TW587158B - Optical metrology of single features - Google Patents

Description

五、發明說明 一年月 修正 此说明不計晝成為太 之實施例的說明T 發明範圍的限制，但計畫提供為例示 參照圖1 ，可利田 1〇4上之週期光 用光學量測系統100來決定形成在晶圓 可在晶圓104上冊1〇2▲的外形。如先前所述’週期光栅1 02 成於相鄰於形成之才測曰試區内形成。例如，週期光栅1 02可形 可在不干擾^置、晶圓104上之裝置。另外，週期光栅102 線形成。、運作的裝置區中形成或沿晶圓1 04上之刻 如圖1描述，弁與^旦 偵測器11 2。、 干置測系統1 0 0可包含電磁光源1 0 6及 發亮°。°在本例冊102藉由來自光源106之入射光束108 ^ χ < κ施例中，入射光束108以週期光柵1〇2 之法線《之入射a仏/ H y i射向週期光栅1 0 2上。繞射光束1 1 〇以 、么11度〜射離並由该測器1 1 2接收。 r握έ日ι’ι、」疋週^期光柵102的外形，光學量測系統100包含製 ^射佶味「 將自偵測器1 1 2接收之繞射光束1 1 0轉換成 二旦;二即，置測的繞射信號）。製程模組114接著 ;;二卢號與儲存在資料庫（Ubrary)116之模擬 ^ ^ ^ yv 貝钭庫1 1 6中之各模擬繞射信號可與假 Γ Θ二二接著，當模擬繞射信號與資料庫116中模 間整合時，與整合之模擬繞射信號結合 之假汉卜形可推測來表示週期光柵丨02的實際外形。 w Ϊ i :斤ΐ ’在習知的光學量測方法中，週期光柵1 〇2 的夕；=型地發亮，及接著為週期光柵102決定的外 形係依據叙光週期的平均表示。如下所述，在一例示之實

587158 五、發明說明（3) 曰 修正 施例中，風胃 期的外幵彡 置測系統1 〇〇可用來決定週期光柵1 〇2單一週 圓104上^欠此外，光學量測系統100可用來決定形成在晶 <各類型單一特徵部的外形。 圓1 04更上特之別地_’光源1 06可產生光束以用來決定形成在晶 例中，光、徵部的外形。參照圖2，在—例示之實施 2〇6。在太 可包含光源2 02、準直管204及聚焦鏡片 —特徵^Λ示之實施例中，為了決定形成在晶圓丨〇4之單 徑，·其、=形，聚焦鏡片2 0 6具有大於；I /2d之數字孔 徵部之„ λ付合使用光線之波長及d符合特徵部與相鄰特 存：類』Γ ϊ T。應注意，聚焦鏡片206可訂製或自多種 鏡、簞4、，兄片中改裝，如光碟拾波透鏡、顯微鏡接物 ^ 早式光纖等。 之單一 j所述，例如單一特徵部可為週期光柵1 0 2 (圖1 ) 距。氧。期。在此例中，d符合週期光柵1 0 2 (圖1 )之間 ”、、了此例，假設間距d約5 0 0 nm，亦假設使用波長 若二H聚,焦鏡片206具有大於〇· 6之數字孔徑。應注意， / ,、彳政σ卩為直線’則d可符合線與鄰近線間之距離 歹1 σ，兩相鄰線之中心間的距離）。 如圖2描述，光源1〇6亦可包含滤光片2〇8。另外，光 诘1 μ可包含自動聚焦控制系統及定位系統（未圖示）以 減少模糊並集中參考領域。 不回 圖3，在一例示之實施例中，偵測器11 2包含光偵 集裔30 2、準直管3Q4，及聚焦鏡片3ϋβ。在本實施例中， 射光束並利用準直管3〇4與聚焦鏡片306射至光债測 °如上所述__發亮之聚焦孔徑(亦即圖2之聚焦鏡 587158

