TW202018836A - 光學計量學之方法，電腦程式產品，計量學模組，目標設計檔案，景觀及目標的計量學量測 - Google Patents

光學計量學之方法，電腦程式產品，計量學模組，目標設計檔案，景觀及目標的計量學量測 Download PDF

Info

Publication number
TW202018836A
TW202018836A TW109101242A TW109101242A TW202018836A TW 202018836 A TW202018836 A TW 202018836A TW 109101242 A TW109101242 A TW 109101242A TW 109101242 A TW109101242 A TW 109101242A TW 202018836 A TW202018836 A TW 202018836A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pupil
metric
relative
measurement
metrology
Prior art date
Application number
TW109101242A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI719804B (zh
Inventor
伊夫吉尼 古理維克
托爾 馬西安諾
艾度 亞當
托爾 亞茲
歐佛 薩哈蘭
巴瑞克 布蘭歐里茲
摩西 庫柏
洛伊 蘇里馬斯基
亞爾 飛勒
湯姆 里維安特
諾佳 夕拉
波瑞斯 伊佛瑞堤
納達夫 卡梅爾
里拉齊 沙屯
亞米爾 漢德曼
艾爾特沙豐 亞希渥
歐哈德 貝洽爾
Original Assignee
美商克萊譚克公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商克萊譚克公司 filed Critical 美商克萊譚克公司
Publication of TW202018836A publication Critical patent/TW202018836A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI719804B publication Critical patent/TWI719804B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

本發明提供導出(若干)計量學度量對(若干)配方參數之一部分連續相依性、分析該經導出之相依性、根據該分析來判定一計量學配方，及根據該經判定配方來進行(若干)計量學量測之方法。該相依性可以其中以分析方式、以數字方式或以實驗方式偵測具有低敏感度之區域，及/或具有低或零不準確度之點或輪廓之一景觀(諸如一敏感度景觀)的形式來進行分析，且用於組態量測、硬體及目標之參數，以達成高量測準確度。製程變動係就其對該敏感度景觀的效應進行分析，且此等效應係用於進一步特徵化該製程變動，以最佳化該等量測且使該計量學對於不準確度源更穩健，且相對於晶圓上之不同目標及可用量測條件更靈活。

