TWI616732B - 具有感測器之設備及執行目標量測之方法 - Google Patents

具有感測器之設備及執行目標量測之方法 Download PDF

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Abstract

揭示一種用以量測一目標(例如，一對準標記(例如，在一基板上))之方法及設備。執行該目標與一量測系統之一量測點之間的在一「飛入」方向之相對移動(例如，該目標朝向該量測點之移動)，使得可進行對該目標之一第一量測。此後，在一相反「飛入」方向進行該目標與該量測點之間的相對移動，使得可進行對該目標之一第二量測。藉由組合此等兩次量測值(例如，對其取平均值)來誤差抵消，且可達成量測的較高準確度。

Description

具有感測器之設備及執行目標量測之方法
本描述係關於一種具有感測器之設備及一種執行目標量測之方法。
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(其替代地被稱作光罩或比例光罩)可用於產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。此圖案可轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含一個或若干晶粒之部分)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有連續地經圖案化之鄰近目標部分的網路。已知微影設備包括：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輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束掃描圖案同時平行或反平行於此方向同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化裝置轉印至基板。
為了控制圖案化製程(亦即，在基板上產生圖案且包括諸如光學微影、壓印微影等圖案化步驟，且視情況包括諸如抗蝕劑應用、抗蝕劑顯影、基板烘烤、蝕刻等其他相關處理之製程)以準確地在基板上提供裝置特徵， 通常在(例如)基板上提供一或多個度量衡目標(例如，疊對目標、對準標記等)。例如，在微影設備中提供一或多個感測器以量測一或多個目標以量測或導出圖案化製程之參數，諸如，疊對、對準等。
因此，舉例而言，隨著產品特徵變得愈來愈小，提供對目標之較準確量測(例如)以控制對準及/或疊對誤差將為有利的。
根據一態樣，提供一種量測一目標之方法，該方法包含：執行該目標與一量測設備之一量測點之間的在一第一方向之一第一相對移動；在該第一相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在一第二方向之一第二相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之該第二相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；在該第二相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第一量測；在該第一量測之後，執行該目標與該量測點之間的在與該第一方向基本上相反之一方向之一第三相對移動；在該第三相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之一第四相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之該第四相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；及在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第二量測。
根據一態樣，提供一種量測一目標之方法，該方法包含：執行該目標與一量測設備之一量測點之間的在一第一方向且至一終止點的一第一相對移動；在該第一相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在一第二方向之一第二相對移動，或執行該量測 點與該目標之間的在該第二方向之該第二相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；在該第二相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第一量測；在該第一量測之後，執行該目標與該量測點之間的在與該第一方向基本上相反之一方向且至該終止點的一第三相對移動；在該第三相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在一第三方向之一第四相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第三方向之該第四相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；及在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第二量測。
根據一態樣，提供一種量測一目標之方法，該方法包含：執行該目標與一量測設備之一量測點之間的與一第一方向或一第二方向成一非零角度的第一相對移動；在該第一相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在該第一方向之相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第一方向之相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；在該第一相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第一量測；在該第一量測之後，執行該目標與該量測點之間的以與該非零角度基本上相反之一角度的一第三相對移動；在該第三相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之一第四相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之該第四相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；及在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第二量測。
根據一態樣，提供一種設備，其包含：一基板台；一量測系統，其經 組態以使用一光束來量測該基板台上之一目標，該光束被導引朝向該基板台上之一點；及一控制系統，其經組態以控制該基板台相對於該量測系統之位置，該控制系統經組態以：移動該基板台以產生該目標與該點之間的在一第一方向之一第一相對移動，在該第一相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在一第二方向之一第二相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第二方向之該第二相對移動以致使該點變成位於該目標上，在該第二相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第一量測，在該第一量測之後，移動該基板台以執行該目標與該點之間的在與該第一方向基本上相反之一方向之一第三相對移動，在該第三相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在該第二方向之一第四相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第二方向之該第四相對移動以致使該點變成位於該目標上，且在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第二量測。
根據一態樣，提供一種設備，其包含：一基板台；一量測系統，其經組態以使用一光束來量測該基板台上之目標之一位置，該光束被導引朝向該基板台上之一點；及一控制系統，其經組態以控制該基板台與該光束之間的相對位置，該控制系統經組態以：移動該基板台以產生該目標與該點之間的在一第一方向且至一終止點的一第一相對移動，在該第一相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在一第二方向之一第二相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第二方向之該第二相對移動以致使該點變成位於該目標上，在該第二相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第一量測，在該第一量測之 後，移動該基板台以產生該目標與該點之間的在與該第一方向基本上相反之一方向且至該終止點的一第三相對移動，在該第三相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在一第三方向之一第四相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第三方向之該第四相對移動以致使該點變成位於該目標上，且在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第二量測。
