TWI609283B - 對參數追蹤最佳化之計量系統及使用於計量系統之方法 - Google Patents

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Description

對參數追蹤最佳化之計量系統及使用於計量系統之方法 相關申請案之交叉參考
本專利申請案依據35 U.S.C.§119主張2013年5月21日申請之標題為「Method And Apparatus For Characterization And Optimization Of Measurement Performance and Parameter Tracking For A Metrology System In The Presence Of Systematic And Random Perturbations」之美國臨時專利申請案第61/825,814號之優先權，其標的之全文以引用的方式併入本文中。
所描述之實施例係關於計量系統及方法，且更特定言之係關於用於改進之參數量測之方法及系統。
半導體裝置(諸如邏輯及記憶體裝置)通常藉由應用至一樣本之一系列處理步驟而製造。半導體裝置之各種特徵及多個結構級藉由此等處理步驟形成。例如，尤其微影術係涉及在一半導體晶圓上產生一圖案之一半導體製程。半導體製程之額外實例包含但不限於化學-機械拋光、蝕刻、沈積及離子植入。多個半導體裝置可被製造在一單個半導體晶圓上且隨後被分離為個別半導體裝置。
計量程序在一半導體製程期間之各種步驟中用於偵測晶圓上之 缺陷以促進更高良率。光學計量技術在無樣本破壞風險的情況下提供高處理量的可能。若干基於光學計量之技術(包含散射量測及反射量測實施方案及相關分析演算法)通常用於特徵化奈米級結構之臨界尺寸、膜厚度、組合物及其他參數。
傳統上，光學計量在由薄膜及/或重複週期性結構組成之目標上執行。在裝置製造期間，此等膜及週期性結構通常表示實際裝置幾何形及材料結構或一中間設計。隨著裝置(例如，邏輯及記憶體裝置)朝向更小奈米級尺寸發展，特徵化變得更困難。併入複雜的三維幾何形及具有多種物理性質之材料之裝置導致特徵化難度。
例如，現代記憶體結構通常係高縱橫比三維結構，其使得光學輻射難以穿透至底層。此外，特徵化複雜結構(例如，FinFET)所需之增大數量之參數導致增大的參數相關性。因此，特徵化目標之量測模型參數通常無法可靠解耦。
回應於此等挑戰，已開發出更複雜的光學工具及信號處理電腦演算法。量測通常對大範圍之數個機器參數(例如，波長、方位角及入射角等)執行且通常同時執行。因此，量測時間、計算時間及產生可靠結果(包含量測配方)之總時間顯著增大。
一般而言，可應用於半導體結構之光學計量技術係量測一計量目標之物理性質之間接方法。在多數情況中，所量測之信號無法用於直接判定所關注物理性質。傳統上，量測程序由製定一基於計量之目標模型組成，其試圖基於量測目標與特定計量系統之相互作用之一模型預測所量測之信號。基於計量之目標模型包含有關所關注量測目標之物理性質(例如，膜厚度、臨界尺寸、折射率、光柵間距等)之結構之參數化。此外，基於計量之目標模型包含量測工具本身之參數化(例如，波長、入射角、偏振角等)。
系統參數係用於特徵化計量工具本身之參數。例示性系統參數 包含入射角(AOI)、分析器角(A0)、偏振器角(P0)、照明波長、數值孔徑(NA)等。目標參數係用於特徵化計量目標之幾何及材料性質之參數。對於一薄膜樣本，例示性目標參數包含折射率(或介電函數張量)、所有層之標稱層厚度、層序列等。
傳統上，一計量目標由一半導體裝置製造商提供。一基於計量之目標模型經構造以模擬計量目標之幾何形及材料及計量目標與一或多個計量系統或子系統之相互作用。一量測配方基於源自一或多個基於計量之目標模型之模擬量測信號之分析開發，各基於計量之目標模型表示計量目標與一候選計量系統或子系統(例如，光譜橢偏儀等)之間之相互作用。
傳統上，量測配方之製定由模擬的量測信號之靈敏度分析引導。一些實例包含有關所關注目標參數之模擬量測信號(例如，光學信號，諸如反射率)之導數之分析、參數相關性分析及存在隨機時間雜訊的情況下量測精度之預測。估計及最佳化計量系統之最常見方法係基於一階擾動方法。在此方法中，影響所量測之信號之正態分佈隨機雜訊被轉化為由計量系統量測之參數之不確定性。由隨機雜訊產生之所估計的參數不確定性(即，量測參數精度)通常用作計量系統性能及配方最佳化之主優值。量測系統精度之此估計通常表示為三-西格瑪值(即，係所估計的參數值分佈之標準差之三倍之一值)。一量測配方之最佳化及開發通常以改進預期量測精度為目標。一些實例由J.Ferns等人描述於美國專利公開案第2012/0022836號「Method for Automated Determination of an Optimally Parameterized Scatterometry Model」中，其標的之全文以引用的方式併入本文中。其他實例由R.Silver等人描述於「Fundamental Limits of Optical Critical Dimension Metrology：A Simulation Study」中，其發表於Proc.of SPIE，第6518卷，65180U，(2007)，其標的之全文以引用的方式併入本文中。
但是，強調量測精度作為最佳化之主優值限制所得量測配方之有效性。光源、偵測器及計量組件之穩定性之最近改進已實現高精度級(即，低三-西格瑪值)之量測，但是透過製程窗追蹤所量測之參數之變化之能力仍難以實現。
對隨機時間雜訊擾動之一階分析(例如，至一階之多維泰勒級數展開)之依賴導致量測方案中之合理準確預測，其中量測信號擾動(隨機或系統的)與歸因於由製程引致之所量測參數之變化之量測信號變化相比較小。但是，若實際量測方案與此假設不一致，則一階擾動分析可能產生錯誤的性能預測。此可在例如低靈敏度及大擾動之量測方案中或當多個擾動同時影響系統時發生。因此，基於一階擾動分析針對精度最佳化之一量測配方可導致一計量工具，其以看似令人滿意的精度報告不準確的結果。此通常藉由比較基於模型之光學量測與來自一可信參考量測系統(諸如透射式電子顯微鏡(TEM))之量測之結果而證實。
