TWI651600B

TWI651600B - 用於量測微影製程之參數之方法與設備及用於實施此方法及設備之電腦程式產品

Info

Publication number: TWI651600B
Application number: TW106137820A
Authority: TW
Inventors: 雨果奧格斯提納斯約瑟夫克瑞馬; 歐兒巴斯坦歐尼法格金吉
Original assignee: 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2019-02-21
Also published as: IL266325A; CN109906409A; KR102252582B1; IL266325B1; KR20190070992A; IL266325B2; US10394135B2; EP3318927A1; US20180129140A1; JP2019534479A; CN109906409B; TW201830158A; WO2018082955A1; JP6903131B2

Abstract

本發明揭示一種量測與一基板上之一結構相關之一所關注參數的方法及相關聯度量衡設備。該方法包含判定一校正以補償一量測條件對來自複數個量測信號之一量測信號之影響，其中該等量測信號中之每一者由在該量測條件之一不同變化下執行之該結構的一不同量測產生。該校正接著用於該結構之一數學模型之一重建構中，以抑制該量測條件之變化對該重建構之一影響。

Description

用於量測微影製程之參數之方法與設備及用於實施此方法及設備之電腦程式產品

本發明係關於用於量測基板上之結構的方法及設備，及用於誤差校正之模型。本發明可應用於(例如)顯微結構之以模型為基礎之度量衡中，(例如)以評估微影設備之臨界尺寸(CD)或疊對效能。

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)製造中。在彼情況下，圖案化裝置(其被替代地稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於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，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分的網路。已知的微影設備包括：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。為了監視微影製程，量測經圖案化基板之參數。參數可包括(例如)形成於經圖案化基板中或上之順次層之間的疊對誤差，及經顯影感光性抗蝕劑之臨界線寬(CD)。可對產品基板及/或對專用度量衡目標執行此量測。存在用於進行在微影製程中形成之顯微結構之量測的各種技術，包括使用掃描電子顯微鏡及各種專門工具。快速且非侵入性形式之特殊化檢測工具為散射計，其中輻射光束經引導至基板之表面上之目標上，且量測經散射或經反射光束之性質。兩種主要類型之散射計係已知的。光譜散射計將寬頻帶輻射光束引導至基板上且量測散射至特定窄角程中之輻射之光譜(作為波長之函數的強度)。角度解析散射計使用單色輻射光束且量測作為角度之函數的散射輻射之強度。藉由比較光束在其已由基板反射或散射之前與之後的性質，可判定基板之性質。舉例而言，可藉由將自經反射或經散射光束之量測所獲得之資料與自經參數化模型計算之模型(經模擬)繞射信號比較來進行此判定。可預計算經計算信號，且將其儲存於程式庫中，該程式庫表示分佈於經參數化模型之參數空間中的複數個候選基板結構。替代地或另外，參數可在反覆搜尋程序期間變化，直至經計算繞射信號與所量測信號匹配為止。在US 7522293 (Wu)及US 2012/0123748A1中，舉例而言，此兩種技術(例如)分別描述為「以程式庫為基礎」之程序及「以回歸為基礎」之程序。詳言之，對於複雜結構或包括特定材料之結構，準確地模型化經散射光束所需之參數之數目很高。定義參數被定義為給定(「固定」)或可變(「浮動」)之「模型配方」。對於浮動參數，以絕對項或藉由參考自標稱值之偏差來界定所准許變化範圍。模型中之每一浮動參數表示該模型中之另一「自由度」，且因此表示將找到最佳匹配候選結構之多維參數空間中之另一尺寸。甚至在使用少數參數之情況下，運算任務之大小(例如)藉由不可接受地提昇程式庫樣品之數目而快速變得極大。其亦提昇不對應於所量測基板之錯誤匹配參數集之風險。在一些狀況下，將參數固定成不同於實際上所量測結構中之值的值可對重建構具有極小影響。然而，在其他時間，參數之固定值與實值之間的差可使匹配程序顯著失真，使得在所關注參數之重建構中出現不準確度。此等固定參數使得難以找到運算之準確度與實踐性之間的恰當折衷。固定參數可為正量測之結構之模型的參數，但其亦可為用以獲得量測或量測之另一態樣之設備之參數。換言之，變化的量測條件(諸如，使用不同設備之量測)可自同一結構獲得略微不同的繞射信號，且因此得到所關注參數之略微不同的量測。所要的是緩解量測條件之不同變化之影響。

在本發明之第一態樣中，提供一種量測與一基板上之一結構相關之一所關注參數的方法，其包含：1)判定一校正以補償一量測條件對來自複數個量測信號之一量測信號之影響，其中該等量測信號中之每一者由在該量測條件之一不同變化下執行之該結構的一不同量測產生；及2)使用該校正來執行該結構之一數學模型之一重建構，以抑制該量測條件之變化對該重建構之一影響。在本發明之第二態樣中，提供一種度量衡設備，其包含：用於一基板之一支撐件，一結構形成於該基板上；一光學系統，其用於針對一量測條件之複數個不同變化，藉由輻射選擇性地照明該結構且在已由該結構散射之散射輻射處進行收集；一偵測器，其用於針對一量測條件之每一變化，自該散射輻射偵測一量測信號；及一處理器，其經配置以判定一校正以補償該量測條件對來自偵測到的該等量測信號之一量測信號之影響。本發明亦提供一種包含機器可讀指令之電腦程式產品，該等機器可讀指令在一合適處理器上執行時致使該處理器執行第一態樣之方法。本發明亦提供一種微影系統，其包含：一微影設備，其用於一微影製程中；及根據第二態樣之度量衡設備。下文參看隨附圖式詳細地描述本發明之另外態樣、特徵及優點，以及本發明之各種實施例的結構及操作。應注意，本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文中所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將為顯而易見的。