根據一態樣，提供一種設備，其包含：一基板台；一量測系統，其經組態以使用一光束來量測該基板台上之一目標，該光束被導引朝向該基板台上之一點；及一控制系統，其經組態以控制該基板台相對於該光束之位置，該控制系統經組態以：移動該基板台以產生該目標與該點之間的與一第一方向或一第二方向成一非零角度的第一相對移動，在該第一相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在該第一方向之相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第一方向之相對移動以致使該點變成位於該目標上，在該第一相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第一量測，在該第一量測之後，移動該基板台以產生該目標與該點之間的以與該非零角度基本上相反之一角度的一第三相對移動，在該第三相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在該第二方向之一第四相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第二方向之該第四相對移動以致使該點變成位於該目標上，且在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第二量測。
114‧‧‧箭頭
202‧‧‧目標
2021‧‧‧目標
2022‧‧‧目標
2023‧‧‧目標
2024‧‧‧目標
2025‧‧‧目標
2026‧‧‧目標
2027‧‧‧目標
2028‧‧‧目標
2029‧‧‧目標
20210‧‧‧目標
20211‧‧‧目標
20212‧‧‧目標
20213‧‧‧目標
20214‧‧‧目標
202X‧‧‧目標
204‧‧‧目標
206‧‧‧點
208‧‧‧點
220‧‧‧照明輸入
222‧‧‧光束
223‧‧‧偏轉裝置
224‧‧‧接物鏡
226‧‧‧資訊攜載光束
228‧‧‧干涉計
230‧‧‧偵測器
232‧‧‧信號
502‧‧‧第一方向/箭頭
504‧‧‧正X方向/箭頭
506‧‧‧箭頭
508‧‧‧箭頭
510‧‧‧箭頭
512‧‧‧終止點
606‧‧‧箭頭
608‧‧‧箭頭
702‧‧‧第一「飛入」運動方向
704‧‧‧方向
706‧‧‧箭頭
708‧‧‧箭頭
AD‧‧‧調整器
AS‧‧‧對準感測器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
D‧‧‧距離
D2‧‧‧距離
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明器
IN‧‧‧積光器
L‧‧‧長度
LA‧‧‧微影設備
LACU‧‧‧微影設備控制單元
LS‧‧‧位準感測器
M1‧‧‧圖案化裝置對準標記
M2‧‧‧圖案化裝置對準標記
MA‧‧‧圖案化裝置
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PU‧‧‧處理單元
PW‧‧‧第二定位器
RF‧‧‧參考框架
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
W2‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台
X‧‧‧座標
Y‧‧‧座標
現將參看隨附示意性圖式而僅藉助於實例來描述實施例，在該等圖式 中對應參考符號指示對應部件，且在該等圖式中：圖1示意性地描繪根據一實施例之微影設備；圖2示意性地描繪根據一實施例之在(例如)基板上偵測到之目標的實例；圖3為經組態以量測目標(諸如，圖2之目標)之量測設備的示意性方塊圖，該量測設備在此實例中呈對準感測器形式；圖4為根據一實施例之用以量測一或多個目標之方法的流程圖；圖5為根據一實施例之用以量測一或多個目標之方法的示意圖；圖6為根據一實施例之用以量測一或多個目標之方法的示意圖；且圖7A、圖7B、圖7C、圖7D及圖7E為說明根據一實施例之用以量測複數個目標之例示性方法的示意圖。
圖1示意性地描繪微影設備LA之實施例。該設備包含：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，其經建構以固持圖案化裝置(例如，光罩)MA且連接至第一定位器PM，第一定位器PM經組態以根據某些參數準確地定位該圖案化裝置；基板台(例如，晶圓台)WTa，其經建構以固持基板(例如，塗有抗蝕劑之晶圓)W且連接至第二定位器PW，第二定位器PW經組態以根據某些參數準確地定位該基板；及投影系統(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，包含一或 多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、塑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，圖案化裝置是否被固持於真空環境中)的方式固持圖案化裝置。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裝置。支撐結構可為(例如)框架或台，其可視需要而被固定或可移動。支撐結構可確保圖案化裝置(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用與更一般術語「圖案化裝置」同義。
本文中所使用之術語「圖案化裝置」應被廣泛地解譯為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的輔助特徵，則該圖案可不確切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光罩、可程式化鏡面陣列及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，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反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用 之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的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。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用與更一般術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，設備屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。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的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影設備可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個基板台(及/或兩個或多於兩個支撐結構)之類型。在此類「多載物台」機器中，可並行地使用額外台/支撐結構，或可在一或多個其他台/支撐結構正用於曝光時在一或多個其他台/支撐結構上進行預備步驟。
