TW201921138A

TW201921138A - 校準聚焦量測之方法、量測方法及度量衡裝置、微影系統及器件製造方法

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Publication number: TW201921138A
Application number: TW107128448A
Authority: TW
Inventors: 李發宏; 格藍達米歌爾葛西亞; 卡羅康妮斯瑪里亞魯吉坦; 巴特皮特柏特席責斯; 登波乙爾康納利斯安德雷斯法蘭西斯可思喬漢斯凡; 法蘭克史達爾; 巫斯登安東伯恩哈得凡; 莫哈曼德里丹
Original assignee: 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2018-08-15
Publication date: 2019-06-01
Also published as: CN111316167B; EP3447580A1; US20190056673A1; WO2019037953A1; CN111316167A; US10571812B2

Abstract

一微影裝置之聚焦效能係使用已經曝光(1110)之若干對目標運用一像差設定(例如散光)來量測，該像差設定在該等對之目標之間誘發一相對最佳聚焦偏移。藉由在FEM晶圓上曝光相似目標(1174、1172)而預先獲得一校準曲線(904)。在一設置階段，使用多個像差設定來獲得校準曲線，且記錄一錨點(910)，所有該等校準曲線在該錨點處相交。當量測(1192)一新校準曲線時，該錨點用以產生一經調整之經更新校準曲線(1004')以消除聚焦漂移且視情況量測散光之漂移。本發明之另一態樣(圖13至圖15)在每一量測中使用兩個像差設定(+AST、-AST)，從而減小對散光漂移之敏感度。另一態樣(圖16至圖17)使用藉由在一個抗蝕劑層中進行雙重曝光而印刷為具有相對聚焦偏移的若干對目標。

Description

校準聚焦量測之方法、量測方法及度量衡裝置、微影系統及器件製造方法

本發明係關於可用以例如在藉由微影技術進行器件製造中執行度量衡的檢測裝置及方法。本發明進一步係關於用於在微影程序中監視聚焦參數之此類方法。

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。

在微影程序中，需要頻繁地進行所產生結構之量測，例如以用於程序控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知，包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡，及用以量測疊對(器件中兩個層之對準準確度)之特殊化工具。近來，已開發供微影領域中使用的各種形式之散射計。此等器件將輻射光束導向至目標上且量測散射輻射之一或多個屬性-例如在單一反射角下依據波長而變化的強度；在一或多個波長下依據反射角而變化的強度；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繞射「光譜」。

已知散射計之實例包括US2006033921A1及US2010201963A1中所描述的類型之角度解析散射計。由此等散射計使用之目標為相對較大(例如40微米乘40微米)光柵，且量測光束產生小於光柵之光點(亦即，光柵填充不足)。可在國際專利申請案US20100328655A1及US2011069292A1中找到暗場成像度量衡之實例，該等申請案之文件之全文特此係以引用方式併入。已公佈專利公開案US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A及WO2013178422A1中已描述該技術之進一步開發。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構環繞。可使用複合光柵目標而在一個影像中量測多個光柵。所有此等申請案之內容亦以引用方式併入本文中。

需要監視之微影程序之一個重要參數為聚焦。需要將不斷增長數目個電子組件整合於IC中。為了實現此整合，有必要減小組件之大小且因此增大投影系統之解析度，使得可將愈來愈小的細節或線寬投影於基板之目標部分上。隨著微影中之臨界尺寸(CD)收縮，橫越基板及在基板之間之聚焦之一致性變得愈來愈重要。CD為變化將造成一或若干特徵之物理屬性之不良變化的該特徵之尺寸(諸如電晶體之閘極寬度)。傳統地，最佳設定係藉由「提前發送晶圓」予以判定，亦即，在生產運作時間之前曝光、顯影及量測基板。在提前發送晶圓中，在所謂的聚焦能量矩陣(FEM)中曝光測試結構，且自彼等測試結構之檢查判定最佳聚焦及能量設定。

當前測試結構設計及聚焦量測方法具有若干缺點。許多測試結構需要具有大節距之次解析度特徵或光柵結構。此等結構可違反微影裝置之使用者的設計規則。以繞射為基礎之聚焦量測技術係已知的，其包含包含由特別的聚焦相依目標結構散射之相對高階(例如一階)輻射之不對稱性，且自此不對稱性判定聚焦。對於EUV微影，抗蝕劑厚度及(因此)目標結構之厚度較小(例如，厚度為一半)。因此，聚焦敏感度及信號強度可不足以將此類不對稱性方法用於EUV微影中。另外，基於不對稱性之技術可需要目標幾何形狀之謹慎選擇以確保不對稱性與聚焦之間的所要關係(例如線性)。此選擇程序可為複雜的且可需要相當大努力以找到合適目標幾何形狀。甚至可為不存在合適目標幾何形狀之狀況。

在US2016363871A1中，提議使用已形成為在一對目標之間具有「最佳聚焦偏移」的一或多對目標。可接著導出依據對第一目標所量測之繞射信號及對第二目標所量測之對應繞射信號而變化的聚焦量測。並不需要特別的次解析度特徵。用以引入最佳聚焦偏移之特定方式為在使用投影系統中之散光之非零設定的同時，印刷具有不同定向之光柵。此以散光為基礎之聚焦量測方法(被稱為ABF)已變成對EUV微影中之聚焦度量衡之選擇方法。ABF亦可用於習知微影中。US2016363871A1之內容係以引用方式併入本文中。

在一些態樣中，本發明旨在改良藉由ABF方法執行之量測之準確度。

在其他態樣中，本發明旨在獨立於或結合藉由ABF方法進行之聚焦量測來量測微影裝置之像差效能，例如散光效能。

在其他態樣中，本發明旨在降低對用於量測聚焦及像差效能之特殊化技術之需求，該等特殊化技術相比於散射量測係耗時的。

在其他態樣中，本發明旨在提供用於量測微影裝置之聚焦效能的替代方法。

在其他態樣中，本發明旨在提供用於量測微影裝置之像差效能的替代方法。本發明旨在解決上文所識別之缺點中之一或多者。

在一第一態樣中，本發明提供一種校準一微影裝置之一聚焦參數之量測的方法，其中該聚焦參數之該量測係基於使用該微影裝置之一像差設定印刷的至少一對目標之量測，該微影裝置之該像差設定在該對之該等目標之間誘發一相對最佳聚焦偏移；且係基於表達該聚焦參數與具有一給定最佳聚焦偏移之至少一對目標之量測之間的一關係的校準資訊，該方法包含： (a) 藉由使用該像差設定結合不同聚焦設定來印刷若干對新校準目標且量測該等新校準目標以獲得經更新校準資訊，從而獲得經更新之校準資訊；及 (b) 基於該經更新之校準資訊且基於先前獲得之校準資訊來識別該微影裝置之效能之一漂移，該先前獲得之校準資訊係藉由量測使用兩個或多於兩個不同像差設定印刷的若干對校準目標以便在該等對內誘發兩個或多於兩個不同的相對最佳聚焦偏移來獲得。

在一實施例中，該先前獲得之校準資訊係用以識別一錨點，其為一對目標之量測遍及該等不同像差設定不變之一聚焦設定。

在一實施例中，該經更新之校準資訊經調整以共用該錨點，且該經調整之經更新校準資訊用於聚焦效能之該等量測中。

本發明在該第一態樣中進一步提供一種量測一微影裝置之聚焦效能之方法，該方法包含：獲取一第一量測值，該第一量測值已自一對目標之一第一目標之檢測而獲得；獲取一第二量測值，該第二量測值已自該對目標之一第二目標之檢測而獲得，其中該第一目標及該第二目標已運用在該第一目標與該第二目標之間會誘發一相對最佳聚焦偏移的一像差設定藉由該微影裝置予以印刷；及使用至少該第一量測值及該第二量測值且使用使用如上文所闡述之該錨點所獲得的經調整之經更新校準資訊來判定聚焦效能之一量測。

在該第一態樣中，本發明進一步提供一種用於量測一微影程序之一參數之度量衡裝置，該度量衡裝置可操作以執行如上文所闡述之本發明之方法。該度量衡裝置可包含：用於該基板之一支撐件，該基板上具有複數個目標；一光學系統，其用於量測每一目標；及一處理器，其用於接收該第一量測、該第二量測及該經調整之經更新校準資訊且用於判定聚焦效能之該等量測。

在一第二獨立態樣中，本發明提供一種用於判定與用以在一基板上形成結構之一微影程序相關聯的一微影程序相關聯的一或多個效能參數之一漂移之方法，該方法包含： (a) 量測一結構之一特性對一聚焦設定之一變化之回應，該等回應係針對使用至少兩個不同像差設定而形成之結構予以判定； (b) 稍後針對使用至少一個像差設定而形成之結構再次量測該特性對該聚焦設定之變化的該回應；及 (c) 使用步驟(b)中所量測之該回應及步驟(a)中所量測之該等回應來判定藉由一給定聚焦設定達成之聚焦效能之漂移及/或藉由一給定像差設定達成之像差效能之漂移。

在一第三獨立態樣中，本發明提供一種監視一微影裝置之一聚焦參數之方法，該方法包含：接收一第一量測值，該第一量測值已自一第一目標之檢測而獲得；接收一第二量測值，該第二量測值已自一第二目標之檢測而獲得，接收一第三量測值，該第三量測值已自一第三目標之檢測而獲得；接收一第四量測值，該第四量測值已自一第四目標之檢測而獲得；及自至少該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值判定該聚焦參數，其中該第一目標及該第二目標已使用該微影裝置之在該等目標之間誘發一相對最佳聚焦偏移的一第一像差設定予以印刷，其中該第三目標及該第四目標已使用該微影裝置之一第二像差設定予以印刷，該第二像差設定之一正負號不同於該第一像差設定，且其中組合該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值，以便以對該微影裝置之像差效能之一漂移不敏感的方式判定該聚焦參數。

在該第三態樣中，本發明進一步提供一種用於量測一微影程序之一參數之度量衡裝置的度量衡裝置，該度量衡裝置可操作以執行如上文所闡述之該第三態樣的本發明之方法。

在一第四獨立態樣中，本發明提供一種監視一微影裝置之一聚焦參數之方法，該方法包含：接收一第一量測值，該第一量測值已自一第一目標之檢測而獲得；接收一第二量測值，該第二量測值已自一第二目標之檢測而獲得；及自至少該第一量測值及該第二量測值判定該聚焦參數，其中該第一目標已使用相對於該微影裝置之一最佳聚焦設定之一第一聚焦偏移予以印刷，其中該第二目標已使用相對於該微影裝置之該最佳聚焦設定之一第二聚焦偏移予以印刷，且其中該第一目標及該第二目標已藉由在一基板上之同一抗蝕劑層中印刷一目標圖案兩次予以印刷，從而改變一聚焦偏移且加上一位置偏移使得該第二目標鄰近於該第一目標但自該第一目標偏移。

在該第四態樣中，本發明進一步提供一種用於量測一微影程序之一參數之度量衡裝置，該度量衡裝置可操作以執行如上文所闡述之該第四態樣的本發明之方法。

在一第五獨立態樣中，本發明提供一種量測一微影裝置之一像差參數之方法，該方法包含：接收一第一量測值，該第一量測值已自一第一目標之檢測而獲得；接收一第二量測值，該第二量測值已自一第二目標之檢測而獲得；接收一第三量測值，該第三量測值已自一第三目標之檢測而獲得；接收一第四量測值，該第四量測值已自一第四目標之檢測而獲得；及自至少該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值判定該像差參數，其中該第一目標及該第三目標已藉由使用相對於該微影裝置之一最佳聚焦設定之一第一聚焦偏移而在一基板上之一抗蝕劑層中第一次印刷該目標圖案予以形成，且其中該第二目標及該第四目標已藉由使用相對於該微影裝置之該最佳聚焦設定之一第二聚焦偏移而在該同一抗蝕劑層中第二次印刷該目標圖案予以形成，從而加上一位置偏移使得該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標在該基板上彼此鄰近。

在該第五態樣中，本發明進一步提供一種用於量測一微影程序之一像差參數之度量衡裝置，該度量衡裝置可操作以執行如上文所闡述之該第五態樣的本發明之方法。

在一第六態樣中，本發明進一步提供一種量測一微影裝置之一成像參數之方法，該方法包含：接收第一量測值之一集合，該等第一量測值中之每一者已藉由檢測第一目標之一集合中的一個別第一目標來獲得；接收第二量測值之一集合，該等第二量測值中之每一者已藉由檢測第二目標之一集合中之一各別第二目標來獲得；及至少基於量測值之該第一集合及第二集合而判定該成像參數，其中該第一目標集合及該第二目標集合已藉由在一基板上之一抗蝕劑層中印刷目標對之至少一第一陣列而形成，每一目標對包含處於實質上相同目標部位之一第一目標及一第二目標，目標對之該第一陣列之不同目標對已在橫越該基板之不同目標部位處予以印刷，且其中該判定該成像參數之步驟使用該等第一及第二量測值，結合當在該等不同目標部位處印刷該等不同目標對時由該微影裝置使用的不同成像設定之知識。

在該第六態樣中，本發明進一步提供一種用於量測一微影程序之一像差參數之度量衡裝置，該度量衡裝置可操作以執行如上文所闡述之該第六態樣的本發明之方法。

本發明在以上態樣中之每一者中進一步提供包含處理器可讀指令之電腦程式，該等指令在執行於適合之處理器控制之裝置上時使得該處理器控制之裝置執行如上文所闡述的本發明之彼態樣的方法。該等指令可以非瞬態形式儲存於一載體中。

在以上態樣中之每一者中，本發明進一步提供製造器件之方法，其中使用一微影程序來將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括使用本發明之彼態樣以監視該微影裝置之聚焦效能及/或像差效能。

下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之另外態樣、特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此類實施例。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。

在詳細地描述本發明之實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例之實例環境。

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；兩個基板台(例如晶圓台) WTa及WTb，其各自經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓) W且各自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。參考框架RF連接各種組件，且充當用於設定及量測圖案化器件及基板之位置以及圖案化器件及基板上之特徵之位置的參考。

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。

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採取許多形式。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。

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。

如此處所描繪，裝置屬於透射類型(例如，使用透射圖案化器件)。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)。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。可認為本文對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般術語「圖案化器件」同義。術語「圖案化器件」亦可被解譯為係指以數位形式儲存用於控制此可程式化圖案化器件之圖案資訊的器件。

本文所使用之術語「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。

微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可可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。

在操作中，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件，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可例如包括用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD、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MT上之圖案化器件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之情況下，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WTa或WTb，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(例如倍縮光罩/光罩) MA。

可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如倍縮光罩/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圖案化器件(例如光罩) MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。小對準標記亦可在器件特徵當中包括於晶粒內，在此狀況下，需要使該等標記儘可能地小且相比於鄰近特徵無需任何不同成像或程序條件。下文進一步描述偵測對準標記物之對準系統。

可在多種模式中使用所描繪裝置。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，同步地掃描圖案化器件支撐件(例如光罩台) 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相對於可圖案化器件支撐件(例如光罩台) 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)。如在此項技術中為吾人所熟知，其他類型之微影裝置及操作模式係可能的。舉例而言，步進模式係已知的。在所謂的「無光罩」微影中，使可程式化圖案化器件保持靜止，但具有改變之圖案，且移動或掃描基板台WT。

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。

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EXP及量測站MEA-在該兩個站之間可交換該等基板台。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。此情形實現裝置之產出率之相當大增加。該等預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面高度輪廓，及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記物之位置。若位置感測器IF在基板台處於量測站以及處於曝光站時不能夠量測該基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使能夠在兩個站處追蹤基板台相對於參考框架RF之位置。代替所展示之雙載物台配置，其他配置係已知及可用的。舉例而言，提供基板台及量測台之其他微影裝置為吾人所知。此等基板台及量測台在執行預備量測時銜接在一起，且接著在基板台經歷曝光時不銜接。

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(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)等等。因此，經定位有微影製造單元LC之製造設施亦包括度量衡系統MET，度量衡系統MET收納已在微影製造單元中處理之基板W中之一些或全部。將度量衡結果直接地或間接地提供至監督控制系統SCS。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行調整，尤其是在可足夠迅速地且快速地完成檢測以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，或被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷的狀況下，可僅對良好的彼等目標部分執行進一步曝光。

在度量衡系統MET內，使用檢測裝置以判定基板之屬性，且尤其是判定不同基板或同一基板之不同層之屬性如何在不同層間變化。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-在已曝光至輻射之抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射之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以對潛影進行有用量測。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(PEB)通常為對經曝光基板進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進行經顯影抗蝕劑影像之量測。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。

圖3描繪可用作上文所描述的類型之度量衡系統中之檢測裝置的已知光譜散射計。該散射計包含將輻射投影至基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。反射輻射傳遞至光譜儀4，光譜儀4量測鏡面反射輻射之光譜6 (依據波長而變化的強度)。自此資料，可藉由在處理單元PU內計算而重建構引起偵測到之光譜的結構或剖面8。舉例而言，可藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸抑或與經預量測光譜或經預計算經模擬光譜庫比較來執行重建構。一般而言，對於重建構，結構之一般形式為吾人所知，且自供製造結構之程序之知識來假定一些參數，從而僅留下結構之幾個參數以自散射量測資料予以判定。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。

圖4展示代替光譜散射計或除了光譜散射計以外亦可使用的已知角度解析散射計之基本元件。在此類型之檢測裝置中，由照明系統12調節由輻射源11發射之輻射。舉例而言，照明系統12可包括準直使用透鏡系統12a、彩色濾光片12b、偏振器12c及孔徑器件13。經調節輻射遵循照明路徑IP，在照明路徑IP中，經調節輻射係由部分反射表面15反射且經由顯微鏡物鏡16聚焦至基板W上之光點S中。度量衡目標T可形成於基板W上。透鏡16具有高數值孔徑(NA)，較佳為至少0.9且更佳為至少0.95。可視需要使用浸潤流體以獲得大於1的數值孔徑。

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。該等基板台可在形式上相似於或相同於圖1之基板台WTa、WTb。(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同一基板台)。粗略定位器及精細定位器可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16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。基板支撐件可在X及Y方向上移動以獲取不同目標，且在Z方向上移動以獲得光學系統在目標上之所要聚焦。當實務上光學系統保持大體上靜止且僅基板移動時，方便地將操作考慮並描述為好像物鏡及光學系統被帶入至基板上之不同部位。倘若基板及光學系統之相對位置正確，原則上彼等基板及光學系統中之一或兩者在真實世界中是否移動就不重要。

當輻射光束入射於光束分裂器16上時，輻射光束之部分透射通過光束分裂器且遵循朝向參考鏡面14之參考路徑RP。

由基板反射之輻射(包括由任何度量衡目標T繞射之輻射)係由透鏡16收集且遵循收集路徑CP，在收集路徑CP中，輻射通過部分反射表面15而傳遞至偵測器19中。偵測器可位於處於透鏡16之焦距F的背向投影式光瞳平面P中。實務上，光瞳平面自身可為不可近接的，且可替代地藉由輔助光學件(圖中未繪示)重新成像至位於所謂的共軛光瞳平面P'中之偵測器上。偵測器較佳為二維偵測器，使得可量測基板目標30之二維角度散射光譜或繞射光譜。在光瞳平面或共軛光瞳平面中，輻射之徑向位置定義輻射在經聚焦光點S之平面中之入射角/出射角，且圍繞光軸O之角度位置定義輻射之方位角。偵測器19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。

