之設備，其包含經組態以進行以下操作之一量測系統： 在一第一複數個波長中之每一者偵測來自該第一子目標之散射輻射之該參考屬性以獲得一對應複數個第一子目標量測；及 在一第二複數個波長中之每一者偵測來自該第二子目標之散射輻射之該參考屬性以獲得一對應複數個第二子目標量測，其中： 該處理器經組態以： 使用該複數個第一子目標量測以選擇該第一波長；且 使用該複數個第二子目標量測以選擇該第二波長。 20. 如條項19之設備，其中： 第一波長帶經選擇使得來自該第一子目標之該散射輻射之該參考屬性相對於波長的一導數在該第一波長為零；且 該第二波長經選擇使得來自該第二子目標之該散射輻射之該參考屬性相對於波長的一導數在該第二波長為零。 21. 如條項20之設備，其中該處理器經組態使得： 使用用以在數學上預測針對波長之該參考屬性之一變化的該複數個第一子目標量測且使用用以判定在該第一波長之該參考屬性之一值的該經預測變化來估計自該第一子目標散射之在該第一波長之輻射的該參考屬性；且 使用用以在數學上預測針對波長之該參考屬性之一變化之該複數個第二子目標量測且使用用以判定在該第二波長之該參考屬性之一值的該經預測變化來估計自該第二子目標散射之在該第二波長之輻射的該參考屬性。 22. 如條項19或20之設備，其中該量測系統經組態以： 藉由運用在該第一波長之輻射照明該第一子目標且偵測自該第一子目標散射之在該第一波長之輻射的該參考屬性來偵測自該第一子目標散射之在該第一波長之輻射的該參考屬性；且 藉由運用在該第二波長之輻射照明該第二子目標且偵測自該第二子目標散射之在該第二波長之輻射的該參考屬性來偵測自該第二子目標散射之在該第二波長之輻射的該參考屬性。 23. 如條項13至22中任一項之設備，其中該目標結構係藉由一微影程序界定或形成。 24. 一種微影系統，其包含： 一微影設備，其經組態以使用包括至少一個微影步驟之一製造序列界定待形成於一基板上之結構，該等結構包含一目標結構；及 如條項13至23中任一項之度量衡設備。
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)界定基板上產生之圖案。可將圖案化器件之構形壓入至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，具有為或約365、355、248、193、157或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5至20奈米範圍內之波長)，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完全地揭露本發明之一般性質：在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用此項技術之技能範圍內之知識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導引，此等調適及修改意欲在所揭示之實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於描述而非限制之目的，以使得本說明書之術語或措辭應由熟習此項技術者鑒於該等教示及該導引進行解譯。
本發明之廣度及範疇不應由上文所描述之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。
-1‧‧‧一階射線/繞射射線
0‧‧‧零階射線/繞射射線
+1‧‧‧一階射線/繞射射線
+1(N)‧‧‧+1繞射射線
-1(S)‧‧‧-1繞射射線
11‧‧‧源
12‧‧‧透鏡
13‧‧‧孔徑板
13N‧‧‧孔徑板
13S‧‧‧孔徑板
14‧‧‧透鏡
15‧‧‧光束分光器
16‧‧‧物鏡/透鏡
17‧‧‧第二光束分光器
18‧‧‧光學系統
19‧‧‧第一感測器/光瞳平面影像感測器
20‧‧‧光學系統
21‧‧‧孔徑光闌/場光闌
22‧‧‧光學系統
23‧‧‧感測器
24‧‧‧量測場景或量測光點/經照明光點
25a‧‧‧光柵/第一子目標
25b‧‧‧光柵
25c‧‧‧光柵/第二子目標
25d‧‧‧光柵
26‧‧‧對應圓形區域
27a‧‧‧矩形區域/單獨影像
27b‧‧‧矩形區域/單獨影像
27c‧‧‧矩形區域/單獨影像
27d‧‧‧矩形區域/單獨影像
71‧‧‧三角形
72‧‧‧經擬合曲線
73‧‧‧三角形
74‧‧‧經擬合曲線
75‧‧‧圓圈
76‧‧‧虛線
77‧‧‧圓圈
78‧‧‧三角形
79‧‧‧虛線
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
I‧‧‧量測輻射射線/入射射線
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
LA‧‧‧微影設備
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
O‧‧‧光軸
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PU‧‧‧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
SC‧‧‧旋塗器
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源
T‧‧‧度量衡目標