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，源及微影設備可為分開的實體。在此類情況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束藉助於包含(例如)合適引導鏡面及/或擴束器之光束遞送系統BD自源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，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可包含經組態以調整輻射光束之角強度分佈的調整器AD。一般而言，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可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器可用於調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化裝 置(例如，光罩)MA上，且由該圖案化裝置圖案化。在已橫穿圖案化裝置MA之情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板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，干涉量測裝置、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板平台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。類似地，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)可用於(例如)在自光罩庫機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑準確地定位圖案化裝置MA。一般而言，可藉助於形成第一定位器PM之部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WTa之移動。在步進器(相對於掃描器)之情況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可被固定。可使用圖案化裝置對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等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)。類似地，在多於一個晶粒提供於圖案化裝置MA上之情形中，圖案化裝置對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪設備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，使支撐結構MT及基板台WTa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，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C之大小。
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，同步地掃描支撐結構MT及基板台WTa(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WTa相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向)。
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，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化裝置，且移動或掃描基板台WTa。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WTa之每一移動之後或在掃描期間之連續輻射脈衝之間視需要更新可程式化圖案化裝置。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化裝置(諸如，上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變體或完全不同之使用模式。
微影設備LA可為所謂的多載物台類型設備，其具有至少兩個台WTa及WTb及至少兩個站(例如，曝光站及量測站)，該等台可在該兩個站之間交換，如圖1中所展示。舉例而言，在存在至少兩個基板台WTa及WTb之情況下，當在曝光站處曝光一個基板台上之一個基板時，在量測站處將另一基板提供於另一基板台處(例如，裝載至另一基板台上)，使得可進行各種預備步驟。預備步驟可包括使用位準感測器LS來映射基板之表面及/或使用量測系統(諸如，對準感測器AS)來量測基板上之一或多個對準標記的位置。此情形可實現設備之處理量之相當大的增加。在至少一個台為基板台且至少另一台為量測台之情況下，當卸載或以其他方式處理一個基板台上之基板時，可在曝光地點處使用量測台以(例如)量測投影系統。或，當在 曝光地點處曝光基板台上之基板時，量測台可用於一或多個處理步驟。若在基板台在量測站處以及在曝光站處時位置感測器IF不能夠量測基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使得能夠在兩個站處追蹤基板台之位置。
設備LA包括控制本文中所描述之各種致動器及感測器之移動及量測的微影設備控制單元LACU。控制單元LACU包括用以實施與設備之操作相關之所要計算的信號處理及資料處理能力。實務上，控制單元LACU將被實現為許多子單元之系統，該等子單元各自處置設備內之子系統或組件之即時資料獲取、處理及控制。舉例而言，一個處理子系統可專用於基板定位器PW之伺服控制。分開的單元可甚至處置粗略致動器及精細致動器，或不同軸線。另一單元可專用於位置感測器IF之讀出。對設備之總控制可由中央處理單元控制，中央處理單元與此等子系統處理單元、操作員及微影製造程序中所涉及之其他設備通信。
在一些已知方法或技術中，當使用感測器時，在一或多個目標(亦即，經設計或選擇以用於量測參數的結構，諸如，光柵、一或多個特定裝置圖案特徵、交叉或盒狀結構等)與感測器之量測點之間執行相對移動(例如，相對於量測光束點移動具有複數個目標之基板，使得量測光束點位於該複數個目標中之每一者上方)，使得感測器可量測一或多個目標(例如，在目標為對準標記之情況下，量測位置以獲得對準資訊)。通常，此類方法包括對每一目標僅執行一次量測。在此類量測期間，存在可將誤差引入至量測中之多個源，包括由相對移動加速度(例如，基板加速度(包括基板減速度))驅動之誤差。觀測指示誤差之幅度隨加速度(例如，減速度)而增大，且極性取決於「飛入」方向，亦即，相對移動發生以使得量測點到達目標上或附近之方向。為了減少量測內之誤差，已使用兩種方法：一種方法為減少 目標之加速度(例如，減速度)，且另一方法為增加目標之穩定時間。兩種方法皆用於減小誤差之幅度。但，然而，此等方法可能不理想，此係由於其可能增加量測之時間且減少量測設備處理量。並且，並非所有誤差皆藉由簡單地減小加速度/速度及/或增加穩定時間而減少。
出於本描述之目的，將關於呈對準量測設備形式之量測設備描述實施例；但，如下文所論述，本描述不限於對準量測設備。對準量測設備有效地判定物件之位置以啟用該物件是否與另一物件對準之判定。在一實施例中，對準量測設備提供至微影設備以啟用對基板(圖案提供至其上)與一或多個其他物件(諸如，圖案化裝置)之間的對準的判定。然而，對準量測設備可為獨立的，或被提供至除微影設備以外之設備(例如，被提供至度量衡系統以量測來自微影設備之基板，其中此度量衡系統可用於測定圖案化製程之參數(例如，疊對、臨界尺寸(CD)、焦點、劑量等))。
如上文所提及，本描述不限於對準量測設備。實際上，本文中所描述之實施例可應用於其他量測設備。舉例而言，在一實施例中，在度量衡系統中使用本文中所描述之實施例來量測來自微影設備之基板，其中此度量衡系統可用於測定圖案化製程之參數(例如，疊對、臨界尺寸(CD)、焦點、劑量等)。
繼續非限制性對準量測設備實施例，一或多個對準目標(其亦可被稱作對準標記)通常提供於台上(例如，基板台WTb上，無論係基板上及/或基板台WTb自身上，或圖案化裝置支撐件MT上，無論係圖案化裝置MA上及/或圖案化裝置支撐件MT自身上)，且設備(例如，微影設備)包括藉以準確量測目標之位置的一或多個對準感測器(在圖1中由(例如)感測器AS表示)。對準感測器實際上為經組態以量測目標之位置的位置量測設備或系 統。在一實施例中，對準感測器AS經組態以將量測輻射(例如，電磁輻射光束)自源(例如，照明源)提供至目標(例如，對準光柵)上，使用偵測器自目標偵測經繞射或經反射量測輻射，且分析偵測到之輻射(例如，經由處理單元PU(參見圖3)及/或控制器)以判定目標之量測。可基於對偵測到之輻射的分析使用控制器及/或其他裝置來調整對準。
量測設備(例如，對準感測器AS)在下伏表面(例如，基板及/或基板台)上之點或位置(參見(例如)圖2之點205，及圖3之光束222照射下伏表面的地點，如下文進一步所描述)處進行量測。在目標之偵測中使用此量測點以判定(例如)對應於目標之位置量測(例如，X及/或Y座標)。在一實施例中，由量測設備輸出之量測輻射(例如，電磁輻射)被導引朝向量測點。
可使用量測點以藉由記錄目標之影像或掃描目標或其組合來判定量測。可使用任何數目個用於判定量測之方法。舉例而言，在一實施例中，使目標及量測點相對於彼此移動以進行量測。在一實施例中，當量測點基本上靜態時，相對於量測點移動目標。在一實施例中，使用對量測設備、量測設備之組件或量測光束自身的掃描以致使在目標基本上靜態時量測點移動。在一實施例中，目標及量測點兩者相對移動。
