TW202331425A - 包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法 - Google Patents

包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202331425A
TW202331425A TW112102551A TW112102551A TW202331425A TW 202331425 A TW202331425 A TW 202331425A TW 112102551 A TW112102551 A TW 112102551A TW 112102551 A TW112102551 A TW 112102551A TW 202331425 A TW202331425 A TW 202331425A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
target
metrology
pair
substrate
similar
Prior art date
Application number
TW112102551A
Other languages
English (en)
Inventor
奧格 維克多 茲維爾
毛瑞斯 凡 德 斯加
希爾寇 德克 博斯
德 蘭恩 漢斯 文
阿里夫 Ｓ Ｍ 馬蘇杜爾 朗曼 阿
布爾 亨利克斯 威爾翰瑪斯 瑪莉亞 范
愛曼德 尤金尼 愛博特 柯蘭
維克托 艾曼紐 卡拉多
卡司徒夫 巴塔哈爾亞
廉晋
賽巴斯汀亞努斯 安德里亞努斯 高爾登
慧全 林
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Publication of TW202331425A publication Critical patent/TW202331425A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70641—Focus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70681—Metrology strategies
    • G03F7/70683—Mark designs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4788—Diffraction
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/42—Alignment or registration features, e.g. alignment marks on the mask substrates
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/706843—Metrology apparatus
    • G03F7/706847—Production of measurement radiation, e.g. synchrotron, free-electron laser, plasma source or higher harmonic generation [HHG]
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7026—Focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073—Alignment marks and their environment
    • G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • H01L22/34—Circuits for electrically characterising or monitoring manufacturing processes, e. g. whole test die, wafers filled with test structures, on-board-devices incorporated on each die, process control monitors or pad structures thereof, devices in scribe line
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本發明揭示一種基板及相關聯圖案化裝置。該基板包含適合於一微影程序之度量衡之至少一個目標配置，該目標配置包含至少一對相似目標區，該至少一對相似目標區經配置以使得該目標配置係中心對稱的或至少用於在一單一方向上量測之目標區一起係中心對稱的。亦揭示一種用於量測該基板之度量衡方法。亦揭示一種度量衡方法，其包含量測此目標配置及自散射輻射判定一所關注參數之一值，同時校正所使用之度量衡設備之失真。

Description

包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法
本發明係關於一種用於微影程序之度量衡之目標配置，且係關於一種用以量測微影程序之參數之方法。
微影設備為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化裝置(其替代地被稱作遮罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。在微影程序中，需要頻繁地對所產生之結構進行量測，例如，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(裝置中兩個層之對準準確度之量度)之特殊化工具。可依據兩個層之間的未對準程度來描述疊對，例如，對為1 nm之經量測疊對之參考可描述兩個層未對準1 nm之情形。
近來，已開發供微影領域中使用的各種形式之散射計。此等裝置將輻射光束引導至目標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-以獲得可供判定目標之所關注屬性之「光譜」。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目標之重建構；庫搜尋；及主成份分析。
由習知散射計使用之目標為相對較大光柵，例如40 μm乘40 μm，且量測光束產生小於光柵之光點(亦即，光柵填充不足)。此情形簡化了目標之數學重建構，此係因為目標可被視為無限的。然而，為了減小目標之大小，例如減小至10 μm乘10 μm或更小，例如因此其可定位於產品特徵當中而非切割道中，已提議使光柵小於量測光點(亦即光柵填充過度)之度量衡。通常使用暗場散射量測來量測此等目標，其中阻擋零繞射階(對應於鏡面反射)，且僅處理高階。可在國際專利申請案WO 2009/078708及WO 2009/106279中找到暗場度量衡之實例，該等申請案之文件之全文係特此以引用方式併入。專利公開案US20110027704A、US20110043791A及US20120242970A已描述技術之進一步開發。在US2010201963A1及US2011102753A1中描述為了改良產出量對設備之修改。所有此等申請案之內容亦以引用方式併入本文中。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目標之疊對量測。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構環繞。目標可包含可在一個影像中量測之多個光柵。
在已知度量衡技術中，藉由在某些條件下量測疊對目標兩次，同時旋轉疊對目標或改變照明模式或成像模式以分開地獲得-1繞射階強度及+1繞射階強度來獲得疊對量測結果。關於給定疊對目標之強度不對稱性(此等繞射階強度之比較)提供目標中之不對稱性之量測。疊對目標中之此不對稱性可用作疊對(兩個層之不當未對準)之指示符。
度量衡量測之已知方法可受到度量衡設備不利影響，例如，光學柱之缺陷可能誘發所形成影像之失真、失真可能會不利地影響所得度量衡。
將需要能夠以提高之準確度執行一微影程序之度量衡。
在一第一態樣中，本發明提供一種基板，其包含適合於一微影程序之度量衡之至少一個目標配置，該目標配置包含至少一對相似目標區，該至少一對相似目標區經配置以使得該目標配置係中心對稱的或至少用於在一單一方向上量測之目標區一起係中心對稱的。
在一第二態樣中，本發明提供至少一個圖案化裝置，其包含經組態以用於圖案化一光束以形成適合於一微影程序之度量衡之至少一個目標配置的一或多個目標特徵，該目標配置包含至少一對相似目標區，該至少一對相似目標區經配置以使得該目標配置係中心對稱的或至少用於在一單一方向上量測之目標區一起係中心對稱的。
在一第三態樣中，本發明提供一種微影方法，其包含：獲得至少一個圖案化裝置，其包含經組態以用於圖案化一光束以形成適合於一微影程序之度量衡之至少一個目標配置的一或多個目標特徵，該目標配置包含至少一對相似目標區，該至少一對相似目標區經配置以使得該目標配置係中心對稱的或至少用於在一單一方向上量測之目標區一起係中心對稱的；及使用該至少一個圖案化裝置在一基板上形成至少一個目標配置。