Description

光學計量學之方法，電腦程式產品，計量學模組，目標設計檔案，景觀及目標的計量學量測
本發明係關於計量學之領域，且更特定言之係關於降低或消除疊對光學計量學中之不準確度。
光學計量學技術通常要求造成計量學信號之不對稱之製程變動遠小於某一臨限值使得其等之部分不對稱信號遠小於由疊對造成之信號不對稱。然而實際上，此等製程變動可相當大(尤其在晶片開發之研究及開發階段中)且其等可引發藉由計量學報告之疊對中之相當大誤差。光學計量學技術具有可大至幾奈米之一準確度預算。此適用於全部類型之光學疊對計量學，包含基於成像、基於散射量測(其中將偵測器放置於光瞳或場中)之光學疊對計量學及其等之衍生物。然而，來自製程變動之誤差可達到奈米範圍，因而消耗疊對計量學預算之一顯著部分。 光學疊對計量學係歸因於兩個微影步驟之間之疊對造成之藉由計量學信號攜載之不對稱之一計量學。此不對稱存在於電磁信號中，此係因為該電磁信號反映電場對攜載疊對資訊之相對相位之干擾。在疊對散射量測(其為光瞳散射量測或場散射量測)中，疊對標記通常為一光柵覆光柵結構且疊對資訊係攜載於下部光柵與上部光柵之相對相位中。 在並排類型之疊對散射量測中(例如，參見WIPO公開案第2014062972號，其全文以引用的方式併入本文中)，疊對標記(即，計量學目標)可包括一光柵毗鄰一光柵之結構且疊對資訊亦可攜載於下部光柵與上部光柵之相對相位中。 在疊對成像中疊對標記(即，計量學目標)由用於分離層之分離標記組成且疊對資訊係攜載於各個別標記在偵測器上之位置中，該疊對資訊係該等個別標記之不同繞射級之間的干擾之一結果。 用於降低量測不準確度之當前方法論涉及針對準確度及TMU (總量測不確定度)執行大尺度配方及目標設計最佳化，此最小化信號中之經疊對引發之不對稱及由其他製程變動造成之不對稱。例如，可從呈一近詳盡搜尋之形式之各種各樣之選項中選取配方與目標之最佳組合。在另一實例中，自計量學信號或自外部校準計量學導出最佳化度量。
下文係提供本發明之初步瞭解之一簡化概述。該概述不一定識別關鍵要素或限制本發明之範疇，而僅作為以下描述之一介紹。 本發明之一態樣提供一種方法，其包括：藉由模擬或以預備量測導出至少一計量學度量對至少一配方參數之一至少部分連續相依性；分析該經導出之相依性；根據該分析判定一計量學配方；及根據該經判定配方進行至少一計量學量測。 本發明之此等、額外及/或其他態樣及/或優點係在隨後詳細描述中闡述；可能可自詳細描述推論；及/或可藉由本發明之實踐學習。
相關申請案 之 交叉參考 本申請案主張於2014年11月25日申請之美國臨時專利申請案第62/083,891號及於2015年1月6日申請之美國臨時專利申請案第62/100,384號之權利，該兩案之全文以引用的方式併入本文中。 在闡述詳細描述之前，闡述下文中將使用之特定術語之定義可為有用的。 如本文中在此申請案中所使用之術語「計量學目標」或「目標」係定義為在用於計量目的之一晶圓上設計或製造之任何結構。明確言之，疊對目標經設計以實現製造於一晶圓上之一膜堆疊中之兩個或兩個以上層之間之疊對之量測。例示性疊對目標係藉由散射量測在光瞳平面處及/或在場平面處量測之散射量測目標及成像目標。例示性散射量測目標可包括兩個或兩個以上週期或非週期結構(以一非限制性方式稱為光柵)，該等週期或非週期結構定位於不同層處且可經設計及製造為彼此堆疊(稱之為「光柵覆光柵」)或自一垂直視點觀看彼此為鄰近的(稱之為「並排」)。共同散射量測目標被稱為SCOL (散射量測疊對)目標、DBO (基於繞射之疊對)目標等等。共同成像目標被稱為框中框(BiB)目標、AIM (先進成像計量學)目標、AIMid目標、Blossom目標等等。應注意，本發明並不限於此等特定類型之任一者，但可相對於任何目標設計實施。特定計量學目標呈現如本文中在此申請案中所使用作為目標之週期結構之間的一有意偏移或疊對之一「經引發偏移」，亦稱之為「設計偏移」或「經設計未對準」。目標元件，諸如週期結構之特徵、週期結構之特徵之間的元件(例如，光柵條之間的區域)及背景中之元件(即，下部層或上部層)，可經分段(針對特徵)或虛擬化(針對特徵之間的間隙)，即，經設計及/或製造以具有依小於週期結構之特徵之一尺度且通常相對於週期結構之特徵在一不同定向處(例如，垂直於週期結構之特徵)之週期或非週期特徵。 如本文中在此申請案中所使用之術語「景觀」、「效能景觀」、「景觀訊符」或「LS」係定義為一或多個計量學度量(例如，散射量測疊對(SCOL)度量)對一或多個參數之一相依性。如本文中在此申請案中所使用之術語「敏感度景觀」、「準確度景觀」及「準確度訊符」係分別關於敏感度或準確度度量之景觀之實例。貫穿描述所使用之一實例具有依據製程參數、量測參數及目標參數而變化之疊對及光瞳3S變動。使用疊對變動僅為一非限制性實例，其可藉由任何其他計量學度量取代。景觀或訊符應理解為視覺化(若干)度量對(若干)參數之相依性之一方式且並不限於連續相依性、分析相依性(可表示為函數)或(例如，以實驗方式、藉由模擬或以分析方式)導出相依性所藉助之特定方式。應注意，參數之任一者可理解為具有離散值或連續值，此取決於特定量測設定。在某些實施例中，景觀包括至少一計量學度量對至少一配方參數之一至少部分連續相依性或一密集取樣相依性。 現特定詳細參考圖式，應強調所展示之細節係藉由實例且僅出於本發明之較佳實施例之闡釋性論述之目的，且係為了提供被認為本發明之原理及概念態樣之最有用且易於理解之描述之內容而提出。就此點而言，未進行任何嘗試以展示本發明之結構細節比本發明之一基礎理解所需更詳細，該等圖式所採取之描述使熟習此項技術者明白可如何在實踐中體現本發明之若干形式。 在詳細闡釋本發明之至少一個實施例之前，應理解，本發明並不使其應用限於以下描述中所闡述或圖式中所繪示之組件之構造及配置之細節。本發明可應用於其他實施例或可依各種方式實踐或實施。又，應理解，本文中所採用之語法及術語係出於描述之目的且不應視為限制性。 上文所描述之用於降低量測不準確度之當前方法論具有以下缺點，即，(i)使用傳統配方最佳化很難可靠估計訓練中之計量學之不準確度且在運行時間幾乎不可能如此做。例如，吾人可在開封(decap)之後使用CDSEM以校準量測，但此步驟可僅偶爾進行且SEM不準確度預算亦可處於奈米位準；(ii)如下定義之對稱之製程變動(例如，一疊對標記之一特定層之厚度之變化)之存在可使配方最佳化過時，此係因為在訓練中，在配方A在運行(或研究及開發)中展示為最佳之情況下，吾人發現製程變動使其較差執行。此一問題亦可跨晶圓發生(例如，配方A對於晶圓中心為最佳但在邊緣處非常差地執行)；及(iii)明確言之在疊對場散射量測之背景內容中存在一基礎問題：該計量學技術之本質係藉由硬體參數平均化光瞳信號(此係因為該計量學技術在場平面中執行量測)。此與用演算法平均化每光瞳像素疊對之光瞳疊對散射量測相反。光瞳信號之直接硬體參數平均化導致疊對敏感度顯著損耗之許多情形。特定言之，因為不同照明角具有不同疊對敏感度且因為此等敏感度經常在其等符號及不僅振幅方面改變，所以光瞳信號之硬體參數平均化經常將光瞳疊對敏感度平均化至零。儘管事實上每像素敏感度通常在絕對值方面極佳，且因此在用演算法處理時(如其藉由光瞳疊對散射量測處理般)，此問題消失。 有利的是，下文揭示之某些實施例藉由使用硬體調整及演算法來克服光瞳疊對散射量測中之此等困難，且藉由硬體調整克服場疊對散射量測中之此等困難。所揭示方法論改良計量學疊對敏感度及疊對效能(包含準確度)且在光學計量學中達成優越準確度及在運行時間及訓練兩者中遞送非常小不準確度。 參考三種常見類型之疊對目標(光柵覆光柵散射量測目標、並排散射量測目標、成像目標)，本發明者注意到，信號之敏感度(即，疊對影響信號不對稱所達到之程度)係主要藉由此等信號中之干擾項之大小之變化影響。例如，在散射量測目標中，干擾相位中之一些項取決於自下部光柵散射之光與自上部光柵散射之光之間之光學路徑差，該光學路徑差在將下部光柵與上部光柵分離之膜堆疊之厚度上為線性的且在波長方面成反比。因此，干擾項亦取決於其他參數(如入射角或反射比)，且取決於入射光及反射光之偏光性質，以及取決於目標屬性及堆疊及光柵之電磁特性。在成像目標中，干擾相位在工具之焦點方面亦為線性的且取決於其他參數(諸如入射角)。 所揭示之解決方案係指一「準確度景觀」或一「效能景觀」，其等描述準確度訊符對工具配方(如光之波長、偏光角及變跡函數)之相依性，該等相依性由管理堆疊之準確度景觀之基礎物理學所造成。本發明分析據發現在許多特定情況中管理準確度景觀之普遍結構。相比而言，當前最佳化程序並未藉由與準確度景觀有關之任何系統性規則導引。 觀察計量學工具之敏感度如何取決於呈一連續形式之工具參數，且特定言之取決於許多計量學特性之各種差分(諸如對波長、焦點、偏光等之敏感度之第一、第二及較高導數)揭示與任何標稱堆疊有關之效能景觀之形式。本發明者使用模擬及理論發現，此景觀在很大程度上獨立於許多類型之製程變動(包含使疊對標記之對稱性破缺及造成不準確度之全部製程變動)之意義上為普遍的。雖然工具效能亦包含依據定義強烈取決於如下定義之不對稱製程變動之不準確度，但本發明者已發現，用來判定在景觀之哪些子區段處準確度對製程變動之敏感度最強且在哪些子區段處準確度對製程變動之敏感度最弱及一般可如何特徵化敏感度的是準確度景觀。本發明者已發現，在很大程度上，對一特定類型之製程變動敏感之相同區域亦對如藉由對一「標稱」堆疊(即，不具有不對稱製程變動之堆疊)之疊對之敏感度判定之全部其他類型之製程變動敏感。 提供藉由模擬或以預備量測導出至少一計量學度量對至少一配方參數之一至少部分連續相依性、分析該經導出之相依性、根據該分析判定一計量學配方及根據該經判定配方進行至少一計量學量測之方法。可在該(等)計量學度量對該(等)參數之該相依性中識別(若干)極值。該相依性可以其中以分析方式、以數字方式或以實驗方式偵測具有低敏感度之區域及/或具有低或零不準確度之點或輪廓之一景觀(諸如一敏感度景觀)之形式進行分析，且用於組態量測、硬體及目標之參數以達成高量測準確度。製程變動可在其對該敏感度景觀之效應方面進行分析，且此等效應係用於進一步特徵化該製程變動以最佳化該等量測且使該計量學對於不準確度源更穩健且相對於晶圓上之不同目標及可用量測條件更靈活。進一步提供藉由跨晶圓使用不同目標設計或配方設計來調諧不準確度及製程穩健性之技術。亦提供控制歸因於跨晶圓之製程變動之不準確度及藉由一適當配方選擇提高製程穩健性之方法。 圖6A及圖6B係根據先前技術(圖6A)及根據本發明之一些實施例(圖6B)之相對於計量學參數計算之計量學度量之高階示意性圖解說明。在先前技術中，根據一或多個計量學度量在一或多個參數設定下之計算來選擇計量學配方。一計量學配方係與一組計量學參數P1 至PN 有關(在下文更詳細例示參數之類型)。相對於通常在晶圓上之複數個位點(x1 至xL )上之一或多個參數pi (1≤i≤n≤N)之一或多個值量測一或多個計量學度量M1 至Mk ，使得根據在圖6A中示意性地繪示為複數個離散點之一組度量值Mj (pi , x1 ..xL ) (1≤j≤k)選擇配方。在某些實施例中，可相對於參數之一或多者至少部分連續量測至少一度量，如圖6B中示意性地繪示。該部分連續性係指一或多個參數之一特定範圍。該(等)度量對該(等)參數之相依性可包括不連續點且可相對於在一小範圍內之較大數目個離散參數予以定義。用於參數之實例可包括離散波長、一組離散照明及集光偏光方向、一組離散光瞳座標、一組離散變跡等以及其等之組合。本發明者藉由使用演算法方法分析此等離散量測組能夠揭示被稱為計量學準確度及效能之景觀之基礎物理連續性。應注意，離散量測之取樣密度可藉由模擬及/或資料判定且取決於各自基礎物理連續函數之平滑度。可在相依性之至少部分連續部分上識別極值(例如，最大值、最小值)。完整組之參數值(p1 至pN 之值)及量測配方可根據至少一度量(M1 至Mk )對至少一參數(p1 至pn ，1≤n≤N)之至少部分連續相依性之分析予以定義。 「準確度景觀」可理解為在存在不對稱製程變動時出現之各自堆疊之「準確度訊符」且藉由使各自配方參數之空間中之疊對信號或「疊對敏感度」消失之輪廓線(或更一般而言一軌跡)之外觀來判定。更明確言之且舉一非限制性實例，在散射量測之情況中(在場平面中之使用偵測器之暗場散射量測及光瞳散射量測兩者中)，此等輪廓含有隨著散射輻射之如其波長及偏光定向之其他參數(該等參數可為離散或連續的)連續改變之一組經連接角分量。偵測資料中之此等輪廓，以理解管理該等輪廓之基礎物理學及該等輪廓在不對稱及對稱製程變動之空間中之普遍行為，此為設計利用此等角群組或自經偵測資訊移除此等角群組之演算法方法及硬體方法提供機會藉此使計量學更準確。在類似線中，在基於成像之疊對計量學之情況中可在波長及焦點之空間中識別對應輪廓。 圖1呈現根據本發明之一些實施例之經模擬之每像素疊對敏感度中之輪廓線之一實例，即，一光柵覆光柵系統。以由於雙光柵及膜系統中之干擾效應而含有光瞳中之一「零敏感度輪廓」之一波長呈現用於一前端堆疊之二維每像素敏感度函數
Figure 02_image001
，該「零敏感度輪廓」可被視為一廣義Wood異常。單位係任意正規化單位(達到20之高值係在所繪示光瞳之左側處，達到-20之低值係在所繪示光瞳之右側處且零輪廓略微偏離中心靠向左側)且x軸及y軸係照明光瞳之正規化軸；即，
Figure 02_image003
且
Figure 02_image005
(kx 及ky 為波向量之分量且λ為波長)。 本發明者已發現相當普遍地，遍及不同量測條件及量測技術，景觀中存在可以實驗方式或憑藉模擬判定之某些特殊點，其中(遍及藉由另一參數跨越之空間，例如，遍及光瞳)使歸因於不對稱製程變動之信號污染及反映疊對資訊之「理想」信號完全解除耦合及解相關，此導致景觀中之其中不準確度為零之特殊點。此事件在以下意義上為普遍的：在此等點處與各種製程變動(例如，側壁角不對稱或底部傾斜)相關聯之不準確度在景觀中之完全相同之點處大致地且在一些例項中非常準確地變為零之意義上。此等觀察應用於光瞳疊對散射量測、並排光瞳散射量測以及成像疊對計量學，其中差異為在此等不同情況中判定景觀長軸之主要配方參數。例如，在光瞳疊對散射量測中參數主要為波長、偏光及入射角而在成像疊對計量學中參數主要為焦點、波長、偏光及入射角，以上參數之任一者取決於特定設定可與為離散或連續有關。 本發明者已藉由觀察對景觀之計量學效能之第一及較高導數之行為來自資料及模擬識別此等點。例如，在光瞳疊對散射量測中，舉一非限制性實例，定義疊對之光瞳可變性VarOVL，可展示在使用用於每像素資訊之特定光瞳權重之後，不準確度在一特定波長
Figure 02_image007
下遵守等式1：
Figure 02_image009
，等式1 其中發生等式1中所例示之現象所處之(若干)點
Figure 02_image007
將因以下闡釋之原因而被稱為(若干)諧振點。 本發明者已進一步查明，不準確度亦可在其他參數中呈現諧振(其等可類似於等式1予以表示)，該等其他參數諸如進入或離開散射計之偏光角、遍及光瞳之偏光角之變動及/或判定調諧硬體參數及/或演算法參數及/或加權每像素/每特徵模式或主分量/每配方資訊之任何其他連續參數(其可處於疊對或信號位準)。 其他類型之實例涉及藉由計量學之其他度量(如敏感度或美國專利申請案第62/009476號中所提及之任何其他信號特徵化度量，該案之全文以引用的方式併入本文中)取代VarOVL。本發明者亦已發現，在藉由量測跨諧波(吾人可將成像信號分解為該等諧波)之疊對結果之可變性之量取代光瞳上之散射計VarOVL之後及藉由由成像計量學焦點取代等式1中之連續波長參數，在成像疊對計量學之背景內容中發生等式1。 本發明者強調據發現等式1在VarOVL之最小值及最大值兩者及上文所論述之VarOVL之其他實現中有效。此外，本發明者已使在散射量測背景內容中以最小值及最大值成為等式1之基礎之物理學與使目標單元中之兩個光柵分離之膜堆疊(即，中間膜堆疊至少部分作為一光學諧振腔，該光學諧振腔具有作為其(繞射)鏡之光柵)內部之(在信號中或敏感度中之)不同類型之干擾現象有關。本發明者注意到，此等干擾現象可視為類似於膜堆疊中之Fabri-Perot諧振。明確言之，本發明者已觀察模擬中之現象且已開發解釋理想信號之行為及其歸因於不對稱製程變動之污染之模型以展示此等類Fabri-Perot諧振之干擾判定跨光瞳點之信號之相依性，該相依性繼而造成該等信號與光瞳上之製程變動引發之不準確度造成之污染解相關且因此導致零不準確度(一旦在光瞳上適當加權每像素資訊)。例如，此等類Fabri-Perot諧振反映以下事實：攜載關於底部及頂部光柵之疊對之資訊之電場分量之間的相位差針對特定波長及入射角為