片2 Ο 6的數字孔徑 306的數字孔徑） 或不同。 亦即，聚焦鏡片 孔徑形狀可相同 )及偵測的集聚孔徑（ 可相同或不同。另·外， 在本實施例中，藉由掃描入射繞 二光學表徵。例如，藉由轉動量測之：匕：：射=得 1广）、移動光源1()6 (圖2)及/或備測器ιΐ2日日圓 輛鏡，入射角可在範圍内變化。 /使用# 另外’藉由掃描入射繞射#秦夕 徵。例如，入射亦π茲山射光束射角可得到光學表 白光可用來在偵測路徑中分解光譜。和，或 徵。i:ΐ述可：：：由掃描通過單-特徵部得到光學表 之波ΐ ’ 或多個掃描入射角、人射繞射光束 岡1—特徵部之結合而得到光學表徵。 “另外，如圖3所述，偵測器U2可包含濾光 8，豆 可藉影響振幅及個別繞射光束相: 八 价尤米之相位產生加杻總和。更特 別地，散射方向可傾斜及遽光函數可表示為 -4(Θς)θχρφ(Θ) 。a 。口此’相位衝擊可在亮度信號中反射。 另外，藉由使濾光片3 08適應使用之樣本的類型，可增加 得到之量測值的感光性。 參照圖4 ’在另一例示之實施例巾，偵測器i i 2包含聚 焦鏡片3 0 6及偵測恭陣列4 〇 2。應注意，發亮之聚焦孔徑 (亦即圖2之聚焦鏡片2 0 6的數字孔徑）及偵測的集聚孔徑 (亦即，聚焦鏡片3 0 6的數字孔徑）可相同或不同。另 外，孔徑形狀可相同或不同。

第8頁 587158 月 修正 曰 92114.^7^ 五、發明說明（5) 自转^ ~ 苑例中，偵測器陣列4 0 2之各個單元可桩胳t 自特疋散射方向f介θ ^ 矿,Μ平凡可接收來 二欠1 /日不丨τ (亦即’角度）的實訊。可接I 6 α«红 貝讯付到光學表徵。另 、 了接者自此角度 色光源可得到光譁次 精由3周和通過—波長範圍之單 曰貝δίΐ。另外，藉由官斗百止 散元件插入偵測路徑可得到二=見:先源發光W 可執行分散。因此，_ ^ j先°曰貝5fl例如，在矢狀平面 給散射角，&另—座;:維偵測器陣列402之-座標可分配 力座標分配給色彩。 另 '例干少 a 束可得到特徵部:;由：㈣特徵部之聚焦光 僅可得到光學表子# 應，主思，藉由掃描過特徵部 實施例，應注:_由二4外，如上並參照圖3之偏測器112的 及/或經過單」仏⑼入射角、入射繞射光束的波長， 參照圖一或多個結合可得到光學表徵。 11 2，乡及/二使用藉产由}移動晶1 0 4、移動光源1 0 6及偵測器 可收隼符i站祥了苗鏡可掃描特徵部。當掃描特徵部時， 散區間的資料。因&，得到之光學 表欲的β晰度可部分視使用之抽樣率而定。 μ Λ如，'5描述經過形成在矽基板上具有0· 7微米高〇. 4械米寬絕緣線掃描之繞射光線的光學表徵。圖5中描述之 光學表徵以幾乎連續的抽樣率做模型 到不同的抽樣率，及光學表徵可做模型。然而應自圖 見抽樣率愈大，資料點數愈大，及因此光學表徵的清晰 度愈大。 另外，圖5描述之光學表徵係採用圓形照明及偵測孔 丨~ -----—------- 第9頁 587158 ---- 案號 92114373 _年月日 修正 _ 五、發明說明（6) 徑做為模型。如圖5描述，光學表徵在〇. 5及9數字孔徑 (NA )具有三角形外形的線做為模型。圖5中，為了了 解’在0· 5數字孔徑（NA )具有三角形外形的線之光學表 ★文已轉換下降約標準反應強度的5 % 。圖5中亦可見，增加 的數字孔徑提高了清晰度（亦即，當斜面陡度增加，則影 像較不模糊）。此外，光學表徵在〇· 9數字孔徑（NA )具 有V字形外形的線做為模型。如圖5可見，v字形外形產生 ，三角形外形區別的光學表徵。因此，光學表徵可用來決 定特徵部的外形形狀。 參照圖6，在另一例示之實施例中，光學量測系統} 〇 〇 包含半透明光束分光鏡6 08以分開光源6 0 2的激發與偵測頻 道及偵測器6 04。在本實施例中，光源6〇2及偵測器6〇4使 用，有咼數字孔徑之單一聚焦鏡片6〇6。光源6〇2亦包含準 直官61 0。光源6 0 2及偵測器6 0 4亦可分別包含濾光片61 2及 另外，偵測為6 0 4可包含單一光偵測器3 〇 2 (圖3 )或 谓測器陣列術（圖4)。因此，當使用單—光偵測器3〇2 ^圖3 )時，藉由掃描入射角及/或入射繞射光束的波長可 學表徵。當使W貞測器陣列4Q2 (圖4)時 =測器陣列40 2 (圖4)的單元得到之三角資訊可得到 徵。此外，||由掃描過特徵部之聚焦光束可得到光 学表徵。 此外，在本實施例中，在伞# τ ^ 斗K6UT长九目里平面中可使用一或多個 1之滤光片612及614 °參照y-A與7-Β，可放置光瞳站

