TWI672558B - 度量衡裝置、度量衡目標及判定一邊緣粗糙度參數之方法 - Google Patents

度量衡裝置、度量衡目標及判定一邊緣粗糙度參數之方法 Download PDF

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李察 昆塔尼哈
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荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Abstract

一種判定一邊緣粗糙度參數之方法具有以下步驟：(1010)控制一輻射系統以在用於接納一基板之一量測位置處提供一輻射光點；(1020)自用於當一度量衡目標係由該輻射光點照明時在該量測位置處量測由該度量衡目標繞射之一禁用繞射階(諸如一二階)之強度的一感測器接收一量測信號，該度量衡目標包含經組態以藉由(約0.5之)一線寬/間距比率之組態來控制導致該繞射階之禁用之相消干涉的一量之一重複圖案，該感測器經組態以基於該經量測強度提供該量測信號；及(1040)基於該禁用繞射階之該經量測強度判定一邊緣粗糙度參數。

Description

度量衡裝置、度量衡目標及判定一邊緣粗糙度參數之方法
本發明係關於度量衡裝置、微影製造單元、判定邊緣粗糙度參數之方法以及可用於例如藉由微影技術製造器件之相關聯電腦程式產品。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。舉例而言，微影裝置可將圖案化器件(例如光罩)處之圖案(常常亦被稱作「設計佈局」或「設計」)投影至提供於基板(例如晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影於基板上，微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵之最小大小。當前在使用中之典型波長為365奈米(i線)、248奈米、193奈米及13.5奈米。使用具有在4至20奈米範圍內之波長(例如6.7奈米或13.5奈米)之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用於在基板上形成比微影裝置小的特徵，所述微影裝置使用例如具有193奈米之波長的輻射。
低k1微影可用以處理尺寸小於微影裝置之經典解析度極限的特徵。在此程序中，可將解析度公式表達為CD=k1×λ/NA，其中λ為所使用輻射之波長，NA為微影裝置中之投影光學件之數值孔徑，CD為「臨 界尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此狀況下為半間距)且k1為經驗解析度因數。一般而言，k1愈小，則在基板上再生類似於由電路設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難，可將複雜微調步驟應用至微影投影裝置及/或設計佈局。此等步驟包括(例如)但不限於NA之最佳化、定製照明方案、使用相移圖案化器件、例如設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦被稱作「光學及程序校正」)之設計佈局的各種最佳化，或通常經界定為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。替代地，用於控制微影裝置之穩定性之嚴格控制迴路可用以改良在低k1下之圖案之再生。
在微影程序中，頻繁地需要對所產生結構進行量測，例如用於程序控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知，包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡，及用以量測疊對(元件中兩個層之對準準確度)之特殊化工具。最近，已開發用於微影領域中的各種形式之散射計。此等器件將輻射光束導向至目標上且量測散射輻射之一或多個屬性一例如，單個反射角下隨波長而變之強度；一或多個波長下隨反射角而變之強度；或隨反射角而變之偏振一以獲得可藉以判定目標之所關注屬性之繞射「光譜」。
同時，已知檢測技術使用在可見光或紫外線波帶中之輻射。此限制可量測之最小特徵，使得該技術可不再直接量測在現代微影程序中製成之最小特徵。為允許量測較小結構，已提議使用具有較短波長之輻射，該等較短波長例如類似於EUV微影中所使用之極紫外線(EUV)波長。此等波長可在1至100奈米範圍內，例如或1至125奈米。此波長範圍之部分或全部亦可被稱作軟x射線(SXR)波長。一些作者可使用SXR以指 代較窄波長範圍，例如在1至10奈米或1至20奈米之範圍內。出於本發明之目的，將使用此等術語SXR及EUV，而不意指任何硬性區別。亦涵蓋使用較硬x射線(例如在0.1至1奈米範圍內)之度量衡。經公開專利申請案WO2015172963A1中揭示在透射及/或反射散射模式中使用此等波長之透射及反射度量衡技術之實例。經公開專利申請案US2016282282A1、US2017045823A1、WO2017025392A1及WO2017108404(後者為國際專利申請案第PCT/EP2016/080058號)中揭示在透射及/或反射散射模式中使用此等波長之度量衡技術及裝置之另外實例，該等專利申請案不在優先權日期公開。所有此等申請案之內容以引用之方式併入本文中。
SXR輻射之合宜的源包括高階諧波產生(HHG)源，其中來自雷射之紅外線泵輻射藉由與氣態介質之相互作用轉換為較短波長輻射。HHG源可購自例如美國科羅拉多州博爾德市(Boulder Colorado)之KMLabs(http：//www.kmlabs.com/)。亦考慮HHG源之各種修改用於微影檢測裝置之應用。舉例而言，日期為2016年11月11日之歐洲專利申請案第16198346.5號揭示此等修改中之一些，該專利申請案未在本申請案之優先權日期公開。經公開為US2017184511之美國專利申請案15/388,463及經公開為WO2017108410之國際專利申請案PCT/EP2016/080103中揭示其他修改。彼等兩個申請案均主張日期為2015年12月23日之歐洲專利申請案第15202301.6號之優先權，且未在本申請案之優先權日期公開。日期為2016年9月14之未在本優先權日期公開之歐洲專利申請案第16188816.9號描述HHG輻射源中之波前之校正，以最小化檢測裝置中之量測光點之模糊。所有此等申請案之內容以引用之方式併入本文中。
作為使用光學技術之CD量測之一實例，美國專利 US5361137揭示用於使用繞射光柵量測次微米級線寬之方法及裝置。一組「固定線寬可變間距寬度」測試光柵具有數個光柵，每一光柵具有同一線寬但具有不同間距寬度。此等光柵經照明以形成繞射圖案。記錄來自第一或第二階繞射影像之一組峰值強度。此等強度值中之任一者形成圍繞極值之曲線，其表示來自間距寬度為線寬一半之光柵的強度。
微影圖案化效能現在由邊緣置放錯誤(EPE)驅動。特徵之邊緣之位置係由特徵之側向位置(疊對)及特徵之大小(CD)判定。其中之部分在本質上極局域且隨機。舉例而言，線邊緣粗糙度(LER)產生極局域CD變化。預期對於未來的微影節點，此局域CD均一性(LCDU)將成為EPE效能之較大主要貢獻者。由於LCDU將變得如此重要，因此藉由最佳化程序條件控制其且最小化其將變得重要。作為第一步驟，有必要量測且監視LCDU。
儘管使用各種已知的光學技術來量測線寬，但當前藉助於CD掃描電子顯微鏡(CD-SEM)檢測技術獲得LCDU及LER參數。因此，相較於光學技術，若必須獲得大量LCDU參數，則可僅使用稀疏取樣。
需要提供一種以較有效方式判定邊緣置放誤差特性且尤其是LCDU及LER參數之方法。需要使用光學技術以利用使用較短波長輻射之散射計之改良。
根據本發明之一第一態樣，提供一種度量衡裝置，其包含：- 一量測位置，其用於接納一基板；- 一輻射系統，其用於在該量測位置處提供一輻射光點；及 - 一感測器，其用於當一度量衡目標係由該輻射光點照明時在該量測位置處量測由該度量衡目標繞射之一禁用繞射階之強度，該度量衡目標包含經組態以控制導致該繞射階的禁用之相消干涉之一量的一重複圖案，該感測器經組態以基於該經量測強度提供一量測信號，- 一控制器，其可操作以：- 接收該量測信號；及- 基於該禁用繞射階之該經量測強度判定一邊緣粗糙度參數。
根據本發明之一第二態樣，提供一種包含根據該第一態樣之該度量衡裝置之微影製造單元。
根據本發明之一第三態樣，提供一種度量衡目標，其經提供於諸如一倍縮光罩之一圖案化器件上或經圖案化在諸如一晶圓之一基板上，該度量衡目標包含複數個區，其中在不同區中提供具有不同組態之不同重複圖案從而以不同方式控制導致一繞射階之禁用的相消干涉之一量。
根據本發明之一第四態樣，提供一種判定一邊緣粗糙度參數之方法，該方法包含：- 在一量測位置處提供一輻射光點；- 在該量測位置處量測由一度量衡目標繞射之一禁用繞射階之強度，該度量衡目標包含經組態以控制導致該繞射階之禁用之相消干涉的一量之一重複圖案；及- 基於該禁用繞射階之該經量測強度判定一邊緣粗糙度參數。
