TW202117401A - 使用雲紋元件及旋轉對稱配置以成像疊對目標 - Google Patents

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黛安娜 沙菲羅夫
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Abstract

一種計量目標可包含具有一第一圖案之一或多個例項之一第一旋轉對稱工作區及具有一第二圖案之一或多個例項之一第二旋轉對稱工作區，其中該第一圖案或該第二圖案之至少一者係由在一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距之一第一光柵結構及在一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之不同於該第一節距之一第二節距之一第二光柵結構形成之一雲紋圖案。當該第一樣本層與該第二層之間的一疊對誤差係零時，該第一工作區及該第二工作區之旋轉對稱中心藉由設計可重疊。該第一工作區及該第二工作區之該等旋轉對稱中心之間的一差可指示該第一樣本層與該第二樣本層之間的一疊對誤差。

Description

使用雲紋元件及旋轉對稱配置以成像疊對目標
本發明大體上係關於成像疊對計量，且更特定言之係關於具有雲紋元件之成像疊對目標。
疊對計量之縮小設計規則及更苛刻之規範正驅動對疊對計量方法之靈敏度及穩健性之增加需求。疊對計量通常藉由在多個所關注樣本層中製造具有經製造特徵之專用計量目標來執行。因此，一經製造計量目標之分析可提供所關注樣本層之間的疊對誤差(例如，相對對準誤差)之一量測。雖然已提出各種各樣之疊對計量目標設計，但仍持續需要改良計量目標設計以及用於準確及有效地分析經製造計量目標之量測方法。
揭示一種根據本發明之一或多項闡釋性實施例之計量目標。在一闡釋性實施例中，該目標包含包括一第一圖案之一或多個例項之一第一工作區，其中該第一工作區係旋轉對稱的。在另一闡釋性實施例中，該目標包含包括一第二圖案之一或多個例項之一第二工作區，其中該第二工作區係旋轉對稱的。在另一闡釋性實施例中，該第一圖案或該第二圖案之至少一者係由在一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距之一第一光柵結構及在一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距之一第二光柵結構形成之一雲紋圖案，其中該第二節距不同於該第一節距。在另一闡釋性實施例中，當該第一樣本層與該第二層之間的一疊對誤差係零時，該第一工作區之一旋轉對稱中心與該第二工作區之一旋轉對稱中心重疊。在另一闡釋性實施例中，沿著該量測方向之該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第二工作區之該旋轉對稱中心之間的一差係指示沿著該量測方向之在該第一樣本層與該第二樣本層之間的一疊對誤差。
揭示一種根據本發明之一或多項闡釋性實施例之計量系統。在一闡釋性實施例中，該系統包含經組態以耦合至一成像系統之一控制器。在另一闡釋性實施例中，該控制器接收樣本上之一計量目標之一影像。在一闡釋性實施例中，該目標包含包括一第一圖案之一或多個例項之一第一工作區，其中該第一工作區係旋轉對稱的。在另一闡釋性實施例中，該目標包含包括一第二圖案之一或多個例項之一第二工作區，其中該第二工作區係旋轉對稱的。在另一闡釋性實施例中，該第一圖案或該第二圖案之至少一者係由在一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距之一第一光柵結構及在一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距之一第二光柵結構形成之一雲紋圖案，其中該第二節距不同於該第一節距。在另一闡釋性實施例中，該控制器判定該影像中之沿著該量測方向之該第一工作區及該第二工作區之對稱軸之間的一差。在另一闡釋性實施例中，該控制器藉由用基於該雲紋圖案之該等節距之一雲紋增益調整沿著該量測方向之該第一工作區及該第二工作區之該等對稱軸之間的該差來計算與該第一樣本層及該第二樣本層相關聯之沿著該量測方向之一疊對誤差。
揭示一種根據本發明之一或多項闡釋性實施例之計量目標。在一闡釋性實施例中，該目標包含包括一雲紋圖案之一或多個例項之一工作區，其中該工作區係旋轉對稱的。在另一闡釋性實施例中，該雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距。在另一闡釋性實施例中，與該第一樣本層及該第二樣本層相關聯之沿著該量測方向之一疊對誤差對應於在用一成像系統之一第一光學組態及該成像系統之一第二光學組態成像之該第一工作區之對稱軸之間的藉由基於該第一雲紋圖案之節距值之一雲紋增益調整之一差。在另一闡釋性實施例中，雲紋條紋可用該第一光學組態偵測，其中具有該第一節距之該光柵結構或具有該第二節距之該光柵結構之至少一者可用該第二光學組態偵測。
揭示一種根據本發明之一或多項闡釋性實施例之計量系統。在一闡釋性實施例中，該系統包含一成像系統。在另一闡釋性實施例中，該成像系統包含用以產生照明之一照明源。在另一闡釋性實施例中，該成像系統包含用以將照明自該照明源引導至一計量目標之一或多個照明光學器件。在另一闡釋性實施例中，該目標包含包括一雲紋圖案之一或多個例項之一工作區，其中該工作區係旋轉對稱的。在另一闡釋性實施例中，該雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距。在另一闡釋性實施例中，該成像系統包含用以基於來自該照明源之該照明產生該計量目標之一影像之一偵測器，其中該成像系統之一光學組態係可組態的。在另一闡釋性實施例中，該光學組態包含該照明之一波長、入射於該計量目標上之該照明之一偏光、入射於該計量目標上之該照明之一角度或該計量目標相對於該偵測器之一焦點位置。在另一闡釋性實施例中，該系統包含經組態以耦合至該成像系統之一控制器。在另一闡釋性實施例中，該控制器使用一第一光學組態接收在該樣本上之該計量目標之一第一影像。在另一闡釋性實施例中，該控制器基於該第一影像判定沿著該量測方向之該工作區之一第一對稱軸。在另一闡釋性實施例中，該控制器使用不同於該第一光學組態之一第二光學組態接收在該樣本上之該計量目標之一第二影像。在另一闡釋性實施例中，該控制器基於該第二影像判定沿著該量測方向之該工作區之一第二對稱軸。在另一闡釋性實施例中，該控制器基於該第一對稱軸與該第二對稱軸之間的一差判定一光學疊對量測。在另一闡釋性實施例中，該控制器藉由調整藉由基於該雲紋圖案之節距之一雲紋增益調整之該第一影像及該第二影像之該等對稱軸之間的該差來計算與該第一樣本層及該第二樣本層相關聯之沿著該量測方向之一疊對誤差。
揭示一種根據本發明之一或多項闡釋性實施例之用於設計一雲紋計量目標之方法。在一闡釋性實施例中，該方法包含接收一計量目標之一設計。在另一闡釋性實施例中，該目標包含包括一雲紋圖案之一或多個例項之一工作區，該雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一第一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一第二光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距。在另一闡釋性實施例中，該方法包含接收一成像系統之一光學組態以用於使該計量目標成像。在另一闡釋性實施例中，該方法包含執行一實驗設計以選擇該計量目標之在藉由該成像系統成像時提供滿足選定設計準則之一雲紋條紋圖案之一目標設計參數集，其中該目標設計參數集包含該第一節距及該第二節距。
應理解，前文概述及下文詳細描述兩者皆僅為例示性及說明性且並不一定限制如所主張之本發明。被併入說明書中且構成說明書之一部分之隨附圖式繪示本發明之實施例且連同概述一起用於說明本發明之原理。
相關申請案之交叉參考
本申請案根據35 U.S.C. § 119(e)規定主張指定Yoel Feler、Mark Ghinovker、Diana Shaphirov、Evgeni Gurevich及Vladimir Levinski為發明者，於2019年9月11日申請之標題為IMAGING OVERLAY TARGETS INCLUDING MOIRÉ ELEMENTS AND ROTATIONAL SYMMETRY ARRANGEMENTS之美國臨時申請案第62/898,980號之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。
本申請案亦根據35 U.S.C. § 119(e)規定主張指定Yoel Feler、Mark Ghinovker、Diana Shaphirov、Evgeni Gurevich及Vladimir Levinski為發明者，於2019年12月27日申請之標題為IMAGING OVERLAY TARGETS INCLUDING MOIRÉ ELEMENTS AND ROTATIONAL SYMMETRY ARRANGEMENTS之美國臨時申請案第62/954,256號之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。
現將詳細參考附圖中繪示之所揭示標的物。已尤其參考某些實施例及其等之特定特徵來展示及描述本發明。本文中所闡述之實施例應被視為具闡釋性而非限制性。一般技術者應易於明白，可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下做出形式及細節之各種改變及修改。
本發明之實施例係關於具有雲紋圖案之疊對計量目標及基於此等目標量測疊對之方法。例如，一計量目標上之一雲紋圖案可包含由不同樣本層上之具有不同週期之光柵結構形成之一光柵疊光柵結構。此外，出於本發明之目的，一「光柵」或一「光柵結構」可描述可包含(但不限於)線/空間圖案之任何週期性結構或系列元件。雲紋圖案之一影像將包含按一雲紋節距之雲紋條紋，該雲紋節距係與不同樣本層上之光柵之間的空間變化重疊相關聯。雲紋節距通常係比光柵結構之任一者長之一節距且係與光柵結構之節距之間的差有關。例如，雲紋節距
Figure 02_image003
可特性化為：
Figure 02_image005
其中
Figure 02_image007
係一第一層上之一第一光柵結構之週期，
Figure 02_image009
係第二層上之第二光柵結構之週期。
本文中經考慮，包含雲紋圖案之計量目標可促進敏感疊對量測。特定言之，一雲紋圖案中之一個光柵相對於另一光柵之沿著一週期性方向之一實體偏移(例如，與一樣本上之兩個樣本層之一相對偏移相關聯之一疊對誤差)將導致雲紋條紋沿著量測方向之一對應橫向偏移。此外，雲紋條紋之該偏移之量值通常大於該實體偏移之量值。特定言之，雲紋條紋之偏移之量值係藉由取決於參考系之一條件性雲紋因子與實體偏移(例如，疊對誤差)成比例。繼續上文實例，第二層相對於第一層之一偏移將導致雲紋條紋自一標稱位置(例如，無疊對誤差)按以下一條件性雲紋因子
Figure 02_image011
偏移：
Figure 02_image013
。
Figure 02_image015
然而，在本發明之背景內容中，對「第一層」、「第二層」、「第三層」或類似者之引用僅旨在區分各種樣本層且並不指示樣本上之層之一實體排序。因此，在樣本上，一「第一層」可在一「第二層」上方或下方。