在詳細地描述本發明之實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例的實例環境。圖1在200處將微影設備LA展示為實施大容量微影製造程序之工業生產設施之部分。在本實例中，製造程序經調適以用於在諸如半導體晶圓之基板上製造半導體產品(積體電路)。熟習此項技術者將瞭解，可藉由以此程序之變體來處理不同類型之基板而製造廣泛多種產品。半導體產品之生產純粹用作現今具有極大商業意義之實例。在微影設備(或簡稱為「微影工具」200)內，在202處展示量測站MEA，且在204處展示曝光站EXP。在206處展示控制單元LACU。在此實例中，每一基板造訪量測站及曝光站以被施加圖案。舉例而言，在光學微影設備中，投影系統用以使用經調節輻射及投影系統將產品圖案自圖案化裝置MA轉印至基板上。此轉印係藉由在輻射敏感抗蝕劑材料層中形成圖案之影像而進行。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。圖案化裝置MA可為將圖案賦予至由圖案化裝置透射或反射之輻射光束的光罩或倍縮光罩。熟知的操作模式包括步進模式及掃描模式。眾所周知，投影系統可以多種方式與用於基板及圖案化裝置之支撐件及定位系統合作，以將所要圖案施加至橫越基板之許多目標部分。可使用可程式化圖案化裝置以代替具有固定圖案之倍縮光罩。舉例而言，輻射可包括深紫外線(DUV)或極紫外線(EUV)波帶中之電磁輻射。本發明亦適用於(例如)藉由電子束進行的其他類型之微影製程，例如壓印微影及直寫微影。微影設備控制單元LACU控制各種致動器及感測器之所有移動及量測以收納基板W及倍縮光罩MA且實施圖案化操作。LACU亦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裝置內之子系統或組件的即時資料獲取、處理及控制。在曝光站EXP處將圖案施加至基板之前，在量測站MEA處處理基板，使得可進行各種預備步驟。該等預備步驟可包括使用位階感測器來映射基板之表面高度，及使用對準感測器來量測基板上之對準標記之位置。對準標記係以規則柵格圖案標稱地配置。然而，歸因於產生標記之不準確度且亦歸因於基板貫穿其處理而發生之變形，標記偏離理想柵格。因此，在設備將以極高準確度於正確部位處印刷產品特徵之情況下，除了量測基板之位置及定向以外，對準感測器實務上亦必須詳細地量測橫越基板區域之許多標記之位置。設備可屬於具有兩個基板台之所謂的雙載物台類型，每一基板台具有由控制單元LACU控制之定位系統。在曝光站EXP處曝光一個基板台上之一個基板的同時，可在量測站MEA處將另一基板裝載至另一基板台上，使得可進行各種預備步驟。因此，對準標記之量測極耗時，且提供兩個基板台會實現設備之產出率的實質增加。若位置感測器IF在基板台處於量測站以及處於曝光站時不能夠量測基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使能夠在兩個站處追蹤基板台之位置。微影設備LA可(例如)屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台及兩個站(曝光站及量測站)，在該等站之間可交換該等基板台。在生產設施內，設備200形成「微影製造單元(litho cell)」或「微影叢集(litho cluster)」之部分，該「微影製造單元」或「微影叢集」亦含有塗佈設備208以用於將感光性抗蝕劑及其他塗層應用於基板W以供設備200圖案化。在設備200之輸出側處，提供烘烤設備210及顯影設備212以用於將經曝光圖案顯影成實體抗蝕劑圖案。在所有此等設備之間，基板處置系統負責支撐基板且將基板自一台設備轉移至下一台設備。常常統稱為塗佈顯影系統(track)之此等設備係在塗佈顯影系統控制單元之控制下，塗佈顯影系統控制單元自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影設備控制單元LACU而控制微影設備。因此，不同設備可經操作以最大化產出率及處理效率。監督控制系統SCS接收配方資訊R，配方資訊R非常詳細地提供待執行以產生每一經圖案化基板之步驟的定義。一旦已在微影製造單元中施加及顯影圖案，就將經圖案化基板220轉移至諸如在222、224、226處所說明之其他處理設備。廣泛範圍之處理步驟係由典型製造設施中之各種設備來實施。出於實例起見，此實施例中之設備222為蝕刻站，且設備224執行蝕刻後退火步驟。將另外物理及/或化學處理步驟應用於另外設備226等等。可需要眾多類型之操作以製造真實裝置，諸如材料之沈積、表面材料特性之改質(氧化、摻雜、離子植入等等)、化學機械拋光(CMP)等等。實務上，設備226可表示在一或多個設備中執行之一系列不同處理步驟。作為另一實例，可提供用於實施自對準多重圖案化之設備及處理步驟，以基於藉由微影設備敷設之前驅圖案而產生多個較小特徵。眾所周知，半導體裝置之製造涉及此處理之許多重複，以在基板上逐層地建置具有適當材料及圖案之裝置結構。因此，到達微影叢集之基板230可為新近製備之基板，或其可為先前已在此叢集中或在另一設備中完全地被處理之基板。類似地，取決於所需處理，基板232在離開設備226時可經返回以用於同一微影叢集中之後續圖案化操作，其可被指定預定用於不同叢集中之圖案化操作，或其可為待發送以用於切割及封裝之成品。產品結構之每一層需要不同處理步驟集合，且用於每一層處之設備226可在類型方面完全不同。另外，即使在待由設備226應用之處理步驟在大型設施中標稱地相同的情況下，亦可存在並行地工作以對不同基板執行步驟226之若干假設相同的機器。此等機器之間的小設置差異或疵點可意謂其以不同方式影響不同基板。即使為每一層相對共有之步驟(諸如蝕刻(設備222))亦可由標稱地相同但並行地工作以最大化產出率之若干蝕刻設備實施。實務上，此外，不同層根據待蝕刻之材料的細節而需要不同蝕刻製程，例如，化學蝕刻、電漿蝕刻，且需要特殊要求，諸如各向異性蝕刻。可在其他微影設備中執行先前及/或後續製程(如剛才所提及)，且可甚至在不同類型之微影設備中執行先前及/或後續製程。舉例而言，裝置製造程序中在諸如解析度及疊對之參數方面要求極高之一些層相比於要求較不高之其他層可在更進階的微影工具中予以執行。因此，一些層可曝光於浸潤類型微影工具中，而其他層曝光於「乾式」工具中。一些層可曝光於在DUV波長下工作之工具中，而其他層係使用EUV波長輻射來曝光。為了正確且一致地曝光由微影設備曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測性質，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等等。因此，經定位有微影製造單元LC之製造設施亦包括度量衡系統，度量衡系統收納已在微影製造單元中處理之基板W中之一些或全部。將度量衡結果直接或間接地提供至監督控制系統SCS。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行調整，尤其是在度量衡可足夠迅速地且快速地進行而使得同一批量之其他基板仍待曝光的情況下。