TW202034096A - 繞射量測標的 - Google Patents
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Abstract
一種繞射量測標的,其具有至少一第一子標的及至少一第二子標的,且其中(1)該第一子標的及該第二子標的各自包括一對週期性結構,且該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計,該不同設計包括該等第一子標的週期性結構具有不同於該第二子標的週期性結構的一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段;或(2)該第一子標的及該第二子標的分別包括一第一層中之一第一週期性結構及一第二週期性結構,且一第三週期性結構在該第一層下方之一第二層中至少部分地位於該第一週期性結構下方,且在該第二層中在該第二週期性結構下方不存在週期性結構,且一第四週期性結構在該第二層下方之一第三層中至少部分地位於該第二週期性結構下方。設計此量測標的之一方法涉及在該等子標的之一周邊處定位一輔助特徵,該輔助特徵經組態以縮減該等子標的之該周邊處之測定強度峰值。
Description
本發明係關於一種用於可用於(例如)藉由微影技術進行器件製造之度量衡方法、裝置及基板,且係關於一種使用微影技術來製造器件之方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之標的部分上)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼情況下,圖案化器件(其替代地被稱作光罩或比例光罩)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)上之標的部分(例如,包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言,單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近標的部分之網路。已知微影裝置包括:所謂步進器,其中藉由一次性將整個圖案曝光至標的部分上來輻照每一標的部分;及所謂掃描器,其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一標的部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
為了監視微影程序,量測經圖案化基板之一或多個參數。舉例而言,參數可包括形成於經圖案化基板中或上之順次層之間的疊對誤差,及經顯影感光性抗蝕劑之臨界線寬。可對產品基板之標的表面及/或以專用度量衡標的之形式執行此量測。舉例而言,度量衡標的(或標記)可包含形成(例如)諸如光柵之週期性結構的水平長條與垂直長條之組合。
在微影程序(亦即,顯影涉及微影曝光之器件或其他結構之程序,其通常可包括一或多個關聯處理步驟,諸如,抗蝕劑之顯影、蝕刻等等)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標的上且量測散射輻射之一或多個屬性--例如,依據波長而變化的在單一反射角下之強度;依據反射角而變化的在一或多個波長下之強度;或依據反射角而變化的偏振--以獲得可供判定標的之所關注屬性之「光譜(spectrum)」。可藉由各種技術來執行所關注屬性之判定:例如,藉由諸如嚴密耦合波分析或有限元素方法之反覆途徑而進行的標的結構之重新建構;庫搜尋;及主成份分析。
需要提供一種用於使用一標的之度量衡的可改良產出率、靈活性及/或準確度的方法及裝置。此外,儘管不限於此方法及裝置,但若此方法及裝置可應用於可運用以暗場影像為基礎之技術讀出之小標的結構,則將具有極大優點。
在一實施例中,提供一種量測一微影程序之一參數之方法,該方法包含:運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含一對週期性結構,且其中該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計,該不同設計包含該等第一子標的週期性結構具有不同於該等第二子標的週期性結構的一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段;及偵測由至少該第一子標的及該第二子標的散射之輻射以針對彼標的獲得表示該微影程序之該參數之一量測。
在一實施例中,提供一種具有一繞射量測標的之基板,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含一對週期性結構且其中該第一子標的具有與該第二子標的不同的一設計,該不同設計包含該等第一子標的週期性結構具有與該等第二子標的週期性結構不同的一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段。
在一實施例中,提供一種量測一微影程序之一參數之方法,該方法包含:運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含一第一層中之至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的包含一第一週期性結構且該第二子標的包含一第二週期性結構,其中一第三週期性結構在該第一層下方之一第二不同層中至少部分地位於該第一週期性結構下方,且在該第二層中在該第二週期性結構下方不存在週期性結構,且其中一第四週期性結構在該第二層下方之一第三不同層中至少部分地位於該第二週期性結構下方;及偵測由至少該第一週期性結構至該第四週期性結構散射之輻射以針對彼標的獲得表示該微影程序之該參數之一量測。
在一實施例中,提供一種具有一繞射量測標的之基板,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的包含一第一週期性結構且該第二子標的包含一第二週期性結構,其中一第三週期性結構在該第一層下方之一第二不同層中至少部分地位於該第一週期性結構下方,且在該第二層中在該第二週期性結構下方不存在週期性結構,且其中一第四週期性結構在該第二層下方之一第三不同層中至少部分地位於該第二週期性結構下方。
在一實施例中,提供一種量測一微影程序之一參數之方法,該方法包含:運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,且其中該第一子標的具有不同於該第二子標的之一設計;及偵測由至少該第一子標的及該第二子標的散射之輻射以針對彼標的獲得表示該微影程序之該參數之一量測。
在一實施例中,提供一種具有一繞射量測標的之基板,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,且其中該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計。
在一實施例中,提供一種量測一微影程序之一參數之方法,該方法包含:運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,且其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於1000平方微米的一鄰接區域內;及偵測由至少該第一子標的及該第二子標的散射之輻射以針對彼標的獲得表示該微影程序之該參數之一量測。
在一實施例中,提供一種具有一繞射量測標的之基板,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,且其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於1000平方微米的一鄰接區域內。
在一實施例中,提供一種度量衡標的設計之方法,該方法包含:接收用於具有複數個子標的之一繞射度量衡標的之該設計之一指示,每一子標的包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構;接收對該繞射度量衡標的之區域、一尺寸或其兩者之一約束;及藉由一處理器至少基於該約束來選擇該繞射度量衡標的之一設計。
在一實施例中,提供一種繞射量測標的,其包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含一對週期性結構,且其中該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計,該不同設計包含該等第一子標的週期性結構具有不同於該等第二子標的週期性結構的一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段。
在一實施例中,提供一種繞射量測標的,其包含當在一基板上時在一第一層中的至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的包含一第一週期性結構且該第二子標的包含一第二週期性結構;且包含一第三週期性結構,該第三週期性結構當在該基板上時在該第一層下方之一第二不同層中至少部分地位於該第一週期性結構下方,且在該第二層中在該第二週期性結構下方不存在週期性結構;且包含一第四週期性結構,該第四週期性結構當在該基板上時在該第二層下方之一第三不同層中至少部分地位於該第二週期性結構下方。
在一實施例中,提供一種繞射量測標的,其包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,且其中該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計。
在一實施例中,提供一種繞射量測標的,其包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,且其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在一基板上之小於或等於1000平方微米的一鄰接區域內。
在一實施例中,提供一種方法,其包含:運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含至少一第一子標的、一第二子標的及一第三子標的,其中該第一子標的、該第二子標的及該第三子標的在設計上不同。
在一實施例中,提供一種繞射度量衡標的,其包含至少一第一子標的、一第二子標的及一第三子標的,其中該第一子標的、該第二子標的及該第三子標的在設計上不同。
在一實施例中,提供一種包含量測兩個層之間的疊對之方法,該方法包含:運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該基板在該兩個層中之每一者上具有該標的之一部分,其中該兩個層係由至少一其他層分離。
在一實施例中,提供一種設計一繞射量測標的之一配置之方法,該標的包含複數個子標的,每一子標的包含複數個週期性結構且每一子標的經設計以量測一不同層對或量測一不同程序堆疊,該方法包含:在一標的區域內定位該等子標的之該等週期性結構;及在該等子標的之一周邊處定位一輔助特徵,該輔助特徵經組態以縮減該等子標的之該周邊處之一測定強度峰值。
在一實施例中,提供一種繞射量測標的,其包含:該標的之一標的區域中之複數個子標的,每一子標的包含複數個週期性結構且每一子標的經設計以量測一不同層對或量測一不同程序堆疊;及該等子標的之周邊處之一輔助特徵,該輔助特徵經組態以縮減該等子標的之該周邊處之一測定強度峰值。
在一實施例中,提供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,該方法包括使用如本文所描述之一方法來檢測作為該器件圖案之部分或除了該器件圖案以外而形成於該等基板中之至少一者上的至少一繞射量測標的;及根據該方法之結果而針對稍後基板來控制該微影程序。
在一實施例中,提供一種圖案化器件,其經組態以至少部分地形成如本文所描述之一繞射量測標的。
在一實施例中,提供一種包含機器可讀指令之非暫時性電腦程式產品,該等機器可讀指令用於使一處理器產生如本文所描述之一方法之效能。
在一實施例中,提供一種包含機器可讀指令之非暫時性電腦程式產品,該等機器可讀指令用於使一處理器產生如本文所描述之一方法之效能。
在一實施例中,提供一種非暫時性電腦程式產品,其包含界定如本文所描述之一標的之機器可讀指令或資料。
在一實施例中,提供一種基板,其包含如本文所描述之一標的。
在一實施例中,提供一種系統,其包含:一檢測裝置,其經組態以將一光束提供於一基板上之一繞射量測標的上且偵測由該標的繞射之輻射以判定一微影程序之一參數;及如本文所描述之一非暫時性電腦程式產品。
本文中參看隨附圖式詳細地描述本發明之實施例之特徵及/或優點,以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意,本發明不限於本文所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文所含有之教示,額外實施例對於熟習相關技術者將顯而易見。
在詳細地描述實施例之前,有指導性的是呈現可供實施實施例之實例環境。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。該裝置包括:照明系統(照明器) IL,其經組態以調節輻射光束B (例如,UV輻射或DUV輻射);圖案化器件支撐件或支撐結構(例如,光罩台) MT,其經建構以支撐圖案化器件(例如,光罩) MA,且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM;基板台(例如,晶圓台) WT,其經建構以固持基板(例如,抗蝕劑塗佈晶圓) W,且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PW;及投影系統(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之標的部分C (例如,包括一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件,諸如,折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件,或其任何組合。
圖案化器件支撐件以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如,圖案化器件是否被固持於真空環境中)之方式來固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可為(例如)框架或台,其可根據需要而固定或可移動。圖案化器件支撐件可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之標的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輔助特徵,則該圖案可不確切地對應於基板之標的部分中之所要圖案。通常,被賦予至輻射光束之圖案將對應於標的部分中所產生之器件(諸如,積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列,及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知,且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型,以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置,該等小鏡面中每一者可個別地傾斜,以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
如此處所描繪,裝置屬於透射類型(例如,使用透射光罩)。替代地,裝置可屬於反射類型(例如,使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列,或使用反射光罩)。
微影裝置亦可屬於如下類型:其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如,水)覆蓋,以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒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。浸沒技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。本文所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須沉浸於液體中,而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1,照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言,當輻射源為準分子雷射時,輻射源與微影裝置可為分離實體。在此等狀況下,不認為輻射源形成微影裝置之部件,且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下,舉例而言,當輻射源為水銀燈時,輻射源可為微影裝置之整體部件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包括用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。通常,可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈之至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外,照明器IL可包括各種其他組件,諸如,積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束,以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於被固持於圖案化器件支撐件(例如,光罩台MT)上之圖案化器件(例如,光罩) MA上,且係由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿圖案化器件(例如,光罩) MA之後,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之標的部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF (例如,干涉量測器件、線性編碼器、2D編碼器或電容性感測器),可準確地移動基板台WT,例如,以便使不同標的部分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中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如,光罩) MA。
可使用光罩對準標記M1
、M2
及基板對準標記P1
、P2
來對準圖案化器件(例如,光罩) MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用標的部分,但該等標記可位於標的部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地,在一個以上晶粒提供於圖案化器件(例如,光罩) MA上之情形中,圖案化器件對準標記可位於該等晶粒之間。小對準標記亦可包括於器件特徵當中之晶粒內,在此狀況下,需要使標記儘可能地小且無需與鄰近特徵不同的任何成像或程序條件。下文中進一步描述可偵測對準標記之對準系統之實施例。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中:
1. 在步進模式中,在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至標的部分C上時,使圖案化器件支撐件(例如,光罩台) MT及基板台WTa保持基本上靜止(亦即,單次靜態曝光)。接著,使基板台WTa在X及/或Y方向上移位,使得可曝光不同標的部分C。在步進模式中,曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之標的部分C之大小。
2. 在掃描模式中,在將被賦予至輻射光束之圖案投影至標的部分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WTa (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WTa相對於圖案化器件支撐件(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標的部分之寬度(在非掃描方向上),而掃描運動之長度判定標的部分之高度(在掃描方向上)。
3. 在另一模式中,在將被賦予至輻射光束之圖案投影至標的部分C上時,使圖案化器件支撐件(例如,光罩台) MT保持基本上靜止,從而固持可程式化圖案化器件,且移動或掃描基板台WTa。在此模式中,通常使用脈衝式輻射源,且在基板台WTa之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件 (諸如,上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
微影裝置LA屬於所謂雙載物台類型,其具有至少兩個台WTa、WTb(例如,雙基板台)以及至少兩個站--曝光站及量測站--在該至少兩個站之間可交換該等台中之至少一者。舉例而言,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。預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面控制,及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記之位置,該等感測器兩者係由參考框架RF支撐。若位置感測器IF在台處於量測站以及處於曝光站時不能夠量測台之位置,則可提供第二位置感測器以使能夠在兩個站處追蹤台之位置。作為另一實例,在曝光站處曝光一個台上之一基板時,不具有基板之另一台在量測站處等待(其中視情況可發生量測活動)。此另一台具有一或多個量測器件且視情況可具有其他工具(例如,清潔裝置)。當基板已完成曝光時,不具有基板之台移動至曝光站以執行(例如)量測,且具有基板之台移動至卸載該基板且裝載另一基板之部位(例如,量測站)。此等多台配置實現裝置之產出率之相當大增加。