第10頁 :目里：以產生斜入射角。例々α ’可放置光瞳站以取代圖6 587158 _案號 92114373_±_K_正 五、發明說明（7) 70 2及7 08以分別取代濾光片612及614 及708分別包含中心光瞳孔704及710-中，有效的數字孔徑（N Aefi )定義為NAeff=j.NAp ap 圖6 )。光瞳站7〇2 因此，在此配置 其中，NAP為全光瞳之數字孔徑、dp為光瞳直徑， 瞳中動孔的直徑。如上所述，為了用來決定單_ 外形，NAeff大於又/ 2d。 及七為光 特徵部的 光目里孔7 0 4及7 1 0兩者之離心偏移在X盘y方白 另外，光瞳孔7 0 4的離心距離rdec決定入射角的原 與方位角的）。入射角的極角可定義為： 可相同。 則（極的 2r dec \ d 光瞳站7 0 2與7 08可接著同步轉換以透過入射角 例如，如圖7-A與7-B描述，光瞳站7〇2與708可沿箭:。 之方向轉換直到光瞳孔7〇4與71〇分別到達苴正常=S指示 70 6與712。 用度位置 應注意，光瞳站702與7 0 8除了如環狀、四邊形 (quadropule)等之簡單洞之外，尚可包含多種光瞳 狀。另外，發光站（亦即，光瞳站7〇2 )及偵測站> 即，光瞳站7 08 )的形狀可不同。例如，圖8 —a描述具有驻 狀光瞳的發光站及圖8-B描述具有圓形光瞳的偵測站'。% 參照圖1，得到之光學表徵（亦即，量測的光學表忮

第11頁 案號 92114373

五、發明說明（8) )可與儲存在 的光學表徵與 形成整合，則 形以表示晶圓 在一例示 可利用多種模 格林積分法（ 例如，利 繞射級的功率 波向量元素） 其中石〇 = Π 部與相鄰特 此繞射 列可達到進 射陣列。為 離開的繞射 入方向之離 入射方向可 分可利用。 其中， 縱向量的第。元素

第12頁 =料庫116之模擬的光學表徵比較。當量測 貧料，116中之模擬的·光學表徵之其一之間 4推Λ九整*的模•疑★學表徵相_之假設外 上核驗之特徵部的實際外形。 之實施例中，警判_ jg 1 1 β + $ t&貝枓庫116中之模擬光學表徵 / 嚴格輕合波理論（RCWA)、 G I Μ )等。 用RCWA可模擬及得到 或複合振幅。角離乂傳播二或短暫的不同 中的離散化亦即刚（側面 j疋義為光栅方程式： 凡=爲+ m A d sin θ(典型載片用、 徵部間的距離，Θ =極，I射級，d =特徵 級可指為角度光古並或θ +角，及λ =波長。 —步的過芽。日士 i曰或点光譜。此外，當繞射陣 反射與傳。得；與完全（複合）繞 級，亦即，朝可能的弁列且可連接所有 開的/3光譜。特別地二：程式允許的）進 能有利。此例中，繞射=於平面波激發，僅- 此特徵部可用下列向量：歹:：全部資訊中僅部 W 里卩皁列表不法表示： =Σ(^·αχ. ϊ=1 (1) /158 /158 修正