另外，已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率，或被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷之狀況下，可僅對良好的目標部分執行進一步曝光。圖1中亦展示度量衡設備240，該度量衡設備240經提供以用於在製造程序中對所要載物台處之產品進行參數量測。現代微影生產設施中之度量衡站之常見實例為散射計(例如，角度解析散射計或光譜散射計)，且其可經應用以在設備222中之蝕刻之前量測在220處之經顯影基板之性質。在使用度量衡設備240之情況下，可判定(例如)諸如疊對或臨界尺寸(CD)之重要效能參數並不滿足經顯影抗蝕劑中之指定準確度要求。在蝕刻步驟之前，存在經由微影叢集來剝離經顯影抗蝕劑且重新處理基板220之機會。亦眾所周知，藉由監督控制系統SCS及/或控制單元LACU 206隨著時間推移而進行小幅度調整，可使用來自設備240之度量衡結果242以在微影叢集中維持圖案化操作之準確執行，藉此最小化產品不合格且需要重工之風險。另外，可應用度量衡設備240及/或其他度量衡設備(未圖示)以量測經處理基板232、234及傳入基板230之性質。可在經處理基板上使用度量衡設備以判定諸如疊對或CD之重要參數。根據本發明之實施例，度量衡設備用以量測具有與功能產品結構相同的材料及尺寸之結構之性質，該等結構已在微影曝光之後使用一或多個微影步驟、蝕刻及其他製程而形成。圖2展示可用作本發明之實施例中之度量衡設備的已知角度解析散射計之基本元件。在此類型之度量衡設備中，由輻射源11發射之輻射係由照明系統12調節。舉例而言，照明系統12可包括準直使用透鏡系統12a、彩色濾光片12b、偏光器12c及孔隙裝置13。經調節輻射沿著照明路徑IP，在照明路徑IP中，經調節輻射係由部分反射表面15反射且經由顯微鏡接物鏡16聚焦至基板W上之光點S中。度量衡目標T可形成於基板W上。透鏡16具有高數值孔徑(NA)，例如至少0.9或至少0.95。視需要，可使用浸潤流體來獲得大於1之數值孔徑。如在微影設備LA中一樣，可在量測期間提供一或多個基板台以固持基板W。粗略定位器及精細定位器可經組態以相對於量測光學系統準確地定位基板。提供各種感測器及致動器(例如)以獲取所關注目標之位置，且將該所關注目標帶入至接物鏡16下方之位置中。通常將對基板W上之不同部位處的目標進行許多量測。基板支撐件可在X及/或Y方向上移動以獲取不同目標，且在Z方向上移動以獲得光學系統在目標上之所要聚焦。當光學系統實務上可保持實質上靜止且僅基板移動時，方便的是將操作考慮且描述為如同接物鏡及光學系統被帶入至基板上之不同部位一樣。在其他設備中，在一個方向上之相對移動係藉由基板之實體移動予以實施，而在正交方向上之相對移動係藉由光學系統之實體移動予以實施。倘若基板與光學系統之相對位置為正確的，則彼基板及光學系統中之一或兩者在真實世界中是否移動在原則上並不重要。當輻射光束入射於光束分光器16上時，該輻射光束之部分透射穿過該光束分光器(部分反射表面15)且沿著參考路徑RP朝向參考鏡面14。由基板反射之輻射(包括由任何度量衡目標T繞射之輻射)係由透鏡16收集且沿著收集路徑CP，在收集路徑CP中，輻射穿過部分反射表面15傳遞至偵測器19中。偵測器可位於處於透鏡16之焦距F處的背向投影式光瞳平面P中。實務上，光瞳平面自身可為不可近接的，且可替代地藉由輔助光學件(未圖示)重新成像至位於所謂的共軛光瞳平面P'中之偵測器上。該偵測器可為二維偵測器，使得可量測基板目標30之二維角度散射光譜或繞射光譜。在光瞳平面或共軛光瞳平面中，輻射之徑向位置界定輻射在經聚焦光點S之平面中之入射角/出射角，且圍繞光軸O之角度位置界定輻射之方位角。偵測器19可為(例如) CCD或CMOS感測器陣列，且可使用(例如)每訊框40毫秒之積分時間。參考路徑RP中之輻射被投影至同一偵測器19之不同部分上或替代地投影至不同偵測器(未圖示)上。參考光束常常用以(例如)量測入射輻射之強度，以允許在散射光譜中量測到之強度值之正規化。照明系統12之各種組件可調整以實施同一設備內之不同度量衡「配方」。可(例如)由干涉濾光片之集合實施彩色濾光片12b以選擇在(比如) 405至790奈米或甚至更低(諸如，200至300奈米)之範圍內的不同所關注波長。干涉濾光片可為可調諧的，而非包含不同濾光片之集合。可使用光柵以代替干涉濾光片。偏光器12c可為可旋轉的或可調換的以便在輻射光點S中實施不同偏光狀態。孔隙裝置13可經調整以實施不同照明剖面。孔隙裝置13位於與接物鏡16之光瞳平面P及偵測器19之平面共軛的平面P''中。以此方式，由孔隙裝置界定之照明剖面界定穿過孔隙裝置13上之不同部位的入射於基板輻射上之光之角度分佈。偵測器19可量測在單一波長(或窄波長範圍)下之散射光之強度，或其可量測分別在多個波長下之強度，或遍及一波長範圍而整合之強度。此外，偵測器可分別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。在圖2中示意性地表示之已知角度解析散射計中，度量衡目標T提供於基板W上。對於量測，此目標可包含1-D光柵，其經印刷以使得在顯影之後，其為固體抗蝕劑線陣列。替代地，目標可為2-D光柵，其經印刷以使得在顯影之後，光柵係由抗蝕劑中之固體抗蝕劑導柱或通孔(接觸孔)形成。長條、導柱或通孔可替代地被蝕刻至基板中。自印刷步驟及/或其他散射量測程序之知識，可藉由處理單元PU所執行之反覆重建構程序獲得諸如線寬及形狀之參數之量測。目標亦可含有較複雜結構，諸如DRAM產品單元之部分。除了藉由重建構進行參數之量測以外，角度解析散射量測亦有用於產品及/或抗蝕劑圖案中之特徵之不對稱性之量測。不對稱性量測之特定應用係針對疊對之量測，其中目標包含疊置於另一組週期性特徵上的一組週期性特徵。舉例而言，在上文所引證之已公開專利申請案US2006066855A1中描述使用圖2之器具進行不對稱性量測的概念。簡言之，雖然僅藉由週期性目標之週期性判定該目標之繞射光譜中之較高繞射階(一階及更高階)之位置，但繞射光譜中之強度位準之不對稱性指示構成該目標之個別特徵中的不對稱性。在圖2之器具中(其中偵測器19可為影像感測器)，較高繞射階中之此不對稱性直接呈現為藉由偵測器19記錄之光瞳影像中之不對稱性。此不對稱性可藉由單元PU中之數位影像處理加以量測，且可對照已知疊對值加以校準。可在US 2012/0123748A1中找到諸如「以回歸為基礎」之方法及「以程式庫為基礎」之方法之圖案重建構程序的詳細描述，以及不同類型之散射計的描述。本發明文件描述用於避免及/或校正「以回歸為基礎」之重建構程序中之誤差之方法的用途。此方法可用於其他重建構模型(諸如，「以程式庫為基礎」之程序、回歸及程式庫程序之混合)中，及用於以直接反轉為基礎之程序。所提議方法可應用於不同重建構程序中。 (例如)使用散射量測之CD或剖面重建構嘗試自基板上之結構之反射性量測解析所關注參數(例如，CD、側壁角度、層厚度、折射率)。