根據本發明之一第五態樣，提供一種判定一邊緣粗糙度參數之方法，該方法包含：- 控制一輻射系統以在用於接納一基板之一量測位置處提供一輻射 光點；- 自用於當一度量衡目標係由該輻射光點照明時在該量測位置處量測由該度量衡目標繞射之一禁用繞射階之強度的一感測器接收一量測信號，該度量衡目標包含經組態以控制導致該繞射階之禁用之相消干涉的一量之一重複圖案，該感測器經組態以基於該經量測強度提供該量測信號；及- 基於該禁用繞射階之該經量測強度判定一邊緣粗糙度參數。
根據本發明之一第六態樣，提供一種電腦程式產品，其包含記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一度量衡裝置之一控制器執行時實施該第四或第五態樣之該方法。
302‧‧‧度量衡裝置/檢測裝置
310‧‧‧輻射源/輻射系統
312‧‧‧照明系統/照明光學件
316‧‧‧基板支撐件
318‧‧‧偵測系統/偵測器
320‧‧‧度量衡處理單元(MPU)/度量衡處理器/控制器
330‧‧‧驅動雷射
332‧‧‧高階諧波產生(HHG)氣胞
334‧‧‧氣體供應件
336‧‧‧電源
340‧‧‧第一輻射光束
342‧‧‧光束
344‧‧‧濾光器件
350‧‧‧檢測腔室
352‧‧‧真空泵
356‧‧‧經聚焦光束
360‧‧‧反射輻射
372‧‧‧位置控制器
374‧‧‧感測器
382‧‧‧光譜資料
397‧‧‧繞射輻射/繞射光/禁用繞射階
398‧‧‧偵測系統/感測器
399‧‧‧量測信號
602‧‧‧墊
604‧‧‧墊
606‧‧‧墊
608‧‧‧墊
610‧‧‧墊
802‧‧‧經模擬幾何結構
804‧‧‧矽「線」
806‧‧‧SiO2
902‧‧‧左上之曲線
904‧‧‧右下之曲線
906‧‧‧最小值
908‧‧‧最小值
1010‧‧‧照明步驟
1020‧‧‧步驟
1040‧‧‧步驟
1110‧‧‧步驟
1112‧‧‧臨界尺寸(CD)值
1120‧‧‧步驟
1130‧‧‧步驟
1140‧‧‧步驟
1210‧‧‧步驟
1220‧‧‧步驟
1222‧‧‧臨界尺寸(CD)值
1224‧‧‧模型(MOD)
1230‧‧‧步驟
1240‧‧‧步驟
1310‧‧‧步驟
1320‧‧‧步驟
1330‧‧‧步驟
1340‧‧‧步驟
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
BK‧‧‧烘烤板
C‧‧‧目標部分
CH‧‧‧冷卻板
CL‧‧‧電腦系統
DE‧‧‧顯影器
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影控制單元
LB‧‧‧裝載匣
LC‧‧‧微影製造單元
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MET‧‧‧檢測工具/度量衡裝置
MT‧‧‧度量衡工具/光譜散射計
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
PW‧‧‧第二定位器
RO‧‧‧基板處置器或機器人
S‧‧‧輻射光點
SC‧‧‧旋塗器
SC1‧‧‧第一標度
SC2‧‧‧第二標度
SC3‧‧‧第三標度
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源
T‧‧‧支撐結構/光罩台/度量衡目標/目標結構
TCU‧‧‧自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現將參考隨附示意性圖式而僅藉助於實例來描述本發明之實施例，其中：- 圖1描繪微影裝置之示意性概述；- 圖2描繪微影製造單元之示意性概述；- 圖3描繪整體微影之示意性表示，其表示用以最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的合作；- 圖4描繪度量衡裝置之示意性表示，其中波長範圍在0.1奈米至100奈米之輻射可用於量測基板上之結構之參數；- 圖5描繪其中線寬/線間距比率與二階強度在理想條件下之間的關係之表；- 圖6描繪具有不同線寬/線間距比率之度量衡目標之實施例；- 圖7描繪其中例如圖6之經印刷度量衡目標之量測經標繪且拋物線 經擬合至量測之表；- 圖8描繪其模擬已經執行之結構之橫截面視圖；- 圖9描繪具有圖8之結構之模擬結果的數個圖表；且- 圖10至圖13為根據本發明之實施例之判定邊緣粗糙度參數的方法之流程圖。
在本發明中，術語「輻射」及「光束」用於涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線幅射(例如具有365、248、193、157或126奈米之波長)及極紫外線輻射(EUV，例如具有在約5至100奈米範圍內之波長)。
如本文中所使用之術語「倍縮光罩」、「光罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用以向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件，經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案；術語「光閥」亦可用於此內容背景中。除了經典光罩(透射或反射；二元、相移、混合式等等)以外，其他此等圖案化器件之實例亦包括：
- 可程式化鏡面陣列。以引用方式併入本文中之美國專利第5,296,891號及第5,523,193號中給出關於此等鏡面陣列之更多資訊。
- 可程式化LCD陣列。以引用方式併入本文中之美國專利第5,229,872號中給出此構造之一實例。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。微影裝置LA包括：照明系統(亦被稱作照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；支撐結構(例如光罩台)T，其經建構以支撐圖案 化器件(例如光罩)MA且連接至第一定位器PM，該第一定位器PM經組態以根據某些參數準確地定位圖案化器件MA；基板台(例如晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓)W且連接至第二定位器PW，該第二定位器PW經組態以根據某些參數準確地定位基板；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。
在操作中，照明器IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於導向、塑形或控制輻射之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。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在圖案化器件MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。
本文中所使用之術語「投影系統」PS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各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、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」之任何使用均與更一般之術語「投影系統」PS同義。
微影裝置可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋以便填充投影系統與基板之間的空間，其亦被稱作浸潤微影。以引用之方式併入本文中之美國專利第6,952,253號及PCT公開案第WO99-49504號中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影裝置LA亦可屬於具有兩個(雙載物台)或更多基板台WT及例如兩個或多於兩個支撐結構T(未展示)之類型。在此等「多載物台」 機器中，可並行地使用額外台/結構，或可對一或多個台進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於將圖案化器件MA之設計佈局曝光至基板W上。