在此方面，可藉由量測雲紋條紋沿著一計量目標上之相關聯光柵結構之週期性方向之一偏移及藉由將取決於該計量目標之特定設計及所進行之特定量測之一雲紋增益調整此值來執行一疊對量測。例如，可期望量測雲紋條紋相對於另一結構或另一組雲紋條紋之一偏移，此係因為對於一些目標設計，一單個雲紋條紋偏移之一絕對量測可為困難、不切實際或不可能的。在疊對計量中使用雲紋圖案通常係描述於2008年10月21日發佈之美國專利第7,440,105號、2008年3月25日發佈之美國專利第7,349,105號及2018年7月5日出版之美國專利申請案第2018/0188663號中，所有案之全文併入本文中。
本文中應進一步認知，以一對稱組態配置一計量目標之元件可促進基於對稱性之利用來判定元件之相對位置。例如，可形成一疊對計量目標，使得一第一樣本層上之元件之一對稱中心與一第二樣本層上之元件之一對稱中心重疊。因此，一經製造計量目標中之第一層相對於第二層之元件之對稱中心之間的任何差可歸因於疊對誤差。在疊對計量目標(例如，先進成像計量(AIM)目標)中利用對稱性通常係描述於2006年6月27日發佈之美國專利第7,068,833號、2005年7月26日發佈之美國專利第6,921,916號及2007年2月13日發佈之美國專利第7,177,457號中，所有案之全文以引用的方式併入本文中。
本發明之實施例係關於具有擁有以一對稱分佈配置之一或多個雲紋圖案之至少一工作區之疊對計量目標。例如，工作區內之雲紋圖案可以一鏡像對稱分佈或一旋轉對稱分佈(例如，一90⁰旋轉對稱分佈、一180⁰旋轉對稱分佈或類似者)進行分佈。在此方面，雲紋圖案之優點與計量目標中之對稱性之優點可經組合且一起用於促進準確及穩健疊對計量。
本文中應認知，一實體疊對誤差對包含一雲紋圖案之一或多個例項之一工作群組之影響可為基於雲紋條紋之一偏移使一對稱中心偏移，如本文中先前所描述。因此，基於對稱中心之疊對之任何量測必須基於一雲紋增益因子調整。本文中應進一步認知，該雲紋增益因子可取決於一疊對計量目標中之元件之特定配置。
圖1係根據本發明之一或多項實施例之一計量系統100之一方塊圖。計量系統100可使用此項技術中已知之任何方法在至少一偵測器104上產生一樣本102之一或多個影像。
在一項實施例中，計量系統100包含用以產生一照明光束108之一照明源106。照明光束108可包含一或多個選定波長之光，包含(但不限於)真空紫外輻射(VUV)、深紫外輻射(DUV)、紫外(UV)輻射、可見光輻射或紅外(IR)輻射。照明源106可進一步產生包含任何範圍之選定波長之一照明光束108。在另一實施例中，照明源106可包含用以產生具有一可調諧光譜之一照明光束108之一光譜可調諧照明源。
照明源106可進一步產生具有任何時間輪廓之一照明光束108。例如，照明源106可產生一連續照明光束108、一脈衝照明光束108或一調變照明光束108。此外，照明光束108可經由自由空間傳播或導引光(例如，一光纖、一光導管或類似者)自照明源106輸送。
在另一實施例中，照明源106經由一照明路徑110將照明光束108引導至一樣本102。照明路徑110可包含適於修改及/或調節照明光束108之一或多個透鏡112或額外照明光學組件114。例如，一或多個照明光學組件114可包含(但不限於)：一或多個偏光器、一或多個濾光器、一或多個光束分離器、一或多個擴散器、一或多個均質器、一或多個變跡器、一或多個光束整形器或一或多個快門(例如，機械快門、電光快門、聲光快門或類似者)。藉由另一實例，一或多個照明光學組件114可包含用以控制樣本102上之照明之角度之孔徑光闌及/或用以控制樣本102上之照明之空間範圍之場光闌。在一個例項中，照明路徑110包含定位於共軛於物鏡116之後焦平面之一平面處以提供樣本之遠心照明之一孔徑光闌。在另一實施例中，計量系統100包含用以將照明光束108聚焦至樣本102上之一物鏡116。
在另一實施例中，樣本102安置於一樣本載物台118上。樣本載物台118可包含適於將樣本102定位於計量系統100內之任何裝置。例如，樣本載物台118可包含線性平移載物台、旋轉載物台、翻轉/傾斜載物台或類似者之任何組合。
在另一實施例中，一偵測器104經組態以透過一集光路徑122捕獲自樣本102發出之輻射(例如，樣本光120)。例如，集光路徑122可包含(但並非需要包含)一集光透鏡(例如，如圖1中所繪示之物鏡116)或一或多個額外集光路徑透鏡124。在此方面，一偵測器104可接收自樣本102反射或散射(例如，經由鏡面反射、漫射反射及類似者)或藉由樣本102產生之輻射(例如，與照明光束108之吸收相關聯之發光或類似者)。
集光路徑122可進一步包含用以引導及/或修改藉由物鏡116收集之照明之任何數目個集光光學組件126，包含(但不限於)一或多個集光路徑透鏡124、一或多個濾光器、一或多個偏光器或一或多個光束擋塊。另外，集光路徑122可包含用以控制成像至偵測器104上之樣本之空間範圍之場光闌或用以控制用於在偵測器104上產生一影像之來自樣本之照明之角範圍之孔徑光闌。在另一實施例中，集光路徑122包含定位於共軛於一光學元件(物鏡116)之後焦平面之一平面中以提供樣本之遠心成像之一孔徑光闌。
偵測器104可包含此項技術中已知之適於量測自樣本102接收之照明之任何類型之光學偵測器。例如，一偵測器104可包含適於產生(例如，在一靜態操作模式中之)一靜態樣本102之一或多個影像之一感測器，諸如(但不限於)一電荷耦合裝置(CCD)、一互補金屬氧化物半導體(CMOS)感測器、一光電倍增管(PMT)陣列或一突崩光電二極體(APD)陣列。此外，偵測器104可包含每像素具有兩個或兩個以上分接頭之一多分接頭感測器，包含(但不限於)一多分接頭CMOS感測器。在此方面，基於至像素之一或多個驅動信號，可在一曝光窗口期間將一多分接頭像素中之電荷引導至任何選定分接頭。因此，包含一多分接頭像素陣列之一多分接頭感測器可在一單個讀出階段期間產生各與相關聯像素之不同分接頭相關聯之多個影像。此外，出於本發明之目的，一多分接頭感測器之一分接頭可係指連接至相關聯像素之一輸出分接頭。在此方面，讀出一多分接頭感測器之各分接頭(例如，在一讀出階段中)可產生一分開的影像。
藉由另一實例，一偵測器104可包含適於產生運動(例如，一掃描操作模式)中之一樣本102之一或多個影像之一感測器。例如，偵測器104可包含包括一像素列之一線感測器。在此方面，計量系統100可藉由在垂直於該像素列之一掃描方向上使樣本102平移通過一量測視野且在一連續曝光窗口期間為該線感測器連續地計時而一次一列地產生一連續影像(例如，一條帶影像)。
在另一例項中，偵測器104可包含包括多個像素列及一讀出列之一TDI感測器。該TDI感測器可以類似於線感測器之一方式操作，惟計時信號可將電荷自一個像素列連續地移動至下一像素列直至電荷到達其中產生一影像列之讀出列除外。藉由將電荷轉移(例如，基於計時信號)同步化至沿著掃描方向之樣本之運動，電荷可繼續跨像素列累積以提供相較於線感測器相對較高之一信雜比。
在另一實施例中，一偵測器104可包含適於識別自樣本102發出之輻射之波長之一光譜偵測器。在另一實施例中，計量系統100可包含多個偵測器104 (例如，與藉由一或多個光束分離器產生之多個光束路徑相關聯以促進藉由計量系統100之多個計量量測)。例如，計量系統100可包含適於靜態模式成像之一或多個偵測器104及適於掃描模式成像之一或多個偵測器104。在另一實施例中，計量系統100可包含適於靜態成像模式及掃描成像模式兩者之一或多個偵測器104。
在一項實施例中，如圖1中所繪示，計量系統100包含經定向使得物鏡116可同時引導照明光束108至樣本102及收集自樣本102發出之輻射之一光束分離器128。
在另一實施例中，照明光束108在樣本102上之入射角係可調整的。例如，可調整照明光束108穿過光束分離器128及物鏡116之路徑以控制照明光束108在樣本102上之入射角。在此方面，照明光束108可具有穿過光束分離器128及物鏡116之一標稱路徑，使得照明光束108在樣本102上具有一法向入射角。藉由另一實例，可藉由(例如，藉由可旋轉鏡、一空間光調變器、一自由形式照明源或類似者)修改照明光束108在光束分離器128上之位置及/或角度來控制照明光束108在樣本102上之入射角。在另一實施例中，照明源106以一角度(例如，一掠射角、一45度角或類似者)將一或多個照明光束108引導至樣本102。
在另一實施例中，計量系統100包含一控制器130。在另一實施例中，控制器130包含經組態以執行維持於一記憶體媒體134上之程式指令之一或多個處理器132。在此方面，控制器130之一或多個處理器132可執行貫穿本發明所描述之各種程序步驟之任一者。此外，控制器130可經組態以接收包含(但不限於)來自偵測器104之樣本102之影像之資料。
一控制器130之一或多個處理器132可包含此項技術中已知之任何處理元件。在此意義上，一或多個處理器132可包含經組態以執行演算法及/或指令之任何微處理器類型裝置。在一項實施例中，一或多個處理器132可由一桌上型電腦、大型電腦系統、工作站、影像電腦、平行處理器、或經組態以執行經組態以操作計量系統100之一程式之任何其他電腦系統(例如，網路化電腦)組成，如貫穿本發明所描述。應進一步認知，術語「處理器」可經廣泛定義以涵蓋具有一或多個處理元件之任何裝置，該一或多個處理元件執行來自一非暫時性記憶體媒體134之程式指令。此外，貫穿本發明所描述之步驟可藉由一單個控制器130或替代性地藉由多個控制器實行。另外，控制器130可包含容置於一共同外殼中或多個外殼內之一或多個控制器。以此方式，任何控制器或控制器組合可分開地封裝為適於整合至計量系統100中之一模組。此外，控制器130可分析自偵測器104接收之資料且將該資料饋送至計量系統100內或計量系統100外部之額外組件。
記憶體媒體134可包含此項技術中已知之適於儲存可藉由相關聯之一或多個處理器132執行之程式指令之任何儲存媒體。例如，記憶體媒體134可包含一非暫時性記憶體媒體。藉由另一實例，記憶體媒體134可包含(但不限於)一唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁性或光學記憶體裝置(例如，磁碟)、一磁帶、一固態碟機及類似者。應進一步注意，記憶體媒體134可與一或多個處理器132容置於一共同控制器外殼中。在一項實施例中，記憶體媒體134可相對於一或多個處理器132及控制器130之實體位置遠端地定位。例如，控制器130之一或多個處理器132可存取可透過一網路(例如，網際網路、內部網路及類似者)存取之一遠端記憶體(例如，伺服器)。因此，上文描述不應被解釋為限制本發明而僅為一圖解說明。
在另一實施例中，控制器130通信地耦合至計量系統100之一或多個元件。在此方面，控制器130可自計量系統100之任何組件傳輸及/或接收資料。此外，控制器130可藉由產生用於相關聯組件之一或多個驅動信號而引導或以其他方式控制計量系統100之任何組件。例如，控制器130可通信地耦合至偵測器104以自偵測器104接收一或多個影像。
此外，控制器130可提供一或多個驅動信號至偵測器104以實行本文中所描述之偵測技術之任一者。藉由另一實例，控制器130可通信地耦合至任何組件組合以控制與一影像相關聯之光學組態，包含(但不限於)照明源106、照明光學組件114、集光光學組件126、偵測器104或類似者。