未來計量應用歸因於越來越小的解析度要求、多參數相關性、越發複雜的幾何結構及越來越多不透明材料之使用而對計量提出諸多挑戰。追蹤製程引致之參數變化(諸如CD或膜厚度變化)變得更加重要，且參數追蹤能力之缺少係嚴重的挑戰。因此，需要用於改進量測之方法及系統。
本文中描述用於評估一量測系統透過一給定製程窗追蹤量測參數之能力之方法及系統。此外，提出用於針對經歷製程變化之臨界尺寸、膜厚度及組合物計量應用最佳化半導體計量系統之量測能力之例示性方法及系統。
在一態樣中，所關注量測模型參數之精度、準確度及製程追蹤之模擬及分析在存在系統誤差的情況下執行。此等誤差包含模型誤 差、計量系統缺陷及校準誤差及其他。以此方式，評估量測一特定計量目標之一特定量測系統之現實能力。性能評估包含至少一系統或隨機擾動及在一些實例中，多個、同時擾動，包含隨機及系統擾動兩者。
在一些實例中，特定計量目標參數之值被預定為模擬實驗設計(DOE)之部分。模擬基於模型之計量量測，且比較特定計量目標參數之估計值與已知DOE參數值，以判定特定量測之追蹤能力。
在一些實例中，根據本文中描述之方法評估量測及追蹤一或多個臨界尺寸、薄膜厚度、光學性質、材料組合物、覆層、微影術聚焦及劑量等之計量系統。
在一進一步態樣中，量測能力基於分析最佳化。以此方式，量測能力可被評估、最佳化及確認用於在無一獨立及準確得多的參考量測技術的情況下追蹤製程參數，諸如微影術中之聚焦及曝光、蝕刻時間及其他相關製程參數。
在一些實例中，指示參數追蹤性能或精度之一或多個度量被評估以判定是否需要對量測模型、量測目標、計量系統或計量系統之組合作出改變以改進參數追蹤性能。
在另一進一步態樣中，藉由基於製程之主分量分析(PCA)參數化而參數化量測模型。在一些實例中，一PCA參數化有效減小量測模型之自由度數量，使得可在無量測資訊之過度損失的情況下從量測資料有效求解模型參數。
在另一進一步態樣中，如本文所述用於評估一量測系統透過一給定製程窗追蹤量測參數之能力之方法及系統亦應用於追蹤所關注製程參數。
上述內容係概述且因此必定含有細節簡化、概括及省略；因此，熟習此項技術者應瞭解，概述僅係闡釋性的且不以任意方式限 制。將在本文中闡述之非限制詳細描述中瞭解本文中描述之裝置及/或製程之其他態樣、發明特徵及優點。
100‧‧‧系統
101‧‧‧樣本
102‧‧‧照明器
104‧‧‧分光計
106‧‧‧經偏振照明光束
107‧‧‧偏振狀態產生器
108‧‧‧聚集光束
109‧‧‧偏振狀態分析器
111‧‧‧光譜/量測資料
130‧‧‧運算系統/電腦系統
131‧‧‧處理器
132‧‧‧記憶體
133‧‧‧匯流排
134‧‧‧程式指令
140‧‧‧樣本參數
150‧‧‧圖示
151‧‧‧線性擬合
152‧‧‧線
160‧‧‧圖示
161‧‧‧線性擬合
162‧‧‧線
170‧‧‧圖示
171‧‧‧線性擬合
172‧‧‧線
180‧‧‧圖示
190‧‧‧半導體結構
191‧‧‧矽基層
192‧‧‧光阻劑截留結構/內襯
193‧‧‧內襯層/光阻劑結構
195‧‧‧圖示
196‧‧‧曲線
197‧‧‧曲線
198‧‧‧曲線
200‧‧‧方法
201‧‧‧方塊
202‧‧‧方塊
203‧‧‧方塊
204‧‧‧方塊
205‧‧‧方塊
206‧‧‧方塊
210‧‧‧圖示
211‧‧‧線
212‧‧‧最佳擬合線
215‧‧‧圖示
216‧‧‧線
217‧‧‧最佳擬合線
220‧‧‧圖示
221‧‧‧線
222‧‧‧最佳擬合線
225‧‧‧圖示
226‧‧‧線
227‧‧‧最佳擬合線
230‧‧‧圖示
231‧‧‧線
232‧‧‧最佳擬合線
235‧‧‧圖示
236‧‧‧線
237‧‧‧最佳擬合線
240‧‧‧圖
245‧‧‧表格
250‧‧‧表格
255‧‧‧圖示
256‧‧‧線
257‧‧‧線
260‧‧‧圖示
261‧‧‧線
262‧‧‧線
300‧‧‧方法
301‧‧‧方塊
302‧‧‧方塊
303‧‧‧方塊
304‧‧‧方塊
圖1係繪示根據本文中提出之例示性方法之用於評估及最佳化一量測系統透過一給定製程窗追蹤量測參數之能力之一系統100之一圖。
圖2係繪示適於由本發明之計量系統100實施之一例示性方法200之一流程圖。
圖3繪示一圖示210，其展示三組偽隨機值，其等對應於一計量目標之所關注之三個參數，其等經選擇以同時橫跨一製程窗。
圖4A描繪針對一相對較低擾動級在一製程窗內之中間臨界尺寸(MCD)之估計值之一線性擬合。
圖4B描繪針對一相對適度擾動級在一製程窗內之中間臨界尺寸(MCD)之估計值之一線性擬合。
圖4C描繪針對一相對較高擾動級在一製程窗內之中間臨界尺寸(MCD)之估計值之一線性擬合。
圖5繪示針對一所關注參數之估計誤差之一系列概率分佈之一圖示180。
圖6係繪示經歷一個二維光束輪廓反射儀(2-D BPR)系統之量測之一氧化物層中之一孔之一簡化計量模型之一圖240。
圖7係繪示與2-D BPR量測相關之高度(H)、臨界尺寸(CD)及側壁角度(SWA)之間之相關性之一表格245。
圖8係繪示與2-D BPR量測相關之聚焦與曝光之間之相關性之一表格250。
圖9A至圖9B分別繪示指示兩個擾動級上之與聚焦及曝光之2-D BPR量測相關之追蹤性能之圖示255及260。
圖10繪示包含一光阻劑梯形結構及一內襯層作為一場增強元件之一半導體結構。
圖11繪示針對不同內襯層厚度之所關注之三個不同參數達成之量測精度之一圖示。
圖12A至圖12B分別繪示無一內襯層及具有一內襯層的情況下在一製程窗內之中間臨界尺寸(MCD)之估計值之圖示。
圖13A至圖13B分別繪示無一內襯層及具有一內襯層的情況下在一製程窗內之側壁角(SWA)之估計值之圖示。
圖14A至圖14B分別繪示無一內襯層及具有一內襯層的情況下在一製程窗內之高度(HT)之估計值之圖示。
圖15係繪示適於藉由本發明之計量系統100實施之一例示性方法300之一流程圖。
現將詳細參考背景實例及本發明之一些實施例，本發明之實例繪示在附圖中。
本文中描述用於評估一量測系統透過一給定製程窗追蹤量測參數之能力之方法及系統。此外，提出用於針對經歷製程變化之臨界尺寸、膜厚度及組合物計量應用最佳化半導體計量系統之量測能力之例示性方法及系統。
在一態樣中，所關注之量測模型參數之精度、準確度及製程追蹤之模擬及分析在存在系統誤差的情況下執行。此等誤差包含模型誤差、計量系統缺陷及校準誤差及其他。以此方式，評估量測一特定計量目標之一特定量測系統之現實能力。