Jjl^92114373 (9) 曰 五、 發明說明 (4). ^ 射為包含進入光譜之縱向量的第、元素，及（r )。〖為反 外ΐ繞射陣列的第0、i元素。N為截斷數，亦即關於RCWA 代算法之繞射級的總數。關於傳送，陣列r由傳送陣列t取 波從公式（1 )，可決定（5)!·中僅有一非零元素之平面 激發方法，即分配給零階波向量元素沒〇的元素。此意味 著繞射陣列中之對應縱向量的投影造成縱向量C?)。，其對 於平面波入射的每一繞射級包含複數振幅。 ^ 另外，依照波光學中平面波之角度光譜表示的概念， 個具複合振幅分配之波前可在平面波之光譜中分解。分 +過程同於複數傅立葉轉換： (2) 你) =P(F) exp〇,) ^ 其中，A ( r )為波的複合振幅及r為位置向量。因數 字=原因，積分由總和取代。此表示積分的界線變有限。 事實上，物理問題係插入有限的範圍，其將稱為超週^ P。由於空間的限制，先前連續的光譜轉為離散的光譜。 因此’連續的方程式20¾變為可由包含元素之向量 表不的離散方程式。應用此方法，任意的非週 ° ^ 確地處理。 力口茶可正 獲得因此，聚焦光束之繞射模擬的光學表徵可如下產生及

--,β>βιιιιιιιι一 第13頁 --*--- 587158 ---案號 92Π4373 五、發明說明（10) 年

首先，利用公式（2 )的方法自已給之入射光波的複 合振幅分配計算入射光譜。在光學模擬中，Gaussian光束 及具A i ry磁碟繞射點之圓形光束為兩種模型，其廣泛地利 用來將關於點光源照明之單式雷射及繞射限制光學系統用 之光束形狀理想化。具有腰直徑2wG之Gaussian光束有下 角度光譜： exp Ι(2π 2 It

,2ττ Λ f .Ζτ ) exp j-τβ^ ·，〇 ) • exp 、乂 )

其中^為零階平面光波元素的振幅，/3 m為側面光波向量 兀素从及am為第m階之普通光波向量元素。附加指數形式表 示關於其側面方向（光束中央分支至座標X。）及垂直方"向 (散焦為zG )之其「零」位置。A i ry磁碟（例如，繞射限 制光學系統之聚焦平面中的亮度分配圖形）需要如光譜1 簡單圓周方程式（s i mp 1 e c i rc-f unc t i on )。 第二，藉如RCWA、GIM等精密繞射法的方法外管—入 繞射陣列r (或t )。 才元王 三，繞射陣列乘以造成離開（繞射）光譜之縱向量 入射光譜的縱向量 '里 及接著，從外向量之元素， 之其一（見下面方程式4及圖3) 方向振幅/強度（圖4)。 可計算全偵測振幅或強度 或元素可視為散射光束之 另外’藉離開光增之向ΐ乘以向量（D ) Q可得到彳貞測 器信號，其使（複合）偵測器功能具體化（包含進程可能 濾、光器（course possible filter )、相阻礙器等）。此