現參考圖2A至圖14，更詳細描述在一或多個旋轉對稱工作區中具有基於光柵疊光柵結構之雲紋圖案之疊對目標之計量。圖2A至圖6繪示使用在兩個工作區中具有雲紋圖案之計量目標之疊對。圖7至圖10繪示使用具有一個工作區中之雲紋圖案及一第二工作區中之單層結構(例如，並非一光柵疊光柵結構)之計量目標之疊對。圖11A至圖12繪示使用在兩個工作區中具有雲紋圖案之具有三個或三個以上層之計量目標的疊對，其中一個層用作一參考層。圖13A至圖14繪示使用具有一或多個雲紋圖案之一單個工作區之疊對，其中可基於用不同光學條件成像來判定疊對。
圖2A係根據本發明之一或多項實施例之在多個旋轉對稱工作區中具有基於光柵疊光柵結構之雲紋圖案之一計量目標202的一俯視方塊圖。圖2B係根據本發明之一或多項實施例之在圖2A之雲紋圖案中之多層光柵結構的一概念視圖。
在一項實施例中，一計量目標202包含由一第一雲紋圖案206之兩個例項形成之一第一工作區204，該兩個例項經配置使得第一工作區204係旋轉對稱的。在另一實施例中，計量目標202包含由一第二雲紋圖案210之兩個例項形成之一第二工作區208，該兩個例項經配置使得第二工作區208係旋轉對稱的。在本發明之背景內容中，一工作區係意欲一起被分析之一特徵群組。例如，可藉由比較一個工作區之特性與另一工作區之特性來執行一疊對量測。
在一般意義上，一計量目標202中之各種工作區之旋轉對稱中心可為獨立的。然而，可期望設計計量目標202，使得在無疊對誤差時一些或所有工作區之對稱中心重合(在一選定容限內)。此目標設計可最小化可能歸因於一量測系統(例如，計量系統100)與晶圓軸之間的旋轉未對準而出現之誤差。在一項實施例中，相同方向(例如，X方向疊對量測)之工作區具有相同對稱中心。此外，與沿著不同方向之疊對量測相關聯之工作區之對稱中心可但非必須重合。
如描繪無疊對誤差之一情境之圖2A中所繪示，第一工作區204與第二工作區208係圍繞一對稱中心212 180⁰旋轉對稱。
圖2A中之計量目標202可具有類似於一先進成像計量(AIM)目標之旋轉對稱特性，該AIM目標通常係描述於2006年6月27日發佈之美國專利第7,068,833號、2005年7月26日發佈之美國專利第6,921,916號及2007年2月13日發佈之美國專利第7,177,457號中。然而，雖然一典型AIM目標中之各工作區包含一單個層中之特徵，但計量目標202之至少一工作區(例如，第一工作區204及第二工作區208)包含由多個所關注層中之光柵結構形成之一雲紋圖案。如圖2B中所繪示，第一雲紋圖案206係由一第一層(層A)中之具有一節距Q之一第一光柵結構214及一第二層(層B)中之具有一節距P之一第二光柵結構216形成，其中P≠Q。此外，第二雲紋圖案210係由第一層(層A)中之具有一節距T之一第三光柵結構218及第二層(層B)中之具有一節距S之一第四光柵結構220形成，其中S≠T。在一般意義上，P、Q、S及T之值可獨立地改變，使得圖2A及圖2B表示一通用雲紋AIM目標。
如本文中先前參考等式(1)及等式(2)所描述，第一工作區204將接著具有如下一雲紋節距
Figure 02_image016
Figure 02_image018
且第二工作區208將具有如下一雲紋節距
Figure 02_image020
Figure 02_image022
。                                                                               (4)
第一工作區204將接著具有與層A相對於層B之一未對準相關聯之如下一條件性雲紋因子
Figure 02_image024
Figure 02_image026
且第二工作區208將具有與層A相對於層B之一偏移相關聯之如下一條件性雲紋因子
Figure 02_image028
Figure 02_image030
。                                                                                 (6) 類似地，層B相對於層A之一偏移將提供
Figure 02_image032
及
Figure 02_image034
。
在一項實施例中，第一雲紋圖案206及/或第二雲紋圖案210包含其中各自光柵完全重疊之一光柵疊光柵結構。例如，第一雲紋圖案206之第一光柵結構214與第二光柵結構216可在樣本102上完全重疊。類似地，第二雲紋圖案210之第三光柵結構218與第四光柵結構220可在樣本102上完全重疊。在此方面，可最小化計量目標202之大小以有效地利用樣本102上之空間。
本文中經考慮，包含相鄰雲紋圖案之一計量目標202可能易受串擾影響。此外，串擾之嚴重性可取決於若干因素，包含(但不限於)堆疊厚度、材料性質、光柵設計或一量測系統(例如，計量系統100)之條件。在一些實施例中，計量目標202包含介於工作區之間的排除區或與不同工作區相關聯之雲紋圖案以將串擾降低至一選定容限內。例如，第一雲紋圖案206及第二雲紋圖案210之例項可藉由足夠大之一排除區222分離以將對應雲紋條紋之間的串擾減輕至一指定容限內。在一些實施例中，排除區222係在0.25微米至0.5微米或更大之範圍內。
排除區222可為空的或可用一些設計規則可能需要之次解析度輔助特徵填充。在一項實施例中，排除區222係用正交於量測方向(此處為X方向)定向之次解析度輔助特徵填充。在一般意義上，只要各工作區係旋轉對稱的，各工作區中之元件(包含雲紋圖案)便可以適於將串擾減輕至一選定容限內之任何2D分佈放置。
此外，儘管圖2A描繪與沿著一單個方向(例如，X方向)之量測相關聯之工作區，但計量目標202及用於沿著額外方向(例如，Y方向)之量測之方法係在本發明之精神及範疇內。在一項實施例中，計量目標202包含適用於沿著Y方向之量測之一第三工作區224及一第四工作區226。此外，第三工作區224及/或第四工作區226中之特徵可具有適用於疊對量測之任何特徵且可但非必須包含一或多個雲紋圖案。在另一實施例中，儘管未展示，但計量目標202包含具有包含多個方向(例如，X及Y方向)上之週期性特徵之一2D雲紋圖案之一工作區。在此方面，該2D雲紋圖案可展現同時沿著多個維度之雲紋條紋且可因此適於在多個方向上之同時疊對量測。
圖2C係根據本發明之一或多項實施例之用於沿著兩個正交方向之量測之基於圖2A及圖2B之一計量目標202的一俯視圖。特定言之，圖2C中所繪示之計量目標202表示其中P=T且Q=S之一實例。此外，圖2C繪示其中在X方向或Y方向上無疊對誤差之一情境。在此方面，第一工作區204及第二工作區208之對稱軸沿著X方向及Y方向兩者重疊(例如，第一工作區204及第二工作區208之對稱軸重疊)。
然而，應理解，圖2C及相關聯描述僅為闡釋性目的提供且不應被解釋為限制性。
在一項實施例中，計量目標202包含用於沿著X方向之量測之具有一第一雲紋圖案206之兩個例項之一第一工作區204、包含一第二雲紋圖案210之兩個例項之一第二工作區208、用於沿著Y方向之量測之具有第一雲紋圖案206之兩個例項之一第三工作區224及用於沿著垂直方向之量測之具有第二雲紋圖案210之兩個例項之一第四工作區226。在此方面，第三工作區224及第四工作區226分別係第一工作區204及第二工作區208之經旋轉版本。
圖3A係繪示根據本發明之一或多項實施例之在用於量測疊對之一方法300中執行之步驟的一流程圖。例如，方法300可適用於基於一計量目標(諸如但不限於，圖2A至圖2C中所繪示之計量目標202)量測疊對。申請人提及，本文中先前在計量系統100之背景內容中描述之實施例及賦能技術應被解釋為擴展至方法300。然而，應進一步注意，方法300並不限於計量系統100之架構。此外，方法300可適用於沿著一或多個量測方向量測疊對。
在一項實施例中，方法300包含接收一計量目標之一第一工作區之一影像之一步驟302，該第一工作區包含包括兩個樣本層中之光柵之一第一雲紋圖案之一或多個例項。在另一實施例中，方法300包含接收一計量目標之一第二工作區之一影像之一步驟304，該第二工作區包含包括該兩個樣本層中之光柵之一第二雲紋圖案之一或多個例項。
第一雲紋圖案206及第二雲紋圖案210之影像可與分開的影像或一單個、共同影像相關聯。在一項實施例中，(例如，用計量系統100)獲得整個計量目標202之一影像，使得可基於相同影像分析第一工作區204及第二工作區208。在另一實施例中，產生計量目標202 (或其部分)之分開的影像以用於分析第一工作區204及第二工作區208。在此方面，可使用不同成像條件(例如，不同照明波長、照明入射角、偏光、焦點或類似者)產生影像。
在另一實施例中，方法300包含判定與第一工作區相關聯之正交於一量測方向之一第一對稱軸的一步驟306。在另一實施例中，方法300包含判定與第二工作區相關聯之正交於該量測方向之一第二對稱軸的一步驟308。在另一實施例中，方法300包含量測該第一對稱軸與該第二對稱軸之間的一差之一步驟310。此外，可藉由判定正交於不同方向(例如，正交方向)之對稱軸及找出一相交點來找出一或多個工作區之一對稱中心212。
在步驟302或步驟304中可使用此項技術中已知之任何技術判定第一工作區204及第二工作區208之對稱軸。例如，可使用適於無雲紋圖案之典型AIM目標之對稱中心之量測之技術。
圖3B係繪示用於判定一工作群組之正交於一量測方向之一對稱軸之一方法312的一流程圖。在此方面，方法312可與步驟306及/或步驟308相關聯。圖4係根據本發明之一或多項實施例之具有繪示方法312之應用之額外標記之圖2C之計量目標202的一俯視圖。
在一項實施例中，一步驟314包含選擇包含一工作群組內之元件之至少一部分之一所關注區(ROI)。例如，圖4中之實線框表示選擇第一工作區204中之第一雲紋圖案206之部分之一ROI 402且虛線框表示選擇第二工作區208中之第二雲紋圖案210之部分之一ROI 404。
在另一實施例中，一步驟316包含基於ROI產生一量測信號。例如，一量測信號之沿著量測方向之各值可包含ROI中之沿著一正交方向之平均(或累積)強度值。
本文中經考慮，相對於形成可在計量目標202之一影像中可見之雲紋圖案之光柵結構，與一雲紋圖案(例如，第一雲紋圖案206或第二雲紋圖案210)相關聯之雲紋條紋可具有一相對較低對比度。在另一實施例中，一步驟318包含使量測信號中之雲紋條紋隔離。例如，步驟318可包含雲紋條紋之一或多個階(例如，一階、二階或類似者)。使雲紋條紋隔離可減少雜訊且增加步驟306及/或308中之對稱軸之判定之準確度及/或敏感度且因此可改良對稱軸之判定之準確度及/或穩健性。
在步驟318中可使用此項技術中已知之任何技術使雲紋條紋隔離。在一項實施例中，對量測信號進行濾波以使雲紋條紋隔離。例如，可使用一1D或2D傅立葉濾波或其他基於頻率之分解技術(例如，將量測信號分解成正弦及/或餘弦信號)來分析量測信號之空間頻率含量。此外，一頻率選擇性濾波器可用於使雲紋條紋(例如，一階雲紋條紋、二階雲紋條紋或類似者)之空間頻率隔離。
再次參考圖3A，在另一實施例中，方法312可包含基於量測信號判定工作區之正交於量測方向之一對稱軸406之一步驟320。可使用此項技術中已知之任何技術判定一工作區之正交於量測方向之一對稱軸406 (例如，在方法300之步驟306或步驟308或方法312之步驟320中)。在一項實施例中，第一雲紋圖案206之影像之一部分(例如，步驟314之ROI)係與其自身之一對稱版本相關以判定對稱軸。例如，可藉由以下項來判定第一工作區204之一對稱軸406：產生包含第一工作區204之影像之部分之一複本；藉由計量目標202之相關旋轉對稱性(例如，90⁰、180⁰或類似者)使該影像複本旋轉；及在依據沿著量測方向之位置而變化之各種位置處執行原始影像與影像複本之間的一相關性。在此方面，提供原始影像與經旋轉版本之間的最高相關性之沿著量測方向之位置可對應於第一工作區204之對稱軸406。藉由另一實例，在具有反射對稱性(或鏡像對稱性)之一工作區之情況中，可藉由使工作區之一反射複本與工作區自身相關而判定一工作區之對稱軸406。