性能評估包含至少一系統或隨機擾動及在一些實例中，多個、同時擾動，包含隨機及系統擾動兩者。此外，在一些實施例中，特定計量目標參數之值被預定為模擬實驗設計(DOE)之部分。模擬基於模 型之計量量測，且比較特定計量目標參數之估計值與已知DOE參數值，以判定特定量測之追蹤能力。
在一些實例中，根據本文中描述之方法評估量測及追蹤一或多個臨界尺寸、薄膜厚度、光學性質、材料組合物、覆層、微影術聚焦及劑量之計量系統。
在一進一步態樣中，量測能力基於分析最佳化。以此方式，量測能力可被評估、最佳化及確認用於在無一獨立及準確得多的參考量測技術的情況下追蹤製程參數，諸如微影術中之聚焦及曝光、蝕刻時間及其他相關製程參數。
在一些實例中，指示參數追蹤性能或精度之一或多個度量被評估以判定是否需要對量測模型、量測目標、計量系統或計量系統之組合作出改變以改進參數追蹤性能。
圖1繪示根據本文中提出之例示性方法量測一樣本之特性之一系統100。如圖1中所示，系統100可用於執行一樣本101之一或多個結構之光譜橢偏量測。在本態樣中，系统100可包含配備有一照明器102及一分光計104之一光譜橢偏儀。系統100之照明器102經組態以產生及引導一所選波長範圍(例如，150nm至850nm)之照明至安置在樣本101之表面上之結構。接著，分光計104經組態以接收從樣本101之表面反射之照明。進一步注意，使用一偏振狀態產生器107偏振從照明器102出現之光以產生一經偏振照明光束106。由被安置在樣本101上之結構反射之輻射穿過一偏振狀態分析器109且至分光計104。針對偏振狀態分析聚集光束108中由分光計104接收之輻射，允許分光計對由分析器傳遞之輻射進行光譜分析。此等光譜111被傳遞至運算系統130用於結構之分析。
如圖1中描繪，系統100包含一單個量測技術(即，SE)。但是，一般而言，系統100可包含任意數量之不同量測技術。非限制性舉例而 言，系統100可組態為一光譜橢偏儀(包含繆勒(Mueller)矩陣橢偏儀)、一光譜反射儀、一光譜散射儀、一覆層散射儀、一角度解析光束輪廓反射儀、一偏振解析光束輪廓反射儀、一光束輪廓反射儀、一光束輪廓橢偏儀、任意單波長或多波長橢偏儀或其等之任意組合。此外，一般而言，由不同量測技術收集且根據本文中描述之方法分析之量測資料可從多個工具收集，而非從整合多個技術之一工具收集。
在一進一步實施例中，系統100可包含一或多個運算系統130，其等用於根據本文中描述之方法基於一整合量測模型執行量測。一或多個運算系統130可通信地耦合至分光計104。在一態樣中，一或多個運算系統130經組態以接收與樣本101之結構之量測相關之量測資料111。
在一進一步實施例中，一或多個運算系統130經組態以採用即時臨界尺寸化(RTCD)即時存取模型參數，或其可存取預計算模型庫用於根據本文中描述之方法判定一量測模型。
應瞭解，可由一單個電腦系統130或替代地由一多電腦系統130執行整個本揭示內容中描述之各種步驟。此外，系統100之不同子系統(諸如光譜橢偏儀104)可包含適於執行本文中描述之步驟之至少一部分之一電腦系統。因此，上述描述不得解釋為對本發明之限制，而是僅為闡釋。此外，一或多個運算系統130可經組態以執行本文中描述之任意方法實施例之(諸)任意其他步驟。
此外，電腦系統130可以此項技術中已知的任意方式通信地耦合至分光計104。例如，一或多個運算系統130可耦合至與分光計104相關之運算系統。在另一實例中，分光計104可由耦合至電腦系統130之一單個電腦系統直接控制。
計量系統100之電腦系統130可經組態以藉由可包含電線及/或無線部分之一傳輸媒體接收及/或獲得來自系統之子系統(例如，分光計 104及類似物)之資料或資訊。以此方式，傳輸媒體可充當電腦系統130與系統100之其他子系統之間之一資料鏈路。
整合計量系統100之電腦系統130可經組態以藉由可包含電線及/或無線部分之一傳輸媒體接收及/或獲得來自其他系統之資料或資訊(例如，量測結果、建模輸入、建模結果等)。以此方式，傳輸媒體可充當電腦系統130與其他系統(例如，記憶體機載計量系統100、外部記憶體、參考量測源120或其他外部系統)之間之一資料鏈路。例如，運算系統130可經組態以經由一資料鏈路接收來自一儲存媒體(即，記憶體132或一外部記憶體)之量測資料。例如，使用分光計104獲得之光譜結果可儲存在一永久性或半永久性記憶體裝置(例如，記憶體132或一外部記憶體)中。在此方面，光譜結果可從機載記憶體或從一外部記憶體系統輸入。此外，電腦系統130可經由一傳輸媒體將資料發送至其他系統。例如，由電腦系統130判定之一量測模型或一樣本參數140可被通信及儲存在一外部記憶體中。在此方面，量測結果可被輸出至另一系統。
運算系統130可包含但不限於一個人電腦系統、主機電腦系統、工作站、影像電腦、並行處理器或此項技術中已知之任意其他裝置。一般而言，術語「運算系統」可被廣泛地定義為涵蓋具有一或多個處理器之任意裝置，包含電腦叢集及/或含有圖形處理單元(GPU)之電腦，其等執行來自一記憶體媒體之指令。
實施諸如本文中描述之方法之方法之程式指令134可經由一傳輸媒體(諸如一有線、電纜或無線傳輸鏈路)傳輸。例如，如圖1中所示，儲存在記憶體132中之程式指令134經由匯流排133被傳輸至處理器131。程式指令134儲存在一電腦可讀媒體(例如，記憶體132)中。例示性電腦可讀媒體包含唯獨記憶體、一隨機存取記憶體、一磁碟或光碟或一磁帶。
圖2繪示適於由本發明之計量系統100實施之一方法200。在一態樣中，應瞭解，可經由藉由運算系統130之一或多個處理器執行之一預程式化演算法執行方法200之資料處理方塊。雖然下文描述在計量系統100之背景下提出，但是本文中應瞭解計量系統100之特定結構態樣不表示限制且應僅解釋為闡釋性的。
在方塊201中，接收特徵化一計量系統對一計量目標之量測之回應之一量測模型。非限制性舉例而言，量測模型可儲存在記憶體132中且由處理器131經由匯流排133接收。在另一實例中，量測模型可儲存在一外部記憶體(未展示)上且由運算系統130輸入。量測模型包含特徵化計量目標之一或多個所關注參數及特徵化計量系統之一或多個系統參數。量測模型提供待由一計量系統量測之一結構之一參數化功能描述。一般而言，結構由包含N個所關注量測參數(例如，CD、膜厚度、覆層、光學常數、聚焦及劑量等)之一模型表示，其中N可為任意整數值。但是，在典型計量應用中，N通常小於十且在許多情況中，小於五。非限制性舉例而言，量測模型亦提供藉由系統參數(諸如波長、偏振、入射角等)特徵化之計量系統之功能描述。