至少部分地在量測點在目標上時執行如本文中所描述之量測點與目標之間的相對移動，或執行如本文中所描述之量測點與目標之間的相對移動以致使量測點位於至目標上(例如，以隨後執行量測點與目標之間的相對移動以進行量測；或在量測點在目標上時記錄影像)。當量測點在目標上時，進行量測，且對圖案化製程之參數的判定使用自當點在目標上時的量測獲得之資訊及/或資料。
圖2展示提供於(例如)基板W2上以供分別量測(例如)X位置、疊對等及 Y位置、疊對等之目標202、204的實例。在一實施例中，此實例中之每一目標包含形成於塗覆至表面(諸如，基板)或蝕刻至表面中之產物層或其他層中的一系列棒。如圖2中所展示之每一目標中之棒規則地間隔開，且充當光柵線，使得目標可被視為具有已知空間週期(間距)之繞射光柵。然而，此描述並不意欲為限制性的，因為(例如)目標無需按繞射原理操作，且目標可包括(例如)經不規則地間隔開之棒、對稱棒組態(例如，V形)、盒狀、交叉等。在一實施例中，棒可平行於一個軸以在另一軸上提供週期性。舉例而言，目標202之棒可平行於Y軸以在X方向提供週期性。
量測設備(例如，對準感測器AS(圖1中所展示))(例如)藉由輻射之點206、208(量測光束)光學量測基板W2上之每一目標。在一實施例中，提供點206、208與可適用目標之間的相對移動(例如，在圖2中由寬箭頭示意性地指示相對移動，其中以點線輪廓指示點206或208之漸進位置)，使得量測設備獲得週期性變化信號，諸如正弦波。在一實施例中，目標包含上覆週期性結構，使得產生繞射信號，繞射信號具有作為上覆結構之間的橫向位移之函數的不對稱性。分析信號(例如，週期性變化信號之相位及/或繞射信號之繞射階之強度不對稱性)以量測圖案化製程之參數(例如，週期性變化信號之目標之位置或繞射信號之疊對)及因此基板W2之參數。在一實施例中，對於週期性變化信號，相對於對準感測器判定目標之位置，對準感測器又可相對於設備之參考框架RF被固定。
對於對準目標，可提供粗略及精細目標，使得對準感測器可區分不同的週期性信號循環以及循環內之準確位置(相位)。亦可出於此目的使用不同間距之對準目標。並且，可以一角度(諸如美國專利第8,208,121號中所描述，該專利特此以全文引用之方式併入)傾斜或提供對準目標。
各種量測設備(例如，對準感測器)之設計及操作在此項技術中已知。對準感測器實際上為位置量測設備；所使用之對準感測器之類型係基於如美國專利第6,961,116號中所描述之自參考干涉計，該專利以全文引用之方式併入本文中。可分別量測目標以獲得X位置、疊對等及Y位置、疊對等位置。然而，可使用美國專利第8,208,121號中所描述之技術來執行組合式X及Y量測，該專利以全文引用之方式併入本文中。出於本描述之目的，如上文所提及，將關於呈如圖3中所展示之對準感測器AS形式的量測設備描述非限制性實施例。
圖3為呈對準感測器AS形式之量測設備的示意性方塊圖。照明輸入220提供一或多個波長之輻射之光束222。在一實施例中，照明輸入220可為輻射(例如，雷射)源或在使用時連接至輻射源之入口。來自照明輸入之輻射由偏轉裝置223轉向至位於(例如)基板W2上之目標(諸如，目標202)上。僅出於說明之目的展示目標202，且並不意欲關於其組態而為限制性的。在一實施例中，偏轉裝置223為點鏡面，且輻射之光束222由鏡面轉向穿過接物鏡224且至目標202上。在一實施例中，偏轉裝置223為稜鏡(且無需提供接物鏡)。
由目標202反射或散射之輻射由接物鏡224拾取(或傳遞通過稜鏡)且準直成由干涉計228收集之資訊攜載光束226。此資訊攜載光束226用於(例如)量測目標202相對於參考點之地點。此參考點可為光柵或自參考的干涉計228中之「中性線」。干涉計228處理光束226且將分開的光束輸出至可呈感測器陣列形式之偵測器230上。在一實施例中，用以處理資訊攜載光束226之系統可不同於干涉計228及偵測器230。
來自偵測器230(例如，來自感測器柵格中之個別感測器)之一或多個 信號232提供至處理單元PU或信號分析器。藉由組合干涉計228中之光學處理與單元PU中之計算處理，輸出基板上之目標202相對於參考框架RF之X位置及/或Y位置的值。替代地，偵測器230可為單一光電二極體，且光柵具有與成像至其上之影像相同的間距。當(例如)在X方向掃描對準光柵時，由光柵傳輸之輻射的量變化。處理單元PU可與圖1中所展示之控制單元LACU分開，或出於設計選擇及方便起見，處理單元PU及控制單元LACU可共用同一處理硬體。在單元PU分開之情況下，可在單元PU中執行信號處理之部分，且在單元LACU中執行另一部分。
處理單元PU可耦接至基板台WTb或其位置感測器IF，使得在判定目標202之中心時，基板台WTb之位置為已知的。因此，參考基板台WTb而極準確地知曉目標202之位置。替代地，對準感測器AS之地點可為已知的，使得參考對準感測器AS而知曉目標202之中心。因此，對準目標之中心相對於參考位置之確切地點為已知的。
如先前所提及，典型量測方法包括對每一目標進行單一量測。取決於在量測期間向目標之進入及量測點與目標之間的視情況相對移動，自目標獲得之量測值可存在誤差。
已存在不同嘗試以改良量測準確度且減少此類誤差。儘管在一些情況下，此等努力可幫助減小誤差幅度，然而，此等嘗試似乎仍導致有限的量測準確度及(在一些情況下)有限的量測速度。亦因此，例如，歸因於減少的加速度及增加的穩定時間，系統處理量可減少。
已觀察到，當存在目標與量測點之間的在第一「飛入」方向之具有某一速度/加速度曲線的相對移動(例如，基板相對於量測點之移動)以使量測點接近目標或在目標上時，所產生之量測誤差(在幅度上)與藉由自第二「飛 入」方向相反之方向或基本上或幾乎與第一「飛入」方向相反之方向(角度)的具有與第一「飛入」方向之相對移動實質上相同之速度/加速度幅度曲線的相對移動(例如，基板相對於量測點之移動)產生之量測誤差相同或實質上相同。然而，對於此等兩個相反「飛入」方向，誤差之正負號將逆轉(亦即，一個為正且另一為負)。
藉由組合對單一目標之兩次量測值(例如，對其取平均值)，在於相同平面中自(基本上)相反「飛入」方向(對應相反方向)獲得每一量測值之情況下，此可抵消大部分量測誤差且達成對目標之量測的顯著較高的準確度。由於此性質不依賴於較慢相對運動速度，因此可在較高速度下操作相對運動(例如，基板/載物台運動)以增大處理量。並且，由於量測較準確，因此可需要較少目標且可增加處理量。因此，藉由自與本文中所描述之方法中所揭示不同、相反的方向兩次量測目標，獲得目標之較準確量測值。一般而言，此製程說明於圖4中。
圖4展示量測(例如)基板台WTb上之一或多個目標的方法400。在402處進行一或多個目標之第一量測，隨後在404處進行相同一或多個目標之至少第二量測。在406處計算圖案化製程之參數(例如，位置、對準、疊對等)。在一實施例中，藉由對第一量測之參數值與至少第二量測之參數值取平均值來計算圖案化製程之參數，及/或自第一量測與至少第二量測之所計算平均值判定圖案化製程之參數。舉例而言，當量測多個目標時，針對每一目標判定第一量測及第二量測。隨後基於第一量測及第二量測計算針對每一目標之圖案化製程之參數值(例如，位置、疊對等)。因此，可計算多個參數值(亦即，每一目標一個參數值)，且該等參數值可用於判定基板W2之參數值。下文進一步描述使用多個目標以供量測之例示性實施例。
貫穿本發明，「第一量測」被定義為使用量測設備對目標進行的第一偵測(例如，經由掃描、記錄或成像)(例如，使用對準感測器AS之對準光束對目標之X及/或Y座標進行的偵測)。「第二量測」被定義為使用量測設備對同一目標進行的第二偵測(例如，經由掃描、記錄或成像)(例如，使用對準感測器AS之對準光束對目標之X及/或Y座標進行的偵測)。基於此等兩次量測之組合而判定圖案化製程之參數(例如，基於兩個位置量測之組合而判定目標之位置)。
更詳細地參看量測製程，在一實施例中，基板W2置放於基板台WT2上，諸如圖3中所展示。基板台WTb經組態以用於移動以移動目標，且對準感測器AS經組態以偵測其上之目標。根據非限制性掃描實施例，基板台WTb可在點206橫穿目標202之長度L的偵測速度下在由圖3中之箭頭114指示的方向移動。在此移動中，基板由其在基板台WTb及基板定位系統PW上之安裝控制。在一實施例中，對準感測器AS及點206保持靜止，而基板W2在一速度下與台WTb移動。對準感測器AS可穩固且準確地安裝至參考框架RF(展示於圖1中)，同時有效地偵測目標202(例如，掃描或俘獲目標202之影像)。
然而，如先前所提及，在一實施例中，量測點206移動(例如，跨越目標202)，而目標202(例如，基板及/或基板台)保持靜止或靜態。在一實施例中，點206及目標202兩者皆移動。