在一第四態樣中，本發明提供一種度量衡方法，其包含：a)獲得包含適合於一微影程序之度量衡之至少一個目標配置的基板，該目標配置包含至少一對相似目標區，該至少一對相似目標區經配置以使得該目標配置係中心對稱的或至少用於在一單一方向上量測之目標區一起係中心對稱的；b)運用量測照明而照明該目標配置且捕捉來自該目標配置之所得散射輻射；及c)自該散射輻射判定一所關注參數之一值，同時校正用以至少執行步驟b)之度量衡設備之失真。
下文參看隨附圖式詳細地描述本發明之另外特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此類實施例。基於本文中含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將顯而易見。
在詳細地描述本發明之實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例之實例環境。
圖1示意性地描繪微影設備LA。該設備包括：照明光學系統(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)；圖案化裝置支撐件或支撐結構(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；及投影光學系統(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之目標部分C (例如包括一或多個晶粒)上。
照明光學系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學或非光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之組件，或其任何組合。
圖案化裝置支撐件以取決於圖案化裝置之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如(例如)圖案化裝置是否被固持於真空環境中)之方式來固持圖案化裝置。圖案化裝置支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化裝置。圖案化裝置支撐件可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。圖案化裝置支撐件可確保圖案化裝置(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文對術語「倍縮光罩」或「遮罩」之任何使用皆與更一般術語「圖案化裝置」同義。
本文所使用之術語「圖案化裝置」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何裝置。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目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之裝置(諸如積體電路)中的特定功能層。
圖案化裝置可為透射的或反射的。圖案化裝置之實例包括遮罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。遮罩在微影中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之遮罩類型，以及各種混合式遮罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。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，設備屬於透射類型(例如使用透射遮罩)。替代地，設備可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射遮罩)。
微影設備亦可屬於如下類型：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，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如，遮罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增大投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，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，當源為準分子雷射時，源及微影設備可為單獨實體。在此類狀況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導向鏡及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影設備之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD (在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可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的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裝置支撐件(例如，遮罩台MT)上之圖案化裝置(例如，遮罩) MA上，且係由該圖案化裝置而圖案化。在已橫穿圖案化裝置(例如遮罩) MA的情況下，輻射光束B穿過投影光學系統PS，投影光學系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上，藉此將圖案之影像投影於目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF (例如干涉裝置、線性編碼器、2D編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT，例如以便將不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以(例如)在自遮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裝置(例如，遮罩) MA。
可使用遮罩對準標記M 1、M 2及基板對準標記P 1、P 2來對準圖案化裝置(例如，遮罩) MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等基板對準標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在多於一個晶粒提供於圖案化裝置(例如，遮罩) MA上之情形中，遮罩對準標記可位於該等晶粒之間。小對準標記物亦可包括於裝置特徵當中之晶粒內，在此狀況下，需要使標記物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。下文進一步描述偵測對準標記物之對準系統。
此實例中之微影設備LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa、WTb以及兩個站-曝光站及量測站-在該兩個站之間可交換基板台。在曝光站處曝光一個台上之一個基板的同時，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。該等預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面控制，及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記物之位置。此情形實現設備之產出量之相當大增加。
所描繪設備可用於多種模式中，包括例如步進模式或掃描模式。微影設備之構造及操作為熟習此項技術者所熟知，且為理解本發明，無需對其進行進一步描述。
如圖2中所展示，微影設備LA形成微影系統之部分，其被稱作微影單元LC或微影單元或叢集。微影單元LC亦可包括用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之設備。通常，此等設備包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同程序設備之間移動基板，且接著將基板遞送至微影設備之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統之此等裝置係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU來控制微影設備。因此，不同設備可經操作以最大化產出量及處理效率。
為了正確地且一致地曝光由微影設備曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。因此，經定位有微影單元LC之製造設施亦包括度量衡系統MET，度量衡系統MET收納已在微影單元中處理之基板W中之一些或全部。將度量衡結果直接或間接地提供至監督控制系統SCS。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行調整，尤其是在可足夠迅速地且快速地完成檢測以使得同一批量之其他基板仍待曝光的情況下。又，已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率或被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷的狀況下，可僅對良好的彼等目標部分執行進一步曝光。
