TW202209018A - 使用產品特徵上之在解析度度量衡之晶圓對準方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種判定一基板上之一產品特徵之一位置的方法，其包含：獲得一基板上之一或多個產品特徵之複數個位置量測，其中該等量測係參考用於使該基板在量測之間位移之一定位系統或平行於該基板之表面的一平面；及基於該等位置量測來判定該基板之一失真分量。

Description

使用產品特徵上之在解析度度量衡之晶圓對準方法
本發明係關於一種判定程序、半導體製造程序、微影設備、微影單元及相關聯的電腦程式產品之校正的方法。
微影設備為經建構以將所要圖案塗覆至基板上之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影設備可例如將圖案化裝置(例如遮罩)處之圖案(通常亦被稱為「設計佈局」或「設計」)投影至設置於基板(例如晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影於基板上，微影設備可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵之最小大小。當前在使用中之典型波長為365 nm (i線)、248 nm、193 nm及13.5 nm。相較於使用例如具有193 nm之波長之輻射的微影設備，使用具有在4至20 nm之範圍內之波長(例如6.7 nm或13.5 nm)之極紫外線(EUV)輻射的微影設備可用於在基板上形成較小特徵。
低k1 微影可用於處理尺寸小於微影設備之典型解析度極限的特徵。在此程序中，解析度公式可表示為CD = k1 ×λ/NA，其中λ為所採用輻射之波長，NA為微影設備中之投影光學器件之數值孔徑，CD為「臨界尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此情況下為半節距)，且k1 為經驗解析度因數。一般而言，k1 愈小，則愈難以在基板上再生類似於由電路設計者規劃以便達成特定電功能性及效能之形狀及尺寸的圖案。為克服此等困難，可將複雜微調步驟應用於微影投影設備及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於NA之最佳化、自訂照明方案、使用相移圖案化裝置、諸如設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦稱為「光學及程序校正」)之設計佈局的各種最佳化，或通常經定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。替代地，用於控制微影設備之穩定性之嚴格控制環路可用於改良在低k1 下的圖案之再生。
以全文引用之方式併入本文中之國際專利申請案WO 2015049087揭示獲得與工業程序相關之診斷資訊的方法。在微影程序之執行期間之各階段處進行對準資料或其他量測，以獲得表示在橫越每一晶圓在空間上分佈之點處量測的位置偏差或其他參數之物件資料。疊對及對準殘差通常展示橫越晶圓之圖案，其稱為指紋(fingerprint)。
在半導體製造中，可使用簡單控制環路來校正臨界尺寸(CD)效能參數指紋。通常，回饋機構將掃描器(一種類型之微影設備)用作致動器來控制每晶圓之平均劑量。類似地，對於疊對效能參數疊對，可藉由調整掃描器致動器來校正由處理工具誘發之指紋。
將稀疏顯影後檢測(ADI)量測用作全域模型之輸入，該全域模型用於(通常批量)控制掃描器。不太頻繁地量測之密集ADI量測用於每曝光之模型化。藉由使用密集資料以較高空間密度模型化來對具有較大殘差之場執行每曝光之模型化。需要此較密集度量衡取樣之校正無法在不會不利地影響產出量之情況下頻繁地進行。
問題在於基於稀疏ADI資料之模型參數通常並未準確地表示密集量測之參數值。此可由模型參數與指紋之非捕捉部分之間發生的串擾造成。此外，對於此稀疏資料集，模型可為超尺寸的。此引入批量控制中之非捕捉指紋並未完全由每場模型捕捉的問題。另一問題為分佈式取樣之不規則稀疏至密集行為，其中不同晶圓(及不同批次)具有不同取樣使得疊加許多晶圓之佈局實際上引起密集量測結果。經模型化之稀疏資料與密集量測的參數值之間存在較大殘差。此導致不良指紋描述，從而導致每曝光之次佳校正。
另一問題為對於對準控制，在不影響產出量之情況下在曝光期間僅可量測少量對準標記(約40個)。高階對準控制需要較密集對準佈局且影響產出量。此問題之解決方案(如圖5中所展示)為在離線工具中量測較密集對準標記(Takehisa Yahiro等人,「Feed-forward alignment correction for advanced overlay process control using a standalone alignment station 「Litho Booster」」，SPIE會議記錄10585，顯微蝕刻術之度量衡、檢測及程序控制XXXII (Metrology, Inspection, and Process Control for Microlithography XXXII)；以引用之方式併入本文中)且在曝光期間前饋此高階校正，其中在曝光期間仍計算低階校正。
對於疊對控制，密集疊對量測實際上可在若干批次中僅執行一次(已知為較高階參數更新)以更新高階校正。用於判定掃描器控制配方之高階參數並未在較高階參數更新量測之間改變。
目前最先進之對準方法係基於量測基板上之專用對準或疊對標記相對於諸如對準系統(在微影設備或獨立對準台中)之定位量測系統之參考的位置。
然而，對準標記及/或疊對標記(度量衡標記)之數目通常有限，此係由於在生產倍縮光罩上可用於保留度量衡標記的空間有限。因此，在基板之更高階失真支配例如對準標記位置之場內行為的情況下，使用度量衡標記上之位置量測之(每場)控制動作的準確度受到限制。
另外,度量衡標記之位置可受不應為該等每場控制動作之主題的變化來源影響。
本發明之一目標為克服與根據目前最先進的技術之對準方法相關聯的問題。
在本發明之一第一態樣中，提供一種判定一基板上之一產品特徵之一位置的方法，其包含：獲得一基板上之一或多個產品特徵之複數個位置量測，其中該等量測係參考用於使該基板在量測之間位移之一定位系統或平行於該基板之表面的一平面；及基於該位置量測來判定該基板之一失真分量。
在本文件中，術語「輻射」及「光束」用於涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外輻射(例如具有365、248、193、157或126 nm之波長)及EUV (極紫外線輻射，例如具有在約5至100 nm的範圍內之波長)。
如本文中所採用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化裝置」可廣泛地解釋為指代可用於向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化裝置，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生的圖案。在此上下文中亦可使用術語「光閥」。除典型遮罩(透射或反射、二元、相移、混合等)以外，其他此類圖案化裝置之實例包括可程式規劃鏡面陣列及可程式規劃LCD陣列。