參考路徑RP中之輻射投影至同一偵測器19之一不同部分上或替代地投影至不同偵測器(圖中未繪示)上。參考光束常常用以例如量測入射輻射之強度，以允許正規化在散射光譜中量測之強度值。

可調整照明系統12之各種組件以在同一裝置內實施不同度量衡「配方」。可例如由干涉濾光片之集合實施彩色濾光片12b以選擇在比如405奈米至790奈米或甚至更低(諸如200奈米至300奈米)之範圍內的不同所關注波長。干涉濾光片可為可調諧的，而非包含一組不同濾光片。可使用光柵來代替干涉濾光片。偏振器12c可旋轉或可調換以便在輻射光點S中實施不同偏振狀態。孔徑器件13可經調整以實施不同照明剖面。孔徑器件13位於與物鏡16之光瞳平面P及偵測器19之平面共軛的平面P''中。以此方式，由孔徑器件界定之照明剖面界定傳遞通過孔徑器件13上之不同部位的入射於基板輻射上之光之角度分佈。

偵測器19可量測在單一波長(或窄波長範圍)下之散射光之強度、分別地在多個波長下之散射光之強度，或遍及一波長範圍而整合之散射光之強度。此外，偵測器可分別地量測橫向磁偏振光及橫向電偏振光之強度，及/或橫向磁偏振光與橫向電偏振光之間的相位差。

在度量衡目標T提供於基板W上的情況下，此可為1-D光柵，其經印刷使得在顯影之後，長條係由固體抗蝕劑線形成。目標可為2-D光柵，其經印刷以使得在顯影之後，光柵係由抗蝕劑中之固體抗蝕劑導柱或通孔形成。長條、導柱或通孔可替代地經蝕刻至基板中。此圖案對微影投影裝置(特別是投影系統PS)中之色像差敏感。照明對稱性及此類像差之存在將顯現於經印刷光柵之變化中。因此，經印刷光柵之散射量測資料用以重建構光柵。1-D光柵之參數(諸如線寬及形狀)或2-D光柵之參數(諸如導柱或通孔寬度或長度或形狀)可經輸入至藉由處理單元PU自印刷步驟及/或其他散射量測程序之知識而執行之重建構程序。

除了藉由重建構進行參數之量測以外，角度解析散射量測亦有用於產品及/或抗蝕劑圖案中之特徵之不對稱性之量測。不對稱性量測之一特定應用為用於自以聚焦相依不對稱性而印刷之目標進行之聚焦參數(例如，在目標之曝光期間之聚焦設定)之量測。舉例而言，在上文所引用之已公佈專利申請案US2006066855A1中描述使用圖3或圖4之器具進行不對稱性量測的概念。簡單而言，雖然目標之繞射光譜中之繞射階之位置係僅由目標之週期性予以判定，但繞射光譜中之強度位準之不對稱性指示構成該目標的個別特徵中之不對稱性。在圖4之器具中(其中偵測器19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19記錄之光瞳影像中之不對稱性。可藉由單元PU中之數位影像處理來量測此不對稱性，且自此不對稱性可判定聚焦。

圖5之(a)更詳細地展示藉由相同於圖4之裝置的原理來實施角度解析散射量測的檢測裝置，其具有額外調適以執行所謂暗場成像。該裝置可為單機器件或併入例如量測站處之微影裝置LA中或微影製造單元LC中。由點線O表示貫穿裝置具有若干分支之光軸。圖5之(b)中更詳細地說明目標光柵T及繞射射線。

相同元件符號係用於已經在圖4之裝置中描述的組件。照明路徑被標註為如前所述之IP。為了清楚起見，省略參考路徑RP。相比於彼裝置，第二光束分裂器17將收集路徑劃分成兩個分支。在第一量測分支中，偵測器19確切地記錄如上文所描述之目標之散射光譜或繞射光譜。此偵測器19可被稱作光瞳影像偵測器。

在第二量測分支中，成像光學系統22在感測器23 (例如CCD或CMOS感測器)上形成基板W上之目標之影像。孔徑光闌21提供於在收集路徑中在與光瞳平面共軛之平面中的平面中(其亦可被稱為光瞳光闌)。孔徑光闌21可採取不同形式，正如照明孔徑可採取不同形式一樣。通常，孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上之目標之影像僅自一階光束形成。此影像為所謂暗場影像，其等效於暗場顯微法。將由感測器19及23捕捉之影像輸出至影像處理器及控制器PU，影像處理器及控制器PU之功能將取決於正被執行之量測的特定類型。

在此實例中之照明路徑中，展示額外光學件使得場光闌13'可置放於與目標及影像感測器23之平面共軛之平面中。此平面可被稱作場平面或共軛影像平面，且具有以下屬性：橫越場平面之每一空間位置對應於橫越目標之一位置。此場光闌可用以(例如)出於特定目的而塑形照明光點，或簡單地用以避免照明在裝置之視場內但不為所關注目標之部分的特徵。作為實例，以下圖式及論述涉及用於實施孔徑器件13之功能的技術，但本發明亦涵蓋使用相同技術以實施場光闌13'之功能。

如圖5之(b)更詳細所展示，目標光柵T經置放為基板W垂直於物鏡16之光軸O。在離軸照明剖面之狀況下，與軸線O偏離一角度而照射於光柵T上的照明射線I產生一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈線-1)。應記住，在運用填充過度的小目標光柵之情況下，此等射線僅為覆蓋包括度量衡目標光柵T及其他特徵之基板之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，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。

藉由使用不同孔徑，不同照明模式係可能的。孔徑13N (「北」)及13S (「南」)各自提供僅自特定窄角度範圍之離軸照明。返回至圖5之(a)，藉由將環形孔徑之完全相反部分指定為北(N)及南(S)來說明此情形。來自照明錐體之北部分的+1繞射射線(其被標註為+1(13N))進入物鏡16，且來自錐體之南部分的-1繞射射線(標註為-1(13S))亦如此。如在引言中所提及之先前申請案中所描述，在於此類型之孔徑13N、13S之間切換時使用暗場成像感測器23為自多個小目標獲得不對稱性量測之一種方式。孔徑光闌21a可用以在使用離軸照明時阻擋零階輻射。

雖然展示離軸照明，但可代替地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大體上僅一個一階繞射光傳遞至感測器。在一實例中，使用稜鏡21b來代替孔徑光闌21，該等稜鏡21b具有使+1階及-1階轉向至感測器23上之不同部位使得其可被偵測且被比較而不會產生兩個影像之效應。上文所提及之公開專利申請案US2011102753A1中揭示此技術，該專利申請案之內容特此係以引用方式併入。代替一階光束或除了一階光束以外，亦可將二階、三階及高階光束(圖5中未繪示)用於量測中。

當監視微影程序時，需要監視微影光束在基板上之聚焦。自經印刷結構判定聚焦設定之一種已知方法係藉由量測該經印刷結構之臨界尺寸(CD)而進行。CD為最小特徵(例如元件之線寬)之量度。經印刷結構可為為了聚焦監視而具體形成之目標，諸如，線-空間光柵。已知的是，CD通常顯示對聚焦之二階回應，從而在CD (y軸)相對於聚焦(x軸)之標繪圖上形成所謂的「柏桑(Bossung)曲線」。柏桑曲線為圍繞表示最佳聚焦之峰值大體上對稱的大體上對稱曲線。柏桑曲線在形狀上可為大體上拋物線的。此途徑存在幾個缺點。一個缺點為：該方法展示最佳聚焦附近之低敏感度(歸因於曲線之拋物線形狀)。另一缺點為：該方法對任何散焦之正負號不敏感(此係因為該曲線主要圍繞最佳聚焦對稱)。又，此方法尤其對劑量及程序變化(串擾)敏感。

為了解決此等問題，設計出以繞射為基礎之聚焦(DBF)。以繞射為基礎之聚焦可使用倍縮光罩上之目標成形特徵，目標成形特徵印刷具有取決於在印刷期間之聚焦設定之不對稱度的目標。可接著使用以散射量測為基礎之檢測方法(例如)藉由量測自目標繞射之+1階輻射與-1階輻射之強度之間的強度不對稱性來量測此不對稱度，以獲得聚焦設定之量度。

圖6說明經組態以用於以繞射為基礎之聚焦量測之DBF目標成形設計615。其包含複數個DBF結構620，該複數個DBF結構中之每一者包含高解析度子結構625。基節距(base pitch)之頂部上之高解析度子結構625產生用於每一DBF結構620之不對稱抗蝕劑剖面，其中不對稱度取決於聚焦。因此，度量衡工具可自使用DBF目標成形設計615而形成之目標量測不對稱度，且將此不對稱度轉譯成掃描器聚焦。

雖然DBF目標成型設計615實現以繞射為基礎之聚焦量測，但其並不適合於在所有情形中使用。EUV抗蝕劑膜厚度顯著地低於用於浸潤微影中之EUV抗蝕劑膜厚度，此情形使難以自形成目標之部分之結構的不對稱剖面提取準確不對稱性資訊。另外，此等結構可能不遵照適用於某些產品結構之嚴格設計約束。在晶片製造程序期間，倍縮光罩上之所有特徵必須印刷且經受後續處理步驟。半導體製造商使用作為用以限定特徵設計之方式之設計規則，以確保經印刷特徵符合其程序要求。此設計規則之實例係與結構或節距之可允許大小有關。另一實例設計規則與圖案密度有關，圖案密度可將所得抗蝕劑圖案之密度限定為處於特定範圍內。

因此，提議使用並不依賴於可能破壞設計規則的非印刷特徵之目標來監視聚焦。在上文所提及之US2016363871A1中，提議使用已形成為在兩個目標之間具有「最佳聚焦偏移」的一或多對目標。如前所述，針對第一目標及第二目標中之每一者，對用於目標參數(例如，CD或如下文將描述之其他量測)之量測值之聚焦回應採取柏桑曲線之形式。然而，最佳聚焦偏移意謂兩個柏桑曲線自彼此偏移。可接著導出依據如對第一目標所量測之目標屬性及如對第二目標所量測之目標屬性而變化的聚焦量測。下文參看圖7描述可如何導出聚焦之特定實例。然而，熟習此項技術者將認識到，存在允許自第一及第二目標獲得之經量測值提取聚焦之許多替代方法。雖然以下之描述具體論述使用兩個量測值(無論其為強度值或其他值)之差，但亦可使用其他數學運算及方法以提取聚焦值。舉例而言，有可能將量測值中之一者(來自第一目標及第二目標中之一者)除以另一量測值(來自第一目標及第二目標中之另一者)。

圖7之(a)展示針對第一目標及第二目標兩者之目標屬性P_t 相對於聚焦f的標繪圖。目標參數可為可藉由量測獲得之目標的任何屬性。第一柏桑曲線700對應於第一目標且第二柏桑曲線710對應於第二目標。亦展示最佳聚焦偏移dF (柏桑曲線700、710之兩個峰值之間的聚焦偏移)。第一目標之目標屬性P_t1 及第二目標之目標屬性P_t2 可藉由具有以下方程式之柏桑曲線而模型化：

在圖7之(b)中，曲線740為第一目標之目標屬性與第二目標之目標屬性之間的差P_t2 -P_t1 相對於聚焦而變化的標繪圖。其中目標重疊之柏桑曲線為聚焦範圍720，通過該聚焦範圍，第一目標之目標屬性與第二目標之目標屬性之差與聚焦有單調的大致線性關係。如可看到，關係740係線性的。P_t2 -P_t1 度量可對(例如)藉由劑量及/或程序之串擾敏感。較穩固度量可為(P_t2 -P_t1 )/P_tAV ，其中P_tAV 為P_t2 與P_t1 之平均值。圖7之(b)中亦展示(P_t2 -P_t1 )/P_tAV 與聚焦之關係750 (點線)。此關係亦為單調且足夠線性的，同時對抗串擾較穩固。

在所說明之特定實例中，關係740或關係750之斜率可由2*dF*a來描述，其中dF為最佳聚焦偏移且a為柏桑曲率。因此，可自以下方程式(方程式1)獲得聚焦F：其中分母中之P_tAV 係選用的。

在用於本發明之所關注實施例中，藉由使用微影裝置之故意像差印刷兩個目標而在彼等目標之間引入最佳聚焦偏移。可應用像差參數之故意非零設定，其與一對目標之間的設計差異組合以誘發最佳聚焦偏移。如US2016363871A1中所描述，第一目標與第二目標之間的最佳聚焦偏移可在一項實施中藉由使用作為此像差參數之實例的故意受控制之散光來印刷該對目標從而引入。正常操作中之散光將被控制為儘可能接近於零。然而，可經由包括於投影光學件內之許多操控器將故意非零散光引入至投影光學件。許多微影裝置中之投影透鏡實現充分大散光偏移以產生最佳聚焦偏移，而無非想要波前效應。此散光將向處於不同定向之特徵引入焦距之差。在一實施例中，散光可在水平特徵與豎直特徵之間引入最佳聚焦偏移。為了利用此散光，第一目標及第二目標可分別包含水平光柵及豎直光柵(或反之亦然)。應理解，在此內容背景中術語「水平」及「豎直」僅指在基板之平面中正交於彼此而定向之特徵。並不暗示參考相對於任何外部參考座標系或重力之任何特定定向。

再次參看圖7，曲線700可表示水平光柵之屬性P_t ，而曲線710表示豎直光柵之同一屬性。該兩個光柵之間的相對最佳聚焦偏移dF接著取決於散光之量。為了增加聚焦敏感度，有可能藉由增加散光設定而增加最佳聚焦偏移，藉此增大關係740或關係750之斜率。

在以上論述中，應瞭解，可使用任何目標參數P_t ，其限制條件為：其具有對聚焦之柏桑曲線回應。US2016363871A1之方法使用自由第一目標及第二目標散射之輻射之繞射階獲得的強度信號以判定聚焦。詳言之，提議使用來自第一目標及第二目標中之每一者的單一繞射階之強度值以判定聚焦。所提議方法可使用來自第一目標及第二目標之對應繞射階之強度值。舉例而言，強度值可為來自第一目標及第二目標之+1 (或-1)繞射階。替代地或組合地，強度值可為來自第一目標及第二目標之零繞射階之強度值。

在此方法之特定實例中，提議使用由第一目標散射之輻射之繞射階之經量測強度與由第二目標散射之輻射之對應繞射階之經量測強度的差dI。此差在下文被稱作「dI度量」，且為上文所提及之更通用差P_t2 - P_t1 的實例。然而，dI度量可為具有將來自第一目標與第二目標之繞射強度進行比較(例如藉由將該等強度值中之一者除以另一者，而非相減)之效應的任何度量。此方法極不同於已知DBF方法，在已知DBF方法中，將來自同一目標之相對繞射階進行比較以獲得彼目標之不對稱性之量測。

以此方式使用dI度量會提供聚焦量測與良好的信號強度及信號對雜訊回應，即使當目標包含淺光柵(例如用於EUV微影中)時亦如此。

如上文所提及，dI度量可包含由第一目標與第二目標散射之輻射之零階的差。以此方式，可使用具有較小節距之目標。因此，用於第一目標及第二目標之目標節距可經選擇為與任何設計規則一致。又，較小目標節距意謂可減小總體目標大小。多個節距亦係可能的。

在使用一階繞射輻射的情況下且自每量測僅需要單一一階以來，使用一階輻射光所需之節距在數值孔徑NA=1之限度中減小至λ/2 (其中λ為偵測波長)。目前此限度為λ。此將意謂線性目標尺寸可減小為原先的二分之一且佔據面積減小為原先的四分之一。特別在檢測裝置允許同時捕捉+及-兩個繞射階之實施例中，為了額外信賴，計算可組合使用兩個階進行之量測。

圖8之(a)說明此實施例，其中圖5中所說明之類型之散射計用以自水平光柵TH及豎直光柵TV捕捉正及負繞射階。此等光柵為已使用誘發其之間之相對最佳聚焦偏移dF的散光設定而印刷於基板上的目標。在802處說明照明路徑IP之光瞳平面中之照明分佈。使用分段孔徑器件13來代替圖5中所展示之單極孔徑13S及13N。專利申請案US2010201963A1中揭示使用此分段孔徑之原理，且此處僅將簡要地描述該等原理。如所看到，此分段照明剖面具有被標註為a及b的兩個亮區段，其彼此成180度對稱。在自每一亮片段之X方向及Y方向上，分佈係暗的。此等方向X及Y分別對應於豎直光柵TV及水平光柵TH之週期性方向。

當分段照明剖面802用以在水平光柵TH上形成光點S時，收集路徑CP之光瞳平面中的輻射分佈變得如804(H)處所展示。亮區Ha₀ 及Hb₀ 表示來自目標之零階繞射信號，而區H₊ ₁ 及H_- ₁ 表示已在Y方向上繞射的+1及-1階繞射信號，Y方向為水平光柵TH之週期性方向。當同一分段照明剖面802用以在豎直光柵TV上形成光點S時，收集路徑CP之光瞳平面中的輻射分佈變得如804(V)處所展示。亮區Va₀ 及Vb₀ 表示來自目標之零階繞射信號，而區V₊ ₁ 及V_- ₁ 表示已在X方向上繞射的+1及-1階繞射信號，X方向為豎直光柵TV之週期性方向。

如插圖細節806及808中所說明，形成第一及第二目標之光柵可經設計為具有不等的線-空間比率，亦被稱作作用區間循環。光柵之空間週期或節距P在兩個設計中相同，但設計806之線寬於空間，而設計808之線窄於空間。設計可由節距P及線寬CD之參數描述，節距P及線寬CD可方便地以CD/節距比率被書寫在一起。舉例而言，週期為600奈米且線寬為450奈米的光柵設計806可由為450/600的CD/節距比率之光柵設計描述，而週期為600奈米且線寬為150奈米的光柵設計808可由為150/600的CD/節距比率描述。在節距為450奈米的另一設計中，可將相似作用區間循環表達為為375/450或75/450之CD/節距比率。

一般而言，吾人將不使用作用區間循環接近50% (例如300/300)的目標，此係因為其通常展示對聚焦變化之低敏感度(歸因於無柏桑曲率)，且因此僅提供弱聚焦信號。然而，存在50%的作用區間循環起作用之狀況，尤其是在吾人自訂曝光劑量以達成較大聚焦敏感度的情況下(實際上此為對使用低占空比聚焦目標之替代方案)。

圖8之(b)說明在特定散光設定下針對一對目標TH及TV的特定繞射信號(在此狀況下為+1階)之回應所隱含的柏桑曲線。圖8之(c)說明由遍及某一聚焦量測範圍之兩個柏桑曲線之間的差引起的dI度量，更具體言之經正規化dI度量或dI/I。此dI度量曲線850對應於圖7之曲線750。曲線850之斜率係向下的而非向上的，但只要其單調，此情形就無關緊要。最佳聚焦偏移dF之正負號及(因此)曲線750/850之斜率方向在某種程度上任意地取決於對繞射階之選擇、散光設定之正負號及為獲得dI度量執行減法或除法之次序。