在操作中，輻射光束B入射於圖案化器件(例如光罩MA)上，該圖案化器件經固持在支撐結構(例如光罩台T)上且藉由圖案化器件MA圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，該投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如干涉量測器件、線性編碼器、2D編碼器或電容式感測器)，基板台WT可準確地移動例如以便將不同目標部分C定位在輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM且有可能另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用於相對於輻射光束B之路徑準確地定位光罩MA。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)。
如圖2中所展示，微影裝置LA可形成微影製造單元(lithographic cell)LC(有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或(微影)叢集)之一部分，該微影製造單元LC常常亦包括對基板W執行曝光前程序及曝光後程序之裝置。習知地，此等裝置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、例如用於調節基板W之溫度(例如用於調節抗蝕劑層中之溶劑)之冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板W、在不同程序裝置之間移動基板W且將基板W遞送至微影裝置LA之裝載匣LB。微影製造單元中常常亦被集體地稱作自動化光阻塗佈及顯影系統之器件通常係在自動化光阻 塗佈及顯影系統控制單元TCU之控制下，自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元TCU自身可受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦可例如經由微影控制單元LACU而控制微影裝置LA。
為了正確且一致地曝光由微影裝置LA曝光之基板W，需要檢測基板以量測經圖案化結構之屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。出於此目的，一或多個檢測工具MET可包括在微影製造單元LC中。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光或對待對基板W執行之其他處理步驟進行例如調整，尤其是在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前進行檢測的情況下。
亦可被稱作度量衡裝置之檢測裝置用於判定基板W之屬性，且尤其判定不同基板W之屬性如何變化或與同一基板W之不同層相關聯之屬性在層與層間如何變化。檢測裝置可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可例如為微影製造單元LC之部分，或可整合至微影裝置LA中，或可甚至為單機器件。檢測裝置可量測潛影(在曝光之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或半潛像影像(在曝光後烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或經顯影抗蝕劑影像(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光部分已被移除)上之屬性，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之屬性。
通常微影裝置LA中之圖案化程序為在處理中之最重要步驟中的一者，其需要基板W上之結構之尺寸標定及置放之高準確度。為了確保此高準確度，可將三個系統組合於所謂的「整體」控制環境中，如圖3示意性地所描繪。此等系統中之一者為微影裝置LA，其(實際上)連接至度量衡工具MT(第二系統)且連接至電腦系統CL(第三系統)。此「整體」 環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的合作以增強總體程序窗且提供嚴格控制迴路，從而有助於確保由微影裝置LA執行之圖案化保持在程序窗內。程序窗界定過程參數(例如劑量、焦點、疊對)之範圍，在此範圍內，特定製造程序產生經界定結果(例如功能半導體器件)一通常在此範圍內，允許微影程序或圖案化程序中之程序參數不同。
電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之一部分)以預測使用哪種解析度增強技術且執行計算微影模擬及計算以判定哪種光罩佈局及微影裝置設定達成圖案化程序之最大整個程序窗(在圖3中由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。通常，解析度增強技術經配置以匹配於微影裝置LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測在程序窗內何處微影裝置LA當前正操作(例如使用來自度量衡工具MT之輸入)以便預測歸因於例如次佳處理是否可存在缺陷(在圖3中由第二標度SC2中之指向「0」之箭頭描繪)。
度量衡工具MT可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測，且可將回饋提供至微影裝置LA以例如在微影裝置LA之校準狀態中識別可能漂移(在圖3中由第三標度SC3描繪)。
在微影程序中，頻繁地需要對所產生結構進行量測，例如用於程序控制及驗證。用以進行此類量測之工具通常被稱作度量衡工具MT。用於進行此類量測之不同類型的度量衡工具MT為吾人所知，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之散射計度量衡工具MT。散射計為通用儀器，其允許藉由在光瞳或與散射計之目標之光瞳共軛的平面中具有感測器或藉由在影像平面中或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影程序之參數(量測通常被稱作以光瞳為基礎之量測)，在此狀況下量測通常被稱作 以影像或場為基礎之量測。以全文引用之方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中另外描述此類散射計及相關聯量測技術。前述散射計可使用來自軟x射線、可見光至近IR波長範圍之光來量測光柵。
散射計MT可為角解析散射計。在此散射計中，重建方法可應用於經量測信號以重建或計算光柵之屬性。此類重建可例如由散射輻射與目標結構之數學模型之模擬相互作用及模擬結果與量測之結果產生。調整數學模型之參數直至經模擬相互作用產生類似於自真實目標所觀測之繞射圖案的繞射圖案為止。
替代地，散射計MT可為光譜散射計MT。在此光譜散射計MT中，由輻射源發射之輻射經導向至目標上且來自目標之反射或散射輻射經導向至光譜儀偵測器上，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜(亦即隨波長而變之強度之量測)。根據此數據，可例如藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或與經模擬光譜之庫相比來重建產生經偵測到之光譜的目標之結構或剖面。
替代地，散射計MT可為橢圓量測散射計。橢圓量測散射計允許藉由量測用於每一偏光狀態之散射輻射來判定微影程序之參數。此類度量衡裝置藉由在度量衡裝置之照明區段中使用例如適當偏振濾光器來發射偏光(諸如線性、環形或橢圓)。適於度量衡裝置之源亦可提供偏振輻射。以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案11/451,599、11/708,678、12/256,780、12/486,449、12/920,968、12/922,587、13/000,229、13/033,135、13/533,110及13/891,410中描述現有橢圓量測 散射計之各種實施例。
度量衡目標可為藉由微影程序主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻程序之後形成之複合光柵的集合。通常，光柵中之結構之間距及線寬很大程度上取決於量測光學件(尤其是光學件之NA)以能夠捕捉來自度量衡目標之繞射階。目標可在填充不足模式或填充過度模式中加以量測。在填充不足模式中，量測光束產生小於整個目標之光點。在填充過度模式中，量測光束產生大於整個目標之光點。在此填充過度模式中，亦有可能同時量測不同目標，藉此同時判定不同處理參數。
使用特定目標之微影參數之整個量測品質至少部分由用於量測此微影參數之量測配方判定。術語「基板量測配方」可包括量測自身之一或多個參數、經量測之一或多個圖案之一或多個參數，或此兩者。舉例而言，若用於基板量測配方中之量測為以繞射為基礎之光學量測，則量測之參數中之一或多者可包括輻射之波長、輻射之偏振、輻射相對於基板之入射角、輻射相對於基板上之圖案之定向，等等。用以選擇量測配方之準則中之一者可例如為量測參數中之一者對於處理變化之敏感度。以全文引用的方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及尚未公開之美國專利申請案15/181,126中描述更多實例。
