TWI544288B - 疊對度量方法 - Google Patents

Description

疊對度量方法

本發明是有關於一種疊對度量方法，特別是有關於一種虛擬疊對度量值的計算方法。

半導體積體電路工業呈現著指數級的成長，在積體電路工業的發展過程中，元件尺寸的縮減使得單一晶圓上的元件密度大幅增加。因此，能製造出比前個世代更小且更複雜的電路。此縮減過程增加了生產效率並降低了製造成本，同時也讓積體電路的製造過程變得更為複雜。

這些積體電路是在半導體晶圓廠中經過多項的製程製造而得，其中每項製程會各在晶圓上形成一圖案層。為了使元件能正確運作，此些圖案層之間必須精確地對準。若是圖案層間具有疊對誤差，將會導致電路短路或連接失敗，使晶圓廠之良率與利潤大幅降低。

因此，在積體電路元件的製造過程中，量測圖案層間的疊對誤差值是非常重要的，通常又稱為疊對度量。藉由疊對度量能獲知其中一圖案層與下一層圖案層之間的對準精度。因此，隨著積體電路的密度與複雜性增加，疊對 度量變得越來越重要，相對的進行疊對度量也變得更為困難。

有鑑於此，本發明之一態樣為一種測量複數個晶圓之疊對度量值的方法，其中每一片晶圓上有複數個圖案層。此方法先取出一資料庫中之歷史疊對度量值，並測量一第一組晶圓之真實疊對度量值。另一方面，藉由取出之歷史疊對度量值計算一第二組晶圓之虛擬疊對度量值。第一組晶圓之真實疊對度量值以及第二組晶圓之虛擬疊對度量值將儲存至資料庫中，並作為歷史疊對度量值。

本發明之另一態樣為一種晶圓疊對度量值的測量設備，包含一資料庫，資料庫內儲存有歷史疊對度量值；以及一疊對度量裝置，其設置能取出資料庫內的歷史疊對度量值並量測晶圓的疊對度量值。疊對度量裝置包含一真實疊對度量裝置以及一虛擬疊對度量裝置，其中虛擬疊對度量裝置設置能取出資料庫內的歷史疊對度量值。

本發明之另一態樣為一種形成複數個圖案層於複數個晶圓上的方法，包含取出一資料庫中的歷史疊對度量值以及一曝光裝置中的一製程配方至一先進製程控制器中。接著依據歷史疊對度量值決定製程配方中之疊對參數，回傳製程配方至曝光裝置中，並依據製程配方形成多個圖案層於此些晶圓上。測量一第一組晶圓的真實疊對度量值，以及計算一第二組晶圓的虛擬疊對度量值。其中計 算第二組晶圓的虛擬疊對度量值係由第二組晶圓中之一晶圓上挑選一第一圖案層，並搜尋具有一第二圖案層的一第一參照晶圓，其中第二圖案層形成至第一參照晶圓的時間最接近第一圖案層形成至晶圓的時間。再搜尋具有第一圖案層的一標準晶圓，其中第一圖案層形成至標準晶圓的時間早於第一圖案層形成至晶圓的時間。最後搜尋具有第二圖案層的一第二參照晶圓，其中第二圖案層形成至第二參照晶圓的時間最接近第一圖案層形成至標準晶圓的時間。取出資料庫中標準晶圓上第一圖案層、第一參照晶圓上第二圖案層以及第二參照晶圓上第二圖案層的疊對度量值，並計算第一參照晶圓上第二圖案層以及第二參照晶圓上第二圖案層之間的疊對度量差值。更取出資料庫中晶圓上一或多個圖案層的疊對度量值，其中此些圖案層形成於晶圓的時間早於第一圖案層，並加總疊對度量差值、標準晶圓上第一圖案層之疊對度量值、以及晶圓上形成時間早於第一圖案層的多個圖案層之疊對度量值，以得到晶圓上第一圖案層之虛擬疊對度量值。最後將真實疊對度量值以及虛擬疊對度量值儲存至該資料庫中。