在使用圖7及圖8之方法以在給定情形下量測聚焦之前，將曝光校準晶圓或晶圓，其中許多相同目標圖案係在聚焦誤差及劑量誤差之不同的已知值下經印刷。此類型之晶圓係熟知的且被稱為聚焦-曝光矩陣(focus-exposure matrix; FEM)晶圓，例如在專利US 5,856,052(勒魯(Leroux))中所描述，該專利之內容係以引用方式併入本文中。標繪藉由量測已在此已知聚焦誤差範圍內印刷的若干對目標所獲得的dI度量會得到曲線850，該曲線接著被儲存為校準曲線以用於對並非FEM晶圓但在標稱最佳聚焦下經印刷的晶圓進行未來聚焦度量衡。可在經隨機化聚焦及劑量變化下曝光FEM晶圓，此有助於自校準移除系統誤差。可使用任何所要方案。以下實例假定「全場隨機」FEM(FFRFEM)方案，其中完整倍縮光罩影像完全曝光於場中。替代地，可使用小的場隨機FEM，其中倍縮光罩影像部分地曝光於場中。

取決於方法及目標設計，給定聚焦度量衡方法可適用於產品晶圓，或僅適用於經獨佔地處理以用於效能量測及進階程序控制之監視晶圓。聚焦度量衡技術另外可適用於「提前發送」晶圓，其為經選擇以用於在處理整個批次之晶圓之前圖案化的產品晶圓。在曝光之後顯影並量測提前發送晶圓，接著將其剝離且用新鮮抗蝕劑塗佈以供與該批次之其他晶圓一起處理。雖然圖6之DBF方法可與印刷產品特徵同時地予以執行，但圖8之以散光為基礎之方法(簡稱為ABF)依賴於通常不適於印刷產品晶圓之像差設定。因此，ABF方法為較佳適合於專用監視晶圓或適合於提前發送晶圓之技術。

以此方式，已知的是使用如公開專利申請案US2016363871A1中所呈現之ABF方法來量測掃描器類型微影裝置之聚焦誤差。散光不同地影響兩個光柵TH及VH。理論上，如藉由來自散射計之一階繞射信號及/或其他信號量測的光柵之柏桑將移動遠離彼此，如圖8之(b)中所展示，且柏桑頂部之間的距離dF係與散光之設定值成比例。散光控制參數係用以在自包含具有相同節距之水平光柵及豎直光柵兩者之倍縮光罩MA印刷目標圖案的同時應用像差設定。被稱為Z5 (任尼克係數5)之特定參數為對散光之主導貢獻因素，但其他係數亦與散光相關，例如Z12。實務上方便的是定義單個「散光」控制參數，其為Z5及具有較小加權的其他係數(諸如Z12)之線性組合，而非獨立控制此等較小參數。

使用圖5之裝置及圖8之ABF方法進行之散射量測允許以高精度及產出率進行聚焦量測。當前，ABF方法用以在以EUV為基礎之微影製造中量測聚焦以監視效能且應用進階程序控制校正。

可展示出，因此獲得之校準曲線之斜率係與在曝光期間存在於掃描器上的散光之量(主要為係數Z5)成比例。實務上，此為經注入之散光之組合量，加已經存在之掃描器殘餘散光位準。散光漂移之校正及量測

ABF方法在大容量製造中係方便的。然而，假定像差(散光)實際上根據某一像差設定隨著時間推移恆定來達成。實務上，散光及聚焦之漂移可在給定微影裝置中發生。此漂移係不當的，此係因為其影響ABF判定之聚焦之準確度。本發明之一些態樣旨在允許監視此漂移，使得可在散光及聚焦漂移過多之前對掃描器採取適當措施。另外，散光漂移之準確量測將允許較佳地知曉散光「指紋」，換言之在掃描曝光期間橫越經圖案化輻射之隙縫的散光變化。此允許較佳量測橫越隙縫之聚焦指紋，且允許進行較佳校正以達成聚焦均一性。可在校準時間直接判定散光參數，作為橫越FEM晶圓所量測的兩個一階柏桑曲線之間的聚焦移位。可在各種隙縫位置處進行此判定，從而關注曲率及遍及隙縫之高階變化。

不同方法可用以監視散光且識別任何漂移。專利US 6650399中所揭示之ILIAS感測器可用以量測散光及投影系統PS之其他像差參數。然而，此感測器可並非總是可用，且將引起關注的是能夠在不依賴其他感測器的情況下監視像差參數。此等其他感測器自身可例如歸因於EUV系統環境中之污染而經受漂移。US 6650399之內容係以引用方式併入本文中。

另外，用於量測聚焦準確度之獨立方法可用，諸如歐洲專利申請案EP 2063321 A2中所描述之FOCAL方法。週期性FOCAL測試可用以量測散光。FOCAL亦可用於量測平均聚焦，其使得監視聚焦及散光係可能的。然而，FOCAL讀出可花費大量時間，從而降低昂貴的微影裝置之可用性。EP 2063321 A2之內容係以引用方式併入本文中。

在本發明之此段落中，吾人描述監視此等漂移之替代方式，其使用散射量測。所揭示之方法可例如用以頻繁地監視漂移，使得僅在設置階段且偶爾在此之後需要使用FOCAL進行量測。

在本發明之稍後段落中，吾人描述量測漂移且亦量測場內及場間指紋，從而進一步降低或甚至消除對諸如在微影裝置上消耗時間的FOCAL之方法之需要的另外替代方式(參見圖18及圖19之描述)。

再次參看圖8之(c)，希望校準曲線850之形狀及位置並不隨時間改變。實際上，已觀察到，校準曲線隨時間改變其形狀及位置。顯然，原則上此使得校準不可靠，且因此使用ABF方法判定之聚焦指紋亦變得不可靠。此形狀改變之一個原因被認為係歸因於散光漂移。由於散光增大或減小，因此實際回應之斜率相對於經儲存校準曲線將增大或減小。

如圖9中所展示，研究已展示出存在共同「錨點」，其針對在不同散光值下產生的不同傾斜之曲線保持穩定。本文中提議藉由量測使用兩個或多於兩個不同像差設定而印刷之若干對校準目標且識別錨點以供未來參考從而獲得額外校準資訊。此額外校準資訊可用以例如區分聚焦漂移與散光漂移之效應。

在該圖中，每一曲線902、904等係藉由在如上文所描述之FFRFEM晶圓中印刷多對目標來獲得。AST100意謂用於FFRFEM晶圓曝光中之散光設定為100奈米，AST175意味其為175奈米，等等。當例如藉由使用FOCAL及/或ILIAS方法新進地驗證微影裝置之設置時捕捉到此等曲線。選擇此等散光設定中之一者(例如200奈米)作為用於在微影裝置之未來操作期間進行ABF量測之設定，且將對應曲線904儲存為校準曲線以用於彼等量測。錨點910藉由其座標予以識別、由量測軸線(dI/I)及聚焦軸線F上之圓點來標記。錨點座標接著經儲存為額外校準資訊以供使用，如下文所描述。

現在參看圖10之(a)，在原始校準程序中所獲得的與圖9中所展示之曲線相似的曲線904被展示為參考曲線。(錨點910之座標並不與在圖9中相同，此僅因為已對不同程序進行圖10中之量測)。經更新校準曲線1004已藉由在相同的散光設定200奈米下曝光新FFRFEM晶圓來獲得。校準曲線1004相對於參考曲線904之位置改變係歸因於微影裝置之聚焦漂移，此意謂實際上達成之聚焦不再確切對應於設定「聚焦」。在該圖中，此導致校準曲線之水平移位。

藉由比較經更新校準曲線1004與參考曲線904及錨點910，在無需其他器具及工序的情況下，不僅可識別此聚焦漂移，而且可識別由散光漂移造成之形狀改變。如圖10之(b)中所展示，可藉由使經更新校準曲線1004移位以穿過錨點910而將該經更新校準曲線1004調整至新位置1004'。所需調整之量提供(直接地或間接地)自進行圖9中所展示之校準量測以來已發生的聚焦漂移之量的量度。將在下文更詳細地描述此等步驟之實施。

如亦可看到，即使在其位置已經調整之後，經更新校準曲線1004'亦歸因於形狀改變仍不確切遵循參考曲線904。可接著基於此形狀改變獲得散光漂移之定量量度。已執行以此方式獲得之最佳聚焦及散光之值與獨立FOCAL量測良好地相關之實驗。以此方式進行之散光之量測避免了對使用例如ILIAS感測器進行獨立量測之需要，且不受到此感測器中之不準確性及漂移影響。

圖11為根據例示性實施例的用於在微影程序期間監視聚焦參數之方法之步驟的流程圖。接著將描述支援此等步驟之校準方法。該等步驟如下，且接著此後予以更詳細地描述： 1100- 開始。 1111- 在非零像差設定下印刷第一及第二目標，藉此誘發相對最佳聚焦偏移； 1120- 根據第一目標之檢測執行第一量測以獲得第一量測值； 1130- 根據第二目標之檢測執行第二量測以獲得第二量測值； 1140- 使用校準資訊自第一量測值與第二量測值之差計算聚焦； 1150- 將所計算聚焦量測用於後續曝光之聚焦設定中。 1160- 結束。

在步驟1111處，將(至少)第一目標及第二目標印刷成具有如已經所描述之相對最佳聚焦偏移。可例如經由倍縮光罩上之形成第一目標與第二目標之目標成形結構之間的相對深度偏移而引入相對最佳聚焦偏移。替代地，可經由在微影系統之投影光學件中誘發像差(諸如散光)之非零像差設定引入相對最佳聚焦偏移。

在步驟1120處，根據第一目標之檢測執行第一量測以獲得用於目標參數之第一量測值。在一實施例中，此第一量測可關於由第一目標散射之輻射之繞射階中的一者之強度(或相關參數)。舉例而言，可使用本文所描述之散射計器件中之任一者來獲得此第一量測。亦預期，在本發明之範疇內，第一量測為CD量測(不論是使用散射計、掃描電子顯微鏡抑或其他合適器件來獲得)或與聚焦有柏桑曲線關係的參數之任何其他量測。

在步驟1130處，根據第二目標之檢測執行第二量測以獲得用於目標參數之第二量測值。應使用與第一量測相同之方法來執行此第二量測。在第一量測係關於由第一目標散射之輻射之繞射階中的一者之強度(或相關參數)的情況下，第二量測應關於與由第二目標散射之輻射相同的繞射階。該繞射階可為一繞射階或零繞射階中之任一者。然而，亦可使用高繞射階且高繞射階係在本發明之範疇內。若多於兩個目標需要被印刷，則可進行另外量測。此等額外目標可各自包含不同於該第一目標及/或該第二目標之最佳聚焦偏移的最佳聚焦偏移。

為簡單起見，出於本發明實例之目的，可設想使用圖5之散射計之光瞳影像感測器19依序地執行步驟1120及1130，以獲取比如圖8中所展示之繞射光瞳影像的繞射光瞳影像。然而，在其他實施例中，可將步驟1120及步驟1130執行為單一步驟，使得在單次獲取中獲得第一量測值及第二量測值。另外，在多於一對目標需要被量測的情況下，可在單次獲取中量測兩對或多於兩對以獲得對應數目個量測值。具有不同節距之兩對光柵可用於新增分集至量測，從而例如使得該方法相對於除聚焦之外的程序變化較穩固。

在特定實例中，諸如圖5中所說明之量測器件的量測器件可用以使用成像光學系統22及感測器23量測包含多個個別目標(個別週期性結構或光柵)之複合目標。複合目標之光柵可經定位成接近地在一起使得其將皆在由度量衡裝置之照明光束形成之影像場或量測光點內。以此方式，光柵可全部被同時照明且同時成像於成像分支偵測器23上。可接著處理此等影像以識別光柵之單獨影像，且自此等影像提取用於每一光柵之繞射信號。

在步驟1140處，自第一及第二量測值計算影響每一目標之聚焦誤差。可使用如上文所描述之dI度量來執行此計算。使用經儲存校準曲線以將dI度量轉譯至聚焦誤差量測中。在量測多於一對目標及/或每一對目標之多於一個繞射階的情況下，可將此等目標及/或繞射階組合以改良準確度。

在步驟1150處，所計算聚焦可接著在後續微影程序期間用於聚焦參數監視中，以便在曝光期間維持聚焦準確度及一致性。

應理解，上述步驟通常並行地應用於橫越場及橫越基板而分佈的許多目標，以量測微影裝置之聚焦「指紋」。

除步驟1100至1150以外，流程圖亦說明校準聚焦量測方法之方法中的主要步驟。在初步步驟1170及1172中，使用方法及除用於步驟1120及1130中之散射計之外的感測器來進行聚焦效能及散光之量測。舉例而言，此可包括上文所提及之FOCAL及ILIAS方法。

在配方設置階段中，在步驟1174、1176等中曝光具有不同散光值之至少兩個FFRFEM晶圓，以獲得複數個校準曲線902、904等。在步驟1180中，比較在步驟1174、1176等中獲得之校準曲線，如圖9中所展示，以判定錨點910。理論上，不同散光之校準曲線在同一點處彼此相交，且此亦由真實資料證實。儲存界定錨點910之參數以供稍後使用。

在1182處，選擇參考校準曲線，其為上述實例中之曲線904。將計算相對於此參考校準曲線之散光及/或聚焦漂移。此參考曲線最初亦可用於步驟1140中，如由虛線所展示。

在步驟1184中，可基於步驟1174至1176等中獲得之校準曲線之集合而產生數學模型1186以用於散光漂移計算。可定義用於最佳化量測配方之關鍵效能指示符(KPI)。一個合適的KPI為散光串擾，其指示每散光單位(例如每奈米)改變之聚焦量測誤差。模型接著為散光串擾與散光之間的相關性。可使用多項式模型以在存在多於2個資料點的狀況下進行擬合。另外亦可使用線性擬合。存在在ABF設置步驟1174、1176等中曝光的具有不同散光值之兩個或多於FFRFEM晶圓，且來自FFRFEM晶圓之資料點可用以產生模型。

自此步驟前進，方法進入監視階段，由步驟1190至1194表示。在可作為監視程序之部分週期性地重複之步驟1190中，曝光新校準晶圓且自其量測經更新之校準曲線1004。用以在新校準晶圓中印刷若干對目標之散光設定係與用以在先前獲得之校準資料中獲得參考校準曲線904之散光設定相同。在此監視階段沒有必要保持製造具有不同像差設定之校準晶圓。

在1192處，使用錨點資訊910以判定自產生參考曲線以來是否已發生效能漂移。若新校準曲線1004並未穿過錨點，則已識別出效能之漂移。錨點資訊910可用以產生經更新校準曲線之經調整版本1004'，以用於聚焦量測步驟1140。存在用以產生經更新校準曲線之經調整版本之不同方式。

在一個實施中，使用錨點910之經儲存聚焦座標以識別經更新校準曲線1004上之點1010。接著使經更新校準曲線1004向上或向下移位直至其與參考曲線共用錨點。此給出經調整之經更新校準曲線1004'，如圖10之(a)及(b)中所說明。在錨點之聚焦處計算經量測屬性，在此狀況下為參考校準曲線904及經更新校準曲線1004之dI/I。點910與1010之間的經量測屬性之差被標註為ΔdI/I，且表示如下與聚焦漂移有關的效能漂移。

步驟1194涉及計算及報告包括聚焦漂移ΔF及/或散光漂移ΔAST之效能漂移之量測。在此實例實施中，為了獲得聚焦漂移，針對參考校準曲線904計算錨點處之斜率。接著將聚焦漂移(ΔF)計算為：

可接著視需要報告所計算之聚焦漂移，以用於未來更新微影工具之聚焦控制設定。

在一替代實施方案中，使用錨點910之經量測屬性座標dI/I更直接識別聚焦漂移。在彼狀況下，識別出其中校準曲線1004之量測值與錨點之量測值相同的點1012。此點1012之聚焦座標與錨點910之經儲存聚焦座標之間的差係用作聚焦漂移ΔF之量度，如所標註。接著藉由依據圖10中之軸線使曲線1004向左或向右移位，而非向上或向下移位而產生經調整之經更新校準曲線1004'。

在實驗中，量測聚焦漂移(在運用使用FOCAL方法進行之量測之初始校準之後)之上述方法已被展示為與使用FOCAL方法進行之聚焦之經更新量測一致。第一實施(向上及向下調整)已被發現在此方面稍微較佳於替代實施方案。

亦在步驟1194中計算散光漂移。在步驟1192中使校準曲線移位之後，曲線1004'之形狀仍並不與參考曲線904確切相同。此形狀差用以量測投影系統之其他參數之漂移，且詳言之散光漂移。在一個實施中，計算兩個校準曲線904、1004'之間的加權平均聚焦匹配誤差。用以計算聚焦匹配誤差之加權因數、聚焦步階及聚焦範圍係與用以界定上文所提及之數學模型1186之加權因數、聚焦步階及聚焦範圍相同。

為簡單起見，假定來自步驟1184之數學模型1186為如下形式之線性模型：其中X為針對新晶圓之FFRFEM晶圓曝光之散光。且A及B為模型係數。若存在散光漂移，則確切值AST係未知的。

AST _ X _ talk 之定義為：

組合上述兩個方程式，吾人獲得：其中AST _ difference = X - X0 ，且X0 為用於步驟1184中之標稱散光值。標稱散光為被選擇為用於產生ABF配方之最佳散光的兩個或多於兩個散光值中之一者，亦即用以獲得參考校準曲線904之散光設定。

由於已知A 、 B 、 X0 及Weighted _ mean _ focus _ error ，故可對方程式進行求解以獲得X 之值，其為當設定標稱散光時達成之實際散光。再次，實驗已展示出：以此方式量測之散光漂移與在運用FOCAL方法獨立量測時之散光良好地一致。

因此，根據本發明之一些態樣，已揭示可使用ABF方法及印刷於校準晶圓上之若干對目標來量測微影裝置之散光漂移的方法。與習知FOCAL方法進行比較，可使用散射計相對較快地獲得此等量測。本發明之實施例接著包括更新微影裝置之設定以用於圖案化未來基板。

已揭示用於改良及更新可經應用以準確量測、監視及控制微影裝置之聚焦指紋的聚焦量測方法之校準之方法。可視需要分別地量測及報告場間及/或場內聚焦指紋。改良之聚焦指紋可用以將ABF技術之潛力用於大容量的高密度聚焦量測，且因此實現進階程序控制及計算度量衡技術。對ABF方法之其他改良

回想圖8及以散光為基礎之聚焦(ABF)方法之原理。在此方法中，使用散射計來量測具有線之不同定向的若干對目標光柵TH及TV，以獲得一些差度量，諸如dI/I。當在此等目標之印刷中應用諸如散光偏移之非零像差設定時，在「水平」特徵與「豎直」特徵之間出現相對最佳聚焦偏移。運用適當設計，差度量dI/I變得單調地取決於聚焦，且可用以量測橫越基板之聚焦效能。

出於引言中所解釋之原因，ABF相比於以繞射為基礎之聚焦(DBF)方法具有一些益處。另外，ABF技術在散射計效能方面可更穩固，此係因為不使用不對稱特徵。為了程序穩固性，可應用雙目標設計，如上文所提及(例如不同CD及/或節距)。

然而，在非理想條件下，ABF亦經受誤差。作為一實例，ABF聚焦量測對水平特徵與豎直特徵之間的印刷效能之差敏感，該等差可被誤認為由像差設定故意誘發之差。此等差將被簡稱為H/V差。穩定的H/V差可產生對其他效能參數(交叉項)敏感之結果。取決於其原因，H/V差可隨著時間推移及/或遍及晶圓而變化。

H/V效能偏移之實例原因可為倍縮光罩寫入誤差、投影系統中之照明或透射非對稱性。投影系統及光罩支撐件MT及基板台WT之控制時之振動會引起被稱為MSD之模糊效應。在不同方向MSDx及MSDy上之MSD可不同。MSD差很可能將遍及晶圓而變化，其他者至少將在經投影隙縫內或場內穩定。