作為其中使用可見光或UV光之度量衡方法之替代方案，其亦被視為使用X射線或EUV輻射，例如在0.1奈米與100奈米(視情況在1奈米與50奈米之間，視情況在10奈米與20奈米之間)之間的輻射。在此文件中，縮寫SXR係用於指示在上文所描述之波長範圍中之光，該等波長範圍與軟X射線及/或EUV輻射之波長範圍完全或部分重疊。在SXR範圍中運行之度量衡工具之一個實例為透射小角度X射線散射(如在內容以全文引用 之方式併入本文中之US 2007224518A中之T-SAXS)。Lemaillet等人在「Intercomparison between optical and X-ray scatterometry measurements of FinFET structures」(Proc.of SPIE，2013年，8681)中論述使用T-SAXS之剖面(CD)量測。已知在掠入射下使用X射線(GI-XRS)及極紫外線(EUV)輻射之反射量測術技術用於量測基板上之膜及層堆疊之屬性。在一般反射量測術領域內，可應用測角及/或光譜技術。在測角術中，量測具有不同入射角之經反射光束之變化。另一方面，光譜反射量測術量測在給定角度下反射之波長之光譜(使用寬頻帶輻射)。舉例而言，EUV反射量測術已在供用於EUV微影中之倍縮光罩(圖案化器件)之製造之前用於光罩基底之檢測。
應用之範圍有可能使SXR域中之波長之使用不足夠。因此，經公開之專利申請案US 20130304424A1及US2014019097A1(Bakeman等人/KLA)描述混合度量衡技術，其中使用x射線進行之量測及運用在120奈米與2000奈米之範圍內之波長的光學量測經組合在一起以獲得諸如CD之參數之量測。CD量測藉由耦合x射線數學模型與光學數學模型而獲得。
圖4描繪度量衡裝置302之示意性表示，其中波長範圍在0.1奈米至100奈米之輻射可用於量測基板上之結構之參數。存在於圖4中之度量衡裝置302適於SXR域。
圖4說明純粹作為實例的包含使用掠入射中之EUV/SXR輻射之光譜散射計的度量衡裝置302之示意性實體配置。檢測裝置之替代形式可以角解析散射計之形式提供，該角解析散射計類似於在較長波長下操作之習知散射計使用正入射或接近正入射中之輻射。檢測裝置302包含輻 射源310、照明系統312、基板支撐件316、偵測系統318及度量衡處理單元(MPU)320。在此實例中，源310包含基於高階諧波產生(HHG)技術之EUV或軟x射線輻射之產生器。此等源可購自例如美國科羅拉多州博爾德市(Boulder Colorado)之KMLabs(http：//www.kmlabs.com/)。該輻射源之主要組件為驅動雷射330及HHG氣胞332。氣體供應件334將合適氣體供應至氣胞，在該氣胞中，該合適氣體視情況由電源336離子化。驅動雷射可例如為具有光學放大器之基於光纖之雷射，其產生每脈衝可持續例如小於1ns(1奈秒)的紅外線輻射之脈衝，其中脈衝重複率視需要達至若干兆赫茲。紅外線輻射之波長可為例如大約1μm(1微米)。雷射脈衝作為第一輻射光束340被遞送至HHG氣胞332，其中在氣體中，輻射之一部分轉換為比第一輻射高的頻率，成為包括具有所要波長之相干第二輻射之光束342。
第二輻射可含有多個波長。若該輻射為單色的，則可簡化量測計算(例如重建)，但在運用HHG的情況下較易於產生具有若干波長之輻射。氣胞332內之氣體體積界定HHG空間，但該空間無需被完全圍封且可使用氣流代替靜態體積。舉例而言，氣體可為惰性氣體，諸如氖氣(Ne)或氬氣(Ar)。N2、O2、He、Ar、Kr、Xe氣體均可被考慮。此等情形為設計選擇之事情，且甚至可為同一裝置內之可選擇選項。不同波長將例如在對不同材料之結構成像時提供不同等級之對比度。舉例而言，為了檢測金屬結構或矽結構，可將不同波長選擇為用於對(碳基)抗蝕劑之特徵成像或用於偵測此等不同材料之污染的波長。可提供一或多個濾光器件344。舉例而言，諸如鋁(Al)薄膜之濾光器可用以切斷基諧IR輻射以免進一步傳遞至檢測裝置中。可提供光柵(未展示)以自氣胞中產生之彼等波長當中選擇 一或多個特定諧波波長。在真空環境內可含有光束路徑中之一些或全部，應記住，SXR輻射在空氣中行進時會被吸收。輻射源310及照明光學件312之各種組件可為可調節的以在同一裝置內實施不同度量衡「配方」。舉例而言，可使不同波長及/或偏振為可選擇的。
取決於在檢測下之結構之材料，不同波長可提供至下部層中之所要程度之穿透。為了解析最小器件特徵以及最小器件特徵當中之缺陷，則較短波長很可能為較佳的。舉例而言，可選擇在1至20奈米範圍內或視情況在1至10奈米範圍內或視情況在10至20奈米範圍內之一或多個波長。短於5奈米之波長在自半導體製造中通常所關注之材料反射時遭受極低臨界角。因此，選擇大於5奈米之波長將會在較高入射角下提供較強信號。另一方面，若檢測任務是用於偵測某一材料之存在(例如)以偵測污染，則高達50奈米之波長可為有用的。
經濾光光束342自輻射源310進入檢測腔室350，其中包括所關注結構之基板W由基板支撐件316固持以用於在量測位置處檢測。所關注結構被標註為T。檢測腔室350內之氛圍係由真空泵352維持為接近真空，以使得EUV輻射可在無不當衰減的情況下傳遞通過該氛圍。照明系統312具有將輻射聚焦成經聚焦光束356之功能，且可包含例如二維彎曲鏡面或一系列一維彎曲鏡面，如上文所提及之國際申請案第PCT/EP2016/080058號中所描述。執行該聚焦以在投影至所關注結構上時達成直徑低於10微米之圓形或橢圓形光點S。基板支撐件316包含例如X-Y平移載物台及旋轉載物台，藉由該X-Y平移載物台及該旋轉載物台，可使基板W之任何部分在所要定向上到達光束之焦點。因此，輻射光點S形成於所關注結構上。
反射輻射360係由偵測器318捕捉且光譜被提供至處理器320以用於計算目標結構T之屬性。照明系統312及偵測系統318因此形成檢測裝置。此檢測裝置可包含US2016282282A1中所描述之種類的SXR光譜反射計。亦可提供基板在一或多個維度上之傾斜。
若目標T具有某一週期性，則經聚焦光束356之輻射亦可經部分地繞射。繞射輻射397相對於入射角接著相對於反射輻射360以明確界定角度沿著另一路徑。在圖4中，經繪製繞射輻射397以示意性方式被繪製，且繞射輻射397可沿著除經繪製路徑以外之許多其他路徑。檢測裝置302亦可包含偵測及/或成像繞射輻射397的至少一部分之另外的偵測系統398。在圖4中，單個另外偵測系統398經繪製，但檢測裝置302之實施例亦可包含多於一個另外偵測系統398，該多於一個另外偵測系統經配置在不同位置處以在複數個繞射方向上偵測及/或成像繞射輻射397。換言之，照射在目標T上之經聚焦輻射光束之(較高)繞射階由一或多個另外偵測系統398偵測及/或成像。該一或多個偵測系統398產生經提供至度量衡處理器320之信號399。信號399可包括繞射光397之資訊及/或可包括自繞射光397獲得之影像。
為輔助光點S與所要產品結構之對準及聚焦，檢測裝置302亦可提供在度量衡處理器320之控制下使用輔助輻射之輔助光學件。度量衡處理器320亦可與位置控制器372通信，該位置控制器操作平移載物台及旋轉載物台。處理器320經由感測器接收關於基板之位置及定向之高度準確之回饋。感測器374可包括例如干涉計，其可給出在大約皮米之準確度。在檢測裝置302之操作中，由偵測系統318捕捉之光譜資料382經遞送至度量衡處理單元320。
如所提及，檢測裝置之替代形式使用正入射或接近正入射下之SXR輻射，例如以執行以繞射為基礎之不對稱性量測。兩種類型之檢測裝置可提供於混合度量衡系統中。待量測之效能參數可包括疊對(OVL)、臨界尺寸(CD)、相干繞射成像(CDI)及依解析度疊對(ARO)度量衡。SXR輻射可例如具有小於100奈米之波長，例如使用在5至30奈米範圍內視情況在10奈米至20奈米範圍內之輻射。輻射在特性上可為窄頻帶或寬頻帶。
如同用於當今生產設施中之光學散射計，檢測裝置302可用於量測在微影製造單元內處理之抗蝕劑材料內之結構(在顯影檢測或ADI之後)，及/或在結構已形成於較硬材料中之後量測該等結構(在蝕刻檢測或AEI之後)。舉例而言，可在基板已由顯影裝置、蝕刻裝置、退火裝置及/或其他裝置處理之後使用檢測裝置302來檢測。
在本發明中，提議使用線光柵之所謂的「禁用」繞射階之強度以監視線寬變化(LCDU)。舉例而言，來自繞射圖案之具有50：50占空比之有規則線光柵之偶數繞射階(亦即線及空間具有相等寬度且因而存在0.5之線寬/間距比率)由於導致禁用偶數階之大量相消干涉而通常不存在或極弱。線寬與「理想」值之偏離將導致繞射不再「禁用」，因為存在較少相消干涉。因而此等偏離可在不遭受較大背景信號之情況下容易地偵測到。
圖5為二階繞射強度I之示意性說明，呈現以任意單位為單位之二階繞射強度I(y軸)隨光柵之線寬與間距比率L/P(x軸)而變。二階為禁用階。二階之強度對於半個間距之線寬係最小。線寬與間距比率之組態控制導致禁用二階之相消干涉之量。