第14頁 587158 __案號92114373_年月曰 鉻γρ__ 五、發明說明（11) 產生在偵測器之積分信號的複合振幅Ad : 禹=Σ ⑼。.⑧。=Σ ⑽。 Σ (r)。，(¾ 2=i 〇=ι ι·=ι (4) 最後，藉取平方得到強度·· 。 如上所述，參照圖3，在一例示之實施例中，偵測器 Π 2包含聚焦鏡片3 0 6以收集及指引繞射光束至光偵測器 3 0 2上。在此例示之實施例中，藉由平均聚焦鏡片3 〇 6之數 字孔徑的亮度及比較此值與聚焦光束之主要的（亦即，中 心的）「光線」之平面光波反應，可得到數字孔徑之最大 值。得到標準差。接著藉由連結標準差至允差極限決定數 子孔徑的最大值。 另外，如上所述，週期圖案用之繞射陣列可插入超週 期。如圖9-A、9-Β，及9-C描述，週期圖案（圖9 —Α)可造 成強烈的斜條紋線，其分配至繞射陣列中的某繞射級（团 9-B及9-C ) 〇如圖1〇-a、1〇-B，及1〇-C描述，在固定波回 長，當週期圖案的間距增加時（圖1 〇)，繞射陣列變密 (圖10-B及1 〇-c )。如上所述，繞射陣列係受進入光== 發（亦即，執行方程式1的陣列乘法）。 ^ 自圖9-B、9-C、10-B及l〇_C可見，只要入射光譜（亦 即，入射光束的雙數字孔徑）不寬於模型距離λ /d由聚 焦入射光波激發之結果離開光譜將僅被第〇階（亦即，陣' 列的主對角線）影響。然而，用於週期光柵之習知光風旦 測方法由此條件式描述： 于®

587158 五、發明說明（12) MM 92114373

2M4 = 2n · sin(u) S d 其中u為孔經角。 相對地，如上所述 由此條件式描述： Λ (5 a 用於單4寺徵部之光學量測方法 d (5b)

Κ 〇Ό J ^订條件式#，人射光譜開始覆蓋鄰近邊的斜條 =參加成 V μ ’從大於人射光t#之成分之貢獻 本一， C〇erent addition)。從物理的觀點，此 羞^干t $、、、°合低λ /d比率之高數字孔徑發光之光學意 …、、田尹、1乏地忽略周遭時，可提出圖案的單一特徵部。 為了 及况明，已提出本發明之特定實施例的敘 ΐ夕：:::::漏或限制本發明為揭示之嚴謹的形式，且 4多修改及變化可根據以上之教導。 587158 _案號92114373 _年月曰 修正_ 圖式簡單說明 五、【圖示簡單說明】 可藉由參考下列結合附圖之說明了解本發明，其中相 似的零件由相似的數字標示： 圖1係描述一例示之光學量測系統； 圖2係描述一例示之光源； 圖3係描述一例示之偵測器； 圖4係描述另一例示之偵測器； 圖5係描述不同的例示光學表徵的圖； 圖6係描述一例示之光源與偵測器； 圖7 A與7 B係描述一光源及具成對光曈站之偵測器； 圖8 A與8 B係描述一光源及具成對光瞳站之偵測器； 圖9A係描述一例示之週期圖案； 圖9 B與9 C係描述圖9 A中描述之例示週期圖案之例示擴 散陣列； 圖1 Ο A係描述一例示之週期圖案；以及 圖1 0B與1 0C係描述圖1 Ο A中描述之例示週期圖案之例 示擴散陣列。 元件符號說明： 1 0 0〜光學量測系統 1 0 2〜週期光柵 1 0 4〜晶圓 1 0 6〜電磁光源 I 0 8〜入射光束 II 0〜繞射光束

第17頁 587158 _案號92114373_年月日 修正 圖式簡單說明 11 2、6 0 4〜债測器 11 4〜製程模組 - 11 6〜資料庫 2 0 2、6 0 2〜光源 2 04、3 0 4、610〜準直管 2 0 6、3 0 6、6 0 6〜聚焦鏡片 2 0 8、3 0 8、6 1 2、6 1 4 〜濾光片 3 0 2〜光偵測器 4 0 2〜偵測器陣列 6 0 8〜分光鏡 7 0 2、7 0 8〜光瞳站 704、710〜光瞳孔 70 6、712〜正常角度位置

第18頁

Claims (1)