將揭示用以減小在印刷ABF度量衡目標時之H/V差之影響的各種技術。為了輔助解釋此等各種技術，將呈現ABF方法之一些數學表示及該ABF方法所隱含之原理。較簡單差度量dI將用作實例。同樣的推理適用於正規化之差度量dI/I。

如圖7及圖8中所看到，ABF技術由於在相同聚焦誤差F下在一對目標之間誘發的相對最佳聚焦偏移dF而得到聚焦資訊。在下文參看圖16及圖17所描述之替代方法中，此項dF直接來自在不同時間印刷之目標之間的聚焦偏移，但柏桑曲線之數學形式係相同的。

柏桑曲線之最簡單模型為拋物線。此拋物線模型提供兩個柏桑曲線B1及B2之依據聚焦F而變化的以下關係。 ● B1 = c (F + ½ dF)² ● B2 = c (F - ½ dF)² ● B1 - B2 = (2 c dF) F ● B1 - B2 = 0 @ F = 0

在此等關係中，c為常數。雖然柏桑曲線遍及F為二次的(拋物線的)，但差度量dI = B1 - B2為線性的(參見圖7中之曲線740)。差度量之斜率取決於最佳聚焦偏移dF，及誘發其之像差設定等等。條件F = 0對應於在印刷一對目標時之零聚焦誤差。

作為替代方案，吾人可考慮用於柏桑曲線B1及B2之4階模型： ● B1 = c1 (F + ½ dF)² + c2 (F + ½ dF)⁴ ● B2 = c1 (F - ½ dF)² + c2 (F - ½ dF)⁴ ● B1 - B2 = (2 c1 dF) F + 4 c2 dF F (F² + ¼ dF² ) ● B1 - B2 = 0 @ F = 0

在此狀況下，c1及c2為常數。在此狀況下之差度量B1 - B2具有三階(立方)聚焦相依性，換言之S形校準曲線。

上述關係係理想的，且吾人現在考慮出於諸如已經提及之原因的原因在真實系統中出現的各種非理想條件之影響。

首先，吾人考慮在柏桑曲線中之一者中諸如可藉由投影系統中之差異對比度影響或度量衡工具(散射計)中之H/V差造成的豎直偏移之影響。使用較簡單拋物線模型，在上述關係中引入豎直偏移d，而具有以下效應： ● B1 = c (F + ½ dF)² + d ● B2 = c (F - ½ dF)² ● B1 - B2 = (2 c dF) F + d ● B1 - B2 = 0 @ F = -d / (2 c dF)

現在吾人看到差度量B1 - B2具有線性之形式，但具有偏移使得當差度量為零時聚焦誤差不再為零。此外，差度量為零所處之聚焦誤差F之量取決於最佳聚焦偏移dF。

第二，吾人考慮柏桑按比例調整之影響，其中柏桑曲線中之一者相對於另一者放大。此亦可藉由在印刷目標時在投影系統PS中之H/V對比度差造成，及/或在進行量測時之散射計中之信號按比例調整造成。將比例因數(1 + γ)應用至曲線B1，而具有以下效應： ● B1 = (1 + γ) c (F + ½ dF)² ● B2 = c (F - ½ dF)² ● B1 - B2 = (2 c dF) F + γ c (F + ½ dF)² ● B1 - B2 = 0 @ F = -½γ (F + ½ dF)² / dF

差度量B1 - B2中之第二項指示自身經柏桑塑形之差度量之偏移。再次，差度量為零所處之聚焦誤差F之量取決於最佳聚焦偏移dF。

第三，吾人考慮柏桑不對稱性之影響，其中在柏桑曲線之左側面與右側面之間存在差。舉例而言，此效應可由投影系統中之非對稱成像造成。其亦可由在諸如散射計之檢測裝置之回應的不對稱性造成(或看起來由在諸如散射計之檢測裝置之回應的不對稱性造成)。出於聚焦量測之目的，散射計回應之不對稱性將僅在使用具有不同不對稱回應之不同散射計來進行聚焦量測的狀況下相當大。用額外參數dc表達之關係係如下： ● B1 = (c + ½ dc) (F + ½ dF)² ● B2 = (c - ½ dc) (F - ½ dF)² ● B1 - B2 = (2 c dF) F + dc (F + ½ dF)² ● B1 - B2 = 0 @ F = - dc (F + ½ dF)² / (2 c dF)

影響實際上與先前狀況(柏桑按比例調整)相似。差度量B1 - B2中之第二項指示自身經柏桑塑形之差度量之偏移。再次，差度量為零所處之聚焦誤差F之量取決於最佳聚焦偏移dF。

第四狀況為與任尼克係數Z9相關的柏桑傾角之影響，其亦可被認為係不對稱最佳聚焦偏移。用額外參數e表達之關係係如下： ● B1 = c (F + ½ dF)² + e (F + ½ dF) ● B2 = c (F - ½ dF)² + e (F - ½ dF) ● B1 - B2 = (2 c dF) F + e dF ● B1 - B2 = 0 @ F = -e / (2 c)

在此狀況下，吾人看到取決於相對最佳聚焦偏移dF的不同度量B1 - B2之偏移。然而，差度量為零(-e/2c)所處之散焦值獨立於dF。

在已識別上述四種狀況的情況下，可在一階中將其他效應範圍解釋為上述效應之等效者。舉例而言，局部柏桑形狀局部類似於柏桑偏移。

現在參看圖12，提議藉由組合來自已經印刷為具有像差設定(例如散光)之相對值的若干對目標之量測而改良ABF量測相對於像差漂移及上文所識別之其他效應的穩固性。

圖12之(a)展示兩個基板W1、W2，其中各者已運用在藉由ABF方法進行之聚焦度量衡中用作目標的若干對水平光柵與豎直光柵予以印刷。在第一基板W1上，第一目標TH+及第二目標TV+已使用在該等目標之間誘發相對最佳聚焦偏移之第一像差設定予以印刷。標籤+AST指示此第一設定，其例如為正散光設定。在第二基板W1上，第二目標TH-及第二目標TV-已使用在該等目標之間誘發相對最佳聚焦偏移之第二像差設定予以印刷。標籤-AST指示此第二設定，其例如為負散光設定。

圖12之(b)展示另一實施方案，其中兩對目標TH+、TV+及TH-、TV-被並排印刷於單一基板W上。在同一抗蝕劑層中，使用第一曝光步驟EX1來印刷第一對目標TH+、TV+，且接著使用第二曝光EX2來印刷第二對目標TH-、TV-。在兩次曝光之間應用小位置偏移，使得目標在抗蝕劑中並排地呈現，且未經疊對。僅在兩次曝光之後自微影裝置移除基板，且使抗蝕劑材料中之圖案顯影且運用散射計來量測抗蝕劑材料中之圖案。此方法具有速度優點且使用比圖12之(a)之實例少的基板且確保投影系統之效能在若干對目標之間儘可能不變。另外，該兩個實施方案係等效的。

提議正像差設定+AST與負像差設定-AST量值相等且正負號相反。在彼狀況下，假定像差設定如所預期起作用，相對最佳聚焦偏移dF亦將相等且正負號相反。接著，當導出聚焦量測時，可例如藉由簡單平均值將自兩對目標獲得之差度量dI或dI/I組合。因為相對最佳聚焦偏移相等且相反，所以由上文所論述之效應造成的某些誤差項將被消去，且組合之量測將相對於此等誤差穩固。

舉例而言，吾人自以上所考慮之第四效應回想起，差度量具有偏移項(e dF)。若將兩個量測與相反偏移項組合，則會消除聚焦量測中之誤差源。換言之，組合來自運用正及負像差設定兩者印刷之目標之量測將使得方法相對於柏桑傾角(球面像差Z9)之效應穩固。在第二及第三情境之狀況下，偏移項並不簡單地與dF成比例，但仍藉由運用正及負dF進行量測，效應很可能將降低。

雖然相等並相反像差設定係有利的，但可藉由選擇至少正負號不同(若量值不等)的像差設定來獲得一些益處。正負號之差將在大多數實施方案中涉及正號及負號，但原則上像差設定中之一者可為零且另一者為正或負。

除了改良相對於以上所描述之效應之穩固性以外，組合來自運用正及負像差設定兩者印刷的目標之量測亦可減輕ABF方法之像差效能漂移之效應。如上文已經參看圖9至圖11所描述，真實微影裝置可遭受效能漂移，使得使用給定像差設定獲得之實際像差(散光)不再為最初之像差。

舉例而言，假設已選擇100奈米之散光設定作為用於印刷及量測ABF目標之配方之部分。若給定微影裝置中之投影系統PS之散光自零漂移至比如5奈米，則當預期100奈米時，非零設定AST = 100奈米將造成為105奈米之散光。此散光改變將會改變經印刷目標之dF。使用在漂移發生之前獲得的校準資訊進行之聚焦量測將不再準確。

現在若吾人運用正及負設定兩者(即AST = +100奈米及AST = -100奈米)印刷目標，則運用105奈米之散光印刷一個目標對(TH+, TV+)，運用-95奈米而非-100奈米之散光來印刷另一目標對(TH-, TV-)。此意謂當量測兩個目標對時，5奈米效能漂移之效應大體上相反。將來自相反設定之差度量求平均值會讓吾人大體上達到所要結果。

將di/I用作差度量，將上述內容概述如下。運用單一對目標，量測係基於值： dI/I = (H - V)/(H + V) 其中每一字母H代表自目標TH獲得之某一繞射信號之強度，等等。應用正及負像差設定，吾人可組合來自不同目標之強度H+及H-等以獲得平均差度量如下： (dI/I)_AVE = {(H₊ - V₊ )/(H₊ + V₊ )} - {(H_- - V_- )/(H_- + V_- )} 其中H+為來自目標TH+之強度，等等。藉由將兩個個別dI/I度量相減來計算平均差度量，此係因為吾人關注的是作為聚焦之量度的平均量值，且兩對之差度量將具有相反正負號。

然而，上述方程式並非可使用之唯一表達式。可在計算差度量之前而非在計算差度量之後組合來自正及負目標之量測。因此，可發現可替代地使用等效表達式，諸如： (dI/I)_AVE = {(H₊ - H_- )/(H₊ + H_- )} - {(V₊ - V_- )/(V₊ + V_- )}。

上述方法提供相對於散光漂移穩固，但本身不提供散光漂移之量度的量測方法。若想要散光漂移之量測，則可使用圖9至圖11之方法。可視需要應用額外或替代方法，包括下文將進一步描述之方法。

可在另外不同條件下印刷額外對目標且將其量測與以上所描述之彼等量測組合，以進一步改良總體方法之穩固性。額外印刷及量測額外負擔是否藉由可獲得之額外準確度及/或額外診斷資訊來論證係實施者的問題。舉例而言，歸因於除所要ABF方法之外的效應之H/V差可藉由在諸如(例如)照明剖面中之極不平衡性之不同設定下印刷額外目標對或在掃描操作中引入X/Y對比度差(可引入掃描偏斜或掃描按比例調整)來移除。可藉由在不同旋度下量測相同目標多於一次來捕捉及校正散射計之H/V差。

此等效應中之一些將為相當靜態的，使得額外曝光及量測僅為改進校準資訊所需，且並非每當進行量測時所需，且可能並非每當更新基本校準時所需。其他時候，可能希望每次印刷多對目標。

圖13展示包括多於一對目標之另一目標設計。第一對目標包含水平光柵TH1及豎直光柵TV1。第二對目標包含水平光柵TH2及豎直光柵TV2。第一對目標之光柵具有第一線-空間寬度，而第二對之光柵具有第二線-空間寬度比率。一般而言，可藉由印刷並量測具有不同節距及/或線寬之若干對目標來獲得額外穩固性。

在所說明之特定實例中，兩對中之節距相同。舉例而言，節距可能為600奈米或其可能為450奈米。節距與量測輻射之波長相當。在第一對光柵TH1及TV1中，線寬於空間，而第二對光柵之空間寬於線。在簡單實例中，第一線-空間寬度比率為第二線-空間寬度比率之倒數。舉例而言，第一對目標之CD/節距參數可為450/600，而第二對目標之CD/節距參數可為150/600。

「線」光柵及「空間」光柵之此配置適合於處理ABF量測可對局部MSDx相對於MSDy差敏感之問題。代表「平均標準偏差」之MSD實際上為由微影裝置之各種定位子系統中之動態定位誤差(伺服誤差、振動等)造成的模糊效應。此等MSD效應可針對水平特徵及豎直特徵極不同，且因此可被誤認為ABF方法中之散光之效應。然而，另外，MSD效應將在圖13中所展示之類型之線及空間目標的狀況下具有相反效應。使用來自圖13中所說明之線目標對及空間目標對之dI量測，可(在很大程度上)藉由在一個量測中減去dI度量而移除此等MSDx相對於MSDy誤差。此將增加量測時間(但到目前為止未使量測時間加倍)。若可使用例如圖3中所展示之檢測裝置之暗場成像模式同時進行不同目標之量測，則根本無需增加量測時間。

可使用四對目標來組合圖12及圖13之技術。組合線目標與空間目標之間的量測會允許聚焦量測對MSDx相對於MSDy變化較不敏感。組合來自運用正及負像差設定印刷的目標之量測允許量測對於Z9及其他交叉項以及對於散光之漂移較穩固。

以上文所建立之表示法書寫用於組合來自四個目標對TH1+/TV1+、TH1-/TV1-、TH2+/TV2+、TH2-/TV2-之強度之表達式，吾人可將平均di/I度量之計算表達為： (dI/I)_AVE = [{(H₁₊ - V₁₊ )/(H₁₊ + V₁₊ )} - {(H_1- - V_1- )/(H_1- + V_1- )}] - [{(H₂₊ - V₂₊ )/(H₂₊ + V₂₊ )} - {(H_2- - V_2- )/(H_2- + V_2- )}]

如上文所提及，可以不同序列組合個別強度而具有相同有效的結果，且上述表達式僅僅為執行經量測強度值之組合的一種方式。上述表達式展示應用正規化以獲得作為差度量之dI/I，而非僅僅dI。應注意，吾人通常將不橫越不同目標設計應用正規化(亦即，吾人將不使用(H1_- + H₂ _- )作為dI = (H₁ _- - H₂ _- )之正規化分母)。

圖14為根據剛剛參看圖12及圖13所描述之技術的例示性實施例在微影程序期間監視聚焦參數之方法之步驟的流程圖。該等步驟如下，且接著此後予以更詳細地描述： 1400-開始。 1410- 運用正像差設定印刷至少第一對(H/V)目標且運用負像差設定印刷至少第二對目標，以印刷如圖12之(a)或(b)中所說明之至少兩對目標。視情況印刷兩對或多於兩對目標例如以包括「線」目標及「空間」目標兩者，如參看圖13所描述； 1420- 藉由檢測每一對目標之第一目標(例如水平光柵)來執行量測以獲得第一量測值； 1430- 藉由檢測第二對目標之第二目標(例如豎直光柵)來執行量測以獲得第二量測值； 1440- 藉由組合來自第一與第二對目標之差以獲得組合之差度量且接著使用校準資訊來計算聚焦； 1450- 將所計算聚焦量測用於後續曝光之聚焦設定中。 1460- 結束。

在步驟1410處，運用正像差設定印刷第一對目標且運用負像差設定印刷第二對目標，以印刷如圖12之(a)或(b)中所說明之至少兩對目標。視情況印刷兩對或多於兩對目標例如以包括「線」目標及「空間」目標兩者，如參看圖13所描述。

在步驟1420中，每一量測可關於由相關目標散射之輻射之繞射階中的一者之強度(或相關參數)。舉例而言，可使用本文所描述之散射計器件中之任一者來獲得此第一量測。亦預期，在本發明之範疇內，第一量測為CD量測(不論是使用散射計、掃描電子顯微鏡抑或其他合適器件來獲得)或與聚焦有柏桑曲線關係的參數之任何其他量測。

在步驟1430中，應使用與第一量測相同之方法來執行每一第二量測。其中第一量測係關於由第一目標散射之輻射之繞射階中的一者之強度(或相關參數)，第二量測應關於由同一對之第二目標散射的輻射之相同繞射階。該繞射階可為一繞射階或零繞射階中之任一者。然而，亦可使用高繞射階且高繞射階係在本發明之範疇內。若多於兩對目標需要被印刷，則可進行另外量測。此等額外目標可各自包含不同於該第一目標及/或該第二目標之最佳聚焦偏移的最佳聚焦偏移。

為簡單起見，出於本發明實例之目的，可設想使用圖5之散射計之光瞳影像感測器19依序地執行步驟1420及1430，以獲取比如圖8中所展示之繞射光瞳影像的繞射光瞳影像。然而，在其他實施例中，可將步驟1420及步驟1430執行為單一步驟，使得在單次獲取中獲得第一量測值及第二量測值。另外，在多於兩對目標需要被量測的情況下，可在單次獲取中量測兩對或多於兩對以獲得對應數目個量測值。

在特定實例中，諸如圖5中所說明之量測器件的量測器件可用以使用成像光學系統22及感測器23量測包含多個個別目標(個別週期性結構或光柵)之複合目標。舉例而言，複合目標之佈局可看起來像圖13之佈局。複合目標之光柵可經定位成接近地在一起使得其將皆在由度量衡裝置之照明光束形成之影像場或量測光點內。以此方式，光柵可全部被同時照明且同時成像於成像分支偵測器23上。可接著處理此等影像以識別光柵之單獨影像，且自此等影像提取用於每一光柵之繞射信號。

在步驟1440處，自所有該等量測值之組合而非自單對計算影響每一目標對之聚焦誤差。可使用如上文所描述之組合之dI/I度量來執行此計算。使用經儲存校準曲線以將dI度量轉譯至聚焦誤差量測中。在量測多於一對目標及/或每一對目標之多於一個繞射階的情況下，可將此等目標及/或繞射階組合以改良準確度。在一個實施中，組合來自不同AST設定及若干對目標之信號以產生單一校準曲線，以用於自組合之差度量導出聚焦。視需要可使用其他實施方案。

在步驟1450處，所計算聚焦可接著在後續微影程序期間用於聚焦參數監視中，以便在曝光期間維持聚焦準確度及一致性。

除步驟1400至1450以外，亦將提供校準聚焦量測方法之方法。舉例而言，此可包括上文所提及之FOCAL及ILIAS方法。可應用圖9至圖11之校準方法，或其他方法。

圖15示範藉由在所提議方法之模擬中使用正及負像差設定獲得的準確度之改良。在各部分(a)、(b)、(c)中，左側上之曲線圖展示在條件及像差設定範圍下在引入以上所描述之類型的非理想效應時及相對於在無彼等非理想效應的情況下獲得之dI度量的dI/I度量中之誤差DE的量度。在零聚焦誤差處以DE之非零值明確看到差度量之偏移。又，針對不同像差設定之曲線形狀之變化指示對最佳聚焦偏移dF之敏感度。右側上之曲線圖展示當印刷具有正及負像差設定之若干對目標且組合彼等對目標之量測時之結果。實際上消除了F = 0處之偏移及對dF之敏感度兩者。使用聚焦偏移及多重曝光之聚焦度量衡