結構可包含劃道或虛設區域中抑或直接在裝置區域中之重複結構上的特殊經設計目標。自反射性量測資料，可藉由處理單元PU內之計算來重建構產生經偵測光譜(或「光瞳」)之結構或剖面。可(例如)藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸執行重建構。一般而言，對於重建構，結構之一般形式係已知的，且自用來製造結構之程序之知識來假定一些參數，從而僅留下結構之幾個參數以自散射量測資料判定。簡而言之，重建構程序可包含模擬模型化結構之光譜或光瞳回應，及比較此光譜或光瞳回應與實際所量測光譜。在假定經模擬光譜與所量測光譜並非完美匹配之情況下，將更改模型之一或多個參數值且重新模擬光譜回應。重複此操作，直至經模擬光譜與所量測光譜之間的失配最小化為止。 CD或剖面重建構需要標稱堆疊幾何形狀及光學材料為吾人所熟知，且依賴於可在擬合程序中重建構與標稱之小偏差的事實。在此程序中，藉由模擬而擬合量測資料，該等模擬係基於依據參數偏差而在數值上解算電磁波之反射方程式(馬克士威方程式)，與量測感測器之(已知/模型化)性質組合。導致經模擬光譜與所量測光譜之間的最接近匹配之模型化參數值(例如，幾何形狀及/或光學材料參數)被視為含有所關注參數之實際值(例如，CD、SWA)。然而，模型中之一些參數(例如，光學材料參數)係固定的，且其他參數根本並非模型之部分，但會影響量測且因此影響繞射圖案。此等參數可包括(例如) X及/或Y上之目標位置(相對於量測光點)(其中X及Y在如圖2中所指示之目標之平面中)、量測焦點(例如，如圖2中所指示之Z上之目標位置)、所使用之感測器及量測輻射波長/頻寬。當比較經模擬光譜與所量測光譜時，假定殘餘強度(所量測強度與經模型化強度之間的差)具有正常分佈，其中零平均值及方差由(例如，對角線)協方差矩陣給出，該矩陣使偵測器(例如，偵測器19) CCD暗電流及散粒雜訊模型化。此確保相對於偵測器雜訊具有較差信雜比(SNR)之像素相對於具有良好SNR之像素加權不足。存在量測愈來愈小的目標(經由介入尺寸自40平方微米至4.5平方微米)。此導致來自環境之多餘信號對所量測光瞳之貢獻增加，該光瞳未經用於重建構之前向模型模擬且可因此干擾所關注參數(例如，CD)之量測。詳言之，定位誤差對所關注參數之影響對於較小目標而言變得較為顯著。因此提議執行以量測為基礎之重建構，其中對目標進行重複量測，在此期間量測條件變化(例如，有意地改變諸如上文所提及之量測參數或重複量測序列之部分)，同時所關注參數維持恆定(例如，量測對同一實體目標結構進行重複)。量測參數將為需要具強健性之參數(亦即，所要參數之影響將最小化)。此類方法適用於使用最小化所量測信號與經模型化信號之間的殘差(例如，每一照明角度之殘餘強度，或每一波長之殘餘橢偏儀信號)之重建構方法之任何量測工具。在使用目標之多個量測的情況下，可判定可用於最小化以緩解量測條件之影響的校正。在一實施例中，校正可包含將權重強加於殘差中之每一分量(例如，像素)上的加權函數或加權矩陣(例如，協方差矩陣)。此加權矩陣可附加至藉由(例如)使用協方差矩陣而相對於偵測器雜訊模型強加之加權。在此類實施例中，協方差矩陣可由新的協方差矩陣C 替換，使得：C=C_I +C_r 方程式(1) 其中加權矩陣係自在變化量測條件下對於每一目標之多個量測而判定。在另一實施例中，加權矩陣將用作校正本身而無協方差矩陣。需要具強健性之量測條件或參數可包含以下各者中之一或多者，例如： 1. X及/或Y上之位置(針對晶圓對準強健性)—目標之多個量測中之每一者可藉由量測光點相對於目標中心(或其他點)之不同位移而執行；例如遍及單個目標之XY矩陣掃描。 2. 聚焦(針對聚焦強健性)-目標之多個量測中之每一者可在不同聚焦位階下執行；例如遍及單個目標之Z掃描(其中目標係於多個高度位準下量測)。 3. 偵測器/度量衡設備(針對工具匹配強健性)-目標之多個量測中之每一者可使用不同感測器及/或度量衡設備來執行。 4. 基板卸載及再裝載(針對動態再現(repro)強健性)-在基板卸載及再裝載操作之前及之後，亦即，當同一基板自度量衡設備卸載且接著再裝載時，可對同一目標執行目標之量測。 5. 量測輻射參數(針對量測輻射強健性)-可對具有變化的一或多個量測輻射參數(例如，波長、波長帶、光束入射角及/或頻寬)之同一目標執行目標之多個量測中之每一者。在一實施例中，提議(例如)藉由添加兩個或多於兩個加權矩陣而組合來自多個量測條件之此類資料，每一加權矩陣係針對同一目標之多個量測而獲得，但具有變化的不同量測條件(在此情況下應注意組合獨立變化)。舉例而言，自X/Y上之不同位置處之目標之多個量測獲得的對準位置(X/Y)加權矩陣可添加至自Z上之不同位置處之同一目標之多個量測獲得的聚焦(Z位置)加權矩陣(且可能添加至一或多個其他加權矩陣，每一矩陣對應於另一變化的量測條件)。另一實施例可包含自多個目標之量測平均化不同協方差矩陣(每一矩陣對應於同一量測參數之變化)，此係由於所關注參數變化可耦合至量測條件變化。多個目標可皆為類似的；亦即，屬於同一應用(同一設計/圖案)。在此類實施例中，可在與量測參數之變化(例如，不同對準)相關的多個量測條件下執行第一目標之量測，且可在與同一量測參數之變化(例如，不同對準)相關的多個量測條件下執行第二(類似)目標之量測。可接著平均化來自第一目標及第二目標之所得矩陣。前述兩個段落之實施例可加以組合，使得藉由變化的第一量測參數自多個目標獲得之經平均化加權矩陣可添加至藉由變化的第二量測參數自(例如，相同的)多個目標獲得之經平均化加權矩陣。存在數種計算加權矩陣之方式。考慮到為來自N 個量測(量測條件在其內變化)之相同目標之量測信號(例如，所量測光瞳強度或量測光譜之向量)的實例，第一方法可包含在重建構期間將較少加權給予遍及N 個量測變化較多之分量(例如，像素)，例如，展示對量測參數之最大相依性的像素。以此方式，此等像素將對經重建構剖面參數具有較小影響。在更特定實施例中，加權矩陣可為描述橫越所有N個量測之第i 像素之方差的對角線(方差)矩陣：方程式(2) 方程式(2)之實例不捕捉不同像素之間的任何相依性，該相依性可為重要的。因此，在另一實施例中，計算整個協方差矩陣：方程式(3) 其中為N個量測結果上之平均強度，且可被定義為：歸因於量測條件變化，此類協方差矩陣抑制不同像素之耦合，且因此抑制每一像素之個別方差及不同像素對之間的共同變化兩者。所量測光瞳中所發現之並非所有變化都同等可能出現。舉例而言，極大的位置誤差相比於小的位置誤差不大可能出現。因此，在關於方程式(3)之實例之變化中，不同量測可由反映量測參數具有對應於量測之特定值之可能性的加權因子來加權(其中且)。舉例而言，在量測參數包含位置之情況下，加權因子之值(針對不同位置誤差)可(例如)自用於定位準確度之感測器群體資料獲得。在此實施例中，可由下式計算得到：方程式(4) 在其他實施例中，可藉由使用合適的估計器來獲得協方差矩陣之較進階且穩定估計，特別是對於量測之數目N 小於所量測強度之數目(亦即，向量之維度)的情況。