如本文中先前所描述，可應用與方法312相關聯之步驟以判定任何數目個工作區之對稱軸406。例如，步驟306及步驟308兩者可包含方法312之應用。
然而，應理解，用於判定一工作區之沿著一量測方向之一對稱軸406之方法312係僅為闡釋性目的提供且不應被揭示為限制性。實情係，可使用此項技術中已知之任何技術判定一對稱軸406。在一項實施例中，可藉由以下項來應用一工作群組之沿著一量測方向之一對稱軸406：首先判定所關注區(例如，步驟314中之ROI 402)；藉由對整個ROI執行一空間頻率濾波操作(例如，藉由將特徵處理為具有沿著一正交方向之無限維度及應用類似於步驟318之一1D濾波操作)來沿著量測方向使一或多個階之雲紋條紋隔離；及使ROI與其自身之一經旋轉版本相關以判定對稱軸406。
在另一實施例中，方法300包含藉由將正交於量測方向之第一工作區204及第二工作區208之對稱軸之間的差除以一雲紋增益因子來計算沿著量測方向之在兩個樣本層之間的一疊對誤差之一步驟322。例如，在圖4中，第一工作區204及第二工作區208兩者具有正交於量測方向(例如，X方向)之重疊對稱軸406，此係因為圖4繪示其中無疊對誤差之一情況。然而，在一實體疊對誤差之情況中，對稱軸406將不重疊。
歸因於雲紋條紋之存在，步驟310中所判定之對稱軸之間的差並不等於第一樣本層與第二樣本層之間的實體疊對誤差。實情係，對稱軸之間的差對應於雲紋條紋之相對偏移。因此，可藉由將正交於量測方向之對稱軸之間的差除以與計量目標202之特定佈局相關聯之一雲紋增益來判定沿著一量測方向之實體疊對誤差。
本文中應認知，雲紋增益取決於計量目標202之特定佈局。例如，與其中疊對係與層A相對於層B之一偏移有關之圖2A中之計量目標202相關聯之雲紋增益因子
Figure 02_image036
可特性化為：
Figure 02_image038
。                                          (7) 類似地，與層A相對於層B之一偏移相關聯之雲紋增益因子可特性化為
Figure 02_image040
。
如藉由等式(7)明白，雲紋增益係受與第一雲紋圖案206及第二雲紋圖案210相關聯之條件性雲紋因子影響，該等條件性雲紋因子繼而係光柵節距P、Q、S及T之特定值之函數。因此，可選擇光柵節距P、Q、S及T之值以增加或以其他方式最佳化經組合雲紋增益且因此對實體疊對誤差之敏感度。例如，經組合雲紋增益通常可藉由選擇光柵節距P、Q、S及T之值，使得第一工作區204及第二工作區208之雲紋增益具有不同正負號而增加。
現參考圖5及圖6，本文中經考慮，方法300並不限於圖2A中所繪示之計量目標202之特定幾何形狀。在一般意義上，一工作區(例如，第一工作區204或第二工作區208)可包含一雲紋圖案(例如，第一雲紋圖案206或第二雲紋圖案210)之任何數目個例項，前提是該工作區係旋轉及/或反射對稱的。
圖5係根據本發明之一或多項實施例之包含包括一第一雲紋圖案206之兩個例項之一第一工作區204及包括一第二雲紋圖案210之兩個例項之一第二工作區208之一計量目標202的一俯視圖。
圖6係根據本發明之一或多項實施例之包含包括一第一雲紋圖案206之兩個例項之一第一工作區204及包括一第二雲紋圖案210之一單個例項之一第二工作區208之一計量目標202的一俯視圖。
現參考圖7至圖10，圖2A中所繪示之通用雲紋計量目標202以及方法300可進一步擴展至混合計量目標，其中一個工作區包含一雲紋圖案之一或多個例項且一第二工作區包含一單層結構之一或多個例項(例如，無光柵疊光柵結構且無雲紋圖案)。
圖7係根據本發明之一或多項實施例之用於沿著兩個正交方向之量測之一混合計量目標202之一俯視圖，其中在各方向上之一量測係基於具有一或多個雲紋圖案之一個工作區及具有一或多個單層結構之另一工作區。特定言之，圖7中所繪示之計量目標202表示圖2A之其中T=0且在用於第二工作區208之層A上不存在光柵結構之一變體。因此，用於此計量目標202之與層A相對於層B之一偏移有關之雲紋增益
Figure 02_image042
係：
Figure 02_image044
。(8) 此外，圖7中所繪示之計量目標202之第三工作區224及第四工作區226係第一工作區204及第二工作區208之經旋轉版本以提供沿著Y方向之類似量測。然而，應理解，圖7及相關聯描述係僅為闡釋性目的提供且不應被解釋為限制性。混合目標並不限於圖7中所繪示之佈局。例如，在X或Y方向上之工作區可具有特徵之任何旋轉對稱分佈。藉由另一實例，第二工作區208中之單層特徵可包含非週期性特徵且因此並不限於圖7中所繪示之光柵結構。
圖8係根據本發明之一或多項實施例之用於沿著一單個方向(例如，X方向)之量測之一計量目標202之一俯視圖，該計量目標202包含包括一第一雲紋圖案206之兩個例項之一第一工作區204及包括(例如，在層A或層B上之)一單層光柵結構之兩個例項之一第二工作區208。
圖9係根據本發明之一或多項實施例之用於沿著一單個方向(例如，X方向)之量測之一計量目標202的一俯視圖。特定言之，第一工作區204包含一雲紋圖案之一單個例項且第二工作區208包含(例如，在層A或層B上之)一單層光柵結構之兩個例項。
本文中經考慮，圖8及圖9繪示一個工作區中之兩個非雲紋圖案及另一工作區中之一或兩個雲紋圖案之實例。然而，應理解，額外變動係在本發明之精神及範疇內。在一般意義上，第一工作區204可包含呈任何旋轉對稱分佈之任何數目個雲紋圖案且第二工作區208可包含呈任何旋轉對稱分佈之任何數目個非雲紋圖案。
如本文中先前所描述，包含一或多個非雲紋圖案之一工作區(例如，作為具有一或多個雲紋圖案之一工作區之一參考)可具有週期性或非週期性特徵之任何旋轉對稱分佈。此外，具有非雲紋特徵之一工作區可但非必須與具有雲紋圖案之一工作區部分或完全重疊。
圖10係根據本發明之一或多項實施例之一框中雲紋計量目標202之一俯視圖，其中第一工作區204包含一雲紋圖案1002之一單個例項且第二工作區208包含圍繞雲紋圖案1002之非週期性單層結構。在圖10中，雲紋圖案1002包含僅在X方向上具有週期性之光柵疊光柵結構，使得圖10中之計量目標202可用於提供X方向上之疊對量測(例如，根據方法300)。然而，應理解，圖10中之實例性計量目標202係僅為闡釋性目的提供且不應被解釋為限制性。在一項實施例中但未展示，一框中雲紋目標包含具有沿著X方向及Y方向兩者具有週期性之光柵疊光柵結構之一2D雲紋圖案以提供沿著X方向及Y方向兩者之疊對量測。
現參考圖11A至圖12B，在一些實施例中，計量目標202包含一參考層。在此方面，該參考層中之結構可與額外層中之結構光學互動以提供類裝置計量目標(例如，具有類似於裝置特徵之大小、密度及/或節距之特徵之目標)。包含一參考層之類裝置計量目標通常係描述於2018年7月5日出版之美國專利申請案第2018/0188663號中，該案之全文以引用的方式併入本文中。
圖11A係根據本發明之一或多項實施例之跨多個層具有基於光柵疊光柵結構之雲紋圖案之一三層計量目標202的一俯視方塊圖。圖11B係根據本發明之一或多項實施例之在圖11A之雲紋圖案中之多層光柵結構之一概念視圖。在一項實施例中，計量目標202包含包括一第一雲紋圖案1102之兩個例項之一第一工作區204及包括一第二雲紋圖案1104之兩個例項之一第二工作區208。如圖11B中所繪示，第一雲紋圖案1102係由一第一層(層A)中之具有一節距P之一光柵結構1106、一參考層(層B)中之具有一節距Q之一光柵結構1108及一第三層(層C)中無光柵結構形成，其中P≠Q。此外，第二雲紋圖案1104係由該參考層(層B)中之具有一節距x∙Q之一光柵結構1110及該第三層(層C)中之具有一節距x∙P之一光柵結構1112形成，其中x係一正數(例如，一有理數)。在此方面，第一雲紋圖案1102及第二雲紋圖案1104兩者併入有參考層中之結構。此外，參考層結構無需在第一雲紋圖案1102及第二雲紋圖案1104中具有相同節距。
本文中經考慮，圖11A中之計量目標202係適於提供層A與層C之間的疊對量測。用於此計量目標202之與層A相對於層B之一偏移相關聯之雲紋增益
Figure 02_image046
係：
Figure 02_image048
。                                                                                (9)
圖11C係根據本發明之一或多項實施例之用於沿著兩個正交方向之量測之基於圖11A及圖11B之一計量目標202的一俯視圖。特定言之，圖11C中所繪示之計量目標202表示其中x=1之一實例。
應理解，圖11A至圖11C及相關聯描述係僅為闡釋性目的提供且不應被解釋為限制性。在一些實施例中，計量目標202包含具有擁有三個層(其中一個層係一參考層)中之三個重疊光柵之一雲紋圖案之至少一工作區。在此方面，可用演算法(例如，藉由對一或多個量測信號進行濾波以隔離或抑制所要空間頻率及/或雲紋條紋)或實體地(例如，使用額外工作區)恢復其他兩對層之間的疊對。
圖12A係根據本發明之一或多項實施例之一三重雲紋計量目標202之一俯視方塊圖。圖12B係根據本發明之一或多項實施例之在圖12A之雲紋圖案中之多層光柵結構之一概念視圖。在一項實施例中，計量目標202包含包括一第一雲紋圖案1204之兩個例項之一第一工作區1202、包括一第二雲紋圖案1208之兩個例項之一第二工作區1206及具有一第三雲紋圖案1212之兩個例項之一第三工作區1210。如圖12B中所繪示，第一雲紋圖案1204係由一第一層(層A)中之具有一節距Q之一光柵結構1214、一第二層(層B)中之具有一節距P之一光柵結構1216及一第三層(層C)中無光柵結構形成，其中P≠Q。第二雲紋圖案1208係由該第一層(層A)中之具有一節距T之一光柵結構1218及該第二層(層B)中之具有一節距S之一光柵結構1220形成，其中T≠S。第三雲紋圖案1212係由第三層(層C)中之具有一節距T之一光柵結構1222及第二層(層B)中之具有一節距S之一光柵結構1224形成。
本文中經考慮，圖12A中之計量目標202係適於提供層A與層C之間或層A與層B之間的疊對量測。用於此計量目標202之與層A相對於層B之一偏移相關聯之雲紋增益
Figure 02_image050
係：
Figure 02_image052
。                                                                   (10)
用於此計量目標202之與層A相對於層C之一偏移相關聯之雲紋增益
Figure 02_image054
係：
Figure 02_image056
。                                                                         (11)