如圖2所展示,微影裝置LA形成微影製造單元LC (有時亦被稱作叢集)之部件,微影製造單元LC亦包括用以對基板執行一或多個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一或多個旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之一或多個顯影器DE、一或多個冷卻板CH及一或多個烘烤板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、在不同程序器件之間移動基板,且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而控制微影裝置。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一或多個屬性,諸如,後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD),等等。若偵測到誤差,則可對一或多個後續基板之曝光進行調整,尤其是在檢測可足夠迅速地且快速地進行而使得同一批次/批量之另一基板仍待曝光的情況下。又,可剝離及重工已經曝光之基板(以改良良率)或捨棄已經曝光之基板,藉此避免對已知有缺陷之基板執行曝光。在基板之僅一些標的部分有缺陷之狀況下,可僅對良好的彼等標的部分執行另一曝光。另一可能性應為調適後續程序步驟之設定以補償誤差,例如,修整蝕刻步驟之時間可經調整以補償由微影程序步驟引起的基板間CD之變化。
檢測裝置係用以判定基板之一或多個屬性,且詳言之,判定不同基板或同一基板之不同層之一或多個屬性如何在不同層間變化及/或橫越一基板而變化。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一或多個屬性。然而,抗蝕劑中之潛影具有極低對比度--在已曝光至輻射的抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射的抗蝕劑之部分之間僅存在極小折射率差--且並非所有檢測裝置皆具有足夠敏感度來進行潛影之有用量測。因此,可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後採取量測,曝光後烘烤步驟(PEB)通常為對經曝光基板進行之第一步驟且增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)。亦有可能進行經顯影抗蝕劑影像之量測--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。後一可能性限制有缺陷基板之重工之可能性,但(例如)出於程序控制之目的仍可提供有用資訊。
由習知散射計使用之標的包含相對大週期性結構(例如,光柵)佈局,例如,40微米乘40微米。在彼狀況下,量測光束常常具有小於週期性結構佈局的光點大小(亦即,週期性結構佈局填充不足)。此情形簡化標的之數學重新建構,此係因為可將標的視為無限的。然而,舉例而言,因此可將標的定位於產品特徵當中而非切割道中,標的之大小已縮減(例如)至20微米乘20微米或更小,或縮減至10微米乘10微米或更小。在此情形下,可使週期性結構佈局小於量測光點(亦即,週期性結構佈局填充過度)。通常使用暗場散射量測來量測此標的,其中阻擋零繞射階(對應於鏡面反射),且僅處理高階。可在PCT專利申請公開案第WO 2009/078708號及第WO 2009/106279號中找到暗場度量衡之實例,該等專利申請公開案之全文據此以引用方式併入。美國專利申請公開案US2011-0027704、US2011-0043791及US2012-0242970中已描述技術之進一步開發,該等專利申請公開案之全文據此以引用方式併入。使用繞射階之暗場偵測的以繞射為基礎之疊對實現對較小標的之疊對量測。此等標的可小於照明光點且可由基板上之產品結構環繞。在一實施例中,可在一個影像中量測多個標的。
圖3之(a)中展示適合用於本發明之實施例中之暗場度量衡裝置。圖3之(b)中更詳細地說明標的T (包含週期性結構)及繞射射線。暗場度量衡裝置可為單機器件或(例如)在量測站處併入微影裝置LA或併入微影製造單元LC中。貫穿裝置具有若干分支之光軸係由點線O表示。在此裝置中,由輸出11 (例如,諸如,雷射或氙氣燈之源,或連接至源之開口)發射之輻射係由包含透鏡12、14及接物鏡16之光學系統經由稜鏡15而導向至基板W上。此等透鏡係以4F配置之雙重序列而配置。可使用不同透鏡配置,其限制條件為:該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上。
在一實施例中,透鏡配置允許存取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此,可藉由在呈現基板平面之空間光譜之平面(此處被稱作(共軛)光瞳平面)中界定空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。詳言之,可(例如)藉由在為接物鏡光瞳平面之背向投影式影像之平面中在透鏡12與14之間插入合適形式之孔徑板13來進行此選擇。在所說明實例中,孔徑板13具有不同形式(被標註為13N及13S),從而允許選擇不同照明模式。本實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式中,孔徑板13N提供來自僅出於描述起見而經指明為「北」之方向的離軸照明。在第二照明模式中,孔徑板13S用以提供相似照明,但提供來自被標註為「南」之不同(例如,相對)方向的照明。藉由使用不同孔徑,其他照明模式係可能的。光瞳平面之其餘部分理想地暗,此係因為所要照明模式外部之任何不必要輻射將干涉所要量測信號。
如圖3之(b)所展示,在基板W實質上垂直於接物鏡16之光軸O的情況下置放標的T。與軸線O成一角度而照射於標的T上之照明射線I引起一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈線-1)。在運用填充過度之小標的T的情況下,此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡標的T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。在提供複合週期性結構標的的情況下,該標的內之每一個別週期性結構將引起其自有繞射光譜。因為板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之輻射所必要),所以入射射線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。根據小標的之點散佈函數(point spread function),每一階+1及-1將遍及一角度範圍而進一步散佈,而非如所展示之單一理想射線。應注意,週期性結構間距及照明角度可經設計或經調整成使得進入接物鏡之一階射線與中心光軸緊密地對準。圖3之(a)及圖3之(b)所說明之射線被展示為稍微離軸,以純粹地使其能夠在圖解中被更容易地區分。
由基板W上之標的繞射之至少0階及+1階係由接物鏡16收集,且被返回導向通過稜鏡15。返回至圖3之(a),藉由指明被標註為北(N)及南(S)之完全相對(在此狀況下)孔徑而說明第一照明模式及第二照明模式兩者。當入射射線I係來自光軸之北側時,亦即,當使用孔徑板13N來應用第一照明模式時,被標註為+1(N)之+1繞射射線進入接物鏡16。與此對比,當使用孔徑板13S來應用第二照明模式時,-1繞射射線(被標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。因此,在一實施例中,藉由在某些條件下量測標的兩次(例如在使標的旋轉或改變照明模式或改變成像模式以分離地獲得-1繞射階強度及+1繞射階強度之後)來獲得量測結果。針對一給定標的比較此等強度提供該標的中之不對稱性之量測,且該標的中之不對稱性可用作例如疊對誤差之微影程序之參數的指示符。在上文所描述之情形下,改變照明模式。
光束分裂器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第一量測分支中,光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束在第一感測器19 (例如,CCD或CMOS感測器)上形成標的之繞射光譜(光瞳平面影像)。每一繞射階射中感測器上之一不同點,使得影像處理可比較及對比若干階。由感測器19捕捉之光瞳平面影像可用於聚焦度量衡裝置及/或正規化一階光束之強度量測。光瞳平面影像亦可用於不對稱性量測以及用於諸如重新建構之許多量測目的,此處不對其進行詳細描述。待描述之第一實例將使用第二量測分支以量測不對稱性。
在第二量測分支中,光學系統20、22在感測器23 (例如,CCD或CMOS感測器)上形成基板W上之標的之影像。在第二量測分支中,在與光瞳平面共軛之平面中提供孔徑光闌21。孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束,使得形成於感測器23上之標的之影像DF係由-1或+1一階光束形成。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,該影像處理器及控制器PU之功能將取決於正被執行之量測之特定類型。應注意,此處在廣泛意義上使用術語「影像」。因而若僅存在-1階及+1階中之一者,則將不形成標的之週期性結構之特徵之影像。
圖3所展示之孔徑板13及光闌21之特定形式純粹為實例。在另一實施例中,使用標的之同軸照明,且使用具有離軸孔徑之孔徑光闌以將實質上僅一個一階繞射輻射傳遞至感測器(在彼狀況下實際上調換在13及21處所展示之孔徑)。在又其他實施例中,代替一階光束或除了一階光束以外,亦可在量測中使用二階光束、三階光束及高階光束(圖3中未繪示)。
為了使照明可適應於此等不同類型之量測,孔徑板13可包含圍繞一圓盤而形成之數個孔徑圖案,該圓盤旋轉以使所要圖案處於適當位置。替代地或另外,可提供及調換一組板13,以達成相同效應。亦可使用諸如可變形鏡面陣列或透射空間光調變器之可程式化照明器件。可使用移動鏡面或稜鏡作為用以調整照明模式之另一方式。
如剛才關於孔徑板13所解釋,替代地,藉由變更孔徑光闌21,或藉由取代具有不同圖案之光瞳光闌,或藉由運用可程式化空間光調變器來替換固定場光闌,可達成用於成像之繞射階之選擇。在彼狀況下,量測光學系統之照明側可保持恆定,而成像側具有第一模式及第二模式。實務上,存在量測方法之許多可能類型,每一類型具有其自有優點及缺點。在一種方法中,改變照明模式以量測不同階。在另一方法中,改變成像模式。在第三方法中,照明模式及成像模式保持不變,但使標的旋轉達(例如)180度。在每一狀況下,所要效應相同,即,用以選擇(例如)在標的之繞射光譜中彼此對稱地相對的非零階繞射輻射之第一部分及第二部分。
雖然在本實例中用於成像之光學系統具有受到孔徑光闌21限定之寬入射光瞳,但在其他實施例或應用中,成像系統自身之入射光瞳大小可足夠小以限定至所要階,且因此亦用作場光闌。圖3之(c)及(d)中展示不同孔徑板,該等孔徑板可如下文進一步所描述而使用。
通常,標的將與其向南北抑或東西延行之週期性結構特徵對準。亦即,週期性結構(例如,光柵)將在基板W之X方向或Y方向上對準。但其可成不同角度,亦即,成45°。孔徑板13N或13S係用以量測在一個方向(例如,取決於設置之X、Y或其他方向)上定向之標的之週期性結構。對於處於另一角度(例如,實質上正交)之週期性結構之量測,可能實施標的之旋轉(例如,對於實質上正交週期性結構,旋轉達90°及270°)。或,使用圖3之(c)所展示的孔徑板13E或13W自另一角度(例如,東或西)之照明可提供於照明光學件中,該等孔徑板可具有處於適當角度(例如,東或西)之孔徑。可分離地形成及互換孔徑板13N至13W,或孔徑板13N至13W可為可旋轉達適當角度(例如,90度、180度或270度)之單一孔徑板。
圖3之(c)及(d)中展示不同孔徑板。圖3之(c)說明離軸照明模式之另外兩種類型。在圖3之(c)之第一照明模式中,孔徑板13E提供來自僅出於描述起見而相對於先前所描述之「北」指明為「東」之方向的離軸照明。如上文所提及,「東」可處於與如所展示之角度不同的角度。在圖3之(c)之第二照明模式中,孔徑板13W係用以提供相似照明,但來自被標註為「西」的不同(例如,相對)方向的照明。圖3之(d)說明離軸照明模式之另外兩種類型。在圖3之(d)之第一照明模式中,孔徑板13NW提供來自被指明為如先前所描述之「北」及「西」之方向的離軸照明。在第二照明模式中,孔徑板13SE係用以提供相似照明,但來自被標註為如先前所描述之「南」及「東」的不同(例如,相對)方向的照明。倘若此等不同繞射信號之間的串擾並非過大,則可在不改變照明模式的情況下執行在不同方向(例如,X及Y兩者)上延伸之週期性結構之量測。舉例而言,上文所提及之先前公佈之專利申請公開案中描述裝置之此等及眾多其他變化及應用的使用。如已經提及,圖3之(c)及(d)中所說明的離軸孔徑可提供於孔徑光闌21中而非提供於孔徑板13中。在彼狀況下,照明將同軸。
圖4描繪形成於基板上之實例複合度量衡標的。該複合標的包含緊密定位在一起之四個週期性結構(例如,光柵) 32、33、34、35。在一實施例中,週期性結構足夠緊密地定位在一起,使得其皆在由度量衡裝置之照明光束形成之量測光點31內。在彼狀況下,該四個週期性結構因此皆被同時地照明且同時地成像於感測器19及23上。在專用於疊對量測之實例中,週期性結構32、33、34、35自身為由在形成於基板W上之器件之不同層中圖案化的另一標的之上覆週期性結構形成的複合週期性結構。此標的可具有在20微米×20微米內或16微米×16微米內之外部尺寸。另外,所有週期性結構係用以量測一特定對之層之間的疊對。為了促進標的能夠量測多於單一對之層,週期性結構32、33、34、35可具有經不同偏置之疊對偏移,以便促進經形成有複合週期性結構之不同部分之不同層之間的疊對之量測。因此,用於基板上之標的之所有週期性結構將用以量測一對層,且用於基板上之另一相同標的之所有週期性結構將用以量測另一對層,其中疊對偏置促進區分層對。將在下文中特別參看圖7來解釋疊對偏置之涵義。
圖7之(a)至(c)展示具有不同偏置之各別標的T之疊對週期性結構的示意性橫截面。此等疊對週期性結構可用於基板W上,如在圖3及圖4中所看到。僅出於實例起見而展示在X方向上具有週期性之週期性結構。可提供具有不同偏置且具有不同定向之此等週期性結構的不同組合。
以圖7之(a)開始,描繪形成於被標註為L1及L2之兩個層中的複合疊對標的600。在下部層L1中,第一週期性結構係由基板606上之特徵(例如,線) 602及空間604形成。在層L2中,第二週期性結構係由特徵(例如,線) 608及空間610形成。(橫截面經繪製成使得特徵602、608延伸至頁面中)。週期性結構圖案在兩個層中具有間距P的情況下重複。僅出於實例起見而提及線602及608,可使用諸如圓點、區塊及通孔的其他類型之特徵。在圖7之(a)所展示之情形下,不存在疊對誤差且不存在偏置,使得每一週期性結構特徵608確切地處於下部週期性結構中之週期性結構特徵602上方。
在圖7之(b)處,具有偏置+d之相同標的被描繪為使得上部週期性結構之特徵608相對於下部週期性結構之特徵602向右移位達距離d。亦即,特徵608及特徵602經配置成使得若其兩者確切地印刷於其標稱部位處,則特徵608將相對於特徵602偏移達距離d。偏置距離d實務上可能為幾奈米,例如,5奈米至60奈米,而間距P係(例如)在300奈米至1000奈米之範圍內,例如,500奈米或600奈米。在圖7之(c)處,具有偏置-d之相同標的被描繪為使得特徵608相對於特徵602向左移位。舉例而言,上文所提及之專利申請公開案中描述圖7之(a)至(c)處所展示的此類型之經偏置標的。
另外,雖然圖7之(a)至(c)描繪處於特徵602上方之特徵608 (具有或不具有經施加之為+d或-d之小偏置)(其被稱作具有為大約零之偏置的「線上線」標的),但標的可具有為P/2 (其為間距的一半)之經程式化偏置,使得上部週期性結構中之每一特徵608處於下部週期性結構中之空間604上方。此標的被稱作「渠溝上線」標的。在此狀況下,亦可施加為+d或-d之小偏置。「線上線」標的或「渠溝上線」標的之間的選擇取決於應用。
返回至圖4,週期性結構32、33、34、35亦可在其定向方面不同(如所展示),以便在X及Y方向上繞射入射輻射。在一項實例中,週期性結構32及34為分別具有+d、-d之偏置之X方向週期性結構。週期性結構33及35可為分別具有偏移+d及-d之Y方向週期性結構。雖然說明四個週期性結構,但另一實施例可包括更大矩陣以獲得所要準確度。舉例而言,九個複合週期性結構之3×3陣列可具有偏置-4d、-3d、-2d
、-d、0、+d、+2d、+3d、+4d。可在由感測器23捕捉之影像中識別此等週期性結構之分離影像。
圖5展示在使用來自圖3之(d)之孔徑板13NW或13SE的情況下在圖3之裝置中使用圖4之標的而可形成於感測器23上且由感測器23偵測的影像之實例。雖然感測器19不能解析不同個別週期性結構32至35,但感測器23可解析不同個別週期性結構32至35。交叉影線矩形表示感測器上之影像之場,在此場內,基板上之經照明光點31成像至對應圓形區域41中。在一實施例中,場為暗的。在此影像內,矩形區域42至45表示週期性結構32至35之影像。若週期性結構位於產品區域中,則在此影像場之周邊中亦可看見產品特徵。雖然圖5之暗場影像中展示僅單一複合光柵標的,但實務上,藉由微影而製造之產品可具有許多層,且需要在不同對之層之間進行疊對量測。對於一對層之間的每一疊對量測,使用一或多個複合光柵標的,且因此,在影像場內可存在其他複合標的。影像處理器及控制器PU使用圖案辨識來處理此等影像,以識別週期性結構32至35之分離影像42至45。以此方式,影像並不必須在感測器框架內之特定部位處極精確地對準,此情形極大地改良整體上之量測裝置之產出率。
一旦已識別週期性結構之分離影像,就可(例如)藉由平均化或求和經識別區域內之選定像素強度值來量測彼等個別影像之強度。可將影像之強度及/或其他屬性彼此進行比較。可組合此等結果以量測微影程序之不同參數。疊對效能為此參數之一實例。舉例而言,比較該等強度會揭露可用作疊對之量度之不對稱性。在用於量測不對稱性且因此量測疊對之另一技術中,使用感測器19。
圖6說明在使用(例如)PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號及美國專利申請公開案第2011/027704號中所描述之方法及使用(例如)圖3及圖4之裝置的情況下,含有組件週期性結構32至35之兩個層之間的疊對誤差如何經由如藉由比較該等週期性結構在+1階及-1階暗場影像中之強度所揭露的該等週期性結構之不對稱性予以量測。
在步驟M1中,經由圖2之微影製造單元而處理基板(例如,半導體晶圓)一或多次,以產生包括包含形成度量衡標的的週期性結構32至35之標的之結構。在M2處,在使用圖3之度量衡裝置的情況下,使用一階繞射光束中之一者(比如-1)來獲得週期性結構32至35之影像。在一實施例中,使用第一照明模式(例如,使用孔徑板13NW而產生之照明模式)。接著,無論藉由改變照明模式或改變成像模式,抑或藉由在度量衡裝置之視場中使基板W旋轉達180°,皆可獲得使用另一一階繞射光束(+1)之週期性結構之第二影像(步驟M3)。因此,在第二影像中捕捉+1繞射輻射。在一實施例中,改變經照明模式且使用第二照明模式(例如,使用孔徑板13SE而產生之照明模式)。是否可在每一影像中捕捉所有週期性結構或在量測裝置與基板之間是否需要相對移動以便在分離影像中捕捉該等週期性結構為設計選擇問題。在任一狀況下,假定經由感測器23來捕捉所有組件週期性結構之第一影像及第二影像。
應注意,藉由在每一影像中包括一階繞射輻射之僅一半,此處所提及之「影像」不為習知暗場顯微法影像。因為存在+1及-1階繞射輻射中之僅一者,所以個別週期性結構特徵未被解析。每一週期性結構將簡單地由某一強度位準之區域表示。在步驟M4中,在每一組件週期性結構之影像內識別所關注區(ROI),將自該所關注區量測強度位準。之所以進行此識別係因為:特別是在個別光柵影像之邊緣周圍,強度值通常可高度取決於諸如抗蝕劑厚度、組合物、線形狀以及邊緣效應之程序變數。
在已識別用於每一個別週期性結構32至35之所關注區P1、P2、P3、P4且已量測其強度的情況下,可接著判定週期性結構之不對稱性且因此判定(例如)疊對誤差。此判定係由影像處理器及控制器PU在步驟M5中比較針對每一週期性結構32至35之+1階及-1階所獲得之強度值以識別其強度之任何差(,亦即,不對稱性)而進行。術語「差」不意欲係僅指減法。可以比率形式演算差。因此,在步驟M5處演算強度差以獲得用於每一週期性結構之不對稱性之量測。在步驟M6中,使用用於數個週期性結構之測定不對稱性連同(在適用時)彼等週期性結構之疊對偏置之知識,以演算在標的T附近之微影程序之一或多個效能參數。所關注效能參數可為疊對。可演算微影程序之其他效能參數,諸如,聚焦及/或劑量。該一或多個效能參數可經回饋以用於微影程序之改良,及/或用以改良圖6自身之量測及演算程序。
在用以判定疊對之一實施例中,圖8描繪說明針對在形成疊對週期性結構之個別週期性結構內具有零偏移且不具有特徵不對稱性的「理想」標的之疊對誤差OV與測定不對稱性A之間的關係的曲線702。此曲線圖係僅用以說明僅判定疊對之原理,且在每一曲線圖中,測定不對稱性A及疊對誤差OV之單位係任意的。
在圖7之(a)至(c)之「理想」情形下,曲線702指示測定不對稱性A與疊對具有正弦關係。正弦變化之週期P對應於週期性結構之週期(間距),其當然轉換成適當尺度。正弦形式在此實例中係純粹的,但在實際情況下可包括諧波。出於簡單起見,在此實例中假定(a)來自標的之僅一階繞射輻射到達影像感測器23 (或在給定實施例中到達影像感測器23之等效者),且(b)實驗標的設計係使得在此等一階內,在頂部週期性結構結果與底部週期性結構結果之間在強度及疊對之間存在純粹正弦關係。實務上此情形是否真實係依據光學系統設計之功能、照明輻射之波長及週期性結構之間距P,以及標的之設計及堆疊而變化。
如上文所提及,經偏置週期性結構可用以量測疊對,而非依賴於單一量測。此偏置具有供產生偏置之圖案化器件(例如,光罩)中所定義之已知值,該值用作對應於測定信號之疊對之基板上校準。在該圖式中,以圖形方式說明演算。在圖6之步驟M1至M5中,針對分別具有偏置+d及-d之組件週期性結構(如(例如)圖7之(b)及圖7之(c)所展示)獲得不對稱性量測A(+d)及A(-d)。將此等量測擬合至正弦曲線會給出如所展示之點704及706。在已知偏置的情況下,可演算真實疊對誤差OV。正弦曲線之間距P係自標的之設計為吾人所知。曲線702之垂直尺度開始時未為吾人所知,而是為吾人可稱為一階諧波比例常數K1
之未知因數。
以方程式項,假定疊對與不對稱性之間的關係如下:
其中OV係在使得週期性結構間距P對應於角度2π弧度之尺度上被表達。在使用對具有不同已知偏置之週期性結構之兩個量測的情況下,吾人可對兩個方程式進行求解以演算未知K1
及疊對OV。
上文所描述之度量衡標的經設計以用於與特定程序堆疊(亦即,用以建構用於層之特定器件或其部分之程序及材料的程序堆疊,例如,所涉及之一個或材料層(例如,其厚度及/或材料類型)、微影曝光程序、抗蝕劑顯影程序、烘烤程序、蝕刻程序等等)相關聯之一或多個特定層,其具有度量衡標的將針對程序堆疊中之標稱改變提供量測穩固性之靈活性。亦即,使用程序層之知識(例如,其材料、厚度等等)應用於層之處理步驟等等來設計度量衡標的以獲得將給出用於所量測之微影程序之參數之良好(若非最佳)量測結果的度量衡標的。