110‧‧‧資料庫

120‧‧‧曝光裝置

130‧‧‧自適應裝置

140‧‧‧真實疊對度量裝置

150‧‧‧虛擬疊對度量裝置

160‧‧‧先進製程控制器

210~260‧‧‧步驟

310‧‧‧晶圓

320‧‧‧第一參照晶圓

330‧‧‧標準晶圓

340‧‧‧第二參照晶圓

312A、312B‧‧‧第一圖案層

322A、322B‧‧‧第二圖案層

410~440‧‧‧步驟

510、521~526、531~532、540‧‧‧步驟

314‧‧‧第三圖案層

316‧‧‧第四圖案層

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示根據本發明部分實施方式的晶圓疊對度量 值測量設備。

第2圖繪示根據本發明部分實施方式的晶圓疊對度量值測量方法流程圖。

第3圖繪示根據本發明部分實施方式的晶圓在曝光裝置中形成圖案層的示意圖。

第4圖繪示根據本發明部分實施方式測量第一組晶圓真實疊對度量值的方法流程圖。

第5圖繪示根據本發明部分實施方式計算第二組晶圓虛擬疊對度量值的方法流程圖。

第6圖繪示根據本發明部分實施方式的晶圓爆炸圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。並為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，熟悉本領域之技術人員應當瞭解到，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節並非必要的，因此不應用以限制本發明。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

在習知的技術中，是以一真實測量來得知晶圓圖案層間的疊對誤差，通常又稱為一真實疊對度量。但若對所有的晶圓都進行真實測量，將對測量系統造成龐大的負 荷。因此，必須使用一種計算疊對度量值的方法，並能據此獲得可靠性高的一虛擬疊對度量值。虛擬疊對度量值能取代部分的真實疊對度量值，以減輕真實測量時的系統負荷。本發明提供了一種計算虛擬疊對度量值的機制，用以減輕真實疊對度量系統的負荷。

第1圖為依據本發明部分實施例的晶圓疊對度量值測量設備，其中每一片晶圓都具有複數個圖案層。晶圓疊對度量測量設備100包含一資料庫110，一曝光裝置120，一自適應裝置130、一真實疊對度量裝置140以及一虛擬疊對度量裝置150。在第1圖中，實線表示晶圓的行進路線，而虛線表示資料流的傳輸路線。

請參閱第1圖，當這些晶圓進入真實疊對度量裝置140以及虛擬疊對度量裝置150後，即能得知晶圓的疊對度量值。這些疊對度量值將儲存至資料庫110中，並作為歷史疊對度量值。資料庫110中的歷史疊對度量值可作為反饋信息以增加製程間控制(run-to-run)的效率。其中製程間控制可為批與批(lot-to-lot)之間的控制或晶圓與晶圓(wafer-to-wafer)之間的控制。

在曝光裝置120中，圖案層是依據一製程配方形成於晶圓上，且同一片晶圓上的圖案層彼此之間並不相同。

曝光裝置120中的製程配方包含一曝光區域內參數以及一曝光區域間參數。曝光區域內參數包含一晶圓水平位移參數、一晶圓垂直位移參數、一晶圓水平放大參數、一晶圓垂直放大參數、一晶圓水平旋轉參數以及一晶圓垂 直旋轉參數。曝光區域間參數包含一光罩水平位移參數、一光罩垂直位移參數、一光罩水平放大參數、一光罩垂直放大參數、一光罩水平旋轉參數以及一光罩垂直旋轉參數。

設備100更包含一先進製程控制器160，其可從曝光裝置120中取出製程配方，以及從資料庫110取出歷史疊對度量值。先進製程控制器160能分析歷史疊對度量值並決定製程配方中的疊對參數，接著再將變更過的製程配方傳送至曝光裝置120中。

當晶圓在曝光裝置120中形成圖案層後，自適應裝置130先由資料庫110取得歷史疊對度量值，並分配一第一組晶圓進入真實疊對度量裝置140中以及一第二組晶圓進入虛擬疊對度量裝置150中。自適應裝置130是以歷史疊對度量值的穩定性來決定第一組晶圓以及第二組晶圓的數量。

在真實疊對度量裝置140中，將真實測量第一組晶圓的真實疊對度量值。而在虛擬疊對度量裝置150中，是以資料庫110中的歷史疊對度量值來計算第二組晶圓的虛擬疊對度量值。應用虛擬疊對度量裝置150能大幅減少真實疊對度量裝置140的系統負荷。