圖1示意性地描繪微影設備LA。微影設備LA包括：照明系統(亦稱為照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；遮罩支撐件(例如遮罩台) MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如遮罩) 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裝置MA之第一定位器PM；基板支撐件(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基板支撐件之第二定位器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裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之(例如包含一或多個晶粒的)目標部分C上。
在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於導向、塑形及/或控制輻射之各種類型的光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件或其任何組合。照明器IL可用於調節輻射光束B，以在圖案化裝置MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。
本文中所使用之術語「投影系統」PS應被廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用與更一般之術語「投影系統」PS同義。
微影設備LA可屬於如下類型：其中在基板W相對於輻射光束B沿水平方向移動時，基板W之部分(通常為基板上之稱為「場」或「曝光場」的矩形區)由輻射光束B經由投影系統PS進行曝光。在移動基板W時曝光基板期間，圖案化裝置MA亦相對於照明光在與基板移動方向相反的方向上移動。經曝光基板W上之場藉由相對於輻射光束B移動基板W來用輻射光束B掃描場而沿基板移動方向自場之一側至場之另一側經曝光。圖案化裝置MA中之圖案亦藉由在曝光期間移動圖案化裝置MA來用照明光沿圖案化裝置移動方向自圖案之一側至另一側進行掃描。在輻射光束B中所賦予之圖案之部分在運用照明光掃描圖案期間發生改變。場自場之一側至另一側經曝光，而在輻射光束B中所賦予之圖案之部分自圖案之一側上之圖案的一部分至另一側上之圖案的一部分發生改變。圖案化裝置MA中之整個圖案藉由自一側至另一側掃描場及圖案而經轉印至該場。輻照於基板W之場上之輻射光束B稱為「狹縫區域」或「曝光狹縫區域」。因此，在此類型之微影設備LA中，狹縫區域在基板W之每一場內進行掃描以轉印圖案。
在場之掃描期間，基板W及圖案化裝置MA分別由第二定位器PW及第一定位器PM移動。藉由定位器對基板W及圖案化裝置MA進行之此等移動經同步控制成使得在場上之狹縫區域位於場中之位置處時，待轉印至場中之位置上之圖案的對應部分經賦予於輻射光束B中。舉例而言，圖案化裝置MA中之圖案與基板W上之場的大小相同，圖案化裝置MA及基板W經控制成在彼此相反的方向上以相同速度移動。當圖案化裝置MA中之圖案為基板W中之場大小的X倍大時，則將圖案化裝置MA之移動控制成比基板W之移動快X倍。當基板W與圖案化裝置MA之運動控制不同步時，待轉印至場之圖案因偏離同步運動控制而失真。待轉印至場之圖案亦可因其他原因而失真，例如在移動期間基板W與圖案化裝置MA之間的相對旋轉。舉例而言，當藉由照明光稍微偏離掃描方向掃描圖案化裝置時，待賦予於輻射光束B中之圖案之部分經旋轉。接著，待轉印至場中之對應位置之圖案的部分亦經旋轉。當藉由輻射光束B稍微偏離掃描方向掃描基板W時，相反情況亦成立。因此，圖案化裝置MA與基板W在場之掃描期間之相對旋轉亦影響待轉印至場之圖案的失真。諸如基板W與圖案化裝置MA之間的相對速度及在掃描期間基板W與圖案化裝置MA之間的相對旋轉之此等因素影響圖案轉印的準確度。影響圖案轉印準確度之此等掃描因素稱為掃描設定檔。
微影設備LA可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間—此亦稱為浸潤微影。在以引用之方式併入本文中的US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影設備LA亦可屬於具有兩個(亦稱為「雙載物台」)或更多個基板支撐件WT之類型。在此「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，且/或可在位於基板支撐件WT中之一者上的基板W上進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於在另一基板W上曝光圖案。
除基板支撐件WT以外，微影設備LA亦可包含量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔裝置。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔裝置可經配置以清潔微影設備之部分，例如投影系統PS之一部分或提供浸潤液體的系統之一部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS下方移動。
在操作中，輻射光束B入射於固持在遮罩支撐件MT上之圖案化裝置(例如，遮罩) MA上且藉由呈現於圖案化裝置MA上之圖案(設計佈局)而圖案化。在已橫穿遮罩MA後，輻射光束B穿過投影系統PS，投影系統PS將光束聚焦在基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如，以便在聚焦且對準的位置處在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一定位器PM及可能的另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用於相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化裝置MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，將該等基板對準標記P1、P2稱為切割道對準標記。
如圖2中所展示，微影設備LA可形成微影製造單元LC (有時亦稱為微影單元或(微影)群集)之部分，該微影製造單元通常亦包括對基板W執行曝光前及曝光後程序之設備。習知地，此等設備包括沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、使經曝光抗蝕劑顯影之顯影器DE、例如用於調節基板W之溫度(例如用於調節抗蝕劑層中之溶劑)的冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板W、在不同程序設備之間移動基板W，且將基板W遞送至微影設備LA之裝載區LB。微影單元中通常亦統稱為塗佈顯影系統之裝置通常處於塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，該塗佈顯影系統控制單元自身可受監督控制系統SCS控制，該監督控制系統亦可例如經由微影控制單元LACU控制微影設備LA。