估計器可(例如)包含以下各者中之一者： ●收縮協方差估計器，其中採取方程式(4)與另一矩陣之凸線性組合，其中另一矩陣可為(例如)「至大規模協方差矩陣估計之收縮方法及 對 功能基因組學之啟示 (A Shrinkage Approach to Large - Scale Covariance Matrix Estimation and Implications for Functional Genomics )」(Schäfer及Strimmer，Statistical Applications in Genetics and Molecular Biology第4卷，第1期，第32章)的表2中所列之矩陣中之一者，該文獻可在http://strimmerlab.org/publications/journals/shrinkcov2005.pdf處找到且在此以全文引用之方式併入； ●條帶估計器，其中由方程式(4)描述之矩陣具有設定至0的圍繞其對角線之在合適選擇之波段外的所有項；或 ●錐形估計器，其中由方程式(4)描述之矩陣的項藉由矩陣項至矩陣對角線之距離的函數而衰變；例如，隨著至對角線之距離增大而自1線性衰變至0的分段線性錐形函數。可對於每一應用(亦即，每一不同結構/設計/圖案)量測協方差矩陣。可見，在所關注參數與光瞳內部之量測參數之間存在應用相依耦合；不同結構可以不同方式耦合至對(例如)定位誤差之照明及偵測中之變化。實務上，可在校準步驟中判定協方差矩陣(校正)。校準步驟可包含在(比如) XY位移(或其他參數變化)下量測目標，量測相關聯信號(角度相關強度)且接著在XY位移下自此等強度之變化判定協方差矩陣。應用校正將接著包含將經判定協方差矩陣的逆矩陣應用於在後期在量測期間處於「運作中(on the fly)」之所量測強度與經模型化強度之間的差。圖3說明使用用諸如散射計之檢測設備而偵測到之經參數化模型及繞射圖案(繞射光譜或光瞳)來重建構目標的「以回歸為基礎」之程序。在此類型之重建構程序中，計算基於目標形狀(第一候選結構)之第一估計的繞射圖案，且比較該繞射圖案與所量測繞射圖案。該計算模擬輻射與由模型描述之結構之間的相互作用。接著系統地變化模型之參數且以一系列反覆重新計算繞射圖案，以產生新的候選結構且因此達到最佳擬合。對於此描述，目標將被假定為在一個方向上為週期性之結構，如(例如)參看圖3所描述。實務上，目標可在兩個(或多於兩個)方向上為週期性的，且將相應地調適處理。繞射圖案可為(例如)由圖2之散射計中之感測器19偵測到的2-D光瞳影像。在序言及申請專利範圍之術語中，由散射計量測之繞射圖案為經偵測信號之實例。使用經參數化模型經計算之繞射圖案為模型信號之實例。更詳細的方法之步驟係如下： 302：建立依據數個參數P_i (P₁ 、P₂ 、P₃ 等等)來定義目標結構之經參數化模型的「重建構模型」。在1-D週期性結構中，此等參數可表示(例如)側壁之角度、特徵之高度或深度、特徵之寬度。目標及底層之材料性質亦由諸如折射率(在存在於散射量測輻射光束中之特定波長下)之參數表示。重要的是，雖然目標結構可由描述其形狀及材料性質之許多參數定義，但出於以下處理步驟之目的，重建構模型將此等參數中之許多參數定義為具有固定值，而其他參數將為可變或「浮動」參數。在先前公開案US 2012/0123748A1中，描述藉以在固定參數與浮動參數之間作出選擇之程序。選擇之集合可被稱作用於重建構程序之「配方」，且可嘗試不同配方。舉例而言，先前公開案引入可准許參數變化而不為完全獨立浮動參數之方式。在實施本發明時可採用或不採用此等技術。出於描述圖3之目的，僅浮動參數被視為參數P_i 。 303：藉由設定浮動參數之初始值P_i ⁽ ⁰ ⁾ (亦即，P₁ ⁽ ⁰ ⁾ 、P₂ ⁽ ⁰ ⁾ 、P₃ ⁽ ⁰ ⁾ 等等)來估計模型目標形狀。將在某些預定範圍內產生每一浮動參數，如配方中所定義。 304：使用(例如)散射計多次量測基板上之實際目標之繞射圖案，此等量測中之每一者係藉由與量測(而非目標)有關之量測條件(例如，量測參數)之不同變化而執行，使得所有參數Pi保持不變。所量測繞射圖案轉遞至計算系統，諸如電腦。詳言之，量測參數可為相對於量測光點之目標位置(在此情況下，不同量測將針對在X及/或Y上之不同位置處的同一目標)、焦點(在此情況下，不同量測將針對在Z上之不同聚焦位階或位置處的同一目標)、再現性(在此情況下，不同量測將針對在卸載及裝載操作之前及之後的同一目標)、偵測器設備(在此情況下，不同量測將針對使用不同偵測器或度量衡設備來量測之同一目標)或量測輻射參數，諸如波長或頻寬(在此情況下，不同量測將針對藉由不同波長或頻寬量測輻射而執行之同一目標)。計算系統可為上文所提及之處理單元PU，或其可為單獨設備。 305：計算減輕橫越在步驟304中執行之量測而變化之量測參數之影響的校正。校正可包含加權矩陣，諸如描述橫越每一像素之經偵測像素強度之方差的方差/協方差矩陣。可根據方程式(2)、方程式(3)或方程式(4)中之任一者計算方差/協方差矩陣。方差/協方差矩陣亦可包括本文中所描述之任何變化；例如，可使用估計器，或加權矩陣可為藉由變化的不同量測條件獲得之不同加權矩陣之總和，及/或可遍及不同目標平均化。校正可包含方程式(1)之協方差矩陣C，該校正亦包括基於偵測器模型之加權。 306：使用表示目標之經估計形狀連同經模型化目標之不同元件之材料性質的參數來計算散射行為。舉例而言，可使用諸如RCWA或馬克士威方程式之任何其他求解程序之嚴密光學繞射方法來進行此計算。此情形給出用於經估計目標形狀之模型繞射圖案。 308、310：接著比較所量測繞射圖案與模型繞射圖案，且使用所量測繞射圖案與模型繞射圖案之相似性及差來計算用於模型目標形狀之「評價函數」。在本文所揭示之新穎方法中，在步驟305處計算之校正用於計算評價函數以減少量測條件之變化之影響。以此方式，在每次反覆評價函數之最小化時應用校正。舉例而言，可在每次反覆時將校正應用於所量測繞射圖案與模型繞射圖案之間的經計算殘差，該殘差用於評價函數中。 312：在假定評價函數指示模型需要在其準確地表示實際目標形狀之前得以改良的情況下，估計新參數P₁ ⁽ ¹ ⁾ 、 P₂ ⁽ ¹ ⁾ 、 P₃ ⁽ ¹ ⁾ 等等且將該等新參數反覆地回饋至步驟306中。重複步驟306至312，以便搜尋最佳地描述所量測目標之參數值集合。為了輔助搜尋，步驟306中之計算可在參數空間中之此特定區中進一步產生評價函數之偏導數，該偏導數指示增大或減小參數會增大或減小評價函數之敏感度。評價函數之計算及導數之使用在此項技術中通常為吾人所知，且此處將不對其進行詳細描述。 314：當評價函數指示此反覆程序已以所要準確度收斂於一解時，將當前經估計參數報告為實際目標結構之量測。為了解釋起見，已以某一次序呈現以上程序之步驟。並不必須以所描述之次序執行該等步驟。舉例而言，可在步驟304中進行量測之後執行步驟302及/或303。此反覆程序之運算時間係主要地藉由所使用之前向繞射模型判定，亦即，使用嚴密光學繞射理論自經估計目標結構計算經估計模型繞射圖案。若需要更多浮動參數，則存在更多自由度。計算時間隨著自由度之數目而增加。可以各種形式表達在306處所計算之經估計或模型繞射圖案。