在度量衡系統MET內，使用檢測設備以判定基板之屬性，且尤其判定不同基板或同一基板之不同層之屬性如何在不同層間變化。檢測設備可整合至微影設備LA或微影單元LC中，或可為單機裝置。為了實現最快速量測，需要使檢測設備緊接在曝光之後量測經曝光抗蝕劑層中之屬性。然而，抗蝕劑中之潛影具有極低對比度-在已曝光至輻射之抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射之抗蝕劑之部分之間僅存在極小折射率差-且並非所有檢測設備皆具有足夠敏感度以對潛影進行有用量測。因此，可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後採取量測，曝光後烘烤步驟(PEB)通常為對經曝光基板所進行之第一步驟且增大抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段，抗蝕劑中之影像可被稱作半潛像(semi-latent)。亦有可能對經顯影抗蝕劑影像進行量測-此時，抗蝕劑之經曝光部分抑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對經顯影抗蝕劑影像進行量測。後者可能性限制重工有缺陷基板之可能性，但仍可提供有用資訊。
圖3之(a)中展示度量衡設備。圖3之(b)中更詳細地說明目標T及用以照明該目標之量測輻射之繞射射線。所說明之度量衡設備屬於被稱為暗場度量衡設備之類型。此處所描繪之度量衡設備僅為例示性的，以提供對暗場度量衡之解釋。度量衡設備可為單機裝置，或併入於例如量測站處之微影設備LA中或併入於微影單元LC中。貫穿設備具有若干分支之光軸係由點線O表示。在此設備中，由源11 (例如氙氣燈)發射之光係由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統經由光束分裂器15而導向至基板W上。此等透鏡係以4F配置之雙重序列進行配置。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，且同時地允許接取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此，可藉由定義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)中的空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。特定言之，此可藉由在為物鏡光瞳平面之背向投影式影像之平面中在透鏡12與透鏡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提供自僅出於描述起見被指明為「北」之方向之離軸。在第二照明模式中，孔徑板13S用以提供相似照明，但提供自被標註為「南」之相反方向之照明。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，此係由於所要照明模式外部之任何不必要光將干涉所要量測信號。
如圖3之(b)中所展示，目標T經置放成使得基板W垂直於物鏡16之光軸O。基板W可由支撐件(圖中未繪示)支撐。與軸線O成一角度而照射於目標T上之量測輻射射線I引起一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈點線-1)。應記住，在運用填充過度之小目標的情況下，此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡目標T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。由於板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之光所必要)，因此入射射線I事實上將佔據一角度範圍，且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數(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，目標之光柵節距及照明角度可經設計或調整成使得進入物鏡之一階射線與中心光軸接近地對準。圖3之(a)及圖3之(b)中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上之目標T繞射之至少0階及+1階係由物鏡16收集，且被返回引導通過光束分裂器15。返回至圖3之(a)，藉由指明被標註為北(N)及南(S)之完全相反孔徑來說明第一照明模式及第二照明模式兩者。當量測輻射之入射射線I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(標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。
第二光束分裂器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)上形成目標之繞射光譜(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設備及/或正規化一階光束之強度量測。亦可出於諸如重建構之許多量測目的來使用光瞳平面影像。
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)上形成目標T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上之目標之影像係僅由-1或+1一階光束形成。由感測器19及23捕捉之影像經輸出至處理影像之處理器PU，該處理器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，若存在-1階及+1階中之僅一者，則將不形成光柵線之影像。
圖3中所展示之孔徑板13及場光闌21之特定形式純粹為實例。在本發明之另一實施例中，使用目標之同軸照明，且使用具有離軸孔徑之孔徑光闌以將大體上僅一個一階繞射光傳遞至感測器。在其他實例中，可使用兩個象限孔徑。此可使得能夠同時偵測正階及負階，如上文所提及之US2010201963A1中所描述。如上文所提及之US2011102753A1所描述，在偵測分支中具有光楔(分段稜鏡或其他合適元件)之實施例可用以分離該等階以用於在單個影像中空間上成像。在又其他實施例中，代替一階光束或除了一階光束以外，亦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)。在又其他實施例中，可使用分段稜鏡來代替孔徑光闌21，從而使得能夠在影像感測器23上之空間上分離位置處同時捕捉+1及-1階兩者。
為了使量測輻射可適應於此等不同類型之量測，孔徑板13可包含圍繞圓盤而形成之多個孔徑圖案，該圓盤旋轉以使所要圖案處於適當位置。應注意，孔徑板13N或13S可僅用以量測在一個方向(取決於設置而為X或Y)上定向之光柵。為了量測正交光柵，可實施達90°及270°之目標旋轉。圖3之(c)及(d)中展示不同孔徑板。上文所提及之先前已公佈申請案中描述此等孔徑板之使用以及設備之眾多其他變化及應用。
圖4描繪根據已知實務形成於基板上的疊對目標或複合疊對目標。此實例中之疊對目標包含四個子目標(例如，光柵) 32至35，該等子目標緊密定位在一起，使得其將全部在度量衡設備之由度量衡輻射照明光束形成的量測光點31內。該四個子疊對目標因此全部被同時地照明且同時地成像於感測器23上。在專用於疊對量測之實例中，子目標32至35自身為由在形成於基板W上之半導體裝置之不同層中圖案化之上覆光柵形成的複合結構。子目標32至35可具有經不同偏置之疊對偏移，以便促進經形成有複合子目標之不同部分之層之間的疊對之量測。子目標32至35亦可在其定向方面不同(如所展示)，以便使入射輻射在X方向及Y方向上繞射。在一項實例中，子目標32及34為分別具有為+d、-d之偏置的X方向子目標。光柵33及35為分別具有偏移+d及-d的Y方向子目標。可在由感測器23捕捉之影像中識別此等子目標之單獨影像。此僅為疊對目標之一個實例。疊對目標可包含多於或少於4個子目標。
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之設備中使用圖4之疊對目標而可形成於感測器23上且由感測器23偵測的影像之實例。雖然光瞳平面影像感測器19不能解析不同個別子目標32至35，但影像感測器23可進行此解析。陰影區域40表示感測器上之影像之場，在該場內，基板上之經照明光點31成像至對應圓形區域41中。在此圓形區域內，矩形區域42至45表示小疊對目標子目標32至35之影像。若疊對目標位於產品區域中，則在此影像場之周邊中亦可見產品特徵。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子目標32至35之單獨影像42至45。以此方式，影像並不必須在感測器框架內之特定位置處極精確地對準，此情形極大地改良量測設備整體上之產出量。
一旦已識別疊對目標之單獨影像，就可(例如)藉由平均化或求和經識別區域內之所選擇像素強度值來量測彼等個別影像之強度。可將該等影像之強度及/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。疊對效能係此參數之重要實例。