由於真實疊對度量裝置140與虛擬疊對度量裝置150均連結至資料庫110，因此測量而得的真實疊對度量值與計算而得的虛擬疊對度量值均將儲存至資料庫110中，以作為歷史疊對度量值。

第2圖為依據本發明部分實施例的晶圓疊對度量 值測量方法。第2圖提供晶圓疊對度量值測量方法的流程圖，且此方法係於第1圖的設備100上運行。

首先執行步驟210，取出資料庫110中的歷史疊對度量值。晶圓上圖案層的疊對度量值已儲存至資料庫110中，這些疊對度量值將作為歷史疊對度量值，並用於下述步驟中。

繼續執行步驟220，曝光裝置120依據製程配方，在每一個晶圓上各形成一層圖案層。請參閱第3圖以進一步了解步驟220。第3圖繪示晶圓在曝光裝置120中形成圖案層的示意圖。在第3圖中，曝光裝置120分別形成不同類型的圖案層於每一個晶圓上。為了確認晶圓上圖案層間疊對的精準度，必須測量或計算這些在曝光裝置120中形成之圖案層的疊對度量值。

接著執行步驟230，分配第一組晶圓進入真實疊對度量裝置140以及第二組晶圓進入虛擬疊對度量裝置150。自適應裝置130在分析資料庫110中的歷史疊對度量值後，決定第一組晶圓以及第二組晶圓的數量。

繼續執行步驟240，在真實疊對度量裝置140中測量第一組晶圓的真實疊對度量值。另一方面，步驟250係於虛擬疊對度量裝置150中，由取出的歷史疊對度量值計算第二組晶圓的虛擬疊對度量值。

最後執行步驟260，儲存第一組晶圓的真實疊對度量值以及第二組晶圓的虛擬疊對度量值至資料庫110中。儲存至資料庫110中之第一組晶圓的真實疊對度量值與第 二組晶圓的虛擬疊對度量值即為歷史疊對度量值，並能作為下一階段製程的反饋信息。

第4圖繪示測量第一組晶圓的真實疊對度量值之方法流程圖，請參閱第4圖以進一步了解步驟240。首先執行步驟410，提供複數個場於第一組晶圓表面，其中此些場包含複數個內場位於晶圓表面之一中央區中、複數個外場鄰近於晶圓表面之一周圍邊緣。

繼續執行步驟420，測量其中一內場中第一數量的疊對結構，並得到第一數量的疊對狀況。

接著執行步驟430，測量其中一外場中第二數量的疊對結構，並得到第二數量的疊對狀況。其中第二數量大於第一數量。

最後執行步驟440，藉由第一數量的疊對狀況以及第二數量的疊對狀況決定晶圓上圖案層之真實疊對度量值。

而步驟250係計算第二組晶圓的虛擬疊對度量值，請參閱第3圖以及第5圖以進一步了解步驟250。第5圖繪示計算第二組晶圓的虛擬疊對度量值之方法流程圖。首先執行步驟510，從第二組晶圓中的一晶圓310上的多個圖案層中選定一第一圖案層312A。請一併參閱第3圖，晶圓310上具有多個圖案層外，更於曝光裝置120中形成第一圖案層312A。第一圖案層312A係以虛擬疊對度量裝置150計算其虛擬疊對度量值。第一圖案層312A的虛擬疊對度量值係由第一虛擬疊對度量值以及第二虛擬疊對度量值 加總而得，其分別以不同的機制進行計算。

步驟521至525係用於計算晶圓310上第一圖案層312A的第一虛擬疊對度量值。請先參閱步驟521，搜尋具有一第二圖案層322A的一第一參照晶圓320，其中第二圖案層322A形成至第一參照晶圓320的時間最接近第一圖案層312A形成至晶圓310的時間。請參閱第3圖，在曝光裝置120中，與第一圖案層312A不同類型的圖案層將形成於第一參照晶圓320上。並且，形成第二圖案層322A至第一參照晶圓320的時間最接近形成第一圖案層312A至晶圓310的時間。