然而,在微影程序顯影期間,用於某一層之程序堆疊可顯著改變超出標稱。現有標的不能處置程序堆疊之大改變(亦即,程序改變)。因此,多個標的可經設計以旨在此等改變之極值。此情形需要新標的設計,此意謂程序顯影在此新標的(例如)在光罩上測量出之前必須等待顯著時間段;因此,顯著增加研發循環時間。此外,多個標的可意謂在產生用於每一不同標的之不同圖案化器件(例如,光罩)方面之顯著成本。或,可未得到用以容納此等標的之空間(亦即,圖案化器件圖案上之可用空間)及/或可顯著影響用以量測此等多個標的之產出率。
另外,典型以繞射為基礎之疊對標的係用以量測一對層之間的疊對。但驅使新程序(例如,多重圖案化程序、最後通孔程序等等)需要不僅在單個層對之間進行疊對量測,而且在多個層對當中進行疊對量測。類似於上文所論述之程序顯影實例,用於多層疊對之解決方案將為增加疊對標的之數目(亦即,不同層對所需之不同標的),且因此量測之數目增加(亦即,對多層組合之每一對之量測)。此以歸因於增加之量測時間之標的「佔據面積」(亦即,圖案化器件圖案上之用以容納此等個別層對標的之可用空間)及產出率為代價。
因此,根據本發明之一實施例,提供包含總大小小但包括多重設計週期性結構之集合的多重週期性結構標的叢集(週期性結構之單一叢集)之繞射度量衡標的;為了參考方便起見,此標的被稱作延伸型操作範圍度量衡標的。因此,為了(例如)程序顯影,來自延伸型操作範圍度量衡標的之週期性結構之一子集可用於某一程序堆疊條件,而來自延伸型操作範圍度量衡標的之週期性結構之另一(另外若干)子集可用於另一程序堆疊條件,因此能夠考量程序堆疊之顯著變化。替代地或另外,為了(例如)多層疊對,來自延伸型操作範圍度量衡標的之週期性結構之一子集可用於某一層對,而延伸型操作範圍度量衡標的之週期性結構之另一(另外若干)子集可用於另一層對,因此實現多層疊對。
因此,在顯著程序堆疊變化(例如,不能藉由度量衡標的之特定週期性結構設計適當處置的程序堆疊之變化)之情形下,延伸型操作範圍度量衡標的允許置放顯著不同設計(皆在標的之合理大小內),此將在對程序堆疊作出改變的情況下增加成功量測結果之機會。此情形可歸因於主動預期程序堆疊變化之不同設計之存在而增加第一次量測成功之機會。且在多重疊對量測之情形下,延伸型操作範圍度量衡標的允許在一個量測序列中在多個層之間進行疊對量測。亦即,在一實施例中,可在一個量測序列中量測多個層對,且在一實施例中,可同時偵測多個層對之繞射資料。
藉由在延伸型操作範圍度量衡標的中具有經不同設計之週期性結構,可藉由其中有週期性結構之經不同設計集合的單一度量衡標的處置程序堆疊及/或多層之顯著變化。藉此,可顯著縮減產生用於每一不同個別標的之不同圖案化器件(例如,光罩)之成本及/或量測時間之成本。另外,由於延伸型操作範圍度量衡標的之相對小大小,可顯著縮減歸因於增加之量測時間之用於多個不同個別標的之標的「佔據面積」(亦即,用以容納此等個別層對標的之圖案化器件圖案上之可用空間)之成本及產出率之成本。因此,延伸型操作範圍度量衡標的可將所有此等多個標的帶入自佔據面積之視點足夠小且相比於多個個別標的在量測時間方面亦更有利的單一標的叢集內。
參看圖9,描繪延伸型操作範圍度量衡標的800之實施例。延伸型操作範圍度量衡標的800包含複數個子標的,在此實例中,包含四個繞射子標的802、804、806、808。如應瞭解,可提供不同數目個子標的。舉例而言,可提供僅僅兩個子標的。替代地,可提供三個、五個、六個、七個、八個等等子標的。在一實施例中,每一子標的802至808係與相鄰子標的分離達間隙820。在一實施例中,間隙為200奈米或更大、250奈米或更大、350奈米或更大、500奈米或更大、750奈米或更大、或1微米或更大。間隙促進子標的之重新建構,使得可分離地識別該等子標的。另外,間隙可幫助防止自一個子標的之繞射之繞射之串擾延伸至另一子標的。
每一子標的包含一週期性結構。在一實施例中,每一子標的包含至少一對週期性結構。在一實施例中,每一子標的包含至少兩對週期性結構。在一實施例中,子標的中之週期性結構之特徵(例如,線)在相同方向上延伸。在一實施例中,子標的之至少一週期性結構可具有在與該子標的之另一週期性結構之特徵延伸之方向不同的方向(例如,實質上垂直)上延伸之特徵。在一實施例中,一個子標的之週期性結構之特徵延伸之方向可不同於另一子標的之週期性結構之特徵延伸之方向。
在如圖9所展示之一實施例中,每一子標的具有在第一方向(例如,X方向)上延伸之特徵之第一對週期性結構810,及具有在第二不同方向(例如,實質上垂直於第一方向之第二方向,諸如,Y方向)上延伸之特徵之第二對週期性結構812。如上文所論述,子標的中之一或多者無需使第二對週期性結構在不同方向上延伸,或第二不同方向可非垂直且非平行於該等子標的中之一或多者之第一方向。在此實例中,每一子標的802至808具有與圖4之標的相似的總佈局。亦即,每一子標的具有具在X方向上在相對隅角中延伸的特徵之第一對週期性結構,及具有在Y方向上在與第一對週期性結構相對的隅角中延伸的特徵之第二對週期性結構。然而,子標的之佈局可不同於如圖9所描繪之佈局。舉例而言,週期性結構之部位可不同。作為另一實例,一對週期性結構之長度及/或寬度可不同於另一對週期性結構之長度及/或寬度。一對週期性結構延伸至另一對週期性結構之相對角度可不同。關於圖12A至圖12E來描述用於子標的之不同佈局之實例。
子標的802至808具有一大小使得其可完全或至少部分地擬合於與圖4之標的相同的鄰接區域內。舉例而言,延伸型操作範圍度量衡標的800可具有在25微米×25微米內或等於25微米×25微米、在20微米×20微米內或等於20微米×20微米、在16微米×16微米內或等於16微米×16微米、在12微米×12微米內或等於12微米×12微米、在10微米×10微米內或等於10微米×10微米、或在8微米×8微米內或等於8微米×8微米的外部尺寸。在一實施例中,子標的中之每一者之至少部分係在基板上之具有某大小的鄰接區域內。在一實施例中,複數個子標的之每一週期性結構之至少部分係在基板上之具有某大小的鄰接區域內。在一實施例中,複數個子標的之每一週期性結構係在基板上之具有某大小的鄰接區域內。在一實施例中,該某大小小於或等於1000平方微米、小於或等於900平方微米、小於或等於800平方微米、小於或等於700平方微米、小於或等於600平方微米、小於或等於500平方微米、小於或等於450平方微米、小於或等於400平方微米、小於或等於350平方微米、小於或等於300平方微米、小於或等於250平方微米、小於或等於200平方微米、小於或等於150平方微米、或少於或等於100平方微米。在一實施例中,子標的802至808之週期性結構中之每一者不小於約3微米×3微米或不小於約4微米×4微米。在一實施例中,子標的802至808之週期性結構中之每一者不小於約9平方微米或不小於約16平方微米。
在一實施例中,子標的中之每一者之至少部分係在基板上之量測光點之區域內(例如,在量測光點之寬度內)。在一實施例中,複數個子標的之每一週期性結構之至少部分係在基板上之量測光點之區域內(例如,在量測光點之寬度內)。在一實施例中,複數個子標的之每一週期性結構係在基板上之量測光點之區域內(例如,在量測光點之寬度內)。在一實施例中,量測光點具有約35微米或更小、約30微米或更小、約25微米或更小或約20微米或更小、約15微米或更小或約10微米或更小的寬度(例如,直徑)。因此,在一實施例中,可在一個量測序列中量測多個子標的,且在一實施例中,可同時偵測多個子標的之繞射資料。
與圖4之標的類似,在一實施例中,複數個子標的至少部分地疊對另一週期性結構(僅僅出於清楚起見,圖9未展示該另一週期性結構)。在一實施例中,子標的802至806中之每一者至少部分地疊對一各別週期性結構。在一實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡標的800疊對第二延伸型操作範圍度量衡標的800。在彼狀況下,第一延伸型操作範圍度量衡標的800之複數個子標的802至806中之每一者將疊對第二延伸型操作範圍度量衡標的800之各別子標的802至806。在一實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡標的800可在一個層中,且第二延伸型操作範圍度量衡標的800可在另一層中。在一實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡標的800可在一個層中,且第二延伸型操作範圍度量衡標的800可具有不同層中之複數個子標的中之每一者。
另外,除了在單一佈局內產生多個子標的以外,複數個子標的中之每一者亦經設計以用於(a)不同程序條件及/或(b)用於多層疊對之不同層對。換言之,在一實施例中,複數個子標的之第一子標的802具有與複數個子標的之第二子標的804不同的設計。在一實施例中,子標的802至808中之每一者可具有一不同設計。在一實施例中,複數個子標的之兩個或兩個以上子標的802、808可具有與該複數個子標的之兩個或兩個以上其他子標的804、806不同的設計。
參看圖10,描繪具有針對不同程序條件而設計之複數個子標的的(圖9之設計之)延伸型操作範圍度量衡標的900、902之實例的使用。為了易於參考,在圖10中以列之形式描繪子標的802、804、806、808。如自圖9之佈局應瞭解,圖10中之子標的806、808實務上將位於圖10中之子標的802、804「前方」或「後方」,亦即,分別在頁面中或頁面外。另外,在此實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡標的900係在一個層中,且第二延伸型操作範圍度量衡標的902係在另一層中。亦即,在圖10中,第一延伸型操作範圍度量衡標的900之子標的802、804、806、808中之每一者係在頂部層處,且第二延伸型操作範圍度量衡標的902之子標的802、804、806、808中之每一者係在第一延伸型操作範圍度量衡標的900下方之單層中,使得第一延伸型操作範圍度量衡標的900之子標的802、804、806、808中之每一者至少部分地疊對第二延伸型操作範圍度量衡標的902之各別子標的802、804、806、808。
在圖10之實例中,子標的802、804、806、808中之每一者經設計以用於不同程序堆疊。在此實例中,子標的802經設計以用於具有為100奈米之第一層904及為100奈米之第二層906之程序堆疊、子標的804經設計以用於具有為100奈米之第一層904及為110奈米之第二層906之不同程序堆疊、子標的806經設計以用於具有為110奈米之第一層904及為110奈米之第二層906之不同程序堆疊、且子標的808經設計以用於具有為120奈米之第一層904及為110奈米之第二層906之程序堆疊。如應瞭解,不同程序堆疊之條件可不同於用於此實例中之程序堆疊之條件。舉例而言,程序條件可為除了層厚度以外的程序條件。其他程序條件可包括折射率、層材料、蝕刻速率、烘烤溫度、曝光焦點、曝光劑量等等。另外,雖然在此實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的900以與其疊對之關聯延伸型操作範圍度量衡標的902不同的方式經設計(例如,在圖10中,延伸型操作範圍度量衡標的902中之週期性結構特徵經分段,而延伸型操作範圍度量衡標的900中之週期性特徵並未分段),但延伸型操作範圍度量衡標的900及延伸型操作範圍度量衡標的902可相同。另外,雖然圖10中能夠成功地量測4個不同程序堆疊,但可存在可能夠成功地量測之不同數目個程序堆疊。
在設計之差方面,差為子標的802、804、806、808中之至少一者與子標的802、804、806、808中之另一者之間的週期性結構之間距之差。在一實施例中,間距係選自100奈米至1000奈米之範圍。在一實施例中,設計之差為子標的802、804、806、808中之至少一者與子標的802、804、806、808中之另一者之間的週期性結構之特徵(例如,線)或間隔寬度之差。在一實施例中,設計之差為子標的802、804、806、808中之至少一者與子標的802、804、806、808中之另一者之間的週期性結構之特徵(例如,虛線而非實線)之分段的差。在一實施例中,設計之差為子標的802、804、806、808中之至少一者與子標的802、804、806、808中之另一者之間的週期性結構之偏置(例如,量及/或方向)之差。在一實施例中,偏置經選擇為在1奈米至60奈米的範圍內。箭頭描繪偏置方向之實施例。確信無需偏置。在一實施例中,設計之差為上覆延伸型操作範圍度量衡標的之間的特徵或間隔寬度之差(例如,「頂部CD與底部CD」之差),例如,第一延伸型操作範圍度量衡標的之子標的802、804、806、808中之至少一者之特徵或間隔寬度係不同於上覆第二延伸型操作範圍度量衡標的之子標的802、804、806、808中之關聯至少一者的特徵或間隔寬度。在一實施例中,設計之差為子標的802、804、806、808及其關聯週期性結構之佈局的差。參見(例如)下文中所描述之圖12A至圖12E。在一實施例中,設計之差為用於子標的802、804、806、808中之至少一者與子標的802、804、806、808中之另一者之間的量測光束之最佳波長之差。在相同波長量測配方用於子標的802、804、806、808中之每一者的情況下,子標的802、804、806、808可經最佳化以接受關於每一子標的之最小效能損耗。或在一實施例中,多個波長可用於複數個子標的,或可自施加至子標的之寬頻帶輻射分離波長。如應瞭解,可使用設計參數之組合。
因此,在一實施例中,可在第一實例中將延伸型操作範圍度量衡標的900、902提供至具有子標的802之特性的程序堆疊,即,具有為100奈米之第一層904及為100奈米之第二層906之程序堆疊。因此,當進行彼等延伸型操作範圍度量衡標的900、902之量測時,來自子標的802之量測結果將對於彼程序堆疊係良好的,而來自子標的804、806及808之量測結果將較不如此良好。但,方便地,可在第二實例中將相同延伸型操作範圍度量衡標的900、902提供至具有子標的804之特性的程序堆疊,即,具有為100奈米之第一層904及為110奈米之第二層906之程序堆疊。因此,當在此不同程序堆疊中進行彼等延伸型操作範圍度量衡標的900、902之量測時,在此狀況下來自子標的804之量測結果將對於彼程序堆疊係良好的,而來自子標的802、806及808之量測結果將較不如此良好。
為了判定量測結果是否良好,可使用一或多個不同技術。舉例而言,在上文所提及之第一實例中,可簡單地不存在來自子標的804、806及808的任何或顯著較弱量測結果,此係因為其實際上不可量測。在另一實例中,可針對子標的中之每一者量測殘差(例如,疊對殘差),且子標的中之一者之較低或最低殘差可表示來自該子標的之量測結果良好。在另一實例中,可藉由另一程序量測相同參數(例如,疊對)。作為一實例,電氣測試可經執行以判定用於參數之值,且具有與藉由電氣測試量測之值最接近的值之子標的可表示來自該子標的之量測結果良好。
參看圖11,描繪具有用於多層疊對之複數個子標的的(圖9之設計之)延伸型操作範圍度量衡標的1000、1002之實例的使用。為了易於參考,在圖11中以列之形式描繪子標的802、804、806、808。如自圖9之佈局應瞭解,圖11中之子標的806、808實務上將位於圖11中之子標的802、804「前方」或「後方」,亦即,分別在頁面中或頁面外。另外,在此實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡標的900係在一個層處,且第二延伸型操作範圍度量衡標的902具有不同層中之複數個子標的中之每一者。亦即,在圖11中,第一延伸型操作範圍度量衡標的900之子標的802、804、806、808中之每一者係在頂部層處,且第二延伸型操作範圍度量衡標的902之子標的802、804、806、808中之每一者係在第一延伸型操作範圍度量衡標的900下方之不同層中,使得第一延伸型操作範圍度量衡標的900之子標的802、804、806、808中之每一者至少部分地疊對第二延伸型操作範圍度量衡標的902之各別子標的802、804、806、808。
在圖11之實例中,子標的802、804、806、808中之每一者經設計以用於不同層。在此實例中,子標的802經設計以用於量測用於頂部層與層1010之第一層對之疊對、子標的804經設計以用於量測用於頂部層與層1008之第二層對之疊對、子標的806經設計以用於量測用於頂部層與層1006之第三層對之疊對、且子標的808經設計以用於量測用於頂部層與層1004之第四層對之疊對。雖然此實例中之每一子標的量測一不同層對,但在一實施例中,子標的中之兩者或兩者以上可量測第一層對,且一或多個其他子標的可量測第二層對。另外,雖然在圖11中能夠量測4個不同層對,但可存在能夠量測之不同數目個層對。
在此實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡標的900之子標的802、804、806、808中之每一者具有相同設計,且第一延伸型操作範圍度量衡標的900之子標的802、804、806、808在設計方面相同於第二延伸型操作範圍度量衡標的902之子標的802、804、806、808。然而,如上文所提及,第二延伸型操作範圍度量衡標的902之子標的802、804、806、808中之兩者或兩者以上係在不同層中(且因此具有不同設計),同時仍在第一延伸型操作範圍度量衡標的900之底層。在一實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡標的900之子標的802、804、806、808中之一或多者可具有與第一延伸型操作範圍度量衡標的900之子標的802、804、806、808中之另一或多者不同的設計。在一實施例中,第一延伸型操作範圍度量衡標的900之子標的802、804、806、808中之一或多者可具有與第二延伸型操作範圍度量衡標的902之子標的802、804、806、808中之一或多者不同的設計。
在一實施例中,由於延伸型操作範圍度量衡標的中之子標的802、804、806、808中之每一者之部位,可易於進行關於每一特定不同層對之疊對。此外,因為延伸型操作範圍度量衡標的具有用於每一不同層對之子標的802、804、806、808,所以可在一個量測序列中採取複數個不同層對之量測,例如,可立即捕捉不同層對中之每一者之繞射資訊。代替分離地使用每一不同層對之測定疊對值或除了每一不同層對之測定疊對值以外,使用子標的802、804、806、808進行之量測之平均值、中位值或其他統計值亦可用於程序控制。此情形可在存在對子標的802、804、806、808中之一或多者之歸因於其小之特定可靠度的關注點的情況下有用。統計值可幫助消除異常情況。
圖12A至圖12E描繪延伸型操作範圍度量衡標的之另外實施例。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的之此等實施例經設計以用於多層疊對量測。然而,另外或替代地,可在具有適當修改的情況下使用此等延伸型操作範圍度量衡標的,以用於程序堆疊變化(亦即,延伸型操作範圍度量衡標的之不同子標的經設計以用於不同程序堆疊條件)。當然,延伸型操作範圍度量衡標的之設計可能性不限於圖9及圖12A至圖12E所描繪的延伸型操作範圍度量衡標的之設計可能性。延伸型操作範圍度量衡標的之不同設計變化有可能(例如)適應不同或更多程序堆疊變化、層之不同量、不同佈局約束等等。另外,圖12A至圖12E中之延伸型操作範圍度量衡標的設計中之每一者描繪兩個子標的。如應瞭解,延伸型操作範圍度量衡標的可具有兩個以上子標的。
在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的經設計以最大化曝光至輻射之特徵之數目。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的經設計以最大化相同類型之週期性結構(例如,相同尺寸、面積等等)。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的經設計以最大化對稱性。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的經設計以最大化一個子標的之週期性結構相對於另一子標的之週期性結構之大小的大小,同時維持關於彼等子標的中之每一者之實質上相同或相似繞射效率。
參看圖12A,描繪具有第一子標的1202及第二子標的1204之延伸型操作範圍度量衡標的1200的實施例。相比於圖9之延伸型操作範圍度量衡標的,該等子標的彼此「交錯」,其中在此狀況下第二子標的1204之週期性結構在該延伸型操作範圍度量衡標的1200之中心會合,且第一子標的1202之週期性結構圍繞周邊而配置。在此實施例中,第一子標的1202之每一週期性結構之長度L1及寬度W1實質上相同於第二子標的1204之每一週期性結構之長度L2 (參見圖12B)及寬度W2。在一實施例中,長度L1、L2為8微米,且寬度W1、W2為4微米。在一實施例中,特徵長度係在3500奈米至4000奈米之範圍內,例如,3875奈米。在一實施例中,第一子標的與第二子標的之週期性結構之鄰近側之間的間隔係在150奈米至400奈米之範圍內,例如,250奈米。在一實施例中,第一子標的與第二子標的之週期性結構之所有鄰近側之間的間隔並不均一。在一實施例中,在第一子標的1202與第二子標的1204之間可存在偏置差。箭頭描繪偏置方向之實施例。確信無需偏置。在一實施例中,偏置小於或等於60奈米。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1200能夠量測在30奈米或更小範圍內的疊對。
參看圖12B,描繪具有第一子標的1222及第二子標的1224之延伸型操作範圍度量衡標的1220的實施例。該等子標的中之每一者為延伸型操作範圍度量衡標的1220之相異鄰接部分。在此狀況下,第一子標的1222係在「頂部」部分中,且第二子標的1224係在「底部」部分中。在此實施例中,第一子標的1222之每一週期性結構之長度L1及寬度W1實質上相同於第二子標的1224之每一週期性結構之長度L2及寬度W2。在一實施例中,長度L1、L2為8微米,且寬度W1、W2為4微米。在一實施例中,特徵長度係在3500奈米至4000奈米之範圍內,例如,3875奈米。在一實施例中,第一子標的與第二子標的之週期性結構之鄰近側之間的間隔係在150奈米至400奈米之範圍內,例如,250奈米。在一實施例中,第一子標的與第二子標的之週期性結構之所有鄰近側之間的間隔並不均一。在一實施例中,在第一子標的1222與第二子標的1224之間可存在偏置差。箭頭描繪偏置方向之實施例。確信無需偏置。在一實施例中,偏置小於或等於60奈米。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1220能夠量測在30奈米或更小範圍內的疊對。