Figure 02_image012
之整數倍。此相位差主要由使頂部光柵與底部光柵分離之光學路徑差加以控制。此造成在光瞳信號上出現其中疊對敏感度為零或最大(此取決於整數n)之特殊輪廓的外觀，此指示上文所描述及提到之諧振。藉由特定光瞳平均化可展示不準確度與等式2中表示之介於歸因於不對稱製程變動之信號污染與每像素敏感度之間的相關性成比例：
Figure 02_image014
等式2 其中積分遍及集光光瞳座標。本發明者已發現在發生一類Fabri-Perot諧振時，等式2中之積分消失。例如，當零敏感度之一輪廓出現於光瞳上時，
Figure 02_image016
可經設計以與零交叉而
Figure 02_image018
並未與零交叉，且此造成取消光瞳上之每像素不準確度至零。此在其中存在VarOVL之最大值之波長下發生。在其中VarOVL最小且其中「
Figure 02_image020
」及「
Figure 02_image022
」交換角色(即，
Figure 02_image022
與零交叉但
Figure 02_image020
並未與零交叉)之點處發生一類似情形，從而仍造成積分消失，此係因為
Figure 02_image025
相對較平坦，而信號污染可變且因此等式2消失達到一良好準確度(參見下文圖3B中之一例證)。 圖6C係根據本發明之一些實施例之零敏感度輪廓及其等之利用之一高階示意性圖解說明。圖6C示意性地繪示相對於各種參數之(若干)度量之值之n維空間(藉由多個軸繪示)，該等參數諸如光瞳參數(例如，光瞳座標)、照明參數(例如，波長、頻寬、偏光、變跡等)、演算法參數(例如，計算之方法及所使用之統計量)及目標設計參數(例如，目標結構、目標組態、層參數等)。應注意，該等參數之任一者可為離散或連續的，此取決於特定設定。一零敏感度輪廓經示意性地繪示，如圖1、圖2A、圖2B及圖3A (參見下文)中更詳細例示。本發明者已發現雖然零敏感度輪廓上之不準確度可非常大且甚至發散，但自圍繞該零敏感度輪廓之一區域(示意性地繪示為一方框)處之加權平均化導出之度量值可非常小或甚至消失。應注意，加權平均化(若干)度量所遍及之區域可相對於參數(例如，一或多個光瞳座標及/或一或多個照明參數及/或一或多個目標設計參數等)之任何子集予以定義。此驚人結果可用於改良準確度及量測程序，如藉由本文中所揭示之實施例所例示。 圖2A及圖2B繪示根據本發明之一些實施例之指示諧振之例示性模擬結果。圖2A及圖2B繪示如√(VarOVL)之光瞳3S且展示不準確度在(藉由圖2B中之虛線明確指示之) VarOVL之極值處消失。經模擬之特定不對稱係用於不同前端製程之一「側壁角」不對稱類型。針對其他不對稱類型觀察到相同現象。 圖3A及圖3B繪示根據本發明之一些實施例之指示信號及不準確度之額外例示性模擬結果。圖3A繪示前端先進製程中之光瞳散射量測對波長之不準確度及光瞳3S (指示不準確度在最大變化處消失，類似於圖2A、圖2B)且圖3B繪示皆用於來自中間頻帶(
Figure 02_image027
)之光瞳信號之一剖面之每像素理想信號(A)及信號污染(10∙δA)，其中y軸用任意單位。應注意，在圖3B中理想信號(A)接近於諧振與零交叉，而稱之為
Figure 02_image029
之信號污染保持具有相同符號。 在下文中，相對於製程變動效應之對稱性分析不準確度景觀。疊對計量學技術通常量測一信號之對稱性破缺。歸因於製程變動(PV)之一些缺陷除了歸因於疊對之不對稱之外亦可引發待量測之目標中之不對稱。此導致在滿足藉由製程要求之疊對計量學預算規格時可為關鍵之疊對量測中之不準確度。雖然克服該等問題之先前技術方法論將建置在訓練中將用一特定配方(波長、偏光及變跡等)量測之一製程穩健目標設計，但本發明之某些實施例提出分析及實驗性方法以識別不準確度景觀中之其中不準確度預期消失之點或線且大體理解該景觀以特徵化不準確度源。 例如，包括一光柵覆光柵結構之一目標可被視為具有特定性質及定義其景觀之波長光譜中之一訊符之一光學裝置。此景觀係對不對稱製程變動(使該目標內部之對稱性破缺之PV，諸如單元對單元變動或單元間變動、光柵不對稱等)以及對稱製程變動(並不使相同目標內部之對稱性破缺但導致不同目標之間之變動之PV，諸如不同厚度、不同目標之間之一層之n&k變動等)敏感。跨一晶圓之不同對稱製程變動可導致景觀以使得經量測目標設計在晶圓之邊緣處可不再製程穩健之一方式偏移，與該晶圓之中心比較在晶圓之該等邊緣處預期重要PV (對稱及不對稱兩者)。由此等因數之任一者造成以及藉由取決於工作循環、間距等之目標設計自身造成之不準確度可以具有波長光譜中之一獨特訊符之一信號為特徵。此訊符或景觀可藉由敏感度G及敏感度之任何光瞳動差及/或敏感度之任何單調函數、藉由光瞳3S (
Figure 02_image031
) (光瞳平面處)度量或藉由其他度量揭示。光瞳3S (
Figure 02_image031
)之景觀可大概劃分成兩個區域：其中不準確度表現為
Figure 02_image033
之峰值之區域及峰值之間的平坦區域，如圖2A中所展示。該等不同區域擁有光瞳中之判定不同準確度行為之明確定義之性質。 一目標之訊符可藉由以下各項予以定義：峰值及平坦區域之數目及順序性；峰值之間的距離；及在其他度量中藉由其在光瞳影像中之轉換方式定義之峰值之複雜度。本發明者注意到，光瞳3S或不準確度之不同強度並不定義不同景觀(或目標訊符)但定義相同不對稱製程變動之不同強度。此觀察被稱為「LS不變性」。 此外，本發明者注意到，製程變動可經劃分成對於相同目標將不同地影響其景觀的兩個類別，即，對稱製程變動及不對稱製程變動。 對稱製程變動並不使相同目標之兩個單元之間的對稱性破缺，及/或並不引入超出疊對及一經引發之偏移的任何單元間不對稱。舉一實例，一或多個層的厚度在一晶圓之位點的目標中相對於經定位於一不同位點中的相同目標改變。來自該兩個不同目標之散射波之間的光學路徑差(OPD)將導致景觀之一全域偏移(高達數十奈米)，以將本文上文定義之相同性質保持於第一近似。圖4係根據本發明之一些實施例之描繪在對稱製程變動下使景觀偏移之模擬結果之一例示性圖解說明。圖4繪示光瞳3S及不準確度景觀僅在使對稱製程變動(PV，在所繪示之情況中為一層厚度變動)的量值自0 nm經由3 nm及6 nm改變至9 nm之後偏移。圖2A、圖2B及圖3A中所繪示之光瞳3S及不準確度之消失點的對應性在景觀偏移之後被維持，且僅在不同波長下發生。亦應注意，幾奈米尺度的製程變動造成景觀數十奈米尺度的偏移。對任何給定波長的結果表示各自配方結果。進一步應注意，製程變動使景觀自其中不準確度為低之一平坦區域偏移至其中不準確度可為高之一諧振區域，且可因此將一大不準確度引入至一配方中，該配方根據先前技術考量被視為具有一低不準確度。 不對稱製程變動係使目標內之對稱性破缺的製程變動。此等可以一非限制性方式劃分成不同主要類別，諸如單元對單元變動、光柵不對稱、演算法不準確度、非週期製程變動。單元對單元變動表示一目標之兩個單元之間之一變動(例如，兩個單元之間的厚度變動、單元之間的不同CD (臨界尺寸)等)，該變動亦可使景觀與其強度成比例地偏移，但相較於對稱PV通常在一顯著較少程度上偏移。歸因於單元對單元變動之景觀的不準確度及偏移亦取決於疊對。光柵不對稱係與目標之光柵具有相同週期之一不對稱(例如，一光柵之SWA (側壁角)不對稱、不對稱表面構形變動等)，該不對稱在第一近似中並不取決於疊對。演算法不準確度係歸因於對信號行為之特定數目個假設，且其景觀行為針對不對稱製程變動係相同。非週期製程變動使目標單元(例如，來自邊緣的繞射、周圍環境之歸因於單元之有限尺寸的光污染、引發跨單元之光柵分佈變化的單元間製程變動等)中的週期性破缺，且可有效地視為先前提及之製程變動之一組合。 此等區別可以不同方式用於改良計量學量測的準確度。例如，在(例如，使用量測資料或模擬)遍及晶圓映射預期製程變動(例如，在LS不變量方面)之後，遍及晶圓的目標設計可經設計以藉由使景觀相對於製程變動的偏移在一適當方向上偏移來適應該製程變動(參見圖4)。在另一實例中，晶圓之不同位置中的不同目標可在訓練中被分類，且接著就LS特徵方面進行比較。某些實施例包括調整不同位點上方之照明的波長(或其他合適物理或演算法參數)以在景觀的相同位置處保持，即，藉由對應光學(照明)變動來補償製程變動。在某些實施例中，可選取景觀之特定區域以依最大準確度來進行量測，例如，藉由調整照明波長或照明之光譜分佈或另一物理或演算法參數以最佳化如由一給定度量定義的計量學準確度。本發明者注意到，分析及使用對景觀之理解能夠改良計量學對於製程變動之效應的恢復性及最佳化量測配方。 某些實施例包括根據經導出之景觀來指派及最佳化像素權重以降低不準確度。假設至少兩個疊對散射量測，一散射量測單元之一者具有一經設計之偏移F1，且一散射量測單元之另一者具有一經設計之偏移F2。在線性型態中，理想散射量測信號呈現僅歸因於(例如，光柵覆光柵單元中之光柵之間的)偏移之一光瞳不對稱D，且遵守
Figure 02_image035
，其中該單元之總偏移OF針對兩個散射量測單元分別等於F1+OVL及F2+OVL，且OVL指示疊對。 使用全部照明像素表示晶圓之電磁響應之獨立分量之事實，吾人可在一每像素基礎上量測疊對。該每像素疊對係相應地藉由OVL(x,y)指示，(x,y)為像素座標。雖然在缺乏目標缺陷及雜訊之情況下各像素具有相同疊對值，但不同像素對疊對之敏感度改變且可藉由兩個單元
Figure 02_image037
及
Figure 02_image039
之各者上之差分信號之間的每像素差近似計算。為獲得疊對之最終估計，使用最佳化之每像素權重平均化自許多個別像素獲得之值以改良準確度。下文闡釋每像素權重之導出，其可以分析方式表示且可藉由訓練或以模擬執行。 例如，藉由識別以下類型之景觀區域可導出及特徵化一特定敏感度景觀：(i) (例如，如圖2A中所繪示在峰值之間之)平坦區域，其等具有一平坦光瞳每像素疊對相依性且因此具有疊對相對於各自變量(諸如照明波長)之一小導數，平坦區域亦主要為準確的；(ii)簡單種類之諧振區域，其等含有跨波長之光瞳疊對可變性之簡單零敏感度光瞳輪廓及一簡單峰值，具有不準確度之零交叉(例如，如圖2B中所繪示)。本發明者注意到，在(如(ii)中定義之)具有定義為
Figure 02_image041
Figure 02_image043
之同奇偶性之任何兩個諧振區域之間，存在一「良好」平坦區域，即，含有(如(i)中定義之)不準確度之一零交叉。因此，沿著兩個同奇偶性諧振區域(ii)之間的一平坦區域(i)求疊對值之積分導致準確疊對之一非常良好估計，即，沿著兩個同奇偶性諧振區域之間之一區間之不準確度之波長積分非常接近零。可藉由在多個波長下執行多個量測來執行識別此等區域以導出及改良每像素權重以及用於選擇最準確景觀區域。在某些實施例中，其他照明變量(例如，偏光及變跡)可用於特徵化不準確度景觀。此方法可在其遍及變量值之一範圍分析敏感度行為以將光瞳演算法調諧至具有準確報告之疊對值之(若干)點以及在變量值範圍中對任何點提供準確度量測之意義上特徵化為全域性的。 此求積分可經一般化以包括在景觀中之任何連續軸(如波長)上方之一不同加權或一未加權之積分及/或執行等式2至4中論述之形式之信號之一擬合，其中將光瞳座標(x,y)一般化為包含其他參數(如波長、偏光、目標設計、變跡等)之一經一般化之座標集合。 除了使用如上所述之景觀之局域性質之外，在某些實施例中亦藉由考慮經延伸之連續景觀區域之性質及甚至考慮景觀之全域特徵來獲得更多資訊。可使用一景觀之在各種稀疏分散之點中之已知性質(諸如敏感度)以判定該景觀中哪些區域需要較密集取樣且哪些不需要。本文中提供判定景觀之不同區域所需之取樣密度之演算法。諧振及/或峰值之存在可用於決定哪些區域必須以較高密度取樣且對於哪些區域一較低密度足夠以實現各種度量之景觀之有效量測。某些實施例包括藉由量測儘可能少之點來映射景觀之適應性演算法。應注意，根據本文中所揭示之原理，只要適當執行取樣景觀就甚至不准部分連續。 景觀之滿足特定性質之連續區域之(若干)尺寸可用作(若干)各自量測以量化此等區域對於對稱製程變動之穩健性。用於此等性質之實例包括(例如)低於或高於一臨限值之一特定計量學度量；一計量學度量之導數之一大小或甚至相對於跨越景觀之連續參數之疊對之導數之大小等。可使用峰值區域及平坦區域之相對大小定義一對稱製程穩健性量測。 (例如，疊對或疊對變動值之)景觀之在連續峰值(例如，諧振)處之斜率之相對符號可用於判定該等連續峰值之間之一各自中間平坦區域是否為一準確平坦區域。例如，本發明者已查明，特定度量(例如，光瞳平均每像素敏感度)之符號翻轉之數目對於製程變動為穩健的、幾乎不變且因此可用作進行關於景觀之穩健陳述之方法。例如，在各簡單諧振中光瞳平均每像素敏感度之符號改變。此可用於偵測一諧振是否為一雙諧振而非一簡單諧振或一諧振是否已藉由一稀疏景觀取樣演算法而缺失。本發明者已使用此資訊來偵測定位成相對遠離諧振之量測點之間之諧振之存在。可根據(若干)計量學度量之符號翻轉之一數目識別峰值且可能根據該(等)計量學度量之符號翻轉之該數目將該等峰值特徵化為(例如)簡單或複雜峰值。 可遍及各自區域類型求具有經判定為在景觀之平坦或諧振區域中振盪之不準確度之特定計量學度量的積分以依一良好準確度獲得值。可遍及一或多個指定景觀區域求(若干)計量學度量(例如，一疊對)之積分以提高量測準確度。 在某些實施例中，特定計量學度量在跨晶圓上之位點之景觀之不同、可能相距較遠之區域中或遍及(若干)其他參數之相關性係用於預測度量中之獨立性之程度，即，該等度量在對稱製程變動及不對稱製程變動兩者下是否不同地表現。某些實施例利用獨立區域，該等獨立區域經推論藉以評估計量學度量或對其等量測之疊對之有效性。 在不需要景觀之一全面分析之意義上某些實施例包括更多特定方法。例如，可藉由最佳化光瞳像素之數目及位置及權重來平均化每光瞳像素疊對值以找出該等每光瞳像素疊對值之可變性之最大值及最小值。例如，為實現最佳化，可偵測光瞳中之零敏感度輪廓線且可相對於此等線以一特定方式定義光瞳中之所關注區域(ROI)以達成一最大值及避免獲得一最小值。應注意，保持用於平均化之像素之區域可或不可形成光瞳上之經連接分量。若該等分量未連接，則其等之位置可藉由每像素敏感度之值及該敏感度之符號判定，可藉由觀察經量測之差分信號之間的差異來即時(on the fly)偵測該符號。在某些實施例中，可藉由將一最佳化成本函數定義為遍及光瞳之平均敏感度之一單調遞減函數及/或每像素敏感度之一單調遞增偶函數來最佳化像素選擇。模擬及理論展示兩個方法論在景觀之不同部分中可成功，此係因為不準確度趨於在具有擁有一相對符號之敏感度之像素中取消，最佳取消通常藉由每像素可變性及/或成本函數之極值指示。應注意，選擇待平均化之像素可在運行中或在訓練中及藉由演算法或硬體(如同美國專利第7,528,941號及第8,681,413號以及美國專利申請案第13/774025號及第13/945352號中所論述之光透射調變器，該等案之全文以引用的方式併入本文中)來執行。在後者情況中，最佳化亦可在場疊對散射量測中執行。 某些實施例包括藉由分級信號及/或實體激發之像素群組(如具有入射k向量之一共同x分量之該等像素群組)之疊對值且接著非一致地平均化此等頻格以補償一方面(藉由選擇照明光瞳幾何結構及/或振幅傳輸判定之)照明光瞳透射函數與另一方面OVL資訊內容遍及實體光瞳之分佈之間之失配，從而在幾何學上來分配光瞳權重。舉一非限制性實例，在光柵覆光柵SCOL目標之許多情況中，OVL資訊主要在光柵週期性之方向上遍及光瞳改變。某些實施例包括適當選取之(若干)幾何權重以適應此。 某些實施例包括準確度改良演算法，其等相對於兩個或兩個以上量測點內插及/或外插景觀(信號及每像素疊對值)以產生取決於控制新信號連接至所收集之原始信號所藉助之方式之(若干)連續參數之一連續人工信號。接著，可探究參數之連續空間作為可相對於內插/外插參數最佳化之一對應預選擇之成本函數之一景觀。接著，最佳化點定義一人工信號，自該人工信號計算準確疊對。最佳化函數可由與該人工信號有關之任何度量(諸如其平均化之敏感度、敏感度之均方根(RMS)、疊對光瞳可變性、疊對之經估計之精確度(依據工具之一雜訊模型)及全文以引用的方式併入本文中之美國專利申請案第62/009476號中所論述之其他光瞳旗標及/或其他各自逆度量)組成。在成像疊對計量學之背景內容中，可應用一類似方法論，其中藉由跨諧波之疊對可變性及/或影像對比度及/或量測之經估計之精確度取代最佳化之函數。此等演算法報告之最終疊對係對應於未實際量測但準確之景觀中之一特殊點上之疊對或其之一般化之經近似計算之人工信號之疊對。 此外，在某些實施例中，景觀可包括自兩個或兩個以上量測導出之一更複雜信號，舉兩個非限制性實例，諸如組合可藉由使用一或多個參數加權或調諧之多個量測之一參數景觀或具有來自在信號之不同維度下之不同量測之促成度之一多維信號。該多個量測可為光瞳平面中及/或場平面中之相對於目標之原始量測或經處理之量測。在參數景觀之情況中，可調整(若干)參數以(i)產生具有指定特性(諸如諧振峰值之數目、位置及特性)之景觀，(ii)相對於指定度量最佳化該參數景觀及/或(iii)提高疊對量測之準確度。該調整可利用(若干)現象學模型。該景觀可視為藉由可能根據指定參數組合(光瞳平面中或場平面中之)多個原始信號及/或經處理之信號來計算之一人工信號。該經產生之人工信號可藉由改變參數來修改。該人工信號可根據特定度量最佳化且用於進行一準確疊對量測。(光瞳平面中或場平面中之)原始信號及/或人工信號可擬合至現象學模型以獲得用作擬合參數之疊對及其他計量學度量。例如，藉由使用信號與理想信號之偏差之一現象學模型，經量測信號可擬合至該模型。在擬合中，擬合參數可包括疊對及描述與理想信號之偏差之參數，且可自該擬合獲得準確疊對及信號與理想信號之該偏差。 某些實施例包括準確度改良演算法，其等以全部藉由一或幾個參數之變化控制之不同方式處理一單信號。例如，每像素權重可以一連續方式改變，且在使其總是為每像素敏感度之一連續遞增函數時，使定義此函數之N個參數跨越一空間