量測模型用於求解有時被稱作一「直接」或「正向」問題之事項。換言之，量測模型可用於計算原始量測資料之估計值(例如，量測光譜、斑點圖案等)，該估計值將由量測如由計算中使用之量測模型參數之選擇指定之一目標之一量測系統產生。此問題之解通常被稱作「直接的」，此係因為模型可在無迭代的情況下從所選參數值直接計算估計的量測資料。依據所選參數值對期望量測值求解之問題通常因相同原因而被描述為「正向」問題。量測模型經構造以藉由一正向計算對估計的量測資料直接求解。
在方塊202中，判定與任意一或多個所關注參數相關之一組已知值。各組已知值被選擇為橫跨與計量目標相關之一所要製程窗。
每組已知值應橫跨其中需要參數追蹤之所要製程窗。對於一實驗設計(DOE)方案，製程窗可能相對較大(例如，一聚焦-曝光矩陣(FEM))。對於典型的製造方案(有時被稱作「CD均勻度」)，製程可能相對較小。
所關注參數之N維空間中已知參數值之分佈可為隨機或準隨機以使待測試之組合之數量最小化，同時仍覆蓋整個製程窗。圖3繪示展示三組值之一圖示210，其等對應於三個所關注參數。三組值經選擇以同時橫跨三個所關注參數之一製程窗。在本實例中，三個所關注參數係一特定計量目標之中間臨界尺寸(MCD)、側壁角度(SWA)及高度(H)。在本實例中，一范德科普(van der Corput)序列用於產生參數值組之各者，使得三個所關注參數之各者均勻覆蓋各參數之完整預期範圍而無明顯間隙，同時分佈仍表現為隨機的。本實例可容易地一般化為任意數量之尺寸(即，任意數量之所關注參數)，而無大的額外計算成本。雖然繪示范德科普序列，但是可採用許多其他方法來產生橫跨製程窗之已知參數值組。例如，可採用一準正態分佈，而非一準均勻分佈。在另一實例中，可採用參數值之一笛卡爾網格。但是，此一網格可能引致大得多的計算成本。
在方塊203中，基於針對該一或多個所關注參數之任意者之該組已知值之各者特徵化該計量目標之一組量測之該量測模型之一組模擬及至少一擾動信號判定一組經擾動合成量測信號。以此方式，產生一組模擬量測信號，其橫跨所要之製程窗。由於合成量測信號經模擬，故其等與所關注量測參數之已知值相關。例如，在所量測之所關注參數之N維空間中之各點上，產生合成信號，其等指示將由計量系統在計量目標之實際量測期間產生之原始量測信號。在一較佳實施例中，藉由模擬參考方塊201描述之量測模型而產生合成信號。換言之，使用由計量系統本身用於產生實際結果之相同求解程式產生模擬信號。 但是，在一些其他實施例中，一不同求解程式被用於提供對由求解程式本身引入之系統錯誤之效應之瞭解。
在一進一步態樣中，經擾動之合成量測信號包含已知擾動(即，系統、隨機或兩者)之效應。擾動可為系統擾動(例如，靜態斑點等)或隨機(例如，時間雜訊等)。擾動可應用於量測模型參數，諸如計量目標模型參數及系統。擾動亦可應用於所量測之信號(例如基於量測雜訊模型)。
在一些實例中，擾動係單獨模擬之結果。例如，斑點之一模擬提供一系統擾動(即，所引致之斑點)之估計，該系統擾動可被添加至所模擬之合成量測信號以產生經擾動之合成量測信號。在另一實例中，隨機雜訊擾動可基於一雜訊模型數字產生，且隨後被添加至模擬的合成量測信號以產生經擾動之合成量測信號。在一些其他實例中，所模擬的系統擾動係合成信號之產生之一固有部分(例如，模擬期間光學常數或幾何參數之擾動)。
在一些其他實例中，系統擾動係擷取自實驗量測之資料。在一此實例中，在與一實際量測相關之一回歸結束時剩餘之殘餘誤差被擷取且隨後被注入至合成產生之量測信號以產生經擾動之合成量測信號。在另一實例中，一實際量測信號之非對稱部分(理想情況下其應為對稱的)被擷取且隨後被注入合成產生之量測信號以產生經擾動之合成量測信號。
在一些其他實例中，隨機擾動擷取自實驗量測之資料且隨後被添加至合成產生之量測信號以產生經擾動之合成量測信號。
在一些其他實例中，擾動基於來自兩個或更多個計量工具之實驗衍生之量測信號之間之差異判定。此等差異被添加至合成產生之量測信號以產生經擾動之合成量測信號。在本實例中，經擾動之合成量測信號組將包含工具與工具匹配性能之效應。
在方塊204中，與一或多個所關注參數之各者相關之估計值基於該組經擾動之合成量測信號判定。在一些實施例中，經擾動合成信號被視為量測信號且計量系統運行其正常計算程序且報告所關注參數之估計值。
基於實際量測資料或經擾動合成量測信號估計參數值之問題通常被描述為藉由量測模型求解之「逆」問題或問題之「反轉」。換言之，量測模型之「逆模型」可用於基於經擾動合成量測資料(例如，合成產生之量測光譜、斑點圖案等)計算所關注參數之值之估計值。由於通常無法達成量測模型之逆模型之分析解，故諸如遞歸之「間接」方法通常用於基於經擾動合成量測信號達成參數值之解。在一些實施例中，求解程序涉及根本量測模型之非線性回歸。
雖然量測程序通常涉及根本量測模型之非線性回歸，但是在小系統擾動之特殊情況中，一階擾動法可用於減小計算負擔。
歸因於方塊203中添加之額外擾動效應，所關注參數之所估計量測值將與方塊202中產生之所關注參數之已知值不同。此等差異係透過製程窗進行參數追蹤之基礎。
在方塊205中，判定指示計量系統之參數追蹤性能之度量。基於與一或多個所關注參數之各者相關之已知值及估計值判定度量。在一些實例中，藉由比較所關注參數之估計值與方塊202中定義之所關注參數之預定義已知值，而評估參數追蹤性能。基於此比較，評估量測系統追蹤歸因於製程所引致之變化之計量目標之變化之能力，包含系統及隨機擾動之效應。
非限制性舉例而言，線性回歸之皮爾森相關係數的平方R2、線性擬合之斜率及所關注參數之估計值與所關注參數之已知值之間之線性擬合之平均偏差用於特徵化參數追蹤性能。圖4A至圖4C分別描繪針對三個不同擾動位準在一製程窗內之所關注參數(MCD)之估計值之線 性擬合。水平軸包含各各自所關注參數之已知值。垂直軸包含具有擾動之所關注參數之估計值。為了特徵化估計的參數值如何很好地透過一製程窗追蹤，直線被擬合至估計參數值對已知模擬參數值之圖示。