參看圖12C,描繪具有第一子標的1242及第二子標的1244之延伸型操作範圍度量衡標的1240的實施例。圖12C之設計相似於圖12A之設計,此係因為子標的彼此「交錯」,其中在此狀況下第二子標的1244之週期性結構在該延伸型操作範圍度量衡標的1240之中心會合,且第一子標的1242之週期性結構圍繞周邊而配置。在此實施例中,第一子標的1242之每一週期性結構之長度L1不同於第二子標的1244之每一週期性結構之長度L2,且第一子標的1242之每一週期性結構之寬度W1實質上相同於第二子標的1244之每一週期性結構之寬度W2。在一實施例中,長度L1為6微米,且寬度W1為4.9微米。在一實施例中,長度L2為10.4微米且寬度W2為4.9微米。在一實施例中,特徵長度係在3500奈米至4000奈米之範圍內,例如,3875奈米。在一實施例中,第一子標的與第二子標的之週期性結構之鄰近側之間的間隔係在150奈米至400奈米之範圍內,例如,250奈米。在一實施例中,第一子標的與第二子標的之週期性結構之所有鄰近側之間的間隔並不均一。在一實施例中,在第一子標的1242與第二子標的1244之間可存在偏置差。箭頭描繪偏置方向之實施例。確信無需偏置。在一實施例中,偏置小於或等於60奈米。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1240能夠量測在30奈米或更小範圍內的疊對。此實施例可有利於多層疊對,其中第二子標的1244而非第一子標的1242用於下部層,此係因為層材料、厚度等等之性質顯著衰減或另外干擾自下部層之繞射輻射。用於設計延伸型操作範圍度量衡標的(下文中更詳細地描述)之軟體可基於層材料、厚度等等之性質而選擇第一子標的1242及第二子標的1244之週期性結構之設計參數(例如,特徵及間隔寬度、間距、佈局等等)使得第一子標的1242與第二子標的1244中之每一者之繞射效率實質上相同或相似。此情形可幫助防止量測感測器剪輯來自第一子標的1242或第二子標的1244之過量繞射輻射。
參看圖12D,描繪具有第一子標的1262及第二子標的1264之延伸型操作範圍度量衡標的1260的實施例。圖12D之設計相似於圖12C之設計,其中差在於此設計更對稱。在此狀況下,第二子標的1264係呈十字形形式且第一子標的1262圍繞周邊而配置。在此實施例中,第一子標的1262之每一週期性結構之長度L1不同於第二子標的1264之每一週期性結構之長度L2,且第一子標的1262之每一週期性結構之寬度W1實質上相同於第二子標的1264之每一週期性結構之寬度W2。在一實施例中,長度L1為5.4微米,且寬度W1為5.4微米。在一實施例中,長度L2為7.5微米且寬度W2為5.4微米。在一實施例中,特徵長度係在3500奈米至4000奈米之範圍內,例如,3875奈米。在一實施例中,第一子標的與第二子標的之週期性結構之鄰近側之間的間隔係在150奈米至400奈米之範圍內,例如,250奈米。在一實施例中,第一子標的與第二子標的之週期性結構之所有鄰近側之間的間隔並不均一。在一實施例中,在第一子標的1262與第二子標的1264之間可存在偏置差。箭頭描繪偏置方向之實施例。確信無需偏置。在一實施例中,偏置小於或等於60奈米。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1260能夠量測在30奈米或更小範圍內的疊對。此實施例可有利於多層疊對,其中第二子標的1264而非第一子標的1262用於下部層,此係因為層材料、厚度等等之性質顯著衰減或另外干擾自下部層之繞射輻射。用於設計延伸型操作範圍度量衡標的(下文中更詳細地描述)之軟體可基於層材料、厚度等等之性質而選擇第一子標的1262及第二子標的1264之週期性結構之設計參數(例如,特徵及間隔寬度、間距、佈局等等)使得第一子標的1262與第二子標的1264中之每一者之繞射效率實質上相同或相似。此情形可幫助防止量測感測器剪輯來自第一子標的1262或第二子標的1264之過量繞射輻射。此設計比圖12C之設計稍微更平衡。
參看圖12E,描繪具有第一子標的1282及第二子標的1284之延伸型操作範圍度量衡標的1280的實施例。圖12E之設計相似於圖12C及圖12D之設計,此係因為第一子標的1282與第二子標的1284之週期性結構不同。在圖12E之設計中,第一子標的1282之週期性結構集中於內部處,且第二子標的1284之週期性結構圍繞周邊而配置。在此實施例中,第一子標的1282之每一週期性結構之長度L1及寬度W1不同於第二子標的1284之每一週期性結構之長度L2及寬度W2。在一實施例中,長度L1為6.25微米,且寬度W1為6.25微米。在一實施例中,長度L2為12.5微米且寬度W2為7.5微米。在一實施例中,特徵長度係在3500奈米至4000奈米之範圍內,例如,3875奈米。在一實施例中,第一子標的與第二子標的之週期性結構之鄰近側之間的間隔係在150奈米至400奈米之範圍內,例如,250奈米。在一實施例中,第一子標的與第二子標的之週期性結構之所有鄰近側之間的間隔並不均一。在一實施例中,在第一子標的1282與第二子標的1284之間可存在偏置差。箭頭描繪偏置方向之實施例。確信無需偏置。在一實施例中,偏置小於或等於60奈米。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1280能夠量測在30奈米或更小範圍內的疊對。此實施例可有利於多層疊對,其中第二子標的1284而非第一子標的1282用於下部層,此係因為層材料、厚度等等之性質顯著衰減或另外干擾自下部層之繞射輻射。用於設計延伸型操作範圍度量衡目標(下文中更詳細地描述)之軟體可基於層材料、厚度等等之性質而選擇第一子標的1282及第二子標的1284之週期性結構之設計參數(例如,特徵及間隔寬度、間距、佈局等等)使得第一子標的1282與第二子標的1284中之每一者之繞射效率實質上相同或相似。此情形可幫助防止量測感測器剪輯來自第一子標的1282或第二子標的1284之過量繞射輻射。此設計比圖12C之設計稍微更平衡。另外,在此實施例中,第一子標的1282可小於量測光點(亦即,第一子標的1282填充過度),而第二子標的1284將大於量測光點(亦即,第二子標的1284填充不足)。雖然填充不足,但可捕捉足夠第二子標的1284以採取量測。
參看圖22(A)至圖22(C),描繪具有用於多層疊對之複數個子標的之延伸型操作範圍度量衡標的1500、1502之實例的使用。在此實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1500、1502包含子標的1504及1506。子標的1504包含週期性結構1508,而子標的1506包含週期性結構1510。
在此實例中,圖22(A)描繪在被指明為層1的下部層中之子標的1504之週期性結構1510的部位。圖22(B)描繪在位於層1上方之被指明為層2的較高層中之子標的1506之週期性結構1512的部位。圖22(C)描繪在位於層1及層2上方之被指明為層3的較高層中之子標的1504及1506之週期性結構的部位。該等層無需彼此緊鄰。舉例而言,一或多個其他層可提供於層1與層2之間或層2與層3之間,該等其他層其中將不具有與圖22(A)至圖22(C)之週期性結構中之任一者重疊的週期性結構。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1500、1502可具有一或多個另外子標的。在一實施例中,一或多個另外子標的中之每一者可位於各別一或多個另外層中(且因此允許量測另外層對)。
另外,實務上,圖22(C)中之週期性結構將至少部分地上覆圖22(A)中之週期性結構,且圖22(C)中之週期性結構將至少部分地上覆圖22(B)中之週期性結構。詳言之,圖22(C)中之週期性結構1510將至少部分地上覆圖22(A)中之週期性結構1510。另外,圖22(C)中之週期性結構1512將至少部分地上覆圖22(B)中之週期性結構1512。在一實施例中,可改變該等層中之週期性結構之次序。舉例而言,圖22(C)可位於層2處,而圖22(B)可位於層3處(在此狀況下,圖22(A)將在層1處)或可位於層1處(在此狀況下圖22(A)將在層3處)。在此狀況下,可量測不同層對組合,即,層1與層2之間的疊對及/或層2與層3之間的疊對。或舉例而言,圖22(C)可位於層1處,而圖22(B)仍可位於層2處(且因此圖22(A)將位於層3處),或圖22(B)可位於層3處(在此狀況下圖22(A)將位於層2處)。
在此實施例中,子標的1504之週期性結構1510之特徵係在第一方向上延伸,該第一方向可被命名為Y方向。週期性結構1510相應地能夠判定在第二方向上之疊對,該第二方向可被命名為X方向,其實質上正交於第一方向。另外,子標的1506之週期性結構1512之特徵係在相同第一方向上延伸。因此,週期性結構1512同樣地能夠判定在X方向上之疊對。
在一實施例中,子標的1504之週期性結構1510之特徵係在第二方向上延伸。在彼狀況下,週期性結構1510能夠判定在Y方向上之疊對。另外,子標的1506之週期性結構1512之特徵將在相同第二方向上延伸。因此,週期性結構1512將同樣地能夠判定在Y方向上之疊對。
因此,在圖22之實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1500、1502允許判定層1 (圖22(A))與層3 (圖22(C))之間的在X方向(或Y方向)上之疊對,同時亦允許判定層2 (圖22(B))與層3 (圖22(C))之間的在X方向上之疊對。因此,在單一量測序列中,可實現不同層對之間的在相同方向上之疊對。
為了促進檢查週期性結構之對準以幫助確保適當的一或多個週期性結構至少部分地疊對相關聯的一或多個週期性結構,可將選用標記1508提供於複數個層中之每一者處。舉例而言,可使用標記1508來執行粗略對準以(例如)幫助確保週期性結構大體上上覆其他週期性結構(例如,若一標記1508與另一標記顯著未對準,則不可使用該標的進行量測)。另外或替代地,標記1508可用以促進量測光束光點在標的之中間的對準。
參看圖23(A)至圖23(C),描繪具有用於多層疊對之複數個子標的之延伸型操作範圍度量衡標的1600、1602之實例的使用。在此實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1600、1602包含子標的1604、1606、1608、1610。子標的1604包含週期性結構1612、子標的1606包含週期性結構1614、子標的1608包含週期性結構1616且子標的1610包含週期性結構1618。
在此實例中,圖23(A)描繪在被指明為層1的下部層中子標的1606之週期性結構1614之部位,及子標的1608之週期性結構1616之部位。圖23(B)描繪在位於層1上方之被指明為層2的較高層中子標的1604之週期性結構1612之部位,及子標的1610之週期性結構1618之部位。圖23(C)描繪在位於層1及層2上方之被指明為層3的較高層中子標的1604、1606、1608、1610之週期性結構之部位。該等層無需彼此緊鄰。舉例而言,一或多個其他層可提供於層1與層2之間或層2與層3之間,該等其他層其中將不具有與圖23(A)至圖23(C)之週期性結構中之任一者重疊的週期性結構。
另外,實務上,圖23(C)中之週期性結構將至少部分地上覆圖23(A)中之週期性結構,且圖23(C)中之週期性結構將至少部分地上覆圖23(B)中之週期性結構。詳言之,圖23(C)中之週期性結構1614及1616將至少部分地上覆圖23(A)中之各別週期性結構1614及1616。另外,圖23(C)中之週期性結構1612及1618將至少部分地上覆圖23(B)中之各別週期性結構1612及1618。在一實施例中,可改變該等層中之週期性結構之次序。舉例而言,圖23(C)可位於層2處,而圖23(B)可位於層3處(在此狀況下,圖23(A)將在層1處)或可位於層1處(在此狀況下圖23(A)將在層3處)。在此狀況下,可量測不同層對組合,即,層1與層2之間的疊對及/或層2與層3之間的疊對。或舉例而言,圖23(C)可位於層1處,而圖23(B)仍可位於層2處(且因此圖23(A)將位於層3處),或圖23(B)可位於層3處(在此狀況下圖23(A)將位於層2處)。
在此實施例中,子標的1604之週期性結構1612之特徵係第一方向上延伸,該第一方向在可被命名為Y方向。週期性結構1612相應地能夠判定在第二方向上之疊對,該第二方向可被命名為X方向,其實質上正交於第一方向。另外,子標的1606之週期性結構1614之特徵、子標的1608之週期性結構1616之特徵及子標的1610之週期性結構1618之特徵係在相同方向上延伸。因此,週期性結構1614、1616及1618同樣地分別能夠判定在X方向上之疊對。
在一實施例中,子標的1604之週期性結構1612之特徵係在第二方向上延伸。在彼狀況下,週期性結構1612能夠判定在Y方向上之疊對。另外,週期性結構1614、1616及1618之特徵將在相同第二方向上延伸。因此,週期性結構1614、1616及1618將同樣地能夠判定在Y方向上之疊對。
因此,在圖23之實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1600、1602允許判定層1 (圖23(A))與層3 (圖23(C))之間的在X方向(或Y方向)上之疊對,同時亦允許判定層2 (圖23(B))與層3 (圖23(C))之間的在X方向上之疊對。此外,在此狀況下,將針對每一層對歸因於至少兩個子標的之一或多個週期性結構在每一層中而量測在X方向(或Y方向)上之疊對至少兩次。舉例而言,在一實施例中,藉由至少子標的1604及1610中之每一者量測層1與層3之間的在X方向(或Y方向)上之疊對。相似地,舉例而言,在一實施例中,藉由至少子標的1606及1608中之每一者量測層2與層3之間的在X方向(或Y方向)上之疊對。因此,在單一量測序列中,可針對每一層對實現不同層對之間的在相同方向上之疊對複數次。可以統計方式組合(例如,平均)疊對結果,或可藉由加權來組合疊對結果(例如,使用一個子標的對一個層對量測之疊對值經加權多於使用另一子標的量測之該層對之疊對值)。
參看圖24(A)至圖24(C),描繪具有用於多層疊對之複數個子標的之延伸型操作範圍度量衡標的1700、1702之實例的使用。在此實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1700、1702包含子標的1704及1706。子標的1704包含週期性結構1708,而子標的1706包含週期性結構1710。
在此實例中,圖24(A)描繪在被指明為層1的下部層中之子標的1704之週期性結構1708的部位。圖24(B)描繪在位於層1上方之被指明為層2的較高層中之子標的1706之週期性結構1710的部位。圖24(C)描繪在位於層1及層2上方之被指明為層3的較高層中之子標的1704及1706之週期性結構的部位。該等層無需彼此緊鄰。舉例而言,一或多個其他層可提供於層1與層2之間或層2與層3之間,該等其他層其中將不具有與圖24(A)至圖24(C)之週期性結構中之任一者重疊的週期性結構。
另外,實務上,圖24(C)中之週期性結構將至少部分地上覆圖24(A)中之週期性結構,且圖24(C)中之週期性結構將至少部分地上覆圖24(B)中之週期性結構。詳言之,圖24(C)中之週期性結構1708將至少部分地上覆圖24(A)中之週期性結構1708。另外,圖24(C)中之週期性結構1710將至少部分地上覆圖24(B)中之週期性結構1710。在一實施例中,可改變該等層中之週期性結構之次序。舉例而言,圖24(C)可位於層2處,而圖24(B)可位於層3處(在此狀況下,圖24(A)將在層1處)或可位於層1處(在此狀況下圖24(A)將在層3處)。在此狀況下,可量測不同層對組合,即,層1與層2之間的疊對及/或層2與層3之間的疊對。或舉例而言,圖24(C)可位於層1處,而圖24(B)仍可位於層2處(且因此圖24(A)將位於層3處),或圖24(B)可位於層3處(在此狀況下圖24(A)將位於層2處)。
在此實施例中,子標的1704之週期性結構1708之特徵係在第一方向上延伸,該第一方向可被命名為Y方向。週期性結構1708相應地能夠判定在第二方向上之疊對,該第二方向可被命名為X方向,其實質上正交於第一方向。另外,子標的1706之週期性結構1710之特徵在第二方向上延伸。週期性結構1710相應地能夠判定在Y方向上之疊對。
在一實施例中,子標的1704之週期性結構1708之特徵係在第二方向上延伸。在彼狀況下,週期性結構1708能夠判定在Y方向上之疊對。另外,在彼狀況下,子標的1706之週期性結構1710之特徵將在相同第二方向上延伸。因此,週期性結構1710將同樣地能夠判定在Y方向上之疊對。
因此,在圖24之實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1700、1702允許判定層1 (圖24(A))與層3 (圖24(C))之間的在X方向上之疊對,同時亦允許判定層2 (圖24(B))與層3 (圖24(C))之間的在Y方向上之疊對。或舉例而言,藉由將圖24(B)移位至層1且將圖24(A)移位至層2,在彼狀況下之延伸型操作範圍度量衡標的1700、1702將允許判定層1與層3之間的在Y方向上之疊對,同時亦允許判定層2與層3之間的在X方向上之疊對。因此,在單一量測序列中,可實現不同層對之間的在不同方向上之疊對。
參看圖25(A)至圖25(C),描繪具有用於多層疊對之複數個子標的之延伸型操作範圍度量衡標的1800、1802之實例的使用。在此實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1800、1802包含子標的1804、1806、1810及1812。子標的1804包含週期性結構1812、子標的1806包含週期性結構1814、子標的1808包含週期性結構1816、且子標的1810包含週期性結構1818。
在此實例中,圖25(A)描繪在被指明為層1的下部層中之子標的1808之週期性結構1816之部位,及子標的1810之週期性結構1818之部位。圖25(B)描繪在位於層1上方之被指明為層2的較高層中之子標的1806之週期性結構1812之部位,及子標的1806之週期性結構1814的部位。圖25(C)描繪在位於層1及層2上方之被指明為層3的較高層中之子標的1804、1806、1808及1810之週期性結構的部位。該等層無需彼此緊鄰。舉例而言,一或多個其他層可提供於層1與層2之間或層2與層3之間,該等其他層其中將不具有與圖25(A)至圖25(C)之週期性結構中之任一者重疊的週期性結構。
另外,實務上,圖25(C)中之週期性結構將至少部分地上覆圖25(A)中之週期性結構,且圖25(C)中之週期性結構將至少部分地上覆圖25(B)中之週期性結構。詳言之,圖25(C)中之週期性結構1816及1818將至少部分地上覆圖25(A)中之關聯週期性結構1816及1818。另外,圖25(C)中之週期性結構1812及1814將至少部分地上覆圖25(B)中之關聯週期性結構1812及1814。在一實施例中,可改變該等層中之週期性結構之次序。舉例而言,圖25(C)可位於層2處,而圖25(B)可位於層3處(在此狀況下,圖25(A)將在層1處)或可位於層1處(在此狀況下圖25(A)將在層3處)。在此狀況下,可量測不同層對組合,即,層1與層2之間的疊對及/或層2與層3之間的疊對。或舉例而言,圖25(C)可位於層1處,而圖25(B)仍可位於層2處(且因此圖25(A)將位於層3處),或圖25(B)可位於層3處(在此狀況下圖25(A)將位於層2處)。
在此實施例中,子標的1804之週期性結構1812之特徵及子標的1806之週期性結構1814之特徵係在第一方向上延伸,該第一方向可被命名為Y方向。週期性結構1812及1814相應地能夠分別判定在第二方向上之疊對,該第二方向可被命名為X方向,其實質上正交於第一方向。另外,子標的1808之週期性結構1816之特徵及子標的1810之週期性結構1818之特徵在第二方向上延伸。週期性結構1816及1818相應地能夠分別判定在Y方向上之疊對。
在一實施例中,子標的1804之週期性結構1812之特徵及子標的1806之週期性結構1814之特徵係在第二方向上延伸。在彼狀況下,週期性結構1812及1814能夠判定在Y方向上之疊對。另外,在彼狀況下,子標的1808之週期性結構1816之特徵及子標的1810之週期性結構1818之特徵將在第一方向上延伸。因此,在彼狀況下,週期性結構1816及1818能夠判定在X方向上之疊對。
因此,在圖25之實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1800、1802允許判定層2 (圖25(B))與層3 (圖25(C))之間的在X方向上之疊對,同時亦允許判定層1 (圖25(A))與層3 (圖25(C))之間的在Y方向上之疊對。或舉例而言,藉由將圖25(B)移位至層1且將圖25(A)移位至層2,在彼狀況下之延伸型操作範圍度量衡標的1800、1802將允許判定層1與層3之間的在X方向上之疊對,同時亦允許判定層2與層3之間的在Y方向上之疊對。此外,在此狀況下,將針對每一層對歸因於至少兩個子標的之一或多個週期性結構在每一層中而量測在X方向及Y方向上之疊對至少兩次。舉例而言,在一實施例中,藉由至少子標的1804及1806中之每一者量測層2與層3之間的在X方向上之疊對。相似地,舉例而言,在一實施例中,藉由至少子標的1808及1810中之每一者量測層1與層3之間的在Y方向上之疊對。因此,在單一量測序列中,可針對每一層對實現不同層對之間的在不同方向上之疊對複數次。可以統計方式組合(例如,平均)疊對結果,或可藉由加權來組合疊對結果(例如,使用一個子標的對一個層對量測之疊對值經加權多於使用另一子標的量測之該層對之疊對值)。
參看圖26(A)至圖26(E),描繪具有用於多層疊對之複數個子標的之延伸型操作範圍度量衡標的1800、1802之實例的使用。在此實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1800、1802包含子標的1804、1806、1810及1812。子標的1804包含週期性結構1812、子標的1806包含週期性結構1814、子標的1808包含週期性結構1816、且子標的1810包含週期性結構1818。
在此實例中,圖26(A)描繪在被指明為層1的下部層中之子標的1806之週期性結構1814的部位。圖26(B)描繪在位於層1上方之被指明為層2的較高層中之子標的1810之週期性結構1818的部位。圖26(C)描繪在位於層1及層2上方之被指明為層3的較高層中之子標的1808之週期性結構1816的部位。圖26(D)描繪在位於層1至層3上方之被指明為層4的較高層中之子標的1804之週期性結構1812的部位。圖26(E)描繪在位於層1至層4上方之被指明為層5的較高層中之子標的1804、1806、1808及1810之週期性結構的部位。該等層無需彼此緊鄰。舉例而言,一或多個其他層可提供於層1與層2之間、層2與層3之間、層3與層4之間及/或層4與層5之間,該等其他層其中將不具有與圖26(A)至圖26(E)之週期性結構中之任一者重疊的週期性結構。