實務上，準確地控制晶圓上之結構之間距，但線寬歸因於焦點、劑量或處理效應之偏離可自倍縮光罩上之線寬偏離。在實施例中，度量衡目標置於由具有不同線/間距比率(例如藉由使線寬變化)之墊組成之倍縮光罩上，且量測來自此等墊之繞射之二階強度。圖6中呈現此度量衡目標之實例。圖6之度量衡目標係由具有線光柵之五個墊602至610組成且每一墊具有不同線寬/間距比率。具有最低二階強度之墊最接近晶圓上之線/間距比率=0.5。以此方式，可量測如經界定在倍縮光罩上之線寬與晶圓上之線寬之間的差量。
度量衡目標可為藉由微影程序主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻程序之後形成之複合光柵的集合。
在使用此等量測之情況下，可最佳化且控制曝光及處理條件以在晶圓上達成所要值。
作為如圖6中所展示之線寬及恆定間距之變化的替代方案，間距可隨恆定線寬變化，或寬度及間距可同時變化。在每一狀況下，變化控制導致禁用繞射階之相消干涉的量。另外，在圖6中，寬度/間距比率自左(602)至右(610)增加。此排序並非必要的。不同寬度/間距比率可例如在度量衡目標之不同部分上隨機地分佈。
上文所概述之方法將需要許多不同墊以達成良好量測粒度。因此，在實施例中，使用有限數目之墊且經量測二階強度與適當函數(例如拋物線)擬合以取得曲線之最小值之位置的準確估計。為了擬合拋物線，將需要至少三個墊之最小值。該等光柵可在X或Y方向上定向，或可量測兩個方向。
光柵墊中之線寬之範圍可經選擇得足夠大，使得捕捉最佳 值(亦即最佳值之任一側應存在至少一個寬度)，但同時應足夠小，使得寬度之步進足夠小從而以足夠準確度判定最小值之準確位置。
圖7呈現其中第二繞射階之不同強度量測(y軸)相對於不同線寬/間距比率經標繪之表。星形表示度量衡目標之不同部分(例如，圖6之度量衡目標之不同墊)之量測。該線為通過經量測點之經擬合拋物線。
在圖7之內容背景中，在具有不同線寬/間距比率之5個墊上量測二階繞射效率。拋物線藉由資料點擬合以判定最小值之位置。在此狀況下，在線/間距比率(在倍縮光罩上)為0.53下發現最小值之位置，從而指示晶圓上之線稍微薄於標稱(最小值對應於晶圓上之比率0.5)。最小值未達到零，其為目前局域臨界尺寸均一性(LCDU)之量的量度。
在理想LCDU條件下，預期在零強度下具有圖7之經擬合拋物線之最小值。如具有雙頭箭頭之圖中所指示，零強度與經擬合拋物線之最小值點之間存在距離。零強度與經擬合拋物線之最小值點之間的此距離為線邊緣粗糙度之結果且為用於LCDU量之的量度。
實務上，經印刷線圖案並非完全有規則。線寬沿著線波動。在上文所概述之方法中，此意指同時觀測到許多線寬且經觀測強度為所有此等不同線寬之平均值。因此，經觀測曲線將「模糊」，且最小值將變得較不清晰且較不深。雖然此對於偵測最小值之位置並非有利的，但其建立新的機會：藉由偵測最小值之側向位置，且亦偵測最小值之深度，吾等可獲得線寬變化(LCDU)之量度。
藉由量測最小值之深度，程序條件可經最佳化以最小化LCDU且因此改良EPE。
由於當前且未來節點中之最有趣線寬遠低於100奈米，因此 優選地使用小間距(<200奈米)。若目標中之間距及線寬類似於積體電路中之結構之間距及線寬，則LCDU之經偵測量或線邊緣粗糙度參數將表示積體電路中之結構之LCDU或線邊緣粗糙度參數。因此，此方法較佳地與短波長組合，諸如在自1奈米至100奈米或視情況5奈米至50奈米或視情況10奈米至20奈米之範圍內的波長，使得二階繞射峰存在。
替代地，目標可使用比正常產品特徵大之線寬及間距。此可產生在目標上量測所得與在裝置上量測所得之間的偏移，但將有可能使用習知的光學散射量測。
為了驗證此方法可產生關於真實堆疊之有意義的結果，會執行一些模擬。圖8中展示類似於「鰭狀」結構之經模擬幾何結構802。此處，矽「線」804具有真實非零高度，且被塗佈有SiO2 806。
圖9呈現隨占空比而變之經模擬繞射效率。此針對三個入射角(分別在頂部、中部及底部列中之0、30及70度)、五個繞射階(自左至右-2至+2)及三個不同波長(10、15及20奈米)進行。光柵間距係32奈米。對於圖5，以任意單位為單位之二階繞射強度I(y軸)經標繪為隨線寬與間距比率L/P(x軸)而變。
如可在圖9中所展示之模擬結果中看出，一般原理適用於特定波長下之二階繞射。舉例而言，左上之曲線902及右下之曲線904分別具有接近0.5占空比之最小值906及908。但同時該結果係波長相關(查看所有其他曲線)，且最小值之準確位置可相對於0.5占空比略微移位。此最可能係由包括於模擬中之SiO2塗佈引起，從而使占空比之準確定義略微不明確，且由於材料屬性亦與波長相關。
此方法可與散射計配方最佳化組合以找到最佳量測設定， 諸如最佳波長。
參考圖4，度量衡裝置302可用於實施本發明的實施例。其具有用於接納基板W之量測位置，其中所關注結構經固持以用於檢測。輻射系統310在量測位置處提供輻射光點S。偵測系統398為用於當度量衡目標由輻射光點S照明時在量測位置處量測由度量衡目標T繞射之禁用繞射階397之強度的感測器。感測器398經組態以基於經量測強度提供量測信號399。
度量衡處理器320為可操作以接收量測信號399且基於禁用繞射階之經量測強度判定邊緣粗糙度參數之控制器。邊緣粗糙度參數可包含局域臨界尺寸均一性(LCDU)或線邊緣粗糙度參數(LER)。
度量衡目標T包含經組態以控制導致繞射階的禁用之相消干涉之量的重複圖案(諸如圖6中所說明之圖案)。重複圖案經組態以藉由線寬/間距比率之組態控制相消干涉之量。
度量衡目標可經提供於圖案化器件(諸如倍縮光罩)上，或可在基板(諸如晶圓)上加以圖案化。度量衡目標包含複數個區，其中在不同區中，提供不同重複圖案，其具有不同組態以按不同方式控制導致繞射階的禁用之相消干涉之量。在不同區中，可提供具有不同線寬/間距比率之不同重複圖案。
執行一種判定邊緣粗糙度參數之方法。該方法包含：- 在量測位置處提供輻射光點S；- 在量測位置處量測由度量衡目標T繞射之禁用繞射階之強度，度量衡目標包含經組態以控制導致繞射階之禁用之相消干涉的量之重複圖案；及 - 基於禁用繞射階之經量測強度判定邊緣粗糙度參數。
在對應於圖10之實施例中，度量衡裝置可量測具有標稱晶圓上之0.5線寬/間距比率之一個光柵。在此實例中，依賴於程序控制以將晶圓上比率設定為精確或儘可能接近0.5。不存在用於度量衡中之未知CD移位之補償且假設(圖7中所展示之類型的)曲線係以0.5線/間距比率為中心。禁用繞射階為二階且重複圖案因而經組態成具有約0.5線寬/間距比率。
在對應於圖11及圖12之一些實施例中，獨立CD量測/預測係用於運用一或多個重複圖案之量測來補償未知CD移位。控制器320可操作以接收或判定重複圖案之臨界尺寸值。CD值可基於經量測繞射圖案使用散射計例如使用重複圖案之重建藉由習知的CD量測獲得。控制器320接著可操作以使用臨界尺寸值判定禁用繞射階之最小強度值。其接著基於經判定最小強度值來判定邊緣粗糙度參數。在具有簡單方波剖面之光柵的狀況下，重複圖案具有約0.5之線寬/間距比率。禁用繞射在彼狀況下為偶數階，且尤其為二階。一般而言，禁用之繞射階之指數取決於重複圖案之形狀及材料以及波長相依性。
基於CD，控制器可判定哪一重複圖案最可能具有最小禁用階強度，並且量測其(參見圖11)。在此狀況下，CD連同回應曲線之某一估計係已知的，且經量測重複圖案之晶圓上比率足夠接近曲線之最小值使得LCDU變化建立充分強度改變。替代地，控制器可判定哪兩個或多於兩個光柵具有最小強度，且量測其。若進行多於一個量測，則最低強度可選自多個量測，或曲線擬合可用於計算最小強度。在所有彼等實例中，控制器320可操作以藉由選擇用於強度量測之重複圖案來判定禁用繞射階之最 小強度值，該選擇基於臨界尺寸值。
替代地參見(圖12)，控制器320可使用CD及強度/比率曲線之形狀之模型(經量測/預測知識)來校正強度量測(參加圖7)。此可運用一個、兩個或更多重複圖案進行。基於CD值及模型，對於具有「無」LCDU之理想狀況，強度可在給定重複圖案上預測，且經量測強度可與預測值比較。同樣較佳的是，使經量測重複圖案之晶圓上比率接近曲線之最小值。否則，歸因於局域變化之強度改變將可忽略。此係因為在最小偏移處將一直產生強度之向上改變，而遠離最小值，其可上下變化，因此波動平均。在參考圖4之實例中，控制器320使用隨臨界尺寸值而變之禁用繞射階的強度之模型判定禁用繞射階之最小強度值。
對應於圖13之其他實施例使用多於一個重複結構之量測以補償未知CD移位且判定最小強度。
在參考圖4之實例中，控制器320基於經量測強度自複數個重複圖案接收一或多個量測信號，該複數個重複圖案分別經組態以控制導致繞射階之禁用的相消干涉之量。控制器320接著基於來自複數個重複圖案之禁用繞射階之經量測強度判定禁用繞射階之最小強度值。控制器320基於經判定最小強度值判定邊緣粗糙度參數。