如圖4中所說明之方法400大體上描述針對目標進行之兩步量測。根據一實施例，圖5中展示量測一或多個目標之方法500。在一實施例中，如圖5中所示意性地展示之目標202提供於基板台WTb上之基板W2上，但可位於別處。返回參看方法500，箭頭502表示目標與量測設備之量測點之間的 相對移動(例如，量測設備之量測點朝向目標之相對移動)之第一方向(或第一「飛入」)。在一實施例中，在第一方向或第一「飛入」方向之相對移動在量測設備之量測點所位於之X-Y平面內的任何方向。在一實施例中，在第一方向或第一「飛入」方向之相對移動相對於目標之縱向或橫向軸或當量測點在供量測之目標上時相對於量測點與目標之間的相對移動之方向處於非零角度，或相對於量測點與目標之間的相對移動之方向處於非零角度以致使量測點變成位於至供量測之目標上。
在一實施例中，如由箭頭502表示，在第一方向之量測點相對於目標之相對移動(例如，由基板台之移動引起)係至終止點512。亦即，在一實施例中，終止點512為目標202附近之點，在藉由目標202上之量測點對目標202進行第一量測之前，該點與量測設備之量測點對準。無需提供或使用清晰或特定終止點，如點512。
在一實施例中，用以將量測點引入至目標中或附近之「飛入」運動為實質上直線的。在一實施例中，「飛入」運動不限於呈直線。實際上，可執行「飛入」方向之方向及速度的不固定或逐步改變。因此，所說明終止點512及如圖式中所描繪之線性移動為例示性的，且並不意欲為限制性的。
僅出於解釋目的，如下文所描述之目標之量測(亦即，對於第一量測及第二量測)可描述為包括在掃描方向掃描目標及產生量測點與目標之間的自終止點512之相對移動，使得量測點位於目標上方，且在量測點位於目標上時，存在量測點與目標之間的相對移動。然而，應理解，此等術語參看圖式之使用並不預期所有實施例限於掃描。實際上，如本文中所描述之目標之量測可包括任何數目個方法及裝置，包括(但不限於)如先前所提及，藉由量測點與目標之間的相對移動，使得量測點變成位於目標上(且此 後可在存在或不存在量測點與目標之間的相對運動時進行量測)而俘獲目標之影像(例如，使用相機，或記錄影像)。在此等情況中之任一者中，經由基板台之移動、量測點之移動或兩者，執行(至少部分地)在量測光束點206在目標202上時點206與目標202之間的相對移動，或使得點206變成位於至目標202上之相對移動。另外，當點206在目標202上時，藉由使用所收集(例如，經由掃描、記錄或俘獲目標202之影像)之資訊或資料(例如，至偵測器之經繞射或經反射輻射)獲得目標202之量測值。
如圖5中所示意性地展示，在於方向502上的至終止點512的「飛入」移動之後，偵測對目標202之第一量測。為了實現量測，當量測點在供量測之目標上時，有效地存在量測點相對於目標之在由箭頭504所示之方向的相對移動，或有效地存在量測點相對於目標之在由箭頭504所標註之方向的相對移動以致使量測點變成位於至供量測之目標上。在圖5中，例如，藉由在負X方向移動基板而由來自對準感測器AS之光束在正X方向504上掃描目標202。相對移動(在一實施例中，自終止點512)之方向504不同於由箭頭502所標註之「飛入」方向。在一實施例中，在X-Y平面內之任何方向執行方向504。
在一實施例中，一旦量測完成，即存在量測點相對於目標之在如由箭頭506表示之方向之至一位置的相對移動(例如，移動基板台)，使得可存在量測點與目標之間的在與第一方向502相反之「飛入」方向的相對移動。箭頭508表示與量測點與目標之間的自此位置之相對移動的第一方向(502)(或第二「飛入」)相反的方向。在一實施例中，第二「飛入」方向之相對移動(基本上)與處於非零角度之第一「飛入」方向相反。在一實施例中，在進行對目標202之第二量測之前，如由箭頭508表示之相反「飛入」方向 的相對移動係至或接近終止點512。「飛入」移動並非必須恰好至同一終止點512，且實際上，在第二量測之前可實質上在終止點512附近。因此，舉例而言，第二「飛入」移動可致使量測點位於目標上之終止點512處，此時可在存在或不存在量測點與目標之間的相對移動時進行量測。作為另一實例，第二「飛入」移動可使得量測點位於目標外之終止點512處，此時可在存在量測點相對於目標之相對移動以使得量測點變成位於目標上且在量測點在目標上時具有量測點與目標之間的相對移動時進行量測，或可在存在量測點相對於目標之自終止點512的相對移動以使得量測點變成位於目標上之後進行量測。
因此，在(例如)至或接近終止點512、自相反「飛入」方向之相對移動之後，偵測對目標202之第二量測。自終止點512，相對移動在由箭頭504所標註之同一方向(例如，正X方向)上發生，如由箭頭510所展示。舉例而言，基板台可在負X方向(亦即，與箭頭510相反)上移動以用於由來自量測設備之光束掃描目標202。同樣，由箭頭510所標註之方向不同於由箭頭508標註之第二「飛入」方向。在一實施例中，在X-Y平面內之任何方向執行方向510。
此後，組合第一與第二量測(如上文關於圖4所描述)以判定圖案化製程之參數。
在一實施例中，在第一「飛入」中，相對運動為在第一方向朝向終止點512之距離D，如圖5中所展示。在第二「飛入」中，相對運動為在與第一方向相反之方向朝向終止點512(其可接近第一「飛入」之終止點512或與其處於同一位置)之實質上相同的距離D。在一實施例中，使第一及第二「飛入」運動具有實質上相同的距離D(針對兩個方向)提供對目標之較準確 量測，此係由於來自量測之組合的誤差較可能重疊(且彼此抵消)。
在一實施例中，如圖6中所示意性地描繪，在第二「飛入」運動期間，如由箭頭608表示之在與第一「飛入」運動相反的方向之朝向終止點512之第二「飛入」運動的距離D2不同於在由箭頭502表示之第一方向之第一「飛入」運動的距離D。更具體言之，圖6展示量測一或多個目標202之位置的方法600，其中存在量測點相對於目標載物台之間的以距離D之在由箭頭502標註之第一方向之朝向終止點512的相對運動。在量測光束點相對於目標之在由箭頭504標註之方向的相對移動之後及/或使用該相對移動(例如，經由掃描)來偵測目標202。在量測之後，存在量測點相對於目標之至一位置的相對移動，如由箭頭606表示，使得目標202可朝向終止點512在與第一方向相反之「飛入」方向移動。箭頭608表示與第一方向502相反之方向。另外，在相反方向608上之第二「飛入」運動係針對至終止點512之距離D2，其中距離D2不同於距離D(在此實例中，距離D2小於距離D)。使一個「飛入」運動具有與另一「飛入」運動不同之距離實現對目標之較快量測。舉例而言，在一實施例中，距離D大於距離D2。因此，用以產生距離D2之相對移動的時間更短(與距離D之相對移動的時間相比)，且因此相對更快地執行對目標之偵測(例如，經由在方向510上之掃描)。在一實施例中，第一「飛入」運動之距離D小於第二「飛入」運動之距離D2。此後，組合第一與第二量測(如上文關於圖4所描述)以判定圖案化製程之參數。
在一實施例中，處於非零角度之第一「飛入」運動之距離與處於相反角度之第二「飛入」運動之距離相同。在一實施例中，處於非零角度之第一「飛入」運動之距離不同於處於相反角度之第二「飛入」運動之距離。
根據一實施例，當量測多個目標時，設備以此方式執行，以便在第一 方向執行第一「飛入」運動，對複數個目標中之每一目標執行第一量測，在與第一方向相反之方向執行第二「飛入」運動，且對複數個目標中之每一目標執行第二量測。
在一實施例中，在第一「飛入」移動及對目標中之每一者的第一量測之後執行第二「飛入」移動及第二量測。圖7A至圖7C提供根據此實施例之使用量測設備量測多個目標之方法700的示意圖。在(例如)基板W2上之群組中提供圖7A之多個目標2021…202x(其中「x」表示任何數目個目標，且不限於所說明的實施例中之數目)。同樣，僅出於說明之目的，目標被標註為目標2021…202x；然而，此並不意欲將目標限於如圖2中所說明之設計。
方法700包括首先執行第一「飛入」運動及對群組之目標2021…202x的偵測，如圖7A中所展示，隨後執行第二「飛入」運動及對目標2021…202x之偵測，如圖7B中所展示。具體言之，圖7A說明對群組中之每一目標2021…202x之偵測的第一部分，其中在進行第二「飛入」運動及第二量測(如由圖7B中之704示意性地表示)之前，對每一目標進行第一「飛入」運動(例如，呈直線)且對每一目標執行第一量測，如由702示意性地表示。在702處，執行在「飛入」方向(其可在任何方向)上之至目標之群組內的指定目標(例如，圖7A中之目標2021)的第一「飛入」運動(例如，藉由移動基板台)。隨後使用量測設備進行對彼指定目標2021之第一量測(在「飛入」之後)。舉例而言，可掃描每一目標以使用量測點來執行偵測，且對目標2021之掃描可在任何方向。在一實施例中，如圖7C中所更詳細地說明，量測點相對於每一目標2021…202x之相對移動在正X方向。具體言之，圖7C將第一「飛入」方向展示為至目標2028之702。隨後在正X方向(如由箭頭706表示)上執行量測點相對於目標2028之相對移動(例如，在正X方向掃 描目標2028)，以判定其第一量測。
