TWI464543B - 檢驗方法及裝置、微影裝置、微影處理單元及器件製造方法 - Google Patents

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Description

檢驗方法及裝置、微影裝置、微影處理單元及器件製造方法
本發明之實施例係關於可用於(例如)藉由微影技術之器件製造中之檢驗方法，且係關於使用微影技術來製造器件之方法，以及用以進行該等方法之裝置。
微影裝置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)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其或者被稱作「光罩」或「主光罩」)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。圖案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(亦即，抗蝕劑)層上。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括：所謂的「步進器」，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來照射每一目標部分；及所謂的「掃描器」，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來照射每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
為了監視微影程序，有必要量測經圖案化基板之參數，諸如形成於基板中或基板上之順次層之間的疊對誤差。存在用於進行在微影程序中所形成之顯微結構之量測的各種技術，包括掃描電子顯微鏡及各種專門工具之使用。一種形式之專門檢驗工具為散射計，其中將輻射光束引導至基板之表面上之目標上，且量測經散射光束或經反射光束之屬性。藉由比較光束在其已藉由基板反射或散射之前與之後的屬性，可判定基板之屬性。此可(例如)藉由比較經反射光束與儲存於與已知基板屬性相關聯之已知量測庫中的資料進行。已知兩種主要類型之散射計--分光散射計及角解析散射計。分光散射計將寬頻帶輻射光束引導至基板上，且量測經散射成特定窄角範圍之輻射的光譜(作為波長之函數的強度)。角解析散射計使用單色輻射光束，且量測作為角度之函數的經散射輻射之強度。
散射計可用以量測微影裝置之若干不同態樣，包括其基板定向及曝光功效。亦可藉由散射計量測的微影裝置之(且具體而言，微影裝置所進行之曝光動作之)兩個重要參數為聚焦及劑量。如以下所提及，微影裝置具有包括輻射源及投影系統之曝光裝置。輻射源提供輻射光束，且投影系統聚焦輻射光束且將圖案施加至光束以形成照在基板表面上之抗蝕劑上的經圖案化輻射光束。
藉由曝光裝置之各種部分來控制經投影至基板上以便曝光基板之輻射劑量。主要係微影裝置之投影系統負責將輻射聚焦至基板之正確部分上。重要的係，在經圖案化輻射中圖案之影像之聚焦發生於發生曝光的基板之表面處。此係使得最清晰(亦即，聚焦程度最高)影像將出現於基板之表面上且可能的最清晰圖案可曝光於其上。此使能夠印刷更小產品圖案。
輻射之聚焦及劑量直接影響曝光於基板上之圖案或結構之各種參數。可使用散射計量測之參數為已印刷至基板上之圖案內之結構的物理屬性。此等參數可包括臨界尺寸(CD)或側壁角度(SWA)。臨界尺寸有效地為諸如條狀物(bar)(或空間、點或孔，取決於在經印刷圖案中之經量測結構為何種結構)之結構的平均寬度。側壁角度為基板之表面與結構之上升(或下降)部分之間的角度。
另外，若將切割道結構與用於聚焦量測之產品光罩一起進行使用，則可施加光罩形狀校正(針對光罩之彎曲之聚焦校正)。
可藉由散射量測(或掃描電子顯微術)自光罩圖案中之一維結構(其在基板上引起一維圖案，自該圖案採取量測)同時判定聚焦及劑量。可使用單一結構，只要彼結構在經曝光及處理時針對聚焦能量矩陣(focus energy matrix,FEM)中之每一點具有臨界尺寸量測與側壁角度量測之唯一組合即可。若臨界尺寸與側壁角度之此等唯一組合係可用的，則可自此等量測唯一地判定聚焦值及劑量值。
然而，一維結構之此使用存在問題。通常存在導致類似臨界尺寸量測及側壁角度量測的聚焦與劑量之若干組合。此意謂不能藉由量測單一一維結構來唯一地判定聚焦及劑量。已考慮在分離鄰近標記中使用一個以上結構來解決此模糊性。然而，使複數個標記併有不同結構具有缺點，包括佔用基板表面上之潛在有價值的空間。
僅可間接量測在將圖案曝光於基板之目標部分上期間的聚焦偏移或誤差。舉例而言，為了量測側壁角度，重建構目標上之圖案之整個輪廓(profile)。接著在校準描述(例如)作為聚焦及劑量之函數之側壁角度及臨界尺寸的模型之後導出聚焦。此技術被稱為聚焦-劑量分離(focus-dose separation)。
對側壁角度(及CD)之變化的散射量測信號敏感性引起聚焦(及劑量)值之導出。然而，散射量測信號(亦即，經反射輻射，其含有關於供以反射該輻射之表面的資訊)之敏感性受基板表面上之輻射敏感材料(亦即，抗蝕劑)之厚度影響。事實上，散射量測信號之敏感性可與抗蝕劑厚度之負二次方成比例。
降低之敏感性可導致以下非想要效應：儘管敏感性位準可能降低，但雜訊位準不會降低，且結果，信雜比降低且側壁角度再現性可能相應地劣化；由於模型化誤差保持相同，故此可能導致側壁角度量測之系統準確性誤差增加；及抗蝕劑高度變化或為經模型化圖案之一部分之堆疊的其他變化可能引起對側壁角度量測之不當影響(亦被稱為串擾)。
以上所提及之非想要效應可能具有對自側壁角度所導出之聚焦值的直接影響。
需要提供改良型聚焦度量衡。詳言之，需要甚至在抗蝕劑厚度減少時仍獲得準確聚焦值。
根據本發明之一實施例，一種量測一曝光裝置之一聚焦相關屬性之方法包括以下各者：將一圖案印刷於一基板表面上，該印刷係使用(i)待量測之該曝光裝置及(ii)包括用於形成該經印刷圖案之一圖案的一圖案化器件，該圖案化器件圖案經設計成引起具有隨著該曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化之一結構的該經印刷圖案；將一輻射光束投影至該基板表面上之該經印刷圖案上；偵測自該基板表面上之該經印刷圖案所反射之輻射；使用該經偵測輻射來量測該經印刷圖案中之一不對稱性；及自該不對稱性判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性。具體而言，當存在該曝光裝置之一聚焦相關屬性之變化時，在該結構之不同側壁上之側壁角度量測可彼此不同地變化。因此，該不對稱性可為兩個側壁角度量測之間的一差。
根據本發明之另一實施例，一種用於一曝光裝置中之光罩包括用於將一圖案印刷於一基板上之一圖案，該光罩圖案經配置成使得該經印刷圖案含有一或多個結構，該一或多個結構具有隨著該曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的側壁角度量測(例如，針對同一結構之各種部分之不同量測)。
根據本發明之另一實施例，一種基板包括印刷於其表面上之一圖案，該經印刷圖案含有一或多個結構，該一或多個結構具有隨著用以印刷該圖案之一曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的側壁角度量測(例如，針對同一結構之各種部分之不同量測)。
根據本發明之另一實施例，一種用於一曝光裝置中之投影裝置經組態以使用一光罩將一圖案印刷於一基板上，該光罩含有用於印刷該經印刷圖案之一圖案，該投影裝置經組態成以使得該經印刷圖案含有一或多個結構之一方式將該光罩之該圖案解析於該基板上，該一或多個結構具有隨著該曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的側壁角度量測(例如，針對同一結構之各種部分之不同量測)。