控制器可藉由選擇針對複數個重複圖案量測之強度中之最小強度來判定禁用繞射階之最小強度值。替代地，其可藉由擬合用於複數個重複圖案之經量測強度與具有極值之函數來判定禁用繞射階之最小強度值。該函數可包含如圖7中所展示之拋物線函數。
在其中判定最小強度值之上文所論述之實施例中，該控制器可操作以基於經判定最小強度值與零之間的偏差來判定邊緣粗糙度參 數。
因而在一實例中，複數個重複圖案中之一者係由輻射光點照明，當另一者係由輻射光點照明時，第二繞射階之強度小於複數個重複圖案中之另一者之第二繞射階之強度，複數個重複圖案中之一者具有第一線寬/間距比率，複數個重複圖案中之另一者具有小於第一線寬/間距比率之至少一第二線寬/間距比率，且複數個重複圖案中之另外的另一者具有大於第一線寬/間距比率之至少一第三線寬/間距比率，視情況第一線寬/間距比率約為0.5。
在本文中所描述之實施例中，該輻射可包含在自1奈米至100奈米之波長範圍中或視情況在自5奈米至50奈米之波長範圍中或視情況在自10奈米至20奈米之波長範圍中之一波長或複數個波長。該輻射可包含經選擇以藉由複數個重複圖案最佳化導致繞射階的禁用之相消干涉之量的波長或複數個波長。
當微影製造單元包含本文中所描述之度量衡裝置MET時，圖2之微影製造單元LC可用於實施本發明之實施例。
圖10為根據本發明之實施例之判定邊緣粗糙度參數的方法之流程圖。該方法具有以下步驟：
照明步驟1010，ILL：控制輻射系統以在用於接納基板之量測位置處提供輻射光點。
步驟1020，MEA：自用於當度量衡目標係由輻射光點照明時在量測位置處量測由度量衡目標繞射之禁用繞射階之強度的感測器接收量測信號，度量衡目標包含經組態以控制導致繞射階之禁用的相消干涉之量之重複圖案，該感測器經組態以基於經量測強度提供量測信號。重複圖 案經組態以藉由線寬/間距比率之組態控制相消干涉之量。禁用繞射階為二階，其中重複圖案經組態成具有約0.5之線寬/間距比率。
步驟1040：基於禁用繞射階之經量測強度判定邊緣粗糙度參數。邊緣粗糙度參數可包含局域臨界尺寸均一性(LCDU)。
圖11為根據本發明之另一實施例之判定邊緣粗糙度參數的方法之流程圖。該方法具有以下步驟：
步驟1110，ILL：控制輻射系統以在用於接納基板之量測位置處提供輻射光點。
步驟1120，MIN：接收或判定重複圖案之臨界尺寸(CD)值1112。藉由選擇用於強度量測之重複圖案使用臨界尺寸值判定禁用繞射階之最小強度值。該選擇係基於臨界尺寸值。
步驟1130，MEA：自用於當度量衡目標係由輻射光點照明時在量測位置處量測由選定度量衡目標繞射之禁用繞射階之強度的感測器接收量測信號，度量衡目標包含經組態以控制導致繞射階之禁用的相消干涉之量之重複圖案，該感測器經組態以基於經量測強度提供量測信號。
步驟1140，LCDU：基於經判定最小強度值基於禁用繞射階之經量測強度判定邊緣粗糙度參數。邊緣粗糙度參數可包含局域臨界尺寸均一性(LCDU)。
圖12為根據本發明的另一實施例之判定邊緣粗糙度參數的方法之流程圖。該方法具有以下步驟：
步驟1210，ILL：控制輻射系統以在用於接納基板之量測位置處提供輻射光點。
步驟1220，MEA：自用於當度量衡目標係由輻射光點照明 時在量測位置處量測由度量衡目標繞射之禁用繞射階之強度的感測器接收量測信號，度量衡目標包含經組態以控制導致繞射階之禁用的相消干涉之量之重複圖案，該感測器經組態以基於經量測強度提供量測信號。
步驟1230，MIN：接收或判定重複圖案之臨界尺寸(CD)值1222。使用臨界尺寸值且使用隨臨界尺寸值而變之禁用繞射階之強度的模型(MOD)1224判定禁用繞射階之最小強度值。
步驟1240，LCDU：基於經判定最小強度值基於禁用繞射階之經量測強度判定邊緣粗糙度參數。邊緣粗糙度參數可包含局域臨界尺寸均一性(LCDU)。
圖13為根據本發明的另一實施例之判定邊緣粗糙度參數的方法之流程圖。該方法具有以下步驟：
步驟1310，ILL：控制輻射系統以在用於接納基板之量測位置處提供輻射光點。
步驟1320，MEA：自用於當度量衡目標係由輻射光點照明時在量測位置處量測由度量衡目標繞射之禁用繞射階之強度的感測器接收量測信號，度量衡目標包含經組態以控制導致繞射階之禁用的相消干涉之量之重複圖案，該感測器經組態以基於經量測強度提供量測信號。接收一或多個量測信號。此等量測信號係基於來自分別經組態以控制導致繞射階之禁用的相消干涉之量之複數個重複圖案的經量測強度。禁用繞射階可為第二繞射階且複數個重複圖案包含約0.5之線寬/間距比率。
步驟1330，MIN：基於來自複數個重複圖案之禁用繞射階之經量測強度判定禁用繞射階之最小強度值。此可藉由選擇針對複數個重複圖案量測之強度中之最小強度來進行。替代地，其可藉由擬合用於複數 個重複圖案之經量測強度與具有極值之函數(諸如拋物線函數)來進行。
步驟1340，LCDU：基於經判定最小強度值且因此亦基於禁用繞射階之經量測強度判定邊緣粗糙度參數。邊緣粗糙度參數可包含局域臨界尺寸均一性(LCDU)。
參考圖10至圖13描述之方法可由一或多個處理器(諸如度量衡裝置之控制器)實施。包含記錄有指令之非暫時性電腦可讀媒體之電腦程式產品可在由一或多個處理器執行時實施該等方法。
在參考圖11至圖13描述之方法中，重複圖案可經組態成藉由線寬/間距比率之組態控制相消干涉之量。禁用繞射階可為偶數繞射階。舉例而言，禁用繞射階可為二階，其中重複圖案經組態成具有約0.5之線寬/間距比率。邊緣粗糙度參數可基於經判定最小強度值與零之間的偏差加以判定。
實施例可提供：i)具有線寬不同之墊之度量衡目標(線/間距約=0.5)；ii)分析經量測二階強度以導出LCDU之方法；iii)用以量測LCDU之光學方法。
此產生以下優點。本文中所描述之實施例之主要益處為其為簡單快速的，不需要(微影層的)準確堆疊資訊，且可提供CD及LCDU資訊兩者。相較於現有度量衡：a)自重建中提取LCDU資訊極具挑戰性，而實施例提供了極簡單，易於解釋的度量。b)CD-SEM可提取CD及LCDU資訊，但極緩慢且因此不能達成光學方法可達成之取樣及平均化。
儘管可在本文中特定地參考在度量衡裝置之內容背景中之本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成光罩檢測裝置、微影裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光 罩(或其他圖案化器件)之物件的任何裝置之部分。此等裝置可一般被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
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之使用，但應瞭解，本發明在內容背景允許的情況下不限於光學微影且可用於其他應用(例如壓印微影)中。
雖然上文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。以上描述意欲為說明性的，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。
在以上文件之內容背景中，引入術語HHG或HHG源。HHG指代高階諧波產生或有時被稱作高階諧波產生。HHG為非線性程序，其中例如氣體、電漿或固體樣本之目標係由密集雷射脈衝照明。隨後，目標可發射頻率為雷射脈衝之輻射之頻率多倍的輻射。為倍數的此頻率被稱作雷射脈衝之輻射之諧波。可界定經產生HHG輻射為高於第五諧波之諧波且此等諧波被稱為高階諧波。形成HHG程序之基礎之物理程序不同於係關於產生較低諧波(通常為第2至第5諧波)之輻射的物理程序。較低諧波之輻射之產生係關於擾動理論。目標中之原子之(受限)電子的軌跡實質上係由基質離子之庫侖位能(Coulomb potential)判定。在HHG中，有助於HHG程序之電子之軌跡實質上係由傳入雷射光之電場判定。在所謂的描述HHG之「三步驟模型」中，通過在彼力矩下之庫侖屏障之電子隧道實質上由雷射場抑制(步驟1)，沿著由雷射場判定之軌跡(步驟2)，且在釋放其動能及呈輻射形式之離子化能量時以一定概率重組(步驟3)。對HHG與較低諧波之輻射之產生之間的差異進行措辭之另一方式為將具有高於目標 原子之離子化能量之光子能的所有輻射界定為「高階諧波」輻射，例如HHG產生輻射，且將具有低於離子化能量之光子能的所有輻射界定為非HHG產生輻射。若氖氣用作氣體目標，則具有短於62奈米波長之所有輻射(具有高於20.18eV之光子能)係藉助於HHG程序產生。對於作為氣體目標之氬氣，具有高於約15.8eV之光子能之所有輻射係藉助於HHG程序產生。
根據本發明之態樣，提供：
A.一種度量衡裝置，其包含- 一量測位置，其用於接納一基板，- 一輻射系統，其用於在該量測位置處提供一輻射光點，- 一感測器，其用於當一度量衡目標係由該輻射光點照明時在該量測位置處量測由該度量衡目標繞射之一第二繞射階，該度量衡目標包含一重複圖案，該感測器經組態以提供一量測信號，- 一控制器，其用於接收該量測信號且用於基於該經量測第二繞射階判定局域臨界尺寸均一性之一量或線邊緣粗糙度參數。