舉例而言，使用諸如上文所提及之US20110027704A之申請案中所描述之方法，量測子目標32至35內之兩個層之間的疊對誤差(亦即，不當的及非故意之疊對未對準)。此方法可被稱作以微繞射為基礎之疊對(micro diffraction based overlay；μDBO)。此量測可經由疊對目標不對稱性而進行，如藉由比較其在+1階及-1階暗場影像中之強度所揭露(可比較其他對應高階之強度，例如+2階及-2階)以獲得強度不對稱性之量度。
在使用諸如圖4中所說明之多重光柵目標之已知方法中，其中可經由以下方程式判定疊對OV： (方程式1) 其中 - 係來自正偏置目標之+1繞射階(例如強度值)； - 係來自正偏置目標之-1繞射階； - 係來自負偏置目標之+1繞射階； - 係來自負偏置目標之-1繞射階； - ；(例如在自正偏置目標之+1及-1強度中之不對稱性)；以及 - ，(例如自負偏置目標之+1及-1強度中之不對稱性)。
方程式1可依據敏感度係數K而重新公式化，該係數K為具有與疊對無關的特殊屬性之堆疊相依參數(假定完美目標)： (方程式2) 其中： (方程式3)
方程式2基於小偏置值及疊對誤差之假定，相比於形成子目標之光柵之節距為簡單的線性方程式。然而，不對稱性對在較寬範圍內之疊對誤差及偏置的相依性具有實質上正弦形式，且亦可使用正弦模型而非方程式2之線性模型。
使用四個相異子目標之已知方法需要圍繞每一子目標之邊界(圖4及圖5中未展示)，以使該等子目標在影像40中係獨特的。此意謂歸因於邊緣效應，經圖案化區域之某一部分不可用。另外，僅兩個特定偏移之使用強制執行上述線性之假定，此在真實關係非線性時可導致不準確度。
微影程序之度量衡之已知方法可受到度量衡設備不利影響，例如，光學柱之缺陷可能誘發所形成影像之失真、失真可能會不利地影響所得度量衡。另外，此類缺陷為特定度量衡設備之特定屬性，因此不同度量衡設備之間的差異可不利地影響包含多個度量衡設備之環境中的度量衡程序。更具體言之，此失真對於目標、感測器及量測剖面之給定組合極恆定，且因此將不會顯現在橫越晶圓量測之任何指紋中；其將給出恆定失真偏移。然而，由於此失真偏移係工具相依的，因此其將立即造成不可接受的高匹配問題。
因此，將需要能夠以提高之準確度執行微影程序之度量衡。
本文中揭示一種適合於微影程序之度量衡之目標配置，該目標配置包含以中心對稱方式配置之至少一對相似目標區。該中心對稱配置可使得至少一對相似目標區(至少用於在單一方向上量測)在圍繞中心對稱點旋轉180度時將向度量衡設備呈現為相同的；亦即，每一對目標區之兩個相似目標區(或至少用於在單一方向上量測的目標區)有效地調換位置。中心對稱意謂若目標配置由在x及y (平行於基板平面)中標繪之點群組描述，則每一點x、y具有不可區分的對應點-x、-y，其中原點界定中心對稱點。
目標配置內之目標或目標區可為適合於量測存在於微影晶圓上之裝置結構之疊對、焦點、劑量或物理參數的目標，該等物理參數諸如傾角、側壁角、臨界尺寸及其他所關注尺寸。目標配置內之目標可為適合於以影像為基礎之度量衡(IBO)、適合於以繞射為基礎之度量衡(DBO)或其他形式之度量衡的目標。本文中所描述之目標可適合於數位全像度量衡。此目標配置可顯現於基板上(例如，如經印刷)或一或多個圖案化裝置(例如，用以在所關注參數為疊對時形成目標配置之兩個層的兩個圖案化裝置)上。
該目標配置可包含至少第一對相似目標區及第二對相似目標區。每一對之目標區可在其構成週期性結構(其中目標區具有多於一個構成週期性結構)中之每一者的尺寸(長度及寬度)、節距、線寬及線/空間比率方面相似。因此，在此內容背景中相似意謂大小及形式大體上相同(例如，除了處理及其他非預期差異/變化之外)。在此內容背景中，「中心對稱的一對目標區」或「一對目標區」可包含兩個對應且相似之區，該等區在基板/晶圓台圍繞中心對稱點旋轉達180度時在量測光點內相互代替。
在特定實例(例如，用於疊對度量衡)中，目標配置可包含第一類型之第一對相似目標區及第二類型之第二對目標區。在一實施例中，兩種類型之目標區可各自包含分別具有第一節距及第二節距的兩個構成週期性結構(每一層一個)，其中該等週期性結構之次序在該兩種類型之間調換；亦即，第一類型之目標區可具有在其頂層中具有第一節距的結構及在其底層中具有第二節距的結構，其中此等結構之次序對於第二類型之目標區反轉。
在一實施例中，目標配置可包含每量測方向至少一對目標區(例如以在兩個正交方向上執行度量衡)。在一實施例中，目標配置可包含每量測方向之第一及第二對目標區(例如如上文所描述)。兩個方向目標配置之中心對稱性可能與整個目標配置相關(亦即，在目標配置之中心存在單一中心對稱點)，或僅與單一方向之目標區相關(亦即，存在兩個中心對稱點，每一中心對稱點在單一方向之目標區之中心)。
目標區中之一者、一些或全部可各自包含整個目標(例如單一目標)，及/或目標區域之一者、一些或全部可包含較大(單一)目標之一部分。舉例而言，若針對目標配置可識別中心對稱對之目標區(例如所關注區)，則仍可使用本身並非中心對稱的目標配置。此外，單一目標可劃分成多個目標區，亦即其可包含一對目標區，例如若以中心對稱點為中心。
度量衡設備中之缺陷之存在在由該設備執行之量測中顯現為失真。此失真為特定度量衡設備之特性，且因此當在不同度量衡設備上量測同一度量衡目標時，失真將不同。為了在對不同度量衡設備執行度量衡時使度量衡步驟準確，需要將微影程序之度量衡與每一度量衡設備之特定貢獻解耦。此解耦可藉由在目標之量測中產生例如具有經量測參數之已知改變的變換來達成。舉例而言，在載物台旋轉WR0下(例如，在第一定向下)量測該度量衡參數且在WR180之載物台旋轉下(例如，在相對於第一定向成180度之第二定向下)量測同一參數藉由例如改變經量測疊對之正負號而誘發經量測疊對之改變，而基於失真之貢獻保持不變。可提取所關注參數作為該等量測之間的相位之改變。換言之，在兩個定向下，量測基本上相同的目標配置，且因此量測受到來自工具之確切相同失真影響。然而，由於在諸獲取之間旋轉晶圓，因此疊對具有改變之正負號。因此，在量測基本上相同(除了疊對具有改變之正負號之外)的情況下，可擷取疊對而作為量測之間的(例如相位)差。
此機制特別適合於度量衡目標，其中經量測信號之相位係用於藉由該等度量衡步驟判定度量衡程序之所關注參數。
圖6描述各種目標配置使得量測所關注參數，同時減輕(例如消除)所使用度量衡設備之特定失真。符號「Ax」描述屬於A型且適合於量測在方向x上之微影程序之參數的目標。相似地，「Bx」描述適合於量測在方向x上之參數的B型目標。「Ay」及「By」為用以描述用以量測在方向y上之參數的A型及B型之目標。呈矩形或正方形形式之每一襯墊為度量衡目標，例如包含重疊光柵之目標，其中頂部光柵之節距不同於底部光柵之節距。在圖6之標記中，A型目標具有小於底部光柵之節距的頂部光柵節距，且B型目標具有大於底部光柵之節距的頂部光柵節距。
圖6之(a)及圖6之(b)展示其中每一目標區為單一正方形或矩形目標之配置，其中兩者之目標圍繞共同的中心對稱點而配置。在圖6之(c)及圖6之(d)之配置中，中心目標區中之兩者係由單一目標(經標註為Bx)形成，其中中心對稱點處於此目標之中心以便在點線之任一側界定一對目標區。此類配置展示用於不同對目標區的目標區之大小可不同。圖6之(e)展示矩形目標配置，而圖6之(f)展示相似配置，但其中目標區劃分成兩個群組。圖6之(g)展示一配置，其中目標配置係根據量測方向而分組且其中僅此等方向群組圍繞各別中心對稱點CSPx、CSPy係中心對稱的，而非整個目標配置係中心對稱的。圖6之(h)展示第二配置，其中目標配置係根據量測方向而分組，且其中每一群組具有奇數個目標(例如，3個目標)，使得中心目標區中之兩者係在每一方向上由單一目標形成。
在圖6之所有配置中，如基板上所界定之目標配置具有所要中心對稱性(儘管僅在圖6之(g)及圖6之(h)實例中之每個方向)。然而，可使用適合於微影程序之度量衡的任何目標配置，其限制條件為：其包含定位於目標配置內之至少兩個目標區使得該至少兩個目標區之經量測屬性(例如所關注區)係中心對稱的或在旋轉(達180度)後具有對稱性。目標配置可能不以所要的中心對稱方式配置。然而，倘若可識別對應的相似中心對稱目標區或所關注區(ROI)，則可執行所量測參數與非所要的度量衡工具特定貢獻之解耦。
圖7說明此實施例。圖7之(b)為自身並不具有所要中心對稱屬性之目標配置的實例。然而，藉由謹慎選擇ROI，可識別對應中心對稱對的目標區或ROI (具有相同尺寸及類型)。舉例而言，儘管目標Ax及Ax'具有不同形狀/尺寸，但其具有可經選擇為所關注區ROI的對應中心對稱對之目標區。以此方式，圖7之(b)之非中心對稱目標配置可以與圖7之(a)/圖6之(a)之中心對稱目標配置以及使得中心對稱ROI置放能夠屬於本發明之範疇的任何目標配置(包含至少兩個目標)基本上相同的方式進行量測。
用以量測微影程序之參數之度量衡方法可包含藉由以下操作量測度量衡目標配置之至少兩個目標區：運用輻射照明對應目標，偵測由該等目標散射之輻射及判定該等目標之量測中之屬性，其中該屬性在旋轉後具有對稱性。量測之屬性可為目標配置之經量測影像中之所關注區(ROI)。該方法包含一演算法，該演算法用以選擇ROI使得所選擇ROI在旋轉達180度(亦即，中心對稱)之後係對稱的。