應理解，圖12A及圖12B及相關聯描述係僅為闡釋性目的提供且不應被解釋為限制性。例如，一三重雲紋計量目標202通常可包含橫跨三層之光柵結構之配置之額外變動。在一項實施例中，一三重雲紋計量目標202包含具有基於層A及層B上之光柵結構之一雲紋圖案之一第一工作區1202、具有層B及層C上之光柵結構之一第二工作區1206及包含層A及層C上之光柵結構之一第三工作區1210。此一目標亦可適於層A與層B之間以及層B與層C之間的疊對量測。此外，一計量目標202通常可具有任何數目個層。例如，一N元組計量目標202可具有N個層，其中在選定層上具有光柵結構以提供該等選定層之間的疊對量測。
現參考圖13A至圖14，更詳細描述用於在一單個方向上之量測之具有擁有一雲紋圖案之一或多個例項之一單個工作區的疊對目標之計量。
本文中經考慮，與雲紋圖案1302之一影像相關聯之資訊內容可基於與該影像之產生相關聯之光學條件而改變，該等光學條件諸如(但不限於)：用於產生一影像之照明之波長(例如，照明光束108之波長)、照明之入射角或用於產生一影像之一偵測器(例如，偵測器104)之焦點位置。例如，雲紋條紋在一些光學組態中可為可觀察的，但在其他光學組態中無法觀察。類似地，下方光柵結構之一或多者在一些光學組態中可為可見的，但在其他光學組態中不可見。因此，在不同光學組態下獲取之一單個雲紋圖案之兩個影像之對稱軸可以與參考圖2A至圖6所描述幾乎相同之方式不同。
圖13A係根據本發明之一或多項實施例之包含適於基於用多個光學組態產生之影像提供沿著一單個方向之疊對量測之一單個雲紋圖案1302之一計量目標202的一俯視圖。例如，圖13A之計量目標202可適於基於在其中雲紋條紋係可偵測之一條件下產生之一影像及在其中雲紋圖案1302之下方光柵之至少一者係可偵測之一條件下產生之一影像之沿著一單個方向(例如，X方向)之量測。
本文中經考慮，圖13中所繪示之計量目標202可比使用典型方法設計之一目標小大約3至4倍，此可顯著減少一樣本102上之必須專用於計量之空間。
圖13B係根據本發明之一或多項實施例之包含具有一雲紋圖案1302之兩個例項之一工作區之一計量目標202的一俯視圖，該雲紋圖案1302適於基於用多個光學組態產生之影像提供沿著一單個方向之疊對量測。如圖13A一樣，圖13B中所繪示之計量目標202可適於基於在其中雲紋條紋係可偵測之一條件下產生之一影像及在其中雲紋圖案1302之下方光柵之至少一者係可偵測之一條件下產生之一影像之沿著一單個方向(例如，X方向)之量測。
此外，使用圖13B中所繪示之計量目標202中之雲紋圖案1302之多個例項提供將計量目標202跨樣本102散佈之靈活性。即，包含(但不限於)裝置特徵之各種元件可定位於計量目標202之各種特徵之間。
圖14係繪示根據本發明之一或多項實施例之在用於量測疊對之一方法1400中執行之步驟的一流程圖。申請人提及，本文中先前在計量系統100之背景內容中描述之實施例及賦能技術應被解釋為擴展至方法1400。然而，應進一步注意，方法1400並不限於計量系統100之架構。
在一項實施例中，方法1400包含使用一第一光學組態接收在樣本上之計量目標之一第一影像的一步驟1402，其中計量目標作為具有一雲紋圖案(例如，第一雲紋圖案206)之一或多個例項之一工作區。在另一實施例中，方法1400包含基於該第一影像判定沿著量測方向之該工作區之一第一對稱軸的一步驟1404。在另一實施例中，方法1400包含使用不同於第一光學組態之一第二光學組態接收在樣本上之計量目標之一第二影像的一步驟1406。在另一實施例中，方法1400包含基於該第二影像判定沿著量測方向之工作區之一第二對稱軸的一步驟1408。
此外，可循序地或同時產生在步驟1402及步驟1406中基於不同光學組態產生之影像。例如，可(例如，藉由計量系統100)循序地或同時產生相關聯光學條件。
在另一實施例中，方法1400包含判定第一對稱軸與第二對稱軸之間的一差之一步驟1410。
本文中經考慮，可期望對第一或第二信號之空間頻率進行濾波以便隔離一所要信號。圖3B中之步驟318中所描述之用於隔離雲紋條紋之技術通常可用於隔離任何選定組之空間頻率，諸如(但不限於)與一雲紋條紋中之光柵結構之一者相關聯之空間頻率或與雲紋條紋之任何選定階相關聯之空間頻率。
例如，可期望提供其中僅雲紋條紋係可解析的且下方光柵結構皆非所要之一第一光學組態。然而，若下方光柵結構之一或兩者係可見的，則可在判定對稱軸之前隔離雲紋條紋。藉由另一實例，可期望提供其中下方光柵結構之僅一者係可解析(例如，以作為本文中先前所描述之一「參考層」操作)之一第二光學組態。然而，若雲紋條紋或其他光柵結構係可解析的，則可隔離所要光柵結構。
在另一實施例中，方法1400包含藉由將第一對稱軸與第二對稱軸之間的差除以雲紋增益來計算與第二樣本層相對於第一樣本層之一未對準相關聯之一疊對誤差的一步驟1412。
本文中應認知，方法1400可實質上類似於上文方法300。然而，基於在兩個影像中解析哪些結構(例如，在步驟1402及1404中)，雲紋增益可不同。例如，在一個光學組態解析雲紋條紋且若一光學組態接收層A則一第二光學組態解析之情況下，雲紋增益
Figure 02_image058
可特性化為：
Figure 02_image060
，                                                                       (10) 其中正負號取決於哪一層用作參考系。類似地，在一個光學組態解析雲紋條紋且若一光學組態接收層B則一第二光學組態解析之情況下，雲紋增益
Figure 02_image062
可特性化為：
Figure 02_image064
。                                                                       (11)
方法1400亦可適用於具有一雲紋圖案之任何類型之計量目標，包含(但不限於)本文中所描述之目標之任一者。在此方面，提供不同影像內容之不同光學組態可用於自包含一雲紋圖案之任何工作區產生額外資訊。
應理解，圖2A至圖14係僅為闡釋性目的提供且不應被解釋為限制性。在一些實施例中，一計量目標202包含具有包含三個或三個以上層上之光柵之一雲紋圖案之一或多個例項之一工作區，其中該等光柵各可具有一不同節距。在此方面，該雲紋圖案之一影像可包含與由三個或三個以上光柵之間的干擾所引起之雲紋條紋相關聯之兩倍、三倍或更高倍的散射信號。本文中進一步考慮，基於三個或三個以上重疊光柵之一雲紋圖案可被併入至一計量目標202之各種設計中且可適於使用多個演算法之分析。例如，可應用方法1400以基於雲紋圖案之多個影像提取此一計量目標202之兩個樣本層之間的一疊對，其中選擇不同光學組態以偵測不同樣本層之間的雲紋條紋及/或偵測下方光柵結構之任一者。在一個例項中，可產生其中不同雲紋圖案(例如，不同樣本層之間的干擾)可見之不同光學組態。藉由另一實例，如本文中先前所描述，可應用參考方法312之步驟318所描述之用於隔離雲紋條紋之技術之任一者(例如，傅立葉濾波)以隔離任何選定空間頻率，諸如(但不限於)與不同樣本層之間的雲紋條紋及/或下方光柵結構之任一者相關聯之空間頻率。藉由另一實例，可應用方法300以基於具有雲紋圖案之工作群組之一對稱軸與沿著一量測方向之另一工作群組之對稱軸之一比較產生兩個樣本層之間的一疊對量測。在此方面，雲紋圖案之額外層可用作參考層。此外，一疊對量測可基於以上技術之任何組合。
本文中應認知，如本文中所描述之光柵疊光柵雲紋圖案之特定設計參數可影響相關聯雲紋條紋之各項態樣，諸如(但不限於)雲紋條紋之數目、雲紋條紋之週期、雲紋條紋之階(例如，一階、二階或類似者)、雲紋條紋之對比度或相鄰雲紋圖案之間的串擾。例如，雲紋條紋通常可受目標設計參數(例如，光柵結構之節距、光柵結構之工作週期、提供具有設計級尺寸之特徵之特徵分割、排除區大小、總體目標尺寸或類似者)、計量工件參數、堆疊參數(例如，包含印刷/圖案化程序之資訊)及/或微影工具參數影響。
因此，在一些實施例中，基於測試目標之模擬及/或量測選擇計量目標設計、計量工具量測配方、微影工具配方或類似者之一或多項態樣。例如，可產生其中系統地改變一系列候選參數(例如，目標設計參數、計量工具參數、微影工具參數或類似者)之一實驗設計。可透過測試目標之模擬及製造/量測之任何組合來評估各候選參數集之效能。接著，可基於任何選定度量或度量組合自該候選參數集選擇一參數集，該等選定度量或度量組合諸如(但不限於)：一雲紋條紋圖案之對比度、一雲紋條紋週期、一選定雲紋條紋階之產生、疊對準確度、量測可重複性、對成像系統之光學組態之變動之穩健性或對雲紋圖案之變動之穩健性。
在一些實施例中，利用基於馬克士威(Maxwell)之模擬以最佳化與包含至少一雲紋圖案之一或多個工作區上之光柵結構相關聯之參數。基於馬克士威之模擬可包含併入有馬克士威方程組之任何類型之模擬，諸如(但不限於)一嚴格耦合波分析(RCWA)模擬。例如，基於馬克士威之模擬可但非必須使用來自KLA公司之AcuRate軟體執行。此外，可使用基於馬克士威之近似或更簡單近似(諸如假定傅立葉光學效應之克希何夫(Kirchoff)近似)來模擬相鄰雲紋圖案之間的光學串擾。
在一些實施例中，藉由首先基於模擬識別選定數目個候選目標設計參數集，僅製造此等選定候選集及使用各種工具參數量測效能來最佳化工具參數(例如，計量工具參數、微影工具參數或類似者)。接著，可基於一所要效能度量來選擇設計參數與工具參數之最佳組合。在此方面，使用模擬來縮小經製造測試樣本之數目可有效地提供最佳參數之選擇。
本文中所描述之標的物有時繪示其他組件內所含或與其他組件連接之不同組件。應理解，如此描繪之架構僅僅係例示性的，且實際上可實施達成相同功能之諸多其他架構。在一概念意義上，達成相同功能之組件之任何配置有效地「相關聯」，使得達成所要功能。因此，本文中經組合以達成一特定功能之任何兩個組件可被視為彼此「相關聯」，使得達成所要功能，而與架構或中間組件無關。同樣地，如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「連接」或「耦合」以達成所要功能，且能夠如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為「可耦合」至彼此以達成所要功能。可耦合之特定實例包含(但不限於)實體上可互動及/或實體上互動之組件及/或無線可互動及/或無線互動之組件及/或邏輯上可互動及/或邏輯上互動之組件。
據信本發明及許多其伴隨優點將藉由前文描述來理解，且將顯而易見的是，在不脫離所揭示標的物之情況下或在不犧牲其全部重要優點之情況下，可對組件之形式、構造及配置進行各種改變。所描述形式僅僅係解釋性的，且下文發明申請專利範圍意欲於涵蓋及包含此等改變。此外，應理解，本發明係由隨附發明申請專利範圍定義。
100:計量系統 102:樣本/靜態樣本 104:偵測器 106:照明源 108:照明光束/連續照明光束/脈衝照明光束/調變照明光束 110:照明路徑 112:透鏡 114:照明光學組件 116:物鏡 118:樣本載物台 120:樣本光 122:集光路徑 124:集光路徑透鏡 126:集光光學組件 128:光束分離器 130:控制器 132:處理器 134:記憶體媒體/非暫時性記憶體媒體 202:計量目標/通用雲紋計量目標/混合計量目標/框中雲紋計量目標/三層計量目標/三重雲紋計量目標/N元組計量目標 204:第一工作區 206:第一雲紋圖案 208:第二工作區 210:第二雲紋圖案 212:對稱中心 214:第一光柵結構 216:第二光柵結構 218:第三光柵結構 220:第四光柵結構 222:排除區 224:第三工作區 226:第四工作區 300:方法 302:步驟 304:步驟 306:步驟 308:步驟 310:步驟 312:方法 314:步驟 316:步驟 318:步驟 320:步驟 322:步驟 402:所關注區(ROI) 404:所關注區(ROI) 406:對稱軸 1002:雲紋圖案 1102:第一雲紋圖案 1104:第二雲紋圖案 1106:光柵結構 1110:光柵結構 1112:光柵結構 1202:第一工作區 1204:第一雲紋圖案 1206:第二工作區 1208:第二雲紋圖案 1210:第三工作區 1212:第三雲紋圖案 1214:光柵結構 1216:光柵結構 1218:光柵結構 1220:光柵結構 1222:光柵結構 1224:光柵結構 1302:雲紋圖案 1400:方法 1402:步驟 1404:步驟 1406:步驟 1408:步驟 1410:步驟 1412:步驟