返回參看圖7A，在第一「飛入」運動及對彼目標2021之偵測以判定第一量測兩者之後，存在在至下一目標(例如，2022)之任何方向的另一第一「飛入」運動。隨後進行對下一目標2022之第一量測(例如，藉由在正X方向(706)上以(例如)與如圖7C中所展示相同的方式掃描目標2022)。此後，經由執行至群組中之每一其餘目標的第一「飛入」運動及量測每一目標之程序，隨後在圖7A中之702處對群組中之每一目標2023,2024,…202x連續執行第一量測，直至進行所有第一量測為止。
在於702處偵測到對群組中之每一目標之第一量測之後，隨後在如圖7B中所展示之704處執行第二「飛入」運動及對目標2021…202x中之每一者的第二量測(在反向或相反方向)。更具體言之，對於群組中之每一目標2021…202x，以目標之群組之反向次序(202x…2021)執行處於與目標之第一「飛入」運動之各別方向相反的方向之第二「飛入」運動連同704處之對每一目標之第二量測。舉例而言，如圖7C針對目標2028之細節中所展示，在目標202x(2028)之第一「飛入」運動方向之後，在與目標202x(2028)之第一「飛入」運動方向(702)相反的方向(704)上進行第二「飛入」運動，且隨後(例如)經由使用量測點與目標之間的在相同X方向(如由箭頭708表示)上之相對移動(在「飛入」運動之後)掃描而偵測彼目標202x(2028)之第二量測。然而，相對移動(例如，對每一目標2021…202x之掃描)可在任何方向。
返回參看圖7B，在第二「飛入」運動及對目標202x之第二量測之後，對目標20214進行在任何方向之第二「飛入」運動。隨後(例如)藉由掃描目標20214進行對目標20214之第二量測。此後，經由對每一目標之在「飛入」 方向之第二「飛入」運動的程序，隨後在704處，在群組中之每一目標20213,20212…2021之每一第二「飛入」運動之後連續執行第二量測，直至進行所有第二量測為止。
此後，組合第一與第二量測(如上文關於圖4所描述)以判定圖案化製程之參數。舉例而言，在一實施例中，對每一目標2021…202x判定參數。
儘管圖7A至圖7C大體上說明呈直線之「飛入」路徑，但應理解，此並非限制性的。如圖7D及圖7E中所展示，例如，在702及704處之群組中之一或多個目標的「飛入」路徑可彎曲且實質上可變地(fluidly)執行。圖7D說明用於702處之第一量測之每一目標的彎曲「飛入」路徑，且圖7E說明用於704處之第二量測的在反向次序及方向之每一目標之彎曲「飛入」路徑。當然，並非所有「飛入」路徑皆需要彎曲。
「飛入」方向及/或在量測點在目標上時量測點相對於目標之相對移動的方向或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向不受限制。在一實施例中，對於兩次量測，在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向在同一方向(例如，參見圖5及圖7C)。在一實施例中，在第一量測中，在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向不同於對於第二量測在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向(例如，第一量測之方向在正X方向，而第二量測之方向在負X方向)。
在一實施例中，對於目標之第一及第二量測，在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向在一個方向(例如，X方向)上，而目標中之一或多者的「飛入」方向可不同(例 如，彼此不同或不同於掃描方向)。舉例而言，「飛入」方向可處於任何方向，但在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動在X方向。
根據一實施例，在兩次量測中，「飛入」方向不同於在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向，但在兩次量測中，在同一方向(例如，參見圖5)執行在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動。
在一實施例中，對於兩次量測，在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動在任何方向，而「飛入」方向如前所述相同(例如，處於非零角度)。
在一實施例中，相對於在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向成鈍角提供第一「飛入」方向，且相對於在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向成銳角提供在相反方向之第二「飛入」方向。在一實施例中，相對於在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向成銳角提供第一「飛入」方向，且相對於在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向成銳角提供在相反方向之第二「飛入」方向。
另外，根據一實施例，對於以如參看圖7A至圖7E所描述之例示性方式量測的目標之群組，目標中之每一者的「飛入」方向可為相同的。在一實施例中，群組中之目標中之每一者的「飛入」方向為不同的。根據一實施例，對於目標之群組中的每一目標，在量測點在目標上時或用以致使量 測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動在同一方向。在一實施例中，對於群組中之每一目標，在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向在不同方向。
根據一實施例，對於目標之群組中的每一目標，在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動在同一方向，但第一「飛入」方向(及因此第二鏡像或相反「飛入」方向)不同於在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向。
並且，儘管圖7A至圖7E中未具體說明，但可對目標之群組中之目標中的一或多者建立每一目標之終止點。另外，應注意，目標(在群組中或單獨)之「飛入」移動未必需要在目標處或在目標之前。亦即，相對移動可經設計以「超越(overshoot)」目標(例如，量測點「超越」目標)，使得可在相反方向進行在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動。舉例而言，每一目標可被超越至一點，且隨後可在相反方向進行在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動。
應注意，圖7A至圖7B及/或圖7C至圖7D中之目標2021、2022、…202x之定位並不意欲為限制性的。僅處於解釋性目的在此組態中展示目標2021、2022、…202x。另外，用於目標2021、2022、…202x的圖7A至圖7B及/或圖7C至圖7D中之箭頭僅為示意性，經設計以表示各種「飛入」等方向之實例。然而，應理解，702及704中之每一目標的「飛入」等方向不限於如由圖7A至圖7B及/或圖7C至圖7D中之箭頭大體上描繪的線性或連續鄰近移動。實際上，例如，在702處之第一量測中之目標2021、2022、…202x 中之每一者的連續「飛入」等可按任何次序。然而，在704處之第二量測中之目標2021、2022、…202x的第二「飛入」等將按702處的第一量測之反向次序，其中每一目標之第二「飛入」在與彼同一目標之第一「飛入」方向相反的方向。如由圖7A中之箭頭所說明，例如，在一實施例中，在逆時針方向執行702處之第一量測，且在圖7B中在順時針方向執行704處之第二量測。對於702或704處之目標，在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動可在同一方向或在不同方向。
另外，將目標標記為2021、2022、…202x及與此等目標有關之描述並不意欲限制由量測設備處理目標之次序。
對如本文中所揭示之相反方向處或上之第二「飛入」的提及指沿同一平面內之移動線的反方向。在一實施例中，其相對於第一「飛入」方向成180度。出於簡化之目的，貫穿本發明，第二「飛入」方向被稱作在「相反方向」處飛入，但應理解，貫穿本發明對「相反」方向之提及包括實質上、基本上或幾乎與第一「飛入」方向相反的方向。舉例而言，在一實施例中，在基本上相反的方向飛入指相對於第一「飛入」之方向成約175度與約185度(包括端點)之間的角度之相對移動。在一實施例中，相反方向相對於第一「飛入」方向在約178度與約182度(包括端點)之間。