另外,實務上,圖26(E)中之週期性結構將至少部分地上覆圖26(A)中之週期性結構、圖26(E)中之週期性結構將至少部分地上覆圖26(B)中之週期性結構、圖26(E)中之週期性結構將至少部分地上覆圖26(C)中之週期性結構、且圖26(E)中之週期性結構將至少部分地上覆圖26(D)中之週期性結構。詳言之,圖26(E)中之週期性結構1814將至少部分地上覆圖26(A)中之週期性結構1814。另外,圖26(E)中之週期性結構1818將至少部分地上覆圖26(B)中之週期性結構1818、圖26(E)中之週期性結構1816將至少部分地上覆圖26(C)中之週期性結構1816、且圖26(E)中之週期性結構1812將至少部分地上覆圖26(D)中之週期性結構1812。在一實施例中,可改變該等層中之週期性結構之次序。舉例而言,圖26(E)可位於層3處,而圖26(C)可位於層5處或另一層處(倘若將另外在彼層處之結構移動至另一層)。在此狀況下,可量測不同層對組合,即,層1與層3之間的疊對、層2與層3之間的疊對、層3與層4之間的疊對及/或層3與層5之間的疊對。或舉例而言,圖26(E)可位於層2處,而圖26(B)可位於層5處或另一層處(倘若將另外在彼層處之結構移動至另一層)。
在此實施例中,子標的1804之週期性結構1812之特徵及子標的1806之週期性結構1814之特徵係在第一方向上延伸,該第一方向可被命名為Y方向。週期性結構1812及1814相應地能夠分別判定在第二方向上之疊對,該第二方向可被命名為X方向,其實質上正交於第一方向。另外,子標的1808之週期性結構1816之特徵及子標的1810之週期性結構1818之特徵在第二方向上延伸。週期性結構1816及1818相應地能夠分別判定在Y方向上之疊對。
在一實施例中,子標的1804之週期性結構1812之特徵及子標的1806之週期性結構1814之特徵係在第二方向上延伸。在彼狀況下,週期性結構1812及1814能夠判定在Y方向上之疊對。另外,在彼狀況下,子標的1808之週期性結構1816之特徵及子標的1810之週期性結構1818之特徵將在第一方向上延伸。因此,在彼狀況下,週期性結構1816及1818能夠判定在X方向上之疊對。
因此,在圖26之實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的1800、1802允許判定層1(圖26(A))與層5(圖26(E))之間的及層4(圖26(D))與層5(圖26(E))之間的在X方向上之疊對,同時亦允許判定層2(圖26(B))與層5(圖26(E))之間的及層3(圖26(C))與層5(圖26(E))之間的在Y方向上之疊對。或舉例而言,藉由將圖26(B)移位至層1且將圖26(A)移位至層2,在彼狀況下之延伸型操作範圍度量衡標的1800、1802將允許判定層2與層3之間的在X方向上之疊對,同時亦允許判定層1與層5之間的在Y方向上之疊對。或舉例而言,藉由將圖26(C)移位至層4且將圖26(D)移位至層3,在彼狀況下之延伸型操作範圍度量衡標的1800、1802將允許判定層3與層5之間的在X方向上之疊對,同時亦允許判定層4與層5之間的在Y方向上之疊對。因此,在單一量測序列中,可實現不同層對之間的在不同方向上之疊對。
另外,在圖24至圖26之實施例中,子標的已被描述且被展示為包含在一個特定方向上具有特徵之週期性結構。無需為此狀況。實情為,在圖24至圖26中,子標的可包含在第一方向上具有特徵之一或多個週期性結構且包含在第二不同方向上具有特徵之一或多個週期性結構。舉例而言,在圖24中,子標的1704可包含週期性結構1708及週期性結構1710。相似地,子標的1706可包含週期性結構1708及週期性結構1710。相似分組可應用於圖25及圖26中。
因此,延伸型操作範圍度量衡標的可開闢一種在(例如)程序顯影階段及多層疊對量測時供度量衡標的工作的新方式。在進階節點(具有(例如)用於多重圖案化(例如,雙重圖案化)之困難且變化之程序及/或多個層)中,器件設計者及製造商動態地改變程序堆疊及/或使用多個層且期望度量衡將工作。因此,延伸型操作範圍度量衡標的可向度量衡量測帶來較多程序穩固性且增加對相對未知程序堆疊之度量衡之第一次成功的機會。舉例而言,若延伸型操作範圍度量衡標的之子標的中之每一者之至少部分係在量測光點之區域內,則可實現來自量測速度之益處。若是,則延伸型操作範圍度量衡標的可(例如)增加關於對程序條件可未知之程序堆疊之度量衡的第一次成功之機會。另外,延伸型操作範圍度量衡標的可以在標的「佔據面積」、圖案化器件製造及/或產出率方面之縮減之成本實現多個層之快速量測及/或處置程序堆疊之顯著變化。可在使用現有度量衡裝置之顯影及/或製造位點處使用延伸型操作範圍度量衡標的,且可無需感測器硬體改變。
如上文所描述,在一實施例中,提供用以設計延伸型操作範圍度量衡標的之系統及方法。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的應適合於預期之不同程序堆疊及/或所要之多層疊對量測。另外,延伸型操作範圍度量衡標的應能夠涵蓋典型程序變化(其不同於與不同程序堆疊之顯著差)。因此,在一實施例中,使用一設計方法以幫助確保延伸型操作範圍度量衡標的之穩固性。亦即,可藉由使用程序堆疊資訊演算及/或模擬來設計延伸型操作範圍度量衡標的(包括其子標的及其關聯週期性結構),以幫助確保延伸型操作範圍度量衡標的之穩固性。詳言之,舉例而言,對於用於不同程序堆疊之延伸型操作範圍度量衡標的,可針對與特定不同程序堆疊相關聯的預期典型程序變化來判定每一子標的之穩固性,該特定不同程序堆疊係與該子標的相關聯。
如所提到,自可印刷性及可偵測性觀點兩者,所提議度量衡標的設計可經受測試及/或模擬以便確認其適合性及/或生存力。在商用環境中,良好疊對標記可偵測性可被認為是低總量測不確定度以及短移動-獲取-移動時間之組合,此係因為慢獲取對生產線之總產出率有害。現代以微繞射為基礎之疊對標的(μDBO)可在一側上為大約10微米至20微米,其相比於40×160平方微米之標的(諸如,用於監視器基板之內容背景中之標的)提供本身低偵測信號。
另外,一旦已選擇符合以上準則之度量衡標的,就存在可偵測性將相對於典型程序變化而改變之可能性,典型程序變化諸如,膜厚度變化、各種蝕刻偏置,及/或藉由蝕刻及/或拋光程序誘發之幾何形狀不對稱性。因此,其可用以選擇具有相對於各種程序變化之低可偵測性變化及所關注測定參數(例如,疊對、對準等等)之低變化的標的。同樣地,待用以產生待成像之微電子器件之特定機器之指紋(印刷特性,包括(例如)透鏡像差)一般而言將影響度量衡標的之成像及生產。因此,可有用的是確保度量衡標的抵抗指紋效應,此係因為一些圖案或多或少將受到特定微影指紋影響。
因此,在一實施例中,提供一種設計延伸型操作範圍度量衡標的之方法。在一實施例中,需要模擬各種延伸型操作範圍度量衡標的設計以便確認所提議延伸型操作範圍度量衡標的設計中之一或多者之適合性及/或生存力。
在用於模擬涉及微影及度量衡標的之製造程序之系統中,主要製造系統組件及/或程序可由(例如)如圖19所說明之各種功能模組描述。參看圖19,功能模組可包括:一設計佈局模組1300,其界定度量衡標的(及/或微電子器件)設計圖案;一圖案化器件佈局模組1302,其界定基於標的設計如何以多邊形之形式佈置圖案化器件圖案;一圖案化器件模型模組1304,其模型化待在模擬程序期間利用之經像素化及連續色調圖案化器件之實體屬性;一光學模型模組1306,其界定微影系統之光學組件之效能;一抗蝕劑模型模組1308,其界定給定程序中所利用之抗蝕劑之效能;一程序模型模組1310,其界定抗蝕劑顯影後程序(例如,蝕刻)之效能;及度量衡模組1312,其界定供度量衡標的使用之度量衡系統之效能且因此界定當供度量衡系統使用時之度量衡標的之效能。模擬模組中之一或多者之結果(例如,經預測輪廓及CD)提供於結果模組1314中。
在光學模型模組1306中捕捉照明及投影光學件之屬性,其包括(但不限於)NA均方偏差(σ)設定以及任何特定照明源形狀,其中σ (或均方偏差)為照明器之外部徑向範圍。經塗佈於基板上之光阻層之光學屬性--亦即,折射率、膜厚度、傳播及偏振效應--亦可作為光學模型模組1306之部分被捕捉,而抗蝕劑模型模組1308描述在抗蝕劑曝光、曝光後烘烤(PEB)及顯影期間發生的化學程序之效應,以便預測(例如)形成於基板上之抗蝕劑特徵之輪廓。圖案化器件模型模組1304捕捉標的設計特徵如何佈置於圖案化器件之圖案中,且可包括如(例如)美國專利第7,587,704號所描述之圖案化器件之詳細實體屬性之表示。模擬之標的為準確地預測(例如)邊緣置放及CD,可接著比較該等邊緣置放及CD與標的設計。標的設計通常被界定為預OPC圖案化器件佈局,且將以諸如GDSII或OASIS之經標準化數位檔案格式之形式提供標的設計。
一般而言,光學模型與抗蝕劑模型之間的連接為抗蝕劑層內之經模擬空中影像強度,其起因於輻射至基板上之投影、抗蝕劑界面處之折射及抗蝕劑膜堆疊中之多個反射。輻射強度分佈(空中影像強度)係藉由光子之吸收而變為潛伏「抗蝕劑影像」,該潛伏抗蝕劑影像藉由漫射程序及各種負載效應予以進一步修改。足夠快以用於全晶片應用之有效率模擬方法藉由2維空中(及抗蝕劑)影像而近似抗蝕劑堆疊中之實際3維強度分佈。
因此,模型公式化描述總程序之大多數(若非全部)已知物理學及化學方法,且模型參數中之每一者理想地對應於一相異物理或化學效應。因此,模型公式化設定關於為模擬總製造程序模型可被使用之良好程度之上限。然而,有時模型參數可由於量測及讀取誤差而不準確,且系統中可存在其他缺陷。在具有模型參數之精確校準的情況下,可進行極其準確模擬。
在製造程序中,各種程序參數之變化對可如實反映器件設計之合適標的之設計具有顯著影響。此等程序參數包括(但不限於)側壁角(藉由蝕刻或顯影程序予以判定)、(器件層或抗蝕劑層之)折射率、(器件層或抗蝕劑層之)厚度、入射輻射之頻率、蝕刻深度、地板傾角、用於輻射源之消光係數、(用於抗蝕劑層或器件層之)塗層不對稱性、在化學-機械拋光程序期間之侵蝕之變化,及其類似者。
度量衡標的設計之特徵可在於各種參數,諸如,標的係數(TC)、堆疊敏感度(SS)、疊對影響(OV),或其類似者。堆疊敏感度可被理解為信號之強度隨著由於標的(例如,光柵)層之間的繞射之疊對改變而改變多少之量測。標的係數可被理解為針對一特定量測時間之由於由量測系統進行之光子收集之變化的信雜比之量測。在一實施例中,標的係數亦可被認為是堆疊敏感度對光子雜訊之比率;亦即,信號(亦即,堆疊敏感度)可除以光子雜訊之量測以判定標的係數。疊對影響量測依據標的設計而變化的疊對誤差之改變。
本文描述界定供(例如)度量衡系統模擬中使用或標的製造程序模擬(例如,包括使用微影程序來曝光度量衡標的、顯影度量衡標的,及蝕刻標的等等)中使用之度量衡標的設計的電腦實施方法。在一實施例中,可指定用於標的之一或多個設計參數(例如,幾何尺寸),且可針對該一或多個設計參數指定另外離散值或值範圍。另外,使用者及/或系統可基於(例如)需要標的之微影程序而強加對在同一層中或若干層之間之一或多個設計參數(例如,間距與間隔寬度之間的關係、關於間距或間隔寬度之限度、特徵(例如,線)寬度(CD)與間距(例如,特徵寬度小於間距)之間的關係等)之約束。在一實施例中,一或多個約束可關於離散值或範圍已經指定之一或多個設計參數,或關於一或多個其他設計參數。
圖20示意性地描繪根據一實施例之界定延伸型操作範圍度量衡標的設計的電腦實施方法。該方法包括(在區塊B1處)提供用於度量衡標的之複數個設計參數(例如,幾何尺寸)中之每一者之值範圍或複數個值。
在一實施例中,度量衡標的設計系統之使用者可指定用於度量衡標的之設計參數(例如,幾何尺寸)中之一或多者。舉例而言,使用者可指定需要延伸型操作範圍度量衡標的。使用者可進一步指定延伸型操作範圍度量衡標的之子標的之數目。另外,在一實施例中,使用者可指定(例如,選擇)用於延伸型操作範圍度量衡標的、其一或多個子標的及子標的之一或多個週期性結構的設計參數中之一或多者中之每一者的離散值或值範圍。舉例而言,使用者可選擇用於延伸型操作範圍度量衡標的之特徵(例如,線)寬度、間隔寬度、大小、用於延伸型操作範圍度量衡標的之間距等等之值範圍或集合。在度量衡標的包含多個週期性結構(光柵)或經分段週期性結構(光柵)之一實施例中,使用者可選擇或提供用於其他設計參數(例如,共用間距)之值範圍或集合。
在一實施例中,設計參數可包括選自如下各者之任一或多個幾何尺寸:標的之週期性結構之間距、標的之週期性結構特徵(例如,線)寬度、標的之週期性結構間隔寬度、週期性結構之特徵之一或多個分段參數(取決於分段類型之在X及/或Y方向上的分段間距/特徵寬度/間隔寬度)。另外,可指定用於單一層或複數個層(例如,兩個層或兩個層加一中間屏蔽層)之參數。對於複數個層,其可共用間距。對於(例如)聚焦或對準標的之某些度量衡標的,可使用其他參數。其他設計參數可為諸如選自如下各者中之一或多者之實體限制:用於標的之度量衡系統中之輻射之波長、用於度量衡系統中之輻射之偏振、度量衡系統之數值孔徑、標的類型,及/或程序參數。在一實施例中,可提供非均一及非對稱圖案,例如,經調變疊對標的及聚焦標的。因此,設計參數可變化且在一特定方向上未必均一。
在區塊B2處,提供對度量衡標的之一或多個設計參數之一或多個約束。視情況,使用者可界定一或多個約束。約束可為線性代數表達式。在一實施例中,約束可為非線性的。一些約束可與其他約束有關。舉例而言,特徵寬度、間距及間隔寬度相關使得若該三者中之任兩者為吾人所知,則可完全判定第三者。
在一實施例中,使用者可指定對延伸型操作範圍度量衡標的之區域、尺寸或其兩者之約束。使用者可指定對子標的之數目之約束。
在一實施例中,約束可為度量衡參數約束。舉例而言,在一些度量衡系統中,系統之物理學可置放約束。舉例而言,用於系統中之輻射之波長可約束標的設計之間距,例如,下限。在一實施例中,存在關於依據波長、標的之類型及/或度量衡系統之孔徑而變化的間距之(上/下)限。可用作約束之實體限制包括選自如下各者中之一或多者:用於度量衡系統中之輻射之波長、用於度量衡系統中之輻射之偏振、度量衡系統之數值孔徑,及/或標的類型。在一實施例中,約束可為程序參數約束(例如,取決於蝕刻類型、顯影類型、抗蝕劑類型等等之約束)。
取決於所使用之特定程序,在一實施例中,一或多個約束可與一個層之設計參數(例如,幾何尺寸)與另一層之設計參數(例如,幾何尺寸)之間的約束有關。
在區塊B3處,藉由一處理器,方法藉由在用於設計參數之值範圍或複數個值內進行取樣而解出及/或選擇具有符合一或多個約束的一或多個設計參數之複數個度量衡標的設計。舉例而言,在涉及求解之一實施例中,可解出一或多個潛在度量衡標的設計。亦即,可藉由使用(例如)用以解出特定值之一或多個等式約束而解出所准許值來導出一或多個潛在度量衡設計。舉例而言,在涉及取樣之一實施例中,可藉由各種設計參數及約束界定凸多面體。可根據一或多個規則對凸多面體之體積進行取樣以提供符合所有約束之樣本度量衡標的設計。一或多個取樣規則可應用於樣本度量衡標的設計。
然而,應注意,並非由此發現之所有度量衡標的設計同樣表示程序變化。因而,在一實施例中,可在區塊B4處進一步模擬使用本文所描述之方法而發現的度量衡標的設計,以判定(例如)度量衡標的設計中之一或多者之生存力及/或適合性。可接著在區塊B5處評估經模擬度量衡標的設計以藉由(例如)基於關鍵效能指數或穩固性準則而對一或多個度量衡標的設計順位來識別哪一或多個度量衡標的設計最佳或更表示程序變化。在區塊B6處,可選擇及使用特定度量衡設計(例如)以用於量測。
如上文所提及,需要使度量衡標的(例如,疊對標的、對準標的、聚焦標的等等)較小。此係為了限制出於度量衡之目的在(例如)每一生產基板上之「佔據面積」消耗。但其中小大小會出現偵測(例如,影像解析度)方面的問題。
在暗場度量衡中,單階輻射可透射至偵測器,且產生標的之灰階影像。個別週期性結構小於度量衡標的之讀出時之經照明區域,且因此,週期性結構邊緣在影像中可見。但,週期性結構邊緣可呈現顯著偏離平均週期性結構強度之強度位準。此被稱為「邊緣效應」。
在暗場影像中之標的之圖案辨識步驟之後,在個別週期性結構內選擇所關注區(ROI),該所關注區係用於信號估計。以此方式,提取平均週期性結構強度,同時排除邊緣效應之影響。因而,測定信號可僅基於對應於影像中之週期性結構之中心的幾個偵測器像素。
當設計標的時,標的設計可基於特徵空間尺寸、間距、子分段等等經最佳化之「無限」大週期性結構。週期性結構可圍繞標的內之預定義週期性結構中心而定位。結果,標的區域取決於週期性結構之間距及特徵空間尺寸而或多或少被有效率地填滿。
在一實施例中,需要考慮延伸型操作範圍度量衡標的之整個標的佈局相對於藉由度量衡裝置之最佳或改良型可偵測性之組態(例如,最佳化),包括(例如)經最佳化之週期性結構之間的距離、邊緣效應之縮減及可用光柵區域之最大化。未能組態藉由度量衡裝置之最佳或改良型可偵測性可導致以下問題中之一或多者:
1.可在暗場影像中觀測到每一週期性結構之周邊處之大邊緣效應。其可具有以下效應中之一或多者:
• 可用所關注區(ROI)之大小可縮減(歸因於用以排除週期性結構邊緣之影像裁剪),從而導致所演算信號之不良再現性。
• 所演算週期性結構信號(平均強度)之準確度可歸因於該信號受到來自歸因於邊緣效應之發射之光學串擾的污染而縮減。
• 圖案辨識失敗之例項可歸因於隨著基板及程序之時間變化而具有明顯邊緣效應之影像的變化而增加。
• 所演算信號對ROI定位誤差之敏感度可增加;例如,大邊緣強度可偶然地包括至信號估計中。
• 偵測器(之全動態灰階範圍)之全尺度之使用可縮減,從而導致對處於低灰度之系統性非線性感測器問題之再現性及敏感度縮減。
2.包含週期性結構之總區域未在標的區內最大化。因此,未達到最大光子計數(例如,未為了再現性而最佳化)。
圖13之(a)給出包含四個週期性結構720之標的700佈局的實例。虛線形狀710表示可用標的區域。在圖13之(a)中,標的700佈局未針對可用標的區域710而最佳化。演算依據間距及可用標的區域710而變化的週期性結構特徵之數目。隨後,使預定義週期性結構特徵以預定週期性結構中點為中心。此情形引起非最佳化週期性結構間距離(亦即,週期性結構之間的空間未在標的區域內最佳化)。圖13之(b)說明在標的700之檢測之後的所得暗場影像730。可在週期性結構位置處看到中/高強度位準區750。然而,在週期性結構之周邊處,存在由邊緣效應引起的甚至較高強度位準區740。此情形可使標的難以使用圖案辨識程序進行分析,從而導致易於失敗之圖案辨識。
用以量測標的700之檢測裝置實際上充當頻帶濾光器。當量測裝置量測單一週期性結構720時,其實際上偵測兩個結構類型。第一結構為包含具有某一間距之重複週期性結構特徵的結構。第二結構為被視為具有某一大小(一半間距)之單一實體的特徵集合;此係因為此等週期性結構如此小,使得其可被視為單一結構以及週期性結構。此等「結構」兩者給出其自有傅立葉(Fourier)頻率集合。若此兩個集合未擬合在一起,則其將產生步進傅立葉頻率集合。最後頻率集合具有通過量測裝置之頻帶濾光器之一或多個頻率。遺憾地,此等頻率之強度高,藉此造成邊緣效應。在許多狀況下,邊緣效應引起比最大強度柵格之強度大2至4倍的強度。
為了組態(例如,最佳化)標的佈局/設計以用於改良型量測裝置偵測,本文所描述之實施例提議使用:
1. 考量全可用標的區域之標的佈局之組態(例如,最佳化)。
2. 使用相似於光學近接校正(OPC)之方法以為了改良型度量衡程序回應而組態(例如,最佳化)標的佈局之計算微影模型化(亦即,除了為了改良型或最佳化能力之組態以外或替代為了改良型或最佳化能力之組態,此組態用以使用微影程序來印刷標的)。所得標的可使用一或多個量測工具驅動光學近接校正(MT-OPC)輔助特徵以輔助度量衡程序回應之改良或最佳化。在一實施例中,MT-OPC輔助特徵之間距及/或尺寸為用於度量衡裝置之子解析度。
舉例而言,標的佈局之組態可藉由如下操作而開始:將一或多個MT-OPC輔助特徵置放於可用標的區域之周邊處,以便將標的與環境「隔離」且縮減暗場影像中之週期性結構之邊緣效應。在由量測裝置捕捉之暗場影像中未觀測到一或多個輔助特徵,此係因為該一或多個輔助特徵之高繞射階通常未透射至感測器(應注意,零階亦被阻擋)。
另外,運用週期性結構特徵來填充一或多個MT-OPC輔助特徵內部之可用標的區域。對於每一週期性結構,可在朝向中心之方向上自周邊開始來進行此填充。可以此方式來定位週期性結構特徵,同時在需要時調適該等週期性結構特徵之長度以與相鄰週期性結構之所要間距及特徵空間值相稱地擬合。一或多個額外MT-OPC輔助特徵可定位於週期性結構之間以縮減週期性結構邊緣效應且將暗場影像中之週期性結構分離。因此,在一實施例中,每一週期性結構可具有圍繞其整個周邊之一或多個MT-OPC輔助特徵。此等標的佈局幫助改良圖案辨識且限制串擾。在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的之每一子標的之週期性結構可經分離地處置,使得(例如)如上文所描述處理一個子標的之週期性結構,之後處理另一子標的之週期性結構。
因此,全標的設計之組態可包含:
1. 週期性結構相對於設計限定之組態(例如,最佳化)。此等設計限定取決於被給出特定產品設計之應用,例如:特徵寬度、子分段、「線上線」,或「渠溝上線」等等。
2. 用於改良型或最佳度量衡程序偵測之整個標的佈局之組態,在一些狀況下使用一或多個MT-OPC輔助特徵。子分段及/或其他設計限定可在適當時應用於MT-OPC輔助特徵。
3. 對整個標的佈局執行一或多個微影OPC循環以幫助確保可適當地印刷步驟1及2中設計之所要標的佈局。
標的之組態可包括標的之任何參數或態樣之組態。舉例而言,此組態可包括週期性結構間距、MT-OPC輔助特徵間距、任何特徵之長度及寬度、週期性結構作用區間循環等等。組態程序考量整個可用標的區。除了使用一或多個MT-OPC輔助特徵以外或替代使用一或多個MT-OPC輔助特徵,亦可修改鄰近於鄰近週期性結構之間的間隙的一或多個週期性結構特徵之長度及尺寸(例如,CD)。舉例而言,可縮短或延長朝向間隙延伸之週期性結構特徵之長度。作為另一實例,沿著間隙而延伸之週期性結構特徵可使其相對於彼週期性結構之其他特徵之尺寸變窄或加寬。
可在合適量測裝置模擬工具中評估潛在標的佈局。其可需要若干次反覆以達到對於量測裝置組態特定之所要(例如,最佳)標的佈局。舉例而言,在每一反覆中,可藉由(例如)改變多個MT-OPC輔助特徵中之一者之大小、置放、特徵數目、間距等等而變更標的佈局之組態以幫助達成改良型或最佳度量衡程序偵測。如應瞭解,可藉由軟體自動地進行組態之此改變及/或由使用者導引組態之此改變。在一實施例中,模擬考量延伸型操作範圍度量衡標的之不同層(例如,在不同折射率、厚度等等方面)。在一實施例中,模擬考量子標的之間的間距、特徵尺寸(CD)等等之差。
因此,理想地,可以自動化方式進行此組態。一種「自動化」方法包括(非獨占式地) (i)可在可接受時間框內準確地預測量測裝置回應之一或多個準確光學模型,及(ii)用於組態之經良好界定準則。舉例而言,準則可包括選自以下各者中之一或多者:
- 具有與週期性結構中心強度相同之數量級的週期性結構邊緣強度。