熟習此項技術者藉由參考附圖可更佳理解本發明之許多優點 圖1係根據本發明之一或多項實施例之一計量系統之一方塊圖。 圖2A係根據本發明之一或多項實施例之在多個旋轉對稱工作區中具有基於光柵疊光柵結構之雲紋圖案之一計量目標之一俯視方塊圖。 圖2B係根據本發明之一或多項實施例之在圖2A之雲紋圖案中之多層光柵結構之一概念視圖。 圖2C係根據本發明之一或多項實施例之用於沿著兩個正交方向之量測之基於圖2A及圖2B之一計量目標的一俯視圖。 圖3A係繪示根據本發明之一或多項實施例之在用於量測疊對之一方法中執行之步驟的一流程圖。 圖3B係繪示用於判定一工作群組之一對稱軸之一方法之一流程圖。 圖4係根據本發明之一或多項實施例之具有繪示方法之應用之額外標記之圖2C之計量目標的一俯視圖。 圖5係根據本發明之一或多項實施例之包含包括一第一雲紋圖案之兩個例項之一第一工作區及包括一第二雲紋圖案之兩個例項之一第二工作區之一計量目標的一俯視圖。 圖6係根據本發明之一或多項實施例之包含包括一第一雲紋圖案之兩個例項之一第一工作區及包括一第二雲紋圖案之一單個例項之一第二工作區之一計量目標的一俯視圖。 圖7係根據本發明之一或多項實施例之用於沿著兩個正交方向之量測之一混合計量目標之一俯視圖，其中在各方向上之一量測係基於具有一或多個雲紋圖案之一個工作區及具有一或多個單層結構之另一工作區。 圖8係根據本發明之一或多項實施例之用於沿著一單個方向之量測之一計量目標之一俯視圖，該計量目標包含包括一第一雲紋圖案之兩個例項之一第一工作區及包括一單層光柵結構之兩個例項之一第二工作區。 圖9係根據本發明之一或多項實施例之用於沿著一單個方向之量測之一計量目標的一俯視圖。 圖10係根據本發明之一或多項實施例之一框中雲紋計量目標之一俯視圖，其中第一工作區包含一雲紋圖案之一單個例項且第二工作區包含圍繞該雲紋圖案之非週期性單層結構。 圖11A係根據本發明之一或多項實施例之跨多個層具有基於光柵疊光柵結構之雲紋圖案之一三層計量目標的一俯視方塊圖。 圖11B係根據本發明之一或多項實施例之在圖11A之雲紋圖案中之多層光柵結構之一概念視圖。 圖11C係根據本發明之一或多項實施例之用於沿著兩個正交方向之量測之基於圖11A及圖11B之一計量目標的一俯視圖。 圖12A係根據本發明之一或多項實施例之一三重雲紋計量目標之一俯視方塊圖。 圖12B係根據本發明之一或多項實施例之在圖12A之雲紋圖案中之多層光柵結構之一概念視圖。 圖13A係根據本發明之一或多項實施例之包含適於基於用多個光學組態產生之影像提供沿著一單個方向之疊對量測之一單個雲紋圖案之一計量目標的一俯視圖。 圖13B係根據本發明之一或多項實施例之包含具有一雲紋圖案之兩個例項之一工作區之一計量目標的一俯視圖，該雲紋圖案適於基於用多個光學組態產生之影像提供沿著一單個方向之疊對量測。 圖14係繪示根據本發明之一或多項實施例之在用於量測疊對之一方法中執行之步驟的一流程圖。
202:計量目標/通用雲紋計量目標/混合計量目標/框中雲紋計量目標/三層計量目標/三重雲紋計量目標/N元組計量目標
204:第一工作區
208:第二工作區
212:對稱中心
222:排除區
224:第三工作區
226:第四工作區

Claims (64)

  1. 一種計量目標，其包括： 一第一工作區，其包含一第一圖案之一或多個例項，其中該第一工作區係旋轉對稱的；及 一第二工作區，其包含一第二圖案之一或多個例項，其中該第二工作區係旋轉對稱的，其中該第一圖案或該第二圖案之至少一者係由在一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距之一第一光柵結構及在一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距之一第二光柵結構形成之一雲紋圖案，其中該第二節距不同於該第一節距，其中在該第一樣本層與該第二層之間的一疊對誤差係零時，該第一工作區之一旋轉對稱中心與該第二工作區之一旋轉對稱中心重疊，其中沿著該量測方向之該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第二工作區之該旋轉對稱中心之間的一差係指示沿著該量測方向之在該第一樣本層與該第二樣本層之間的一疊對誤差。
  2. 如請求項1之計量目標，其中該第一光柵結構與該第二光柵結構完全重疊。
  3. 如請求項1之計量目標，其中該第一工作區或該第二工作區之至少一者成90⁰或180⁰之至少一者的旋轉對稱。
  4. 如請求項1之計量目標，其中該第一工作區或該第二工作區之至少一者包含圍繞該旋轉對稱中心對角地放置之特徵。
  5. 如請求項1之計量目標，其中該第一圖案包括： 一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之該第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之該第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中該第二圖案包括： 一第二雲紋圖案之一或多個例項，其中該第二雲紋圖案包含該第一樣本層上之具有沿著該量測方向之一第三節距(p3 )之一第三光柵結構及該第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第四節距(p4 )之一第四光柵結構，其中該第四節距不同於該第三節距。
  6. 如請求項5之計量目標，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於該第二層相對於該第一層之一偏移，其中該第一工作區具有一第一條件性雲紋因子
    Figure 03_image066
    ，其中該第二工作區具有一第二條件性雲紋因子
    Figure 03_image068
    ，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於藉由
    Figure 03_image070
    之一雲紋增益調整之在該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第二工作區之該旋轉對稱中心之間的該差。
  7. 如請求項6之計量目標，其中M1 與M2 具有相反正負號。
  8. 如請求項5之計量目標，其中該第一節距等於該第四節距，其中該第二節距等於該第三節距。
  9. 如請求項1之計量目標，其中該第一圖案之至少一例項係藉由一排除區與該第二圖案之至少一例項分離以減輕串擾。
  10. 如請求項9之計量目標，其中該排除區係至少0.25微米。
  11. 如請求項1之計量目標，其中該第一工作區包含該第一圖案之兩個例項，其中該第二工作區包含該第二圖案之兩個例項。
  12. 如請求項1之計量目標，其中該第一工作區包含該第一圖案之兩個例項，其中該第二工作區包含該第二圖案之一個例項。
  13. 如請求項12之計量目標，其中該第一圖案包含由該第一光柵結構及該第二光柵結構形成之該雲紋圖案。
  14. 如請求項12之計量目標，其中該第二圖案包含由該第一光柵結構及該第二光柵結構形成之該雲紋圖案。
  15. 如請求項1之計量目標，其中該第一圖案包括： 一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之該第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之該第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中該第二圖案包括： 一第二工作區，其包含該第一樣本層上之沿著該量測方向之一參考結構之一或多個例項。
  16. 如請求項15之計量目標，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於該第二層相對於該第一層之一偏移，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於藉由
    Figure 03_image072
    之一雲紋增益調整之在該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第二工作區之該旋轉對稱中心之間的該差。
  17. 如請求項15之計量目標，其中該參考結構包括： 具有一第三節距之一光柵結構。
  18. 如請求項15之計量目標，其中該參考結構包括： 該雲紋圖案之一第一側上之一第一特徵；及 該雲紋圖案之與該第一側相反之一第二側上之一第二特徵。
  19. 如請求項1之計量目標，其中該第一圖案包括： 一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中該第二圖案包括： 一第二雲紋圖案之一或多個例項，其中該第二雲紋圖案包含該第一樣本層上之具有沿著該量測方向之一第三節距(p3 )之一光柵結構及該第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第四節距(p4 )之一光柵結構，其中該第四節距不同於該第三節距，其中該目標進一步包括： 一第三工作區，其包含一第三雲紋圖案之一或多個例項，其中該第三雲紋圖案包含該第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第五節距(p5 )之一光柵結構及一第三樣本層上之具有沿著該量測方向之一第六節距(p6 )之一光柵結構，其中該第六節距不同於該第五節距，其中沿著該量測方向之該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第三工作區之一旋轉對稱中心之間的一差係指示沿著該量測方向之該第一樣本層與該第三樣本層之間的一疊對誤差。
  20. 如請求項1之計量目標，其中該第一圖案包括： 一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中該第二圖案包括： 一第二雲紋圖案之一或多個例項，其中該第二雲紋圖案包含該第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第三節距(p3 )之一光柵結構及一第三樣本層上之具有沿著該量測方向之一第四節距(p4 )之一光柵結構，其中該第四節距不同於該第三節距，其中該目標進一步包括： 一第三工作區，其包含一第三雲紋圖案之一或多個例項，其中該第三雲紋圖案包含該第一樣本層上之具有沿著該量測方向之一第五節距(p5 )之一光柵結構及該第三樣本層上之具有沿著該量測方向之一第六節距(p6 )之一光柵結構，其中該第六節距不同於該第五節距，其中沿著該量測方向之該第二工作區之該旋轉對稱中心與該第三工作區之一旋轉對稱中心之間的一差係指示沿著該量測方向之該第二樣本層與該第三樣本層之間的一疊對誤差。