圖4A描繪繪示針對相對較小擾動位準之MCD之估計值之線性擬合151之一圖示150。作為參考，線152繪示至已知參數值之完美擬合。圖4B描繪比圖4A中描繪之擾動位準大之擾動位準之MCD之估計值之線性擬合161之圖示160。作為參考，線162繪示至已知參數值之完美擬合。圖4C描繪比圖4B中描繪之擾動位準大之擾動位準之MCD之估計值之線性擬合171之圖示170。作為參考，線172繪示至已知參數值之完美擬合。如圖4A至圖4B中所示，當擾動位準增大時，在製程窗內追蹤所關注參數之值之量測能力減小。
在一進一步態樣中，可比較性能度量與一給定規格，以判定量測在製程窗內是否足夠準確。換言之，在某點上，量測能力劣化如此多使得量測模型、計量目標、量測系統或計量系統之組合之任意者之變化必須被設想以使量測能力處於規格內。
在圖4A至圖4C中所示之實例中，相關係數R2、斜率及平均偏差被用作參數追蹤之優度之量化度量。但是，此等度量係以非限制性舉例之方式提供。可設想許多其他量化性能度量或性能度量之組合。在一實例中，存在隨機雜訊的情況下的三-西格瑪精度可用作性能度量。在另一實例中，相對於下層厚度及/或光學性質之所量測參數之導數可用於表示對下層之量測靈敏度。在又一實例中，所量測之參數值之平均工具與工具匹配可用作性能度量。一般而言，可設想任意適當量化度量。
在方塊206中，指示計量系統之參數追蹤性能之度量儲存在一記憶體(例如，運算系統130之記憶體132)中。
在另一進一步態樣中，量測模型藉由基於製程之主分量分析 (PCA)參數化而參數化。此一參數化之數個實例描述於Stilian Pandev之美國專利公開案第2013/0110477號中，其標的以引用的方式併入本文中。基於製程之PCA參數化有效減小量測模型之自由度數量，使得模型參數可在無量測資訊之過度損失的情況下從量測資料有效求解。
通常，在基於模型之量測分析中，必須作出有關浮動哪個參數及限制哪個參數(例如，固定至特定值或受一特定函數或值範圍限制等)之決策。PCA提供有關限制哪個主分量參數之清楚指導。發明人已發現雖然精度通常隨浮動的主分量參數增大之數量而變差，但是追蹤性能參數(諸如R2)通常在特定數量之浮動主分量參數上達到最佳。例如，圖5繪示所關注參數之一者之估計誤差之一系列概率分佈之一圖示180。各分佈對應於不同數量之浮動主分量。如圖5中描繪，大約19或20個浮動主分量達到最佳條件。若更小或更大數量之主分量浮動，則追蹤誤差分佈變得更差。在本實例中，浮動的主分量的最佳數量由所量測之資料中之隨機及系統雜訊判定。在本文中描述之方法及系統之背景下使用PCA允許更多參數針對一特定模型浮動且提供有關哪個參數浮動之清楚指導。此導致穩定及準確的結果，此係因為浮動之最佳參數被正確地識別。
在另一進一步態樣中，如本文中描述用於評估一量測系統透過一給定製程窗追蹤量測參數之能力之方法及系統亦應用於追蹤所關注之製程參數。
圖6係繪示經歷二維光束輪廓反射儀(2-D BPR)系統之量測之氧化物層中之一孔之一簡化計量模型之一圖240。實驗設計(DOE)模擬結果展現如圖7之表245中所示之CD與SWA之間之高相關位準。因此，預期2-D BPR量測系統將無法有效區分兩個計量參數。但是，在一實例中，微影製程參數、聚焦設定及曝光劑量被添加至量測模型且根據本文中描述之方法及系統追蹤。
圖9A至圖9B分別繪示與聚焦及曝光之2-D BPR量測相關之追蹤性能，其中量測模型藉由聚焦及曝光參數化。圖9A繪示指示採用藉由聚焦及曝光參數化之量測模型進行之2-D BPR聚焦量測之追蹤性能之一圖示255。線256指示完美追蹤，其中估計參數值與實際參數值相同。線257係表示所繪示之資料點中之最佳擬合之一線。如圖9A中所示，聚焦之追蹤性能非常好。類似地，圖9B繪示指示採用藉由聚焦及曝光參數化之量測模型進行之2-D BPR曝光量測之追蹤性能之一圖示260。線261指示完美追蹤，其中估計參數值與實際參數值相同。線262係表示所繪示之資料點中之最佳擬合之一線。如圖9B中所示，曝光之追蹤性能非常好。如圖8之表格250中所示，聚焦與曝光之間之相關性顯著小於SWA與CD之間之相關性。因此，2-D BPR量測能夠以比CD及SWA更大的成功率解析聚焦及曝光。
以此方式，一量測模型用於準確追蹤所關注之製程參數(例如，聚焦設定、曝光、蝕刻時間、沈積時間等)。
在另一進一步態樣中，指示參數追蹤性能或精度之一或多個度量被評估以判定是否需要對量測模型、量測目標、計量系統或計量系統之組合作出改變以改進參數追蹤性能。
圖15繪示適於藉由本發明之計量系統100實施之一方法300。在一態樣中，應瞭解，可經由藉由運算系統130之一或多個處理器執行之一預程式化演算法執行方法300之資料處理方塊。雖然下文描述在計量系統100之背景中提出，但是本文中應瞭解計量系統100之特定結構態樣不表示限制且應僅解釋為闡釋性。
在方塊301中，接收指示藉由一計量系統之一計量目標量測之一參數追蹤性能之一度量。在一實例中，方法200之方塊206中儲存之一或多個性能度量擷取自記憶體(例如，記憶體132)。
在方塊302中，作出參數追蹤性能是否滿足一指定要求之判定。 若滿足，則如方塊304中描述，由計量系統執行計量目標之實際量測。在一些實例中，此等量測在一半導體製造環境中執行。若不滿足，則運算系統130執行方塊303。
在方塊303中，參考圖2描述之方法200之元素結合對任意以下項目之一或多個修訂而執行：1)量測模型，2)計量目標結構，3)計量系統硬體及4)包含多量測模態之計量系統結構。
如上文中描述，一量測模型特徵化一計量系統對一計量目標之量測之一回應。量測模型包含特徵化計量目標之一或多個所關注參數及特徵化計量系統之一或多個系統參數。
在一些實例中，藉由改變特徵化計量目標之一或多個所關注參數而修改量測模型。此可藉由本文中描述之分析通知。例如，若分析表明一或多個參數在面對參數變化時未很好地追蹤，則該等參數之變化可改進追蹤性能。在另一實例中，對在一回歸分析中浮動之所關注參數作出改變以改進參數追蹤。
在另一實例中，藉由改變特徵化計量系統之一或多個所關注參數而修改量測模型。在一些實例中，一特定計量工具操作組態(例如，量測配方)包含特定範圍之值(諸如照明波長、偏振、入射角等)。若參考圖2之方法200描述之分析表明一或多個參數在面對參數變化時未很好地追蹤，則系統參數值之變化可改進追蹤性能。例如，追蹤可藉由添加更多量測資訊(例如，在一BPR系統中之更多照明波長、更多偏振(或繆勒矩陣元素)、更多入射角、更多傅立葉模式、更多影像像素等)而改進。以此方式，計量工具操作組態可基於本文中描述之分析而最佳化。在此等實例中，假設一特定計量系統架構且選擇特定範圍之操作參數以實現最佳量測能力。