Figure 02_image045
且使此空間中之原點為吾人外插所至之(但其中吾人歸因於工具問題不可量測之)一特殊點。例如，該點可對應於其中僅影像中之最敏感像素判定OVL之一點。本文所描述之方法論將疊對之結果外插至V之原點且報告疊對之該結果為該經外插點處之疊對，例如，在藉由集中圍繞光瞳中之具有一最大敏感度且與作為一可變參數之半徑R有關之點之一光瞳取樣量測疊對時，表式
Figure 02_image047
Figure 02_image049
可經計算並擬合至該等結果，且接著外插至R=0，此意謂吾人將新疊對引述為等於「A」。 某些實施例包括準確度改良演算法，其等執行將資料擬合至受基礎物理模型及/或經量測層及/或具有類似性質之層之模擬結果啟發之模型。可使用至少一配方參數藉由模擬或以預備量測來執行至少一計量學度量之至少一量測。接著，該至少一量測可擬合至描述至少一計量學度量(在一非限制性實例中為一疊對)對至少一配方參數之一相依性之一現象學模型(參見下文實例)，且至少一各自校正之計量學度量可自該擬合導出且用於判定一計量學配方且根據該經判定之配方進行計量學量測。該至少一量測可包括至少一計量學度量對至少一配方參數之一至少部分連續相依性(諸如景觀)，但亦可包括單一或離散量測。如上所述，模型預測非理想信號應如何看作為疊對及描述導致不準確度之因數之其他參數之一函數，且藉由擬合疊對以及管理不準確度之該等參數可如何自(若干)量測導出。 在某些實施例中，現象學模型可描述一信號類型(諸如一指定光瞳平面量測(例如，一光瞳影像)或指定場平面量測)對至少一計量學度量及對至少一偏差因數(諸如促成可與配方參數有關之不準確度之各種因數)之一相依性。在執行與一信號類型有關之至少一量測之後，現象學模型可用於擬合該至少一量測以導出至少一各自校正之計量學度量(例如，一經校正之疊對)及(若干)對應偏差因數。 在某些實施例中，可根據至少一經導出之經校正計量學度量判定一計量學配方且可根據該經判定之配方進行至少一(額外)計量學量測。 可自藉由模擬或以預備量測導出之至少一計量學度量對至少一配方參數之一至少部分連續相依性(例如，所揭示之景觀之任一者)導出現象學模型。 例如，可將差分信號之一擬合執行為形式
Figure 02_image051
等式3 其中在描述如每像素敏感度、沿著景觀(例如，沿著可能基於模擬及/或沿著景觀之額外信號量測之變量，諸如偏光、角度、波長)之每像素敏感度之導數及每像素敏感度之光瞳動差(例如，光瞳平均值、光瞳RMS等)之經量測屬性之函數之一線性空間V中，
Figure 02_image053
為偏移OF之一函數且
Figure 02_image055
為光瞳座標
Figure 02_image057
與經擬合參數
Figure 02_image059
之一函數。包含於空間V中之該等函數可自模擬及/或進一步研究判定。例如，本發明者已發現，若空間V含有以上實例，則在很大程度上改良前端製程中之特定層中之不準確度，如圖5中所例證。圖5繪示根據本發明之一些實施例之一例示性準確度提高演算法之模擬結果。圖5繪示使用及不使用擬合改良演算法之一先進製程之一前端層中之不準確度。 使用一成本函數執行圖5中所例證之擬合，該成本函數一般為用於信號之模型與信號之對應資料之間之距離之一遞增函數。可按使用情況判定用於定義該成本函數之範數(在數學意義上)，在非限制性實例中為
Figure 02_image061
(歐幾里得(Euclidean)範數)、
Figure 02_image063
及/或
Figure 02_image065
(最大範數)。成本函數一般可為跨像素之一平均值且可用一均勻權重或用上文所描述之每像素權重之任一者進行計算。特定言之，該等權重可由下文定義之形成空間V之一基礎之函數組成。為避免成本函數具有與所關注之擬合參數(其為OVL且在單元之偏移中編碼
Figure 02_image067
)無關之平坦方向之情形，吾人可使用奇異值分解或執行各種此等擬合且對於各擬合，計算作為擬合之穩定性及預期精確度之估計之一單調遞增函數之擬合保真度(給定計量學工具之雜訊模型)。可根據通常最小平方法藉由擬合參數之變化之一單調遞增函數來判定該擬合穩定性。接著，用於OVL之最終結果係經計算之擬合之平均值且根據擬合保真度予以加權。該等擬合可在實際信號或其之任何有用變換之空間中執行。例如，吾人可擬合
Figure 02_image069
為線性
Figure 02_image071
加上在
Figure 02_image073
中線性之一項及/或吾人可擬合
Figure 02_image075
為單元獨立加上在
Figure 02_image077
中線性之一項。 在某些實施例中，任一個或多個參數及明確言之並非必要或並非排他地光瞳座標可用於分析，例如，照明參數及/或目標設計參數可取代等式2至4中之x及/或y。此等等式中之
Figure 02_image079
及(x,y)可用一組自由度取代，該組自由度可相對於參數之各者連續及/或離散且包含諸如波長、偏光、變跡之參數、量測配方之其他參數及目標設計之參數。 有利的是，實現演算法及硬體改良以及改良疊對準確度效能之較佳目標設計。此外，藉由使用不同目標設計及/或不同計量學配方及/或所揭示之演算法使計量學對製程變動對景觀產生之效應更具恢復性。 某些實施例提供藉由不準確度跨工具配方之空間改變之方式、將光學疊對轉變成一有效準確度規尺來自堆疊之準確度訊符導出疊對之地面實況之方法。某些實施例能夠使用具有相同配方之不同目標設計或在訓練中跨晶圓使用具有相同目標設計之不同配方或使用目標與配方之組合，利用敏感度景觀及各自疊對行為之知識。 某些實施例提供使用光瞳信號且更明確言之使用光瞳中(及在非散射量測技術之情況中在通用參數空間中)之零疊對敏感度之輪廓以設計改良對於疊對之整體計量學敏感度、疊對結果之準確度及製程穩健性之演算法之方法。 某些實施例提供藉由根據波長之一連續或密集取樣函數模擬計量學準確度或光瞳特性來將疊對計量學準確度特徵化為照明波長或照明光譜分佈之一函數之方法。 某些實施例提供藉由根據波長之一連續或密集取樣函數模擬疊對計量學準確度或光瞳特性來選擇計量學配方之方法。 某些實施例提供藉由根據波長之一連續或密集取樣函數模擬計量學準確度或光瞳特性之疊對計量學目標設計之方法。 某些實施例提供藉由根據波長之一連續或密集取樣函數模擬計量學準確度或光瞳特性之配方選擇或最佳化之方法。 某些實施例包括描述景觀之部分且在景觀之準確度區域中尤其缺乏之多次散射模型，該等多次散射模型可用於識別此等景觀特徵且以各自演算法及計量學方法論實施，以及選擇提供如上文所闡釋之低不準確度之量測參數。下文提出之模型係藉由模擬結果驗證。例如，在一非限制性實例中，藉由對應於邏輯14 nm節點之參數，
Figure 02_image081
之光瞳中心處之一輪廓可用於顯示產生低不準確度之照明波長。在來自簡單分析模型之結果與完整RCWA (嚴格耦合波分析)模擬之一比較中，後者顯示
Figure 02_image083
為與來自單次散射模型之結果吻合之低不準確度照明波長。 本發明者已研究照明光之頻寬之效應且發現對於光瞳疊對散射量測，吾人可視需要使用照明頻寬作為一額外硬體參數以控制景觀、改變(例如，疊對變化之)信號特性之景觀導數及使敏感度平滑。 在成像背景內容中此行為係與信號污染與理想信號之間之相關性在特定焦點片段處消失所藉助之方式有關且描述此之等式保持與上文等式2相同(藉由適當映射參數)。 某些實施例可藉由使用上文提及之度量將硬體調諧至諧振點及改變判定與該諧振點之接近度之硬體參數(如波長、偏光、四分之一波片定向、焦點等)來利用此等結果。 某些實施例包括依判定與諧振之接近度之硬體參數之不同值量測及將疊對值及最佳化度量(例如，VarOVL或敏感度)外插或內插至諧振點。 自依硬體參數之不同值之信號、量測像素或光瞳信號之主分量之線性組合產生新信號。該等線性組合係藉由演算法參數管理且找出最佳演算法參數，此找出上文提及之度量之極值。本發明者發現在演算法參數等於其中經最佳化之度量具有極值之一值時，吾人可藉由比較在演算法調諧之前及之後之經最佳化之量之值來判定不準確度相較於其自原始信號導出之值是否較小。 某些實施例使用信號特性(如VarOVL及敏感度)之差分以如上文所闡釋及根據景觀上之梯度(等式1之左側)在景觀中之不同區域之間區分及識別景觀中之有用區域以應用所揭示方法。例如，本發明者發現VarOVL自身之值、相對於硬體參數之OVL導數及VarOVL相對於硬體參數之導數係用於分割景觀之良好指數。所揭示之方法論可在運行時間應用以用於配方最佳化及亦用以補償(例如)歸因於對稱製程變動之即時景觀偏移。景觀中之諧振點為尤其有價值之指示項，此係因為其等容許即時有效調諧。本發明者已進一步發現在自一單一膜層(在底部光柵與矽基板之間缺乏塊狀材料)構造疊對標記時上文現象變得尤其穩健。計量學目標可因此經設計以藉由使用(例如)實體模型化(小尺度結構)及目標之底部光柵下面及/或目標之底部光柵內之金屬沈積之分段來最小化至底部光柵下面的電磁穿透。 本發明者已發現在存在類Fabri-Perot現象的情況下在等式4、5中表示之以下關係式可保持。
Figure 02_image085
等式4
Figure 02_image087
等式5 其中
Figure 02_image089
及
Figure 02_image091
係純量且
Figure 02_image093
、
Figure 02_image095
、
Figure 02_image097
及
Figure 02_image099
係一些已知函數，例如，
Figure 02_image101
。在某些實施例中，等式4可用於藉由基於等式4將實驗VarOVL擬合至VarOVL之估計中來提供來自資料之信號污染之一每像素估計。因為許多零不準確度諧振使其等景觀藉由標稱堆疊及目標設計表現之方式而非藉由不對稱製程變動判定，所以某些實施例提供產生含有不準確度之此等零交叉且可易於藉由VarOVL之極值識別(例如，藉由調諧目標參數以控制沿著相關參數軸之LS偏移)之景觀之目標設計。在一非限制性實例中，吾人可藉由增加半間距至經引發之偏移來移動LS中之諧振。 某些實施例包括使製程變動與疊對分離之以下方法論。給定每像素差分信號
Figure 02_image103
及
Figure 02_image105
，以下x及y可定義為：
Figure 02_image107
及
Figure 02_image109
。不同類別之信號污染(如條不對稱或自目標之墊1至墊2之一膜厚度變化)如等式6中所表示進入信號：
Figure 02_image111
等式6
Figure 02_image113
其中
Figure 02_image115
為來自標稱(理想)堆疊之製程變動之像素獨立量值，且
Figure 02_image117
、
Figure 02_image119
係可(例如)自模擬推斷之製程變動如何影響x及y之對應光瞳相依性。接著，藉由每位點最佳化，等式7之成本函數，
Figure 02_image121
等式7 其中
Figure 02_image123
，參數
Figure 02_image125
及
Figure 02_image127
可自擬合提取。 有利的是，某些實施例容許即時及在訓練中調諧至景觀中之零不準確度點及提供製程穩健方法，該等方法在存在製程變動的情況下不失效且並不一定需要用於配方最佳化之模擬或用於配方最佳化之較大努力。所揭示方法可應用於成像、散射量測及/或μDBO (μDBO係基於微繞射之疊對，如美國專利第8,411,287號中所描述)。 圖11係繪示根據本發明之一些實施例之一方法100之一高階流程圖。方法100可至少部分藉由(例如)一計量學模組中之至少一電腦處理器實施。某些實施例包括電腦程式產品，該等電腦程式產品包括具有與其一起體現且經組態以執行方法100之相關階段之電腦可讀程式之一電腦可讀儲存媒體。某些實施例包括藉由方法100之實施例設計之各自目標之目標設計檔案。 方法100可包括導出及分析一或多個計量學度量對一或多個配方參數之一至少部分連續相依性(階段105)及根據該經分析之至少部分連續相依性判定一或多個計量學配方(階段128)。方法100可包括：根據至少一計量學度量(例如，一疊對變動量測)對量測之至少一各自參數之一相依性中之至少一經識別之極值選擇用於執行至少一計量學量測(例如，一疊對量測)之至少一參數值(階段130)；及使用該(等)選定參數值執行(若干)計量學量測(階段350)。方法100可進一步包括藉由模擬或以預備量測導出相依性(例如，離散點、一景觀及/或(若干)連續函數，其等之任一者可能多維) (階段110)，例如，藉由導出或量測一或多個計量學度量對一或多個量測參數之一相依性。方法100可進一步包括識別相依性或景觀中之極值(階段120)，例如，藉由廢棄(若干)度量相對於(若干)參數之一函數相依性之一導數以分析方式識別該等極值(階段122)，或根據量測及/或模擬結果以實驗方式來識別該等極值(階段124)。在某些實施例中，方法100可包括(例如)在量測之前即時執行識別120 (階段126)。在某些實施例中，方法100可包括根據經識別之極值可能即時地調整諸如量測參數之參數(階段132)。 在某些實施例中，方法100可進一步包括在景觀中或一般在經導出或量測之相依性中識別區域及將區域分類。方法100可包括藉由區分平坦區域與峰值來特徵化敏感度景觀(階段170)及/或根據各自景觀相對於量測參數量化敏感度變化之量值(階段171)。 方法100可進一步包括使用連續峰值(例如，諧振)處之景觀之斜率之相對符號以判定該等連續峰值之間之一各自中間平坦區域是否為一準確平坦區域(階段172)。方法100可包括根據景觀中之峰值位置判定用於景觀之不同區域之一所需取樣密度(階段173)。例如，方法100可包括在峰值區域處以一高密度取樣景觀及在平坦區域處以一低密度取樣景觀(階段174)。 