根據本發明之另一實施例，一種用於量測一曝光裝置之聚焦相關屬性之檢驗系統包括以下各者：一圖案化器件，其包括用於使用待量測之該曝光裝置將一圖案印刷於一基板上之一圖案，該經印刷圖案(例如，具有側壁角度量測)隨著該曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化；及一檢驗裝置。該檢驗裝置經組態以：將一輻射光束投影至該基板上之該經印刷圖案上；偵測自該基板上之該經印刷圖案所反射之輻射；使用該經偵測輻射來量測該圖案中之一不對稱性(例如，藉由量測該經印刷圖案內之一結構之兩個側之側壁角度)；及自該圖案不對稱性(例如，該兩個側壁角度中之一不對稱性)判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性。
以下參看隨附圖式來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。本文僅出於說明性目的而呈現該等實施例。基於本文所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將係顯而易見的。
併入本文中且形成本說明書之一部分的隨附圖式說明本發明之實施例，且連同實施方式進一步用以解釋本發明之原理且使熟習相關技術者能夠製造及使用本發明。
本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示實施例僅僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明係藉由此處所附加之申請專利範圍界定。
所描述實施例及在本說明書中對「一實施例」、「一實例實施例」等等之參考指示所描述實施例可包括一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，該等短語未必指代同一實施例。另外，當結合一實施例來描述一特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否明確地進行描述，結合其他實施例來實現該特徵、結構或特性均係在熟習此項技術者之知識內。
本發明之實施例可以硬體、韌體、軟體或其任何組合加以實施。本發明之實施例亦可實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，其可藉由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸呈可藉由機器(例如，計算器件)讀取之形式之資訊的任何機構。舉例而言，機器可讀媒體可包括：唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；及快閃記憶體器件。另外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中被描述為執行特定動作。然而，應瞭解，該等描述僅僅係出於方便起見，且該等動作事實上係由計算器件、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等等之其他器件引起。
然而，在更詳細地描述該等實施例之前，有指導性的係呈現可實施本發明之實施例的實例環境。
圖1為可實施本發明之實施例的微影裝置的說明。裝置包括以下各者：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或DUV輻射)；支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據特定參數來準確地定位圖案化器件之第一定位器PM；基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，塗布抗蝕劑之晶圓)W，且連接至經組態以根據特定參數來準確地定位基板之第二定位器PW；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PL，其經組態以將藉由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、成形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化器件。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而係固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文對術語「主光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為指代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形成圖案的任何器件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則圖案可能不會準確地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所形成之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。
圖案化器件可係透射或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於藉由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合，其適合於所使用之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用均與更通用之術語「投影系統」同義。
如本文所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在該等「多平台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可藉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。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間。浸沒技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如本文所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為分離實體。在該等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之一部分，且輻射光束係藉助於包括(例如)適當引導鏡面及/或光束擴展器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為汞燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在需要時)可被稱作「輻射系統」。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分布的調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分布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」)。