本發明之另一態樣係關於可作為對以散光為基礎之聚焦度量衡(ABF)之替代方案之技術。如上文所描述，ABF依賴於在印刷特徵具有不同定向(簡稱為H及V)的一對目標時之差，該等差可藉由觀測該等目標之繞射信號中之差予以量測。當在散射計中量測此等目標時，來自一對之兩個目標之繞射信號實際上沿著相當不同路徑行進通過散射計光學件。此造成可在個別散射計之間變化的信號差。若此情形發生，則ABF聚焦校準將在個別散射計之間變化。高度需要具有針對所有散射計之單一校準。為了解決此問題，當前量測一些對目標兩次，其中其具有相對90度晶圓旋度。組合兩個量測，以消去散射計光學件之H回應與V回應之間的差。對額外量測及晶圓旋度步驟之需要會不當地增加了聚焦度量衡額外負擔，儘管無需針對每一對、僅針對幾個樣本對來進行。

圖16之(a)說明替代方法之原理，其係基於多個聚焦偏移及多重曝光技術。在同一抗蝕劑中印刷線及空間圖案兩次(雙重曝光)。在此實例中，圖案界定水平光柵TH及豎直光柵TV，與在ABF技術中一樣。在此實施例中，在單一基板W上並排地印刷兩對目標TH+、TV+及TH-、TV-。在同一抗蝕劑層中，使用第一曝光步驟EX1來印刷第一對目標TH+、TV+，且接著使用第二曝光EX2來印刷第二對目標TH-、TV-。該方法無需應用諸如散光之任何像差設定。該方法無需在一對目標之間誘發任何最佳聚焦偏移(但其未被排除)。原則上，該方法在每次曝光時根本不需要若干對目標，但提供單獨H及V光柵會提供額外益處，如下文所描述。

代替像差設定，當在曝光EX1中印刷圖案以形成第一對目標TH+、TV+時應用第一聚焦偏移，例如正聚焦誤差+F。當在曝光EX2中印刷圖案以形成第二對目標TH-、TV-時應用第二聚焦偏移，例如負聚焦偏移F-。在兩次曝光之間應用小位置偏移，使得目標在抗蝕劑中並排地呈現，且未經疊對。僅在兩次曝光之後自微影裝置移除基板，且使抗蝕劑材料中之圖案顯影。可使用散射計使用類似於上文所描述之方法的方法個別地量測以此方式產生之目標。

如所提及，兩次曝光因經程式化聚焦偏移而不同。此聚焦偏移可直接藉由在控制微影裝置時注入某一散焦來實現。注入散焦通常將導致基板處於比針對最佳聚焦更高或更低的位置。亦可視需要以其他方式誘發聚焦偏移，包括藉由散光誘發聚焦偏移。在基於折射光學件之投影系統之狀況下，聚焦偏移可藉由修改輻射源SO (圖1)之中心波長，使得投影系統將圖案聚焦於稍微不同位置誘發。方法之最佳選擇取決於每一方法之聚焦影響之準確度及可重複性。可使用聚焦偏移之任何合適組合，但相等且相反的聚焦偏移F+與F-為良好選擇。

聚焦偏移之量值應足夠大以確保聚焦之局部變化加任何預料的聚焦漂移並不足以使所得聚焦誤差超過柏桑曲線之頂部。在一實例程序中，選擇+/-50奈米之聚焦偏移。然而，在另一實例中，聚焦偏移可能為100奈米及200奈米，此兩者皆為正或皆為負。藉由移動聚焦偏移之中心點，吾人可實際上選擇差度量為零之聚焦值，且因此最小化與程序之其他參數之串擾。

在兩次曝光之間，停用任何自動聚焦或其他成像校正，使得兩次曝光之間的聚焦偏移係完全藉由用於曝光聚焦度量衡目標之配方予以判定。然而，校準曲線對與曝光EX1及EX2之曝光時間差相關的短期聚焦動力學敏感。

每目標之聚焦偏移之量值為待定義於度量衡配方中的問題，但其可例如約為當前ABF技術中所施加之散光偏移的一半。

散射計用以在每一目標運用輻射光點予以照明時量測某些繞射信號，例如一階繞射信號。自此等繞射信號遍及校準晶圓(例如如上文所描述之FFRFEM晶圓)之差及平均值，以與以上所描述之方式相似之方式建構聚焦校準曲線。此允許推斷在未來印刷之目標中之聚焦誤差。

與ABF方法形成對比，在包含一個水平光柵與一個豎直光柵的一對光柵之間並未獲取差度量dI或dI/I。實情為，差度量係介於起源於同一倍縮光罩圖案之兩個目標之間，且僅在所施加之聚焦偏移方面不同。因此，舉例而言，獲取光柵TH+與TH-之間的差。即使印刷H及V光柵，此亦僅僅給出額外量測。將dI/I用作差度量且使用與上文所使用之表示法相似的表示法，將圖16之(a)中之四個目標之量測的差度量之計算概述如下： (dI/I)_AVE = {(H₊ - H_- )/(H₊ + H_- )} + {( V₊ - V_- )/( V₊ + V_- )} 其中下標「+」及「-」指示第一及第二聚焦偏移，而非像差設定。其中H₊ 表示來自目標TH+之強度，等等。藉由將兩個個別dI/I度量相加來計算平均差度量，此係因為該兩個個別差度量將具有相同正負號，且吾人關注的是兩對目標之差度量之平均值。

因為每一對內之目標係自倍縮光罩上之同一圖案印刷且經由散射計中之實質上相同路徑予以量測，所以上述差度量之校準對可影響ABF方法的許多誤差源不敏感。舉例而言，其對倍縮光罩寫入誤差不敏感、對散射計光學件之不完美性不敏感、對散光不敏感。可甚至橫越不同光罩技術及微影裝置使用相同校準曲線。由於需要非零聚焦偏移，故方法很可能並不適合於對產品晶圓進行量測，但其可有用地適合於監視晶圓及提前發送晶圓。

如所提及，藉由提供具有H及V定向之兩對目標，可提取額外資訊，尤其是關於散光效能之資訊。回想用於聚焦之差度量之計算： F ~ (dI/I)_AVE = {(H₊ - H_- )/(H₊ + H_- )} + {( V₊ - V_- )/( V₊ + V_- )}，可使用相同四個繞射信號以藉由將其以不同方式組合而獲得散光之量測： AST ~ {(H₊ - H_- )/(H₊ + H_- )} - {( V₊ - V_- )/( V₊ + V_- )}，藉由將兩項相加改變為相同兩項相減。因此，儘管與運用僅一次曝光之已知ABF方法進行比較，圖16之方法需要運用不同聚焦偏移之兩次曝光，但其具有提供對散光之相對直接量測的新增之益處。應瞭解，藉由此方法之聚焦及散光量測係用於識別橫越基板(場間指紋)及/或橫越場(場內指紋)之聚焦及散光之變化。可在需要時使用諸如以上所描述及先前技術中之技術的其他技術來進行聚焦及散光之絕對值之量測。

如圖16之(b)中所展示，可將原理擴展至多於一對或兩對目標。展示具有四對目標之目標佈局，其中在每次曝光EX1、EX2中印刷具有不同設計參數之目標。如在圖13中，印刷全部八個目標，且將其標註為TH1+、TV1+、TH1-、TV1-、TH2+、TV2+、TH2-、TV2-。每一標籤中之字母「H」或「V」指示光柵線之水平或垂直定向。字尾「1」或「2」指示第一或第二設計參數，例如不同CD及/或節距。標籤中之字尾「+」或「-」指示在彼光柵之印刷中施加哪一曝光且因此施加哪一聚焦偏移。展開以上方程式以自所有八個目標之繞射信號計算平均dI/I度量，吾人可書寫： (dI/I)_AVE = [{(H₁₊ - H_1- )/(H₁₊ + H_1- )} + {( V₁₊ - V_1- )/(V₁₊ + V_1- )}] + [{(H₂₊ - H_2- )/(H₂₊ + H_2- )} + {( V₂₊ - V_2- )/(V₂₊ + V_2- )}]，其實際上為(i)「設計1」目標之平均差度量與(ii)「設計2」目標之平均差度量的平均值。

另外，可藉由展開至如下之公式使用所有八個目標來獲得散光之增強之量測： AST ~ [{(H₁₊ - H_1- )/(H₁₊ + H_1- )} - {( V₁₊ - V_1- )/(V₁₊ + V_1- )}] + [{(H₂₊ - H_2- )/(H₂₊ + H_2- )} - {( V₂₊ - V_2- )/(V₂₊ + V_2- )}]

如在圖12至圖14之實例中，上述計算僅為一種組合八個值之方式。代替分別針對「設計1」及「設計2」目標組合差度量，可分別針對例如H及V目標組合差度量，且接著將其組合為最終結果。如上文所提及，正規化除以來自不同設計之兩個目標的平均信號通常將不適當。

圖17為用於根據剛剛參看圖16之(a)及(b)所描述之技術的例示性實施例在微影程序期間監視聚焦參數之方法之步驟的流程圖。該等步驟如下，且接著此後予以更詳細地描述： 1700- 開始。 1710- 在同一抗蝕劑中藉由兩個曝光序列來印刷至少第一對目標，在該兩個曝光中使用不同聚焦偏移，例如正聚焦偏移F+及相等且相反之負聚焦偏移F-；視情況在每次曝光中印刷兩個或多於兩個目標； 1720- 藉由檢測每一對目標之第一目標(例如F+目標)來執行量測以獲得第一量測值； 1730- 藉由檢測第二對目標之第二目標(例如F-目標)來執行量測以獲得第二量測值； 1740- 藉由將來自一對目標之第一目標及第二目標之繞射信號組合以獲得差度量且接著使用校準資訊來計算聚焦之量測；視情況將來自兩對或多於兩對目標之繞射信號組合以獲得組合之差度量及/或多個差度量； 1750- 將所計算聚焦量測用於後續曝光之聚焦設定中。 1770- 藉由將來自一對目標之第一目標及第二目標之繞射信號組合以獲得差度量且接著使用校準資訊來計算散光之量測；視情況將來自兩對或多於兩對目標之繞射信號組合以獲得組合之差度量及/或多個差度量使得散光之量度較穩固； 1780- 將所計算聚焦量測用於後續曝光之校準及/或散光設定中。 1790- 結束。

在步驟1710處，運用正聚焦偏移設定來印刷第一目標且運用負聚焦偏移來印刷第二目標，以形成一對目標以用於聚焦度量衡。該等目標在同一抗蝕劑層中經印刷為具有在諸曝光之間插入的位置偏移，使得該等目標並不疊對。視情況，兩對或多於兩對目標經印刷為例如包括「水平」目標及「豎直」光柵兩者，如圖16之(a)中所說明及/或包括具有不同設計參數之目標，如圖16之(b)中所說明。

在步驟1720中，每一量測可關於由相關目標散射之輻射之繞射階中的一者之強度(或相關參數)。舉例而言，可使用本文所描述之散射計器件中之任一者來獲得此第一量測。

在步驟1730中，應使用與第一量測相同之方法來執行每一第二量測。其中第一量測係關於由第一目標散射之輻射之繞射階中的一者之強度(或相關參數)，第二量測應關於由同一對之第二目標散射的輻射之相同繞射階。該繞射階可為一繞射階或零繞射階中之任一者。然而，亦可使用高繞射階且高繞射階係在本發明之範疇內。若多於兩對目標需要被印刷，則可進行另外量測。此等額外目標可各自包含不同於該第一目標及/或該第二目標之最佳聚焦偏移的最佳聚焦偏移。

為簡單起見，出於本發明實例之目的，可設想使用圖5之散射計之光瞳影像感測器19依序地執行步驟1720及1730，以獲取比如圖8中所展示之繞射光瞳影像的繞射光瞳影像。然而，在其他實施例中，可將步驟1720及步驟1730執行為單一步驟，使得在單次獲取中獲得第一量測值及第二量測值。另外，在多於兩對目標需要被量測的情況下，可在單次獲取中量測兩對或多於兩對以獲得對應數目個量測值。

在步驟1740處，可自單一對目標(一個F+、一個F-)之量測計算影響基板之聚焦誤差，或視情況自對兩個或多於兩個目標對之所有量測值之組合計算影響基板之聚焦誤差。可使用如上文所描述之組合之dI/I度量來執行此計算。經儲存之校準曲線係用以將dI/I或其他差度量轉譯至聚焦誤差量測中。在量測多於一對目標及/或每一對目標之多於一個繞射階的情況下，可將此等目標及/或繞射階組合以改良準確度。可針對每一CD/節距組合產生校準曲線，或可針對所有CD-節距組合產生單一校準曲線。

在步驟1750處，所計算聚焦可接著在後續微影程序期間用於聚焦參數監視中，以便在曝光期間維持聚焦準確度及一致性。

在步驟1770處，可自兩對目標(F+及F-、H及V之組合)之量測計算影響基板之散光，或視情況自對多於兩個目標對之所有量測值之組合計算影響基板之散光。可使用如上文所描述之組合之dI/I度量來執行此計算。經儲存之校準曲線係用以將差度量轉譯至散光量測中，可將該散光量測與在曝光時使用之散光設定進行比較。在量測多於兩對目標及/或每一對目標之多於一個繞射階的情況下，可將此等目標及/或繞射階組合以改良準確度。再次，可針對每一類型之目標對產生校準曲線，或可針對所有目標對產生單一校準曲線。

在步驟1780處，可接著報告所計算散光且將其用以在後續微影程序期間應用校正，及/或必要時觸發維護動作以便維持在產品晶圓之曝光期間之最佳印刷效能。

除步驟1700至1790以外，將提供校準聚焦量測方法之方法。舉例而言，此可包括上文所提及之FOCAL及ILIAS方法。可應用圖9至圖11之校準方法，或其他方法。

總之，圖16及圖17之實例允許量測聚焦效能及/或像差效能，而不具有ABF方法之缺點。在仍偏好使用ABF方法以量測聚焦之狀況下，可另外使用圖16中所說明之技術，以作為對圖9至圖11中所描述之方法之散光量度的替代方案。換言之，若散光為唯一所關注參數，則可省略步驟1740及1750，且若聚焦為唯一所關注參數，則可省略步驟1770及1780。用於量測成像條件以用於校正及/或校準準確度改良的替代及額外方法

在ABF方法中且亦在諸如以繞射為基礎之聚焦DBF之其他方法中，量測結果及一致性受到微影工具之成像假影影響。如上文所描述，使用較準確形式之度量衡進行之週期性測試(諸如FOCAL測試)可用以量測場內指紋。FOCAL亦可用以量測平均聚焦及散光漂移。

然而，FOCAL測試可在微影工具上花費大量時間，而以此等極昂貴工具之生產率為代價。另外，發現藉由ABF獲得之聚焦及/或散光之場內指紋可不同於運用參考FOCAL度量衡獲得之指紋。接著，當應用像差(AST偏移)以執行ABF量測時，其引入不同於在FOCAL度量衡中量測之場內像差指紋的場內像差指紋，其可能影響運用ABF聚焦度量衡獲得之場內聚焦指紋。用以例如在EUV微影工具中獲得場內聚焦指紋的其他校準技術亦需要在微影工具自身上花費相當大的時間。

ABF及其他方法取決於之校準曲線可受到諸如劑量及散光之漂移的照明條件影響。在DBF之替代技術中，場間指紋有時包括可歸因於(表觀)劑量效應之偽指紋。

在此段落中，引入可運用散射量測來量測任何或所有平均聚焦、劑量、散光、聚焦場間及場內指紋的新方法。可使用度量衡系統MET在微影工具外部執行所有量測。可應用該方法來支援藉由ABF或其他方法進行之聚焦監視，如先前段落中所描述。可視需要完全獨立應用該方法。

圖案化器件(倍縮光罩)界定線-空間目標，該等線-空間目標當經印刷時可使其散射(繞射)屬性在上述實例中所描述的類型之裝置中藉由散射量測予以量測。與在上述實例中一樣，界定包含線-空間光柵結構之校準目標，該等目標以包含具有不同定向之線-空間光柵結構之對而配置。與在上述方法中一樣，界定該等對目標之目標的圖案並不包含在不存在諸如散光之像差的情況下引入聚焦相依不對稱性之特徵。

在一些實施例中，方法使用FEM晶圓或其中許多相同的目標圖案經印刷為具有聚焦誤差及劑量誤差之不同的已知值之晶圓。此類型之晶圓係熟知的且被稱為聚焦-曝光矩陣(focus-exposure matrix; FEM)晶圓，例如在上文所提及且以引用方式併入本文中之專利US 5,856,052(勒魯(Leroux))中所描述。可在經隨機化聚焦及劑量變化下曝光FEM晶圓，此有助於自校準移除系統誤差。可使用任何所要方案。以下實例假定「全場隨機」FEM(FFRFEM)方案，其中完整倍縮光罩影像完全曝光於場中。替代地，可使用小的場隨機FEM，其中倍縮光罩影像部分地曝光於場中。

在一些實施例中，方法使用經經設計以用於在一或多個方向上進行經移位影像曝光的倍縮光罩，其與圖12之(b)以及圖16之(a)及(b)之方法相似。可出於此目的設計專用度量衡倍縮光罩。原則上，可在產品倍縮光罩上之其他圖案當中界定目標圖案。然而，在無重疊的情況下准許多個經移位曝光所需之空間將使得度量衡特徵在產品「佔據面積」方面昂貴。當然，不同類型之度量衡目標可經組合於單一倍縮光罩上，從而具有多種設計及目的。亦將理解，在此等目標之量測中，可根據時間約束及所需之度量衡效能量測每一目標對或僅量測一子集。

圖18為用於在微影程序期間量測及監視聚焦參數及其他參數之方法之步驟的流程圖。圖19示意性地說明度量衡基板WM之佈局，及遍及許多場1902、1904形成於基板上之抗蝕劑層中的目標對TH、TV之圖案。

將該方法之步驟簡要地引入如下，且接著此後對其進行更詳細地描述： 1800- 開始。 1810A- 藉由場曝光之第一序列(EX1)印刷目標對(TH，TV)之第一陣列，從而根據經程式化FEM偏移方案(諸如上文所論述之FFRFEM)使場1902之間的聚焦及劑量變化，但其中運用零像差設定，亦即，無散光偏移或將被計算為在每一目標對之目標之間引入系統性最佳聚焦偏移的其他像差設定； 1820A- 藉由檢測第一陣列中之每一對目標之第一目標(例如TH目標)來執行量測以獲得第一量測值； 1830A- 藉由檢測第一陣列中之每一對目標之第二目標(例如TV目標)來執行量測以獲得第二量測值； 1810B- 視情況，除了場曝光之第一序列以外，亦藉由場曝光之第二序列(EX2)印刷鄰近於第一陣列之目標對的目標對(TH, TV)之第二陣列，從而根據經程式化FEM偏移方案使場1902之間的聚焦及劑量變化，且此次包括以以上所描述之ABF方法之方式而計算為在每一對之目標之間引入最佳聚焦偏移的非零像差設定； 1820B- 藉由檢測第二陣列中之每一對目標之第一目標(例如TH目標)來執行量測以獲得第三量測值； 1830B- 藉由檢測第二陣列中之每一對目標之第二目標(例如TV目標)來執行量測以獲得第四量測值； 1810C- 視情況，除了場曝光之第一序列以外，亦藉由場曝光之第三序列(EX3)印刷鄰近於第一陣列之目標對的目標對(TH, TV)之第三陣列，此次包括被計算為在每一對之目標之間引入最佳聚焦偏移，但將場之間的聚焦及曝光設定保持恆定的非零像差設定(無FEM偏移方案)； 1820C- 藉由檢測第三陣列中之每一對目標之第一目標(例如TH目標)來執行量測以獲得第五量測值； 1830C- 藉由檢測第三陣列中之每一對目標之第二目標(例如TV目標)來執行量測以獲得第六量測值； 1840- 基於第一及第二量測以及應用於步驟1810A中之FEM偏移方案之知識，計算平均場聚焦誤差(F(f))及場內聚焦指紋F(xf, yf)； 1850- 基於第一及第二量測以及應用於步驟1810A中之FEM偏移方案之知識，計算平均場散光AST(f)及場內散光指紋AST(xf, yf)； 1860- 基於第一及第二量測以及應用於步驟1810A中之FEM偏移方案之知識，計算平均場劑量誤差E(f)及場內劑量指紋E(xf, yf)； 1870- 基於第三及第四量測(來自目標對之第二陣列)以及應用於步驟1810B中之FEM偏移方案之知識，且視情況基於來自步驟1840及1850之場內聚焦指紋及/或場內散光指紋，且視情況亦基於第五及第六量測(來自目標對之第三陣列)，計算用於藉由ABF方法進行聚焦量測之校準曲線； 1880- 基於第五及第六量測以及來自步驟1870之校準曲線，計算場間聚焦指紋F(xw, yw)，視情況包括基於來自步驟1840之平均聚焦平均值場聚焦及/或場內聚焦指紋及/或來自步驟1850之平均場散光及/或場內散光指紋，及/或來自步驟1860之平均場劑量誤差及/或場內劑量指紋進行校正。 1890- 最後，將量測結果遞送至監督控制系統以用於產品圖案之後續曝光及聚焦量測方法之後續再校準。