為了正確且一致地曝光由微影設備LA曝光之基板W，需要檢測基板以量測經圖案化結構之屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。出於此目的，檢測工具(未展示)可包括於微影單元LC中。若偵測到誤差，則可例如對後續基板之曝光或對將對基板W執行之其他處理步驟進行調整，尤其係在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前進行檢測的情況下。
亦可稱為度量衡設備之檢測設備用於判定基板W之屬性，且尤其判定不同基板W之屬性何變化或與同一基板W之不同層相關聯之屬性在層與層之間如何變化。檢測設備可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可為例如微影單元LC之部分，或可整合至微影設備LA中，或甚至可為獨立裝置。檢測設備可量測潛影(在曝光之後在抗蝕劑層中的影像)上之屬性，或半潛影(在曝光後烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中的影像)上之屬性，或經顯影抗蝕劑影像(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光部分已經移除)上之屬性，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之屬性。
通常，微影設備LA中之圖案化程序為處理中之最關鍵步驟中之一者，其需要基板W上之結構之尺寸標定及置放的高準確度。為確保此高準確度，可將三個系統組合於圖3中示意性地描繪之所謂的「整體」控制環境中。此等系統中之一者係微影設備LA，其(實際上)連接至度量衡工具MT (第二系統)且連接至電腦系統CL (第三系統)。此「整體」環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的合作以增強總體程序窗且提供嚴格控制環路以確保由微影設備LA執行之圖案化保持在程序窗內。程序窗定義程序參數(例如劑量、焦點、疊對)之範圍，在該範圍內，特定製造程序產生經定義結果(例如功能半導體裝置)--通常允許微影程序或圖案化程序中之程序參數在該範圍內變化。
電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之部分)來預測使用哪些解析度增強技術，且執行運算微影模擬及計算以判定哪些遮罩佈局及微影設備設定達成圖案化程序之最大總體程序窗(在圖3中由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。通常，解析度增強技術經配置以匹配微影設備LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用於偵測微影設備LA當前正在程序窗內之何處操作(例如使用來自度量衡工具MT之輸入)，以預測是否可能存在歸因於例如次佳處理之缺陷(在圖3中由第二標度SC2中之指向「0」之箭頭描繪)。
度量衡工具MT可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測，且可將回饋提供至微影設備LA以識別例如在微影設備LA之校準狀態下的可能漂移(在圖3中由第三標度SC3中之多個箭頭描繪)。
通常藉由量測基板上之專用度量衡標記來執行基板對準方法。此等標記包含具有µm大小節距以便可由對準感測器偵測之標記特徵。標記特徵可進一步經分段成使得標記以與裝置結構(產品特徵)類似之方式光學地進行表現。
然而，相較於實際產品特徵，甚至經分段標記亦對透鏡像差及程序假影作出不同回應。因此，經量測對準標記位置將不表示產品特徵之實際位置，而產品特徵之實際位置為用於半導體製造程序之程序校正的臨界參數。
在實施例中，使用在解析度度量衡，例如使用掃描電子顯微鏡(SEM)或電子束度量衡對裝置結構(例如對一或多個產品特徵)直接執行對準量測。電子束度量衡工具可捕捉包含個別產品特徵之影像，且藉由例如圖案識別之機器視覺技術判定產品特徵之個別位置。在另一實例中，在解析度度量衡系統係基於藉由使用高NA偵測系統及/或基於以較小波長(XUV、EUV、DUV)進行產品特徵之照明的偵測系統、或原子力顯微鏡(AFM)或掃描穿隧顯微鏡(STM)對產品特徵之光學位置量測。
在解析度度量衡(對準)系統獲得產品特徵相對於基板自身或基板固持器(例如，晶圓台WT)之參考點或參考柵格之位置。通常，此係藉由使在解析度度量衡系統之視場(FOV)參考基板定位系統之座標系來達成。基板定位系統可在包含在解析度度量衡系統之獨立對準系統內或在包含在解析度度量衡系統之微影設備內操作。藉由參考如所描述之FOV，產品特徵之所獲得位置可用於重建構基板之變形(失真)映圖。所判定失真映圖隨後可用於控制諸如微影曝光步驟之處理步驟。由於潛在地可對包含於(曝光)場或子場(例如，場內之晶粒區域)內之大量產品特徵執行位置量測，因此可準確地且在極小空間尺度下判定失真映圖；例如提取允許高階場內或子場內控制之高階失真分量。因此，代替依賴於密集曝光後資料，諸如藉由散射計量測之疊對，控制組件(微影設備之透鏡或載物台致動器)可能已經組態以用於基於在對準階段期間直接獲得之資料(例如，資料對應於控制所針對之同一基板)的高階控制。
迄今為止，已假定在解析度度量衡系統之FOV係參考基板定位系統。此係較佳的，此係由於通常對產品特徵之檢測需要使基板之位置根據基板之所要部分(包含待檢測之產品特徵)而處於在解析度度量衡系統之(固定) FOV中。因此，需要在量測序列期間將基板之平移應用於基板。此通常需要使FOV準確地參考平移(基板定位)系統之座標系。
替代地，使在解析度度量衡系統之FOV與基板上之所要取樣位置一致；例如在在解析度度量衡系統以電子束為基礎的情況下，可對應於晶圓上之所要取樣位置而導向檢測光束。在此情況下，(可變) FOV位置需要參考基板(平面)之座標系。
另外，基於產品特徵之位置量測通常表示真實裝置結構置放(誤差)，因此較適合於用於導出經組態以至少部分地補償與經量測產品特徵位置之標稱之偏差的基板位置及/或投影透鏡校正。
為使在度量衡對準系統之FOV參考基板定位系統或基板(平面)座標系，除使用在解析度對準系統對產品特徵進行量測以外，亦可執行使用習知目標類結構(例如目標標記)之分離粗略基板對準步驟。分離粗略基板對準步驟可基於習知對準標記之量測。
在實施例中，裝置可包含為疊對關鍵之複數個不同種類之產品特徵。可獨立地對每一特徵類型執行對準量測。此允許基於此等產品特徵之量測來最佳化總體裝置效能。