  21. 如請求項1之計量目標，其中該第一圖案包括： 一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中該第二圖案包括： 一第二雲紋圖案之一或多個例項，其中該第二雲紋圖案包含該第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第三節距(p3 )之一光柵結構及一第三樣本層上之具有沿著該量測方向之一第四節距(p4 )之一光柵結構，其中該第四節距不同於該第三節距，其中該目標進一步包括： 一第三工作區，其包含一第三雲紋圖案之一或多個例項，其中該第三雲紋圖案包含該第一樣本層上之具有沿著該量測方向之一第五節距(p5 )之一光柵結構及該第三樣本層上之具有沿著該量測方向之一第六節距(p6 )之一光柵結構，其中該第六節距不同於該第五節距，其中沿著該量測方向之該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第二工作區之一旋轉對稱中心之間的一差係指示沿著該量測方向之在該第一樣本層與該第二樣本層之間的一疊對誤差。
  22. 如請求項1之計量目標，其進一步包括： 一第一額外工作區，其包含一第一圖案之一或多個例項，其中該第一額外工作區係旋轉對稱的；及 一第二額外工作區，其包含一第二額外圖案之一或多個例項，其中該第二額外工作區係旋轉對稱的，其中在該第一樣本層與該第二層之間的該疊對誤差係零時，該第一額外工作區之一旋轉對稱中心與該第二額外工作區之一旋轉對稱中心重疊，其中沿著該量測方向之該第一額外工作區之該旋轉對稱中心與該第二額外工作區之該旋轉對稱中心之間的一差係指示沿著該額外量測方向之該第一樣本層與該第二樣本層之間的一疊對誤差。
  23. 如請求項22之計量目標，其中該第一額外圖案或該第二額外圖案之至少一者係由該第一樣本層上之具有沿著一額外量測方向之一第一額外節距之一第一額外光柵結構及在該第二樣本層上之具有沿著該額外量測方向之一第二額外節距之一第二額外光柵結構形成之一雲紋圖案，其中該第二額外節距不同於該第一額外節距。
  24. 一種計量系統，其包括： 一控制器，其經組態以耦合至一成像系統，該控制器包含一或多個處理器，該一或多個處理器經組態以執行引起該一或多個處理器進行以下操作之程式指令： 接收樣本上之一計量目標之一影像，該計量目標包括： 一第一工作區，其包含一第一圖案之一或多個例項，其中該第一工作區係旋轉對稱的；及 一第二工作區，其包含一第二圖案之一或多個例項，其中該第二工作區係旋轉對稱的，其中該第一圖案或該第二圖案之至少一者係由在一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距之一第一光柵結構及在一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距之一第二光柵結構形成之一雲紋圖案，其中該第二節距不同於該第一節距； 判定該影像中之沿著該量測方向之該第一工作區及該第二工作區之對稱軸之間的一差；及 藉由用基於該雲紋圖案之該等節距之一雲紋增益調整沿著該量測方向之該第一工作區及該第二工作區之該等對稱軸之間的該差來計算與該第一樣本層及該第二樣本層相關聯之沿著該量測方向之一疊對誤差。
  25. 如請求項24之計量系統，其中判定該影像中之沿著該量測方向之該第一工作區及該第二工作區之該等對稱軸之間的該差包括： 基於沿著該量測方向之該影像之一強度產生用於該第一工作區之一第一量測信號； 基於該第一量測信號判定該第一工作區之一第一對稱軸； 基於沿著該量測方向之該影像之一強度產生用於該第二工作區之一第二量測信號； 基於該第二量測信號判定該第二工作區之一第二對稱軸；及 判定該第一對稱軸與該第二對稱軸之間的該差。
  26. 如請求項25之計量系統，其進一步包括： 對該第一量測信號進行濾波以在判定該第一對稱軸之前隔離與該第一雲紋圖案之一雲紋週期相關聯之一雲紋條紋信號；及 對該第二量測信號進行濾波以在判定該第二對稱軸之前隔離與該第二雲紋圖案之一雲紋週期相關聯之一雲紋條紋信號。
  27. 如請求項24之計量系統，其中該第一圖案包括： 一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之該第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之該第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中該第二圖案包括： 一第二雲紋圖案之一或多個例項，其中該第二雲紋圖案包含該第一樣本層上之具有沿著該量測方向之一第三節距(p3 )之一第三光柵結構及該第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第四節距(p4 )之一第四光柵結構，其中該第四節距不同於該第三節距。
  28. 如請求項27之計量系統，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於該第二層相對於該第一層之一偏移，其中該第一工作區具有一第一條件性雲紋因子
    Figure 03_image066
    ，其中該第二工作區具有一第二條件性雲紋因子
    Figure 03_image068
    ，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於藉由
    Figure 03_image076
    之一雲紋增益調整之在該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第二工作區之該旋轉對稱中心之間的該差。
  29. 如請求項28之計量系統，其中M1 與M2 具有相反正負號。
  30. 如請求項24之計量系統，其中該第一圖案包括： 一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之該第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之該第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中該第二圖案包括： 一第二工作區，其包含該第一樣本層上之沿著該量測方向之一參考結構之一或多個例項。
  31. 如請求項30之計量系統，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於該第二層相對於該第一層之一偏移，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於藉由
    Figure 03_image078
    之一雲紋增益調整之在該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第二工作區之該旋轉對稱中心之間的該差。
  32. 如請求項24之計量系統，其中該第一圖案包括： 一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中該第二圖案包括： 一第二雲紋圖案之一或多個例項，其中該第二雲紋圖案包含該第一樣本層上之具有沿著該量測方向之一第三節距(p3 )之一光柵結構及該第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第四節距(p4 )之一光柵結構，其中該第四節距不同於該第三節距，其中該目標進一步包括： 一第三工作區，其包含一第三雲紋圖案之一或多個例項，其中該第三雲紋圖案包含該第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第五節距(p5 )之一光柵結構及一第三樣本層上之具有沿著該量測方向之一第六節距(p6 )之一光柵結構，其中該第六節距不同於該第五節距，其中該一或多個處理器進一步經組態以執行引起該一或多個處理器進行以下操作之程式指令： 判定該影像中之沿著該量測方向之該第一工作區及該第三工作區之對稱軸之間的一差；及 藉由用基於該第一雲紋圖案及該第二雲紋圖案之該等節距之一雲紋增益調整沿著該量測方向之該第一工作區及該第三工作區之該等對稱軸之間的該差來計算與該第一樣本層及該第三樣本層相關聯之沿著該量測方向之一疊對誤差。
  33. 如請求項24之計量系統，其中該第一圖案包括： 一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中該第二圖案包括： 一第二雲紋圖案之一或多個例項，其中該第二雲紋圖案包含該第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第三節距(p3 )之一光柵結構及一第三樣本層上之具有沿著該量測方向之一第四節距(p4 )之一光柵結構，其中該第四節距不同於該第三節距，其中該目標進一步包括： 一第三工作區，其包含一第三雲紋圖案之一或多個例項，其中該第三雲紋圖案包含該第一樣本層上之具有沿著該量測方向之一第五節距(p5 )之一光柵結構及該第三樣本層上之具有沿著該量測方向之一第六節距(p6 )之一光柵結構，其中該第六節距不同於該第五節距，其中該一或多個處理器進一步經組態以執行引起該一或多個處理器進行以下操作之程式指令： 判定該影像中之沿著該量測方向之該第二工作區及該第三工作區之對稱軸之間的一差；及 藉由用基於該第二雲紋圖案及該第三雲紋圖案之該等節距之一雲紋增益調整沿著該量測方向之該第二工作區及該第三工作區之該等對稱軸之間的該差來計算與該第二樣本層及該第三樣本層相關聯之沿著該量測方向之一疊對誤差。
  34. 如請求項24之計量系統，其中該第一圖案包括： 一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中該第二圖案包括： 一第二雲紋圖案之一或多個例項，其中該第二雲紋圖案包含該第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第三節距(p3 )之一光柵結構及一第三樣本層上之具有沿著該量測方向之一第四節距(p4 )之一光柵結構，其中該第四節距不同於該第三節距，其中該目標進一步包括： 一第三工作區，其包含一第三雲紋圖案之一或多個例項，其中該第三雲紋圖案包含該第一樣本層上之具有沿著該量測方向之一第五節距(p5 )之一光柵結構及該第三樣本層上之具有沿著該量測方向之一第六節距(p6 )之一光柵結構，其中該第六節距不同於該第五節距，其中該一或多個處理器進一步經組態以執行引起該一或多個處理器進行以下操作之程式指令： 判定該影像中之沿著該量測方向之該第二工作區及該第三工作區之對稱軸之間的一差；及 藉由用基於該第一雲紋圖案及該第二雲紋圖案之該等節距之一雲紋增益調整沿著該量測方向之該第一工作區及該第二工作區之該等對稱軸之間的該差來計算與該第二樣本層及該第三樣本層相關聯之沿著該量測方向之一疊對誤差。