B.如條項A之度量衡裝置，其中該重複圖案包含約0.5之一線寬/間距比率，且其中該控制器經組態以基於該經量測第二繞射階之強度與零之間的一偏差判定局域臨界尺寸均一性之該量或線邊緣粗糙度參數。
C.如前述條項中任一項之度量衡裝置，其中該度量衡目標包含複數個重複圖案，該複數個重複圖案包含線寬/間距比率，該度量衡裝置經組態以量測用於該複數個重複圖案之該第二繞射階，且該控制器經組態以判定通過該等重複圖案之量測點之一曲線且使用該曲線之一最小強 度作為用於判定局域臨界尺寸均一性之一量或線邊緣粗糙度參數之一值。
D.如條項C之度量衡裝置，其中當輻射經照明在該複數個重複圖案中之一個重複圖案上時，第二繞射階之強度在該複數個重複圖案中之另一者係由輻射照明時小於該複數個重複圖案中之另一者之該第二繞射階的強度，該複數個重複圖案中之該一個重複圖案具有一第一線寬/間距比率，該複數個重複圖案中之另一者具有小於該第一線寬/間距比率之至少一第二線寬/間距比率，且該複數個重複圖案中之一另外的另一者具有大於該第一線寬/間距比率之至少一第三線寬/間距比率，視情況該第一線寬/間距比率約為0.5。
E.如前述條項中任一項之度量衡裝置，其中該輻射包含在自1奈米至100奈米之一波長範圍中或視情況在自5奈米至50奈米之一波長範圍中或視情況在自10奈米至20奈米之一波長範圍中之一波長或複數個波長。
F.一種微影製造單元，其包含如前述條項中任一項之度量衡裝置。
G.一種度量衡目標，其經提供於諸如一倍縮光罩之一圖案化器件上或經圖案化在諸如一晶圓之一基板上，該度量衡目標包含複數個區，其中在不同區中，提供具有不同線寬/間距比率之不同重複圖案。
H.一種判定局域臨界尺寸均一性之一量或線邊緣粗糙度參數之方法，該方法包含- 在該量測位置處提供一輻射光點，- 在該量測位置處量測由一度量衡目標繞射之一第二繞射階，該度量衡目標包含一重複圖案， - 基於該經量測第二繞射階判定局域臨界尺寸均一性之一量或線邊緣粗糙度參數。
I.如條項之H方法，其中- 該重複圖案包含一約0.5之線寬/間距比率，- 該判定局域臨界尺寸均一性之該量或線邊緣粗糙度參數係基於該經量測第二繞射階之強度與零的一偏差。
J.如條項H或J之方法，其中- 該度量衡目標包含複數個重複圖案，該複數個重複圖案包含線寬/間距比率，- 該量測包含量測用於該複數個重複圖案之該第二繞射階，且該方法包含- 判定通過該等重複圖案之量測點之一曲線且使用該曲線之一最小強度作為用於判定局域臨界尺寸均一性之一量或線邊緣粗糙度參數之一值。
K.一種電腦程式產品，其包含記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一度量衡裝置之一控制器執行時實施如條項H至J中任一項之方法。
在後續經編號條項中提供另外實施例：
1.一種度量衡裝置，其包含：- 一量測位置，其用於接納一基板；- 一輻射系統，其用於在該量測位置處提供一輻射光點；及- 一感測器，其用於當一度量衡目標係由該輻射光點照明時在該量測位置處量測由該度量衡目標繞射之一禁用繞射階之強度，該度量衡目標 包含經組態以控制導致該繞射階的禁用之相消干涉之一量的一重複圖案，該感測器經組態以基於該經量測強度提供一量測信號，- 一控制器，其可操作以：- 接收該量測信號；及- 基於該禁用繞射階之該經量測強度判定一邊緣粗糙度參數。
2.如條項1之度量衡裝置，其中該重複圖案經組態以藉由一線寬/間距比率之組態控制相消干涉之該量。
3.如條項1或條項2之度量衡裝置，其中該邊緣粗糙度參數包含局域臨界尺寸均一性。
4.如任何前述條項之度量衡裝置，其中該禁用繞射階為一二階且該重複圖案經組態成具有約0.5之一線寬/間距比率。
5.如條項1至3中任一項之度量衡裝置，其中該控制器可操作以：-接收或判定該重複圖案之一臨界尺寸值；-使用該臨界尺寸值判定該禁用繞射階之一最小強度值；及-基於該經判定最小強度值判定該邊緣粗糙度參數。
6.如條項5之度量衡裝置，其中該控制器可操作以；-藉由選擇用於該強度量測之一重複圖案判定該禁用繞射階之該最小強度值，該選擇基於該臨界尺寸值。
7.如條項5之度量衡裝置，其中該控制器可操作以；-使用隨該臨界尺寸值而變之該禁用繞射階之該強度的一模型判定該禁用繞射階之該最小強度值。
8.如條項1至3中任一項之度量衡裝置，其中該控制器可操作以：-自分別經組態以控制導致該繞射階之禁用的相消干涉之一量之複數 個重複圖案接收基於經量測強度之一或多個量測信號；-基於來自該複數個重複圖案之該禁用繞射階之該經量測強度判定該禁用繞射階之一最小強度值；及-基於該經判定最小強度值判定該邊緣粗糙度參數。
9.如條項8之度量衡裝置，其中該控制器可操作以；-藉由選擇針對複數個重複圖案量測之強度中之一最小強度判定該禁用繞射階之該最小強度值。
10.如條項8之度量衡裝置，其中該控制器可操作以；-藉由擬合用於複數個重複圖案之經量測強度與具有一極值之一函數判定該禁用繞射階之該最小強度值。
11.如條項10之度量衡裝置，其中該函數包含一拋物線函數。
12.如條項5至11中任一項之度量衡裝置，其中該控制器可操作以基於該經判定最小強度值與零之間的一偏差判定該邊緣粗糙度參數。
13.如條項5至12中任一項之度量衡裝置，其中該禁用繞射階為一偶數繞射階。
14.如條項13之度量衡裝置，其中該偶數繞射階為一二階。
15.如條項8至11及條項12中任一項之度量衡裝置，當取決於條項8至11中任一項時，其中該禁用繞射階為一第二繞射階且該複數個重複圖案包含約0.5之線寬/間距比率。
16.如條項8至12中任一項之度量衡裝置，其中當該複數個重複圖案中之一個重複圖案係由該輻射光點照明時，該第二繞射階之強度在該複數個重複圖案中之另一者係由該輻射光點照明時小於另一者之該第二繞射階之強度，該複數個重複圖案中之該一個重複圖案具有一第一線寬/間距比 率，該複數個重複圖案中之另一者具有小於該第一線寬/間距比率之至少一第二線寬/間距比率，且該複數個重複圖案中之一另外的另一者具有大於該第一線寬/間距比率之至少一第三線寬/間距比率，視情況該第一線寬/間距比率約為0.5。
17.如任何前述條項之度量衡裝置，其中該輻射包含在自1奈米至100奈米之一波長範圍中或視情況在自5奈米至50奈米之一波長範圍中或視情況在自10奈米至20奈米之一波長範圍中之一波長或複數個波長。
18.如任何前述條項之度量衡裝置，其中該輻射包含經選擇以藉由該複數個重複圖案最佳化導致該繞射階之禁用之相消干涉的一量之一波長或複數個波長。
19.一種微影製造單元，其包含如任何前述條項之度量衡裝置。
20.一種度量衡目標，其經提供於諸如一倍縮光罩之一圖案化器件上或經圖案化在諸如一晶圓之一基板上，該度量衡目標包含複數個區，其中在不同區中提供具有不同組態之不同重複圖案從而以不同方式控制導致一繞射階之禁用之相消干涉的一量。
21.如條項20之度量衡目標，其中在不同區中，提供具有不同線寬/間距比率之不同重複圖案，且視情況一個重複圖案具有一約0.5之寬度/間距比率。
22.一種判定一邊緣粗糙度參數之方法，該方法包含：- 在一量測位置處提供一輻射光點；- 在該量測位置處量測由一度量衡目標繞射之一禁用繞射階之強度，該度量衡目標包含經組態以控制導致該繞射階之禁用之相消干涉的一量之一重複圖案；及 - 基於該禁用繞射階之該經量測強度判定一邊緣粗糙度參數。
23.如條項22之方法，其中該重複圖案經組態以藉由一線寬/間距比率之組態控制相消干涉之該量。
24.如條項22或條項23之方法，其中該邊緣粗糙度參數包含局域臨界尺寸均一性。
25.一種判定一邊緣粗糙度參數之方法，該方法包含：- 控制一輻射系統以在用於接納一基板之一量測位置處提供一輻射光點；- 自用於當一度量衡目標係由該輻射光點照明時在該量測位置處量測由該度量衡目標繞射之一禁用繞射階之強度的一感測器接收一量測信號，該度量衡目標包含經組態以控制導致該繞射階之禁用之相消干涉的一量之一重複圖案，該感測器經組態以基於該經量測強度提供該量測信號；及- 基於該禁用繞射階之該經量測強度判定一邊緣粗糙度參數。
26.如條項25之方法，其中該重複圖案經組態以藉由一線寬/間距比率之組態控制相消干涉之該量。
27.如條項25或條項26之度量衡裝置，其中該邊緣粗糙度參數包含局域臨界尺寸均一性。
28.如任何前述條項之方法，其中該禁用繞射階為一二階且該重複圖案經組態成具有約0.5之一線寬/間距比率。
29.如條項25至27中任一項之方法，其包含：-接收或判定該重複圖案之一臨界尺寸值；-使用該臨界尺寸值判定該禁用繞射階之一最小強度值；及 -基於該經判定最小強度值判定該邊緣粗糙度參數。
30.如條項29之方法，其包含：-藉由選擇用於該強度量測之一重複圖案判定該禁用繞射階之該最小強度值，該選擇基於該臨界尺寸值。
31.如條項29之方法，其包含：-使用隨該臨界尺寸值而變之該禁用繞射階之該強度的一模型判定該禁用繞射階之該最小強度值。
32.如條項25至27中任一項之方法，其包含：-自分別經組態以控制導致該繞射階之禁用的相消干涉之一量之複數個重複圖案接收基於經量測強度之一或多個量測信號；-基於來自該複數個重複圖案之該禁用繞射階之該經量測強度判定該禁用繞射階之一最小強度值；及-基於該經判定最小強度值判定該邊緣粗糙度參數。