此外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以用於在其橫截面中具有所要均一性及強度分布。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且係藉由圖案化器件而圖案化。在橫穿光罩MA後，輻射光束B傳遞通過投影系統PL，投影系統PL將光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器、2-D編碼器或電容性感測器)，基板台WT可準確地移動(例如，以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C)。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中被說明)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位光罩MA(例如，在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間)。一般而言，可藉助於形成第一定位器PM之一部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之一部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(與掃描器相反)之情況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可係固定的。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA與基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中(此等被稱為切割道對準標記)。類似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所說明裝置可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使光罩台MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在x及/或y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大尺寸限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT與基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PL之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於光罩台MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大尺寸限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對以上所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
如圖2所示，微影裝置LA形成微影單元LC(有時亦被稱作「微影單元」或「叢集」)之一部分，其亦包括用以對基板執行曝光前及曝光後程序之裝置。通常，微影單元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/輸出口I/O1、I/O2拾取基板、在不同程序裝置之間移動基板，且將基板傳送至微影裝置之裝載盤LB。通常被集體地稱作「塗布顯影系統」(track)之此等器件係在塗布顯影系統控制單元TCU之控制下，塗布顯影系統控制單元TCU自身係藉由監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU而控制微影裝置。因此，不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。
為了確保正確地且一致地曝光藉由微影裝置所曝光之基板，需要檢驗經曝光基板以量測諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度及臨界尺寸(CD)的屬性。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行調整(尤其係在可在曝光同一分批中之後續基板之前進行檢驗的情況下)。又，已經曝光之基板可經剝離及重做以改良良率或經廢除，藉此避免對被已知為有缺陷之基板之曝光。在基板之僅一些目標部分有缺陷的情況下，可僅對為良好之彼等目標部分執行另外曝光。
使用檢驗裝置以判定基板之屬性，且特別係判定不同基板或同一基板之不同層的屬性如何在層與層之間變化。檢驗裝置可經整合至微影裝置LA或微影單元LC中或可為獨立器件。為了實現快速量測，需要使檢驗裝置在曝光之後立即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--在已曝光至輻射的抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射的抗蝕劑之部分之間僅存在極小的折射率差--且並非所有檢驗裝置均具有充分敏感性來準確地量測潛影。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其增加在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伏的。亦有可能進行經顯影抗蝕劑影像之量測--此時，已移除抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分--或在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後進行經顯影抗蝕劑影像之量測。後者可能性限制重做有缺陷基板之可能性，但仍可提供有用資訊。
圖3為可實施本發明之實施例的散射計SM1的說明。散射計SM1可包括將輻射投影至基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。將經反射輻射傳遞至分光計偵測器4，其量測鏡面經反射輻射之光譜10(作為波長之函數的強度)。自此資料，可藉由處理單元PU來重建構引起經偵測光譜之結構或輪廓(例如，藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與如圖3之底部處所示之模擬光譜庫相比較)。一般而言，為了重建構，已知通用形式之結構，且根據對製造該結構所採用之程序的認識來假定一些參數，從而僅留下該結構之少許參數以自散射量測資料加以判定。該散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。
圖4中說明可實施本發明之實施例的另一散射計SM2。在此器件中，藉由輻射源2所發射之輻射係使用透鏡系統12而聚焦通過干涉濾光器13及偏振器17、藉由部分反射表面16反射且經由顯微鏡接物鏡15而聚焦至基板W上，顯微鏡接物鏡15具有高數值孔徑(NA)(例如，至少0.9及至少0.95)。浸沒散射計可甚至具有數值孔徑超過1之透鏡。經反射輻射接著通過部分反射表面16而透射至偵測器18中，以便偵測散射光譜。偵測器可位於背部投影式光瞳平面11中，背部投影式光瞳平面11處於透鏡系統12之焦距；然而，光瞳平面可代替地藉由輔助光學儀器(未圖示)而再成像至偵測器上。光瞳平面為輻射之徑向位置界定入射角且角位界定輻射之方位角所處的平面。偵測器可為二維偵測器，使得可量測基板目標30之二維角散射光譜。偵測器18可為(例如)CCD或CMOS感測器陣列，且可使用為(例如)每圖框40毫秒之積分時間。