在一實施例中，在(基本上)相反方向處飛入可指載物台之移動。舉例而言，如圖5中展示於506處且圖6中展示於606處，在第一掃描之後，載物台可移動至一點或距離，使得其可在相反方向「飛入」。在一實施例中，載物台之移動可指載物台旋轉180度。然而，載物台之旋轉並非必要的。如先前所提及，在參看圖7A至圖7E解釋之方法700中，除了相反「飛入」方向以外，「飛入」方向及/或在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位 於目標上的量測點相對於目標之相對移動的方向亦指逆時針及順時針方向。此鏡像或相反「飛入」方向逆轉量測中之誤差，且因此，經量測誤差可彼此抵消，藉此使目標之量測較準確。
另外，在實施例中，儘管參看(相反)「飛入」方向兩者描述朝向同一終止點512之移動，但應注意，根據一實施例，在先前所描述之方法中之任一者中可使用兩個不同的終止點。亦即，第一「飛入」方向可至第一終止點，且在相反方向之第二「飛入」方向可至不同於第一終止點之第二終止點。在一實施例中，在目標之一側處提供第一終止點，且在目標之另一(例如，相反)側處提供第二終止點。因此在量測點在目標上時或用以致使量測點變成位於目標上的量測點相對於目標之相對移動可在對置方向，例如，可在量測期間在第一方向(例如，正(+)X方向)上自第一終止點掃描目標，且可在量測期間在與第一方向相反之方向(例如，負(-)X方向)上自第二終止點掃描目標。
此外，同樣應注意，如本文中所描述之對目標進行的偵測或量測可包括任何數目個方法及裝置，包括(但不限於)掃描(藉由掃描器)或俘獲目標之影像(例如，使用相機，或記錄影像)。
另外，已貫穿本發明描述可藉由移動目標(例如，在第一或第二方向)而執行對目標之第一及第二量測的偵測。然而，根據一實施例，可執行對目標之偵測及/或掃描而不移動目標。舉例而言，在一實施例中，為了藉由量測設備掃描目標，量測設備自身之組件及/或量測光束之量測光束可移動以用於目標偵測，而目標保持實質上靜態。
在上文所描述之實施例中之任一者中，在獲得第二量測之後，接著，根據一實施例，可藉由對偵測到的第一及第二量測值取平均值而判定(例 如，使用處理單元PU)圖案化製程之參數(例如，目標之位置)。基於此平均值，接著，PU及/或LACU可在圖案化製程中產生動作(例如，移動或對準基板台以用於成像)。
利用所揭示之方法，量測設備可提供(例如)基板W2之較高準確度的曝光。藉由相反飛入方向完成之量測的平均有助於抵消量測誤差。與僅利用目標之單一量測(一個X量測，一個Y量測)的先前方法之結果相比，在X方向及/或在Y方向之量測的準確度可改良2至4倍。另外，可在較快速度下執行量測製程，此係由於目標可在較快速度下移動，藉此導致較快量測及因此較高機器處理量(例如，較高基板處理量)。
另外，所揭示之方法可實施且應用於現有機器而無硬體修改。舉例而言，所揭示之方法可實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該等指令可由一或多個處理器(例如，LACU及/或PU)讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸呈可由機器(例如，計算裝置)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；快閃記憶體裝置；電學、光學、聲學或其他形式之傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號等)及其他者。另外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中描述為執行某些動作，包括方法400及本文如圖4至圖7E中所展示之額外所揭示實施例的彼等動作。然而，應瞭解，此等描述僅僅為方便起見，且此等動作實際上係由計算裝置、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等之其他裝置引起。
儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用，諸如製造整合式光學系統、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)、薄膜磁頭等等。熟習此項技術者將瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(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/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。在適用情況下，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。此外，可多於一次地處理基板，例如，以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已含有多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對實施例之使用，但將瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。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，在該基板上，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。
微影設備亦可屬於如下類型：其中基板之表面浸潤於具有相對高折射率之液體(例如，水)中，以便填充投影系統之最終元件與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如，圖案化裝置與投影系統之第一元件之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。
本文中所使用之術語「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365nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5nm至20nm之 範圍內的波長)，以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
在內容背景允許之情況下，術語「透鏡」可指各種類型之光學組件中之任一者或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
雖然上文已描述特定實施例，但將瞭解，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，本發明之一實施例可呈含有經組態以產生如本文中所揭示之方法之效能的機器可讀指令之一或多個序列之電腦程式或儲存有此電腦程式之電腦可讀資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)的形式。
以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。

Claims (16)

  1. 一種量測一目標(target)之方法，該方法包含：執行(performing)該目標與一量測設備之一量測點(measurement spot)之間的在一第一方向之一第一相對移動；在該第一相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在一第二方向之一第二相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之該第二相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；在該第二相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第一量測；在該第一量測之後，執行該目標與該量測點之間的在與該第一方向基本上相反(opposite)之一方向之一第三相對移動；在該第三相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之一第四相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之該第四相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；及在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第二量測。