方法100可包括使用峰值區域與平坦區域之相對尺寸來量測一對稱製程穩健性(階段175)。 方法100可包括根據(若干)計量學度量之符號翻轉之一數目來識別峰值(階段176)，且視需要根據該(等)計量學度量之符號翻轉之該數目，將該等經識別峰值特徵化為簡單或複雜峰值(階段177)。 方法100可進一步包括遍及(若干)景觀區域求(若干)計量學度量之積分(階段178)，及可能使多個計量學度量遍及指定景觀區域相關，以驗證(若干)計量學量測(階段179)。 方法100可包括以下各項之任一者：識別景觀中之零敏感度的點及/或輪廓(階段160)；識別(尤其分層之)目標結構之間之中間膜堆疊中的諧振(階段162)；及使用單次或多次散射模型以識別景觀中之零敏感度的點及/或輪廓(階段164)。方法100可包括(例如)在連續量測之前不久即時識別點或輪廓及分別調整參數(階段165)。 方法100可進一步包括根據景觀中之零敏感度之經識別的點及/或輪廓來分級來自光瞳的部分或相對於指定參數(例如，量測配方參數)的信號(階段166)。方法100可進一步包括選擇不準確度消失所針對之一照明波長及/或光譜分佈(階段168)。 在某些實施例中，疊對計量學量測可屬於一光柵覆光柵散射量測目標或一並排散射量測目標，且至少一參數可與光柵之間之一光學路徑差有關，且包括以下各項之至少一者：光柵之間之中間層之一厚度、一量測波長、一入射角、一反射角、入射光及反射光之偏光性質、目標幾何結構參數，以及光柵及光柵之間之中間層的電磁特性。在某些實施例中，該至少一參數可包括以下各項之至少一者：量測波長、入射光及/或反射光之偏光，及入射角及/或反射角。 在某些實施例中，疊對計量學量測可屬於一成像目標，且至少一參數可與目標結構之間之一光學路徑差有關，且包括以下各項之至少一者：目標結構之間之中間層之一厚度、一量測波長、一入射角、一反射角、入射光及反射光的偏光性質、目標幾何結構參數，以及目標結構及目標結構之間之中間層的電磁特性，及量測工具焦點。在某些實施例中，該至少一參數可包括以下各項之至少一者：量測工具焦點、量測波長、入射光及/或反射光的偏光，及入射角及/或反射角。 在某些實施例中，方法100可包括應用一或多個權重函數，以跨光瞳像素平均化(若干)度量，以達成低不準確度(階段150)。例如，方法100可包括相對於景觀(例如，敏感度景觀)來判定該(等)權重函數(階段152)。方法100可進一步包括根據跨光瞳之權重函數來計算疊對或其他度量(階段154)。 方法100可進一步包括藉由模擬或量測不對稱製程變動及對稱製程變動對經導出之相依性之一效應來使該不對稱製程變動與該對稱製程變動分離(階段140)。某些實施例包括量化由對稱製程變動造成之景觀偏移(階段190)，及根據預期景觀偏移來選擇量測設定(階段192)。例如，方法100可包括：選擇該等量測設定以呈現對於預期景觀偏移之低敏感度(階段194)；藉由造成景觀之一相對偏移之對應目標或量測設計來抵消預期景觀偏移(階段196)；根據各自位點中之預期景觀偏移將量測參數來擬合至不同目標位點(階段198)；及/或根據該等預期景觀偏移來選擇一照明波長及/或光譜分佈(例如，頻寬) (階段200)。 方法100可包括使用一或多個量測，相對於一或多個參數，導出作為一參數景觀之景觀(階段180)，且可能(例如，使用(若干)現象學模型)調整該(等)參數，以相對於指定度量來最佳化該參數景觀，及/或提高疊對量測準確度(階段182)。 在某些實施例中，方法100可包括：內插或外插來自離散量測或資料之一連續人工信號景觀(階段184)；藉由將離散量測或資料擬合至一基礎物理模型來構造該連續人工信號景觀(階段186)；及將(若干)成本函數應用於該人工信號景觀(階段188)。 方法100可進一步包括根據景觀(例如，敏感度景觀)最佳化計量學配方及/或硬體設定以達成低不準確度(階段210)及/或將(若干)硬體參數調諧至景觀中之零敏感度之點及/或輪廓(階段212)。 在某些實施例中，方法100可包括藉由比較(若干)度量之估計與量測資料來估計每像素信號污染(階段220)。 方法100可進一步包括設計計量學目標以產生低不準確度(階段230)，例如，根據經模擬景觀(例如，一經模擬之敏感度景觀)設計該等計量學目標(階段232)。在某些實施例中，方法100可包括組態中間膜堆疊以依指定量測參數產生諧振(階段234)及/或最小化於目標之下部結構下面或目標之下部結構處之電磁穿透(階段240)，例如，藉由設計目標以在其等下層處或下層以下具有虛擬填充或分段(階段242)。 方法100可進一步包括：圍繞低或零不準確度點或輪廓量測疊對及其他計量學結果(階段360)；在敏感度景觀之平坦區域處執行計量學量測(階段362)；及/或執行設計目標之計量學量測(階段364)。方法100之額外步驟在下文闡釋。 在下文中，提供與經量測繞射信號有關之方法及保真度度量，該等經量測繞射信號在一計量學工具之一光瞳平面處包括至少正負一階繞射且自包括至少兩個單元之一目標導出，各單元具有擁有相對設計之偏移之至少兩個週期結構。使用在光瞳像素(其等在各單元處相對於彼此旋轉180º)處量測之相對階數之信號強度之間的差異自該等單元之該等經量測之繞射信號計算目標之疊對。可藉由求跨光瞳之差分信號之積分及藉由量化跨光瞳之各種不對稱來自光瞳函數之間之經估計擬合導出保真度度量。可在預備階段應用該等保真度度量以最佳化計量學配方及在運行時間期間應用該等保真度度量以指示發生生產誤差。 提出涉及數學方法及統計方式之用於散射量測疊對計量學之保真度定量度量。保真度度量可具有奈米單位以量化量測之不準確度相關之不確定度及容許最佳選擇配方及目標設置、運行中之旗標不準確度問題及提高之準確度。 本發明者已查明，經引入之保真度度量優於量化可重複性估計(「精確度」)及工具不對稱促成度(「工具引發之偏移」)之先前技術TMU (總量測不確定度)度量。 經提出之度量可應用於散射量測疊對目標及量測程序及配方。例示性目標包括每疊對方向(例如，x方向、y方向)兩個或兩個以上單元。圖7A及圖7B示意性地繪示根據本發明之一些實施例之印刷於一微影半導體製程中之在具有中間層93之不同層處具有兩個週期結構(諸如平行光柵91、92)之目標單元90。圖7A係一俯視圖而圖7B係一橫截面側視圖。在圖7A及圖7B中將疊對、偏移或經組合之疊對及偏移指示為OVL。應注意，單元可具有多個週期結構且該等週期結構可定位於一單一實體層處(例如，藉由多個圖案化步驟製造且接著稱之為一並排目標單元)。單元通常為按階數成對的，一對之各單元具有指示為±f0 之相對設計(引發)之偏移，各偏移係在上部週期結構(通常稱為當前層)與下部週期結構(先前層)之間。一對之一單元保持一+f0 奈米偏移且另一單元保持一–f0 奈米偏移。在下文提出之非限制性實例中，假設目標包括四個單元且類似程序可應用於任何散射量測疊對目標。進一步應注意，度量係關於計量學工具之光學系統之光瞳平面處之目標量測。單元之繞射信號經量測且相對繞射級(例如，+1繞射級及-1繞射級)之信號強度之間的以下差異係在光瞳像素處量測，該等光瞳像素在各單元處相對於彼此旋轉180º。此等差異稱之為「差分信號」且繪示於圖8中，圖8示意性地繪示自單元(圖8之左上角及右上角)之各者收集之光瞳信號及在下文定義之來自單元(圖8之左下角及右下角)之各者之差分信號。 差分信號係定義為一階型態中之一像素p之信號強度減去在負一階型態中之經180º旋轉之像素-p之對應強度。每像素信號差分係藉由D(p, offset)指示且可藉由等式8中表示之線性形式近似計算：
Figure 02_image129
等式8 即，
Figure 02_image131
及
Figure 02_image133
差分信號D之指數1、2指示其上量測信號之具有等於±f0 之一經引發之偏移之單元。A(p)係在光瞳範圍內定義且在下文更詳細分析。 圖8示意性地繪示根據本發明之一些實施例之具有相對偏移之兩個單元之光瞳信號及差分信號。光瞳影像95A及95B係分別具有+f0 及-f0 之經設計偏移之單元90之經模擬量測。各光瞳影像繪示一中心零級繞射信號及標記為正負一階之兩個一階繞射信號。單位係任意的且箭頭指示暗區對應於兩個尺度極值之任一者。NAx 及NAy 指示光瞳平面相對座標。差分信號252A、252B對應於如等式8中定義之具有類似尺度表示之D1 及D2 。 使用等式8中之定義，藉由等式9給定每像素疊對(OVL)，其中
Figure 02_image135
指示成像元件(例如，一CCD，即，電荷耦合裝置)之光瞳像素：
Figure 02_image137
等式9 等式9因此定義每像素疊對光瞳影像。 光瞳保真度度量經設計以量化成為如下文闡釋之散射量測疊對(SCOL)範例之基礎之假設之有效性，且可旨在找出最佳量測條件連同最佳目標設計以用於產生準確疊對值且旨在於運行時間(RUN)中或在一預備階段(TRAIN)期間對疊對可信度之不準確度引發之(非TMU)位準提供估計。 在較佳準確度或零不準確度之情況中，藉由等式8指示差分信號，其中A(p)為用於兩個單元之一相同每像素向量。在某些實施例中，保真度度量可藉由使用等式10導出A1 至A2 之一每像素擬合來比較與各自單元有關之A1 (p)與A2 (p)：
Figure 02_image139
等式10 即，
Figure 02_image141
及
Figure 02_image143
其中藉由D1,2 指示差分信號之原始光瞳影像且藉由OVL指示疊對之一估計。用於疊對之一估計可為(例如)標稱疊對演算法之結果。 圖9係示意性地繪示根據本發明之一些實施例之自用於單元相對設計之偏移之光瞳函數之間的一擬合曲線254B計算保真度度量之一圖式254。光瞳函數A1 及A2 係在軸上表示且個別值係表示為曲線254B擬合所至之圓點254A。在其中遍及整個光瞳A1 =A2 之理想情況中，曲線254B將為恆等擬合。保真度度量可藉由量測(例如)曲線254B之斜率(愈接近1愈佳)、R2 (愈接近1愈佳)、截距(愈小愈佳)以及A1 與A2 遍及光瞳像素之對應性之任何統計參數來量化與恆等之偏差。該擬合可為可或不可予以加權之一最小平方擬合。 在某些實施例中，光瞳保真度度量可自上文關於圖5所描述之擬合導出，其中可相對於曲線至量測之擬合之品質來計算(若干)保真度度量，例如，自該擬合獲得之疊對提供可與標稱疊對演算法結果比較之一替代疊對值。一較大差異反映兩個演算法之至少一者之一現有不準確度。此外，所得疊對對經選取之每像素權重之敏感度之位準可以[nm]為單位量化以產生一額外光瞳保真度度量。 替代性地或互補地，擬合量測之優度可用作量測中之雜訊之一指示，以意謂一低品質光瞳影像。一額外保真度度量可包括函數H之參數及該函數H與零之距離。 在某些實施例中，可藉由跨光瞳平均化信號(即，使用如上文關於圖5中所描述之量之平均值)及執行與此等平均值之一擬合以獲得疊對來導出(若干)保真度度量。在某些實施例中，可跨光瞳分析信號之較高統計動差。信號之較高光瞳動差可用於避免此一取消及自第一動差提取符號(若失去)。新獲得之OVL值可與標稱OVL比較且該差異可作為一光瞳保真度度量。又，以[nm]為單位量化所得疊對對經選取之每像素權重之敏感度之位準導致額外光瞳保真度度量。 在某些實施例中，光瞳雜訊可用作組合若干不同疊對計算方法以估計疊對計算之不確定度之一保真度度量，如下文所例示。 可如下計算(若干)光瞳雜訊度量。可選擇一組疊對計算方法，例如，一標稱SCOL演算法、一經修改擬合(參見上文)、一光瞳積分法(參見上文)等。可定義用於各疊對計算方法之一組對應特性參數。一特定實例將選取不同權重(例如，一標稱權重及其q次冪或臨限值)。接著，可使用各方法及各參數值計算疊對，針對來自0º 晶圓旋轉之資料計算一次及針對來自180º 晶圓旋轉之資料計算一次。計算兩個定向係一所要但非必要步驟。接著針對用於經接收之各疊對值之統計誤差計算一估計。例如，
Figure 02_image145
可用作一估計。可丟棄此步驟，例如，並不在180º定向中計算疊對。最後，可探究藉由修改權重獲得之疊對值且可定義(若干)對應度量以表示變動之空間中之疊對值之可變性。例如，可僅使用具有一低統計誤差之值計算經接收之最高疊對值與最低疊對值之間之差。光瞳雜訊度量產生用於各量測點之以奈米為單位之一不確定度。 在應用中，可在一配方最佳化階段中跨晶圓分析(若干)保真度度量(諸如上文提出之統計量)。此等統計量可幫助製造者選擇最佳量測設置及導致準確疊對值之每層之最佳目標設計。亦可在操作期間、在運行中檢測該(等)保真度度量(諸如上文提出之統計量)且可自該(等)保真度度量導出(若干)旗標以指示不穩定製程效應。 在某些實施例中，(若干)保真度度量可反映圍繞k=0 (光瞳平面之中心)之每像素疊對中之一梯度。模擬已展示，藉由圍繞k=0之在某一方向上具有疊對之一顯著梯度之每像素疊對呈現之一不對稱結構指示顯著不準確度。圖10係例示根據本發明之一些實施例之指示用於對具有藉由製程變動引發之不準確度之一堆疊執行之一模擬之圍繞光瞳平面之中心之不對稱疊對估計258A之一結果的一圖式258。在矽上方具有光阻劑之該堆疊經模擬。該圖表針對不具有製程變動之一堆疊(底部，細線)及具有製程變動之一堆疊(頂部，粗線)展示在-0.1與0.1之間之NA (數值孔徑)處之在光瞳之中心之每像素OVL輪廓。不對稱堆疊呈現藉由箭頭258A指示之圍繞k=0之一不對稱。因此圖10繪示在光瞳之中心處獲得之每像素疊對之輪廓且展示在堆疊中之不準確度引發製程變動之情況中，光瞳之中心呈現圍繞k=0之每像素疊對之一較大不對稱。 在某些實施例中，可在上文提出之保真度度量之計算之任一者中指派像素權重。在某些實施例中，每像素權重可在共軛於光瞳空間之空間中予以定義。明確言之吾人可選擇提高光瞳中(每像素映射疊對中或每像素映射差分信號中或兩者中)之具有擁有一特定大小之光瞳長度尺度之特徵之權重。為實現此，吾人可執行每像素映射之疊對(或信號自身)之一傅氏(Fourier)分解及修改分佈之處於光瞳傅氏(共軛)空間之一特定範圍中之傅氏分量之權重。 每像素權重之此等修改可產生疊對之不同計算，該等計算可繼而進行比較且用於導出額外保真度度量且此等計算之間之差異可用作不準確度之一旗標。 在某些實施例中，可導出(若干)保真度度量以指示各自分佈之三個西格瑪(σ)之區域。理論上，一每像素光瞳影像內之各像素應報告相同疊對值，此係因為各像素表示自一單一目標單元反射之一不同角。實際上不同像素歸因於不準確度報告不同疊對值。像素之間或像素群組(其不像單一像素一樣滿足一精確度準則)之間之變動之量值可被量化且用作(若干)保真度度量。應注意，歸因於在光瞳平面中進行量測，疊對及其他量測針對跨光瞳之不同像素或像素群組獨立，因此為產生量測不準確度之準確估計以指示製程變動因數提供機會。 例如，一光瞳3s度量可在等式11中予以定義：
Figure 02_image147
等式11 其中
Figure 02_image149
且其中p =像素，OVL(p)= 每像素疊對且w(p) = 每像素權重。 在一些情況中，等式11中提出之光瞳3s之經加權之估計可與準確度具有小相關性，此係因為區域3s係跨僅介於平均化之像素群組之間之每像素光瞳之變動之一度量而非每像素可變性之一度量。此等情況之一實例係在光瞳遭受源自工具(孔徑尺寸)上或晶圓(目標尺寸)上之已知實體結構之干擾效應。另一實例係在垂直於光柵之方向上存在一不對稱。在下文中，吾人提出允許歸因於此特定不對稱減小光瞳3s之一度量。該等結構在光瞳上保持一小長度尺度使得在跨光瞳平均化時波動抵消。解除此效應之一度量係下文導出之區域3s度量，其可用作一保真度度量。以
Figure 02_image151
將光瞳劃分成若干區域，其中
Figure 02_image153
係運行量測所用之波長且L係造成該現象之實體長度尺度。 各區域之疊對可使用每像素權重進行計算且根據等式12予以平均化：
Figure 02_image155
等式12 其中R係一區域且
Figure 02_image157
。 僅滿足一統計誤差之以下條件之區域係用於計算：
Figure 02_image159
。該等區域之光瞳西格瑪之估計係經計算為
Figure 02_image161
以在等式13中產生區域3s保真度度量之定義：