  35. 一種計量目標，其包括： 一第一工作區，其包含一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一工作區係旋轉對稱的，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一參考樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構；及 一第二工作區，其包含一第二雲紋圖案之一或多個例項，其中該第二工作區係旋轉對稱的，其中該第二雲紋圖案包含一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第三節距(p3 )之一光柵結構及該參考樣本層上之具有沿著該量測方向之一第四節距(p4 )之一光柵結構，其中在該第一樣本層與該第二層之間的一疊對誤差係零時，該第一工作區之一旋轉對稱中心與該第二工作區之一旋轉對稱中心重疊，其中沿著該量測方向之該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第二工作區之該旋轉對稱中心之間的一差係指示沿著該量測方向之在該第一樣本層與該第二樣本層之間的一疊對誤差。
  36. 如請求項35之計量目標，其中p3 = n∙p1 且p4 = n∙p2 ，其中n係一正數。
  37. 如請求項36之計量目標，其中n=1。
  38. 如請求項36之計量目標，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於該第二層相對於該第一層之一偏移，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於藉由
    Figure 03_image080
    之一雲紋增益調整之在該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第二工作區之該旋轉對稱中心之間的該差。
  39. 一種計量系統，其包括： 一控制器，其經組態以耦合至一成像系統，該控制器包含一或多個處理器，該一或多個處理器經組態以執行引起該一或多個處理器進行以下操作之程式指令： 接收樣本上之一計量目標之一影像，該計量目標包括： 一第一工作區，其包含一第一雲紋圖案之一或多個例項，其中該第一工作區係旋轉對稱的，其中該第一雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一參考樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構；及 一第二工作區，其包含一第二雲紋圖案之一或多個例項，其中該第二工作區係旋轉對稱的，其中該第二雲紋圖案包含一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第三節距(p3 )之一光柵結構及該參考樣本層上之具有沿著該量測方向之一第四節距(p4 )之一光柵結構，其中在該第一樣本層與該第二層之間的一疊對誤差係零時，該第一工作區之一旋轉對稱中心與該第二工作區之一旋轉對稱中心重疊； 判定該影像中之沿著該量測方向之該第一工作區及該第二工作區之對稱軸之間的一差；及 藉由用基於該雲紋圖案之該等節距之一雲紋增益調整沿著該量測方向之該第一工作區及該第二工作區之該等對稱軸之間的該差來計算與該第一樣本層及該第二樣本層相關聯之沿著該量測方向之一疊對誤差。
  40. 如請求項39之計量系統，其中判定該影像中之沿著該量測方向之該第一工作區及該第二工作區之該等對稱軸之間的該差包括： 基於沿著該量測方向之該影像之一強度產生用於該第一工作區之一第一量測信號； 基於該第一量測信號判定該第一工作區之一第一對稱軸； 基於沿著該量測方向之該影像之一強度產生用於該第二工作區之一第二量測信號； 基於該第二量測信號判定該第二工作區之一第二對稱軸；及 判定該第一對稱軸與該第二對稱軸之間的該差。
  41. 如請求項39之計量系統，其進一步包括： 對該第一量測信號進行濾波以在判定該第一對稱軸之前隔離與該第一雲紋圖案之一雲紋週期相關聯之一雲紋條紋信號；及 對該第二量測信號進行濾波以在判定該第二對稱軸之前隔離與該第二雲紋圖案之一雲紋週期相關聯之一雲紋條紋信號。
  42. 如請求項39之計量系統，其中p3 = n∙p1 且p4 = n∙p2 ，其中n係一正數。
  43. 如請求項42之計量系統，其中n=1。
  44. 如請求項42之計量系統，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於該第二層相對於該第一層之一偏移，其中該雲紋增益係
    Figure 03_image082
    。
  45. 一種計量目標，其包括： 一工作區，其包含一雲紋圖案之一或多個例項，其中該工作區係旋轉對稱的，其中該雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距，其中與該第一樣本層及該第二樣本層相關聯之沿著該量測方向之一疊對誤差對應於在用一成像系統之一第一光學組態及該成像系統之一第二光學組態成像之該第一工作區之對稱軸之間的一差，其中雲紋條紋可用該第一光學組態偵測，其中具有該第一節距之該光柵結構或具有該第二節距之該光柵結構之至少一者可用該第二光學組態偵測。
  46. 如請求項45之計量目標，其中具有該第一節距之該光柵結構可用該第二光學組態偵測，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於該第二層相對於該第一層之一偏移，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於藉由
    Figure 03_image078
    之一雲紋增益調整之在該第一工作區之該旋轉對稱中心與該第二工作區之該旋轉對稱中心之間的該差。
  47. 如請求項45之計量目標，其中該兩個不同光學組態之一特定光學組態包含照明之一波長、該照明之一偏光、該照明之一角度或該計量目標相對於一偵測器之一焦點位置。
  48. 如請求項45之計量目標，其中該工作區包含該雲紋圖案之一單個例項。
  49. 如請求項45之計量目標，其中該工作區包含該雲紋圖案之至少兩個例項。
  50. 如請求項49之計量目標，其中該雲紋圖案之該至少兩個例項係藉由一或多個經製造特徵分離。
  51. 一種計量系統，其包括： 一成像系統，其包括： 一照明源，其用以產生照明； 一或多個照明光學器件，其或其等用以將照明自該照明源引導至一計量目標，該計量目標包括： 一工作區，其包含一雲紋圖案之一或多個例項，其中該工作區係旋轉對稱的，其中該雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距； 一偵測器，其用以基於來自該照明源之該照明產生該計量目標之一影像，其中該成像系統之一光學組態係可組態的，其中該光學組態包含該照明之一波長、入射於該計量目標上之該照明之一偏光、入射於該計量目標上之該照明之一角度或該計量目標相對於該偵測器之一焦點位置； 一控制器，其經組態以耦合至一成像系統，該控制器包含一或多個處理器，該一或多個處理器經組態以執行引起該一或多個處理器進行以下操作之程式指令： 使用一第一光學組態接收在該樣本上之該計量目標之一第一影像； 基於該第一影像判定沿著該量測方向之該工作區之一第一對稱軸； 使用不同於該第一光學組態之一第二光學組態接收在該樣本上之該計量目標之一第二影像； 基於該第二影像判定沿著該量測方向之該工作區之一第二對稱軸； 基於該第一對稱軸與該第二對稱軸之間的一差判定一光學疊對量測；及 藉由調整藉由基於該雲紋圖案之節距之一雲紋增益調整之該第一影像及該第二影像之該等對稱軸之間的該差來計算與該第一樣本層及該第二樣本層相關聯之沿著該量測方向之一疊對誤差。
  52. 如請求項50之計量系統，其中具有該第一節距之該光柵結構可用該第二光學組態偵測，其中沿著該量測方向之該疊對誤差對應於該第二層相對於該第一層之一偏移，其中該雲紋增益係
    Figure 03_image085
    。
  53. 如請求項50之計量系統，其中該第一影像與該第二影像係循序地產生。
  54. 如請求項50之計量系統，其中該第一影像與該第二影像係同時產生。
  55. 如請求項50之計量系統，其進一步包括： 對該第一量測信號進行濾波以在判定該第一對稱軸之前隔離與該第一雲紋圖案之一雲紋週期相關聯之一雲紋條紋信號；及 對該第二量測信號進行濾波以在判定該第二對稱軸之前隔離與具有該第一節距之該光柵結構或具有該第二節距之該光柵結構之一者相關聯之一信號。
  56. 一種用於設計一雲紋計量目標之方法，其包括： 接收一計量目標之一設計，該計量目標包括： 一工作區，其包含一雲紋圖案之一或多個非重疊例項，其中該雲紋圖案包含一第一樣本層上之具有沿著一量測方向之一第一節距(p1 )之一第一光柵結構及一第二樣本層上之具有沿著該量測方向之一第二節距(p2 )之一第二光柵結構，其中該第二節距不同於該第一節距； 接收一成像系統之一光學組態以用於使該計量目標成像；及 執行一實驗設計以選擇該計量目標之在藉由該成像系統成像時提供滿足選定設計準則之一雲紋條紋圖案之一目標設計參數集，其中該目標設計參數集包含該第一節距及該第二節距。
  57. 如請求項56之方法，其中用於該雲紋條紋圖案之該等選定設計準則包括： 一雲紋條紋圖案之一對比度、疊對準確度、量測可重複性、一雲紋條紋週期或一選定雲紋條紋階之產生之至少一者。
  58. 如請求項56之方法，其中該目標設計參數集進一步包含該第一光柵結構之一臨界尺寸、該第二光柵結構之一臨界尺寸、該第一光柵結構之一分割週期、該第二光柵結構之一分割週期、該第一光柵結構之一大小或該第二光柵結構之一大小之至少一者。
  59. 如請求項56之方法，其中使用一基於馬克士威之模擬或一克希何夫近似之至少一者模擬串擾。
  60. 如請求項56之方法，其中該成像系統包括： 一照明源，其用以產生照明； 一或多個照明光學器件，其或其等用以將照明自該照明源引導至該計量目標；及 一偵測器，其用以基於來自該照明源之該照明產生該計量目標之一影像，其中該成像系統之一光學組態係可組態的，其中該光學組態包含該照明之一波長、入射於該計量目標上之該照明之一偏光、入射於該計量目標上之該照明之一角度或該計量目標相對於該偵測器之一焦點位置，其中該目標設計參數集進一步包含該成像系統之該光學組態。
  61. 如請求項56之方法，其中該實驗設計包括： 模擬具有複數個候選目標設計參數集之該計量目標之影像；及 基於該等選定設計準則自該複數個候選目標設計參數集選擇一目標設計參數集。
  62. 如請求項61之方法，其中模擬具有該複數個候選目標設計參數集之該計量目標之影像包括： 使用基於馬克士威之模擬來模擬具有複數個候選目標設計參數集之該計量目標之影像。
  63. 如請求項56之方法，其中該實驗設計包括： 製造具有複數個候選目標設計參數集之測試計量目標； 使該等測試計量目標成像； 用該等選定設計準則分析該等測試計量目標之該等影像；及 基於該等測試計量目標之該等影像之該分析自該複數個候選目標設計參數集選擇一目標設計參數集。
  64. 如請求項56之方法，其中該實驗設計包括： 模擬具有複數個候選目標設計參數集之該計量目標之影像； 基於該等選定設計準則將該複數個候選目標設計參數集縮小至N個目標設計參數集； 用複數個候選量測工具參數集製造具有該N個目標設計參數集之測試計量目標； 使該等測試計量目標成像； 用該等選定設計準則分析該等測試計量目標之該等影像；及 基於該等測試計量目標之該等影像之該分析選擇一目標設計參數集及一量測工具參數集。
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