繼續執行步驟522，搜尋具有一第一圖案層312B的一標準晶圓330，其中第一圖案層312B形成至標準晶圓330的時間早於第一圖案層312A形成至晶圓310的時間。請參閱第3圖，第一圖案層312B與第一圖案層312A為相同類型的圖案層。並且，形成第一圖案層312B至標準晶圓330的時間早於形成第一圖案層312A至晶圓310的時間。

接著執行步驟523，搜尋具有一第二圖案層322B的一第二參照晶圓340，其中第二圖案層322B形成至第二參照晶圓340的時間最接近第一圖案層312B形成至標準晶圓330的時間。請參閱第3圖，第二圖案層322B與第二圖案層322A為相同類型的圖案層。並且，形成第二圖案層322B至第二參照晶圓340的時間最接近形成第一圖案層312B至標準晶圓330的時間。

在本發明之部分實施例中，形成第一圖案層312B 至標準晶圓330的時間、形成第二圖案層322A至第一參照晶圓320的時間、以及形成第二圖案層322B至第二參照晶圓340的時間均早於形成第一圖案層312A至晶圓310的時間。

繼續執行步驟524，從資料庫110中取出標準晶圓330上第一圖案層312B、第一參照晶圓320上第二圖案層322A以及第二參照晶圓340上第二圖案層322B的疊對度量值。由於第一圖案層312B以及第二圖案層322A與322B的形成時間均早於第一圖案層312A，此些圖案層的虛擬疊對度量值均儲存於資料庫110中作為歷史疊對度量值。能藉由此些歷史疊對度量值計算出晶圓310上第一圖案層312A的第一虛擬疊對度量值。

接著執行步驟525，計算第一參照晶圓320上第二圖案層322A以及第二參照晶圓340上第二圖案層322B之間的一疊對度量差值。先前於步驟524中已取出第二圖案層322A與322B的疊對度量值，依此計算此兩者疊對度量值之間的差值，此疊對度量差值又稱為裝置校準。裝置校準為曝光裝置120中產生的疊對度量偏差，藉由裝置校準能精確地計算出晶圓310上第一圖案層312A的第一虛擬疊對度量值。

最後執行步驟526，將標準晶圓330上第一圖案層312B的疊對度量值加上此疊對度量差值，以得到晶圓310上第一圖案層312A的第一虛擬疊對度量值。在步驟524中已取出第一圖案層312A的疊對度量值，接著以疊對度量差 值進行修正，計算出晶圓310上第一圖案層312A的第一虛擬疊對度量值。藉由考慮曝光裝置120在製程中對疊對度量值產生的影響，晶圓310上第一圖案層312A的第一虛擬疊對度量值之可靠性將大幅增加。

另一方面，虛擬疊對度量裝置150亦對晶圓310自身之特徵進行校準。曝光裝置120將形成第一圖案層312A至晶圓310上，以及形成第一圖案層312B至標準晶圓330上。但晶圓310與標準晶圓330間存在特徵上的差異，舉例來說，晶圓尺寸、晶圓的位移或是旋轉。且形成第一圖案層312A與312B的光罩間亦具有特徵上的差異，舉例來說，光罩尺寸、光罩的位移或是旋轉。

此些晶圓或光罩特徵上的差異將導致計算的虛擬疊對度量值產生偏值。若忽略此些差異，前述計算得之第一虛擬疊對度量值必然難以近似至真實疊對度量值。因此，為了進一步提升虛擬疊對度量值的可靠性，步驟531與532將用於校準不同晶圓間或不同光罩間特徵上的差異。

如前所述，晶圓310上具有多個圖案層。請參閱第6圖，第6圖繪示晶圓310的爆炸圖。在曝光裝置120中形成第一圖案層312A前，晶圓310上已有一第三圖案層314與一第四圖案層316。由於第三圖案層314與第四圖案層316的形成時間均早於第一圖案層312A，第三圖案層314與第四圖案層316的疊對度量值已儲存於資料庫110作為歷史疊對度量值。第三圖案層314與第四圖案層316的疊對度量值代表著晶圓310的尺寸、位移或是旋轉上的特徵。