可聯機地(例如，配置於微影設備內部之對準工具)或離線地(例如，配置於微影設備外部之對準工具)執行本發明之對準度量衡。聯機量測之益處在於：在基板夾持於微影設備之基板台上時執行對準量測，以使得在基板由與在對準量測期間所使用的相同的基板固持器固持時藉由微影設備曝光基板。因此，如在聯機對準度量衡期間所量測之基板變形(失真)經預期為與在微影曝光期間之基板的實際變形(幾乎)相同。聯機在解析度對準之缺點為可能的產出量影響及/或可能的抗蝕劑劣化。
離線在解析度對準量測之益處為可在不減少微影曝光程序之產出量的情況下量測更多的對準標記及產品特徵位置，從而允許更高階對準模型化及校正。離線量測之另一益處為曝光抗蝕劑未劣化。離線量測之缺點為對由與隨後曝光基板之微影設備之基板台不同的基板固持器固持之基板執行離線對準量測。因此，必須採取額外關注以校正歸因於微影設備與對準度量衡工具之間的夾持差異而產生之基板變形影響。
為考量在離線在解析度度量衡對準量測的情況下的夾持誘發之基板變形之間的差異，建議可執行錨定量測。錨定量測可包含： 1)使用配置於微影設備外部之在解析度度量衡工具對基板上之產品特徵及/或對準標記進行稀疏離線量測。稀疏離線量測亦可為密集離線量測之子集。 2)使用微影設備內部之對準系統來執行對基板上之相同產品特徵及/或對準標記之稀疏聯機量測。
將對應於離線量測及聯機量測之夾持指紋進行比較，且使用該等夾持指紋來判定差量指紋，該差量指紋表示歸因於使用不同基板固持器而導致之基板變形的差異。差量指紋接著可用於校正離線判定之基板失真，使得經校正基板變形對於在微影曝光期間發生之基板變形更具代表性。另外，執行對產品特徵之密集離線量測。接著可使用稀疏離線量測來校正密集離線量測。
在發起微影曝光之前，經校正基板變形資訊及聯機對準量測可用於組態微影曝光步驟中，使得微影設備之基板定位系統及投影透鏡在曝光基板時最佳地補償基板失真。
以上描述係關於使用諸如SEM/電子束度量衡工具之工具來執行對準度量衡(除CD度量衡以外)。此將進一步擴展且延伸至諸如疊對之其他圖案置放度量衡。可在亞奈米級跨晶圓量測此圖案置放度量衡。
所使用之電子束工具可包含一或多個載物台及載物台量測系統，該載物台量測系統可操作以能夠判定準確度遠低於1 nm (例如，低於0.5 nm或低於0.2 nm)之該/每一載物台之位置。電子束工具亦可具有足夠高的著陸能量以使得其可經由堆疊及/或抗蝕劑量測。此著陸能量可大於10 kEV或大於20 kEV；例如在10 kEV與50 kEV之間的範圍內。
關於對準，可將度量衡影像(例如，電子束或SEM圖像)對準至描述每一倍縮光罩特徵之佈局資訊或預期位置之倍縮光罩參考檔案或.gds檔案。取決於度量衡工具之視場，或許有可能在1000個與10000個特徵之間對準至倍縮光罩參考檔案。此可預期提供遠低於1 nm級(比如0.1 nm)下之對準結果(再生性或量測不確定度)。
亦可在亞奈米級上量測晶圓上之度量衡影像之位置：因此，可以與掃描器載物台大致相同的級別的準確度判定載物台位置。舉例而言，度量衡工具可具備用於載物台位置量測之干涉量測法系統，以提供載物台位置量測之足夠的再生性及相對準確度。
當載物台位置在亞奈米級為吾人所知時，有可能量測晶圓上之對準標記及(直接)任何裝置兩者之位置。此使得能夠量測裝置相對於對準標記之相對位置或偏移。足夠高的著陸能量使得能夠對任何所關注裝置之對準標記及底部光柵兩者進行量測。
此電子束度量衡工具可提供為獨立對準度量衡台以在曝光之前量測晶圓。由於電子束度量衡比光學度量衡更慢，因此掃描器可仍包含光學對準工具，使得電子束工具僅量測經曝光之所有晶圓及用於量測所有晶圓的光學工具之子集或百分比。
以此方式，有可能視需要密集地量測實際裝置之對準位置(例如，晶粒內)。因此，有可能捕捉切割道至晶粒的失真(例如，局部蝕刻效應、拓樸影響、晶粒內應力)。
有可能使用光掃描器對準感測器來執行全域晶圓對準(例如，根據6或10階參數模型或更高階模型)，且將此掃描器對準資料之結果與如早先使用電子束工具在相同標記上量測之對準位置進行比較。以此方式，有可能校正獨立電子束工具與掃描器之夾持(晶圓裝載柵格)差異。
圖4為描述根據實施例之對準度量衡方法的流程圖。
在步驟400處，第一工具或電子束工具(例如，獨立電子束對準台)可用於量測包含晶圓上之對準標記之位置的第一工具目標對準資料。假定電子束工具具有足夠的著陸能量，則對準標記可為埋入對準標記；例如，不管堆疊內之深度如何，量測經對準至之層。另外，晶圓可塗佈有抗蝕劑。
在步驟410處，電子束工具可用於量測第一工具裝置對準資料，該第一工具裝置對準資料包含與在步驟400中量測之對準標記相同的層中之裝置結構的位置。與光學對準度量衡形成對比，裝置結構不需要為週期性的，以供電子束工具量測。
在步驟420處，第一工具目標對準資料係參考參考柵格，且在步驟430處，第一工具裝置對準資料係參考參考柵格。
在步驟440處，經參考第一工具目標對準資料及第一工具裝置對準資料兩者可用於建構所量測的一些或所有裝置的對準至裝置偏移。此偏移可包含第一工具裝置對準資料中之每裝置的經量測位置與第一工具目標對準資料中之經量測位置相比的差異。可在每晶粒之每一裝置的多次出現中對裝置量測取平均以使實際晶粒內失真平均化。
在步驟450處，在步驟440中判定之偏移可組合成對準偏移相對於每一對準標記(例如橫越以下中之一或多者：晶粒、場及晶圓)之密集柵格。
在步驟460處，掃描器對準工具或光學對準工具(第二度量衡工具)用於量測晶圓上之對準標記以獲得第二工具目標對準資料。可將第一工具目標對準資料與第二工具目標對準資料進行比較以判定此等兩個資料集之間的差異或差量柵格。此差量柵格主要歸因於因為針對獨立對準台上之對準與掃描器內之對準使用不同載物台而出現的差異(亦即，夾持差異或差量晶圓裝載柵格)。
在步驟470處，根據在步驟450處獲得之(例如，每裝置的)對準偏移之密集柵格判定密集對準校正柵格，該密集對準校正柵格針對在步驟460處判定之夾持差異而進行校正。
密集柵格校正可作為前饋校正應用於掃描器(例如，在對準柵格上)。因此，密集對準柵格可用於針對僅使用光學度量衡工具(例如，在掃描器內)獲得對準資料之所有晶圓校正對準。此可為大多數晶圓，其中實際上僅少數使用電子束度量衡工具來量測。可僅週期性地，例如僅針對一批次之第一晶圓使用電子束度量衡工具。以此方式，在掃描器中對對準標記執行之光學對準量測可經校正為(至少更接近)將由電子束工具直接在特定特徵上量測的內容。
相同基本原理可應用於疊對度量衡之校正，該疊對度量衡遭受與對準度量衡相同的問題，特定言之，疊對度量衡通常在目標上進行量測，該目標需要足夠大且具有足夠大的節距之週期性圖案以經光學地量測。此意謂目標未必真實地表示裝置結構，從而導致其被稱為度量衡至裝置偏移(目標上之所量測疊對與產品結構之實際疊對之間的差異)。基於目標之光學疊對度量衡可包含基於微繞射之疊對度量衡(µDBO)。在µDBO中，根據對應或互補的更高繞射階(例如，+1及-1繞射階)之強度差判定疊對。可在影像平面(例如，暗場影像，其中零階在影像平面之前經阻擋)中對此等繞射階進行成像，且在繞射階之每一影像內之所關注區(ROI)內對強度取平均。亦已知直接對模仿產品結構之產品結構或目標執行光學疊對度量衡，此通常稱為裝置內度量衡(IDM)。IDM可以係基於在光瞳平面中自裝置結構散射之角解析光譜之偵測。然而，IDM需要週期性結構，因此並非所有裝置結構皆可以此方式進行量測。本文中所揭示之概念可適用之另一光學疊對度量衡技術為基於影像之疊對(IBO)。IBO度量衡可包含基於不同的所關注層中之疊對目標之特徵的相對成像位置而判定樣本上之兩個或更多個層之間的相對偏移。此方法可使用專用目標，諸如盒中盒目標，在該盒中盒目標中，根據在一個層中成像之第一盒相對於在另一層中成像之第二盒的位置判定疊對，其中一個盒更小且位於另一盒內部。存在本文中之概念同樣可適用的其他IBO方法及目標類型。