Figure 02_image163
等式13 針對各種長度尺度L重複以上演算法容許吾人定義一系列保真度度量，該等保真度度量繼而能夠精確指出造成不準確度之長度尺度。例如，若造成不準確度之實體製程對應於晶圓上之一長度尺度L1，則每像素疊對及每像素信號預期具有按λ/L1之尺度之每像素波動。接著，藉由針對L ＜ L1考慮區域3s，求波動之積分且區域3S保真度並不含有任何不準確度資訊。因此，區域3S與不準確度之相關性針對L=L1顯著增加，因此指示干擾源之大小。 某些實施例包括使用在垂直於週期結構之一方向上之一不對稱度量作為(若干)保真度度量。在下文中，在不限制所提出之方法及度量之一般性之情況下週期結構(例如，光柵)之週期性之方向係藉由X指示且正交於X之方向係指示為Y。在光柵之方向(X)上之一對稱性破缺可跨一光瞳影像偵測且用於指示一疊對誤差。然而，在垂直於疊對之方向(Y)上之一對稱性破缺可指示需要考量之一不同誤差。此種對稱性破缺指示可能製程變動(例如，Y方向上之實體側壁角、在頂部中之分段與頂部光柵之間之在Y方向上之如一OVL之目標缺陷)或Y方向上之任何其他對稱性破缺(例如，沿著Y軸之來自目標之邊緣/目標周圍環境之光之繞射/散射效應)。以下保真度度量稱之為Y不對稱度量且旨在指示及量化可在一半導體晶圓上發生之三個後者誤差。將事物放在一更普遍觀點來看：對於在「A」方向上量測OVL之一SCOL目標，吾人使用檢查相對於B方向反射之像素之光瞳影像中之對稱性之B不對稱旗標且該B係正交於A之方向。 在某些實施例中，可藉由產生一光瞳影像(一差分信號或每像素疊對)、將光瞳翻轉至正交於疊對之方向之方向中及跨新的經翻轉光瞳計算平均值及3σ來導出指示正交不對稱之(若干)保真度度量。 可自可應用於差分信號光瞳或疊對光瞳影像之一每像素計算導出Y不對稱度量。雖然Y不對稱針對疊對光瞳影像以奈米為單位產生，但其在差分信號光瞳影像上具有一百分比形式。在後者形式中，可將Y不對稱精確指向其上製程變動更顯著之特定單元。 Y不對稱度量可即時計算且可用作在不同量測設置、目標設計、晶圓上或場內之特殊區之間區分之一精選參數或一品質量測。其行為及跨晶圓之統計量可揭示製程變動及可幫助設定每層、每晶圓及/或每目標設計之最佳量測條件。 若干演算法可應用於光瞳平均化，但亦存在報告每像素Y不對稱之一選項。用於光瞳平均化之演算法之一者在下文提出。將兩個差分信號D1(px,py)及D2(px,py) (如等式8中，D1屬於具有經引發之偏移+f0 之一單元且D2屬於具有經引發之偏移-f0 之單元)及一每像素疊對OVL(px,py)視為一起始點。(px,py)指示遮罩或光瞳平面中之像素座標；px在量測OVL所沿著之方向上且py在正交方向上。針對單元i=1及單元i=2之OVL中之不對稱(以奈米為單位)及差分信號中之每像素百分比相對不對稱可藉由比較光瞳影像與其在垂直方向上之反射來計算，即，如等式14中所描述比較(px,py)與(px,-py)：
Figure 02_image165
等式14
Figure 02_image167
其等係僅針對py＞0定義之每像素量。 自Y不對稱清理之每像素疊對可依以下方式計算：
Figure 02_image169
每像素疊對經對稱化。遵循等式13，可計算自Y不對稱降低之光瞳3S。此允許取消歸因於Y不對稱問題之光瞳3S上之不準確度之部分。 可藉由定義一量
Figure 02_image171
之經加權光瞳平均值來計算旗標，但現在權重隨著i=1、2改變且平均值中之總和僅針對py＞0。該等旗標經定義為如等式15中所表示：
Figure 02_image173
，等式15
Figure 02_image175
。
Figure 02_image177
，
Figure 02_image179
。 用於光瞳平均化演算法之另一實例係如下：Y不對稱對疊對(在正交方向上)之相依性可幾乎藉由使用等式16中表示之以下度量來取消：
Figure 02_image181
等式16 其中
Figure 02_image183
，
Figure 02_image185
。 應注意，上文提出之導數依據在垂直於疊對之方向之方向上之偏移之一函數而線性增加。進一步應注意，Y不對稱度量可用於識別跨晶圓之離群點(outlier)。Y不對稱度量在其實施例之任一者中可在省略位於平均值±3s之統計邊界之外之量測時進行計算。因為Y不對稱度量係一每像素度量，所以其亦可用作像素位準中之一離群點移除。吾人可將Y不對稱度量應用於一光瞳影像，計算Y不對稱量測之平均值及3s以及將有效限制設定為平均值±3s。位於該兩個限制之間之有效範圍之外之全部像素可自用於每像素疊對計算或最終疊對計算之光瞳省略。該兩種類型之OVL計算(具有及不具有經省略之像素)之間的差異可作為用於正交方向上之對稱性破缺對於OVL量測品質產生之效應之一額外量值。 為估計Y不對稱計算中之不確定度之量，可增加一驗證階段，在該驗證階段中以標準方式計算Y不對稱度量，接著藉由一像素向左之一偏移及一像素向右之另一偏移來計算。該三種量測之間的變動可產生Y不對稱度量計算所需之不確定度之量。 模擬不同類型之Y不對稱破缺(如兩個層中之正交間距)已展示，對於一給定波長，存在自確實造成顯著不準確度之正交間距尺寸至未造成顯著不準確度之正交間距尺寸之一相當急劇交越行為。例如，對於藍光範圍中之波長，觀察到此一交越行為圍繞間距~250 nm。對分段間距之此不準確度相依性可用於限制計量學目標設計參數空間搜尋中之競爭者清單。 在某些實施例中，Y不對稱度量可用於識別經損壞目標或晶圓上之一目標內之單元、較差量測設置及製程變動。Y不對稱度量亦可用於識別在統計範圍外之量測點(如離群點)及亦省略對應像素。在某些實施例中，Y不對稱度量可用於量化對稱性破缺及指示目標缺陷(直至單元級)、偏量測設置或不同製程變動。Y不對稱單位在應用於疊對光瞳影像時可為奈米且在應用於原始信號光瞳影像時可為百分比。以奈米為單位之Y不對稱度量可用於估計製程問題對疊對不準確度產生之效應。Y不對稱度量可在量測疊對時在工具上即時計算。Y不對稱度量可用作在量測設置、不同目標設計、不同場、晶圓或批次之間區分之跨晶圓或場之一精選參數或一品質量測。 返回參考圖11，方法100可至少部分藉由(例如，一計量學模組中之)至少一電腦處理器實施。某些實施例包括電腦程式產品，該等電腦程式產品包括具有與其一起體現且經組態以執行方法100之相關階段之電腦可讀程式之一非暫時性電腦可讀儲存媒體。 方法100可包括：量測在一計量學工具之一光瞳平面處包括至少正負一階繞射之一繞射信號，該信號自包括至少兩個單元之一目標導出，各單元具有擁有相對設計之偏移±f0 之至少兩個週期結構(階段250)；及使用在光瞳像素(其等在各單元處相對於彼此旋轉180º)處量測之相對階數之信號強度之間的差異自至少兩個單元之經量測之繞射信號計算目標之一疊對(階段260)。 在某些實施例中，疊對可計算為
Figure 02_image187
Figure 02_image189
，其中
Figure 02_image191
表示光瞳像素，
Figure 02_image193
指示經設計之偏移且其中D1 及D2 指示對應於相對設計之偏移，在相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間的差異。 方法100可進一步包括自用於自相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間的差異導出之相對設計之偏移之光瞳函數之間之一經估計擬合導出至少一保真度度量(階段270)。例如，該至少一保真度度量可自
Figure 02_image195
與
Figure 02_image197
之一線性擬合導出。 方法100可包括藉由比較一標稱疊對值與藉由跨光瞳求在相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間的差異之積分而導出之一疊對值來導出至少一保真度度量(階段280)。在某些實施例中，可藉由跨光瞳求
Figure 02_image199
之積分來計算該經導出之疊對值，其中
Figure 02_image201
表示光瞳像素，且D1 及D2 指示對應於相對設計之偏移，在相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間的差異。求積分280可包括求此等差異之一第一及/或(若干)較高動差之積分(階段285)。例如，可相對於如上文所闡釋之
Figure 02_image203
之一平均值來執行求積分，及/或可相對於
Figure 02_image205
之一第二或較高動差來執行求積分。 方法100可進一步包括在實施例之任一者中加權光瞳像素以導出至少一保真度度量(階段310)。例如，在涉及將一曲線擬合至(例如，對應於不同像素之)多個點之實施例中，至少一保真度度量可包括經估計之擬合之一經加權之卡方量測。在某些實施例中，權重可在共軛於光瞳之一空間(諸如傅氏共軛平面)中予以定義(階段315)。 在某些實施例中，方法100可包括使用至少兩個疊對值導出至少一保真度度量，該至少兩個疊對值與對應參數相關聯且藉由以下各項之至少對應兩者導出：(i)使用一散射量測演算法(即，使用先前技術方法)導出一標稱疊對值；(ii)估計用於自相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間的差異導出之相對設計之偏移之光瞳函數之間之一擬合(例如，藉由階段270)；及(iii)比較一標稱疊對值與藉由跨光瞳求在相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間的差異之積分而導出之一疊對值(例如，藉由階段280)。該至少一保真度度量可經定義以在不同參數值下量化對應於經導出之至少兩個疊對值之間之差之一可變性之一光瞳雜訊(階段300)。例如，該等參數包括光瞳平面像素之不同權重。在某些實施例中，可相對於在相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處之疊對差來執行光瞳雜訊之量化300 (階段305)。 方法100可包括自光瞳像素群組之間之經計算之疊對之一變動導出至少一保真度度量(階段320)，其中根據與計量學工具之一光學系統中之一預期干擾源有關之一指定長度尺度選擇該等群組之一大小。可按
Figure 02_image207
之尺度選擇該等群組之該大小(階段325)，其中
Figure 02_image209
為照明波長且L為預期干擾源之大小。 在某些實施例中，方法100可進一步包括根據至少一保真度度量選擇及最佳化一量測配方(階段330)。 在某些實施例中，方法100可包括相對於光瞳平面之中心計算疊對之一不對稱度量(階段290)。 方法100可進一步包括在垂直於週期結構之一方向上計算一不對稱度量(階段340)，例如，相對於經量測之繞射信號及/或疊對及藉由應用在與(px,-py)比較之垂直方向- (px,py)上反射之一光瞳影像之統計分析來計算該不對稱度量。 有利的是，光瞳保真度度量提供用於估計一光瞳在其原始形式(作為一差分信號)及其最終每像素疊對形式中之有效性之若干方法。該等量值中大多數係以奈米為單位，此簡化其等解釋且提供不確定度之一量測。光瞳保真度度量中有些量化散射量測疊對演算法假設所保持之位準。該等度量提供用於使用情況之一理論檢查，在該等使用情況中製程變動造成目標單元損壞甚至達到不容許將理論指派至晶圓上之實體結構之程度。該等度量可在一單一量測位準及一晶圓級中使用，以幫助製造者找出晶圓上之經損壞區、最佳量測設置及每層之目標設計以用於達成準確疊對結果。可即時計算光瞳保真度度量，以提供一每量測點品質量測及一晶圓統計量測，該等量測將藉由報告準確疊對值來陳述用於最大化製造者之產量之最佳量測設置及目標設計。 在以上描述中，一實施例係本發明之一實例或實施方案。「一項實施例」、「一實施例」、「某些實施例」或「一些實施例」之各種表示並不一定全部指代相同實施例。 儘管本發明之各種特徵可以一單一實施例為背景內容而描述，然該等特徵亦可單獨提供或以任何合適組合提供。相反地，儘管為清楚起見本發明可在本文中以單獨實施例為背景內容而描述，然本發明亦可實施於一單一實施例中。 本發明之某些實施例可包含來自上文揭示之不同實施例之特徵，且某些實施例可併入有來自上文揭示之其他實施例之要素。在一特定實施例之背景內容中之本發明之元件之揭示內容不應被視為將其等使用僅限於特定實施例中。 此外，應理解，本發明可以各種方式執行或實踐且本發明可在除上文描述中概述之實施例以外之某些實施例中實施。 本發明並不限於該等圖式或對應描述。例如，流程不需要移動通過各所繪示方框或狀態或依與所繪示及描述完全一樣之順序移動通過。 除非另有定義，否則應通常由本發明所屬於之技術之一般技術者理解本文中所使用之技術及科學術語之意義。 雖然已參考有限數目個實施例描述本發明，但此等實施例不應解釋為限制本發明之範疇而是解釋為一些較佳實施例之例示。其他可能變動、修改及應用亦在本發明之範疇內。因此，本發明之範疇不應藉由目前為止已描述之內容限制，而由隨附申請專利範圍及其等合法等效物限制。
90:目標單元/單元 91:平行光柵 92:平行光柵 93:中間層 95A:光瞳影像 95B:光瞳影像 100:方法 105:階段 110:階段 120:階段/識別 122:階段 124:階段 126:階段 128:階段 130:階段 132:階段 140:階段 150:階段 152:階段 154:階段 160:階段 162:階段 164:階段 165:階段 166:階段 168:階段 170:階段 171:階段 172:階段 173:階段 174:階段 175:階段 176:階段 177:階段 178:階段 179:階段 180:階段 182:階段 184:階段 186:階段 188:階段 190:階段 192:階段 194:階段 196:階段 198:階段 200:階段 210:階段 212:階段 220:階段 230:階段 232:階段 234:階段 240:階段 242:階段 250:階段 252A:差分信號 252B:差分信號 254:圖式 254A:圓點 254B:擬合曲線/曲線 258:圖式 258A:不對稱疊對估計/箭頭 260:階段 270:階段 280:階段 285:階段 290:階段 300:階段/量化 305:階段 310:階段 315:階段 320:階段 325:階段 330:階段 340:階段 350:階段 360:階段 362:階段 364:階段
為本發明之實施例之一較佳理解及為展示可如何實行該等實施例，現將純粹藉由實例參考隨附圖式，其中相同數字始終指定對應元件或部分。 在隨附圖式中： 圖1呈現根據本發明之一些實施例之經模擬之每像素疊對敏感度中之輪廓線之一實例。 圖2A及圖2B繪示根據本發明之一些實施例之指示諧振之例示性模擬結果。 圖3A及圖3B繪示根據本發明之一些實施例之指示信號及不準確度之額外例示性模擬結果。 圖4係根據本發明之一些實施例之描繪在對稱製程變動下使描述一計量學度量對參數之相依性之一景觀偏移之模擬結果之一例示性圖解說明。 圖5繪示根據本發明之一些實施例之一例示性準確度提高演算法之模擬結果。 圖6A及圖6B係根據先前技術(圖6A)及根據本發明之一些實施例(圖6B)之相對於計量學參數計算之計量學度量之高階示意性圖解說明。 圖6C係根據本發明之一些實施例之零敏感度輪廓及其等之利用之一高階示意性圖解說明。 圖7A及圖7B示意性地繪示根據本發明之一些實施例之印刷於一微影半導體製程中之在具有中間層之不同層處具有兩個週期結構(諸如平行光柵)之目標單元。 圖8示意性地繪示根據本發明之一些實施例之具有相對偏移之兩個單元之光瞳信號及差分信號。 圖9係示意性地繪示根據本發明之一些實施例之自用於單元相對設計之偏移之光瞳函數之間的一擬合曲線計算保真度度量之一圖式。 圖10係例示根據本發明之一些實施例之指示用於對具有藉由製程變動引發之不準確度之一堆疊執行之一模擬之圍繞光瞳平面之中心之不對稱疊對估計之一結果的一圖式。 圖11係繪示根據本發明之一些實施例之一方法之一高階流程圖。