1. 587158 __ 案號 92]U,S73 六、申請專利範圍 1 · 一種決定形成於晶圓上之單一特徵部的外形之方 法，包含： 將光束聚焦至該單一特徵部上； 偵測自該單一特徵部繞射之光束； 自該繞射之光束得到光學表徵；以及 根據得到之光學表徵與/組模擬的光學表被比較’選 擇模擬的光學表徵， 其中各模擬的光學表徵相似於該單一特徵部的假設外 形，以及 其中各模擬的光學表徵係根據該假設外形做模型。 2 ·如申請專利範圍第1項之決定形成於晶圓上之單一 特徵部的外形之方法，其中利用具有大於光波長之數字孔 徑的鏡片聚焦該光束，此光用來將單一特徵部與相鄰特徵 部間距離分成兩倍。 3 ·如申請專利範圍第2項之決定形成於晶圓上之單一 ϊ二之方法，*中該單-特徵部為週期光柵上的 4 ·女申σ月專利乾圍第9 特徵部的外形之方法，二;之決定形成於晶圓上之單-鄰特徵部為相鄰的線。，、忒早一特徵部是—條線及該相 5 ·如申請專利範圍笫1 特徵部的外形之方法，其、之決定形成於晶圓上之單一 偵測該繞射光束。/、τ利用聚焦鏡片及單一光偵測器 6.

   申請專利範圍第 将

   587158

   曰 利用渡光片產生該繞射光束的加權總和。 修正 如申請專利範圍第5項之決定形成於晶圓上之單一 特徵部的外形之方法，其中得到光學表徵包含： 掃描經過該單一特徵部的該聚焦光束。 从8 ·如申清專利範圍第1項之決定形成於晶圓上之單一 ^彳政部的外形之方法’其中利用聚焦鏡片及偵測陣列偵測 6玄繞射光束’其具有數個偵測單元以接收不同角度的繞射 光束。 9 ·如申請專利範圍第8項之決定形成於晶圓上之單一 特徵部的外形之方法，其中得到光學表徵包含： 分析自該偵測陣列得到的角度資訊。 1〇·申請專利範圍第9項之決定形成於晶圓上之單一 特徵部的外形之方法更包含： 得到光譜資訊。 11·如申請專利範圍第1項之決定形成於晶圓上之單 一特徵部的外形之方法，其中該光束係聚焦在該單一特徵 部上及該繞射光束利用單一聚焦鏡片及光束分光鏡偵測。 12·如申凊專利範圍第11項之決定形成於晶圓上之單 一特徵部的外形之方法，其中利用具有光瞳站以產生斜角 之光源將該光源聚集在該單一特徵部上，及其中利用具有 光瞳站之偵測器得到該繞射光束。 13·申請專利範圍第1 2項之決定形成於晶圓上之單一 特徵部的外形之方法更包含··

   第20頁 587158

   587158 _案號 92114373 年月日 修正_ 六、申請專利範圍 孔徑的鏡片聚焦該光束，此光用來將單一特徵部與相鄰特 徵部間距離分成兩倍。 · 20. 如申請專利範圍第1 8項之決定形成於晶圓上之單 一特徵部的外形之方法，其中利用聚焦鏡片及單一光偵測 器得到該光學表徵。 21. 如申請專利範圍第1 8項之決定形成於晶圓上之單 一特徵部的外形之方法，其中利用聚焦鏡片及具有數個偵 測單元之偵測陣列得到該光學表徵。 2 2 ·如申請專利範圍第2 1項之決定形成於晶圓上之單 一特徵部的外形之方法，其中得到光學表徵包含： 分析自該偵測陣列得到的角度資訊。 23. 如申請專利範圍第18項之決定形成於晶圓上之單 一特徵部的外形之方法，其中該光束係聚焦在該單一特徵 部上及該繞射光東係利用單一聚焦鏡片及光束分光鏡自單 一特徵部偵測。 24. 如申請專利範圍第23項之決定形成於晶圓上之單 一特徵部的外形之方法，其中利用具有光瞳站以產生斜角 之光源將該光源聚集在該單一特徵部上，及其中利用具有 光瞳站之偵測器得到該繞射光束。 25. 申請專利範圍第24項之決定形成於晶圓上之單一 特徵部的外形之方法更包含： 同步將該光源及該偵測器的該光瞳站自最初入射角轉 換至最終入射角。 26. 如申請專利範圍第1 8項之決定形成於晶圓上之單