請參閱步驟531，取出資料庫110中晶圓310上一或多個圖案層的疊對度量值，其中此些圖案層形成至晶圓310的時間早於第一圖案層312A。由於第三圖案層314與第四圖案層316的形成時間均早於第一圖案層312A，圖案層314與316的疊對度量值已儲存至資料庫110中，可於步驟531中將這些疊對度量值取出以供後續計算使用。

接著執行步驟532，加總形成時間早於第一圖案層312A的此些圖案層之疊對度量值，以計算出晶圓310上第一圖案層312A的第二虛擬疊對度量值。第二虛擬疊對度量值又稱作晶圓特徵校準，第三圖案層314與第四圖案層316的疊對誤差特徵將保留於第二虛擬疊對度量值中，並大幅提升虛擬疊對量度量值的可靠性。

繼續執行步驟540，加總第一虛擬疊對度量值以及第二虛擬疊對度量值以得到晶圓310上第一圖案層312A的虛擬疊對度量值。藉由修正曝光裝置120在製程中對疊對度量值產生的影響，以及修正晶圓間或光罩間特徵上的差異，即能計算得虛擬疊對度量值。此虛擬疊對度量值之可靠性高，能部分或完全取代真實疊對度量值以降低真實疊對度量裝置140的系統負荷。

在本發明之部分實施例中是將第一虛擬疊對度量值與第二虛擬疊對度量值加總得到虛擬疊對度量值。其中，第一虛擬疊對度量值以及第二虛擬疊對度量值係由上述的機制或演算法計算而得，但並不以此些方法為限。可採用任何步驟或方法，以能有效並精確地計算出近似於真 實疊對度量值的虛擬疊對度量值，來減少疊對度量裝置的系統負荷。

此外，曝光裝置120中的製程配方以及資料庫110中的歷史疊對度量值將傳送至先進製程控制器160中。先進製程控制器160分析歷史疊對度量值，重新決定製程配方中的疊對參數後，再將新的製程配方傳送回曝光裝置120。使用先進製程控制器160，能使在曝光裝置120中形成的圖案層間具有更佳的對準性。

請繼續參閱第6圖以進一步了解先進製程控制器160如何提升圖案層之間的對準性。如前所述，晶圓310上的第四圖案層316的形成時間早於第三圖案層314。當第三圖案層314形成後，藉由真實疊對度量值測量或虛擬疊對度量值計算來得到第三圖案層314的疊對度量值。

第三圖案層314的疊對度量值代表著第三圖案層314與第四圖案層316之間的疊對誤差，接著更將形成第一圖案層312A於第三圖案層314上。為了降低第一圖案層312A與第三圖案層314之間的疊對誤差，在形成第一圖案層312A於晶圓310上前，應用先進製程控制器160進行運算控制。

藉由改變曝光裝置120中製程配方內的疊對參數來校準疊對誤差。其中曝光裝置120中製程配方包含一曝光區域內參數以及一曝光區域間參數。曝光區域內參數包含一晶圓水平位移參數、一晶圓垂直位移參數、一晶圓水平放大參數、一晶圓垂直放大參數、一晶圓水平旋轉參數 以及一晶圓垂直旋轉參數。曝光區域間參數包含一光罩水平位移參數、一光罩垂直位移參數、一光罩水平放大參數、一光罩垂直放大參數、一光罩水平旋轉參數以及一光罩垂直旋轉參數。

先進製程控制器160先分析第三圖案層314的疊對度量值，依此重新決定製程配方中疊對參數的數值。具有新疊對參數的製程配方將傳送回曝光裝置120中，並據此形成第一圖案層312A於晶圓310上。以新疊對參數形成的第一圖案層312A，其與第三圖案層314之間的疊對誤差將大幅降低。

由上述本發明揭露之實施例中可知，本發明具有下列優點。在部份實施例中，虛擬疊對度量值能部分地取代真實疊對度量值，並大幅降低真實疊對度量裝置140的系統負荷。藉由裝置校準與晶圓特徵校準計算出的虛擬疊對度量值能非常近似於真實測量得到的真實疊對度量值，因此，虛擬疊對度量值具有非常高的可靠性。