- 在存在量測裝置之疊對、散焦及/或像差的情況下的邊緣效應之最小變化。在一實施例中,關於量測配方(例如,波長、聚焦等等)之穩固性。
- 針對相關波長範圍之用於改良型或最佳標的圖案辨識之在週期性結構之間的足夠間隔(例如,間隔≥λ/2,其中λ表示量測輻射波長)。舉例而言,在超過強度臨限值之鄰近週期性結構區之間的感測器像素之至少1個線。
- 最大週期性結構區域。
理想地,在設計最終標的配置時平衡此等準則。
圖14展示相似於圖12A之設計的延伸型操作範圍度量衡標的的實例。當然,在一實施例中,可使用延伸型操作範圍度量衡之不同設計,諸如,圖9之設計或圖12B至圖12E中任一者之設計。
圖14之(a)展示包含兩個子標的1202及1204之延伸型操作範圍度量衡標的的實例非最佳化標的佈局1200。該非最佳化標的佈局1200亦包含四個週期性結構1400,每一週期性結構1400在此狀況下包含子標的1202及1204之一部分。每一週期性結構1400包含複數個週期性結構特徵(例如,光柵線)。演算依據間距及總預定光柵區域而變化的週期性結構特徵之數目。另外,使預定義週期性結構特徵以預定週期性結構中點為中心。此情形引起為了度量衡裝置觀測之非匹配及非最佳化週期性結構間距離。圖14之(c)說明可由圖14之(a)之標的佈局引起且明確展示可見邊緣效應之暗場影像的實例模擬。此等邊緣效應可被視為週期性結構區1440之周邊處之極高強度量測區1430。在圖14之(c)至圖14之(f)中,具有較暗陰影之區指示較高強度。圖14之(e)說明在使用與(例如)圖14之(c)之波長不同的波長的情況下可由圖14之(a)之標的佈局引起的暗場影像之另一實例模擬。可看到,圖14之(e)中之週期性結構之影像未明確地定界且因此將不容易被辨識。
圖14之(b)展示圖14之(a)之標的佈局1200之改良型版本,其包含與圖14之(a)配置之週期性結構相同的週期性結構1400,且進一步包含一或多個MT-OPC輔助特徵1410、1420。一或多個MT-OPC輔助特徵1410之第一集合位於標的之周邊處(例如,以便環繞標的),且一或多個MT-OPC輔助特徵1420之第二集合位於複數個週期性結構1400之間。在一實施例中,每一週期性結構1400係由一或多個MT-OPC輔助特徵1410、1420之組合環繞。圖14之(d)說明可由圖14之(b)之標的佈局引起且展示縮減之邊緣效應之暗場影像的實例模擬。圖14之(f)說明在使用與(例如)圖14之(d)之波長不同的波長的情況下可由圖14之(b)之標的佈局引起的暗場影像之另一實例模擬。可看到,圖14之(e)中之週期性結構之影像相當明確地定界且因此應容易被辨識。
因此,圖14之(c)與圖14之(d)之比較展示在圖14之(d)中之每一週期性結構區中之均一得多的強度分佈,與較少邊緣效應。圖14之(e)與圖14之(f)之比較展示圖14之(f)相比於圖14之(e)之增強型暗場影像解析度,與週期性結構之改良型分離度(亦即,相比於圖14之(e),在圖14之(f)中之週期性結構之間的較低強度),因此改良暗場圖案辨識。
在此實例中,一或多個MT-OPC輔助特徵具有為(例如)大約160奈米之小間距,從而引起漸消型波。一或多個MT-OPC輔助特徵提供邊緣效應縮減及週期性結構與環境之分離。
圖15說明包含一週期性結構1400及一或多個MT-OPC輔助特徵1420之標的1200之橫截面的放大部分視圖。在一實施例中,一或多個MT-OPC輔助特徵1420係以週期性結構空間-特徵-空間律動而定位,從而避免突然段差(step)(例如,尖銳矩形窗)。以此方式,一或多個輔助特徵1420經定位成接近於週期性結構1400線,同時破壞週期性結構內之由其有限尺寸引起的激發(例如,邊緣圓化(softening))。圖15展示在週期性結構特徵中及在緊接於相鄰經90°旋轉週期性結構的一或多個MT-OPC輔助特徵中之基本頻率之此經匹配定位的表示。在此實例中,MT-OPC輔助特徵之間距係使得與MT-OPC輔助特徵相關聯之繞射階未透射至偵測器。雖然圖15展示一或多個MT-OPC輔助特徵1420之週期性結構具有兩個特徵,但應瞭解,其可具有僅僅一個特徵或多於兩個特徵。
確保週期性結構1400與一或多個MT-OPC輔助特徵1420彼此同相會幫助避免造成高強度邊緣效應之「步進頻率集合」。週期性結構1400與一或多個MT-OPC輔助特徵1420彼此同相意謂一或多個MT-OPC輔助特徵1420延伸週期性結構1400之連續表面。雖然仍存在邊緣效應,但高強度之邊緣效應係在量測裝置之透射頻帶外部且未由量測裝置偵測到。以此方式,縮減了實際上由量測裝置量測之強度峰值。因此,在一實施例中,一或多個MT-OPC輔助特徵係以至量測偵測器之透射頻帶外部之光譜強耦接至週期性結構。
在一實施例中,MT-OPC輔助特徵應與其關聯量測週期性結構同相,但用於使週期性結構成像及量測週期性結構之設計可使此情形不可能。作為一實例,延伸型操作範圍度量衡標的之子標的之設計可在將子標的配合於其受約束區域中以及將一或多個輔助特徵配合於子標的之周邊處或鄰近子標的之間的情況下變得有問題。可藉由在MT-OPC輔助特徵之中間提供破壞來解決關於MT-OPC輔助特徵之此問題。舉例而言,在MT-OPC輔助特徵包含三個或三個以上特徵之週期性結構的情況下,中間特徵中之一或多者可放大。相似地,在MT-OPC輔助特徵包含兩個或兩個以上特徵之週期性結構的情況下,特徵之間的中間空間中之一或多者可放大。因此,由MT-OPC輔助特徵消耗之區域可放大。特徵及/或空間之放大可除了在中間以外進行。特徵及/或空間及其部位之放大經設計以便促進相位之改良型(例如,盡最佳可能)匹配。
在一實施例中,對於位於鄰近週期性結構之間的一或多個輔助特徵,週期性結構之間的間隙係與鄰近週期性結構中之一者或兩者之特徵之類交叉尺寸(CD)相同或大約相同。在一實施例中,對於位於鄰近週期性結構之間的一或多個輔助特徵,該一或多個輔助特徵與鄰近週期性結構之間的空間之類交叉尺寸(CD)相等或大約相等,且在一實施例中,與複數個輔助特徵之間的類交叉尺寸相等或大約相等。
在一實施例中,自此等一或多個輔助特徵1420繞射之光波通常並不攜載任何能量(漸消型或相消地干涉),或在透射至偵測器之光譜之部分外部(阻擋傳播波)。在此實例中,展示入射輻射I、繞射零階輻射0及一階輻射-1。阻擋由一或多個輔助特徵1420繞射之-1階輻射,且由週期性結構1400繞射之僅-1階輻射透射至感測器。然而,歸因於一或多個輔助特徵1420之有限性,輔助特徵反射之「尾部」可洩漏至透射至感測器之光譜中,且將與來自週期性結構特徵之光譜相互作用。
對於暗場影像中之良好分離之週期性結構,一或多個MT-OPC輔助特徵1420在一實施例中填充週期性結構之間的空間,該空間具有為量測裝置之波長至少一半之寬度。相同情形對於標的上自環境之分離及串擾縮減亦成立。
圖16之(a)展示延伸型操作範圍度量衡標的1600之標的配置,該標的包含兩個子標的1202及1204。標的1600亦包含四個週期性結構1650,每一週期性結構1650在此狀況下包含子標的1202及1204之一部分。標的1600實務上佔據區域1610。標的佈局包括標的邊界處之「間隙(clearance)」區1620,以改良暗場圖案辨識且縮減來自環境之串擾。在圖16之(b)中,圖16之(a)之標的佈局係由針對整個標的區域1610而最佳化之標的佈局1630替換。標的佈局包括處於其周邊之部位之一或多個MT-OPC輔助特徵1635,及複數個週期性結構1650之間的另外一或多個MT-OPC輔助特徵1640。MT-OPC輔助特徵1635、1640幫助確保暗場圖案辨識效能及來自環境之光學串擾縮減,使得將無需「間隙」區1620。因此,每一週期性結構1650之特徵及間距之大小、數目可經組態至可用標的區域1610。對應暗場影像模擬結果(未被說明)將展示邊緣效應之強縮減,同時圖案辨識將藉由週期性結構至週期性結構之分離而改良。
圖17為說明根據一實施例的設計延伸型操作範圍度量衡標的配置之方法的流程圖。該方法包含:
步驟T1-在(例如)設計標的區之邊界附近及/或內部提供具有「子解析度」間距及/或尺寸之一或多個MT-OPC輔助特徵。此情形界定「可用/空白」設計標的區。一或多個輔助特徵之特性(例如,特徵寬度、形狀……)可經選擇為(例如)在暗場影像中將標的與環境有效率地隔離。
步驟T2-基於置放於標的邊界處之一或多個MT-OPC輔助特徵,在朝向標的區內部之方向上在邊界處開始而依序地置放第一週期性結構之週期性結構特徵(包含延伸型操作範圍度量衡標的之子標的中之一或多者之特徵)。舉例而言,置放特徵直至經最後置放之特徵之部分位於在週期性結構方向上的可用標的區域之半途點上方為止。
步驟T3-添加具有基於鄰近週期性結構特徵之大小及間距之形式且進一步具有「子解析度」間距及/或尺寸的MT-OPC輔助特徵(在需要時)。
步驟T4-基於後者一或多個MT-OPC輔助特徵,使下一週期性結構之特徵長度(若適用)適應於剩餘可用標的區。
步驟T5-針對剩餘週期性結構來重複步驟T2至T4。
步驟T6-視情況,運用一或多個MT-OPC輔助特徵來填滿標的區之中心部分。
圖18中說明此方法之實例應用。圖18之(a)對應於步驟T1。將一或多個MT-OPC輔助特徵1810繪製為接近於可用標的區之界限,其中間距經選擇成將標的與環境隔離且縮減週期性結構邊緣效應。圖18之(b)及(c)對應於步驟T2,其中週期性結構特徵1820經置放成填滿被分配給此週期性結構之標的區的大約四分之一。圖18之(d)對應於步驟T3,其中添加一或多個另外MT-OPC輔助特徵1830,使其匹配於鄰近週期性結構特徵。圖18之(d)亦說明步驟T4之開始,其中已使特徵1840之長度適應於剩餘可用區域。圖18之(e)對應於步驟T5期間之中間點,其中置放兩個週期性結構且開始置放第三週期性結構。圖18之(f)說明已完成之標的配置,其中將一或多個額外MT-OPC輔助特徵1850置放於標的佈局之中心區內,如步驟T6中所描述。此方法可需要若干反覆,其中使用度量衡模擬工具來評估在步驟T6處獲得之每一標的配置。評估可包含判定一特定配置是否符合一或多個預定義準則,及/或比較根據此方法而設計之多個不同配置以便判定最佳配置(基於一或多個預定義準則)。
代替運用一或多個額外MT-OPC輔助特徵1850來填充標的之中心區,可運用特殊標的(十字形)來填充此區以用於執行圖案化器件寫入品質量測。
疊對度量衡涉及兩個堆疊式週期性結構(亦即,雙層標的)。對於此等標的,可使用圖18之方法來設計下部標的佈局。上部標的佈局通常含有在五奈米至數十奈米之範圍內的疊對偏置。在此配置中,上部標的佈局可簡單地匹配於下部標的佈局,惟偏置除外。在一實例中,可將偏置僅應用於上部標的佈局中之週期性結構特徵,其中不將偏置應用於上部標的佈局中之一或多個MT-OPC輔助特徵。在一實例中,可自上部標的佈局省略MT-OPC輔助特徵,此情形可幫助避免產生擾動量測之不對稱信號,且在上部週期性結構之背向反射式繞射弱且主背向反射式繞射起源於下部週期性結構的情況下尤其適用。
對於「渠溝上線」而非「線上線」之標的組態,可倒轉上部標的佈局,以獲得「渠溝上線」組態。對於相差50%之作用區間循環,有可能將上部標的佈局設計為具有反轉作用區間循環(100%-作用區間循環)之「線上線」版本,該線上線版本接著經倒轉以獲得「渠溝上線」組態。在上部標的佈局與下部標的佈局之間的作用區間循環差之狀況下的MT-OPC輔助特徵之設計可導致較複雜之佈局組態工序,然而,熟習此項技術者將能夠實施及自訂用於此等配置之本方法。
為了幫助確保可印刷性及對半導體製造商設計規則之順應性,一或多個MT-OPC輔助特徵之尺寸可允許該一或多個MT-OPC輔助特徵之子分段。
可根據應用之需要來自訂一或多個MT-OPC輔助特徵之尺寸及/或形狀。舉例而言,在圖15之實例中,MT-OPC輔助特徵1420係由「連續矩形」形狀表示。然而,連續矩形形狀可導致對尖銳邊緣處之光罩或印刷電路之充電效應。為了克服此問題,可自佈局「刪除」形狀邊緣。
在上文所提及之實例中,一或多個MT-OPC輔助特徵具有「子解析度」(亦即,具有比產品特徵之解析度更小的解析度)。然而,取決於應用,一或多個MT-OPC輔助特徵可具有低於感測器之解析度、在感測器之解析度內或高於感測器之解析度的尺寸。舉例而言,一或多個外MT-OPC輔助特徵可適應於位於圍繞標的之區域中之結構(例如,器件特徵)。在圍繞標的之特徵之間距低於度量衡裝置之偵測範圍或在度量衡裝置之偵測範圍外部或圍繞標的之特徵具有與MT-OPC輔助特徵大約相同的大小的情況下,則MT-OPC輔助特徵可無需改變。在圍繞標的之區域中之特徵之間距係在度量衡裝置之偵測範圍內或圍繞標的之特徵不具有與標稱MT-OPC輔助特徵大約相同的大小的情況下,則MT-OPC輔助特徵可在大小方面改變(例如,較大)以抑制圍繞該標的之該區域中之一或多個特徵之效應。
可(例如)在用於所有度量衡應用(包括對準)之度量衡標的之設計/組態程序期間應用用於組態標的佈局/設計之本方法。舉例而言,本方法可應用於用於疊對校正系統中及/或用於進階對準系統中之對準標的。
如以上實例中所展示,一或多個MT-OPC輔助特徵可置放於標的邊界處及/或可圍繞週期性結構而置放以便縮減邊緣效應。除了此置放以外,一或多個MT-OPC輔助特徵亦可置放於週期性結構特徵之間(例如,針對諸如對準週期性結構之大間距週期性結構)以便銳化或軟化特徵空間轉變。此情形可幫助藉由改良或最佳化用於經偵測階之固有繞射效率或改良或最佳化能量成為相關繞射階之排序而將繞射效率增強成理想階。此情形可輔助針對低「基板品質」堆疊之可偵測性。此外,在遍及標的之讀出及掃描期間,特別是針對低基板品質堆疊可改良對準感測器電子件中之增益設定點。
另外,一或多個MT-OPC輔助特徵無需位於與週期性結構相同的層中。舉例而言,一或多個MT-OPC輔助特徵可位於理想地在適用週期性結構上方,而且可能在適用週期性結構下方的不同層中。使MT-OPC輔助特徵在不同層中可促進可製造性(例如,MT-OPC輔助特徵可不使用用以印刷週期性結構之投影設定來印刷,該等投影設定可為用以印刷器件圖案之投影設定)。
另外,雖然MT-OPC輔助特徵之實施例已被描述為鄰近於標的週期性結構或標的週期性結構之間的特定均一週期性結構,但MT-OPC輔助特徵可採取其他形式。舉例而言,輔助特徵可採取如美國專利申請公開案第2013-0271740號中所描述之形式,該申請公開案之全文以引用方式併入本文中。
本方法可與用於改良(例如)暗場度量衡中之參數估計之當前方法進行組合。
上文所揭示之方法引起較大ROI,且因此在強度量測期間引起較大光子計數。此情形改良針對恆定標的區之再現性。改良型再現性亦可由邊緣效應之縮減引起,邊緣效應之縮減會縮減ROI定位之不準確度。另外,由於經較好界定之暗場標的影像,邊緣效應之縮減會改良圖案辨識。此外,可使用量測裝置感測器之全灰階動態範圍,此係因為邊緣效應將不使暗場影像飽和。因此,進一步改良了再現性,且避免了由低強度下之光子雜訊引起之非線性感測器效應。光子雜訊為測定光子之數目的平方根。測定光子之數目為所使用像素之數目、灰度與敏感度的乘積。為了獲得更穩定之量測,需要增加像素之數目抑或灰度之數目;使感測器敏感度固定。藉由使用一或多個MT-OPC輔助特徵,可獲得更多灰度。
當在器件結構當中分離地分配每一週期性結構時,將一或多個MT-OPC輔助特徵添加至個別週期性結構會改良與晶粒內環境之隔離。因此,針對標的/週期性結構之晶粒內置放之靈活性歸因於週期性結構與環境之隔離而改良。
另外,藉由使用一或多個MT-OPC輔助特徵,可在保持相同再現性的同時縮減標的區(亦即,較小標的尺寸)。縮減之標的尺寸實現較緻密之場內量測。此情形改良(例如)對產品上基板上之晶粒之高階疊對校正,及微影裝置效能特性化。
可在(例如)圖19之模組1312處實施及/或在圖20之區塊B2至B5處實施一或多個此等MT-OPC輔助特徵技術之實施例。
圖21展示說明一程序之流程圖,在該程序中延伸型操作範圍度量衡標的係用以監視效能且用作用於控制度量衡、設計及/或生產程序之基礎。在步驟D1中,處理基板以產生如本文所描述之產品特徵及一或多個延伸型操作範圍度量衡標的。在步驟D2處,使用(例如)圖6之方法來量測及演算微影程序參數(例如,疊對)值。在步驟D3處,使用測定微影程序參數(例如,疊對)值(連同如可得到之其他資訊),以更新度量衡配方。所更新之度量衡配方係用於重新量測微影程序參數及/或用於量測關於隨後經處理基板之微影程序參數。以此方式,所演算之微影程序參數之準確度得以改良。可視需要使更新程序自動化。在步驟D4中,使用微影程序參數值以更新控制器件製造程序中之微影圖案化步驟及/或其他程序步驟之配方以用於重工及/或用於處理另外基板。再次,可視需要使此更新自動化。
雖然本文所描述之延伸型操作範圍度量衡標的之實施例已主要在疊對量測方面被描述,但本文所描述之延伸型操作範圍度量衡標的之實施例可用以量測一或多個額外或替代微影程序參數。舉例而言,延伸型操作範圍度量衡標的可用以量測曝光劑量變化、量測曝光聚焦/散焦等等。因此,在一實施例中,相同延伸型操作範圍度量衡標的可用以量測複數個不同參數。舉例而言,延伸型操作範圍度量衡標的可經配置以量測疊對且量測一或多個其他參數,諸如,臨界尺寸、聚焦、劑量等等。作為一實例,子標的中之一或多者可經設計以量測疊對(例如,使其關聯週期性結構處於不同層中),且一或多個其他子標的可經設計以量測臨界尺寸及/或聚焦及/或劑量等等。在一實施例中,特定子標的可經設計以量測兩個或兩個以上參數,例如,疊對;及一或多個其他參數,諸如,臨界尺寸、聚焦、劑量等等。
在一實施例中,週期性結構理想地長度大於寬度,如(例如)圖14之(A)中所展示。圖14之(A)描繪如長度大於寬度的子標的1202及1204之週期性結構中之每一者。此配置幫助縮減X方向與Y方向之間的串擾。對於如(例如)延伸型操作範圍度量衡標的所需要之較小週期性結構,串擾傾向於較強,此係因為光柵側與總表面積之間的比率較大。造成串擾之面積為波長乘以光柵側乘以2的0.5倍。因此,長度大於寬度之週期性結構傾向於縮減串擾且因此可較有利。
雖然上文所描述之標的結構為出於量測之目的而特定地設計及形成之度量衡標的,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標的上量測屬性。許多器件具有規則的類光柵結構。本文所使用之術語「標的光柵」及「標的週期性結構」無需已特定地針對所執行之量測來提供結構。另外,度量衡標的之間距P接近於散射計之光學系統之解析度極限,但可比藉由微影程序在標的部分C中製造之典型產品特徵之尺寸大得多。實務上,疊對週期性結構之特徵及/或空間可經製造成包括在尺寸方面相似於產品特徵之較小結構。
在某一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的之子標的之週期性結構可以旋轉方式對稱。亦即,可存在延伸型操作範圍度量衡標的之兩個或兩個以上子標的(例如,三個或三個以上、四個或四個以上等等),其中該等子標的經組態以共用一共同對稱性中心且每一子標的對圍繞該共同對稱性中心成180度或更大之旋轉不變。另外,每一子標的可包括兩個或兩個以上週期性結構(例如,三個或三個以上、四個或四個以上等等),其中該等週期性結構中之每一者具有一個別對稱性中心,且每一週期性結構對圍繞該個別對稱性中心成180度或更大之旋轉不變。
但在一實施例中,延伸型操作範圍度量衡標的之子標的之週期性結構可以旋轉方式不對稱。此情形可以數種方式中之任一方式實現。舉例而言,較多子標的中之三者之一子標的可經移位(定位)遠離其他子標的之共同對稱性中心。作為另一實例,一子標的之週期性結構中之一或多者之特徵中的一或多者可相對於該子標的之一或多個其他週期性結構之特徵中之一或多者或相對於另一子標的之一或多個週期性結構之特徵中的一或多者而稍微縮短、延長或移位。作為另一實例,一或多個虛設結構可插入於一子標的之週期性結構之間或若干子標的之間以破壞任何對稱性。在一實施例中,一或多個虛設結構以旋轉方式不對稱。移位、縮短或延長可低於量測裝置之可量測範圍。在一實施例中,移位、縮短或延長係在1奈米之範圍內或更小。此改變將具有對量測讀取之小至可忽略效應。相似地,虛設結構可具有低於量測裝置之有效量測範圍之特徵大小或間距。在一實施例中,本文所描述之輔助特徵可為此虛設結構。
本文中使用術語「結構」,而不限於結構之任何特定形式,諸如,簡單光柵線。實際上,可藉由較精細子結構之集合而形成粗略結構特徵,諸如,光柵之線及空間。
與如在基板及圖案化器件上實現的標的之實體週期性結構相關聯地,一實施例可包括含有機器可讀指令之一或多個序列之電腦程式,該等機器可讀指令描述設計用於基板之標的之方法、在基板上產生標的之方法、量測基板上之標的之方法及/或分析量測以獲得關於微影程序之資訊的方法。一實施例可包含含有描述標的之機器可讀指令之一或多個序列或資料的電腦程式碼。可(例如)在圖3之裝置中之單元PU內及/或圖2之控制單元LACU內執行此電腦程式或程式碼。亦可提供經儲存有此電腦程式或程式碼之資料儲存媒體(例如,半導體記憶體,磁碟或光碟等等)。在屬於(例如)圖3所展示之類型之現有度量衡裝置已經在生產中及/或在使用中的情況下,可藉由供應經更新電腦程式產品來實施本發明之一實施例,該經更新電腦程式產品用於使處理器執行本文所描述之方法中之一或多者。電腦程式或程式碼可視情況經配置以控制光學系統、基板支撐件及其類似者以執行量測關於合適複數個標的之微影程序之參數之方法。電腦程式或程式碼可更新微影及/或度量衡配方以用於另外基板之量測。電腦程式或程式碼可經配置以控制(直接地或間接地)微影裝置以用於另外基板之圖案化及處理。
可在以下編號條項中找到根據本發明之另外實施例:
1. 一種量測一微影程序之一參數之方法,該方法包含:
運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含一對週期性結構,且其中該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計,該不同設計包含該等第一子標的週期性結構具有不同於該等第二子標的週期性結構的一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段;及
偵測由至少該第一子標的及該第二子標的散射之輻射以針對彼標的獲得表示該微影程序之該參數之一量測。
2. 如條項1之方法,其中該第一子標的至少部分地疊對一第五週期性結構且該第二子標的至少部分地疊對一第六週期性結構,其中該第五週期性結構係在該基板上之不同於該第六週期性結構的一層處。
3. 如條項1或2之方法,其中該第一子標的及該第二子標的中之每一者之該對週期性結構之特徵係在一相同方向上延伸。
4. 如條項1或2之方法,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構。
5. 如條項2之方法,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,其中該第五週期性結構具有在該第一方向上延伸之特徵,且該第六週期性結構具有在該第二方向上延伸之特徵。
6. 如條項1至5中任一項之方法,其進一步包含至少一第三子標的及至少一第四子標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含一對週期性結構。