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   法 東 倍 特徵部的：形之方法，其中得到光學表徵包含 經過該單一特徵部掃描該聚焦光束。 27.厂種決定形成於晶圓上之單一特徵部 此方法包含： 將光束水焦至該早'一特徵部上； 其中利用具有大於光波長之數字孔徑的鏡片 此光用來將單一特徵部與相鄰特徵部間距離 外形之方 聚焦該光 分成兩 偵測自該單一特徵部繞射之光束； 自該繞射之光束得到光學表徵；以及 根據付到之光學表徵與一組模擬的光學表徵 擇模擬的光學表徵。 28 · —種決定形成於晶圓上之單一特徵部的 法，此方法包含： 產生一組模擬的光學表徵； 其中各模擬的光學表徵相似於該單一特徵部 形，以及 其中各模擬的光學表徵之特色為聚焦在該單 上之光束的繞射；以及 提供該組在電腦可讀媒介之模擬的光學表徵 其中該組模擬的光學表徵係用於比較自實際 部得到之光學表徵與一組模擬的光學表徵。 不 一胜I!.，申請專利範圍第28項之決定；成於晶 特欲4的外形之方法’纟中利用嚴格耦合波分 比較，選 外形之方 的假設外 一特徵部 單一特徵 圓上之單 析產生該

   587158 修正 曰 案號 9211437!^ 六、申請專利範圍 組模擬的光學表徵 一 30 .如申請專利範圍第28項之決定形成於晶圓上之單 一特徵部的外形之方法，纟中假設數字孔徑大於用來將單 :特徵部與相鄰特徵部間距離分成兩倍之光的波長，產生 該組模擬的光學表徵。 31 ·如申請專利範圍第28項之決定形成於晶圓上之單 f敛部的外形之方法，其中假設聚焦在該單一特徵部上 之泫光束經過該單一特徵部掃描，產生該組模擬的光學表 3 2· —種決定形成於 統，此系統包含： 晶圓上之單一特徵部的外形之 系 一光源， 一偵測器 一處理器 將光束聚焦至該單一特徵部上； ’偵測自該單一特徵部繞射之光束；以及 形 自5亥繞射光束得到光學表 比較得到之該光學表徵^ 其中各模擬的光學表徵相' 以及 徵，以及 一組模擬的光學表徵， 似於單一特徵部的假設外 其中各模擬的光學表 33 ·如申請專利範圍 一特徵部的外形之系統， 孔徑的鏡片聚焦該光束， 徵部間距離分成兩倍。 徵係根據假設外形做模型。 第3 2項之決定形成於晶圓上之單 其中利用具有大於光波長之數字 此光用來將單一特徵部與相鄰特 34. 如申請專利範圍第 3 2項之決定形成於晶 圓上之單

   第24頁 587158 _案號92114373 _年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 一特徵部的外形之系統，其中該偵測器包含聚焦鏡片及單 一光偵測器。 35. 如申請專利範圍第3 4項之決定形成於晶圓上之單 一特徵部的外形之系統，其中該偵測器包含濾光片以產生 該繞射光束的加權總和。 36. 如申請專利範圍第3 2項之決定形成於晶圓上之單 一特徵部的外形之系統，其中該偵測器包含聚焦鏡片及偵 測陣列，其具有數個偵測單元以接收不同角度的繞射光 束。 37. 申請專利範圍第32項之決定形成於晶圓上之單一 特徵部的外形之系統更包含： 一光束分光鏡；以及 係 單斜 單測 束 之生 之偵 光 上產 上該 射 圓以 圓及 繞 晶站 晶站 該 於瞳 於瞳 及 成光 成光 上 形含 形該 部。定包 定的 徵測決源 決源 特偵之光 之光 一 鏡項該 項該 單光37中。38中 該分第其站第其 在束圍，瞳圍， 焦光範統光範統 聚該利系含利系 ，係及專之包專之 片束片請形器請形 鏡光鏡申外測申外 焦該焦如的偵如的 聚中聚，部該 部 一其該38徵及39徵 過特， 特 透 一角 一