此外，真實疊對度量值與虛擬疊對度量值將儲存至資料庫110中作為歷史疊對度量值，此些歷史疊對度量值作為下一階段製程的反饋信息，同時增加製程間控制的效率。藉由虛擬疊對度量值的計算，先進製程控制器160能快速取得圖案層間的疊加訊息，並立即改變製程配方以減少後續形成之圖案層間的疊對誤差。總結以上數點，藉由計算虛擬疊對度量值能降低真實疊對度量裝置140的系統負荷，並且減少圖案層間的疊對誤差。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

210~260‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種測量複數個晶圓之疊對度量值的方法，其中每一片晶圓上有複數個圖案層，該方法包含：使用一虛擬疊對度量測機台取出一資料庫中之歷史疊對度量值；使用一真實疊對度量測機台測量一第一組晶圓之真實疊對度量值；使用該虛擬疊對度量測機台以取出之該歷史疊對度量值計算一第二組晶圓之虛擬疊對度量值；以及儲存該真實疊對度量值以及該虛擬疊對度量值至該資料庫中作為歷史疊對度量值，該虛擬疊對度量測機台以及該真實疊對度量測機台執行所述儲存之步驟。
2. 如請求項1所述之方法，其中該些晶圓上的該些圖案層之疊對度量值均儲存至資料庫作為該歷史疊對度量值。
3. 如請求項1所述之方法，其中測量該第一組晶圓之該真實疊對度量值包含：提供複數個場於該第一組晶圓之一表面，其中該些場包含複數個內場位於該表面之一中央區中以及複數個外場鄰近於該表面之一周圍邊緣；測量其中一內場中一第一數量的疊對結構並得到該第一數量的疊對狀況； 測量其中一外場中一第二數量的疊對結構並得到該第二數量的疊對狀況，其中該第二數量大於該第一數量；以及以該第一數量的疊對狀況以及該第二數量的疊對狀況決定該晶圓上其中一圖案層之該真實疊對度量值。
4. 如請求項1所述之方法，其中計算該第二組晶圓之該虛擬疊對度量值包含：自該第二組晶圓中之一晶圓上挑選一第一圖案層；以該歷史疊對度量值計算該第一圖案層之一第一虛擬疊對度量值以及一第二虛擬疊對度量值；以及加總該第一虛擬疊對度量值以及該第二虛擬疊對度量值以得到該晶圓上該第一圖案層之一虛擬疊對度量值。
5. 如請求項4所述之方法，其中計算該晶圓上該第一圖案層之該第一虛擬疊對度量值包含：搜尋具有一第二圖案層的一第一參照晶圓，其中該第二圖案層形成至該第一參照晶圓的時間最接近該第一圖案層形成至該晶圓的時間；搜尋具有該第一圖案層的一標準晶圓，其中該第一圖案層形成至該標準晶圓的時間早於該第一圖案層形成至該晶圓的時間；搜尋具有該第二圖案層的一第二參照晶圓，其中該第二圖案層形成至該第二參照晶圓的時間最接近該第一圖案 層形成至該標準晶圓的時間；取出該資料庫中該標準晶圓上該第一圖案層、該第一參照晶圓上該第二圖案層以及該第二參照晶圓上該第二圖案層之疊對度量值；計算該第一參照晶圓上該第二圖案層以及該第二參照晶圓上該第二圖案層之間的疊對度量差值；以及加總該標準晶圓上該第一圖案層之疊對度量值以及該疊對度量差值以得到該晶圓上該第一圖案層之該第一虛擬疊對度量值。
6. 如請求項5所述之方法，其中計算該晶圓上該第一圖案層之該第二虛擬疊對度量值包含：取出該資料庫中該晶圓上一或多個圖案層之疊對度量值，其中該些圖案層形成至該晶圓的時間早於該第一圖案層；以及加總該些圖案層之該些疊對度量值以計算得該晶圓上該第一圖案層之該第二虛擬疊對度量值。