Claims (29)

  1. 一種方法，其包括： 量測在一計量學工具之一光瞳平面處包括至少正負一階繞射之一繞射信號，該信號係自包括至少兩個單元之一目標導出，各單元具有擁有相對設計之偏移的至少兩個週期結構，及 使用在各單元處相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間的差異，自該至少兩個單元之該等經量測之繞射信號，計算該目標之一疊對。
  2. 如請求項1之方法，其中該疊對計算為
    Figure 03_image187
    Figure 03_image189
    ，其中
    Figure 03_image191
    表示該光瞳像素，
    Figure 03_image193
    指示該經設計之偏移，且其中D1 及D2 指示對應於該等相對設計之偏移在相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間的該等差異。
  3. 如請求項1之方法，進一步包括自用於自相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間的該等差異導出之該等相對設計之偏移之光瞳函數之間之一經估計擬合導出至少一保真度度量。
  4. 如請求項3之方法，其中該至少一保真度度量係自
    Figure 03_image195
    與
    Figure 03_image197
    之一線性擬合導出。
  5. 如請求項3之方法，進一步包括加權該等光瞳像素以導出該至少一保真度度量。
  6. 如請求項5之方法，其中該至少一保真度度量包括該經估計之擬合之一經加權的卡方量測。
  7. 如請求項1之方法，進一步包括藉由比較一標稱疊對值與藉由跨該光瞳求在相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處所量測之相對階數之信號強度之間之該等差異之積分而導出之一疊對值來導出至少一保真度度量。
  8. 如請求項7之方法，藉由跨該光瞳求
    Figure 03_image199
    之積分來計算該經導出之疊對值，其中
    Figure 03_image201
    表示該光瞳像素，且D1 及D2 指示對應於該等相對設計之偏移在相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間的該等差異。
  9. 如請求項8之方法，其中相對於
    Figure 03_image203
    之一平均值來執行該求積分。
  10. 如請求項9之方法，其中相對於
    Figure 03_image205
    之一第二或較高動差來執行該求積分。
  11. 如請求項7之方法，進一步包括加權該等光瞳像素以導出該至少一保真度度量。
  12. 如請求項1之方法，進一步包括： 使用至少兩個疊對值來導出至少一保真度度量，該至少兩個疊對值與對應參數相關聯，且係藉由以下各項之至少對應兩者導出： (i)使用一散射量測演算法來導出一標稱疊對值； (ii)估計用於自相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間之該等差異導出之該等相對設計之偏移之光瞳函數之間之一擬合，及 (iii)比較一標稱疊對值與藉由跨該光瞳求在相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處量測之相對階數之信號強度之間之該等差異之積分來導出之一疊對值； 其中該至少一保真度度量經定義以在不同參數值下量化對應於經導出之該至少兩個疊對值之間之該差之一可變性之一光瞳雜訊。
  13. 如請求項12之方法，其中該等參數包括該等光瞳平面像素之不同權重。
  14. 如請求項12之方法，其中相對於在相對於彼此旋轉180º之光瞳像素處的疊對差來執行該光瞳雜訊的該量化。
  15. 6、11、13及14中任一項之方法，其中該權重係定義在共軛於該光瞳空間之一空間中。
  16. 如請求項15之方法，其中該共軛空間係該光瞳傅氏共軛空間。
  17. 如請求項1之方法，進一步包括自光瞳像素群組之間之該經計算之疊對之一變動導出至少一保真度度量，其中根據與該計量學工具之一光學系統中之一預期干擾源有關之一指定長度尺度來選擇該等群組之一大小。
  18. 如請求項17之方法，其中按λ/(L /2)之尺度來選擇該等群組之該大小，其中λ為照明波長，且L為該預期干擾源之大小。
  19. 如請求項3至14、17及18中任一項之方法，進一步包括根據該至少一保真度度量來選擇一量測配方。
  20. 如請求項1之方法，進一步包括相對於該光瞳平面之該中心來計算該疊對之一不對稱度量。
  21. 如請求項1之方法，進一步包括在垂直於該等週期結構之一方向上計算一不對稱度量。
  22. 如請求項21之方法，其中相對於該等經量測之繞射信號及該疊對之至少一者來計算該不對稱度量。
  23. 如請求項21之方法，其中藉由應用在該垂直方向上反射之一光瞳影像之統計分析來計算該不對稱度量。
  24. 一種計量學模組，其經組態以執行該如請求項1至23中任一項之方法。
  25. 一種電腦程式產品，其包括具有與其一起體現且經組態以執行該如請求項1至23中任一項之方法之電腦可讀程式之一非暫時性電腦可讀儲存媒體。
  26. 一種方法，其包括： 使用至少一配方參數來執行至少一計量學度量之與一信號類型有關之至少一量測， 將該至少一量測擬合至一現象學模型，該現象學模型描述該信號類型對該至少一計量學度量及至少一偏差因數之一相依性，及 自該擬合導出至少一各自經校正之計量學度量。
  27. 如請求項26之方法，進一步包括： 根據該至少一經導出之經校正計量學度量來判定一計量學配方，及 根據該經判定之配方來進行至少一計量學量測。
  28. 如請求項26或27之方法，其中自藉由模擬或以預備量測導出之該至少一計量學度量對該至少一配方參數之一至少部分連續相依性導出該現象學模型。
  29. 如請求項26或27之方法，其中該至少一計量學度量包括一目標疊對。
TW109101242A 2014-11-25 2015-11-25 光學計量學之方法，電腦程式產品，計量學模組，目標設計檔案，景觀及目標的計量學量測 TWI719804B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462083891P 2014-11-25 2014-11-25
US62/083,891 2014-11-25
US201562100384P 2015-01-06 2015-01-06
US62/100,384 2015-01-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202018836A true TW202018836A (zh) 2020-05-16
TWI719804B TWI719804B (zh) 2021-02-21