舉例而言，當模型包括設備之自照明源11至偵測器19之光學行為以及在檢測下之目標之散射行為時，可易於比較經模型化繞射光譜與由圖2之散射計設備量測之繞射光譜。此在每一基板上之許多目標被量測時變成重要的考慮因素。自圖3向前貫穿此描述，術語「繞射圖案」將用作經偵測信號之一實例(在假定使用角度解析散射計之情況下)，如圖2之實例設備及上文所提及之先前公開案US 2012/0123748A1中所描述。舉例而言，熟習此項技術者可易於調適對不同類型之散射計、橢偏儀、光學剖面量測系統或甚至其他類型之量測器具及經光譜解析之繞射圖案的教示。總而言之，圖3之程序使用模型擬合途徑以自散射量測信號推斷目標結構之參數。浮動參數可僅在模型之內部相關，或可為系統使用者經由量測及重建構程序而想要判定之真正所關注參數。雖然概念原則上簡單，但實務上難以設計重建構模型。應最佳化模型之準確度，該準確度可(例如)藉由均方根誤差(RMSE)定義且可經分解成雜訊敏感度(再現性)及偏置(系統誤差)。模型最佳化亦應達成對所關注參數之實際變化的最佳量測回應，同時對雜訊、校準誤差、模型近似及其他參數之變化的影響不敏感。最後，應最小化模型運轉時間。以上技術亦可用以使CD (或其他)量測對量測上下文變化強健，該等變化包括光點定位、焦點、度量衡工具(匹配)、量測輻射及歸因於晶圓裝載/卸載之再現性。所描述之技術亦可用於使用模型擬合之其他量測，例如疊對量測。技術亦可適用於其他度量衡工具及量測，諸如藉由微影設備之對準感測器而執行之貫穿波長(through-wavelength)量測。儘管已描述呈實體倍縮光罩之形式的圖案化裝置，但本申請案中之術語「圖案化裝置」亦包括傳送呈數位形式之(例如)待結合可程式化圖案化裝置而使用之圖案的資料產品。儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例的使用，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。在以下經編號條項中進一步描述根據本發明之其他實施例： 1. 一種量測與一基板上之一結構相關之一所關注參數的方法，其包含： 1)判定一校正以補償一量測條件對來自複數個量測信號之一量測信號之影響，其中該等量測信號中之每一者由在該量測條件之一不同變化下執行之該結構的一不同量測產生；及 2)使用該校正來執行該結構之一數學模型之一重建構，以抑制該量測條件之變化對該重建構之一影響。 2. 如條項1之方法，其進一步包含：3)基於該重建構而報告該所關注參數之一量測。 3. 如條項1或2之方法，其中執行該結構之一數學模型之一重建構的該步驟包含： a)定義一數學模型，在該數學模型中，該結構之形狀及材料性質係由包括至少一個所關注參數之複數個參數表示； b)使用該數學模型計算一模型信號； c)判定由該結構之一量測產生之一量測信號與該模型信號之間的一匹配程度，同時使用該校正來抑制該量測條件之未充分表示於該模型信號中之變化對該匹配程度的影響；及 d)判定用於該複數個參數之一參數值集合，該集合提供一足夠高的匹配程度。 4. 如條項3之方法，其中反覆地執行該等步驟b)至d)，同時變化該複數個參數中之一或多者之值以最小化該量測信號與該模型信號之間的一差，同時在該最小化之每次反覆時應用該校正。 5. 如條項4之方法，其中步驟c)及d)包含執行一直接反轉以最小化該量測信號與該模型信號之間的一錯配，從而判斷該參數值集合。 6. 如條項4之方法，其中預先針對複數個不同參數值集合執行步驟b)以便計算候選模型信號之一程式庫，且步驟c)及d)包含判定該量測信號與該等候選模型信號之間的一匹配程度，直至該匹配程度足夠高為止。 7. 如條項3至6中任一項之方法，其中該校正包含一加權函數或加權矩陣，該加權函數或加權矩陣可操作以使得該經偵測信號與在步驟c)處所判定之一模型信號之間的該匹配程度對由該加權函數或加權矩陣定義之該等信號之不同分量具有一相依性。 8. 如條項7之方法，其中步驟c)包含將該加權函數或加權矩陣應用於該所量測信號與模型信號之間的一差。 9. 如條項7或8之方法，其中該經偵測信號為藉由角度解析散射量測而獲得之一二維繞射圖案，且該加權函數或加權矩陣針對該繞射圖案中之一些分量定義低於其他分量之一權重以用於計算該匹配程度。 10. 如條項7或8之方法，其中該經偵測信號為藉由反射量測術或橢圓對稱法而獲得之一二維光譜解析繞射圖案，且該加權函數或加權矩陣針對該繞射圖案中之一些分量定義低於其他分量之一權重以用於計算該匹配程度。 11. 如條項9或10之方法，其中該加權函數或加權矩陣包含描述該複數個量測信號之每分量方差的一矩陣，且該加權函數或加權矩陣將一較少加權強加至遍及該複數個量測信號展示最大方差之分量。 12. 如條項9或10之方法，其中該加權函數或加權矩陣包含描述該複數個量測信號之每分量方差及每一對該複數個量測信號分量之間的協方差的一矩陣，且該加權函數或加權矩陣大體將一較少加權強加至展示最大方差之分量及/或遍及該複數個量測信號展示最大量值協方差之分量對。 13. 如條項7至12中任一項之方法，其中該加權函數或加權矩陣與一偵測器雜訊加權函數或加權矩陣組合，該加權函數或加權矩陣補償用以偵測該等量測信號之一偵測器上的雜訊。 14. 如條項7至13中任一項之方法，其包含：針對與複數個不同量測條件執行步驟1)至2)以獲得複數個量測條件變化的加權矩陣，該等加權矩陣各自與該等量測條件中之不同一者相關；及組合該複數個量測條件變化的加權矩陣以獲得該加權函數或加權矩陣。 15. 如條項7至14中任一項之方法，其包含：針對複數個不同但等效的結構執行步驟1)至2)以獲得複數個結構變化的加權矩陣，該等加權矩陣各自與該等結構中之不同一者相關；平均化該複數個結構變化的加權矩陣以獲得該加權函數或加權矩陣。 16. 如前述條項中任一項之方法，其中在一量測條件之不同變化下執行之該等量測包含藉由變化的一量測參數而執行之量測。 17. 如條項16之方法，其中該量測參數包含一量測光點在該基板之平面中相對於該結構的一位置。 18. 如條項16之方法，其中該量測參數包含一量測光點在該結構上之焦點。 19. 如條項16之方法，其中該量測參數包含用以執行該等量測之量測輻射之一參數。 20. 如條項19之方法，其中該量測參數為該量測輻射之一或多個波長。 21. 如條項19之方法，其中該量測參數為該量測輻射之頻寬。 22. 如條項19之方法，其中該量測參數為一量測光束之入射角。 23. 如條項1至15中任一項之方法，其中在一量測條件之不同變化下執行之該等量測包含對不同度量衡設備執行之量測。 24. 如條項1至15中任一項之方法，其中在一量測條件之不同變化下執行之該等量測包含在一卸載及再裝載步驟之前及之後執行之量測，在該卸載及再裝載步驟期間，該基板經卸載及再裝載。 25. 如前述條項中任一項之方法，其中該校正包含在判定一校正之該步驟期間將一加權強加於來自該複數個量測信號之每一量測信號上的一加權因子，該加權係基於對應於彼量測信號之該量測條件之該特定變化之相對似然。 26. 如前述條項中任一項之方法，其中該所關注參數為該結構之一實體維度。 27. 如條項1至25中任一項之方法，其中該所關注參數為疊對。 