圖5為描述根據實施例之用於執行疊對前饋校正之方法的流程圖。在步驟500處，可使用光學度量衡工具(第二度量衡工具)量測(例如，蝕刻後)先前層之疊對指紋以量測每晶圓的疊對目標。此類量測可為例如用以獲得第二工具目標疊對資料之基於IBO、DBO、µDBO或IDM目標之量測。此可包含對每一晶圓之高產出量量測以使得能夠針對晶圓判定晶圓級前饋校正。由於可針對每一晶圓執行此步驟，因此此步驟可包含稀疏量測(例如，每場一個或兩個目標)。
在步驟510處，對相同疊對目標執行電子束度量衡(例如，在蝕刻檢測AEI目標之後)以獲得第一工具目標疊對資料(實際上，疊對目標之每兩個構成光柵或組件之位置量測的差異)。可對晶圓之子集(例如，每批次一個)執行此操作。以類似於先前實施例之方式，可將第二工具目標疊對資料與第一工具目標疊對資料進行比較以判定此等兩個資料集之間的差異或差量柵格，其中該差量柵格主要歸因於所使用工具之間的載物台差異(夾持差異)。
在步驟520處，電子束工具可用於量測裝置結構(其可為非規則/週期性的)上之疊對以獲得第一工具裝置疊對資料。同樣，此可實際上包含裝置結構相對於其中之先前層或結構之位置量測。可對與步驟510相同之晶圓之子集執行此步驟。
在步驟530處，可根據第一工具目標疊對資料及第一工具裝置疊對資料判定密集晶粒內疊對柵格。此密集晶粒內疊對柵格可描述相對於疊對目標量測之晶粒內失真(例如，描述MTD偏移之密集柵格)。
在步驟540處，使用第二工具目標疊對資料、第一工具目標疊對資料及第一工具裝置疊對資料，可針對掃描器內之曝光判定晶圓級前饋校正，將對所量測之晶圓中的每一者執行曝光以獲得第二工具目標疊對資料。此可包含基於密集晶粒內疊對柵格之邊緣置放誤差(EPE)或疊對的最佳化。校正可以係基於第一工具裝置疊對資料相對於第二工具目標疊對資料(例如，密集晶粒內疊對柵格)之間的量測偏移(MTD偏移)，該量測偏移針對夾持差異而進行校正。舉例而言，最佳化可為在將第一目標度量衡資料用作輸入的情況下基於各種裝置之(EPE)臨界性(程序窗)而對所判定的多個MTD偏移(例如，每裝置類型及/或晶圓區域)的加權最佳化。此多特徵疊對最佳化可與當前用於劑量控制之CD晶粒最佳化相比較。
可瞭解，可組合圖4及圖5之實施例，使得可基於根據圖4之實施例的對準資料及根據圖5之實施例的疊對資料兩者來獲得前饋曝光校正。舉例而言，對準資料及疊對資料兩者可用於判定針對曝光之密集控制柵格校正。
在另一實施例中，亦揭示電子束量測輔助疊對回饋控制。圖6為描述此實施例之流程圖。
在步驟600處，可在蝕刻後使用光學度量衡工具量測第一疊對指紋以量測每晶圓之疊對目標。此類量測可為例如用以獲得第二工具蝕刻後疊對資料或第二工具AEI疊對指紋(例如，IDM疊對指紋)之基於IDM目標之量測。可針對每一晶圓執行此步驟。
在步驟610處，可在顯影後使用光學度量衡工具量測第二疊對指紋以量測每晶圓之疊對目標。此類量測可為例如用以獲得第二工具顯影後疊對資料或第二工具ADI疊對指紋(例如IBO或DBO疊對指紋)之基於IBO、DBO或µDBO目標之量測。可針對每一晶圓執行此步驟。
在步驟620處，可例如對在步驟610處量測之晶圓之子集執行ADI電子束度量衡，以獲得第一工具顯影後疊對資料。此第一工具ADI疊對資料可包含來自IBO或DBO目標經量測之ADI，來自IDM目標經量測之ADI及關於裝置結構ADI(例如，至少關鍵裝置)的度量衡資料。
在步驟630處，可例如對在步驟600處量測之晶圓之子集執行AEI電子束度量衡，以獲得第一工具蝕刻後疊對資料。此第一工具AEI疊對資料可包含來自IDM目標經量測之AEI及關於裝置結構AEI(例如，至少關鍵裝置)之度量衡資料。步驟630可為步驟620之替代或額外步驟。
在步驟640處，第一工具ADI疊對資料及第二工具ADI疊對資料及/或第一工具AEI疊對資料及第二工具AEI疊對資料用於判定(視需要)： ●    來自在步驟620處獲得之目標量測與裝置量測之比較的每裝置(例如，裝置至DBO)之ADI MTD偏移，以獲得DBO量測柵格； ●    來自在步驟630處獲得之目標量測與裝置量測之比較的每裝置(例如，裝置至IDM)之AEI MTD偏移，以獲得IDM量測柵格； ●    每裝置之程序偏移(例如，執行步驟620處之ADI的裝置量測與執行步驟630處之AEI的裝置量測之間的差異)以獲得每裝置之密集柵格(亦在晶粒內)。
在步驟650處，使用在先前實施例中所判定之所有資料集，可判定回饋校正。此可基於與如用於劑量之CD晶粒最佳化可比較之多特徵疊對最佳化而進行，包括基於疊對邊際/裝置(EPE臨界性)之權重。該步驟亦可包含使用每裝置之程序偏移及每裝置之MTD以使得能夠控制實際裝置上疊對。如先前的，第二工具疊對資料可與第一工具顯影後疊對資料及第一工具蝕刻後疊對資料中的一者或兩者一起使用，以判定針對所使用工具之間的載物台差異或夾持差異之校正。
可瞭解，圖6之實施例可與圖4及圖5之實施例中的一者或兩者組合。
當然，由電子束工具捕捉之影像可仍用於CD/局部CDU量測。此給出關於裝置CD(例如，針對多個裝置)描述之CD量測資料，裝置CD可用於針對後續批次之同一層曝光的回饋掃描器(劑量)校正，或可與配準誤差資料組合使用，以用於判定針對所量測晶圓之下一層曝光(例如，針對劑量/疊對)之前饋校正。
最後，可在聯機使用電子束工具(例如，代替諸如圖1中之經標記AS的光學對準感測器或與該光學對準感測器一起)來直接對裝置結構執行對準量測。以此方式，在不需要適應更多(或任何)對準標記的情況下可在任何結構上更密集地進行對準。當直接對裝置結構執行對準量測時，避免度量衡對裝置偏移(與裝置結構以不同方式進行表現的目標)之問題。
離線在解析度對準量測使得更多的對準標記及產品特徵位置能夠經量測，且相較於針對當前聯機量測策略可行的情況，展現使用改良(例如，更高階)對準模型之可能性。通常不存在可用於供聯機量測策略量測執行更合乎需要的模型化策略所需的標記量的充足度量衡時間。舉例而言，當前通常使用以下對準粒度： ●    場間：全域晶圓置放及變形。此係當前使用線性模型(例如，6階參數模型)或「更高階」模型(通常高達五階)來進行； ●    場內：對準平均場指紋； ●    區域對準：可用於捕捉更多局部變形之內插/外推法。
現有對準粒度之缺點係無法恰當地補償諸如例如由掃描器曝光造成之極高階指紋。結果為此等指紋需要藉由諸如基於回饋控制環路之疊對控制的其他方式進行校正。此類回饋控制環路，就其本質而言，始終處於「追趕」中，此係由於指紋傾向於隨時間推移而變化且因此遭受校正之延遲。該等指紋亦傾向於遭受晶圓間變化及批次間雜訊。
因此，針對此處所揭示之離線量測實施例，提出量測比當前使用之(例如，用於聯機對準度量衡之)對準佈局更密集的對準佈局(其可包括產品結構及/或專用目標)，由此允許更高階對準模型化。