7. 一種晶圓疊對度量值的測量設備，包含：一資料庫，該資料庫內儲存有歷史疊對度量值，其中該歷史疊對度量值包含真實疊對度量值以及虛擬疊對度量值；以及一疊對度量裝置，其設置能取出該資料庫內之該歷史疊對度量值並量測複數個晶圓的疊對度量值，該疊對度量 裝置包含；一真實疊對度量裝置；以及一虛擬疊對度量裝置，其設置能取出該資料庫內之該歷史疊對度量值。
8. 如請求項7所述之測量設備，其中該虛擬疊對度量裝置係以該歷史疊對度量值計算該些晶圓的虛擬疊對度量值，藉由以下之步驟：自該晶圓上挑選一第一圖案層；搜尋具有一第二圖案層的一第一參照晶圓，其中該第二圖案層形成至該第一參照晶圓的時間最接近該第一圖案層形成至該晶圓的時間；搜尋具有該第一圖案層的一標準晶圓，其中該第一圖案層形成至該標準晶圓的時間早於該第一圖案層形成至該晶圓的時間；搜尋具有該第二圖案層的一第二參照晶圓，其中該第二圖案層形成至該第二參照晶圓的時間最接近該第一圖案層形成至該標準晶圓的時間；取出該資料庫中該標準晶圓上該第一圖案層、該第一參照晶圓上該第二圖案層以及該第二參照晶圓上該第二圖案層之疊對度量值；計算該第一參照晶圓上該第二圖案層以及該第二參照晶圓上該第二圖案層之間的疊對度量差值；取出該資料庫中該晶圓上一或多個圖案層之疊對度量 值，其中該些圖案層形成於該晶圓的時間早於該第一圖案層；以及加總該疊對度量差值、該標準晶圓上該第一圖案層之疊對度量值、以及該晶圓上形成時間早於該第一圖案層的該些圖案層之該些疊對度量值以得到該晶圓上該第一圖案層之一虛擬疊對度量值。
9. 一種形成複數個圖案層於複數個晶圓上的方法，包含：取出一資料庫中的歷史疊對度量值以及一曝光裝置中的一製程配方至一先進製程控制器中；依據該歷史疊對度量值決定該製程配方中之疊對參數；回傳該製程配方至該曝光裝置並依據該製程配方形成該些圖案層於該些晶圓上；測量一第一組晶圓的真實疊對度量值；計算一第二組晶圓的虛擬疊對度量值，包含：從該第二組晶圓中之一晶圓上挑選一第一圖案層；搜尋具有一第二圖案層的一第一參照晶圓，其中該第二圖案層形成至該第一參照晶圓的時間最接近該第一圖案層形成至該晶圓的時間；搜尋具有該第一圖案層的一標準晶圓，其中該第一圖案層形成至該標準晶圓的時間早於該第一圖案層 形成至該晶圓的時間；搜尋具有該第二圖案層的一第二參照晶圓，其中該第二圖案層形成至該第二參照晶圓的時間最接近該第一圖案層形成至該標準晶圓的時間；取出該資料庫中該標準晶圓上該第一圖案層、該第一參照晶圓上該第二圖案層以及該第二參照晶圓上該第二圖案層的疊對度量值；計算該第一參照晶圓上該第二圖案層以及該第二參照晶圓上該第二圖案層之間的疊對度量差值；取出該資料庫該晶圓上一或多個圖案層的疊對度量值，其中該些圖案層形成於該晶圓的時間早於該第一圖案層；以及加總該疊對度量差值、該標準晶圓上該第一圖案層之疊對度量值、以及該晶圓上形成時間早於該第一圖案層的該些圖案層之該些疊對度量值以得到該晶圓上該第一圖案層之一虛擬疊對度量值；以及儲存該真實疊對度量值以及該虛擬疊對度量值至該資料庫中。
10. 如請求項9所述之方法，其中測量該第一組晶圓之真實疊對度量值包含：提供複數個場於該第一組晶圓之一表面，其中該些場包含複數個內場位於該表面之一中央區中以及複數個外場鄰近於該表面之一周圍邊緣； 測量其中一內場中一第一數量的疊對結構並得到該第一數量的疊對狀況；測量其中一外場中一第二數量的疊對結構並得到該第二數量的疊對狀況，其中該第二數量大於該第一數量；藉由該第一數量的疊對狀況以及該第二數量的疊對狀況決定該晶圓上該圖案層之該真實疊對度量。