舉例而言，通常使用參考光束以量測入射輻射之強度。為了進行此過程，當輻射光束入射於光束分裂器16上時，使輻射光束之一部分透射通過光束分裂器以作為朝向參考鏡面14之參考光束。接著將參考光束投影至同一偵測器18之不同部分上。
干涉濾光器13之集合可用以選擇在(例如)405奈米至790奈米或甚至更低(諸如200奈米至300奈米)之範圍內的所關注波長。干涉濾光器可係可調諧的，而非包含不同濾光器之集合。可使用光柵以代替干涉濾光器。
偵測器18可量測經散射光在單一波長(或窄波長範圍)下之強度及單獨地在多個波長下之強度，或在一波長範圍內所積分之強度。此外，偵測器可單獨地量測橫向磁偏振光及橫向電偏振光之強度，及/或橫向磁偏振光與橫向電偏振光之間的相位差。
使用寬頻帶光源(亦即，具有寬光頻率或波長範圍之光源)係可能的，其給出較大光展量(etendue)，從而允許多個波長之混合。在寬頻帶中之複數個波長較佳地各自具有為λ之頻寬及為至少2λ(亦即，為頻寬之兩倍)之間隔。若干輻射「源」可為已使用光纖束加以分裂的延伸式輻射源之不同部分。以此方式，可在多個波長下並行地量測角度解析散射光譜。可量測3-D光譜(波長及兩個不同角度)，其與2-D光譜相比較含有更多資訊。此允許量測更多資訊，其增加度量衡程序穩固性。此在EP 1,628,164A中得以更詳細地描述。
基板W上之目標30可為諸如圖5所說明之光柵的光柵50，其經印刷以形成具有條狀物52之固體抗蝕劑線。或者，條狀物52可經蝕刻至基板中。此圖案對微影投影裝置(特別係投影系統PL)中之色像差敏感，且照明對稱性及該等像差之存在將使其自身表現為經印刷光柵之變化。因此，使用經印刷光柵之散射量測資料來重建構光柵。根據對印刷步驟及/或其他散射量測程序之認識，可將光柵之參數(諸如線寬及形狀)輸入至藉由處理單元PU所執行之重建構程序。
本發明之實施例係關於用於曝光裝置中之圖案化器件中之圖案。如以上所描述，曝光裝置可併有輻射源、圖案化器件，及投影裝置。圖案化器件可包括光罩。如以上所描述，曝光裝置之光罩可為透射光罩，或其可為反射光罩，諸如複數個個別可控制元件(例如，鏡面)。藉由曝光裝置來使用此光罩以將圖案印刷於基板表面之目標部分上。使用諸如散射計或橢偏儀之檢驗裝置來量測基板上之經印刷圖案。另外，可使用其他類型之檢驗裝置，只要其能夠量測自經印刷圖案或結構所反射之輻射且能夠自此經量測輻射判定以下各者即可：圖案之參數(諸如經印刷圖案內之個別結構之臨界尺寸(CD))；及相同結構之側壁角度(SWA)；或結構之不對稱性。
比較來自基板上之圖案之經反射輻射的屬性與數學模型或先前量測或模擬庫。此比較可用以獲得基板上之圖案與聚焦及/或劑量之間的特定關係。
經判定之聚焦相關屬性及/或劑量相關屬性可為聚焦偏移(例如，其可由透鏡之未對準引起)或劑量偏移(例如，由輻射光束之強度之波動引起)。其亦可為比如像散性、對比度及透鏡像差(通常以仁尼克(zernike)表達)之其他聚焦相關參數。或者，其可為諸如劑量或強度變化之照明(亦即，輻射)參數。另外，經量測屬性可為對抗蝕劑具有類似於由劑量引起之影響的影響的參數，諸如局域烘烤板溫度(其引起類似於遍及基板表面的劑量之變化及抗蝕劑變化的遍及基板表面的經反射輻射、CD或SWA之變化(抗蝕劑厚度或強度之變化將以類似於劑量之變化之方式的方式引起CD及SWA之變化))。
本發明之實施例係針對經印刷圖案中之結構之側壁角度與曝光輻射之聚焦之間的關係。圖案化器件(例如，光罩)中之圖案可經設計成使得當使用光罩圖案將圖案印刷於基板上時，經印刷圖案具有用於曝光(或印刷)輻射之聚焦之量測的有用屬性。詳言之，隨著散焦增加(或隨著聚焦降低)，經印刷結構之不同部分之側壁角度之差可增加。更一般化地，目標之不對稱性可作為聚焦之函數單調地改變。
光罩圖案之一實施例引起呈「半密集」光柵之形式的經印刷圖案。「半密集」光柵為具有在「密集」(1:1)與「隔離」(1:7)之間的臨界尺寸對空間比的光柵。半密集光柵之每一側壁角度(SWA)作為曝光聚焦之函數單調地改變。基板之目標部分上之圖案可藉此經設計成具有作為聚焦之函數的側壁角度(在圖案之一或多個部分上)之增強型敏感性。可使用散射量測技術來量測一或多個側壁角度。
圖5為經配置成條狀物52之一維陣列的光柵50的說明(應注意，條狀物52之陣列呈一維且條狀物52自身不係一維的)。條狀物52之間的空間被標記為54。通常在量測諸如微影裝置(之度量衡器件)中之基板W之疊對及對準的特性時使用圖5之圖案。然而，如以上所提及，當自光柵50反射輻射且自經反射輻射判定諸如臨界尺寸及側壁角度之參數時，可存在引起已進行之CD及SWA量測的聚焦與劑量之若干組合。此外，亦如以上所提及，抗蝕劑厚度或下伏堆疊屬性之變化可導致SWA量測之變化，其又引起聚焦量測之誤差。
本發明之一實施例為如圖6所說明之圖案60。圖案60為結構62之二維陣列(在該等結構中間具有空間64)。本實施例之一特徵在於：(較佳二維重複)結構60可在x方向及y方向上具有不同物理屬性或幾何屬性。由於在x方向及y方向上之不同物理屬性或幾何屬性，該等定向中之每一者具有對聚焦及劑量變化之顯著且有意不同的回應。此與純粹臨界尺寸及側壁角度相比較導致經印刷結構之更複雜的總行為。結果，總回應對於給定聚焦及劑量係唯一的，其與單一一維陣列之量測相比較實現聚焦與劑量之更佳分離。根據本發明之一實施例的單一重複結構中之不同屬性之組合使單一圖案能夠用於基板表面之每一目標部分上。此意謂可對單一圖案進行量測，因此減少在光罩上用於圖案之空間(與使用各自含有一維陣列或單一結構之複數個目標部分相比較)。此亦減少在基板上用於經曝光圖案之空間，以及減少為採取量測所花費之時間，同時增加量測結果之模糊性的減少。
圖6之圖案60使用如下效應：若經量測光柵展現不對稱性，則角解析散射量測之光瞳平面中之影像展現第一繞射級中之不對稱性(此效應亦係用於基於散射量測之疊對度量衡中)。可容易地偵測到光瞳不對稱性，且其對光柵不對稱性非常敏感。
為了利用此效應，提供具有作為聚焦之函數的左/右側壁角度之差的目標部分圖案。可將圖6視為不對稱圖案。圖6所示之圖案為意欲用於諸如光罩之圖案化器件的圖案。此圖案經設計成在基板上產生經印刷圖案，其顯示作為聚焦之變化之函數的側壁角度差之變化。較佳地在x方向及y方向上重複目標。
圖7展示當曝光圖6之光罩圖案時經印刷圖案中之(例如，條形)結構的經計算抗蝕劑輪廓。左及右側壁角度(其可能已自經反射檢驗光束中之資料加以計算或外推)被展示於該等輪廓中之每一者之左側及右側上。圖7之輪廓經展示成自頂部輪廓至底部輪廓具有增加之聚焦。該聚焦為曝光聚焦(亦即，用以曝光或印刷此經印刷圖案之光束之聚焦)。自該等輪廓可見，隨著曝光聚焦自圖7所示之輪廓之頂部至底部增加，該等輪廓之兩個側壁角度均增加。隨著曝光聚焦增加，左側及右側上之側壁角度亦展示較小差(亦即，會聚至之兩個角度均與基板表面成相同角度)。
在本發明之一實施例中，經印刷圖案包含一或多個結構。曝光裝置之聚焦相關特性之改變將導致一或多個結構之不對稱性之改變。因此，若量測到一或多個結構之不對稱性，則有可能偵測到曝光裝置之聚焦相關特性之改變。若經量測不對稱性改變，則可推斷出曝光裝置之聚焦相關屬性改變。
結構輪廓亦可被稱作抗蝕劑線，因為印刷於基板表面上之結構可為線形且由來自基板表面上之經曝光抗蝕劑之抗蝕劑建構。
圖8為展示結構輪廓之左側及右側之側壁角度之間的差的圖解的說明。在圖解之左遠側上，輪廓之左側及右側中之每一者之側壁角度相當發散。然而，隨著曝光聚焦增加，此等側壁角度會聚至圖解之右側。菱形點表示左側壁角度，且方形點表示右側壁角度。y軸表示側壁角度，且x軸表示曝光光束之聚焦。