TCU‧‧‧自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現將參看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，對應參考符號指示對應部分，且在該等圖式中： 圖1描繪微影設備； 圖2描繪微影製造單元或叢集； 圖3包含(a)用於使用第一對照明孔徑來量測目標之暗場散射計的示意圖；(b)針對給定照明方向之目標光柵之繞射光譜的細節；(c)對多重光柵目標之已知形式及基板上之量測光點之輪廓的描繪；及(d)對在圖3之(a)之散射計中獲得的圖3之(c)之目標之影像的描繪；且 圖4為描繪針對來自第一子目標之經模擬散射之在多個波長之+1繞射階與-1繞射階之間的經計算強度不對稱性及與經計算值擬合之曲線的圖； 圖5為描繪針對來自第二子目標之經模擬散射之在多個波長之+1繞射階與-1繞射階之間的經計算強度不對稱性及與經計算值擬合之曲線的圖； 圖6為描繪與使用本發明之一實施例獲得之疊對值相比較的20個不同堆疊之經模擬疊對量測的圖；且 圖7為描繪針對來自第一子目標之經模擬散射之在多個波長之+1繞射階與-1繞射階之間的經計算強度不對稱性、使用經計算值獲得之疊對的對應的標準偏差及使用本發明之一實施例獲得之疊對的標準偏差之圖。

Claims (15)

  1. 一種量測形成於一基板上之一目標結構之一所關注參數的方法，其中： 該目標結構包含一第一子目標及一第二子目標，其中該第一子目標包含一第一偏置且該第二子目標包含一第二偏置，該第一偏置不同於該第二偏置； 該方法包含： 使用自該第一子目標散射之在一第一波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性及自該第二子目標散射之在一第二波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性來判定該所關注參數，其中該第一波長不同於該第二波長。
  2. 如請求項1之方法，其中該所關注參數包含形成於該目標結構之不同層中之結構之間的疊對。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該參考屬性包含該散射輻射之不同繞射階之間的一強度不對稱性。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該第一偏置及該第二偏置各自包含一有意的幾何偏移。
  5. 如請求項1或2之方法，其中該第一偏置及該第二偏置包含相等及相反偏置。
  6. 如請求項1或2之方法，其中： 自該第一子目標及該第二子目標中之每一者散射之輻射的該參考屬性對該所關注參數之改變的一敏感度依據該輻射之該波長變化而變化；且 該第一波長及該第二波長經選擇使得自該第一子目標散射之輻射的該參考屬性對該所關注參數之改變的該敏感度實質上等於自該第二子目標散射之輻射的該參考屬性對該所關注參數之改變的該敏感度。
  7. 如請求項1或2之方法，其包含： 在一第一複數個波長中之每一者偵測來自該第一子目標之散射輻射之該參考屬性以獲得一對應複數個第一子目標量測； 在一第二複數個波長中之每一者偵測來自該第二子目標之散射輻射之該參考屬性以獲得一對應複數個第二子目標量測； 使用該複數個第一子目標量測以選擇該第一波長；及 使用該複數個第二子目標量測以選擇該第二波長。
  8. 如請求項7之方法，其中： 該第一波長經選擇使得來自該第一子目標之該散射輻射之該參考屬性相對於波長的一導數在該第一波長為零；且 該第二波長經選擇使得來自該第二子目標之該散射輻射之該參考屬性相對於波長的一導數在該第二波長為零。
  9. 如請求項8之方法，其中： 使用用以在數學上預測針對波長之該參考屬性之一變化的該複數個第一子目標量測且使用用以判定在該第一波長之該參考屬性之一值的該經預測變化來估計自該第一子目標散射之在該第一波長之輻射的該參考屬性；且 使用用以在數學上預測針對波長之該參考屬性之一變化之該複數個第二子目標量測且使用用以判定在該第二波長之該參考屬性之一值的該經預測變化來估計自該第二子目標散射之在該第二波長之輻射的該參考屬性。
  10. 如請求項7之方法，其中： 藉由運用在該第一波長之輻射照明該第一子目標且偵測自該第一子目標散射之在該第一波長之輻射的該參考屬性來偵測自該第一子目標散射之在該第一波長之輻射的該參考屬性；且 藉由運用在該第二波長之輻射照明該第二子目標且偵測自該第二子目標散射之在該第二波長之輻射的該參考屬性來偵測自該第二子目標散射之在該第二波長之輻射的該參考屬性。
  11. 如請求項1或2之方法，其中該目標結構係藉由一微影程序界定或形成。
  12. 一種器件製造方法，其包含： 使用包括至少一個微影步驟之一製造序列在一基板上形成結構，該等結構包含一目標結構； 使用如請求項1至11中任一項之方法量測該目標結構之一所關注參數。
  13. 一種用於量測形成於一基板上之一目標結構之一所關注參數的度量衡設備，其中： 該目標結構包含一第一子目標及一第二子目標，其中該第一子目標包含一第一偏置且該第二子目標包含一第二偏置，該第一偏置不同於該第二偏置；且 該設備包含一處理器，其經組態以使用自該第一子目標散射之在一第一波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性及自該第二子目標散射之在一第二波長之輻射的一經偵測或經估計參考屬性來判定該所關注參數，其中該第一波長不同於該第二波長。
  14. 如請求項13之設備，其中該所關注參數包含形成於該目標結構之不同層中之結構之間的疊對。
  15. 一種微影系統，其包含： 一微影設備，其經組態以使用包括至少一個微影步驟之一製造序列界定待形成於一基板上之結構，該等結構包含一目標結構；及 如請求項13或14中任一項之度量衡設備。
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