舉例而言，此演算法可識別目標配置之影像(其可為光瞳/傅立葉平面影像或影像平面影像)內之具有實質上相似影像訊跡(強度及/或相位圖案)的相似區域，且識別此等相似區域內之一或多對目標區(至少每一方向)，使得其具有共同尺寸且圍繞中心對稱點而為中心對稱的。中心對稱點可在判定ROI時由演算法界定，或其可為預定中心對稱點(例如如在圖7之(b)上標註為CSP)。
該方法之優點為，判定微影程序之參數所必需之量測與度量衡設備之有礙貢獻解耦及與目標配置內之目標之位置之可能的錯誤配置解耦。
在實施例中，形成目標配置中之目標的每一週期性結構之節距可藉由光輻射解析或可不藉由光輻射解析。
存在量測如本文中所揭示之目標配置的多種方法。在每一狀況下，可分開地或同時地量測在每一方向上之目標。
在圖8中所說明之一實施例中，每次獲取僅量測一組目標區，其中一組目標區包含每一對相似目標區中之僅一個目標區。此允許目標區較大，此係因為無需整個目標配置適合於量測光點。圖8之(a)展示針對第一獲取在定向WR0處的目標配置，且圖8之(b)展示針對第二獲取在WR180處的相同目標配置。應注意，在兩種狀況下，在量測光點MS中捕捉目標區之基本上相似配置(除了疊對將具有改變之方向之外)。為了更好地說明此情形，分開地識別每一對相似目標區中之每一目標區(亦即，一對x方向第一類型目標區之Ax1、Ax2等)，使得可看到，其為圖8之(a)之量測光點MS中之被標註為「1」的目標區及圖8之(b)之量測光點MS中之被標註為「2」的目標區。
應注意，對不同定向之參考未必意謂使基板/目標配置實體地旋轉。替代地，該等定向係相對於照明方向，且可例如藉由自完全對置方向照明目標配置而改變照明，而非旋轉基板。舉例而言，此可藉由使用圖3之(a) (或圖3之(d))中所說明之完全相反孔徑13N、13S (或13E、13W)來進行。相似地，旋轉之任何提及同樣地係指照明方向/照明剖面之改變。亦已知可同時使用此等完全相反孔徑對(或其他同時雙向照明剖面)，其中所得影像被光學上分離且同時捕捉，因此術語第一獲取及第二獲取未必建議或暗示時間次序，此等獲取可為同時獲取。
在另一實施例中，可在兩個定向下量測整個目標配置。替代地，有可能僅在單一定向下(且在單次獲取的情況下)量測整個目標配置。舉例而言，若不存在明顯的失真梯度(亦即不論目標配置在量測光點內之哪個位置，失真都相同)，則此情形係可能的。此方法可包含：僅在單一定向(例如WR0)下量測整個目標配置；及根據第一類型目標區中之一者與第二類型目標區中之一者(例如圖8之圖式中之Ax1至Bx1或Ay1至By1)的疊對與第一類型目標區中之另一者與第二類型目標區中之另一者(例如圖8之圖式中之Ax2至Bx2或Ay2至By2)的疊對的差來平均化疊對(例如每方向)。此係因為該等目標區將經受相反的失真，該失真將抵消。
在一實施例中，提議針對少於3個目標配置(例如，僅單一目標配置(使用(例如)前述方法中之任一者))量測失真偏移，且將此偏移應用於晶圓上之所有其他目標配置。若偏移極穩定，則此情形起作用。此意謂僅需要印刷一個中心對稱目標配置(例如每場一次，此係由於倍縮光罩在不同場間重複)，且可使所有其他目標配置較小(例如，大小的一半)。此概念可進一步擴展且包含在WR0及WR180兩者下量測晶圓上之複數個目標配置，及訓練模型(例如回歸模型或機器學習模型，諸如神經網路)以針對所有其他目標配置預測失真偏移。此亦可對每場1個中心對稱目標進行訓練，從而使所有其他目標係非中心對稱的。亦應注意，中心對稱校準可包括於模型訓練中，從而改良產出量。
在一實施例中，形成每一襯墊(例如圖8之(a)之Ax1及Bx1)之頂部及底部光柵的線係以如下方式配置：當自上方成像時，Ax1之頂部光柵的至少一條線疊加在來自Ax1之底部光柵的線上或在頂部上。此配置在先前技術中被已知為「線圖層(line-on-line)」。歸因於每一襯墊之頂部及底部光柵之不同節距，線圖層針對貫穿本發明之實施例中所描述之目標係指單條線，或係指若干對線(在襯墊之節距與大小之間的關係允許的情況下)。在另一實施例中，相鄰襯墊(例如圖8之(a)之Ax1及Bx1，或By2及Ay2，或Ay1及By1，或Bx2及Ax2)之線相對於彼此移位達由形成於影像感測器上之條紋之節距的倍數除以8給出的距離。
在一實施例中，圖6、圖7及圖8中所呈現之目標佈局可由圖4及圖5中所描述之目標形成。在一實施例中，圖6之(a)之襯墊Ax可具有頂部光柵與底部光柵之相同的節距且相對於彼此移位達偏置+d，且圖6之(a)之襯墊Bx可在頂部光柵與底部光柵之間具有相同的節距且相對於彼此移位達偏置-d，其中+及-正負號指示偏置方向(如例如自圖4所理解之「正」及「負」偏置)。相似偏置可用於目標配置中之其餘襯墊。以此方式形成之此目標為圖4中所描述之目標的中心對稱變體。此類改良之中心對稱目標可鑒於照明失真(亦即，強度不均勻性)而更具彈性。
度量衡工具之照明光學件可能造成「均勻」失真，其可能不利於準確量測所關注度量衡之值。中心對稱佈局歸因於其幾何形狀而移除此類效應。在一實施例中，「均勻」失真抑制可藉由依序將圖4中所描述的目標之中心對稱變體之每一襯墊或2個影像獲取步驟中之如圖6、圖7或圖8中所描述的每一對襯墊重新定中心來達成。
在疊對實施例中，如已經所描述，目標配置可包含(例如每方向)：一對A型目標，其具有在具有第二節距 之光柵之頂部上的具有第一節距 之光柵；及一對B型目標，針對該等目標調換此等光柵使得第二節距 光柵在第一節距 光柵之頂部上。在此實施例中，可根據以下方程式自分別正常及互補影像(例如分別來自+1繞射階及-1繞射階之傅立葉平面影像)中之A型與B型目標影像之間的相位差 、 提取疊對 ： 方程式(4) 其中可自每一影像量測相位作為目標區之條紋(例如強度條紋)之間的距離。
可瞭解，所展示之所有特定配置純粹為實例，且存在屬於本發明之範疇的接近無限數目個可能的目標配置。舉例而言，目標配置可僅包含用於在僅單一方向上量測之目標區。亦可在襯墊之間添加間距以對抗串擾及/或視差問題。所說明之目標配置為經設計以用於疊對量測之彼等目標配置。然而，本文中之概念亦適用於經設計以用於另一所關注參數之量測的目標配置。舉例而言，聚焦配置(例如，形成有具有聚焦敏感不對稱性之區)亦可受益，此係因為聚焦相依不對稱性亦將在量測中改變正負號且因此與度量衡工具相依失真偏移解耦。
與如實現於基板及圖案化裝置上之目標之實體光柵結構相關聯地，一實施例可包括電腦程式，該電腦程式含有機器可讀指令之一或多個序列，該等機器可讀指令描述量測基板上之目標及/或分析量測以獲得關於微影程序之資訊的方法。可(例如)在圖3之設備中之單元PU內及/或圖2之控制單元LACU內執行此電腦程式。亦可提供其中儲存有此電腦程式之資料儲存媒體(例如半導體記憶體、磁碟或光碟)。在例如屬於圖3所展示之類型之現有度量衡設備已在生產中及/或在使用中的情況下，本發明可藉由提供經更新電腦程式產品來實施，該等經更新電腦程式產品用於致使處理器執行計算疊對誤差所必需之步驟。
程式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計算疊對誤差以用於量測合適複數個目標上之不對稱性所必需的步驟。
因此，揭示適合於微影程序之度量衡的目標配置，該目標配置包含定位於該目標配置內之至少兩個目標使得該目標配置在旋轉後具有對稱性。該至少兩個目標可定位於該目標配置內，使得該至少兩個目標之經量測屬性在旋轉後具有對稱性。亦揭示用以量測微影程序之參數之方法，其包含藉由以下操作量測度量衡目標配置之至少兩個目標：運用輻射照明該等目標，及偵測由該等目標散射之輻射及判定該等目標之量測中之屬性，其中該屬性在旋轉後具有對稱性。
在以下經編號條項中描述本發明之另外實施例： 1.     一種基板，其包含適合於一微影程序之度量衡之至少一個目標配置，該目標配置包含至少一對相似目標區，該至少一對相似目標區經配置以使得該目標配置係中心對稱的或至少用於在一單一方向上量測之目標區一起係中心對稱的。 2.     如條項1之基板，其中該目標配置係使得該至少一對相似目標區或至少用於在一單一方向上量測之目標區在圍繞一中心對稱點旋轉達180度時將向該度量衡設備呈現為相同的。 3.     如條項1或2之基板，其中該至少一對相似目標區包含至少一第一對相似目標區及一第二對相似目標區。 4.     如條項3之基板，其中該第一對相似目標區包含一第一類型之目標區，且該第二對相似目標區包含一第二類型之目標區。 5.     如條項4之基板，其中該第一類型之該等目標區包含一第一層中之具有一第一節距的一週期性結構及一第二層中之具有一第二節距的一週期性結構，且該第二類型之該等目標區包含該第一層中之具有該第二節距的一週期性結構及該第二層中之具有該第一節距的一週期性結構。 6.     如任一前述條項之基板，其中該至少一對目標區包含每量測方向至少一對目標區，以用於在兩個正交方向上執行度量衡。 7.     如任一前述條項之基板，其中該目標配置具有針對每一量測方向之該等目標區的一共同中心對稱點。 8.     如任一前述條項之基板，其中該目標配置係中心對稱的。 9.     如條項1至6中任一項之基板，其中該目標配置具有針對每一量測方向之該等目標區之單獨的中心對稱點。 10.   如條項9之基板，其中該目標配置每量測方向係中心對稱的。 11.    如任一前述條項之基板，其中該等目標區中之每一者包含一單獨目標結構。 12.   如條項1至10中任一項之基板，其中該等目標區中之至少一些包含一較大目標結構之一部分。 13.   如任一前述條項之基板，其中該目標配置適合於量測以下各者中之一或多者：疊對、焦點、劑量及與存在於該基板上之裝置結構相關的物理參數。 14.   如任一前述條項中任一項之基板，其中該目標配置適合於以影像為基礎之度量衡及/或適合於以繞射為基礎之度量衡。 