自圖6、圖7及圖8，清楚地看出，此實例中之經曝光圖案將其側壁角度之差展現為曝光聚焦之單調函數。換言之，隨著曝光聚焦降低，差亦相應地降低。對於圖8之圖解中所展示之所關注聚焦範圍，不存在拐折點。
如以上所描述，角度解析散射量測可用以判定經印刷圖案中之結構之側壁角度之差。此將被偵測為已自經印刷圖案之表面所反射之經偵測輻射之不對稱性。可準確地量測光瞳不對稱性(亦即，在角度解析散射計之光瞳平面中所量測之不對稱性)，且其可針對目標(亦即，經印刷圖案)不對稱性效應非常敏感。因此，比如圖6所示之圖案的圖案形成足夠敏感的經印刷圖案以表明聚焦之誤差。可用實驗方法校準作為聚焦(及(在需要時)劑量)之函數的光瞳不對稱性。
本發明之此實施例的優點在於：其引起不需要完全輪廓重建構之側壁角度度量衡。其引起高敏感性，且因為大多數程序變化對兩個側壁角度具有類似影響，所以其引起對抗程序變化之更大穩固性。
在本發明之另一實施例中，可藉由使用具有相反側壁角度差之兩個光柵來補償感測器不對稱性。可判定兩個光柵之側壁角度不對稱性之差，且可校準任何誤差。
「輔助特徵」為存在於光罩圖案中但未印刷至基板上之特徵，因為不能藉由曝光裝置來解析該等特徵。然而，未印刷至基板上之結構(因為不能藉由曝光裝置來解析該等結構，或該等結構為「次解析度」(sub-resolution))影響印刷可解析結構所採用之方式。本發明之一實施例使用作為散焦之函數的次解析度結構對圖案形狀及位移之效應。然而，本實施例可進一步併有以下各者：經印刷目標(由(例如)如圖9所示之週期性雙線群體組成)可經調適成具有針對給定掃描器照明模式之所需敏感性(掃描器照明模式指代控制投影輻射所採用之方式的曝光裝置模式；經印刷目標可接近於目前微影印刷解析度要求，從而使目標更類似於產品結構而行動；及可自CD輪廓側壁角度演繹散焦值之正負號)。
關於可接近於目前微影印刷解析度要求之經印刷目標，圖12展示經重建構疊對誤差(X)圍繞標稱聚焦係對稱的。不能僅自此疊對值(X)判定微影裝置之掃描器之聚焦(散焦)值，因為缺乏正負號資訊(亦即，過近或過遠；負或正散焦)。因此，SWA值可用以判定聚焦值之正負號。此係因為SWA作為聚焦之函數單調地改變，使得在特定臨限值以上，聚焦一定為正，且在特定臨限值(例如，圖11之圖解中之臨限值)以下，聚焦一定為負。因此，可自SWA圖解判定正負號，且將正負號應用於疊對量測以判定散焦之程度(及正負號)。
作為聚焦之函數的次解析度線位移之效應係用於諸如圖9所示之光罩圖案的光罩圖案70中。詳言之，圖9之光罩圖案70經設計成產生作為聚焦之函數的左-右SWA不對稱性(類似於圖6之光罩圖案)。可在x方向及y方向上重複圖案72、74。
儘管光罩圖案70看起來像複雜二維結構，但所得經印刷抗蝕劑線(在基板表面上)為簡單一維結構。此被達成係因為將不藉由曝光裝置來解析圖案70中之光罩特徵72、74，因為該等光罩特徵有效地為次解析度特徵(亦即，該等特徵過小以致於不能藉由曝光裝置之曝光輻射如實地印刷)。
圖10展示基板表面上之經曝光圖案之輪廓。疊對誤差經計算及定義為如下兩個距離之間的差：鄰近抗蝕劑線之中心之間的距離；及置放於光罩上之線之間的距離。根據光罩上之結構之設計，期望特定x值(鄰近抗蝕劑線之中心之間的距離)。然而，取決於曝光裝置之聚焦值，將在基板表面上量測不同x值。此被稱為圖9之左線與右線72之間的疊對誤差。亦量測經印刷抗蝕劑線之側壁角度。圖10為作為散焦之函數的此等輪廓的說明。「-F」輪廓為負散焦處之結構之輪廓。「+F」輪廓為正散焦處之結構之輪廓。「F」輪廓為處於聚焦之結構之輪廓。
圖11展示作為聚焦之函數的左及右側壁角度。圖12展示作為聚焦之函數的疊對。應注意，左及右側壁角度值會聚於兩個點處且與聚焦(散焦)具有單調關係。
圖12所示之經量測疊對誤差具有不等於0之最小值(最小拐折)。在所展示實例中，最小值為大約30毫米。此為可用以確保可自雙線群體演繹疊對資訊之值。舉例而言，在CD重建構中，此係藉由偏置雙線目標圖案實現。如所展示來重複圖9之圖案70。此意謂將有效地存在具有交替線群體之一系列條狀物(線72將被印刷，但線73處於次解析度且將不印刷至基板表面上)。如圖9所示，在同一圖案單元中自條狀物72之中心至另一條狀物72的距離可被稱作距離「X1」。如圖9所示，自一圖案單元中之條狀物72之中心至該圖案單元之下一重複中之條狀物72的距離可被稱作距離「X2」。若X1與X2不同，則可以CD重建構技術來提取值X1。在X1與X2相等之極端情況下，其不能被彼此區分。因此，偏置可有助於防止在X1與X2相等之情況下的此區分缺乏。
本發明之此實施例可用以將來自CD重建構雙線群體之經量測疊對值轉譯至聚焦值。由於僅自側壁角度演繹散焦值之正負號，且自疊對值演繹散焦值，故用於聚焦量測之此方法亦作用於抗蝕劑膜，其中側壁角度準確性減少。
因為該方法不依賴於捕獲散射計之偵測平面中之第一繞射級，所以在雙線間距之選擇方面的自由度增加，其中雙線間距為X1與X2之總和。
以上所描述之方法對曝光裝置焦闌性不敏感。因此，其對作為散焦之函數的置放誤差之影響不敏感。換言之，因為兩個線均展現相同位移，故經由散焦之焦闌性效應被抵消；位移被兩個線群體(其在單一曝光中曝光)之差異疊對量測抵消掉。
關於基於側壁角度及平均臨界尺寸資訊之當前聚焦/劑量方法，可獲得之聚焦/劑量準確性取決於聚焦之實際值。在「最佳聚焦」(Best Focus)位置處，聚焦準確性係最佳的，而聚焦準確性作為散焦之函數而劣化。此被示意性地展示於圖13及圖14中。應注意，在離焦(off-focus)值處，新聚焦/劑量目標展現最大敏感性。因此，藉由在聚焦(離焦)量測處添加位置資訊，可改良在整個聚焦捕獲範圍內之聚焦準確性。
特定地返回至圖13及圖14，此等圖展示作為聚焦值之函數的聚焦準確性。圖13中之雙摺線展示作為散焦之函數的聚焦準確性。圖14展示作為如所評估之聚焦範圍之函數的聚焦準確性。此可藉由計算如在圖13中所見的所有點之總標準差理解。在圖13中，例如，經評估聚焦範圍為0.16微米(μm)。
以上所描述之圖案經設計成具有對聚焦及劑量之高敏感性且處於小程序窗(process window)中。產品區域可在同一光罩內且因此在使用同一光罩加以印刷的基板之同一場上，且具有儘可能低之劑量及聚焦敏感性且併有大程序窗。
作為對圖6及圖9之條狀物與空間光柵布局之替代例，二維圖案可由諸如接觸孔或允許(例如)不藉由曝光裝置來解析圖案之特定部分之任何其他形狀的其他結構構成。
若干不同圖案結構係可能的，且將為熟習相關技術者所瞭解。使用如以上所描述之二維重複結構之聚焦(及/或劑量)判定的優點在於：在更寬範圍之輻射條件以及抗蝕劑及堆疊屬性下，圖案可經設計成對於分離來自單一結構之聚焦(及劑量)資訊更穩固。對於抗蝕劑且對於更複雜的下伏構形，此改良聚焦-劑量量測可能性。除了聚焦及劑量以外，來自結構之兩個以上變化屬性(例如，CD及SWA)之額外資訊亦可用以解析所關注之其他程序或曝光參數。
將所得聚焦相關量測及劑量相關量測回饋或前饋至曝光裝置，其接著補償任一量測之任何誤差。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)及薄膜磁頭。熟習此項技術者應瞭解，在該等替代應用之情境中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗布顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢驗工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容應用於該等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便形成多層IC，使得本文所使用之術語基板亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管以上可特定地參考在光學微影之情境中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在情境允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形界定形成於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為5奈米至20奈米之範圍內的波長)；以及粒子束(諸如離子束或電子束)。