  2. 一種量測一目標之方法，該方法包含：執行該目標與一量測設備之一量測點之間的在一第一方向且至一終止點(termination point)的一第一相對移動； 在該第一相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在一第二方向之一第二相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之該第二相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；在該第二相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第一量測；在該第一量測之後，執行該目標與該量測點之間的在與該第一方向基本上相反之一方向且至該終止點的一第三相對移動；在該第三相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在一第三方向之一第四相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第三方向之該第四相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；及在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第二量測。
  3. 一種量測一目標之方法，該方法包含：執行該目標與一量測設備(measurement apparatus)之一量測點之間的與一第一方向或一第二方向成一非零角度(non-zero angle)的一第一相對移動；在該第一相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在該第一方向之相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第一方向之相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；在該第一相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該 目標之一第一量測；在該第一量測之後，執行該目標與該量測點之間的以與該非零角度基本上相反之一角度的一第三相對移動；在該第三相對移動之後，至少部分地在該量測點在該目標上時執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之一第四相對移動，或執行該量測點與該目標之間的在該第二方向之該第四相對移動以致使該量測點變成位於該目標上；及在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該量測點來執行對該目標之一第二量測。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其進一步包含對該第一量測值及該第二量測值取平均值，且其中由該平均值判定該目標或一圖案化製程之一參數。
  5. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該執行該第一量測及/或該第二量測包含：使用該量測點來掃描該目標。
  6. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該第一相對移動之一距離與該第三相對移動之一距離相同。
  7. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該第一相對移動之一距離不同於該第三相對移動之一距離。
  8. 如請求項2之方法，其中該第二方向及該第三方向為同一方向。
  9. 如請求項1至3中任一項之方法，其中提供複數個目標，且其中該方法包含在對一下一目標執行該第一相對移動、該第二相對移動、該第三相對移動及該第四相對移動中之每一者之前，對該複數個目標中之每一目標執行該第一相對移動、該第二相對移動、該第三相對移動及該第四相對移動中之每一者。
  10. 如請求項1至3中任一項之方法，其中提供複數個目標，且其中該方法包含對該複數個目標中之每一目標執行該第一相對移動及該第二相對移動，且在完成對該複數個目標中之每一目標的該第一相對移動及該第二相對移動之後，對該複數個目標中之每一目標執行該第三相對移動及該第四相對移動。
  11. 如請求項9之方法，其進一步包含個別地針對每一目標對該第一量測值及該第二量測值取平均值。
  12. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該目標包含一對準標記，且該量測包含一位置量測。
  13. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該第一相對移動、該第二相對移動、該第三相對移動或該第四相對移動包含相對於一實質上靜止量測點移動該目標。
  14. 一種用於目標量測之設備，其包含：一基板台(substrate table)；一量測系統，其經組態以使用一光束(beam)來量測該基板台上之一目標，該光束被導引(directed)朝向該基板台上之一點；及一控制系統，其經組態以控制該基板台相對於該量測系統之位置，該控制系統經組態以：移動該基板台以產生該目標與該點之間的在一第一方向之一第一相對移動，在該第一相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在一第二方向之一第二相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第二方向之該第二相對移動以致使該點變成位於該目標上，在該第二相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第一量測，在該第一量測之後，移動該基板台以執行該目標與該點之間的在與該第一方向基本上相反之一方向之一第三相對移動，在該第三相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在該第二方向之一第四相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第二方向之該第四相對移動以致使該點變成位於該目標上，且在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第二量測。
  15. 一種用於目標量測之設備，其包含：一基板台；一量測系統，其經組態以使用一光束來量測該基板台上之目標之一位置，該光束被導引朝向該基板台上之一點；及一控制系統，其經組態以控制該基板台與該光束之間的相對位置，該控制系統經組態以：移動該基板台以產生該目標與該點之間的在一第一方向且至一終止點的一第一相對移動，在該第一相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在一第二方向之一第二相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第二方向之該第二相對移動以致使該點變成位於該目標上，在該第二相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第一量測，在該第一量測之後，移動該基板台以產生該目標與該點之間的在與該第一方向基本上相反之一方向且至該終止點的一第三相對移動，在該第三相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在一第三方向之一第四相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第三方向之該第四相對移動以致使該點變成位於該目標上，且在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第二量測。
  16. 一種用於目標量測之設備，其包含：一基板台；一量測系統，其經組態以使用一光束來量測該基板台上之一目標，該光束被導引朝向該基板台上之一點；及一控制系統，其經組態以控制該基板台相對於該光束之位置，該控制系統經組態以：移動該基板台以產生該目標與該點之間的與一第一方向或一第二方向成一非零角度的第一相對移動，在該第一相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在該第一方向之相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第一方向之相對移動以致使該點變成位於該目標上，在該第一相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第一量測，在該第一量測之後，移動該基板台以產生該目標與該點之間的以與該非零角度基本上相反之一角度的一第三相對移動，在該第三相對移動之後，至少部分地在該點在該目標上時執行該點與該目標之間的在該第二方向之一第四相對移動，或執行該點與該目標之間的在該第二方向之該第四相對移動以致使該點變成位於該目標上，且在該第四相對移動期間或之後，使用該目標上之該點來執行對該目標之一第二量測。
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