15.   一種至少一個圖案化裝置，其包含經組態以用於圖案化一光束以形成適合於一微影程序之度量衡之至少一個目標配置的一或多個目標特徵，該目標配置包含至少一對相似目標區，該至少一對相似目標區經配置以使得該目標配置係中心對稱的或至少用於在一單一方向上量測之目標區一起係中心對稱的。 16.   如條項15之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得形成該目標配置，使得該至少一對相似目標區或至少用於在一單一方向上量測之目標區在圍繞一中心對稱點旋轉達180度時將向該度量衡設備呈現為相同的。 17.   如條項15或16之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得該至少一對相似目標區包含至少一第一對相似目標區及一第二對相似目標區。 18.   如條項17之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得該第一對相似目標區包含一第一類型之目標區且該第二對相似目標區包含一第二類型之目標區。 19.   如條項18之至少一個圖案化裝置，其中： 該至少一個圖案化裝置包含：一第一圖案化裝置，其包含用於圖案化一光束以在一第一層中形成結構之一或多個目標特徵；及一第二圖案化裝置，其包含用於圖案化一光束以在一第二層中形成結構之一或多個目標特徵；且 該等第一及第二圖案化裝置之該一或多個目標特徵係使得該第一類型之該等目標區包含該第一層中之具有一第一節距的一週期性結構及該第二層中之具有一第二節距的一週期性結構，且該第二類型之該等目標區包含該第一層中之具有該第二節距的一週期性結構及該第二層中之具有該第一節距的一週期性結構。 20.   如條項15至19中任一項之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得該至少一對目標區包含每量測方向至少一對目標區，以用於在兩個正交方向上執行度量衡。 21.   如條項15至20中任一項之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得該目標配置具有針對每一量測方向之該等目標區的一共同中心對稱點。 22.   如條項15至21中任一項之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得該目標配置係中心對稱的。 23.   如條項15至20中任一項之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得該目標配置具有針對每一量測方向之該等目標區之一單獨的中心對稱點。 24.   如條項23之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得該目標配置每量測方向係中心對稱的。 25.   如條項15至24中任一項之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得將該等目標區中之每一者界定為一單獨目標結構。 26.   如條項15至25中任一項之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得該目標配置適合於量測以下各者中之一或多者：疊對、焦點、劑量及與存在於該至少一個圖案化裝置上之裝置結構相關的物理參數。 27.   如條項15至26中任一項之至少一個圖案化裝置，其中該一或多個目標特徵經組態以使得該目標配置適合於以影像為基礎之度量衡及/或適合於以繞射為基礎之度量衡。 28.   如條項15至27中任一項之至少一個圖案化裝置，其包含複數個該等目標特徵，每一目標特徵用於形成一目標配置或其一構成層，其中該複數個目標特徵中之僅一個或一適當子集經組態以與該至少一對相似目標區形成一目標配置或其構成層。 29.   如條項28之至少一個圖案化裝置，其中該等剩餘目標特徵各自經組態以與該至少一對相似目標區中之僅一個目標區形成一目標配置或其構成層。 30.   一種微影方法，其包含： 獲得至少一個圖案化裝置，其包含經組態以用於圖案化一光束以形成適合於一微影程序之度量衡之至少一個目標配置的一或多個目標特徵，該目標配置包含至少一對相似目標區，該至少一對相似目標區經配置以使得該目標配置係中心對稱的或至少用於在一單一方向上量測之目標區一起係中心對稱的；及 使用該至少一個圖案化裝置在一基板上形成至少一個目標配置。 31.   如條項30之微影方法，其中該至少一個圖案化裝置包含如條項16至29中任一項之至少一個圖案化裝置。 32.   一種度量衡方法，其包含： a)獲得包含適合於一微影程序之度量衡之至少一個目標配置的基板，該目標配置包含至少一對相似目標區，該至少一對相似目標區經配置以使得該目標配置係中心對稱的或至少用於在一單一方向上量測之目標區一起係中心對稱的； b)運用量測照明而照明該目標配置且捕捉來自該目標配置之所得散射輻射；及 c)自該散射輻射判定一所關注參數之一值，同時校正用以至少執行步驟b)之度量衡設備之失真。 33.   如條項32之度量衡方法，其包含： 在其中該基板處於一第一定向的一第一獲取及其中該基板處於一第二定向的一第二獲取中執行步驟b)，該第二定向圍繞該目標配置之一中心對稱點相對於照明方向與該第一定向成180度；且 其中步驟c)包含使用來自該第一獲取及該第二獲取之量測資料以消除該失真對該所關注參數之影響。 34.   如條項33之度量衡方法，其包含每次獲取僅量測一組目標區，其中一組目標區包含每一對相似目標區中之僅一個目標區。 35.   如條項33之度量衡方法，其中在每次獲取時量測該完整目標配置。 36.   如條項32至35中任一項之度量衡方法，其中該至少一對相似目標區包含至少一第一對相似目標區及一第二對相似目標區；且 該第一對相似目標區包含一第一類型之目標區，且該第二對相似目標區包含一第二類型之目標區。 37.   如條項36之度量衡方法，其中該第一類型之該等目標區包含一第一層中之具有一第一節距的一週期性結構及一第二層中之具有一第二節距的一週期性結構，且該第二類型之該等目標區包含該第一層中之具有該第二節距的一週期性結構及該第二層中之具有該第一節距的一週期性結構。 38.   如條項36或37之度量衡方法，其包含僅在一單一定向下量測該完整目標配置；且其中步驟c)包含： 平均化一第一差與第二差以消除該失真對該所關注參數之該影響，其中該第一差包含自該第一對相似目標區中之一第一者與該第二對相似目標區中之第一者所獲得的一所關注參數之值的一差，且該第二差包含自該第一對相似目標區中之一第二者與該第二對相似目標區中之第二者獲得的一所關注參數之值的一差。 39.   如條項32至38中任一項之度量衡方法，其包含自獲自該所捕捉散射輻射的該目標配置之影像識別對應的中心對稱相似對之所關注區。 40.   如條項39之度量衡方法，其中該等所關注區界定該等目標區。 41.   如條項32至40中任一項之度量衡方法，其中該基板包含複數個目標配置，且該基板上之目標配置之僅一適當子集包含經配置為中心對稱的該至少一對相似目標區；且該方法包含： 僅自目標配置之該適當子集之量測判定描述該失真之一失真偏移；及 運用該失真偏移而校正來自不在該適當子集中的該複數個目標配置中之至少一些之量測。 42.   如條項41之度量衡方法，其中目標配置之該適當子集包含每曝光場少於三個目標配置，且該等剩餘目標配置中之該至少一些包含彼曝光場中之剩餘目標配置。 43.   如條項32至40中任一項之度量衡方法，其中該基板包含複數個目標配置，且該基板上之目標配置之僅一適當子集包含經配置為中心對稱的該至少一對相似目標區；且該方法包含： 獲得可操作以預測描述該失真之一失真偏移之一經訓練模型；及 運用該失真偏移而校正來自不在該適當子集中的該複數個目標配置中之至少一些之量測。 44.   如條項43之度量衡方法，其包含藉由在其中該基板處於一第一定向的一第一獲取及其中該基板處於一第二定向的一第二獲取中量測該複數個目標配置來訓練該模型的一初始步驟，該第二定向包含一180度旋轉。 45.   如條項32至44中任一項之度量衡方法，其中該至少一對目標區包含每量測方向之至少一對目標區，以用於在兩個正交方向上執行度量衡。 46.   如條項32至45中任一項之度量衡方法，其中該所關注參數包含以下各者中之一或多者：疊對、焦點、劑量及與存在於該基板上之裝置結構相關的物理參數。 47.   一種電腦程式，其包含可操作以在經執行於一合適設備上時致使一度量衡設備執行如條項32至45中任一項之方法的程式指令。 48.   一種非暫時性電腦程式載體，其包含如條項47之電腦程式。 49.   一種處理配置，其包含： 如條項47之非暫時性電腦程式載體；及 可操作以執行該電腦程式之一處理器。 50.   一種度量衡設備，其包含如條項49之處理配置。 51.   一種微影設備，其包含： 用於支撐一圖案化裝置之一圖案化裝置支撐件； 用於支撐一基板之一基板支撐件； 其中該微影設備可操作以執行如條項30或31之方法。