術語「透鏡」在情境允許時可指代各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
儘管以上已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明之實施例可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如以上所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之該電腦程式。
結論
應瞭解，[實施方式]章節而非[發明內容]及[中文發明摘要]章節意欲用以解釋申請專利範圍。[發明內容]及[中文發明摘要]章節可闡述如由發明人所預期的本發明之一或多個而非所有例示性實施例，且因此，不意欲以任何方式來限制本發明及附加申請專利範圍。
以上已藉助於說明指定功能及其關係之實施的功能建置區塊而描述本發明。為了便於描述，本文已任意地界定此等功能建置區塊之邊界。只要適當地執行指定功能及其關係，便可界定替代邊界。
特定實施例之前述描述將如此充分地展現本發明之一般屬性以使得其他人可在無不當實驗的情況下藉由應用此項技術中之熟知知識而易於針對各種應用來修改及/或調適該等特定實施例，而不脫離本發明之一般概念。因此，基於本文所呈現之教示及指導，該等調適及修改意欲屬於所揭示實施例之等效物的涵義及範圍。應理解，本文之措辭或術語係用於描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照教示及指導加以解釋。
本發明之廣度及範疇不應藉由上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效物加以界定。
2．．．寬頻帶(白光)輻射投影儀/輻射源
4．．．分光計偵測器
10．．．光譜
11．．．背部投影式光瞳平面
12．．．透鏡系統
13．．．干涉濾光器
14．．．參考鏡面
15．．．顯微鏡接物鏡
16．．．部分反射表面/光束分裂器
17．．．偏振器
18．．．偵測器
30．．．基板目標
50．．．光柵
52．．．條狀物
54．．．條狀物之間的空間
60．．．圖案/結構
62．．．結構
64．．．空間
70．．．光罩圖案
72．．．圖案/光罩特徵/線/條狀物
73．．．線
74．．．圖案/光罩特徵
AD．．．調整器
B．．．輻射光束
BD．．．光束傳送系統
BK．．．烘烤板
C．．．目標部分
CH．．．冷卻板
CO．．．聚光器
DE．．．顯影器
F．．．輪廓
I/O1．．．輸入/輸出口
I/O2．．．輸入/輸出口
IF．．．位置感測器
IL．．．照明系統/照明器
IN．．．積光器
LA．．．微影裝置
LACU．．．微影控制單元
LB．．．裝載盤
LC．．．微影單元
M1．．．光罩對準標記
M2．．．光罩對準標記
MA．．．圖案化器件/光罩
MT．．．支撐結構/光罩台
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
PL．．．投影系統
PM．．．第一定位器
PU．．．處理單元
PW．．．第二定位器
RO．．．機器人
SC．．．旋塗器
SCS．．．監督控制系統
SM1．．．散射計
SM2．．．散射計
SO．．．輻射源
TCU．．．塗布顯影系統控制單元
W．．．基板
WT．．．基板台
X1．．．距離
X2．．．距離
+F．．．輪廓
-F．．．輪廓
圖1為可實施本發明之實施例的微影裝置的說明；
圖2為可實施本發明之實施例的微影單元或叢集的說明；
圖3為可實施本發明之實施例的第一散射計的說明；
圖4為可實施本發明之實施例的第二散射計的說明；
圖5為呈標準光柵之形狀的目標圖案的說明；
圖6為根據本發明之一實施例的目標圖案的說明；
圖7為作為聚焦之函數的圖案結構之輪廓的說明；
圖8為作為聚焦之函數的左及右側壁角度的說明；
圖9為根據本發明之另一實施例的目標圖案的說明；
圖10為作為聚焦之函數的經圖案化結構之輪廓的說明；
圖11及圖12為作為聚焦之函數的左及右側壁角度與作為聚焦之函數的疊對之比較的說明；及
圖13及圖14為作為聚焦值之函數的聚焦準確性的說明。
根據以上在結合圖式時所闡述之實施方式，本發明之實施例之特徵及優點將變得更顯而易見，在圖式中，相似參考符號始終識別對應元件。在圖式中，相似參考數字通常指示相同、功能上類似及/或結構上類似之元件。元件第一次出現時之圖式係藉由對應參考數字中之最左邊數位指示。
BK．．．烘烤板
CH．．．冷卻板
DE．．．顯影器
I/O1．．．輸入/輸出口
I/O2．．．輸入/輸出口
LA．．．微影裝置
LACU．．．微影控制單元
LB．．．裝載盤
LC．．．微影單元
RO．．．機器人
SC．．．旋塗器
SCS．．．監督控制系統
TCU．．．塗布顯影系統控制單元

Claims (72)

  1. 一種量測一曝光裝置之一聚焦相關屬性(focus-related property)之方法，該方法包含：將一圖案印刷(printing)於一基板表面上，該印刷係使用i)待量測之該曝光裝置及ii)包括一圖案的一圖案化器件而用於產生(creating)該經印刷圖案，該圖案化器件圖案經設計以產生隨著該曝光裝置之聚焦相關屬性之一變化(variation)而變化的該經印刷圖案；將一輻射光束投影至該基板表面上之該經印刷圖案上；偵測自該基板表面上之該經印刷圖案所反射之輻射；使用該經偵測輻射來量測該經印刷圖案內之一不對稱性(asymmetry)；及自該不對稱性判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性。
  2. 如請求項1之方法，其中該經印刷圖案包含一或多個結構，且自該一或多個結構之不對稱性之一改變判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性之一改變。
  3. 如請求項2之方法，其中該不對稱性包含該一或多個結構之側壁角度量測之一差。
  4. 如請求項1之方法，其中該不對稱性包含該經印刷圖案內之一結構之側壁角度量測之一差。
  5. 如請求項1之方法，其中以兩個維度在x方向及y方向上重複該圖案化器件圖案。
  6. 如請求項1之方法，其進一步包含形成該經印刷圖案內 之一結構之一輪廓。
  7. 如請求項6之方法，其中該量測步驟包含使用該輪廓以比較該經印刷圖案內之該結構之兩個側之側壁角度。
  8. 如請求項1之方法，其中該印刷步驟包含將一經圖案化輻射光束引導至該基板表面上，且該判定步驟包含量測該圖案中之一不對稱性程度，及藉由參考含有與該經圖案化輻射光束之一散焦範圍相關之一不對稱性範圍的一庫來判定該經圖案化輻射光束之散焦程度。
  9. 如請求項1之方法，其中該印刷步驟包含將一經圖案化輻射光束引導至該基板表面上，且該判定步驟包含量測該不對稱性，及藉由參考該圖案中之該不對稱性程度與該經圖案化輻射光束之該散焦程度之間的一預定單調關係來判定該經圖案化輻射光束之該散焦程度。