在又一實例中，被執行量測之一或多個計量目標之結構基於參考圖2之方法200描述之分析而最佳化。在一些實例中，主計量目標及 輔助計量目標兩者在多目標計量實施方案中予以最佳化。在一些實施例中，具有場增強元件(FEE)之特殊計量目標可經設計以增強對需被量測之參數之靈敏度及/或減小與其他參數之相關性。一些實例由Jonathan M.Madsen等人描述於美國專利公開案第2013/0222795號中，其標題為「Optical Metrology Using Targets With Field Enhancement Elements」，其標的之全文以引用的方式併入本文中。
圖10繪示一半導體結構190，其包含一矽基層191、一光阻劑截留結構192及沈積在矽基層190及光阻劑截留結構192上方之一內襯層193。在本實施例中，內襯層193被用作FEE。
在一實例中，內襯層193之厚度經最佳化以改進光阻劑截留結構之量測參數之量測精度。圖11繪示針對不同內襯厚度針對三個不同所關注參數(MCD、SWA及HT)達成之量測精度之一圖示195。曲線196繪示針對不同內襯厚度在MCD之量測中達成之量測精度。曲線197繪示針對不同內襯厚度在SWA之量測中達成之量測精度。曲線198繪示針對不同內襯厚度在HT之量測中達成之量測精度。如圖11中所示，SWA之量測精度隨增大之內襯厚度而降級。換言之，較佳不引入僅用於量測SWA之目的之一內襯。但是，HT之量測精度隨增大之內襯厚度而改進，因此較佳具有僅為量測HT之目的之一厚內襯。MCD之精度之量測最初改進高達大約10奈米之一內襯厚度且隨後隨內襯厚度之進一步增大而降級。基於使用本文中描述之方法之量測精度之分析，由FEE(諸如內襯192)引入之取捨變得清楚。例如，吾人可選擇大約20奈米之一內襯厚度作為折衷以提供光阻劑結構193之MCD、SWA及HT之最佳量測精度。
在另一實例中，內襯層193之厚度經最佳化以改進光阻劑截留結構之量測參數之追蹤能力。
圖12A繪示一圖示210，其包含一製程窗內之MCD之估計參數值 之一最佳擬合線212及針對無一內襯層193之一光阻劑結構192之相同製程窗內之MCD之已知參數值之一線211。圖12B繪示一圖示215，其包含製程窗內之MCD之估計參數值之一最佳擬合線217及具有38奈米之一厚度之一內襯層193之相同製程窗內之MCD之已知參數值之一線216。
圖13A繪示一圖示220，其包含一製程窗內之SWA之估計參數值之一最佳擬合線222及針對無一內襯層193之一光阻劑結構192之相同製程窗內之SWA之已知參數值之一線221。圖13B繪示一圖示225，其包含製程窗內之SWA之估計參數值之一最佳擬合線227及針對具有38奈米之一厚度之一內襯層193之相同製程窗內之SWA之已知參數值之一線226。
圖14A繪示一圖示230，其包含一製程窗內之HT之估計參數值之一最佳擬合線232及針對無一內襯層193之一光阻劑結構192之相同製程窗內之HT之已知參數值之一線231。圖14B繪示一圖示235，其包含製程窗內之HT之估計參數值之一最佳擬合線237及針對具有38奈米之一厚度之一內襯層193之相同製程窗內之HT之已知參數值之一線236。
如圖12A至圖12B、圖13A至圖13B及圖14A至圖14B中描繪，在引入38毫米厚內襯層的情況下量測系統之參數追蹤能力針對MCD及SWA稍微降級。但是，量測系統針對HT之參數追蹤能力在引入38毫米厚之內襯層的情況下得到顯著改進。
在又一實例中，一計量工具(例如，計量系統硬體、量測技術等)之組態或設計基於分析而最佳化。此可藉由本文中描述之分析通知。例如，若分析表明一或多個參數在面對參數變化時未很好地追蹤，則計量系統架構或設計之變化可改進追蹤性能。可再次結合變化的系統架構或設計執行分析以確認參數追蹤能力已改進且滿足規格。
在又一實例中，計量系統包含多個量測模態。換言之，計量系統採用一種以上量測技術，例如，x射線反射比及光譜橢偏儀等。在一些實例中，不同量測模態之數量及類型基於本文中描述之分析而最佳化。例如，若分析表明一或多個參數在面對參數變化時未很好地追蹤，則量測模態之數量及/或類型之變化可改進追蹤性能。分析可再次結合計量子系統之經修改選擇執行以確認參數追蹤能力已改進且滿足規格。此外，不同計量子系統或量測模態之相對重量可經最佳化以獲得優值函數之最佳值。雖然僅僅任意單個量測技術可能並非最佳的，但是無理由兩個此等技術應具有相等貢獻以達成最佳結果。
一般而言，最佳化可包含對量測之一個以上元素之改變。可設想對量測模型、計量目標結構、計量系統硬體及包含多個量測模態之計量系統結構之改變之任意組合且可根據本文中描述之方法及系統評估歸因於此等改變之對參數追蹤之影響。
如圖15中描繪，元素301、302及303可迭代直至參數追蹤性能達到規格。在一些實例中，量測模型參數、目標設計參數、計量系統類型或計量系統之組合之空間被取樣且方法200針對各不同系統組態重複執行以計算用於視覺化或資料分析之追蹤度量。此程序可作為對連續系統參數之自動最佳化(例如，非線性回歸)的部分執行以產生計量系統及量測配方之最佳設計。對於多個離散選擇(例如，在多個可能計量子系統之間選擇)，可在所有可能組態中執行一徹底搜索。可自動選擇一最佳組態。可設想包含模擬退火、進化演算法或其他之許多不同全域最佳化演算法以使最佳化程序之所有或部分自動化以達成量測模型、計量目標結構、計量系統硬體及包含多個量測模態之計量系統結構之令人滿意的組合以滿足量測目標。
一般而言，本文中描述之系統及方法可作為準備用於離線或工具上量測之一量測模型及計量系統之程序之部分實施。此外，兩個量 測模型及任意預參數化量測模型可描述一或多個目標結構及量測部位。
在一些實例中，本文中描述之方法被實施為可購自美國加利福尼亞州，米尔皮塔斯之KLA-Tencor Corporation之SpectraShape®光學臨界尺寸計量系統之一元件。以此方式，量測模型及系統組態被創建且立即準備使用。