28. 一種度量衡設備，其經配置以執行如條項1至27中任一項之方法。 29. 一種度量衡設備，其包含：用於一基板之一支撐件，一結構形成於該基板上；一光學系統，其用於針對一量測條件之複數個不同變化，藉由輻射選擇性地照明該結構且在已由該結構散射之散射輻射處進行收集；一偵測器，其用於針對一量測條件之每一變化，自該散射輻射偵測一量測信號；及一處理器，其經配置以判定一校正以補償該量測條件對來自偵測到的該等量測信號之一量測信號之影響。 30. 如條項29之度量衡設備，其中該處理器進一步可操作以使用該校正來執行該結構之一數學模型之一重建構，以抑制該量測條件之變化對該重建構之一影響；及基於該重建構而報告該結構之一所關注參數之一量測。 31. 如條項30之度量衡設備，其中該所關注參數為該結構之一實體維度。 32. 如條項30之度量衡設備，其中該所關注參數為疊對。 33. 如條項30至32中任一項之度量衡設備，其中該處理器進一步可操作以： a)定義一數學模型，在該數學模型中，該結構之形狀及材料性質係由包括至少一個所關注參數之複數個參數表示； b)使用該數學模型計算一模型信號； c)判定由該結構之一量測產生之一量測信號與該模型信號之間的一匹配程度，同時使用該校正來抑制該量測條件之未充分表示於該模型信號中之變化對該匹配程度的影響；及 d)判定用於該複數個參數之一參數值集合，該集合提供一足夠高的匹配程度。 34. 如條項33之度量衡設備，其可操作以反覆地計算一模型信號且判定一匹配程度，同時變化該複數個參數中之一或多者之值以最小化該量測信號與該模型信號之間的一差，同時在該最小化之每次反覆時應用該校正。 35. 如條項33之度量衡設備，其可操作以執行一直接反轉以最小化該量測信號與該模型信號之間的一錯配，從而判斷該參數值集合。 36. 如條項33之度量衡設備，其可操作以獲得候選模型信號之一程式庫且判定該量測信號與該等候選模型信號之間的一匹配程度，直至該匹配程度足夠高為止。 37. 如條項33至36中任一項之度量衡設備，其中該校正包含一加權函數或加權矩陣，該加權函數或加權矩陣可操作以使得該經偵測信號與一模型信號之間的該匹配程度對由該加權函數或加權矩陣定義之該等信號之不同分量具有一相依性。 38. 如條項37之度量衡設備，其可操作以將該加權函數或加權矩陣應用於該所量測信號與模型信號之間的一差。 39. 如條項37或38之度量衡設備，其中該經偵測信號為藉由角度解析散射量測而獲得之一二維繞射圖案，且該加權函數或加權矩陣針對該繞射圖案中之一些分量定義低於其他分量之一權重以用於計算該匹配程度。 40. 如條項37或38之度量衡設備，其中該經偵測信號為藉由反射量測術或橢圓對稱法而獲得之一二維光譜解析繞射圖案，且該加權函數或加權矩陣針對該繞射圖案中之一些分量定義低於其他分量之一權重以用於計算該匹配程度。 41. 如條項39或40之度量衡設備，其中該加權函數或加權矩陣包含描述該複數個量測信號之每分量方差的一方差矩陣，且該加權函數或加權矩陣將一較少加權強加至遍及該複數個量測信號展示最大方差之分量。 42. 如條項39或40之度量衡設備，其中該加權函數或加權矩陣包含描述該複數個量測信號之每分量方差及每一對該複數個量測信號分量之間的協方差的一協方差矩陣，且該加權函數或加權矩陣大體將一較少加權強加至展示最大方差之分量及/或遍及該複數個量測信號展示最大量值協方差之分量對。 43. 如條項37至42中任一項之度量衡設備，其可操作以將該加權函數或加權矩陣與一偵測器雜訊加權函數或加權矩陣組合，該加權函數或加權矩陣補償用以偵測該等量測信號之一偵測器上的雜訊。 44. 如條項37至43中任一項之度量衡設備，其可操作以判定複數個量測條件變化的加權矩陣，該等加權矩陣各自與一不同量測條件相關；且組合該複數個量測條件變化的加權矩陣以獲得該加權函數或加權矩陣。 45. 如條項37至44中任一項之度量衡設備，其可操作以判定複數個結構變化的加權矩陣，該等加權矩陣各自與一不同但等效的結構相關；且平均化該複數個結構變化的加權矩陣以獲得該加權函數或加權矩陣。 46. 如條項29至45中任一項之度量衡設備，其中一量測條件之該等不同變化包含一量測參數之變化。 47. 如條項46之度量衡設備，其中該量測參數包含在藉由輻射選擇性地照明該結構時經界定之一量測光點在該基板之平面中相對於該結構的一位置。 48. 如條項46之度量衡設備，其中該量測參數包含在藉由輻射選擇性地照明該結構時經界定之一量測光點在該結構上的焦點。 49. 如條項46之度量衡設備，其中該量測參數包含用以選擇性地照明該結構之該輻射之一參數。 50. 如條項49之度量衡設備，其中該量測參數為該量測輻射之一或多個波長。 51. 如條項49之度量衡設備，其中該量測參數為用以選擇性地照明該結構之該輻射之一量測光束之入射角。 52. 如條項49之度量衡設備，其中該量測參數為該量測輻射之頻寬。 53. 如條項29至45中任一項之度量衡設備，其中一量測條件之該等不同變化包含在一卸載及再裝載步驟之前及之後的條件，在該卸載及再裝載步驟期間，該基板經卸載及再裝載。 54. 如條項29至53中任一項之度量衡設備，其中該校正包含在判定一校正之該步驟期間將一加權強加於每一量測信號上的一加權因子，該加權係基於對應於彼量測信號之該量測條件之該特定變化之相對似然。 55. 一種微影系統，其包含：一微影設備，其用於一微影製程中；及如條項28至54中任一項之度量衡設備。 56. 一種包含機器可讀指令之電腦程式產品，該等機器可讀指令在一合適處理器上執行時致使該處理器執行如條項1至27中任一項之方法。關於微影設備使用之術語「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，具有為或約為365、355、248、193、157或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5至20奈米範圍內之波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。術語「透鏡」在內容背景允許時可指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。對特定實施例之前述說明將因此充分地揭露本發明之一般本質：在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用此項技術之技能範圍內之知識、根據各種應用而容易修改及/或調適此等特定實施例，而無需進行不當實驗。因此，基於本文中所呈現之教示及導引，此等調適及修改意欲在所揭示之實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於(例如)描述而非限制之目的，以使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及導引進行解譯。本發明之廣度及範疇不應由上述例示性實施例中任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。