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，本發明之實施例可用於其他應用(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，圖案化裝置中之構形界定產生於基板上之圖案。可將圖案化裝置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，將圖案化裝置移出抗蝕劑，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 nm、355 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如具有在5 nm至20 nm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」在內容背景允許的情況下可指各種類型之組件(包括折射、反射、磁性、電磁及靜電組件)中之任一者或其組合。
對特定實施例之前述描述將因此充分地揭露本發明之一般性質：在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識針對各種應用而容易地修改及/或調適此類特定實施例，而無需進行不當實驗。因此，基於本文中所呈現之教示及指導，此類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，以使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及該指導進行解譯。
因此，本發明之廣度及範疇不應受上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者來界定。
0:零階射線/繞射射線 +1:一階射線/繞射射線 -1:一階射線/繞射射線 +1(N):+1繞射射線 -1(S):-1繞射射線 11:源 12:透鏡 13:孔徑板 13E:孔徑板 13N:孔徑板 13NW:孔徑板 13S:孔徑板 13SE:孔徑板 13W:孔徑板 14:透鏡 15:光束分裂器 16:物鏡/透鏡 17:第二光束分裂器 18:光學系統 19:第一感測器/光瞳平面影像感測器 20:光學系統 21:孔徑光闌/場光闌 22:光學系統 23:影像感測器 31:量測光點 32:子目標/疊對目標子目標 33:子目標/疊對目標子目標 34:子目標/疊對目標子目標 35:子目標/疊對目標子目標 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 AD:調整器 AS:對準感測器 Ax:目標/襯墊 Ax':目標 Ax1:第一類型目標區/襯墊 Ax2:第一類型目標區/襯墊 Ay:A型之目標 Ay1:第一類型目標區/襯墊 Ay2:第一類型目標區/襯墊 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 BK:烘烤板 Bx:B型之目標/襯墊 Bx1:第二類型目標區/襯墊 Bx2:第二類型目標區/襯墊 By:B型之目標 By1:第二類型目標區/襯墊 By2:第二類型目標區/襯墊 C:目標部分 CH:冷卻板 CO:聚光器 CSP:中心對稱點 CSPx:中心對稱點 CSPy:中心對稱點 DE:顯影器 I:量測輻射射線/入射射線 IF:位置感測器 IL:照明光學系統 IN:積光器 I/O1:輸入/輸出埠 I/O2:輸入/輸出埠 LA:微影設備 LACU:微影控制單元 LB:裝載匣 LC:微影單元 LS:位階感測器 M 1:遮罩對準標記 M 2:遮罩對準標記 MA:圖案化裝置 MS:量測光點 MT:圖案化裝置支撐件或支撐結構/遮罩台 N:北 O:光軸 P 1:基板對準標記 P 2:基板對準標記 PM:第一定位器 PS:投影光學系統 PU:處理器 PW:第二定位器 RO:基板處置器或機器人 ROI:所關注區 S:南 SC:旋塗器 SCS:監督控制系統 SO:輻射源 T:目標/度量衡目標 TCU:塗佈顯影系統控制單元 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設備； 圖2描繪根據本發明之一實施例之微影單元或叢集； 圖3包含(a)用於使用第一對照明孔徑來量測目標之暗場散射計的示意圖；(b)用於給定照明方向之目標光柵之繞射光譜的細節；(c)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；及(d)組合第一對孔徑與第二對孔徑之第三對照明孔徑； 圖4描繪基板上的已知形式之多重光柵目標及量測光點之輪廓； 圖5描繪在圖3之散射計中獲得的圖4之目標之影像； 圖6之(a)至(h)描繪根據本發明之實施例的目標配置之實例； 圖7之(a)及(b)描繪根據本發明之一實施例的可如何自非中心對稱配置提取中心對稱目標區；及 圖8之(a)及(b)說明根據本發明之一實施例的目標配置之兩個量測組態。
Ax1:第一類型目標區/襯墊
Ax2:第一類型目標區/襯墊
Ay1:第一類型目標區/襯墊
Ay2:第一類型目標區/襯墊
Bx1:第二類型目標區/襯墊
Bx2:第二類型目標區/襯墊
By1:第二類型目標區/襯墊
By2:第二類型目標區/襯墊
MS:量測光點

Claims (15)

  1. 一種度量衡方法，其包含： a)獲得包含適合於一微影程序之度量衡之至少一個目標配置的基板，該目標配置包含至少一對相似目標區，該至少一對相似目標區經配置以使得該目標配置係中心對稱的或至少用於在一單一方向上量測之該等目標區一起係中心對稱的； b)運用量測照明而照明該目標配置且捕捉來自該目標配置之所得散射輻射；及 c)自該散射輻射判定一所關注參數之一值，同時校正用以至少執行步驟b)之度量衡設備之失真。
  2. 如請求項1之度量衡方法，其包含： 在其中該基板處於一第一定向的一第一獲取(acquisition)及其中該基板處於一第二定向的一第二獲取中執行步驟b)，該第二定向圍繞該目標配置之一中心對稱點(point centrosymmetry)相對於照明方向與該第一定向成180度；且 其中步驟c)包含使用來自該第一獲取及該第二獲取之量測資料以消除該失真對該所關注參數之影響。
  3. 如請求項2之度量衡方法，其包含每次獲取僅量測一組目標區，其中一組目標區包含每一對相似目標區中之僅一個目標區。
  4. 如請求項2之度量衡方法，其中在每次獲取時量測該完整目標配置。
  5. 如請求項1至4中任一項之度量衡方法，其中該至少一對相似目標區包含至少一第一對相似目標區及一第二對相似目標區；且 該第一對相似目標區包含一第一類型之目標區，且該第二對相似目標區包含一第二類型之目標區。
  6. 如請求項5之度量衡方法，其中該第一類型之該等目標區包含一第一層中之具有一第一節距的一週期性結構及一第二層中之具有一第二節距的一週期性結構，且該第二類型之該等目標區包含該第一層中之具有該第二節距的一週期性結構及該第二層中之具有該第一節距的一週期性結構。
  7. 如請求項5之度量衡方法，其包含僅在一單一定向下量測該完整目標配置；且其中步驟c)包含： 平均化一第一差與第二差以消除該失真對該所關注參數之該影響，其中該第一差包含自該第一對相似目標區中之一第一者與該第二對相似目標區中之第一者所獲得的一所關注參數之值的一差，且該第二差包含自該第一對相似目標區中之一第二者與該第二對相似目標區中之第二者獲得的一所關注參數之值的一差。
  8. 如請求項1至4中任一項之度量衡方法，其包含自獲自該所捕捉散射輻射的該目標配置之影像識別所關注區之對應的中心對稱相似對。
  9. 如請求項8之度量衡方法，其中該等所關注區界定該等目標區。
  10. 如請求項1至4中任一項之度量衡方法，其中該基板包含複數個目標配置，且該基板上之目標配置之僅一適當子集包含經配置為中心對稱的該至少一對相似目標區；且該方法包含： 僅自目標配置之該適當子集之量測判定描述該失真之一失真偏移；及 運用該失真偏移而校正來自不在該適當子集中的該複數個目標配置中之至少一些之量測。
  11. 如請求項10之度量衡方法，其中目標配置之該適當子集包含每曝光場少於三個目標配置，且該等剩餘目標配置中之該至少一些包含彼曝光場中之剩餘目標配置。
  12. 如請求項1至4中任一項之度量衡方法，其中該基板包含複數個目標配置，且該基板上之目標配置之僅一適當子集包含經配置為中心對稱的該至少一對相似目標區；且該方法包含： 獲得可操作以預測描述該失真之一失真偏移之一經訓練模型；及 運用該失真偏移而校正來自不在該適當子集中的該複數個目標配置中之至少一些之量測。
  13. 如請求項12之度量衡方法，其包含藉由在其中該基板處於一第一定向的一第一獲取及其中該基板處於一第二定向的一第二獲取中量測該複數個目標配置來訓練該模型的一初始步驟，該第二定向包含一180度旋轉。
  14. 如請求項1至4中任一項之度量衡方法，其中該至少一對目標區包含每量測方向之至少一對目標區，以用於在兩個正交方向上執行度量衡。
  15. 如請求項1至4中任一項之度量衡方法，其中該所關注參數包含以下各者中之一或多者：疊對、焦點、劑量及與存在於該基板上之裝置結構相關的物理參數。
TW112102551A 2020-05-07 2021-05-07 包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法 TW202331425A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20173476.1 2020-05-07
EP20173476 2020-05-07
EP20182160.0 2020-06-25