在一些其他實例中，本文中描述之方法被離線實施，例如，藉由實施可購自美國加利福尼亞州，米尔皮塔斯之KLA-Tencor Corporation之AcuShape®軟體之一運算系統。所得量測模型及系統組態可作為可由執行量測之一計量系統存取之一AcuShape®庫之一元素併入。
一般而言，在本專利文獻之範疇內可設想任意量測技術(即，量測模態)或兩個或更多個量測技術之組合。例示性量測技術包含但不限於光譜橢偏量測，其包含繆勒矩陣橢偏量測、光譜反射量測、光譜散射量測、散射量測覆層、光束輪廓反射量測(角度解析及偏振解析)、光束輪廓橢偏量測、單個或多個離散波長橢偏量測、透射小角度x射線散射儀(TSAXS)、小角度x射線散射(SAXS)、掠入射小角度x射線散射(GISAXS)、寬角度x射線散射(WAXS)、x射線反射比(XRR)、x射線繞射(XRD)、掠入射x射線繞射(GIXRD)、高解析度x射線繞射(HRXRD)、x射線光電子光譜法(XPS)、x射線螢光(XRF)、掠入射x射線螢光(GIXRF)、低能電子引致的x射線發射散射量測(LEXES)、x射線斷層攝影及x射線橢偏量測。一般而言，可設想適用於半導體結構之特徵化之任意計量技術，包含基於影像之計量技術。額外感測器選項包含電感測器，諸如非接觸式電容/電壓或電流/電壓感測器，其等使裝置偏壓或用一光學感測器或輔助光學而技術(諸如XRD、XRF、XPS、LEXES、SAXS)及泵探針技術偵測所得偏壓(或相 反)。在一實施例中，二維光束剖面反射儀(光瞳成像器)可用於在小點尺寸中收集解析之角度及/或多頻譜資料。UV Linnik干涉儀亦可用作一繆勒矩陣光譜光瞳成像器。
雖然上文參考微影術及相關聚焦及曝光計量描述數個例示性製程參數，但是本文中描述之方法及系統可能涉及其他處理模型(例如，蝕刻或沈積處理)及其他計量(例如，蝕刻及沈積計量)。本文中描述之方法及系統亦可涉及其他參考計量技術(例如，SEM、TEM、AFM、X射線)。但是，本文中描述之方法及系統參考光學計量系統(例如，光譜橢偏儀、反射儀、BPR系統等)討論，但亦可應用於其他基於模型之計量(例如，覆層、CD-SAXS、XRR等)。
在又一態樣中，本文中描述之量測分析可用於提供主動回饋至一處理工具(例如，微影工具、蝕刻工具、沈積工具等)。例如，使用本文中描述之方法判定之深度及聚焦參數值可被傳達至微影工具以調整微影系統以達成一所要輸出。以類似方式，蝕刻參數(例如，蝕刻時間、擴散率等)或沈積參數(例如，時間、濃度等)可包含在整合量測模型中以分別提供主動回饋至蝕刻工具或沈積工具。
如本文中描述，術語「臨界尺寸」包含一結構之任意臨界尺寸(例如，底部臨界尺寸、中間臨界尺寸、頂部臨界尺寸、側壁角度、光柵高度等)、任意兩個或更多個結構之間之一臨界尺寸(例如，兩個結構之間之距離)及兩個或更多個結構之間之一移位(例如，覆蓋光柵結構之間之覆層移位等)。結構可包含三維結構、圖案化結構、覆層結構等。
如本文中描述，術語「臨界尺寸應用」或「臨界尺寸量測應用」包含任意臨界尺寸量測。
如本文中描述，術語「計量系統」包含至少部分用於特徵化任意態樣中之一樣本之任意系統，包含量測應用，諸如臨界尺寸計量、 覆層計量、聚焦/劑量計量及組合物計量。但是，此等技術術語不限制如本文中描述之術語「計量系統」之範疇。此外，計量系統100可經組態用於圖案化晶圓及/或未圖案化晶圓之量測。計量系統可組態為一LED檢驗工具、邊緣檢驗工具、背側檢驗工具、宏觀檢驗工具或多模式檢驗工具(涉及同時來自一或多個平台之資料)及獲益於基於臨界尺寸資料之系統參數之校準之任意其他計量或檢驗工具。
本文中針對可用於處理一樣本之一半導體處理系統(例如，一檢驗系統或一微影系統)描述各種實施例。術語「樣本」在本文中用於指一晶圓、一主光罩或任意其他樣本，其可藉由此項技術中已知的方法處理(例如，印刷或檢驗缺陷)。
如本文中所使用，術語「晶圓」通常指由一半導體或非半導體材料形成之基板。實例包含但不限於單晶矽、砷化鎵及磷化銦。此等基板通常可見於半導體製造設施中及/或可在其等中處理。在一些情況中，一晶圓可能僅包含基板(即，裸晶圓)。或者，一晶圓可包含形成在一基板上之一或多層不同材料。形成在一晶圓上之一或多層可「經圖案化」或「未經圖案化」。例如，一晶圓可包含具有可重複圖案特徵之複數個晶粒。
一「主光罩」可為一主光罩製程之任意階段中之一主光罩或可被釋放或可能未被釋放用於一半導體製造設施中之一成品主光罩。一主光罩或一「遮罩」通常被定義為一實質透明基板，其具有形成於其上且組態為一圖案之實質不透明區域。基板可包含例如一玻璃材料，諸如非晶SiO2。一主光罩可在一微影製程之一曝光步驟期間被安置在一光阻劑覆蓋之晶圓上方，使得主光罩上之圖案可被轉印至光阻劑。
形成在一晶圓上之一或多個層可經圖案化或未經圖案化。例如，一晶圓可包含複數個晶粒，各晶粒具有可重複圖案特徵。此等材料層之形成及處理可最終導致成品裝置。許多不同類型的裝置可形成 在一晶圓上且如本文中使用之術語晶圓旨在涵蓋上方製造此項技術中已知的任意類型的裝置之一晶圓。
在一或多個例示性實施例中，所描述之功能可實施在硬體、軟體、韌體或其等之任意組合中。若實施在軟體中，則功能可儲存在電腦可讀媒體上或可作為一或多個指令或程式碼經由電腦可讀媒體傳輸。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體及通信媒體兩者，包含促进將電腦程式從一位置轉移至另一位置之任意媒體。一儲存媒體可為任意可購得媒體，其可由一通用或專用電腦存取。舉例而言，且非限制，此電腦可讀媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存裝置、磁碟儲存裝置或其他磁性儲存裝置或可用於攜載或儲存呈指令或資料結構之形式之所要程式碼構件且可由一通用或專用電腦或通用或專用處理器存取之任意其他媒體。此外，任意連接可被適當地稱作電腦可讀媒體。例如，若使用一同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線(DSL)或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術從一網站、伺服器或其他遠端源傳輸軟體，則同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術包含在媒體之定義中。如本文中所使用，磁碟及光碟包含小型磁碟(CD)、雷射碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟及藍光碟，其中磁碟通常磁性複製資料，而光碟結合雷射光學地複製資料。上述之組合應亦被包含在電腦可讀媒體之範疇內。