11‧‧‧輻射源

12‧‧‧照明系統

12a‧‧‧透鏡系統

12b‧‧‧彩色濾光片

12c‧‧‧偏光器

13‧‧‧孔隙裝置

14‧‧‧參考鏡面

15‧‧‧部分反射表面

16‧‧‧接物鏡/透鏡/光束分光器

19‧‧‧偵測器

200‧‧‧微影設備

202‧‧‧量測站MEA

204‧‧‧曝光站EXP

206‧‧‧控制單元LACU

208‧‧‧塗佈設備

210‧‧‧烘烤設備

212‧‧‧顯影設備

220‧‧‧經圖案化基板

222‧‧‧其他處理設備/蝕刻站

224‧‧‧其他處理設備

226‧‧‧其他處理設備/步驟

230‧‧‧傳入基板

232‧‧‧經處理基板

234‧‧‧經處理基板

240‧‧‧度量衡設備

242‧‧‧度量衡結果

CP‧‧‧收集路徑

EXP‧‧‧曝光站

F‧‧‧焦距

IP‧‧‧照明路徑

LA‧‧‧微影設備

LACU‧‧‧微影設備控制單元

MA‧‧‧圖案化裝置

MEA‧‧‧量測站

O‧‧‧光軸

P‧‧‧背向投影式光瞳平面

P'‧‧‧共軛光瞳平面

P''‧‧‧光瞳平面

PU‧‧‧處理單元

R‧‧‧配方資訊

RP‧‧‧參考路徑

S‧‧‧光點

SCS‧‧‧監督控制系統

T‧‧‧度量衡目標

W‧‧‧基板

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

Z‧‧‧方向

現將藉助於實例參看隨附圖式描述本發明之實施例，在該等圖式中：圖1描繪微影設備連同形成用於半導體裝置之生產設施的其他設備；圖2描繪根據本發明之一實施例的經組態以捕捉角度解析散射光譜之散射計；且圖3為描述根據本發明之一實施例之方法的流程圖。

Claims

一種量測與一基板上之一結構相關的一所關注參數之方法，其包含：1)判定一校正(correction)以補償一量測條件對來自複數個量測信號之一量測信號之影響，其中該等量測信號中之每一者由在該量測條件之一不同變化下執行之該結構的一不同量測產生；及2)使用該校正來執行該結構之一數學模型之一重建構(reconstruction)，以抑制(suppress)該量測條件之變化對該重建構之一影響，其中該校正包含在判定該校正之該步驟期間將一加權(weighting)強加於來自該複數個量測信號之每一量測信號上的一加權因子，該加權係基於對應於該量測信號之該量測條件之特定變化之相對似然(relative likelihood)。
如請求項1之方法，其進一步包含：3)基於該重建構而報告該所關注參數之一量測。
如請求項1或2之方法，其中執行該結構之一數學模型之一重建構之該步驟包含：a)定義一數學模型，在該數學模型中，該結構之形狀及材料性質係由包括至少一個所關注參數之複數個參數表示；b)使用該數學模型計算一模型信號；c)判定由該結構之一量測產生之一量測信號與該模型信號之間的一匹配程度，同時使用該校正來抑制該量測條件之未充分表示於該模型信號中之變化對該匹配程度的影響；及d)判定用於該複數個參數之一參數值集合，該集合提供一足夠高的匹配程度。
如請求項3之方法，其中該校正包含一加權函數或加權矩陣，該加權函數或加權矩陣可操作以使得該經偵測信號與在步驟c)處所判定之一模型信號之間的該匹配程度對由該加權函數或加權矩陣定義之該等信號之不同分量具有一相依性。
如請求項1或2之方法，其中在一量測條件之不同變化下執行之該等量測包含：藉由變化的一量測參數而執行之量測。
如請求項1或2之方法，其中在一量測條件之不同變化下執行之該等量測包含：對不同度量衡設備執行之量測。
如請求項1或2之方法，其中在一量測條件之不同變化下執行之該等量測包含：在一卸載及再裝載步驟之前及之後執行之量測，在該卸載及再裝載步驟期間，該基板經卸載及再裝載。
一種度量衡設備(metrology apparatus)，其經配置以執行如請求項1至7中任一項之方法，該度量衡設備包含：一支撐件，其經組態以支撐一基板，一結構形成於該基板上；一光學系統，其經組態以針對一量測條件之複數個不同變化而藉由輻射選擇性地照明該結構及在已由該結構散射之輻射進行收集；一偵測器，其經組態以用於針對該量測條件之該複數個不同變化之每一變化而自該散射輻射偵測一量測信號；及一處理器，其經配置以判定一校正以補償該量測條件對來自偵測到的該量測信號之一量測信號之一影響。
一種度量衡設備，其包含：用於一基板之一支撐件，一結構形成於該基板上；一光學系統，其用於針對一量測條件之複數個不同變化，藉由輻射選擇性地照明該結構及在已由該結構散射之散射輻射處進行收集；一偵測器，其用於針對一量測條件之每一變化，自該散射輻射偵測一量測信號；及一處理器，其經配置以判定一校正以補償該量測條件對來自偵測到的該等量測信號之一量測信號之影響，其中該校正包含在判定一校正之該步驟期間將一加權強加於來自該複數個量測信號之每一量測信號上的一加權因子，該加權係基於對應於該量測信號之該量測條件之特定變化之相對似然。
如請求項9之度量衡設備，其中該處理器進一步可操作以使用該校正來執行該結構之一數學模型之一重建構，以抑制該量測條件之變化對該重建構之一影響；及基於該重建構而報告該結構之一所關注參數之一量測。
如請求項10之度量衡設備，其中該處理器進一步可操作以：a)定義一數學模型，在該數學模型中，該結構之形狀及材料性質係由包括至少一個所關注參數之複數個參數表示；b)使用該數學模型計算一模型信號；c)判定由該結構之一量測產生之一量測信號與該模型信號之間的一匹配程度，同時使用該校正來抑制該量測條件之未充分表示於該模型信號中之變化對該匹配程度的影響；及d)判定用於該複數個參數之一參數值集合，該集合提供一足夠高的匹配程度。
如請求項11之度量衡設備，其中該校正包含一加權函數或加權矩陣，該加權函數或加權矩陣可操作以使得該經偵測信號與一模型信號之間的該匹配程度對由該加權函數或加權矩陣定義之該等信號之不同分量具有一相依性。
一種微影系統，其包含：一微影設備，其用於一微影製程中；及如請求項8至12中任一項之一度量衡設備。
一種包含機器可讀指令之電腦程式產品，該等機器可讀指令在一合適處理器上執行時致使該處理器執行如請求項1至7中任一項之方法。