為了進行進一步解釋，吾人再次結合圖18之流程圖參看圖19。在微影中將晶圓1900曝光以使用以上提及之倍縮光罩。在此實施例中，在晶圓上在同一抗蝕劑層中曝光三個影像，之後使其顯影且使用散射計對其進行量測。就方法而言，此意謂將依序執行步驟1810A、1810B、1810C，同時將該晶圓保持裝載於微影工具中，且接著將在將曝光晶圓自微影工具轉移至散射計之後執行量測步驟1820A等。執行量測(在量測自身當中及在可對晶圓執行之其他量測當中)之次序完全為實施問題。視需要，可在不同基板上或在同一基板上在不同時間形成目標對之不同陣列，而當然會冒著在量測集合之間引入不一致性的風險。以放大形式展示實例場1902，應理解，相同圖案曝光於其他場1904中之一些或全部中。在每一場1902內，存在目標部位1906陣列，其之數目足以以所要準確度量測成像步驟之一或多個參數(例如聚焦、劑量、散光或其他像差)之場內指紋。

在每一目標部位1906內，存在可置放目標對之許多相異區域1908，例如該圖式中存在6個相異區域。藉由應用位置偏移以控制在不同曝光EX1、EX2、EX3等之間之圖案之置放，通常將不同目標對THA/TVA、THB/TVB、THC/TVC印刷為並不彼此上覆，且使其並排地顯影。

如圖18中所描述，在此實例中之三個曝光包含：(EX1)無散光之FEM影像、(EX2)具有經施加散光之FEM影像，及(EX3)具有經施加散光但無曝光及劑量變化的影像。取決於每一目標部位處可用之空間，可新增運用不同像差設定及/或不同FEM方案進行之更多曝光，以增大可進行之量測之數目，從而量測較大數目個參數及/或以更大準確度量測相同參數。

自不同目標對，基於其曝光條件之知識，可獲得資訊，且進行以上所描述之計算步驟。插圖曲線圖1910中說明此等量測之原理，在該曲線圖中標繪相對於可變參數(在此實例中聚焦F)之繞射強度I。首先考慮場內聚焦指紋F(xf, yf)之量測，自場1902、1904內之每一目標部位1906使用目標對之量測，從而尤其將來自具有相同劑量參數之場之資訊組合。接下來，根據橫越FEM圖案之已知聚焦偏移，在曲線圖1910上標繪量測值(至少在概念上)，如由樣本點「+」1912所展示。在步驟1820A中自目標對之第一目標THA獲得的樣本點1912係用以擬合第一柏桑曲線1914H，而在步驟1830A中自目標對之第二目標THV獲得的樣本點1912係用以擬合第二柏桑曲線1914V。此等柏桑曲線之峰值被標註為1916H及1916V且表示針對特定目標部位1906處之經不同定向之光柵的最佳聚焦位置，其係橫越所有量測之場而平均化。

暫時與圖7進行比較，將回想起，例如散光偏移之像差偏移可在兩個經不同定向之光柵之最佳聚焦位置Fh與Fv之間誘發偏移dF。現在在曝光EX1中，在步驟1810A中並不施加散光偏移。然而，在存在微影工具之(非想要且未知的)散光誤差的情況下，H及V柏桑曲線之頂部可能不相同，如圖19中之插圖曲線圖1910所展示。此散光誤差可在不同時間而不同，被稱為散光漂移。此散光誤差亦可橫越場1902、1904系統地變化，此系統變化為場內指紋AST(xf,yf)，其中xf、yf表示場內之座標。雖然自以相同劑量與不同已知聚焦偏移而曝光的目標量測曲線圖1910中之樣本點，但可使用在相同聚焦與不同劑量下量測之目標之量測來標繪相似曲線圖，從而得到柏桑曲線，其中劑量(能量) E作為水平軸。

因此，再次參看步驟1840及1850中進行之計算，可使用曲線圖1910中所說明之類型之量測如下。將散光像差計算為AST = Fh - Fv，且將聚焦計算為：F = 0.5*(Fh + Fv)，其中Fh為對應於自每一對之第一目標所量測的柏桑曲線1914H之頂部的聚焦，且Fv為對應於自每一對之第二目標所量測的柏桑曲線1914V之頂部的聚焦。如已經解釋，場含有處於目標部位範圍內之多個目標對。藉由量測場內之不同目標部位處之H及V光柵的所有例項，可獲得場內聚焦及散光指紋。舉例而言，可藉由將遍及所有場內位置(xf,yf)所量測之F及AST值求平均值或藉由進行單獨計算來計算平均聚焦誤差F(f)及平均散光AST(f)。不論何時重複圖18之方法，聚焦及散光之此等量測皆可用以監視掃描器聚焦及散光隨時間之漂移。

如所提及，亦可使用FEM偏移之不同組合導出關於劑量變化之柏桑曲線。在柏桑頂部藉由散射計信號獲得之繞射強度直接鏈接至曝光劑量之改變。掃描器劑量(E)及YS信號具有以下關係：E = j(0.5*(Imaxh + Imaxv))，其中Imaxh為針對目標對之第一目標之柏桑曲線之峰值處的強度，且Imaxv為針對該目標對之第二目標之柏桑曲線之峰值的強度。函數j□可藉由實驗使用具有不同劑量之曝光場予以判定。通常，j□為某一劑量變化內之線性函數。

運用此方法，可判定場中之各點處之劑量。因此，微影工具之場內劑量映像(xf, yf)可藉由在步驟1860處進行計算來獲得。另外，將平均劑量E(f)計算為場內劑量映像之平均值。平均劑量可進一步用以監視掃描器劑量隨時間之漂移。

現在參看步驟1870，使用在步驟1810B (曝光EX2)中形成的目標對之第二陣列。如所提及，步驟1810B包含運用非零散光進行FEM曝光。此等量測用以產生校準曲線以用於後續ABF聚焦量測，包括對產品晶圓及/或監視晶圓進行量測。可在上文所提及且以引用方式併入本文中之US2016363871A1中找到產生校準曲線之原理，且當然亦可使用上文在本發明中所描述之增強之校準方法。當使用上述技術中之一些時，應瞭解，視需要使用多個非零散光設定(例如加值及減值)可形成、可曝光目標對之多個第二陣列。在圖19中在目標部位1906內展示三個空白空間，其可出於此目的而使用。在此等實施例中，可組合此處所描述且以上實例中所描述的操作原理。

現在參看步驟1880，使用來自在步驟1810C中形成的目標對之第三陣列之量測來計算場間聚焦指紋F(xw, yw)，其中xw及yw為表示橫越整個晶圓之位置之座標。第三曝光中之所有目標對在相同劑量及聚焦值而非FEM偏移下形成。此均一類型之曝光可針對CD均一性量測(此處在圖式中為標籤「CDU」)來執行。此陣列上之聚焦之量測極類似於以上所描述之實例，其中經程式化像差設定在每一對之目標之間引入最佳聚焦偏移。在產生校準曲線且以圖8中所說明之方式計算dI度量之後，可推斷橫越晶圓之每一目標部位處之聚焦誤差F。為了更準確地推斷聚焦，可使用先前已在步驟1850中獲得之場內散光指紋及散光漂移以校正每位置之聚焦。解釋而言，若校準曲線係基於某一標稱或平均散光值，則可根據已在步驟1850中量測之散光之局部變化對每一樣本點應用調整。此與以上所描述之技術相似，用以補償散光隨著時間推移之漂移，但根據遍及場內位置之變化予以應用。相似地，視需要，自步驟1860獲得之場內劑量指紋及劑量漂移亦可用以校正聚焦推斷。舉例而言，可藉由以與以上參看圖11所描述之量測散光串擾相似的方式量測劑量串擾來進行此校正。可在計算dI度量之前針對劑量漂移及/或劑量指紋校正自一對目標量測之繞射強度。

返回參看步驟1870，可運用自目標對之單獨第二陣列或多個第二陣列獲得之量測產生校準曲線。替代地，藉由不僅使用目標對之第二陣列而且亦使用來自目標對之第三陣列之量測，可使包括另外校正。此校正係由自步驟1820C及1830C至步驟1870之虛線資料路徑指示。為解釋此校正，吾人回想起，當曝光目標對之第二陣列時所應用之FEM方案會每場施加已知聚焦偏移。理想地，此等聚焦偏移將為所存在的唯一聚焦偏移。然而實務上，此受到遍及晶圓之「背景聚焦非均一性」干擾。藉由使用目標對之第三陣列來量測自第一粗糙校準所獲得的此非均一性，該第一粗糙校準係自第二陣列或先前校準獲得，吾人可校正此非均一性且在步驟1870中重新進行校準。原則上，此可在聚合之前採取多次反覆，但實務上主要改良係藉由僅一次反覆獲得。結論

上述技術解決在微影製造設施中之聚焦及/或像差效能之量測時的多個問題。該等技術可一起或個別地使用。

在上文將目標描述為線-空間光柵目標，此係因為此等目標生產及量測起來簡單。然而，目標可包含引起可量測目標參數與聚焦之間的柏桑曲線回應之任何結構。舉例而言，目標可包含組合之水平及豎直線-空間光柵，以形成「接觸孔」配置。此目標可使得能夠捕捉更多繞射階。

可藉由以下操作改良使用微影程序來製造器件之方法：提供如本文中所揭示之檢測裝置；使用該檢測裝置以量測經處理基板以量測微影程序之效能參數；及調整程序之參數(特別是聚焦)以改良或維持微影程序之效能以用於後續基板之處理。

可在不破壞設計規則或生產專門修改之倍縮光罩的情況下且在對諸如上文所提及之FOCAL及ILIAS之外部方法之依賴性減小的情況下應用所描述之方法。

雖然上文所描述之目標結構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，可在為形成於基板上之器件之功能部件的目標上量測屬性。許多器件具有規則的類光柵結構。如本文中所使用之術語「目標光柵」及「目標結構」並不要求已特定地針對正被執行之量測來提供該結構。

與如實現於基板及圖案化器件上之目標之實體光柵結構相關聯地，此電腦程式可例如經執行於用於設計/控制程序之單獨電腦系統中。替代地，量測程序可在圖3、圖4或圖5之裝置中之單元PU及/或圖2之控制單元LACU內完全地或部分地予以執行。相似地，實施例可包括電腦程式，該電腦程式含有描述控制微影裝置以實施彼等度量衡配方之印刷步驟，從而運用適當聚焦及像差設定產生目標之方法的機器可讀指令之一或多個序列。亦可提供其中儲存有此電腦程式之資料儲存媒體(例如半導體記憶體、磁碟或光碟)。