7. 如條項6之方法,其中該第三子標的至少部分地疊對一第九週期性結構且該第四子標的至少部分地疊對一第十週期性結構,其中該第九週期性結構係在該基板上之不同於該第十週期性結構的一層處。
8. 如條項6或7之方法,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構。
9. 如條項7之方法,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,其中該第九週期性結構具有在該第一方向上延伸之特徵,且該第十週期性結構具有在該第二方向上延伸之特徵。
10. 如條項1至9中任一項之方法,其中該微影程序之該參數包含疊對。
11. 如條項1至10中任一項之方法,其中照明包含:照明一量測光點於該繞射量測標的上,該量測光點一次性覆蓋該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分。
12. 如條項1至11中任一項之方法,其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於1000平方微米的一鄰接區域內。
13. 如條項1至11中任一項之方法,其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於400平方微米的一鄰接區域內。
14. 如條項1至13中任一項之方法,其中該等子標的中之每一者經設計以用於該基板之一不同程序堆疊。
15. 如條項1至14中任一項之方法,其中該等子標的中之每一者經設計以用於多層疊對量測之一不同層對。
16. 一種繞射量測標的,其包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含一對週期性結構,且其中該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計,該不同設計包含該等第一子標的週期性結構具有不同於該等第二子標的週期性結構的一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段。
17. 如條項16之標的,其中當在一基板上時,該第一子標的至少部分地疊對一第五週期性結構且該第二子標的至少部分地疊對一第六週期性結構,且該第五週期性結構係在不同於該第六週期性結構的一層處。
18. 如條項16或17之標的,其中該第一子標的及該第二子標的中之每一者之該對週期性結構之特徵係在一相同方向上延伸。
19. 如條項16或17之標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構。
20. 如條項17之標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,其中該第五週期性結構具有在該第一方向上延伸之特徵,且該第六週期性結構具有在該第二方向上延伸之特徵。
21. 如條項16至20中任一項之標的,其進一步包含至少一第三子標的及至少一第四子標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含一對週期性結構。
22. 如條項21之標的,其中當在一基板上時,該第三子標的至少部分地疊對一第九週期性結構且該第四子標的至少部分地疊對一第十週期性結構,且該第九週期性結構係在不同於該第十週期性結構的一層處。
23. 如條項21或22之標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構。
24. 如條項22之標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,其中該第九週期性結構具有在該第一方向上延伸之特徵,且該第十週期性結構具有在該第二方向上延伸之特徵。
25. 如條項16至24中任一項之標的,其中當在一基板上時,該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於1000平方微米的一鄰接區域內。
26. 如條項16至24中任一項之標的,其中當在一基板上時,該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於400平方微米的一鄰接區域內。
27. 一種量測一微影程序之一參數之方法,該方法包含:
運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含一第一層中之至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的包含一第一週期性結構且該第二子標的包含一第二週期性結構,其中一第三週期性結構在該第一層下方之一第二不同層中至少部分地位於該第一週期性結構下方,且在該第二層中在該第二週期性結構下方不存在週期性結構,且其中一第四週期性結構在該第二層下方之一第三不同層中至少部分地位於該第二週期性結構下方;及
偵測由至少該第一週期性結構至該第四週期性結構散射之輻射以針對彼標的獲得表示該微影程序之該參數之一量測。
28. 如條項27之方法,其中該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計。
29. 如條項28之方法,其中該不同設計包含該第一子標的具有不同於該第二子標的之一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段。
30. 如條項27至29中任一項之方法,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在不同於一第一方向的一第二方向上延伸之特徵之一另外週期性結構,該第一週期性結構及該第二週期性結構之該等特徵分別在該第一方向上延伸。
31. 如條項27至29中任一項之方法,其中該第二週期性結構具有在與該第一週期性結構之特徵延伸之一第一方向不同的一第二方向上延伸之特徵。
32. 如條項30或31之方法,其中該第三週期性結構具有在該第一方向上延伸之特徵,且該第四週期性結構具有在該第二方向上延伸之特徵。
33. 如條項27至29中任一項之方法,其中該第一子標的及該第二子標的中之每一者之該等週期性結構之特徵以及該第三週期性結構及該第四週期性結構之特徵係在一相同方向上延伸。
34. 如條項27至33中任一項之方法,其進一步包含至少一第三子標的及至少一第四子標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含一週期性結構。
35. 如條項34之方法,其中該第三子標的至少部分地疊對該基板上之一第五週期性結構,且該第四子標的至少部分地疊對該基板上之一第六週期性結構,其中該第五週期性結構係在不同於該第六週期性結構的一層處。
36. 如條項34或35之方法,其中該第三子標的包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一週期性結構,且該第四子標的包含具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一週期性結構。
37. 如條項35之方法,其中該第三子標的包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一週期性結構,且該第四子標的包含具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一週期性結構,其中該第五週期性結構具有在該第一方向上延伸之特徵,且該第六週期性結構具有在該第二方向上延伸之特徵。
38. 如條項27至37中任一項之方法,其中該微影程序之該參數包含疊對。
39. 如條項27至38中任一項之方法,其中照明包含:照明一量測光點於該繞射量測標的上,該量測光點一次性覆蓋該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分。
40. 如條項27至39中任一項之方法,其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於1000平方微米的一鄰接區域內。
41. 如條項27至39中任一項之方法,其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於400平方微米的一鄰接區域內。
42. 如條項27至41中任一項之方法,其中該等子標的中之每一者經設計以用於該基板之一不同程序堆疊。
43. 如條項27至42中任一項之方法,其中該等子標的中之每一者經設計以用於多層疊對量測之一不同層對。
44. 一種繞射量測標的,其包含當在一基板上時在一第一層中的至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的包含一第一週期性結構且該第二子標的包含一第二週期性結構;且包含一第三週期性結構,該第三週期性結構當在該基板上時在該第一層下方之一第二不同層中至少部分地位於該第一週期性結構下方,且在該第二層中在該第二週期性結構下方不存在週期性結構;且包含一第四週期性結構,該第四週期性結構當在該基板上時在該第二層下方之一第三不同層中至少部分地位於該第二週期性結構下方。
45. 如條項44之標的,其中該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計。
46. 如條項45之標的,其中該不同設計包含該第一子標的具有不同於該第二子標的之一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段。
47. 如條項44至46中任一項之標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在不同於一第一方向的一第二方向上延伸之特徵之一另外週期性結構,該第一週期性結構及該第二週期性結構之該等特徵分別在該第一方向上延伸。
48. 如條項44至47中任一項之標的,其中該第二週期性結構具有在與該第一週期性結構之特徵延伸之一第一方向不同的一第二方向上延伸之特徵。
49. 如條項47或48之標的,其中該第三週期性結構具有在該第一方向上延伸之特徵,且該第四週期性結構具有在該第二方向上延伸之特徵。
50. 如條項44至46中任一項之標的,其中該第一子標的及該第二子標的中之每一者之該等週期性結構之特徵以及該第三週期性結構及該第四週期性結構之特徵係在一相同方向上延伸。
51. 如條項46至50中任一項之標的,其進一步包含至少一第三子標的及至少一第四子標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含一週期性結構。
52. 如條項51之標的,其中當在一基板上時,該第三子標的至少部分地疊對該基板上之一第五週期性結構,且該第四子標的至少部分地疊對該基板上之一第六週期性結構,且該第五週期性結構係處於不同於該第六週期性結構的一層處。
53. 如條項51或52之標的,其中該第三子標的包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一週期性結構,且該第四子標的包含具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一週期性結構。
54. 如條項52之標的,其中該第三子標的包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一週期性結構,且該第四子標的包含具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一週期性結構,其中該第五週期性結構具有在該第一方向上延伸之特徵,且該第六週期性結構具有在該第二方向上延伸之特徵。
55. 如條項44至54中任一項之標的,其中當在一基板上時,該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在小於或等於1000平方微米的一鄰接區域內。
56. 如條項44至55中任一項之標的,其中當在一基板上時,該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在小於或等於400平方微米的一鄰接區域內。
57. 一種量測一微影程序之一參數之方法,該方法包含:
運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,且其中該第一子標的具有不同於該第二子標的之一設計;及
偵測由至少該第一子標的及該第二子標的散射之輻射以針對彼標的獲得表示該微影程序之該參數之一量測。
58. 如條項57之方法,其中該第一子標的之該等週期性結構中之至少一者具有一第一週期及一第一特徵或間隔寬度,其中該第二子標的之該等週期性結構中之至少一者具有一第二週期及一第二特徵或間隔寬度,且其中該不同設計包含該第一週期、該第一特徵或間隔寬度或其兩者分別不同於該第二週期、該第二特徵或間隔寬度或其兩者。
59. 如條項57或58之方法,其中該第一子標的至少部分地疊對一第九週期性結構且該第二子標的至少部分地疊對一第十週期性結構,其中該第九週期性結構係在該基板上之不同於該第十週期性結構的一層處。
60. 如條項59之方法,其中該第九週期性結構之特徵在該第一方向上延伸,且該第十週期性結構之特徵在該第二方向上延伸。
61. 如條項60之方法,其進一步包含至少一第三子標的及至少一第四子標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含一週期性結構。
62. 如條項61之方法,其中該第三子標的至少部分地疊對一第十三週期性結構且該第四子標的至少部分地疊對一第十四週期性結構,其中該第十三週期性結構係在該基板上之不同於該第十四週期性結構的一層處,且第十三週期性結構及第十四週期性結構係在不同於該第九週期性結構及該第十週期性結構的層處。
63. 如條項57至62中任一項之方法,其中該量測標的配合於為400平方微米之一面積內。
64. 如條項57至63中任一項之方法,其中該微影程序之該參數包含疊對。
65. 如條項57至64中任一項之方法,其中該等子標的中之每一者經設計以用於該基板之一不同程序堆疊。
66. 如條項57至65中任一項之方法,其中照明包含:照明一量測光點於該繞射量測標的上,該量測光點一次性覆蓋該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分。
67. 一種繞射量測標的,其包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,且其中該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計。
68. 如條項67之標的,其中當在一基板上時,該第一子標的至少部分地疊對一第九週期性結構且該第二子標的至少部分地疊對一第十週期性結構,且該第九週期性結構係在該基板上之不同於該第十週期性結構的一層處。
69. 如條項68之標的,其中該第九週期性結構之特徵在該第一方向上延伸,且該第十週期性結構之特徵在該第二方向上延伸。
70. 如條項69之標的,其進一步包含至少一第三子標的及至少一第四子標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含一週期性結構。
72. 如條項70之標的,其中當在一基板上時,該第三子標的至少部分地疊對一第十三週期性結構且該第四子標的至少部分地疊對一第十四週期性結構,其中該第十三週期性結構係在該基板上之不同於該第十四週期性結構的一層處,且第十三週期性結構及第十四週期性結構係在不同於該第九週期性結構及該第十週期性結構的層處。
73. 如條項67至72中任一項之標的,其中當在一基板上時,該量測標的配合於為400平方微米之一面積內。
74. 如條項67至73中任一項之標的,其中該第一子標的之該等週期性結構中之至少一者具有一第一週期及一第一特徵或間隔寬度,其中該第二子標的之該等週期性結構中之至少一者具有一第二週期及一第二特徵或間隔寬度,且其中該不同設計包含該第一週期、該第一特徵或間隔寬度或其兩者分別不同於該第二週期、該第二特徵或間隔寬度或其兩者。
75. 如條項67至74中任一項之標的,其中該等子標的中之每一者經設計以用於一微影基板之一不同程序堆疊。
76. 一種量測一微影程序之一參數之方法,該方法包含:
運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,且其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於1000平方微米的一鄰接區域內;及
偵測由至少該第一子標的及該第二子標的散射之輻射以針對彼標的獲得表示該微影程序之該參數之一量測。
77. 如條項76之方法,其中該第一子標的具有不同於該第二子標的的一設計。
78. 如條項77之方法,其中該不同設計包含該第一子標的具有不同於該第二子標的之一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段。
79. 如條項76至78中任一項之方法,其中該第一子標的至少部分地疊對一第九週期性結構且該第二子標的至少部分地疊對一第十週期性結構,其中該第九週期性結構係在該基板上之不同於該第十週期性結構的一層處。
80. 如條項79之方法,其中該第九週期性結構之特徵在該第一方向上延伸,且該第十週期性結構之特徵在該第二方向上延伸。
81. 如條項80之方法,其進一步包含至少一第三子標的及至少一第四子標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含一週期性結構。
82. 如條項81之方法,其中該第三子標的至少部分地疊對一第十三週期性結構且該第四子標的至少部分地疊對一第十四週期性結構,其中該第十三週期性結構係在該基板上之不同於該第十四週期性結構的一層處,且第十三週期性結構及第十四週期性結構係在不同於該第九週期性結構及該第十週期性結構的層處。
83. 如條項76至82中任一項之方法,其中該微影程序之該參數包含疊對。
84. 如條項76至83中任一項之方法,其中照明包含:照明一量測光點於該繞射量測標的上,該量測光點一次性覆蓋該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分。
85. 如條項76至84中任一項之方法,其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於400平方微米的一鄰接區域內。
86. 如條項76至85中任一項之方法,其中該等子標的中之每一者經設計以用於該基板之一不同程序堆疊。
87. 如條項76至86中任一項之方法,其中該等子標的中之每一者經設計以用於多層疊對量測之一不同層對。
88. 一種繞射量測標的,其包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,且其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在一基板上之小於或等於1000平方微米的一鄰接區域內。
89. 如條項88之標的,其中該第二子標的具有不同於該第一子標的的一設計。
90. 如條項88或89之標的,其中當在一基板上時,該第一子標的至少部分地疊對一第九週期性結構且該第二子標的至少部分地疊對一第十週期性結構,且該第九週期性結構係在該基板上之不同於該第十週期性結構的一層處。
91. 如條項90之標的,其中該第九週期性結構之特徵在該第一方向上延伸,且該第十週期性結構之特徵在該第二方向上延伸。
92. 如條項91之標的,其進一步包含至少一第三子標的及至少一第四子標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含一週期性結構。
93. 如條項92之標的,其中當在一基板上時,該第三子標的至少部分地疊對一第十三週期性結構且該第四子標的至少部分地疊對一第十四週期性結構,其中該第十三週期性結構係在該基板上之不同於該第十四週期性結構的一層處,且第十三週期性結構及第十四週期性結構係在不同於該第九週期性結構及該第十週期性結構的層處。
94. 如條項88至93中任一項之標的,其中當在一基板上時,該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在小於或等於400平方微米的一鄰接區域內。
95. 一種度量衡標的設計之方法,該方法包含:
接收用於具有複數個子標的之一繞射度量衡標的之該設計之一指示,每一子標的包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構;
接收對該繞射度量衡標的之區域、一尺寸或其兩者之一約束;及
藉由一處理器至少基於該約束來選擇該繞射度量衡標的之一設計。
96. 如條項95之方法,其中對該繞射度量衡標的之該區域、一尺寸或其兩者之該約束包含:該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於1000平方微米的一鄰接區域內。
97. 如條項95或96之方法,其進一步包含接收關於至少兩個不同程序堆疊之資訊,且其中該繞射度量衡標的之該設計包含該等子標的中之每一者經設計以用於一不同程序堆疊。
98. 如條項95至97中任一項之方法,其進一步包含接收關於待藉由該繞射度量衡標的量測之多個層對之資訊,且其中該繞射度量衡標的之該設計包含該等子標的中之每一者經設計以用於一不同層對。
99. 如條項95至98中任一項之方法,其中該繞射度量衡標的之該設計包含該第一子標的具有不同於該第二子標的的一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段。
100. 一種方法,其包含:
運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含至少一第一子標的、一第二子標的及一第三子標的,其中該第一子標的、該第二子標的及該第三子標的在設計上不同。
101. 如條項100之方法,其中該不同設計包含該第一子標的至該第三子標的中之一者具有不同於該第一子標的至該第三子標的中之另一者的一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段。
102. 如條項100或101之方法,其中該第一子標的至少部分地疊對一第一週期性結構,該第二子標的至少部分地疊對一第二週期性結構,且該第三子標的至少部分地疊對一第三週期性結構,其中該第一週期性結構處於該基板上之不同於該第二週期性結構及該第三週期性結構的一層處,且該第二週期性結構處於該基板上之不同於該第一週期性結構及該第三週期性結構的一層處。
103. 如條項100至102中任一項之方法,其中照明包含:照明一量測光點於該繞射量測標的上,該量測光點一次性覆蓋該第一子標的至該第三子標的之一週期性結構中之每一者之至少部分。
104. 如條項100至103中任一項之方法,其中該第一子標的至該第三子標的中之每一者之一週期性結構之至少部分係在該基板上之小於或等於400平方微米的一鄰接區域內。