雖然上文為了指示目的描述某些特定實施例，但是此專利文獻之教示具有一般適用性且不限於上述特定實施例。相應地，所描述之實施例之各種特徵之各種修改、調適及組合可在不脫離如申請專利範圍中規定之本發明之範疇的情況下實踐。
100‧‧‧系統
101‧‧‧樣本
102‧‧‧照明器
104‧‧‧分光計
106‧‧‧經偏振照明光束
107‧‧‧偏振狀態產生器
108‧‧‧聚集光束
109‧‧‧偏振狀態分析器
111‧‧‧光譜/量測資料
130‧‧‧運算系統/電腦系統
131‧‧‧處理器
132‧‧‧記憶體
133‧‧‧匯流排
134‧‧‧程式指令
140‧‧‧樣本參數

Claims (20)

  1. 一種使用於一計量系統之方法，其包括：接收特徵化該計量系統對一計量目標之一量測之一回應之一量測模型到一運算系統上，其中該量測模型包含特徵化該計量目標之一或多個所關注參數及特徵化該計量系統之一或多個系統參數，該運算系統經組態以：判定與橫跨與該計量目標相關之一所要製程窗之該一或多個所關注參數之任意者相關之一組已知值；基於針對該一或多個所關注參數之任意者之該組已知值之各者特徵化該計量目標之一組量測之該量測模型之一組模擬及至少一擾動信號判定一組經擾動合成量測信號；基於該組經擾動合成量測信號判定與該一或多個所關注參數之各者相關之多個估計值；基於與該一或多個所關注參數之各者相關之該等估計值及與該一或多個所關注參數之各者相關之該等已知值判定指示該計量系統之一參數追蹤性能之一度量；及將該度量儲存在一記憶體中。
  2. 如請求項1之方法，其中該至少一擾動信號指示該計量系統之一系統擾動。
  3. 如請求項1之方法，其中該至少一擾動信號指示該計量系統之一隨機擾動。
  4. 如請求項1之方法，其進一步包括：基於指示該計量系統之一參數追蹤性能之該度量之一值改變該量測模型之一參數化。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包括： 基於指示該計量系統之一參數追蹤性能之該度量之一值改變一計量目標結構。
  6. 如請求項1之方法，其進一步包括：基於指示該計量系統之一參數追蹤性能之該度量之一值改變該計量系統之一結構。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包括：基於指示該計量系統之一參數追蹤性能之該度量之一值改變該計量系統之量測模態之一組合。
  8. 如請求項1之方法，其中基於該組合成量測信號對與該一或多個所關注參數之各者相關之該等估計值之該判定涉及將該量測模型參數化變換為一組主分量。
  9. 如請求項1之方法，其中該等所關注參數之至少一者係一製程參數。
  10. 如請求項1之方法，其中該判定與該一或多個所關注參數之各者相關之該等估計值涉及該量測模型之一非線性回歸。
  11. 一種計量系統，其包括：一照明源；一偵測器；及一運算系統，其經組態以：接收特徵化一計量系統對一計量目標之一量測之一回應之一量測模型，其中該量測模型包含特徵化該計量目標之一或多個所關注參數及特徵化該計量系統之一或多個系統參數；判定與橫跨與該計量目標相關之一所要製程窗之該一或多個所關注參數之任意者相關之一組已知值；基於針對該一或多個所關注參數之任意者之該組已知值之各者特徵化該計量目標之一組量測之該量測模型之一組模擬 及至少一擾動信號判定一組經擾動合成量測信號；基於該組經擾動合成量測信號判定與該一或多個所關注參數之各者相關之多個估計值；基於與該一或多個所關注參數之各者相關之該等估計值及與該一或多個所關注參數之各者相關之該等已知值判定指示該計量系統之一參數追蹤性能之一度量；及將該度量儲存在一記憶體中。
  12. 如請求項11之計量系統，其中該運算系統進一步經組態以：基於指示該計量系統之一參數追蹤性能之該度量之一值改變該量測模型之一參數化。
  13. 如請求項11之計量系統，其中該運算系統進一步經組態以：基於指示該計量系統之一參數追蹤性能之該度量之一值改變一計量目標結構。
  14. 如請求項11之計量系統，其中該運算系統進一步經組態以：基於指示該計量系統之一參數追蹤性能之該度量之一值改變該計量系統之一結構。
  15. 如請求項11之計量系統，其中該運算系統進一步經組態以：基於指示該計量系統之一參數追蹤性能之該度量之一值改變該計量系統之量測模態之一組合。
  16. 如請求項11之計量系統，其中基於該組合成量測信號對與該一或多個所關注參數之各者相關之該等估計值之該判定涉及將該量測模型參數化變換為一組主分量。
  17. 一種計量系統，其包括：一運算系統；及一非暫時性之電腦可讀媒體，其包含程式碼，其用於導致該運算系統： 接收特徵化一計量系統對一計量目標之一量測之一回應之一量測模型，其中該量測模型包含特徵化該計量目標之一或多個所關注參數及特徵化該計量系統之一或多個系統參數；判定與橫跨與該計量目標相關之一所要製程窗之該一或多個所關注參數之任意者相關之一組已知值；基於針對該一或多個所關注參數之任意者之該組已知值之各者特徵化該計量目標之一組量測之該量測模型之一組模擬及至少一擾動信號判定一組經擾動合成量測信號；基於該組經擾動合成量測信號判定與該一或多個所關注參數之各者相關之多個估計值；基於與該一或多個所關注參數之各者相關之該等估計值及與該一或多個所關注參數之各者相關之該等已知值判定指示該計量系統之一參數追蹤性能之一度量；及將該度量儲存在一記憶體中。
  18. 如請求項17之計量系統，其中基於該組合成量測信號對與該一或多個所關注參數之各者相關之該等估計值之該判定涉及將該量測模型參數化變換為一組主分量。
  19. 如請求項17之計量系統，其中該等所關注參數之至少一者係一製程參數。
  20. 如請求項17之計量系統，其中該判定與該一或多個所關注參數之各者相關之該等估計值涉及該量測模型之一非線性回歸。
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