此提議可包含(在適用情況下)對以下粒度及對準模型化策略中之任一者或組合執行對準： ●    每場(曝光)模型化：當在每一場內存在足夠的目標時，則可執行每場模型化； -      每一場可個別地模型化；替代地，可僅對場之子集執行每場模型化。舉例而言，可使用諸如平均場指紋策略之第一策略來模型化第一基板區中(例如，內基板區中)之場之第一子集，且可使用諸如該每場模型化策略之第二策略來模型化第二基板區域中(例如，可預期較大變化之外基板區中)的場之第二子集。當然，關於每場模型化執行之位置及頻率之決策可取決於疊對行為/要求。 ●    平均子場模型化：此可例如在觀測到子場上之極少變化的情況下執行。 ●    單獨地模型化一些或所有子場之每子場模型化。 -      此在度量衡工作方面可為成本極高的，且因此可僅在子場上存在較強變化時進行，且僅針對晶圓(例如，在極邊緣處)上之場的較小子集為可能的； ●    每晶粒：基本上為每子場之特殊情況，但具有甚至高於包含若干晶粒之子場之粒度。 ●    模型化與橫越基板之輻射光束B之延伸部相關聯的區域(例如所謂的狹縫區域)中之失真指紋，例如狹縫指紋： -      狹縫指紋通常在很大程度上藉由投影光學器件(例如，透鏡)對微影設備之失真指紋之貢獻值而進行表徵。透鏡貢獻值(透鏡指紋)通常含有高階分量且因此在需要判定其之情況下需要密集失真(對準)量測。如上文所描述之產品上對準方法允許狹縫指紋之判定，此係由於其僅依賴於產品特徵之存在，而不需要提供倍縮光罩上的對應於狹縫區域之較小區域上之許多對準標記。狹縫指紋亦可包含倍縮光罩誤差。 -      狹縫指紋表示曝光狹縫區域上之基板之失真分量，例如相對於在非掃描方向上與曝光狹縫區域之中心相隔之距離而標繪的失真。相對於在非掃描方向上與狹縫之中心相隔之距離的失真可藉由對在非掃描方向上與狹縫的中心相隔相同距離之產品特徵之量測取平均來計算。 -      接著可使用基板上之產品特徵之量測來識別高階狹縫指紋。舉例而言，此使得能夠識別用於曝光基板之先前層之微影設備的透鏡指紋。經識別透鏡指紋接著可用於控制投影透鏡以補償待使用微影設備曝光之後續層及/或後續基板中之透鏡指紋。 ●    沿掃描方向之場中之失真指紋(例如掃描設定檔指紋)之模型化： -掃描設定檔指紋係由於用於曝光之微影設備之掃描設定檔而導致的沿掃描方向之場中的經轉印圖案之失真。掃描設定檔通常在很大程度上藉由在掃描期間圖案化裝置之定位裝置與基板之定位裝置之間的相對速度變化之貢獻值進行表徵。掃描設定檔亦藉由在掃描期間圖案化裝置之定位裝置與基板之定位裝置之間的相對旋轉變化之貢獻值表徵。掃描設定檔指紋亦含有高階分量，且因此在需要判定其之情況下需要密集失真(對準)量測。如上文所描述之產品上對準方法允許掃描設定檔指紋之判定，此係由於其僅依賴於產品特徵之存在，而不需要提供倍縮光罩上的圖案中之許多對準標記。 -掃描設定檔指紋表示基板在場之掃描方向上之失真分量，例如相對於場座標中之掃描方向位置所標繪之失真。可藉由對在掃描方向上之相同場座標位置之量測取平均來計算掃描設定檔失真。 -上文所描述之產品上對準方法出於與狹縫指紋相同之原因而有利於判定掃描設定檔指紋，該原因為可在不引入許多對準標記的情況下使用產品特徵執行判定高階失真所需的密集量測。 -可在諸如平均向上掃描場或向下掃描場之平均場上執行掃描設定檔指紋。亦可在單一場(在每曝光場基礎上)上執行掃描設定檔。 -接著可使用基板上之產品特徵之量測來識別高階掃描設定檔指紋。此使得能夠識別基板上之歸因於掃描設定檔(諸如基板載物台之定位裝置與圖案化裝置之定位裝置之間的相對速度變化及/或相對旋轉變化)之經轉印圖案之失真。經識別掃描設定檔指紋接著可用於校準及/或控制基板及圖案化裝置之定位裝置以補償待使用微影設備曝光之後續層及/或後續基板中之掃描設定檔指紋。
若需要(且在適用情況下)，此等策略及粒度亦可與已經存在之對準策略/粒度組合。在所有上述內容中，術語子場可指任何晶粒子集、單一晶粒或甚至指部分晶粒或包括部分晶粒之子場。
除上述策略之外或作為上述策略之替代方案，亦可按產品特徵執行模型化。舉例而言，對於邊緣置放最佳化(例如，個別特徵置放之最佳化)，知曉不同(例如，關鍵)產品特徵之位置係重要的。關鍵特徵可為在置放中需要特別小心之特徵(例如，其具有較窄程序窗)。每特徵之量測及模型化允許邊緣置放之最佳化。舉例而言，可針對不同特徵取決於其臨界性(例如，取決於佈局內之特徵之位置及/或特徵之類型)使用不同權重。
潛在地，當每場對準指紋在特定群組或集合內(例如，在針對夾盤之批次內或在晶圓之另一群組內)係穩定的時，則可僅對單一晶圓(例如，第一晶圓)或每群組之其他子集執行高粒度對準(例如，子場度量衡)。此對準之結果接著可(至少部分地)用於群組中之其他晶圓。因此，此等後續晶圓僅需要稀疏量測，稀疏量測接著可藉由對單一晶圓執行之密集模型化來補充。在此實施例中，可能僅離線量測群組之經密集量測晶圓，其中剩餘的經稀疏量測晶圓經聯機量測。相較於當前策略(或至少當前更高階對準策略)，甚至可更稀疏地量測此等較後晶圓，因此提高總體產出量。
另一選項在離線量測時為在晶圓上執行分佈式取樣。此將允許對每批次/夾盤/晶圓群組進行高階模型化，同時按晶圓執行低階模型化。此情形不可能為聯機的，此係因為在可執行模型化之前需要所有量測資料。分佈式取樣亦可(替代地或另外)包括遍及晶圓內之場之子集的分佈；例如可僅對場之子集執行每場模型化。分佈式取樣之後一形式對於聯機對準量測亦為可能的。
儘管裝置上之離線對準量測將提供掃描器可用性益處，但其並非對本發明之要求。標記上或裝置上之離線或聯機量測將為可能的。
可在以下條項中描述另外實施例： 1.一種判定一基板之一失真分量的方法，其包含： 獲得一基板上之一或多個產品特徵之複數個位置量測， 其中該等量測係參考用於使該基板位移之一定位系統或平行於該基板的表面之一平面；且基於該複數個位置量測來判定該基板之一失真分量。 2.如條項1之方法，其中該失真分量與該基板之一平面內失真及/或該基板上之產品特徵的位置相關聯。 3.如條項2之方法，其進一步包含： 獲得該基板上之一或多個對準標記的一量測；及 基於該等產品特徵之該等量測及/或該等產品特徵之影像及該一或多個對準標記的該量測來判定該等產品特徵之該等位置。 4.如條項1至3中任一項之方法,其中使用配置於一微影設備中之一對準工具來聯機執行該等產品特徵之該等量測及/或該產品特徵之該影像的至少部分。 5.如條項1至4中任一項之方法，其中使用配置於一微影設備之外部或連接至一微影設備的一對準工具來離線執行該等產品特徵之該等量測及/或該等產品特徵之該影像的至少部分。 6.如條項3至5中任一項之方法，其中離線執行該等產品特徵之該等量測及/或該等產品特徵之該影像的至少部分，且聯機執行該一或多個對準標記之該量測的至少部分。 7.如條項6之方法，其中藉由耦接用於離線量測及聯機量測之對準工具之變形柵格來組合該離線量測及該聯機量測。 8.如條項1或2之方法，其中該複數個位置量測包含使用一第一度量衡工具量測的第一工具度量衡資料，或包含使用該第一度量衡工具量測的該第一工具度量衡資料及使用一第二度量衡工具量測的第二工具度量衡資料。 9.