EP20182160 2020-06-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202331425A true TW202331425A (zh) 2023-08-01

Family

ID=75625585

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110116529A TWI793593B (zh) 2020-05-07 2021-05-07 包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法
TW112102551A TW202331425A (zh) 2020-05-07 2021-05-07 包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110116529A TWI793593B (zh) 2020-05-07 2021-05-07 包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230176491A1 (zh)
KR (1) KR20220163461A (zh)
CN (1) CN115552221A (zh)
IL (1) IL297343A (zh)
TW (2) TWI793593B (zh)
WO (1) WO2021224009A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4191338A1 (en) * 2021-12-03 2023-06-07 ASML Netherlands B.V. Metrology calibration method
EP4224255A1 (en) 2022-02-08 2023-08-09 ASML Netherlands B.V. Metrology method

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7046361B1 (en) * 2002-04-04 2006-05-16 Nanometrics Incorporated Positioning two elements using an alignment target with a designed offset
US7616313B2 (en) * 2006-03-31 2009-11-10 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036597A1 (nl) 2008-02-29 2009-09-01 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, and device manufacturing method.
NL1036857A1 (nl) 2008-04-21 2009-10-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
NL2004094A (en) 2009-02-11 2010-08-12 Asml Netherlands Bv Inspection apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and inspection method.
CN102498441B (zh) 2009-07-31 2015-09-16 Asml荷兰有限公司 量测方法和设备、光刻系统以及光刻处理单元
NL2005192A (en) 2009-08-24 2011-02-28 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, device manufacturing method and substrate.
US9927718B2 (en) * 2010-08-03 2018-03-27 Kla-Tencor Corporation Multi-layer overlay metrology target and complimentary overlay metrology measurement systems
WO2012062501A1 (en) 2010-11-12 2012-05-18 Asml Netherlands B.V. Metrology method and apparatus, and device manufacturing method
NL2009508A (en) * 2011-10-24 2013-04-25 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, and device manufacturing method.
JP6077647B2 (ja) * 2012-05-29 2017-02-08 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． メトロロジー方法及び装置、基板、リソグラフィシステム並びにデバイス製造方法
IL310602A (en) * 2014-08-29 2024-04-01 Asml Netherlands Bv Metrological method, purpose and substrate
KR20200004381A (ko) * 2017-05-08 2020-01-13 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 구조체를 측정하는 방법, 검사 장치, 리소그래피 시스템 및 디바이스 제조 방법
EP3499312A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-19 ASML Netherlands B.V. Metrology apparatus and a method of determining a characteristic of interest
CN113196172B (zh) * 2018-10-08 2024-08-09 Asml荷兰有限公司 量测方法、图案形成装置、设备和计算机程序
EP3611567A3 (en) * 2019-07-23 2020-05-13 ASML Netherlands B.V. Improvements in metrology targets

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021224009A1 (en) 2021-11-11
TW202147041A (zh) 2021-12-16
CN115552221A (zh) 2022-12-30
KR20220163461A (ko) 2022-12-09
US20230176491A1 (en) 2023-06-08
TWI793593B (zh) 2023-02-21
IL297343A (en) 2022-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11022900B2 (en) Inspection apparatus and methods, substrates having metrology targets, lithographic system and device manufacturing method
US10725386B2 (en) Metrology method and apparatus, lithographic system and device manufacturing method
KR102104843B1 (ko) 계측 방법 및 장치, 컴퓨터 프로그램 및 리소그래피 시스템
JP6251386B2 (ja) クリティカルディメンション関連特性を決定する方法、検査装置およびデバイス製造方法
KR20160115982A (ko) 메트롤로지 방법 및 장치, 기판, 리소그래피 시스템 및 디바이스 제조 방법
TWI711894B (zh) 度量衡方法、圖案化裝置、設備及電腦程式
US9958790B2 (en) Inspection methods, substrates having metrology targets, lithographic system and device manufacturing method
TWI734284B (zh) 用於判定微影製程之效能參數之目標
TWI793593B (zh) 包含目標配置之基板及相關聯之至少一個圖案化裝置、微影方法及度量衡方法
TWI734983B (zh) 度量衡方法、裝置及電腦程式
WO2020126266A1 (en) Method of measuring a parameter of a patterning process, metrology apparatus, target
TWI664504B (zh) 度量衡方法及裝置、基板、微影方法及相關之電腦產品
TWI792789B (zh) 量測基板上之目標之方法
US20230236515A1 (en) A target for measuring a parameter of a lithographic process