Family

ID=56075006

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104139220A TWI711096B (zh) 2014-11-25 2015-11-25 光學計量學之方法，電腦程式產品，及計量學模組
TW109101242A TWI719804B (zh) 2014-11-25 2015-11-25 光學計量學之方法，電腦程式產品，計量學模組，目標設計檔案，景觀及目標的計量學量測

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104139220A TWI711096B (zh) 2014-11-25 2015-11-25 光學計量學之方法，電腦程式產品，及計量學模組

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10831108B2 (zh)
JP (3) JP6770958B2 (zh)
KR (1) KR102269514B1 (zh)
CN (2) CN112698551B (zh)
IL (1) IL251972B (zh)
SG (1) SG11201703585RA (zh)
TW (2) TWI711096B (zh)
WO (1) WO2016086056A1 (zh)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170092522A (ko) 2014-09-08 2017-08-11 더 리서치 파운데이션 포 더 스테이트 유니버시티 오브 뉴욕 금속 격자 및 이의 측정 방법
SG11201704036UA (en) 2014-11-26 2017-06-29 Asml Netherlands Bv Metrology method, computer product and system
TWI752764B (zh) 2015-05-19 2022-01-11 美商克萊譚克公司 用於疊對測量之形貌相位控制
US9995689B2 (en) * 2015-05-22 2018-06-12 Nanometrics Incorporated Optical metrology using differential fitting
IL256196B (en) 2015-06-17 2022-07-01 Asml Netherlands Bv Prescription selection based on inter-prescription composition
CN108369087B (zh) 2015-12-08 2021-04-30 科磊股份有限公司 使用偏振目标及偏振照明以控制衍射级的振幅及相位
WO2017102304A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Asml Netherlands B.V. Adjustment of a metrology apparatus or a measurement thereby based on a characteristic of a target measured
EP3420581B1 (en) 2016-02-24 2021-12-08 Kla-Tencor Corporation Accuracy improvements in optical metrology
WO2017146785A1 (en) 2016-02-25 2017-08-31 Kla-Tencor Corporation Analyzing root causes of process variation in scatterometry metrology
KR102188711B1 (ko) 2016-02-26 2020-12-09 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 구조체를 측정하는 방법, 검사 장치, 리소그래피 시스템 및 디바이스 제조 방법
KR102238466B1 (ko) 2016-04-22 2021-04-09 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 스택 차이의 결정 및 스택 차이를 사용한 정정 기술
KR102205364B1 (ko) * 2016-05-17 2021-01-20 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 관통-파장 유사성에 기초한 계측 견실성 향상 기술
CN109478023B (zh) * 2016-07-15 2021-09-10 Asml荷兰有限公司 用于量测目标场的设计的方法和设备
US10578982B2 (en) 2016-08-17 2020-03-03 Asml Netherlands B.V. Substrate measurement recipe design of, or for, a target including a latent image
WO2018059824A1 (en) * 2016-09-27 2018-04-05 Asml Netherlands B.V. Metrology recipe selection
EP3299890A1 (en) * 2016-09-27 2018-03-28 ASML Netherlands B.V. Metrology recipe selection
US10897566B2 (en) 2016-09-28 2021-01-19 Kla-Tencor Corporation Direct focusing with image binning in metrology tools
US10527952B2 (en) * 2016-10-25 2020-01-07 Kla-Tencor Corporation Fault discrimination and calibration of scatterometry overlay targets
KR102259091B1 (ko) 2016-11-10 2021-06-01 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 스택 차이를 이용한 설계 및 교정
WO2018089076A1 (en) 2016-11-14 2018-05-17 Kla-Tencor Corporation Lithography systems with integrated metrology tools having enhanced functionalities
US10496781B2 (en) * 2016-12-19 2019-12-03 Kla Tencor Corporation Metrology recipe generation using predicted metrology images
US10824079B2 (en) * 2017-01-03 2020-11-03 Kla-Tencor Corporation Diffraction based overlay scatterometry
FR3062516B1 (fr) 2017-01-30 2019-04-12 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de mesure du desalignement entre une premiere et une seconde zones de gravure
DE112017007576T5 (de) * 2017-05-22 2020-03-05 Kla Corporation Zonenanalyse zur rezeptoptimierung und messung
NL2021024A (en) 2017-06-14 2018-12-19 Asml Netherlands Bv Lithographic Apparatus and Method
US11112369B2 (en) * 2017-06-19 2021-09-07 Kla-Tencor Corporation Hybrid overlay target design for imaging-based overlay and scatterometry-based overlay
CN110870052B (zh) * 2017-07-06 2021-09-10 科磊股份有限公司 在成像技术中估计振幅及相位不对称性以在叠加计量中达到高精准度
US10401738B2 (en) 2017-08-02 2019-09-03 Kla-Tencor Corporation Overlay metrology using multiple parameter configurations
JP6942555B2 (ja) * 2017-08-03 2021-09-29 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム
US10627720B2 (en) 2017-08-18 2020-04-21 Globalfoundries Inc. Overlay mark structures
US10699969B2 (en) 2017-08-30 2020-06-30 Kla-Tencor Corporation Quick adjustment of metrology measurement parameters according to process variation
KR102327116B1 (ko) * 2017-08-30 2021-11-16 케이엘에이 코포레이션 프로세스 변동에 따른 계측 측정 파라미터들의 신속한 조정
JP6979529B2 (ja) * 2017-09-11 2021-12-15 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィプロセスにおける計測
EP3462239A1 (en) * 2017-09-27 2019-04-03 ASML Netherlands B.V. Metrology in lithographic processes
KR102253565B1 (ko) * 2017-10-22 2021-05-18 케이엘에이 코포레이션 이미징 오버레이 계측에서 오버레이 오정렬 오차 평가치의 이용
US11199506B2 (en) * 2018-02-21 2021-12-14 Applied Materials Israel Ltd. Generating a training set usable for examination of a semiconductor specimen
IL277294B2 (en) * 2018-03-19 2024-05-01 Kla Corp Spread measurement using multiple wavelengths
CN111566566B (zh) * 2018-06-14 2022-04-08 诺威有限公司 半导体制造的度量和制程控制
US10962951B2 (en) 2018-06-20 2021-03-30 Kla-Tencor Corporation Process and metrology control, process indicators and root cause analysis tools based on landscape information
NL2021852A (en) * 2018-08-01 2018-11-09 Asml Netherlands Bv Metrology apparatus and method for determining a characteristic of one or more structures on a substrate
US11410111B1 (en) * 2018-08-08 2022-08-09 Wells Fargo Bank, N.A. Generating predicted values based on data analysis using machine learning
WO2020106335A1 (en) 2018-11-21 2020-05-28 Kla-Tencor Corporation Single cell grey scatterometry overlay targets and their measurement using varying illumination parameter(s)
US11062928B2 (en) 2019-10-07 2021-07-13 Kla Corporation Process optimization using design of experiments and response surface models
JP7431824B2 (ja) * 2018-11-21 2024-02-15 ケーエルエー コーポレイション スキャトロメトリオーバーレイ（ｓｃｏｌ）測定方法及びｓｃｏｌ測定システム
WO2020123014A1 (en) 2018-12-14 2020-06-18 Kla Corporation Per-site residuals analysis for accurate metrology measurements
US11333982B2 (en) * 2019-01-28 2022-05-17 Kla Corporation Scaling metric for quantifying metrology sensitivity to process variation
WO2020176117A1 (en) * 2019-02-22 2020-09-03 Kla-Tencor Corporation Method of measuring misregistration of semiconductor devices
WO2021006890A1 (en) * 2019-07-10 2021-01-14 Kla-Tencor Corporation Data-driven misregistration parameter configuration and measurement system and method
US11360397B2 (en) * 2019-09-17 2022-06-14 Kla Corporation System and method for application of harmonic detectivity as a quality indicator for imaging-based overlay measurements
JP2023504001A (ja) 2019-11-28 2023-02-01 ケーエルエー コーポレイション 計測ランドスケープに基づく計測最適化のためのシステムおよび方法
USD977504S1 (en) 2020-07-22 2023-02-07 Applied Materials, Inc. Portion of a display panel with a graphical user interface
US11688616B2 (en) 2020-07-22 2023-06-27 Applied Materials, Inc. Integrated substrate measurement system to improve manufacturing process performance
US20220028716A1 (en) * 2020-07-22 2022-01-27 Applied Materials, Inc. Substrate measurement subsystem
US11454894B2 (en) * 2020-09-14 2022-09-27 Kla Corporation Systems and methods for scatterometric single-wavelength measurement of misregistration and amelioration thereof
US20240118606A1 (en) * 2021-11-27 2024-04-11 Kla Corporation Improved targets for diffraction-based overlay error metrology
CN115327857A (zh) * 2022-05-30 2022-11-11 上海华力集成电路制造有限公司 一种量测方法、激光套刻装置、计算机存储介质及模组
IL293633B2 (en) * 2022-06-06 2024-06-01 Nova Ltd A system and method for building a library and using it in measurements on designed buildings

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7317531B2 (en) * 2002-12-05 2008-01-08 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry
US7330279B2 (en) 2002-07-25 2008-02-12 Timbre Technologies, Inc. Model and parameter selection for optical metrology
US7352453B2 (en) * 2003-01-17 2008-04-01 Kla-Tencor Technologies Corporation Method for process optimization and control by comparison between 2 or more measured scatterometry signals
KR101682838B1 (ko) * 2005-11-18 2016-12-12 케이엘에이-텐코 코포레이션 검사 데이터와 조합하여 설계 데이터를 활용하는 방법 및 시스템
US7528941B2 (en) 2006-06-01 2009-05-05 Kla-Tencor Technolgies Corporation Order selected overlay metrology
US7573584B2 (en) * 2006-09-25 2009-08-11 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
US7656518B2 (en) * 2007-03-30 2010-02-02 Asml Netherlands B.V. Method of measuring asymmetry in a scatterometer, a method of measuring an overlay error in a substrate and a metrology apparatus
NL2006700A (en) * 2010-06-04 2011-12-06 Asml Netherlands Bv Method and apparatus for measuring a structure on a substrate, computer program products for implementing such methods & apparatus.
KR101793538B1 (ko) * 2010-07-19 2017-11-03 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 오버레이 오차를 결정하는 장치 및 방법
US8666703B2 (en) * 2010-07-22 2014-03-04 Tokyo Electron Limited Method for automated determination of an optimally parameterized scatterometry model
CN103201682B (zh) * 2010-11-12 2015-06-17 Asml荷兰有限公司 量测方法和设备、光刻系统和器件制造方法
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
US9310296B2 (en) * 2011-06-20 2016-04-12 Kla-Tencor Corporation Optimizing an optical parametric model for structural analysis using optical critical dimension (OCD) metrology
US8681413B2 (en) 2011-06-27 2014-03-25 Kla-Tencor Corporation Illumination control
NL2009294A (en) * 2011-08-30 2013-03-04 Asml Netherlands Bv Method and apparatus for determining an overlay error.
US20130110477A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-02 Stilian Pandev Process variation-based model optimization for metrology
US10255385B2 (en) * 2012-03-28 2019-04-09 Kla-Tencor Corporation Model optimization approach based on spectral sensitivity
US9329033B2 (en) * 2012-09-05 2016-05-03 Kla-Tencor Corporation Method for estimating and correcting misregistration target inaccuracy
WO2014062972A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 Kla-Tencor Corporation Symmetric target design in scatterometry overlay metrology
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
US10242290B2 (en) * 2012-11-09 2019-03-26 Kla-Tencor Corporation Method, system, and user interface for metrology target characterization
NL2011816A (en) * 2012-11-30 2014-06-04 Asml Netherlands Bv Method of determining dose and focus, inspection apparatus, patterning device, substrate and device manufacturing method.
US9341769B2 (en) 2012-12-17 2016-05-17 Kla-Tencor Corporation Spectral control system
US9512985B2 (en) 2013-02-22 2016-12-06 Kla-Tencor Corporation Systems for providing illumination in optical metrology
WO2014138057A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-12 Kla-Tencor Corporation Metrology target identification, design and verification
WO2014138522A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-12 Kla-Tencor Corporation Pupil plane calibration for scatterometry overlay measurement
US9909982B2 (en) * 2013-03-08 2018-03-06 Kla-Tencor Corporation Pupil plane calibration for scatterometry overlay measurement
CN105452962B (zh) * 2013-08-07 2018-02-09 Asml荷兰有限公司 量测方法和设备、光刻系统和器件制造方法
WO2015031337A1 (en) * 2013-08-27 2015-03-05 Kla-Tencor Corporation Removing process-variation-related inaccuracies from scatterometry measurements
US9518916B1 (en) * 2013-10-18 2016-12-13 Kla-Tencor Corporation Compressive sensing for metrology
CN105830069B (zh) * 2013-12-11 2021-04-20 科磊股份有限公司 依据要求的目标及工艺灵敏度分析
US10365230B1 (en) * 2014-03-19 2019-07-30 Kla-Tencor Corporation Scatterometry overlay based on reflection peak locations
US9851300B1 (en) * 2014-04-04 2017-12-26 Kla-Tencor Corporation Decreasing inaccuracy due to non-periodic effects on scatterometric signals
WO2016037003A1 (en) * 2014-09-03 2016-03-10 Kla-Tencor Corporation Optimizing the utilization of metrology tools
WO2016123552A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Kla-Tencor Corporation Device metrology targets and methods
US9903711B2 (en) * 2015-04-06 2018-02-27 KLA—Tencor Corporation Feed forward of metrology data in a metrology system
CN108369087B (zh) * 2015-12-08 2021-04-30 科磊股份有限公司 使用偏振目标及偏振照明以控制衍射级的振幅及相位

Also Published As

Publication number Publication date
TW201633419A (zh) 2016-09-16
KR20170088403A (ko) 2017-08-01
CN112698551B (zh) 2024-04-23
TWI719804B (zh) 2021-02-21
CN107078074A (zh) 2017-08-18
TWI711096B (zh) 2020-11-21
WO2016086056A1 (en) 2016-06-02
JP6770958B2 (ja) 2020-10-21
JP2022065040A (ja) 2022-04-26
SG11201703585RA (en) 2017-06-29
CN112698551A (zh) 2021-04-23
CN107078074B (zh) 2021-05-25
US20160313658A1 (en) 2016-10-27
JP2020201293A (ja) 2020-12-17
JP7023337B2 (ja) 2022-02-21
IL251972B (en) 2022-03-01
IL251972A0 (en) 2017-06-29
US10831108B2 (en) 2020-11-10
KR102269514B1 (ko) 2021-06-25
JP2017537317A (ja) 2017-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI719804B (zh) 光學計量學之方法，電腦程式產品，計量學模組，目標設計檔案，景觀及目標的計量學量測
TWI731038B (zh) 光學計量之準確度提升
CN110596146B (zh) 用于基于图像的测量及基于散射术的叠对测量的信号响应度量
TWI733150B (zh) 多重圖案化參數之量測
JP7011592B2 (ja) スキャトロメトリ計測におけるプロセス変動の根本原因の解析
KR102060209B1 (ko) 공정 인식 계측
TWI582380B (zh) 利用光學臨界尺寸(ocd)計量之結構分析用於光學參數模型之最佳化方法、非暫時性之機器可存取儲存媒體及用以產生所模擬繞射信號以利用光學計量判定用以在晶圓上製造結構之晶圓塗覆的程序參數之系統
TWI598972B (zh) 減少散射量測疊對量測技術中演算法之不準確
JP2017537317A5 (zh)
WO2015089231A1 (en) Target and process sensitivity analysis to requirements
KR20160011654A (ko) 파라미터 추적을 위한 계측 시스템 최적화
KR20110095363A (ko) 산란 측정 계측 대상물 설계 최적화
TW201506348A (zh) 用於光學度量衡之高度相關參數的相關性之動態移除
TWI634310B (zh) 用於自動地判定傅立葉諧波序數之方法、系統及機器可存取儲存媒體