   單瞳 。之光 角上該 射圓的 入晶器 終於測 最成偵 至形該 換定及 轉決源 角之光 射項該 入38中 第25頁 ----MMl 六、申請專利範圍 41·如申 一特徵部的外 站具有不同形 4 2· 如申 一特徵部的外 器。 4 3· 如申 一特徵部的外 修正

   凊專利範圍 形之糸統， 狀。 請專利範圍 形之糸統， 單元的 44 用以使 指令用 利 之光學 將 其 形，以 其 45 中利用 光用來 46 中利用 47 請專利範圍 形之糸統， 偵測陣列。 一種電腦可讀儲 定形成在晶 電腦決 於： 用聚焦 表徵； 得到之 中各模 及 中各模 • 如申 具有大 將單— . 如申 聚焦、鏡 • 如申 第3 8項之決定形成於晶圓上之單 其中該光源及該偵測器的該光瞳 弟38項之決定形成於晶圓上之單 其中該偵測器包含單一光偵測 第3 8項之決定形成於晶圓上之單 其中該偵測器包含具有數個偵測 存媒介，包含電腦可執行指令， 圓上之單一特徵部的外形，包含 在該單一特徵部上之光束得到該單一特徵部 以及 該光學表徵 擬的光學表 擬的光學表 請專利範圍 於光波長之 特徵部與相 請專利範圍 與一組模擬的光學表徵比較， 徵相似於該單一特徵部的假設外 徵係根據該假設外形做模型。 第4 4項之電腦可讀儲存媒介，其 數字孔徑的鏡片聚焦該光束，此 鄰特徵部間距離分成兩倍。 第4 4項之電腦可讀儲存媒介，其 片及單〜光偵測器得到該光學表徵。 請專利範圍第44項之電腦可讀儲存媒介，其

   第26頁 587158 修正

   襄號92114抓 、申請專利範圍 ___ 中利用聚焦鏡片及具有數個偵 學表徵。 』早兀之偵測陣列得到該光 中，束：Πί利範圍第44項之電腦可讀儲存嬋介，並 中该光束係聚焦在該單一特徵 子系"其 一聚焦鏡月及光束分光鐘自j f。亥％射先束係利用單 =果刀无鏡自该早一特徵部偵測。 . 明專利範圍第4 8項之電腦可讀儲存八， -特徵部上，…ίΐ源將該光源聚集在該單 光束。 /、用〃、有光目里站之偵測器得到該繞射 指令:於申請專利範圍第49項之電腦可讀儲存媒介更包含 換至源及該偵測器的該光瞳站自最初入射角轉 中二；範圍第44項之電腦可讀儲存媒介，其 經過：單-特徵部掃描該聚焦光束。 52 種電腦可讀儲存媒介，用於決定形成在曰 之單一特徵部的外形，包含： 疋办攻在日日0上 一組模擬的光學表徵^ 其中各模擬的光學表徵相似於該單一特徵部的假外 形， 上之ϊIί ί f的光學表徵之特色為聚焦在該單-特徵部 上之尤采的繞射；以及 "、、且模擬的光學表徵係用於比較自實際單一特徵

   邵得到之氺幾士 53 予表徵與該組模擬的光學表徵。 中利用F ί 士申請專利範圍第52項之電腦可讀儲存媒介，1 嚴格輕合波分析產生該組模擬的光學表徵。"其 中該σσ·一如:請專利範圍第52項之電腦可讀儲存媒介，其 ™早特徵部為週期光柵上的光柵及該相鄰的特徼邱為 週期光栅上相鄰的光栅。 荷倣4為 5 5·如申請專利範圍第5 2項之電腦可讀儲存媒介，其 中假設聚焦在該單一特徵部上之該光束經過該單一特徵部 掃描，產生該組模擬的光學表徵。

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