105. 如條項100至104中任一項之方法,其中該第一子標的至該第三子標的中之每一者經設計以用於該基板之一不同程序堆疊。
106. 如條項100至105中任一項之方法,其中該第一子標的至該第三子標的中之每一者經設計以用於多層疊對量測之一不同層對。
107. 一種繞射度量衡標的,其包含至少一第一子標的、一第二子標的及一第三子標的,其中該第一子標的、該第二子標的及該第三子標的在設計上不同。
108. 如條項107之標的,其中該不同設計包含該第一子標的至該第三子標的中之一者具有不同於該第一子標的至該第三子標的中之另一者的一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段。
109. 如條項107或108之標的,其中該第一子標的至該第三子標的中之每一者之一週期性結構之至少部分係在小於或等於400平方微米的一鄰接區域內。
110. 如條項107至109中任一項之標的,其中該第一子標的至該第三子標的中之每一者經設計以用於一基板之一不同程序堆疊。
111. 如條項107至110中任一項之標的,其中該第一子標的至該第三子標的中之每一者經設計以用於多層疊對量測之一不同層對。
112. 一種包含量測兩個層之間的疊對之方法,該方法包含:
運用輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該基板在該兩個層中之每一者上具有該標的之一部分,其中該兩個層係由至少一其他層分離。
113. 如條項112之方法,其中該兩個層之一第一層包含至少一第一子標的及一第二子標的,其中一第一週期性結構在該兩個層之一第二層中至少部分地位於該第一子標的下方,且在該第二層中在該第二子標的下方不存在週期性結構。
114. 如條項113之方法,其中該第一子標的及該第二子標的在設計上不同。
115. 如條項114之方法,其中該不同設計包含該第一子標的具有不同於該第二子標的之一間距、特徵寬度、間隔寬度及/或分段。
116. 如條項113至115中任一項之方法,其中一第二週期性結構在該至少一其他層中至少部分地位於該第二子標的下方。
117. 如條項113至116中任一項之方法,其中照明包含:照明一量測光點於該繞射量測標的上,該量測光點一次性覆蓋該第一子標的及該第二子標的之一週期性結構中之每一者之至少部分。
118. 如條項113至117中任一項之方法,其中該第一子標的及該第二子標的中之每一者之一週期性結構之至少部分係在該基板上之小於或等於400平方微米的一鄰接區域內。
119. 如條項113至118中任一項之方法,其中該第一子標的及該第二子標的中之每一者經設計以用於該基板之一不同程序堆疊。
120. 如條項113至119中任一項之方法,其中該第一子標的及該第二子標的中之每一者經設計以用於多層疊對量測之一不同層對。
121. 一種設計一繞射量測標的之一配置之方法,該標的包含複數個子標的,每一子標的包含複數個週期性結構且每一子標的經設計以量測一不同層對或量測一不同程序堆疊,該方法包含:
在一標的區域內定位該等子標的之該等週期性結構;及
在該等子標的中之至少一者之一周邊處定位一輔助特徵,該輔助特徵經組態以縮減該至少一子標的之該周邊處之一測定強度峰值。
122. 如條項121之方法,其中鄰近於一子標的之一特定週期性結構且與該子標的之該特定週期性結構一起定向的該輔助特徵經定位成與彼週期性結構同相。
123. 如條項121或122之方法,其中該輔助特徵包含複數個輔助特徵,且該標的區域係由實質上環繞該標的區域之該複數個輔助特徵界定。
124. 如條項123之方法,其中該輔助特徵包含提供於該標的區域內之每一子標的之間的另外複數個輔助特徵。
125. 如條項124之方法,其中該另外複數個輔助特徵經定位以填充包含相關檢測波長之一波長之至少一半的在該等子標的之間的一空間。
126. 如條項121至125中任一項之方法,其中每一子標的係由該輔助特徵實質上環繞以便將每一子標的與其周圍環境隔離。
127. 如條項121至126中任一項之方法,其中該輔助特徵包含具有實質上小於該複數個子標的之一子標的之一週期性結構之一間距的一間距的特徵。
128. 如條項121至127中任一項之方法,其中該輔助特徵之複數個結構之一間距係使得未在使用一度量衡程序進行的該標的之檢測期間偵測到該輔助特徵。
129. 如條項121至128中任一項之方法,其中該輔助特徵定位成緊鄰每一子標的之每一最外子結構。
130. 如條項121至129中任一項之方法,其進一步包含:
模型化藉由使用一以繞射為基礎之度量衡程序進行該標的之檢測而獲得的一所得影像;及
評估該標的配置是否為了使用該以繞射為基礎之度量衡程序之偵測而最佳化。
131. 如條項130之方法,其中反覆地重複該方法以便最佳化該標的配置。
132. 如條項130或131之方法,其中用於考慮一特定標的配置是否被認為經最佳化之一準則包括如下各者中之一或多者:
當使用該以繞射為基礎之度量衡程序進行檢測時,判定該子標的周邊處之強度是否具有與該子標的中心處之強度相同的數量級;
當使用該以繞射為基礎之度量衡程序進行檢測時,判定在存在疊對、散焦及/或像差的情況下在該子標的周邊處是否存在最小強度變化;
針對該相關檢測波長範圍判定在該等子標的之間是否存在用於最佳標的辨識之足夠間隔;及/或
判定總光柵區域是否最大化。
133. 如條項121至132中任一項之方法,其中該標的包含兩個或兩個以上經疊對標的層,其中一上部標的層包含一疊對偏置及該輔助特徵,且其中該偏置未應用於該上部層中之該輔助特徵。
134. 如條項121至132中任一項之方法,其中該標的包含兩個或兩個以上經疊對標的層,其中一上部標的層包含一疊對偏置,且其中該上部層不包含任何輔助特徵。
135. 如條項121至132中任一項之方法,其中該輔助特徵位於不同於該至少一子標的的一層中。
136. 一種繞射量測標的,其包含:
該標的之一標的區域中之複數個子標的,每一子標的包含複數個週期性結構且每一子標的經設計以量測一不同層對或量測一不同程序堆疊;及
該等子標的中之至少一者之周邊處之一輔助特徵,該輔助特徵經組態以縮減該等子標的之該周邊處之一測定強度峰值。
137. 如條項136之標的,其中該輔助特徵包含具有實質上小於該複數個子標的之一子標的之一週期性結構之一間距的一間距的特徵。
138. 如條項136或137之標的,其中每一子標的係由該輔助特徵實質上環繞以便將每一子標的與其周圍環境隔離。
139. 如條項136至138中任一項之標的,其中該輔助特徵包含複數個輔助特徵,且該複數個輔助特徵實質上環繞該標的區域。
140. 如條項139之標的,其中該輔助特徵包含提供於該標的區域內之每一子標的之間的另外複數個輔助特徵。
141. 如條項136至140中任一項之標的,其中該輔助特徵之特徵之一間距係使得未在使用一度量衡程序進行的該標的之檢測期間偵測到該輔助特徵。
142. 如條項136至141中任一項之標的,其中該輔助特徵經組態以縮減每一子標的周邊處之繞射強度峰值。
143. 如條項136至142中任一項之標的,其中該輔助特徵定位成緊鄰每一子標的之每一最外子結構。
144. 如條項136至143中任一項之標的,其中鄰近於一子標的之一特定週期性結構且與該子標的之該特定週期性結構一起定向的該輔助特徵經定位成與彼週期性結構同相。
145. 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,該方法包括使用如條項1至9、15至24、31至37、43至51、61至67或73至81中任一項之方法來檢測作為該器件圖案之部分或除了該器件圖案以外而形成於該等基板中之至少一者上的至少一繞射量測標的;及根據該方法之結果而針對稍後基板來控制該微影程序。
146. 一種包含機器可讀指令之非暫時性電腦程式產品,該等機器可讀指令用於使一處理器產生如條項1至9、15至24、31至37、43至51、56至67、73至81或82至96中任一項之方法的效能。
147. 一種非暫時性電腦程式產品,其包含界定如條項10至14、25至30、38至42、52至55、68至72或97至105中任一項之標的的機器可讀指令或資料。
148. 一種基板,其包含如條項10至14、25至30、38至42、52至55、68至72或97至105中任一項之標的。
149. 一種圖案化器件,其經組態以至少部分地形成如條項10至14、25至30、38至42、52至55、68至72或97至105中任一項之繞射量測標的。
150. 一種系統,其包含:
一檢測裝置,其經組態以將一光束提供於一基板上之一繞射量測標的上且偵測由該標的繞射之輻射以判定一微影程序之一參數;及
如條項146或147之非暫時性電腦程式產品。
151. 如條項150之系統,其進一步包含一微影裝置,該微影裝置包含:一支撐結構,其經組態以固持用以調變一輻射光束之一圖案化器件;及一投影光學系統,其經配置以將該經調變輻射光束投影至一輻射敏感基板上。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用,但應瞭解,本發明可用於其他應用(例如,壓印微影)中,且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中,圖案化器件中之構形界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中,在基板上,抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後,將圖案化器件移出抗蝕劑,從而在其中留下圖案。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射,包括紫外線(UV)輻射(例如,具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如,具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長),以及粒子束(諸如,離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合,包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
對特定實施例之前述描述揭露本發明之實施例之一般性質使得在不脫離本發明之一般概念的情況下,其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識針對各種應用而容易地修改及/或調適此等特定實施例,而無需進行不當實驗。因此,基於本文所呈現之教示及指導,此等調適及修改意欲在所揭示實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解,本文中之措辭或術語係出於(例如)描述而非限制之目的,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由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/繞射零階輻射
+1:一階射線/繞射射線
-1:一階射線/繞射射線/1階輻射
+1(N): +1繞射射線
-1(S): -1繞射射線
11:輸出
12:透鏡
13:孔徑板
13E:孔徑板
13N:孔徑板
13NW:孔徑板
13SE:孔徑板
13S:孔徑板
13W:孔徑板
14:透鏡
15:稜鏡
16:接物鏡/透鏡
17:光束分裂器
18:光學系統
19:第一感測器
20:光學系統
21:孔徑光闌
22:光學系統
23:感測器
31:量測光點/經照明光點
32:組件週期性結構
33:組件週期性結構
34:組件週期性結構
35:組件週期性結構
41:圓形區域
42:矩形區域/影像
43:矩形區域/影像
44:矩形區域/影像
45:矩形區域/影像
600:複合疊對標的
602:週期性結構特徵/線
604:空間
606:基板
608:特徵/線
610:空間
700:標的
702:曲線
704:點
706:點
710:可用標的區域
720:週期性結構
730:所得暗場影像
740:強度位準區
750:強度位準區
800:第一延伸型操作範圍度量衡標的/第二延伸型操作範圍度量衡標的
802:繞射子標的/第一子標的
804:繞射子標的/第二子標的
806:繞射子標的
808:繞射子標的
810:週期性結構
812:週期性結構
820:間隙
900:第一延伸型操作範圍度量衡標的
902:第二延伸型操作範圍度量衡標的
904:第一層
906:第二層
1000:第一延伸型操作範圍度量衡標的
1002:第二延伸型操作範圍度量衡標的
1004:層
1006:層
1008:層
1010:層
1200:延伸型操作範圍度量衡標的/非最佳化標的佈局/標的
1202:第一子標的
1204:第二子標的
1220:延伸型操作範圍度量衡標的
1222:第一子標的
1224:第二子標的
1240:延伸型操作範圍度量衡標的
1242:第一子標的
1244:第二子標的
1260:延伸型操作範圍度量衡標的
1262:第一子標的
1264:第二子標的
1280:延伸型操作範圍度量衡標的
1282:第一子標的
1284:第二子標的
1300:設計佈局模組
1302:圖案化器件佈局模組
1304:圖案化器件模型模組
1306:光學模型模組
1308:抗蝕劑模型模組
1310:程序模型模組
1312:度量衡模組
1314:結果模組
1400:週期性結構
1410:量測工具驅動光學近接校正(MT-OPC)輔助特徵
1420:量測工具驅動光學近接校正(MT-OPC)輔助特徵
1430:強度量測區
1440:週期性結構區
1500:延伸型操作範圍度量衡標的
1502:延伸型操作範圍度量衡標的
1504:子標的
1506:子標的
1508:週期性結構/選用標記
1510:週期性結構
1512:週期性結構
1600:延伸型操作範圍度量衡標的
1602:延伸型操作範圍度量衡標的
1604:子標的
1606:子標的
1608:子標的
1610:子標的/標的區域
1612:週期性結構
1614:週期性結構
1616:週期性結構
1618:週期性結構
1620:間隙區
1635:量測工具驅動光學近接校正(MT-OPC)輔助特徵
1640:量測工具驅動光學近接校正(MT-OPC)輔助特徵
1650:週期性結構
1700:延伸型操作範圍度量衡標的
1702:延伸型操作範圍度量衡標的
1704:子標的
1706:子標的
1708:週期性結構
1710:週期性結構
1800:延伸型操作範圍度量衡標的
1802:延伸型操作範圍度量衡標的
1804:子標的
1806:子標的
1808:子標的
1810:子標的
1812:週期性結構
1814:週期性結構
1816:週期性結構
1818:週期性結構
1820:週期性結構特徵
1830:量測工具驅動光學近接校正(MT-OPC)輔助特徵
1840:特徵
1850:量測工具驅動光學近接校正(MT-OPC)輔助特徵
AD:調整器
AS:對準感測器
B:輻射光束
BD:光束遞送系統
BK:烘烤板
B1:區塊
B2:區塊
B3:區塊
B4:區塊
B5:區塊
B6:區塊
C:標的部分
CH:冷卻板
CO:聚光器
DE:顯影器
DF:影像
D1:步驟
D2:步驟
D3:步驟
D4:步驟
I:照明射線/入射射線/入射輻射
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
L1:下部層
L2:層
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
M1:步驟
M2:步驟
M3:步驟
M4:步驟
M5:步驟
M6:步驟
MA:圖案化器件
MT:圖案化器件支撐件或支撐結構/光罩台
O:光軸
P1:基板對準標記
P2:基板對準標記
P1:所關注區
P2:所關注區
P3:所關注區
P4:所關注區
PM:第一定位器
PS:投影系統
PU:影像處理器及控制器
PW:第二定位器
RF:參考框架
RO:基板處置器或機器人
ROI:所關注區
SC:旋塗器
SCS:監督控制系統
SO:輻射源
T:標的/度量衡標的
TCU:塗佈顯影系統控制單元
T1:步驟
T2:步驟
T3:步驟
T4:步驟
T5:步驟
T6:步驟
W:基板
WTa:基板台
WTb:基板台
現在將參看隨附圖式僅作為實例來描述本發明之實施例,在該等圖式中:
圖1描繪根據本發明之一實施例之微影裝置;
圖2描繪根據本發明之一實施例之微影製造單元或叢集;
圖3之(a)為用於根據本發明之實施例而使用提供某些照明模式之第一對照明孔徑來量測標的之暗場散射計的示意圖;
圖3之(b)為用於給定照明方向之標的週期性結構之繞射光譜的示意性細節;
圖3之(c)為在使用散射計以用於以繞射為基礎之疊對量測時提供另外照明模式之第二對照明孔徑的示意性說明;
圖3之(d)為在使用散射計以用於以繞射為基礎之疊對量測時組合提供另外照明模式之第一對孔徑與第二對孔徑之第三對照明孔徑的示意性說明;
圖4描繪基板上的多重週期性結構(例如,光柵)標的之形式及量測光點之輪廓;
圖5描繪圖3之裝置中獲得的圖4之標的之影像;
圖6為展示使用圖3之裝置且可適於本發明之實施例之疊對量測方法之步驟的流程圖;
圖7之(a)至圖7之(c)展示具有為大約零之不同疊對值之疊對週期性結構的示意性橫截面;
圖8說明在理想標的結構中之疊對量測的原理;
圖9說明根據本發明之一實施例之延伸型操作範圍度量衡標的;
圖10說明根據本發明之一實施例的為考量程序堆疊變化之延伸型操作範圍度量衡標的的使用;
圖11說明根據本發明之一實施例的用於多層疊對量測之延伸型操作範圍度量衡標的的使用;
圖12A至圖12E說明根據本發明之一實施例之延伸型操作範圍度量衡標的的變化;
圖13之(a)描繪非最佳化標的佈局之實例;
圖13之(b)描繪圖13之(a)之標的佈局的所得暗場影像;
圖14之(a)至(f)說明非最佳化標的佈局及根據本發明之一實施例之標的佈局的實例,以及使用不同量測輻射波長的此等標的之預期所得暗場影像的實例;
圖15說明根據本發明之一實施例之標的的部分橫截面;
圖16之(a)說明非最佳化標的佈局之實例;
圖16之(b)說明根據本發明之一實施例之標的佈局的實例;
圖17為根據本發明之一實施例的設計標的配置之方法的流程圖;
圖18之(a)至(f)說明經執行以設計標的配置的圖17中所描繪之方法的實施例;
圖19示意性地描繪根據本發明之一實施例的用以設計延伸型操作範圍度量衡標的之系統;
圖20描繪根據本發明之一實施例的設計延伸型操作範圍度量衡標的之程序的流程圖;
圖21描繪根據本發明之一實施例的說明一程序之流程圖,在該程序中延伸型操作範圍度量衡標的係用以監視效能,且用作用於控制度量衡、設計及/或生產程序之基礎;
圖22(A)至圖22(C)說明根據本發明之一實施例之延伸型操作範圍度量衡標的;
圖23(A)至圖23(C)說明根據本發明之一實施例之延伸型操作範圍度量衡標的;
圖24(A)至圖24(C)說明根據本發明之一實施例之延伸型操作範圍度量衡標的;
圖25(A)至圖25(C)說明根據本發明之一實施例之延伸型操作範圍度量衡標的;及
圖26(A)至圖26(E)說明根據本發明之一實施例之延伸型操作範圍度量衡標的。
802:繞射子標的/第一子標的
804:繞射子標的/第二子標的
806:繞射子標的
808:繞射子標的
1000:第一延伸型操作範圍度量衡標的
1002:第二延伸型操作範圍度量衡標的
1004:層
1006:層
1008:層
1010:層
Claims (15)
- 一種量測一微影程序之一參數之方法,該方法包含: 藉由輻射來照明一基板上之一繞射量測標的,該量測標的包含至少一第一子標的及至少一第二子標的,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含一對週期性結構,其中該第一子標的的週期結構經配置相鄰於該第二子標的的週期結構,且其中該第一子標的具有與該第二子標的的不同的一設計,該不同的設計包含第一子標的週期性結構具有與第二子標的週期性結構的不同的一間距(pitch)、特徵寬度、間隔寬度及/或分段(segmentation),且其中該第一子標的及該第二子標的各自的一繞射效率實質上相同或類似;及 偵測由至少該第一子標的及該第二子標的繞射之輻射以針對彼標的獲得表示該微影程序之該參數之一量測。
- 如請求項1之方法,其中該第一子標的至少部分地疊對(overlay)於一第五週期性結構且該第二子標的至少部分地疊對於一第六週期性結構,其中該第五週期性結構係在該基板上不同於該第六週期性結構的一層處。
- 如請求項1或2之方法,其中該第一子標的及該第二子標的中之每一者之該對週期性結構之特徵係在一相同方向上延伸。
- 如請求項1或2之方法,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構。
- 如請求項2之方法,其中該第一子標的及該第二子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,其中該第五週期性結構具有在該第一方向上延伸之特徵,且該第六週期性結構具有在該第二方向上延伸之特徵。
- 如請求項1或2之方法,其進一步包含至少一第三子標的及至少一第四子標的,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含一對週期性結構。
- 如請求項6之方法,其中該第三子標的至少部分地疊對於一第九週期性結構且該第四子標的至少部分地疊對於一第十週期性結構,其中該第九週期性結構係在該基板上不同於該第十週期性結構的一層處。
- 如請求項6之方法,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構。
- 如請求項7之方法,其中該第三子標的及該第四子標的各自包含具有在一第一方向上延伸的特徵之一第一對週期性結構,及具有在一第二不同方向上延伸的特徵之一第二對週期性結構,其中該第九週期性結構具有在該第一方向上延伸之特徵,且該第十週期性結構具有在該第二方向上延伸之特徵。
- 如請求項1或2之方法,其中該微影程序之該參數包含疊對。
- 如請求項1或2之方法,其中照明包含:照明一量測光點(spot)於該繞射量測標的上,該量測光點一次性(one time)覆蓋該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分。
- 如請求項1或2之方法,其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於1000平方微米(µm2 )的一鄰接區域(contiguous area)內。
- 如請求項1或2之方法,其中該第一子標的及該第二子標的之該等週期性結構中之每一者之至少部分係在該基板上之小於或等於400平方微米的一鄰接區域內。
- 如請求項1或2之方法,其中該等子標的中之每一者經設計以用於該基板之一不同程序堆疊(stack)。
- 如請求項1或2之方法,其中該等子標的中之每一者經設計以用於多層疊對量測之一不同層對(layer-pair)。
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