下文之經編號實施例清單中揭示本發明之另外實施例： 1. 一種校準一微影裝置之一聚焦參數之量測的方法，其中該聚焦參數之該量測係基於使用該微影裝置之一像差設定印刷的至少一對目標之量測，該微影裝置之該像差設定在該對之該等目標之間誘發一相對最佳聚焦偏移；且係基於表達該聚焦參數與具有一給定最佳聚焦偏移之至少一對目標之量測之間的一關係的校準資訊，該方法包含： (a) 藉由使用該像差設定結合不同聚焦設定來印刷若干對新校準目標且量測該等新校準目標以獲得經更新校準資訊，從而獲得經更新之校準資訊；及 (b) 基於該經更新之校準資訊且基於先前獲得之校準資訊來識別該微影裝置之效能之一漂移，該先前獲得之校準資訊係藉由量測使用兩個或多於兩個不同像差設定印刷的若干對校準目標以便在該等對內誘發兩個或多於兩個不同的相對最佳聚焦偏移來獲得。 2 如實施例1之方法，其中該先前獲得之校準資訊用以識別一錨點，其為一對目標之量測遍及該等不同像差設定不變之一聚焦設定。 3. 如實施例2之方法，其進一步包含如下一步驟(c)：調整該經更新之校準資訊以共用該錨點，且儲存該經調整之經更新校準資訊用於聚焦效能之該等量測中。 4. 如實施例2或3之方法，其進一步包含基於該經更新校準資訊自該錨點之一偏差輸出該微影裝置之聚焦效能之一漂移之一量測的一步驟(d)。 5. 如實施例4之方法，其中該先前獲得之校準資訊包括：使用一像差設定所獲得的參考校準資訊，該像差設定與用以獲得該經更新校準資訊之該像差設定標稱地相同；以及使用一或多個不同像差設定所獲得的校準資訊，且其中聚焦效能之漂移之該量測亦係基於該錨點附近的該參考校準資訊之一斜率。 6. 如任一前述實施例之方法，該方法進一步包含基於該經更新校準資訊與該參考校準資訊之間的一比較輸出像差效能之一漂移之一量測的一步驟(e)。 7. 如實施例6之方法，其中該先前獲得之校準資訊包括使用與用以獲得該經更新校準資訊之該像差設定標稱相同的一像差設定所獲得之參考校準資訊，以及使用一或多個不同像差設定所獲得之校準資訊，其中該先前獲得之校準資訊用以識別一錨點，該錨點為一對目標之量測遍及該等不同像差設定不變之一聚焦設定，且其中步驟(e)中之該比較係在調整該經更新校準資訊以共用該錨點之後進行。 8. 如任一前述實施例之方法，其中該像差設定為在該等校準目標之印刷期間之該微影裝置中的一非零散光設定，該微影裝置中之像差效能之一漂移可能包括藉由一給定散光設定實際上達成的該散光之一漂移。 9. 如任一前述實施例之方法，其中一對校準目標內之每一目標包含線-空間光柵結構，一對內之該等目標包含具有不同定向之線-空間光柵結構。 10. 如任一前述實施例之方法，其中界定該等對目標之該等目標的圖案並不包含在不存在該設定的情況下引入聚焦相依不對稱性之特徵。 11. 如任一前述實施例之方法，其中該先前獲得之校準資訊已與聚焦效能之一獨立校準相關聯地獲得，該獨立校準在獲得該經更新校準資訊時並不進行重複。 12. 如實施例11之方法，其中該先前獲得之校準資訊已與像差效能之一獨立校準相關聯地獲得，該獨立校準在獲得該經更新校準資訊時並不進行重複。 13. 一種量測一微影裝置之聚焦效能之方法，該方法包含：獲取一第一量測值，該第一量測值已自一對目標之一第一目標之檢測而獲得；獲取一第二量測值，該第二量測值已自該對目標之一第二目標之檢測而獲得，其中該第一目標及該第二目標已運用在該第一目標與該第二目標之間會誘發一相對最佳聚焦偏移的一像差設定藉由該微影裝置予以印刷；及使用至少該第一量測值及該第二量測值且使用藉由如實施例3或如附屬於實施例3的實施例4至12中任一項之方法所獲得的經調整之經更新校準資訊來判定聚焦效能之一量測。 14. 如實施例13之方法，其中已自自該第一目標散射之輻射之一第一量測獲得該第一量測值，且已自自該第二目標散射之輻射之一第二量測獲得該第二量測值。 15. 如實施例14之方法，其中該第一量測為自該第一目標散射之輻射之一繞射階的一強度量測，且該第二量測為自該第二目標散射之輻射之一對應繞射階的一強度量測。 16. 如實施例15之方法，其中該繞射階為一高(非零)繞射階。 17. 如實施例13至16中任一項之方法，其進一步包含執行該第一量測以獲得該第一量測值及執行該第二量測以獲得該第二量測值。 18. 如實施例17之方法，其中該第一量測及該第二量測係藉由一單一檢測步驟執行。 19. 如實施例13至18中任一項之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟包含自該第一量測值與該第二量測值之一差判定該聚焦參數。 20. 如實施例13至19中任一項之方法，其中該第一目標及該第二目標包含具有不同定向之線-空間光柵結構，且其中該像差設定為在該第一目標及該第二目標之印刷期間之該微影裝置中的一非零散光設定。 21. 如實施例13至20中任一項之方法，其進一步包含使用該微影裝置以在一基板上形成具有該相對最佳聚焦偏移的該第一目標及該第二目標，而作為一初步步驟。 22. 如實施例13至21中任一項之方法，其中在橫越一基板之多個部位處重複該方法，藉此量測橫越該基板之該微影裝置之聚焦效能之變化。 23. 如實施例13至22中任一項之方法，其中對監視基板執行該方法，聚焦效能之該等量測正用以在產品基板之處理時應用聚焦校正。 24. 一種用於量測一微影程序之一參數之度量衡裝置，該度量衡裝置可操作以執行如實施例13至23中任一項之方法。 25. 如實施例24之度量衡裝置，其包含：用於該基板之一支撐件，該基板上具有複數個目標；一光學系統，其用於量測每一目標；及一處理器，其用於接收該第一量測、該第二量測及該經調整之經更新校準資訊且用於判定聚焦效能之該等量測。 26. 一種微影系統，其包含：一微影裝置，其包含：一照明光學系統，其經配置以照明一圖案；一投影光學系統，其經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上；及一如實施例24或25之度量衡裝置，其中該微影裝置經配置以在將該圖案施加至另外基板時使用由該度量衡裝置判定之聚焦效能之一量測。 27. 一種包含處理器可讀指令之電腦程式，該等處理器可讀指令在經執行於合適的處理器控制之裝置上時致使該處理器控制之裝置執行如實施例1至23中任一項之方法。 28. 一種電腦程式載體，其包含如實施例27之電腦程式。 29. 一種製造器件之方法，其中使用一微影程序將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括： - 使用如實施例13至23中任一項之方法以監視該聚焦參數；及 - 根據該經判定聚焦參數針對稍後基板而控制該微影程序。 30. 一種用於判定與用以在一基板上形成結構之一微影程序相關聯的一或多個效能參數之一漂移之方法，該方法包含： (a) 量測一結構之一特性對一聚焦設定之一變化之回應，該等回應係針對使用至少兩個不同像差設定而形成之結構予以判定； (b) 稍後針對使用至少一個像差設定而形成之結構再次量測該特性對該聚焦設定之變化的該回應；及 (c) 使用步驟(b)中所量測之該回應及步驟(a)中所量測之該等回應來判定藉由一給定聚焦設定達成之聚焦效能之漂移及/或藉由一給定像差設定達成之像差效能之漂移。 31. 如實施例30之方法，其中步驟(a)與聚焦效能之一獨立校準相關聯地執行，該獨立校準在執行步驟(b)時並不重複。 32. 如實施例30或31之方法，其中步驟(a)與像差效能之一獨立校準相關聯地執行，該獨立校準在執行步驟(b)時並不重複。 33. 一種監視一微影裝置之一聚焦參數之方法，該方法包含：接收一第一量測值，該第一量測值已自一第一目標之檢測而獲得；接收一第二量測值，該第二量測值已自一第二目標之檢測而獲得，接收一第三量測值，該第三量測值已自一第三目標之檢測而獲得；接收一第四量測值，該第四量測值已自一第四目標之檢測而獲得；及自至少該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值判定該聚焦參數，其中該第一目標及該第二目標已使用該微影裝置之在該等目標之間誘發一相對最佳聚焦偏移的一第一像差設定予以印刷，其中該第三目標及該第四目標已使用該微影裝置之一第二像差設定予以印刷，該第二像差設定之一正負號不同於該第一像差設定，且其中組合該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值，以便以對該微影裝置之像差效能之一漂移不敏感的方式判定該聚焦參數。 34. 如實施例33之方法，其中已自自該對應目標散射之輻射之一量測獲得每一量測值。 35. 如實施例36之方法，其中每一量測表示自該對應目標散射之輻射之一繞射階的一強度。 36. 如實施例35之方法，其中該繞射階為一高(非零)繞射階。 37. 如實施例33至36中任一項之方法，其包含對該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標執行檢測以獲得該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值。 38. 如實施例37之方法，其中至少該第一量測及該第二量測係藉由一單一檢測步驟執行。 39. 如實施例33至38中任一項之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟使用該第一量測值與該第二量測值之間的一差，結合該第三量測值與該第四量測值之間的一差。 40. 如實施例39之方法，其中將該第一量測值與該第二量測值之該差與該第一量測值及該第二量測值成比例地正規化，且將該第三量測值與該第四量測值之該差與該第三量測值及該第四量測值成比例地正規化。 41. 如實施例33至40中任一項之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟使用該等量測值，結合藉由運用一聚焦設定範圍而印刷之校準目標之先前量測所獲得的校準資訊。 42. 如實施例33至41中任一項之方法，其中該第一像差設定及該第二像差設定為該微影裝置中之非零散光設定，該等目標之印刷時之散光會在不同定向之特徵之間誘發一相對最佳聚焦偏移。 43. 如實施例33至42中任一項之方法，其包含使用該第一像差設定在一基板上印刷該第一目標及該第二目標，及使用該第二像差設定在該同一基板上或在一不同基板上印刷該第三目標及該第四目標。 44. 如實施例43之方法，其中該印刷該第一目標及該第二目標之步驟及該印刷該第三目標及該第四目標之步驟係藉由在該同一基板上印刷一目標圖案兩次來執行，從而改變該像差設定且加上一位置偏移使得該第三目標及該第四目標鄰近於該第一目標及該第二目標但自該第一目標及該第二目標偏移。 45. 如實施例44之方法，其中該印刷該第一目標及該第二目標之步驟及該印刷該第三目標及該第四目標之步驟係藉由在同一抗蝕劑材料中印刷相同目標圖案兩次予以執行。 46. 如實施例33至45中任一項之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標各自包含線-空間光柵結構。 47. 如實施例33至46中任一項之方法，其進一步包含：接收一第五量測值，該第五量測值已自一第五目標之檢測而獲得；接收一第六量測值，該第六量測值已自一第六目標之檢測而獲得，接收一第七量測值，該第七量測值已自一第七目標之檢測而獲得；及接收一第八量測值，該第八量測值已自一第八目標之檢測而獲得；其中該第五目標及該第六目標已使用該微影裝置之該第一像差設定予以印刷，而在設計方面不同於該第一目標及該第二目標，其中該第七目標及該第八目標已使用該微影裝置之該第二像差設定予以印刷，而在設計方面不同於該第三目標及該第四目標，且其中該判定該聚焦參數之步驟另外使用至少該第五量測值、該第六量測值、該第七量測值及該第八量測值。 48. 如實施例33至47中任一項之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標、該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標各自包含線-空間光柵結構。 49. 如實施例48之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標經設計為具有一第一線-空間寬度比率，且該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標之該等設計經設計為具有一第二線-空間寬度比率。 50. 如實施例49之方法，其中該第一線-空間寬度比率為該第二線-空間寬度比率之一倒數。 51. 如實施例48、49或50之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標經設計為具有一第一空間週期，且該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標之該等設計經設計為具有一第二空間週期。 52. 如實施例33至51中任一項之方法，其中界定該等對目標之該等目標的圖案並不包含在不存在該設定的情況下引入聚焦相依不對稱性之特徵。 53. 如實施例33至52中任一項之方法，其進一步包含使用該微影裝置以使用該第一像差設定來印刷該第一目標及該第二目標，而作為初步步驟；及使用該微影裝置以使用該第二像差設定來印刷該第三目標及該第四目標。 54. 一種監視一微影裝置之一聚焦參數之方法，該方法包含：接收一第一量測值，該第一量測值已自一第一目標之檢測而獲得；接收一第二量測值，該第二量測值已自一第二目標之檢測而獲得；及自至少該第一量測值及該第二量測值判定該聚焦參數，其中該第一目標已使用相對於該微影裝置之一最佳聚焦設定之一第一聚焦偏移予以印刷，其中該第二目標已使用相對於該微影裝置之該最佳聚焦設定之一第二聚焦偏移予以印刷，且其中該第一目標及該第二目標已藉由在一基板上之同一抗蝕劑層中印刷一目標圖案兩次予以印刷，從而改變一聚焦偏移且加上一位置偏移使得該第二目標鄰近於該第一目標但自該第一目標偏移。 55. 如實施例53之方法，其中已自自該對應目標散射之輻射之一量測獲得每一量測值。 56. 如實施例55之方法，其中每一量測表示自該對應目標散射之輻射之一繞射階的一強度。 57. 如實施例56之方法，其中該繞射階為一高(非零)繞射階。 58. 如實施例54至57中任一項之方法，其包含執行該第一目標及該第二目標之檢測以獲得該第一量測值及該第二量測值。 59. 如實施例58之方法，其中至少該第一量測及該第二量測係藉由一單一檢測步驟而獲得。 60. 如實施例54至59中任一項之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟使用該第一量測值與該第二量測值之間的一差。 61. 如實施例54至61中任一項之方法，其進一步包含：接收一第三量測值，該第三量測值已自一第三目標之檢測而獲得；接收一第四量測值，該第四量測值已自一第四目標之檢測而獲得；及在判定該聚焦參數時使用該第三量測值及該第四量測值以及該第一量測值及該第二量測值，其中該第三目標已在與該第一目標同一個印刷步驟中使用該第一聚焦偏移予以印刷，其中該第四目標已在與該第一目標同一個印刷步驟中使用該第二聚焦偏移予以印刷，且其中該目標圖案及該位置偏移係使得該第二目標及該第四目標鄰近於該第一目標及該第三目標，但自該第一目標及該第三目標偏移。 62. 如實施例54至61中任一項之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標各自包含線-空間光柵結構，且其中該第一目標及該第三目標中之線與該第一目標及該第二目標中之線正交地定向。 63. 如實施例61或62之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟使用(i)該第一量測值與該第三量測值之一和或平均值與(ii)該第二量測值與該第四量測值之一和或平均值之間的一差。 64. 如實施例61或62之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟使用該第一量測值與該第二量測值之間的一差，結合該第三量測值與該第四量測值之間的一差。 65. 如實施例61至64中任一項之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟使用該等量測值，結合藉由運用一聚焦設定範圍而印刷之校準目標之先前量測所獲得的校準資訊。 66. 如實施例62至65中任一項之方法，其進一步包含以下步驟：使用至少該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值以判定該微影裝置之一像差參數。 67. 如實施例66之方法，其中該判定該像差參數之步驟使用(i)該第一量測值與該第三量測值之間的一差與(ii)該第二量測值與該第四量測值之間的一差之間的一差。 68. 如實施例66或67之方法，其中該像差參數為散光。 69. 如實施例61至68中任一項之方法，其進一步包含執行該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標之檢測以獲得該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值。 70. 如實施例54至69中任一項之方法，其進一步包含：接收一第五量測值，該第五量測值已自一第五目標之檢測而獲得；接收一第六量測值，該第六量測值已自一第六目標之檢測而獲得，接收一第七量測值，該第七量測值已自一第七目標之檢測而獲得；及接收一第八量測值，該第八量測值已自一第八目標之檢測而獲得；其中該第五目標及該第七目標已在與該第一目標及該第三目標同一個印刷步驟中使用該第一聚焦偏移予以印刷，而在設計方面不同於該第一目標及該第三目標，其中該第六目標及該第八目標已在與該第二目標及該第四目標同一個印刷步驟中使用該第二聚焦偏移予以印刷，而在設計方面不同於該第二目標及該第四目標，且其中該判定該聚焦參數之步驟另外使用至少該第五量測值、該第六量測值、該第七量測值及該第八量測值。 71. 如實施例70之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標、該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標各自包含線-空間光柵結構，且其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標經設計為具有一第一線-空間寬度比率，且該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標之該等設計經設計為具有一第二線-空間寬度比率。 72. 如實施例71之方法，其中該第一線-空間寬度比率為該第二線-空間寬度比率之一倒數。 73. 如實施例70、71或72之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標、該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標各自包含線-空間光柵結構，且其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標經設計為具有一第一空間週期，且該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標之該等設計經設計為具有一第二空間週期。 74. 如實施例56至60中任一項之方法，其進一步包含：接收一第一額外量測值，該第一額外量測值已自一第一額外目標之檢測而獲得；接收一第二額外量測值，該第二額外量測值已自一第二額外目標之檢測而獲得，其中該第一額外目標已在與該第一目標同一個印刷步驟中使用該第一聚焦偏移予以印刷，而在設計方面不同於該第一目標，其中該第二額外目標已在與該第二目標同一個印刷步驟中使用該第二聚焦偏移予以印刷，而在設計方面不同於該第二目標，且其中該判定該聚焦參數之步驟另外使用至少該第一額外量測值及該第二額外量測值。 75. 如實施例74之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第一額外目標及該第二額外目標各自包含線-空間光柵結構，且其中該第一目標及該第二目標經設計為在空間週期及/或線-空間寬度比率方面不同於該第一額外目標及該第二額外目標。 76. 如實施例54至75中任一項之方法，其中界定該等目標之圖案並不包含在該等個別目標中引入聚焦相依不對稱性之特徵。 77. 如實施例54至76中任一項之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟使用該等量測值，結合藉由運用一聚焦設定範圍而印刷之校準目標之先前量測所獲得的校準資訊。 78. 如實施例54至77中任一項之方法，其中該第一聚焦偏移之極性與該第二聚焦偏移相反。 79. 如實施例78之方法，其中該第二聚焦偏移與該第一聚焦偏移相等且相反。 80. 如實施例54至79中任一項之方法，其進一步包含使用該微影裝置以藉由在該基板上之同一抗蝕劑層中印刷該目標圖案兩次從而在該基板上印刷該第一目標及該第二目標，而作為一初步步驟，從而改變該聚焦偏移且加上一位置偏移使得該第二目標鄰近於該第一目標但自該第一目標偏移。 81. 如實施例33至80中任一項之方法，其中在橫越一基板之多個部位處重複該方法，藉此量測橫越該基板之該微影裝置之聚焦效能之變化。 82. 如實施例33至81中任一項之方法，其中對監視基板執行該方法，聚焦效能之該等量測正用以在產品基板之處理時應用聚焦校正。 83. 一種用於量測一微影程序之一參數之度量衡裝置，該度量衡裝置可操作以執行如實施例33至79中任一項之方法。 84. 如實施例83之度量衡裝置，其包含：用於該基板之一支撐件，該基板上具有複數個目標；一光學系統，其用於量測每一目標；及一處理器。 85. 一種微影系統，其包含：一微影裝置，其包含：一照明光學系統，其經配置以照明一圖案；一投影光學系統，其經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上；及一如實施例83或84之度量衡裝置，其中該微影裝置經配置以使用藉由該度量衡裝置判定之該聚焦參數以將該圖案施加至另外基板。 86. 一種電腦程式，其包含處理器可讀指令，該等處理器可讀指令在經執行於合適的處理器控制之裝置上時致使該處理器控制之裝置執行如實施例33至79中任一項之方法。 87. 一種電腦程式載體，其包含如實施例86之電腦程式。 88. 一種製造器件之方法，其中使用一微影程序將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括： - 使用如實施例33至80中任一項之方法以監視該聚焦參數，及 - 根據該經判定聚焦參數針對稍後基板而控制該微影程序。 89. 一種量測一微影裝置之一像差參數之方法，該方法包含：接收一第一量測值，該第一量測值已自一第一目標之檢測而獲得；接收一第二量測值，該第二量測值已自一第二目標之檢測而獲得；接收一第三量測值，該第三量測值已自一第三目標之檢測而獲得；接收一第四量測值，該第四量測值已自一第四目標之檢測而獲得；及自至少該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值判定該像差參數，其中該第一目標及該第三目標已藉由使用相對於該微影裝置之一最佳聚焦設定之一第一聚焦偏移而在一基板上之一抗蝕劑層中第一次印刷該目標圖案予以形成，且其中該第二目標及該第四目標已藉由使用相對於該微影裝置之該最佳聚焦設定之一第二聚焦偏移而在該同一抗蝕劑層中第二次印刷該目標圖案予以形成，從而加上一位置偏移使得該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標在該基板上彼此鄰近。 90. 如實施例89之方法，其中已自自該對應目標散射之輻射之一量測獲得每一量測值。 91. 如實施例90之方法，其中每一量測值表示自該對應目標散射之輻射之一繞射階的一強度。 92. 如實施例91之方法，其中該繞射階為一高(非零)繞射階。 93. 如實施例89至91中任一項之方法，其包含對該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標執行檢測以獲得該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值。 94. 如實施例89至93中任一項之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標各自包含線-空間光柵結構，且其中該第一目標及該第三目標中之線與該第一目標及該第四目標中之線正交地定向。 95. 如實施例93、94之方法，其中該判定該像差參數之步驟使用(i)該第一量測值與該第三量測值之間的一差與(ii)該第二量測值與該第四量測值之間的一差之間的一差。 96. 如實施例89至95中任一項之方法，其中該像差參數為散光。 97. 如實施例89至96中任一項之方法，其進一步包含執行該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標之檢測以獲得該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值。 98. 如實施例97之方法，其中該第一量測、該第二量測、該第三量測及該第四量測中之至少兩者係藉由一單一檢測步驟而獲得。 99. 如實施例89至98中任一項之方法，其進一步包含：接收一第五量測值，該第五量測值已自一第五目標之檢測而獲得；接收一第六量測值，該第六量測值已自一第六目標之檢測而獲得，接收一第七量測值，該第七量測值已自一第七目標之檢測而獲得；及接收一第八量測值，該第八量測值已自一第八目標之檢測而獲得；其中該第五目標及該第七目標已在與該第一目標及該第三目標同一個印刷步驟中使用該第一聚焦偏移予以印刷，而在設計方面不同於該第一目標及該第三目標，其中該第六目標及該第八目標已在與該第二目標及該第四目標同一個印刷步驟中使用該第二聚焦偏移予以印刷，而在設計方面不同於該第二目標及該第四目標，且其中該判定該像差參數之步驟另外使用至少該第五量測值、該第六量測值、該第七量測值及該第八量測值。 100. 如實施例99之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標、該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標各自包含線-空間光柵結構，且其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標經設計為具有一第一線-空間寬度比率，且該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標之該等設計經設計為具有一第二線-空間寬度比率。 101. 如實施例100之方法，其中該第一線-空間寬度比率為該第二線-空間寬度比率之一倒數。 102. 如實施例99、100或101之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標、該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標各自包含線-空間光柵結構，且其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標經設計為具有一第一空間週期，且該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標之該等設計經設計為具有一第二空間週期。 103. 如實施例89至102中任一項之方法，其中界定該等目標之圖案並不包含在該等個別目標中引入聚焦相依不對稱性之特徵。 104. 如實施例89至103中任一項之方法，其中該第一聚焦偏移之極性與該第二聚焦偏移相反。 105. 如實施例104之方法，其中該第二聚焦偏移與該第一聚焦偏移相等且相反。 106. 如實施例89至105中任一項之方法，其進一步包含使用該微影裝置以藉由在該基板上之一抗蝕劑層中印刷該目標圖案兩次從而在該同一抗蝕劑層中印刷該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標，而作為一初步步驟，從而改變該聚焦偏移且加上一位置偏移使得該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標在該基板上彼此鄰近。 107. 如實施例89至106中任一項之方法，其中在橫越一基板之多個部位處重複該方法，藉此量測橫越該基板之該微影裝置之像差參數之變化。 108. 如實施例89至107中任一項之方法，其中對監視基板執行該方法，該像差參數之該等量測正用以在產品基板之處理時應用校正。 109. 一種用於量測一微影程序之一參數之度量衡裝置，該度量衡裝置可操作以執行如實施例89至108中任一項之方法。 110. 如實施例107之度量衡裝置，其包含：用於該基板之一支撐件，該基板上具有複數個目標；一光學系統，其用於量測每一目標；及一處理器。 111. 一種微影系統，其包含：一微影裝置，其包含：一照明光學系統，其經配置以照明一圖案；一投影光學系統，其經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上；及一如實施例107或108之度量衡裝置，其中該微影裝置經配置以在將該圖案施加至另外基板時使用藉由該度量衡裝置判定之該像差參數。 112. 一種電腦程式，其包含處理器可讀指令，該等處理器可讀指令在經執行於合適的處理器控制之裝置上時致使該處理器控制之裝置執行如實施例89至108中任一項之方法。 113. 一種電腦程式載體，其包含如實施例112之電腦程式。 114. 一種製造器件之方法，其中使用一微影程序將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括： - 使用如實施例89至108中任一項之方法以監視該聚焦參數，及 - 根據該經判定聚焦參數針對稍後基板而控制該微影程序。 115. 一種量測一微影裝置之一成像參數之方法，該方法包含：接收第一量測值之一集合，該等第一量測值中之每一者已藉由檢測一第一目標集合中之一個別第一目標來獲得；接收第二量測值之一集合，該等第二量測值中之每一者已藉由檢測一第二目標集合中之一各別第二目標來獲得；及至少基於量測值之該第一集合及第二集合而判定該成像參數，其中該第一目標集合及該第二目標集合已藉由在一基板上之一抗蝕劑層中印刷目標對之至少一第一陣列而形成，每一目標對包含處於實質上相同目標部位之一第一目標及一第二目標，目標對之該第一陣列之不同目標對已在橫越該基板之不同目標部位處予以印刷，且其中該判定該成像參數之步驟使用該等第一及第二量測值，結合當在該等不同目標部位處印刷該等不同目標對時由該微影裝置使用的不同成像設定之知識。 116. 如實施例115之方法，其中已自自該對應目標散射之輻射之一量測獲得每一量測值。 117. 如實施例116之方法，其中每一量測值表示自該對應目標散射之輻射之一繞射階的一強度。 118. 如實施例117之方法，其中該繞射階為一高(非零)繞射階。 119. 如實施例115至118中任一項之方法，其進一步包含對第一目標及第二目標之集合執行檢測，以獲得第一量測值及第二量測值之該等集合。 120. 如實施例115至119中任一項之方法，其中該等第一目標及該等第二目標各自包含線-空間光柵結構，且其中該等第一目標中之線與該等第二目標中之線正交地定向。 121. 如實施例115至120中任一項之方法，其中該判定該成像參數之步驟包括基於用於印刷每一目標對中之不同成像設定之該知識，將一第一柏桑曲線擬合至該等第一量測值且將一第二柏桑曲線擬合至該等第二量測值，且基於此導出該成像參數。 122. 如實施例121之方法，其中該成像參數為一第一成像參數，且該方法進一步包含導出一另外成像參數，該另外成像參數係以與用於導出該第一成像參數不同的方式基於組合該第一柏桑曲線之一或多個屬性與該第二柏桑曲線之一或多個屬性而導出。 123. 如實施例115至122中任一項之方法，其中該第一陣列之該等目標對已在橫越該基板之場中予以印刷，不同場具有不同的已知成像設定，且其中該成像參數係針對一或多個特定場內位置基於自不同場內之對應場內位置獲得之量測值予以計算。 124. 如實施例122或123之方法，其中該第一陣列之該等目標對已在橫越該基板之場中予以印刷，該成像參數係基於自不同場內之多個場內位置獲得的量測值之一組合而判定為遍及一場之一平均值。 125. 如組合之實施例123及124之方法，其中基於第一及第二量測值之該等集合針對該成像參數導出場平均值及場內值。 126. 如實施例115至125中任一項之方法，其中藉由該方法判定之至少一個成像參數為聚焦。 127. 如實施例115至126中任一項之方法，其中藉由該方法判定之至少一個成像參數為散光。 128. 如實施例115至127中任一項之方法，其中藉由該方法判定之至少一個成像參數為曝光劑量。 129. 如實施例115至128中任一項之方法，其進一步包含：接收第三量測值之一集合，該等第三量測值中之每一者已藉由檢測第三目標之一集合中的一個別第三目標來獲得；接收第四量測值之一集合，該等第四量測值中之每一者已藉由檢測第四目標之一集合中的一個別第四目標來獲得；其中第三目標之該集合及第四目標之該集合已藉由在同一或另一基板上之同一或另一抗蝕劑層中印刷目標對之至少一第二陣列而形成，該第二陣列之每一目標對包含處於實質上相同目標部位之一第三目標及一第四目標，目標對之該第二陣列之不同目標對已在橫越該基板之不同目標部位處使用該微影裝置之一像差設定予以印刷，該像差設定在該第二陣列內之每一目標對的該等目標之間誘發一相對最佳聚焦偏移，該方法進一步包含基於第三量測值及第四量測值之該等集合判定用於量測另外基板上之一成像參數之校準資訊。 130. 如實施例129之方法，其中基於自第一及第二量測值之該等集合所判定的相同或其他成像參數之場內及/或場平均值運用校正來計算該校準資訊。 131. 如實施例115至130中任一項之方法，其進一步包含：接收第五量測值之一集合，該等第五量測值中之每一者已藉由檢測第五目標之一集合中的一個別第五目標來獲得；接收第六量測值之一集合，該等第六量測值中之每一者已藉由檢測第六目標之一集合中的一個別第六目標來獲得；其中第五目標之該集合及第六目標之該集合已藉由在同一或另一基板上之同一或另一抗蝕劑層中印刷目標對之至少一第三陣列而形成，該第三陣列之每一目標對包含處於實質上相同目標部位之一第五目標及一第六目標，目標對之該第一陣列之不同目標對係在橫越該基板之不同目標部位處運用均一成像設定予以印刷，該方法進一步包含基於至少量測值之該第五集合及該第六集合判定至少另一成像參數，且包括基於自第一及第二量測值之該等集合判定的相同或其他成像參數之場內及/或場平均值進行校正。 132. 如實施例131之方法，其中該至少另一成像參數為場間聚焦變化。 133. 如實施例115至132中任一項之方法，其中界定該等目標之圖案並不包含在該等個別目標中引入聚焦相依不對稱性之特徵。 134. 如實施例115至133中任一項之方法，其進一步包含對該目標之該等第一、第二集合、該等第三及第四目標(在存在時)及目標之該等第五及第六集合(在存在時)執行檢測，以獲得量測值之該等第一及第二集合及/或量測值之該等第三及第四集合及/或量測值之該等第五及第六該等集合。 135. 如實施例115至134中任一項之方法，其進一步包含使用該微影裝置以在該基板上之一抗蝕劑層中藉由在該同一抗蝕劑層中印刷該目標圖案一或多次而印刷目標之該等第一及第二集合以及目標之該等第三及第四集合及目標之該等第五及第六集合中之至少一者，而作為一初步步驟，從而改變該成像設定且加上一位置偏移使得該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標在該基板上彼此鄰近。 136. 如實施例115至135中任一項之方法，其中對監視基板執行該方法，該成像參數之該等量測正用以在產品基板之處理時應用校正。 137. 一種用於量測一微影裝置之一或多個成像參數之度量衡裝置，該度量衡裝置可操作以執行如實施例115至136中任一項之方法。 138. 如實施例137之度量衡裝置，其包含：用於該基板之一支撐件，該基板上具有複數個目標；一光學系統，其用於量測每一目標；及一處理器。 139. 一種微影系統，其包含：一微影裝置，其包含：一照明光學系統，其經配置以照明一圖案；一投影光學系統，其經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上；及一如實施例137或138之度量衡裝置，其中該微影裝置經配置以在將該圖案施加至另外基板時使用藉由該度量衡裝置判定之該像差參數。 140. 一種包含處理器可讀指令之電腦程式，該等處理器可讀指令在經執行於合適的處理器控制之裝置上時致使該處理器控制之裝置執行如實施例115至136中任一項之方法。 141. 一種電腦程式載體，其包含如實施例140之電腦程式。 142. 一種製造器件之方法，其中使用一微影程序將一器件圖案施加至一系列基板，該方法包括： - 使用如實施例115至136中任一項之方法以監視該聚焦參數，及 - 根據該經判定聚焦參數針對稍後基板而控制該微影程序。