如條項8之方法，其中該第一度量衡工具為一掃描電子顯微鏡工具且/或該第二度量衡工具為一光學度量衡工具。 10.如條項9之方法，其中該掃描電子顯微鏡在該基板之頂部層下方量測該基板上的一或多個產品特徵之該複數個位置量測中之至少一者及/或一目標。 11.如條項10之方法，其中一或多個產品特徵之該複數個位置量測中的該至少一者與該目標位於同一層上。 12.如條項9至11中任一項之方法，其中該掃描電子顯微鏡之一電子束具有大於10 keV之一著陸能量。 13.如條項9至12中任一項之方法，其中該掃描電子顯微鏡之該電子束具有低於50 keV之一著陸能量。 14.如條項8至13中任一項之方法，其中該第一工具度量衡資料包含在目標上量測之第一工具目標度量衡資料及在裝置結構上量測之第一工具裝置度量衡資料。 15.如條項14之方法，其包含根據該第一工具目標度量衡資料及該第一工具裝置度量衡資料判定與該第一工具裝置度量衡資料相關的一或多個裝置結構之一或多個度量衡至裝置偏移；其中該一或多個度量衡至裝置偏移包含該第一工具裝置度量衡資料中的每裝置之量測值相對於該第一工具目標度量衡資料中之對應量測值的一比較。 16.如條項15之方法，其包含將該一或多個度量衡至裝置偏移組合成相對於每一目標之度量衡偏移的一密集柵格。 17.如條項15或16之方法，其包含將度量衡偏移之該密集柵格及/或該一或多個度量衡至裝置偏移作為一前饋校正應用於一曝光設備的一參考柵格。 18.如條項15或16之方法，其包含將度量衡偏移之該密集柵格及/或該一或多個度量衡至裝置偏移作為一回饋校正應用於一曝光設備之一參考柵格。 19.如條項17或18之方法，其包含根據該第一工具目標度量衡資料與第二工具目標度量衡資料之一比較判定一載物台校正及/或一曝光校正；及 將該載物台校正及/或該曝光校正應用於該前饋校正或回饋校正。 20.如條項14至19中任一項之方法，其中該第一工具目標度量衡資料包含在對準標記上量測之第一工具目標對準資料，且該第一工具裝置度量衡資料包含在裝置結構上量測之第一工具裝置對準資料。 21.如條項20之方法，其中該第二工具度量衡資料包含在該等對準標記上量測之第二工具目標資料。 22.如條項20或21之方法，其中該第二度量衡工具包含一光學對準感測器。 23.如條項14至19中任一項之方法，其中該第一工具目標度量衡資料包含在疊對目標上量測之第一工具目標疊對資料，且該第一工具裝置度量衡資料包含在裝置結構上量測之第一工具裝置疊對資料。 24.如條項23之方法，其中該第一工具目標疊對資料包含在對該目標執行一蝕刻步驟之後獲得的第一工具蝕刻後目標疊對資料及在對該目標執行一蝕刻步驟之前獲得的第一工具顯影後目標疊對資料中之一者或兩者，且該第一工具裝置度量衡資料包含在對該裝置結構執行一蝕刻步驟之後獲得的第一工具蝕刻後裝置疊對資料及在對該裝置結構執行一蝕刻步驟之前獲得的第一工具顯影後裝置疊對資料中之一者或兩者。 25.如條項24之方法，其包含判定該第一工具蝕刻後裝置疊對資料與該第一工具顯影後裝置疊對資料之間的一偏移之一額外步驟。 26.如條項23至25中任一項之方法，其中該第二工具度量衡資料包含在該疊對目標上量測之第二工具目標資料。 27.如條項23至26中任一項之方法，其中該第二度量衡工具包含一光學散射計度量衡工具。 28.如任何前述條項中任一項之方法，其進一步包含根據一第一場或子場模型針對該基板上之至少一個曝光場或子場模型化該基板的該失真分量。 29.如條項28之方法，其中對該基板上之場或子場之一第一子集中之一第一平均場或子場執行根據該第一場或子場模型之該模型化。 30.如條項29之方法，其中場或子場之該第一子集位於該基板之一第一基板區中，且該基板的一第二基板區中之一第二場或子場係根據一第二場或子場模型而模型化。 31.如條項30之方法，其中該第一區為該基板之一內部區，且該第二區為該基板之一外部區。 32.如條項28至31中任一項之方法，其中該第一場模型或子場模型包含模型化該基板上之一或多個晶粒或子晶粒的一晶粒模型或子晶粒模型。 33.如條項28至32中任一項之方法，其中對一基板群組之一第一子集執行該第一場或子場模型化，且該第一場或子場模型化之結果用於該基板群組之一第二子集。 34.如條項28至33中任一項之方法，其進一步包含模型化不同產品特徵之一或多個位置中之位置。 35.如條項34之方法，其中該等不同產品特徵包含不同類型之產品特徵及/或位於該基板之場中之不同位置中的產品特徵。 36.如條項1至35中任一項之方法，其進一步包含根據一狹縫指紋模型針對該基板上之至少一個曝光場或子場及/或用於製造該基板之一先前層的一微影設備的一曝光狹縫而模型化該基板之該失真分量。 37.如條項36之方法，其中該狹縫指紋模型包含一透鏡指紋模型。 38.如條項36或37之方法，其中對該基板之場或子場的一第二子集中之一第二平均場執行根據該狹縫指紋模型之該模型化。 39.如條項1至38中任一項之方法，其進一步包含根據一掃描設定檔指紋模型針對該基板上之至少一個曝光場或子場而模型化該基板之該失真分量。 40.如條項39之方法，其中對該基板之場或子場的一第三子集中之一第三平均場執行根據該掃描設定檔指紋模型之該模型化。 41.如條項40之方法，其中場或子場之該第三子集包含向上掃描場或向下掃描場。 42.如條項39之方法，其中對每曝光場執行根據該掃描設定檔指紋模型之該模型化。 43.如條項28至42中任一項之方法，其中使用配置於一微影設備之外部或連接至一微影設備的一對準工具來離線執行該等產品特徵之該等量測及/或該等產品特徵之該影像的至少部分。 44.如條項1至43中任一項之方法，其中該複數個位置量測的至少部分分佈於複數個基板上方。 45.如條項2至44中任一項之方法，其進一步包含基於該等產品特徵之該等位置來判定產品特徵之一邊緣置放控制。 46.如條項45之方法，其中其進一步包含取決於該等產品特徵之一臨界性來設定產品特徵之權重。 47.一種使用一微影設備曝光一基板之方法，其包含： 如條項2至44中任一項之判定該基板上之產品特徵之位置的步驟，及 至少部分地基於該等產品特徵之該等所判定位置來曝光一基板的步驟。 48.如條項2至47中任一項之方法，其中使用一電子束設備來執行獲得該等產品特徵之該等量測或該等產品特徵之該影像的步驟。 49.一種曝光設備，其包含一經組態電子束設備，其中該曝光設備經組態以用於執行如條項1至48中任一項之方法。 50.一種曝光系統，其包含用於曝光一基板之一曝光設備及一電子束設備，其中該電子束設備經組態以用於執行如條項1至48中任一項之方法。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中對微影設備之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用。可能的其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。