  10. 如請求項1之方法，其中該偵測步驟發生於一偵測器之一光瞳平面中。
  11. 如請求項1之方法，其進一步包含用實驗方法校準作為用以將該圖案印刷於該基板表面上之一經圖案化輻射光束之聚焦及/或劑量之函數的該經印刷圖案中之一結構之兩個側壁角度之不對稱性。
  12. 如請求項1之方法，其進一步包含以下步驟：藉由使用在該經印刷圖案中引起相反不對稱性之兩個圖案化構件圖案來判定用於該偵測步驟中之一偵測器之不對稱性。
  13. 如請求項1之方法，其中該圖案化構件圖案包含在該圖案內之次解析度結構，不能藉由該曝光裝置來解析該等 次解析度結構，使得不在該基板表面上之該經印刷圖案中解析該等次解析度結構。
  14. 如請求項13之方法，其中該印刷步驟包含將一經圖案化輻射光束引導至該基板表面上，且該判定步驟包含量測由該圖案化器件圖案中之該等次解析度結構引起的該經印刷圖案中之結構之位移，及藉由參考散焦與歸因於該等次解析度結構的經印刷線之位移之間的一預定關係來判定該經圖案化輻射光束之該散焦程度。
  15. 如請求項1之方法，其中該印刷步驟包含以適應於該曝光裝置之一敏感性要求的敏感性來印刷一圖案。
  16. 如請求項1之方法，其進一步包含用於在該經印刷圖案內重建構一結構之一重建構步驟，且該量測步驟包含量測一經重建構結構之兩個側中之每一者之一側壁角度。
  17. 一種用於一曝光裝置中之光罩(mask)，該光罩包含一圖案而用於將圖案印刷於一基板上，該光罩圖案經配置成使得該經印刷圖案含有一或多個結構，該一或多個結構具有隨著該曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的側壁角度量測(side wall angle measurements)。
  18. 如請求項17之光罩，其中該一或多個結構中之一者包括具有一不對稱性之兩個相反側壁角度，該不對稱性隨著增加來自該曝光裝置之一曝光輻射之散焦而增加。
  19. 如請求項17之光罩，其中該光罩圖案包含不能藉由該曝光裝置解析且因此不在該經印刷圖案中加以解析之結構。
  20. 如請求項17之光罩，其中該光罩圖案引起具有兩個光柵之一經印刷圖案，該兩個光柵具有相反不對稱性。
  21. 如請求項17之光罩，其中該光罩圖案包含週期性雙線群體。
  22. 如請求項17之光罩，其中該光罩圖案包含在該經印刷圖案中引起一簡單一維結構之一複雜二維結構。
  23. 一種基板，其包含印刷於其表面上之一圖案，該經印刷圖案含有一或多個結構，該一或多個結構具有隨著用以印刷該圖案之一曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的一側壁角度量測。
  24. 如請求項23之基板，其中該一或多個結構包含兩個側壁，且此等側壁中之每一者之角度之間的一不對稱性隨著用以印刷該圖案之一曝光輻射之一散焦增加而增加。
  25. 如請求項23之基板，其中該經印刷圖案包含在尺寸及形狀方面類似於亦在該基板上之一產品結構的一結構。
  26. 一種用於一曝光裝置中之投影裝置，該投影裝置經組態以使用一光罩將一圖案印刷於一基板上，該光罩含有圖案而用於印刷該經印刷圖案，該投影裝置經組態以辨別(resolve)在該基板上的該光罩的該圖案，使得該經印刷圖案含有一或多個結構，該一或多個結構具有隨著該曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的側壁角度量測。
  27. 一種用於量測一曝光裝置之聚焦相關屬性之檢驗(inspection)系統，該檢驗系統包含： 一圖案化器件，其包括一圖案而用於使用待量測之該曝光裝置將圖案印刷於一基板上，該經印刷圖案使其隨著該曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化；及一檢驗裝置，其經組態以：將一輻射光束投影至該基板上之該經印刷圖案上；偵測自該基板上之該經印刷圖案所反射之輻射；使用該經偵測輻射來量測該經印刷圖案內之一不對稱性；及自該圖案不對稱性判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性。
  28. 如請求項27之檢驗系統，其中該經印刷圖案包含一或多個結構，且該檢驗裝置經組態以自該一或多個結構之不對稱性之一改變判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性之一改變。
  29. 如請求項28之檢驗系統，其中該不對稱性包含該一或多個結構之側壁角度量測之一差。
  30. 如請求項27之檢驗系統，其進一步包含一處理器，該處理器經組態以形成該經印刷圖案內之一結構之一輪廓。
  31. 如請求項28之檢驗系統，其中該檢驗裝置經組態以使用該輪廓以比較該經印刷圖案內之一結構之兩個側之一第一側壁角度與一第二側壁角度，以便獲得該結構之一不對稱性。
  32. 如請求項27之檢驗系統，其中：該圖案化器件經組態以將一經圖案化輻射光束引導至 基板表面上；該檢驗系統進一步包含含有一庫之一儲存器件，該庫含有與該經圖案化輻射光束之一散焦範圍相關的側壁角度之一不對稱性範圍；且該檢驗裝置經組態以量測該等側壁角度中之兩者中之一不對稱性程度，及藉由參考該庫來判定該經圖案化輻射光束之散焦程度。
  33. 如請求項27之檢驗系統，其中：該圖案化器件經組態以將一經圖案化輻射光束引導至該基板表面上；該檢驗系統進一步包含一儲存器件，該儲存器件含有每一側壁角度與該經圖案化輻射光束之該散焦程度之間的一預定單調關係；且該檢驗裝置經組態以量測該等側壁角度中之兩者中之一不對稱性程度，及藉由參考該經儲存預定關係來判定該經圖案化輻射光束之該散焦程度。
  34. 一種微影裝置，其包含：一照明光學系統，其經配置以照明一圖案；一如請求項26之投影裝置；及一如請求項27之檢驗系統。
  35. 一種微影單元，其包含：一塗布器(coater)，其經配置以將一輻射敏感層塗布於基板；一微影裝置，其經配置以將影像曝光至藉由該塗布器 所塗布之基板之該輻射敏感層上；一顯影器(developer)，其經配置以顯影藉由該微影裝置所曝光之影像；及一如請求項27之檢驗系統。
  36. 一種判定一聚焦相關屬性之方法，其包含：將一圖案印刷於一基板表面上，該印刷係使用待量測之一曝光裝置及包括待印刷之該圖案的一圖案化器件，該圖案化器件圖案經組態以產生隨著該曝光裝置之該聚焦相關屬性之一變化而變化的該經印刷圖案；將一輻射光束投影至該基板表面上之該經印刷圖案上；偵測自該基板表面上之該經印刷圖案所反射之輻射；使用該經偵測輻射來量測該經印刷圖案內之一不對稱性；及自該不對稱性判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性。
  37. 如請求項36之方法，其中該經印刷圖案包含一或多個結構，且自該一或多個結構之不對稱性之一改變判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性之一改變。
  38. 如請求項37之方法，其中該不對稱性包含該一或多個結構之側壁角度量測之一差。
  39. 如請求項36之方法，其中該不對稱性包含該經印刷圖案內之一結構之側壁角度量測之一差。
  40. 如請求項36之方法，其中以兩個維度在x方向及y方向上重複該圖案化器件圖案。
  41. 如請求項36之方法，其進一步包含形成該經印刷圖案內之一結構之一輪廓。
  42. 如請求項41之方法，其中該量測步驟包含使用該輪廓以比較該經印刷圖案內之該結構之兩個側之側壁角度。