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(例如具有為或約為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。

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‧‧‧一階射線/繞射射線

-1‧‧‧一階射線/繞射射線

+1‧‧‧(13N)

+1‧‧‧繞射射線

-1‧‧‧(13S)

-1‧‧‧繞射射線

2‧‧‧寬頻帶輻射投影儀

4‧‧‧光譜儀

6‧‧‧光譜

8‧‧‧結構或剖面

11‧‧‧輻射源

12‧‧‧照明系統

12a‧‧‧準直使用透鏡系統

12b‧‧‧彩色濾光片

12c‧‧‧偏振器

13‧‧‧分段孔徑器件

13'‧‧‧場光闌

13N‧‧‧單極孔徑

13S‧‧‧單極孔徑

14‧‧‧參考鏡面

15‧‧‧部分反射表面

16‧‧‧顯微鏡物鏡/透鏡/光束分裂器

17‧‧‧第二光束分裂器

19‧‧‧偵測器

21‧‧‧孔徑光闌

21a‧‧‧孔徑光闌

21b‧‧‧稜鏡

22‧‧‧成像光學系統

23‧‧‧成像分支偵測器/影像感測器

615‧‧‧以繞射為基礎之聚焦(DBF)目標成形設計

620‧‧‧以繞射為基礎之聚焦(DBF)結構

625‧‧‧高解析度子結構

700‧‧‧第一柏桑曲線

710‧‧‧第二柏桑曲線

720‧‧‧聚焦範圍

740‧‧‧曲線/關係

750‧‧‧關係/曲線

802‧‧‧分段照明剖面

804(H)‧‧‧收集路徑CP之光瞳平面中的輻射分佈

804(V)‧‧‧收集路徑CP之光瞳平面中的輻射分佈

806‧‧‧光柵設計

808‧‧‧光柵設計

850‧‧‧dI度量曲線

902‧‧‧曲線

904‧‧‧參考校準曲線

910‧‧‧錨點/錨點資訊

1004‧‧‧經更新校準曲線

1004'‧‧‧經更新校準曲線

1010‧‧‧點

1012‧‧‧點

1100‧‧‧步驟

1110‧‧‧步驟

1120‧‧‧步驟

1130‧‧‧步驟

1140‧‧‧聚焦量測步驟

1150‧‧‧步驟

1160‧‧‧步驟

1170‧‧‧步驟

1172‧‧‧步驟

1174‧‧‧步驟

1176‧‧‧步驟

1180‧‧‧步驟

1182‧‧‧步驟

1184‧‧‧步驟

1186‧‧‧數學模型

1190‧‧‧步驟

1192‧‧‧步驟

1194‧‧‧步驟

1400‧‧‧步驟

1410‧‧‧步驟

1420‧‧‧步驟

1430‧‧‧步驟

1440‧‧‧步驟

1450‧‧‧步驟

1460‧‧‧步驟

1700‧‧‧步驟

1710‧‧‧步驟

1720‧‧‧步驟

1730‧‧‧步驟

1740‧‧‧步驟

1750‧‧‧步驟

1770‧‧‧步驟

1780‧‧‧步驟

1790‧‧‧步驟

1800‧‧‧步驟

1810A‧‧‧步驟

1810B‧‧‧步驟

1810C‧‧‧步驟

1820A‧‧‧步驟

1820B‧‧‧步驟

1820C‧‧‧步驟

1830A‧‧‧步驟

1830B‧‧‧步驟

1830C‧‧‧步驟

1840‧‧‧步驟

1850‧‧‧步驟

1860‧‧‧步驟

1870‧‧‧步驟

1880‧‧‧步驟

1890‧‧‧步驟

1900‧‧‧晶圓

1902‧‧‧場

1904‧‧‧場

1906‧‧‧目標部位

1908‧‧‧區域

1910‧‧‧曲線圖

1912‧‧‧樣本點

1914H‧‧‧第一柏桑曲線

1914V‧‧‧第二柏桑曲線

1916H‧‧‧峰值

1916V‧‧‧峰值

a‧‧‧亮區段

b‧‧‧亮區段

AD‧‧‧調整器

AS‧‧‧對準感測器

+AST‧‧‧正像差設定

-AST‧‧‧負像差設定

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

CP‧‧‧收集路徑

DE‧‧‧顯影器

dF‧‧‧相對最佳聚焦偏移

EX1‧‧‧第一曝光步驟

EX2‧‧‧第二曝光

EX3‧‧‧曝光

EXP‧‧‧曝光站

F‧‧‧聚焦誤差

+F‧‧‧正聚焦誤差

H₊₁‧‧‧區

H_-1‧‧‧區

Ha₀‧‧‧亮區

Hb₀‧‧‧亮區

I‧‧‧照明射線/入射射線

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

IP‧‧‧照明路徑

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‧‧‧光罩對準標記

M2‧‧‧光罩對準標記

MA‧‧‧圖案化器件

MEA‧‧‧量測站

MET‧‧‧度量衡系統

MT‧‧‧圖案化器件支撐件或支撐結構/光罩支撐件

O‧‧‧光軸

P‧‧‧背向投影式光瞳平面

P'‧‧‧共軛光瞳平面

P''‧‧‧平面

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‧‧‧處理單元/影像處理器及控制器

PW‧‧‧第二定位器

RF‧‧‧參考框架

RO‧‧‧基板處置器或機器人

RP‧‧‧參考路徑

S‧‧‧光點

SC‧‧‧旋塗器

SCS‧‧‧監督控制系統

SO‧‧‧輻射源

T‧‧‧度量衡目標/度量衡目標光柵

TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元

TH‧‧‧水平光柵/目標光柵

TH+‧‧‧第一目標

TH-‧‧‧目標

TH1‧‧‧水平光柵

TH1+‧‧‧目標

TH1-‧‧‧目標

TH2‧‧‧水平光柵

TH2+‧‧‧目標

TH2-‧‧‧目標

THA‧‧‧第一目標

THB‧‧‧目標

THC‧‧‧目標

TV‧‧‧豎直光柵/目標光柵

TV+‧‧‧第二目標

TV-‧‧‧第二目標

TV1‧‧‧豎直光柵

TV1+‧‧‧目標

TV1-‧‧‧目標

TV2‧‧‧豎直光柵

TV2+‧‧‧目標

TV2-‧‧‧目標

TVA‧‧‧目標

TVB‧‧‧目標

TVC‧‧‧目標

V₊₁‧‧‧區

V_-1‧‧‧區

Va₀‧‧‧亮區

Vb₀‧‧‧亮區

W‧‧‧基板

W1‧‧‧第一基板

W2‧‧‧基板

WTa‧‧‧基板台

WTb‧‧‧基板台

現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描繪其中可使用根據本發明之檢測裝置的微影製造單元或叢集；圖3說明作為檢測裝置之第一實例的光譜散射計之操作原理；圖4以示意形式說明作為檢測裝置之另一實例的角度解析散射計；圖5之(a)及(b)示意性地說明經調適以執行角度解析散射量測及暗場成像檢測方法的檢測裝置；圖6說明根據已知以繞射為基礎之聚焦(DBF)技術適合於在具有聚焦相依不對稱性之基板上形成光柵的倍縮光罩上之目標成形元件；圖7展示(a)針對具有相對最佳聚焦偏移之兩個目標之目標屬性之量測值(y軸)相對於聚焦的標繪圖；及針對自第一目標及第二目標之目標參數之量測值(y軸)相對於聚焦(x軸)之間的差的標繪圖，此等標繪圖說明自上文所提及之US2016363871A1已知的ABF聚焦量測方法；圖8說明(a)使用圖3或圖5之散射計自包含水平光柵及豎直光柵之一對目標獲得繞射信號的程序，及(b)可針對該對目標在變化之聚焦下獲得的繞射信號的標繪圖，及(c)自圖8之(b)之繞射信號獲得的差度量以用於計算聚焦量測；圖9說明在聚焦量測之ABF方法中針對不同像差設定在校準曲線中存在錨點；圖10之(a)及(b)說明使用錨點及參考校準曲線結合經更新校準曲線，以用於改良ABF方法中之準確度；圖11為在藉由基於本發明之第一及第二態樣之原理的改良之校準而修改之實施例中之ABF方法的流程圖；圖12說明用於在本發明之第三態樣之實施例中的具有正及負像差設定之ABF方法之改良之版本的額外目標對(a)使用兩個基板及(b)使用兩次曝光在單一基板上之形成；圖13說明可應用於根據本發明之態樣之方法中的額外改良；圖14為在本發明之第三態樣之實施例中實施聚焦量測之方法的流程圖；圖15之(a)至(c)說明體現本發明之第三態樣之方法的改良之準確度；圖16說明在單一基板上在兩次曝光中形成的目標對之形成，其(a)使用兩對目標及(b)使用四對目標來實施根據本發明之第四及/或第五態樣的聚焦量測方法及/或像差量測方法；圖17為在本發明之第四及第五態樣之實施例中實施聚焦量測及像差量測方法之方法的流程圖；圖18為根據本發明之第六態樣量測像差指紋之方法的流程圖；及圖19示意性地說明圖18之方法中之目標及多次曝光的可能佈局。

Claims

一種監視一微影裝置之一聚焦參數之方法，該方法包含：接收一第一量測值，該第一量測值已自一第一目標之檢測而獲得；接收一第二量測值，該第二量測值已自一第二目標之檢測而獲得；及自至少該第一量測值及該第二量測值判定該聚焦參數，其中該第一目標已使用相對於該微影裝置之一最佳聚焦設定之一第一聚焦偏移予以印刷，其中該第二目標已使用相對於該微影裝置之該最佳聚焦設定之一第二聚焦偏移予以印刷，且其中該第一目標及該第二目標已藉由在一基板上之同一抗蝕劑層中印刷一目標圖案兩次予以印刷，從而改變一聚焦偏移且加上一位置偏移使得該第二目標鄰近於該第一目標但自該第一目標偏移。
如請求項1之方法，其中已自自該對應目標散射之輻射之一量測獲得每一量測值，且其中每一量測表示自該對應目標散射之輻射之一繞射階的一強度。
如請求項2之方法，其中該繞射階為一高(非零)繞射階。
如請求項1至3中任一項之方法，其包含對該第一目標及該第二目標執行檢測以獲得該第一量測值及該第二量測值。
如請求項4之方法，其中至少該第一量測及該第二量測係藉由一單一檢測步驟而獲得。
如請求項1至3中任一項之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟使用該第一量測值與該第二量測值之間的一差。
如請求項1至3中任一項之方法，其進一步包含：接收一第三量測值，該第三量測值已自一第三目標之檢測而獲得；接收一第四量測值，該第四量測值已自一第四目標之檢測而獲得；及在判定該聚焦參數時使用該第三量測值及該第四量測值以及該第一量測值及該第二量測值，其中該第三目標已在與該第一目標同一個印刷步驟中使用該第一聚焦偏移予以印刷，其中該第四目標已在與該第一目標同一個印刷步驟中使用該第二聚焦偏移予以印刷，且其中該目標圖案及該位置偏移係使得該第二目標及該第四目標鄰近於該第一目標及該第三目標，但自該第一目標及該第三目標偏移。
如請求項1至3中任一項之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標及該第四目標各自包含線-空間光柵結構，且其中該第一目標及該第三目標中之線與該第一目標及該第二目標中之線正交地定向。
如請求項7之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟使用(i)該第一量測值與該第三量測值之間的一和或平均值與(ii)該第二量測值與該第四量測值之間的一和或平均值之間的一差。
如請求項7之方法，其中該判定該聚焦參數之步驟使用該第一量測值與該第二量測值之間的一差，結合該第三量測值與該第四量測值之間的一差。
如請求項9之方法，其進一步包含如下一步驟：使用至少該第一量測值、該第二量測值、該第三量測值及該第四量測值以判定該微影裝置之一像差參數。
如請求項11之方法，其中該判定該像差參數之步驟使用(i)該第一量測值與該第三量測值之間的一差與(ii)該第二量測值與該第四量測值之間的一差之間的一差。
如請求項1至3中任一項之方法，其進一步包含：接收一第五量測值，該第五量測值已自一第五目標之檢測而獲得；接收一第六量測值，該第六量測值已自一第六目標之檢測而獲得，接收一第七量測值，該第七量測值已自一第七目標之檢測而獲得；及接收一第八量測值，該第八量測值已自一第八目標之檢測而獲得；其中該第五目標及該第七目標已在與該第一目標及該第三目標同一個印刷步驟中使用該第一聚焦偏移予以印刷，而在設計方面不同於該第一目標及該第三目標，其中該第六目標及該第八目標已在與該第二目標及該第四目標同一個印刷步驟中使用該第二聚焦偏移予以印刷，而在設計方面不同於該第二目標及該第四目標，且其中該判定該聚焦參數之步驟另外使用至少該第五量測值、該第六量測值、該第七量測值及該第八量測值。
如請求項13之方法，其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標、該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標各自包含線-空間光柵結構，且其中該第一目標、該第二目標、該第三目標、該第四目標經設計為具有一第一線-空間寬度比率，且該第五目標、該第六目標、該第七目標及該第八目標之該等設計經設計為具有一第二線-空間寬度比率。
如請求項14之方法，其中該第一線-空間寬度比率為該第二線-空間寬度比率之一倒數。