儘管可在本文中特定地參考在檢測或度量衡設備之上下文中的本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他設備。本發明之實施例可形成遮罩檢測設備、微影設備或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化裝置)之物件的任何設備之部分。亦注意到，術語度量衡設備或度量衡系統涵蓋術語檢測設備或檢測系統，或可經術語檢測設備或檢測系統取代。如本文中所揭示之度量衡或檢測設備可用於偵測基板上或基板內之缺陷及/或基板上之結構的缺陷。在此實施例中，舉例而言，基板上之結構之特性可以係關於結構中的缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上的非所要結構之存在。
雖然特定地參考「度量衡設備/工具/系統」或「檢測設備/工具/系統」，但此等術語可指相同或類似類型之工具、設備或系統。舉例而言，包含本發明之實施例之檢測或度量衡設備可用於判定實體系統(諸如基板上或晶圓上的結構)之特性。舉例而言，包含本發明之實施例的檢測設備或度量衡設備可用於偵測基板之缺陷或基板上或晶圓上之結構的缺陷。在此實施例中，實體結構之特性可以係關於結構中之缺陷、結構的特定部分之不存在或基板上或晶圓上的非所要結構之存在。
儘管上文可能已經特定地參考在光學微影之上下文中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，在上下文允許之情況下，本發明不限於光學微影，且可用於其他應用(例如壓印微影)中。
雖然上文所描述之目標或目標結構(更一般而言，基板上之結構)為出於量測之目的而特定設計及形成的度量衡目標結構，但在其他實施例中，可在作為在基板上形成之裝置之功能性部分的一或多個結構上量測所關注屬性。許多裝置具有規則的類光柵結構。如本文中所使用之術語結構、目標光柵及目標結構不需要已特定針對正執行之量測來提供結構。關於多靈敏度目標實施例，不同產品特徵可包含具有變化之靈敏度(變化之節距等)的許多區。另外，度量衡目標之節距p接近散射計之光學系統的解析度極限，但可比在目標部分C中藉由微影程序製造的典型產品特徵之尺寸大得多。實務上，可使該等目標結構內的疊對光柵之線及/或空間包括在尺寸上類似於產品特徵之較小結構。
儘管上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性的，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡述之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
400,410,420,430,440,450,460,470,500,510,520,530,540,600,610,620,630,640,650:步驟 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 BK:烘烤板 C:目標部分 CH:冷卻板 CL:電腦系統 DE:顯影器 I/O1,I/O2:輸入/輸出埠 IF:位置量測系統 IL:照明系統/照明器 LA:微影設備 LACU:微影控制單元 LB:裝載區 LC:微影單元 M1,M2:遮罩對準標記 MA:圖案化裝置 MT:遮罩支撐件 P1,P2:基板對準標記 PM:第一定位器 PS:投影系統 PW:第二定位器 RO:基板處置器/機器人 SC:旋塗器 SC1:第一標度 SC2:第二標度 SC3:第三標度 SCS:監督控制系統 SO:輻射源 TCU:塗佈顯影系統控制單元 W:基板 WT:基板支撐件
現在將參看隨附示意性圖式僅藉助於實例來描述本發明之實施例，在該等隨附示意性圖式中： -    圖1描繪微影設備之示意性綜述； -    圖2描繪微影單元之示意性綜述； -    圖3描繪整體微影之示意性表示，其表示最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的合作； -    圖4為描述根據實施例之對準方法的流程圖； -    圖5為描述根據實施例之前饋疊對方法的流程圖；及 -    圖6為描述根據實施例之回饋疊對方法的流程圖。
CL:電腦系統
LA:微影設備
MT:遮罩支撐件
SC1:第一標度
SC2:第二標度
SC3:第三標度

Claims (15)

  1. 一種判定一基板之一失真分量之方法，其包含： 獲得一基板上之一或多個產品特徵之複數個位置量測， 其中該等量測係參考用於使該基板位移之一定位系統或平行於該基板的表面之一平面；及基於該複數個位置量測來判定該基板之一失真分量。
  2. 如請求項1之方法，其中該失真分量與該基板之一平面內失真及/或該基板上之產品特徵的位置相關聯。
  3. 如請求項2之方法，其進一步包含： 獲得該基板上之一或多個對準標記的一量測；及 基於該等產品特徵之該等量測及/或該等產品特徵之影像及該一或多個對準標記的該量測來判定該等產品特徵之該等位置。
  4. 如請求項3之方法，其中離線執行該等產品特徵之該等量測及/或該等產品特徵之該影像的至少部分，且聯機執行該一或多個對準標記之該量測的至少部分。
  5. 如請求項4之方法，其中藉由耦接用於離線量測及聯機量測的對準工具之變形柵格來組合該離線量測及該聯機量測。
  6. 如請求項1之方法，其中該複數個位置量測包含使用一第一度量衡工具量測之第一工具度量衡資料及使用一第二度量衡工具量測之第二工具度量衡資料。
  7. 如請求項6之方法，其中該第一度量衡工具為一掃描電子顯微鏡工具且/或該第二度量衡工具為一光學度量衡工具。
  8. 如請求項7之方法，其中該掃描電子顯微鏡在該基板之頂部層下方量測該基板上的一或多個產品特徵之該複數個位置量測中之至少一者及/或一目標。
  9. 如請求項6之方法，其中該第一工具度量衡資料包含在目標上量測之第一工具目標度量衡資料及在裝置結構上量測之第一工具裝置度量衡資料。
  10. 如請求項9之方法，其包含根據該第一工具目標度量衡資料及該第一工具裝置度量衡資料判定與該第一工具裝置度量衡資料相關的一或多個裝置結構之一或多個度量衡至裝置偏移；其中該一或多個度量衡至裝置偏移包含該第一工具裝置度量衡資料中的每裝置之量測值相對於該第一工具目標度量衡資料中之對應量測值的一比較。
  11. 如請求項10之方法，其包含將該一或多個度量衡至裝置偏移組合成相對於每一目標之度量衡偏移之一密集柵格。
  12. 如請求項10之方法，其包含將該一或多個度量衡至裝置偏移作為一前饋校正或回饋校正應用於一曝光設備之一參考柵格。
  13. 如請求項9之方法，其中該第一工具目標度量衡資料包含在對準標記上量測之第一工具目標對準資料且該第一工具裝置度量衡資料包含在裝置結構上量測之第一工具裝置對準資料。
  14. 如請求項9之方法，其中該第一工具目標度量衡資料包含在疊對目標上量測之第一工具目標疊對資料且該第一工具裝置度量衡資料包含在裝置結構上量測之第一工具裝置疊對資料。
  15. 如請求項1之方法，其進一步包含根據一第一場、子場模型或掃描設定檔指紋(fingerprint)模型針對該基板上之至少一個曝光場或子場，及/或根據一狹縫指紋模型針對用於製造該基板之一先前層的一微影設備的一曝光狹縫而模型化該基板之該失真分量。
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