  43. 如請求項36之方法，其中：該印刷步驟包含將一經圖案化輻射光束引導至該基板表面上；且該判定步驟包含量測該圖案中之一不對稱性程度，及基於含有與該經圖案化輻射光束之一散焦範圍相關之一不對稱性範圍的一庫來判定該經圖案化輻射光束之散焦程度。
  44. 如請求項36之方法，其中：該印刷步驟包含將一經圖案化輻射光束引導至該基板表面上；且該判定步驟包含量測該不對稱性，及基於該圖案中之該不對稱性程度與該經圖案化輻射光束之一散焦程度之間的一預定單調關係來判定該經圖案化輻射光束之該散焦程度。
  45. 如請求項36之方法，其中該偵測步驟發生於一偵測器之一光瞳平面中。
  46. 如請求項36之方法，其進一步包含：用實驗方法校準作為用以將該圖案印刷於該基板表面上之一經圖案化輻射光束之聚焦及劑量中至少一者之函數的該經印刷圖案中之一結構之兩個側壁角度之不對稱 性。
  47. 如請求項36之方法，其進一步包含藉由使用在該經印刷圖案中引起相反不對稱性之兩個圖案化器件圖案來判定用於該偵測步驟中之一偵測器之一不對稱性。
  48. 如請求項47之方法，其進一步包含使用包含在該圖案內之次解析度結構的該圖案化器件圖案，不能藉由該曝光裝置來解析該等次解析度結構，使得不在該基板表面上之該經印刷圖案中解析該等次解析度結構。
  49. 如請求項48之方法，其中：該印刷步驟包含將一經圖案化輻射光束引導至該基板表面上；且該判定步驟包含量測由該圖案化器件圖案中之該等次解析度結構引起的該經印刷圖案中之結構之一位移，及基於散焦與歸因於該等次解析度結構的經印刷線之位移之間的一預定關係來判定該經圖案化輻射光束之一散焦程度。
  50. 如請求項36之方法，其中該印刷步驟包含以適應於該曝光裝置之一敏感性要求的敏感性來印刷一圖案。
  51. 如請求項36之方法，其進一步包含：在該經印刷圖案內重建構一結構；且其中該量測步驟包含量測一經重建構結構之兩個側中之每一者之一側壁角度。
  52. 一種光罩，其包含：一圖案，其經組態以用於將一圖案印刷於一基板上， 該光罩圖案經配置成使得該經印刷圖案包含：一或多個結構，該一或多個結構具有隨著曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的側壁角度量測。
  53. 如請求項52之光罩，其中該一或多個結構包含具有一不對稱性之兩個相反側壁角度，該不對稱性隨著來自該曝光裝置之一曝光輻射之一散焦增加而增加。
  54. 如請求項52之光罩，其中該光罩圖案包含不可解析結構，藉此不在該經印刷圖案中解析該等結構藉。
  55. 如請求項52之光罩，其中該光罩圖案經配置以形成具有兩個光柵之一經印刷圖案，該兩個光柵具有相反不對稱性。
  56. 如請求項52之光罩，其中該光罩圖案包含週期性雙線群體。
  57. 如請求項52之光罩，其中該光罩圖案包含經配置以在該經印刷圖案中形成一簡單一維結構之一複雜二維結構。
  58. 一種基板，其包含：一圖案，其印刷於該基板之表面上，其中該經印刷圖案包含：一或多個結構，該一或多個結構具有隨著一曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的一側壁角度量測，該曝光裝置經組態以印刷該圖案。
  59. 如請求項58之基板，其中該一或多個結構包含兩個側壁及該兩個側壁中之每一者之一角度之間的一不對稱性，該不對稱性隨著用以印刷該圖案之一曝光輻射之一散焦 增加而增加。
  60. 如請求項58之基板，其中該經印刷圖案包含在尺寸及形狀方面實質上類似於已經印刷於該基板上之一結構的一結構。
  61. 一種用於一曝光裝置中之投影裝置，該投影裝置經組態以使用一光罩將一圖案印刷於一基板上，該光罩含有圖案而用於印刷該經印刷圖案，該投影裝置經組態以辨別(resolve)於該基板上之該光罩之該圖案，使得該經印刷圖案含有一或多個結構，該一或多個結構具有隨著該曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的側壁角度量測。
  62. 一種檢驗系統，其包含：一圖案化器件，其包括一圖案而用於使用一曝光裝置將圖案印刷於一基板上，該經印刷圖案具有隨著該曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的屬性；及一檢驗裝置，其經組態以：將一輻射光束投影至該基板上之該經印刷圖案上；偵測自該基板上之該經印刷圖案所反射之輻射；使用該經偵測輻射來量測該經印刷圖案內之一不對稱性；及自該圖案不對稱性判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性。
  63. 如請求項62之檢驗系統，其中該經印刷圖案包含一或多個結構，且該檢驗裝置經組態以自該一或多個結構之不 對稱性之一改變判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性之一改變。
  64. 如請求項63之檢驗系統，其中該不對稱性包含該一或多個結構之側壁角度量測之一差。
  65. 如請求項62之檢驗系統，其進一步包含一處理器，該處理器經組態以形成該經印刷圖案內之一結構之一輪廓。
  66. 如請求項63之檢驗系統，其中該檢驗裝置經組態以使用該輪廓以比較該經印刷圖案內之一結構之兩個側之一第一側壁角度與一第二側壁角度，以便獲得該結構之一不對稱性。
  67. 如請求項62之檢驗系統，其中：該圖案化器件經組態以將一經圖案化輻射光束引導至基板表面上；該檢驗系統進一步包含含有一庫之一儲存器件，該庫含有與該經圖案化輻射光束之一散焦範圍相關的側壁角度之一不對稱性範圍；且該檢驗裝置經組態以量測該等側壁角度中之兩者中之一不對稱性程度，及藉由參考該庫來判定該經圖案化輻射光束之一散焦程度。
  68. 如請求項62之檢驗系統，其中：該圖案化器件經組態以將一經圖案化輻射光束引導至該基板表面上；該檢驗系統進一步包含一儲存器件，該儲存器件含有一第一側壁角度及一第二側壁角度與該經圖案化輻射光 束之一散焦程度之間的一預定單調關係；且該檢驗裝置經組態以量測該等側壁角度中之兩者中之一不對稱性程度，及藉由參考該經儲存預定關係來判定該經圖案化輻射光束之該散焦程度。
  69. 一種微影裝置，其包含：一照明光學系統，其經配置以照明一圖案；一投影裝置，其經組態以使用含有該圖案之一光罩將圖案印刷於一基板上，該投影裝置經組態以辨別於該基板上之該光罩之該圖案，使得該經印刷圖案含有一或多個結構，該一或多個結構具有隨著曝光裝置之一聚焦相關屬性之一變化而變化的側壁角度量測；及一檢驗裝置，該檢驗裝置經組態以：將一輻射光束投影至該基板上之該經印刷圖案上；偵測自該基板上之該經印刷圖案所反射之輻射；使用該經偵測輻射來量測該經印刷圖案內之一不對稱性；及自該圖案不對稱性判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性。
  70. 如請求項69之微影裝置，其中該檢驗裝置經組態以自該一或多個結構之不對稱性之一改變判定該曝光裝置之該聚焦相關屬性之一改變。
  71. 如請求項70之微影裝置，其中該不對稱性包含該一或多個結構之側壁角度量測之一差。
  72. 一種微影單元，其包含： 一塗布器，其經組態以使用一輻射敏感層來塗布基板；一微影裝置，其經組態以將影像曝光至藉由該塗布器所塗布之基板之該輻射敏感層上；一顯影器，其經組態以顯影藉由該微影裝置所曝光之影像；及一檢驗裝置，該檢驗裝置經組態以：將一輻射光束投影至該基板上之該經顯影影像上；偵測自該基板上之該經顯影影像所反射之輻射；使用該經偵測輻射來量測該經顯影影像內之一不對稱性；及自該影像不對稱性判定該微影裝置之一聚焦相關屬性。
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