33.如條項32之方法，其包含：-藉由選擇針對複數個重複圖案量測之強度中之一最小強度判定該禁用繞射階之該最小強度值。
34.如條項32之方法，其包含：-藉由擬合用於複數個重複圖案之經量測強度與具有一極值之一函數判定該禁用繞射階之該最小強度值。
35.如條項34之方法，其中該函數包含一拋物線函數。
36.如條項29至35中任一項之方法，其包含基於該經判定最小強度值與零之間的一偏差判定該邊緣粗糙度參數。
37.如條項29至36中任一項之方法，其中該禁用繞射階為一偶數繞射 階。
38.如條項13之方法，其中該偶數繞射階為一二階。
39.如條項32至35及條項36中任一項之方法，當取決於條項32至35中任一項時，其中該禁用繞射階為一第二繞射階且該複數個重複圖案包含約0.5之線寬/間距比率。
40.一種電腦程式產品，其包含記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一度量衡裝置之一控制器執行時實施如條項25至39中任一項之方法。

Claims (15)

  1. 一種度量衡裝置，其包含：一量測位置，其用於接納(receiving)一基板；一輻射系統，其用於在該量測位置處提供一輻射光點(spot)；及一感測器，其用於當一度量衡目標係由該輻射光點照明(illuminated)時在該量測位置處量測由該度量衡目標繞射之一禁用繞射階(forbidden diffraction order)之強度，該度量衡目標包含經組態以控制導致該繞射階的禁用之相消干涉(destruetive interference)之一量的一重複圖案，該感測器經組態以基於該經量測強度提供一量測信號，一控制器，其可操作以：接收該量測信號；及基於該禁用繞射階之該經量測強度判定一邊緣粗糙度參數。
  2. 如請求項1之度量衡裝置，其中該重複圖案經組態以藉由一線寬/間距比率之組態控制相消干涉之該量。
  3. 如請求項1或請求項2之度量衡裝置，其中該邊緣粗糙度參數包含局域臨界尺寸均一性。
  4. 如請求項1或請求項2之度量衡裝置，其中該禁用繞射階為一二階且該重複圖案經組態成具有一約0.5之線寬/間距比率。
  5. 如請求項1或請求項2之度量衡裝置，其中該控制器可操作以：接收或判定該重複圖案之一臨界尺寸值；使用該臨界尺寸值判定該禁用繞射階之一最小強度值；及基於該經判定最小強度值判定該邊緣粗糙度參數。
  6. 如請求項5之度量衡裝置，其中該控制器可操作以；藉由選擇用於該強度量測之一重複圖案判定該禁用繞射階之該最小強度值，該選擇基於該臨界尺寸值，或該控制器可操作以使用隨該臨界尺寸值而變之該禁用繞射階之該強度的一模型判定該禁用繞射階之該最小強度值。
  7. 如請求項1或請求項2之度量衡裝置，其中該控制器可操作以：自分別經組態以控制導致該繞射階之禁用的相消干涉之一量之複數個重複圖案接收基於經量測強度之一或多個量測信號；基於來自該複數個重複圖案之該禁用繞射階之該經量測強度判定該禁用繞射階之一最小強度值；及基於該經判定最小強度值判定該邊緣粗糙度參數，且該控制器視情況可操作以藉由選擇針對複數個重複圖案量測之強度中之一最小強度判定該禁用繞射階之該最小強度值。
  8. 如請求項7之度量衡裝置，其中該控制器可操作以：藉由擬合用於複數個重複圖案之經量測強度與具有一極值之一函數判定該禁用繞射階之該最小強度值，且視情況該函數包含一拋物線函數。
  9. 如請求項5之度量衡裝置，其中該控制器可操作以基於該經判定最小強度值與零之間的一偏差判定該邊緣粗糙度參數。
  10. 如請求項5之度量衡裝置，其中該禁用繞射階為一偶數繞射階且視情況該偶數繞射階為一二階。
  11. 如請求項7之度量衡裝置，當取決於請求項7至8中任一項時，其中該禁用繞射階為一第二繞射階且該複數個重複圖案包含約0.5之線寬/間距比率。
  12. 如請求項7之度量衡裝置，其中當該複數個重複圖案中之一個重複圖案係由該輻射光點照明時，該第二繞射階之強度在該複數個重複圖案中之另一者係由該輻射光點照明時小於另一者之該第二繞射階之強度，該複數個重複圖案中之該一個重複圖案具有一第一線寬/間距比率，該複數個重複圖案中之另一者具有小於該第一線寬/間距比率之至少一第二線寬/間距比率，且該複數個重複圖案中之一另外的另一者具有大於該第一線寬/間距比率之至少一第三線寬/間距比率，視情況該第一線寬/間距比率約為0.5。
  13. 一種度量衡目標，其經提供於一圖案化器件上或經圖案化在一基板上，該度量衡目標包含複數個區，其中在不同區中提供具有不同組態之不同重複圖案從而以不同方式控制(differently control)導致一繞射階之禁用之相消干涉的一量，且其中在不同區中，提供具有不同線寬/間距比率(pitch ratios)之不同重複圖案，且一個重複圖案具有一約0.5之寬度/間距比率。
  14. 一種判定一邊緣粗糙度參數之方法，該方法包含：在一量測位置處提供一輻射光點；在該量測位置處量測由一度量衡目標繞射之一禁用繞射階之強度，該度量衡目標包含經組態以控制導致該繞射階之禁用之相消干涉的一量之一重複圖案；及基於該禁用繞射階之該經量測強度判定一邊緣粗糙度參數。
  15. 一種判定一邊緣粗糙度參數之方法，該方法包含：控制一輻射系統以在用於接納一基板之一量測位置處提供一輻射光點；自用於當一度量衡目標係由該輻射光點照明時在該量測位置處量測由該度量衡目標繞射之一禁用繞射階之強度的一感測器接收一量測信號，該度量衡目標包含經組態以控制導致該繞射階之禁用之相消干涉的一量之一重複圖案，該感測器經組態以基於該經量測強度提供該量測信號；及基於該禁用繞射階之該經量測強度判定一邊緣粗糙度參數。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI836599B (zh) * 2021-09-15 2024-03-21 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 判定來自統計獨立源之度量衡貢獻值之方法、判定微影程序之感興趣參數之方法及其相關聯電腦程式與非暫時性電腦程式載體

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6942555B2 (ja) * 2017-08-03 2021-09-29 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム
US12044980B2 (en) * 2018-12-03 2024-07-23 Asml Netherlands B.V. Method of manufacturing devices
CN113874787B (zh) 2019-05-21 2024-04-16 Asml荷兰有限公司 用于确定与期望图案相关联的随机变化的方法
EP3786701B1 (en) 2019-08-29 2023-04-26 ASML Netherlands B.V. End facet protection for a light source and a method for use in metrology applications
US11698251B2 (en) * 2020-01-07 2023-07-11 Kla Corporation Methods and systems for overlay measurement based on soft X-ray Scatterometry
EP3879342A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-15 ASML Netherlands B.V. Method for inferring a local uniformity metric and associated appratuses
US11886125B2 (en) 2020-03-02 2024-01-30 Asml Netherlands B. V. Method for inferring a local uniformity metric
JP7458935B2 (ja) * 2020-08-26 2024-04-01 キオクシア株式会社 計測装置、及び、計測方法
JP2022112303A (ja) * 2021-01-21 2022-08-02 株式会社日立ハイテク パターン測定システム、パターン測定方法、およびプログラム
US12078604B2 (en) 2022-09-05 2024-09-03 Bruker Technologies Ltd. Monitoring properties of X-ray beam during X-ray analysis
CN115930850B (zh) * 2023-02-06 2023-05-30 宜科(天津)电子有限公司 一种检测物体表面粗糙度的数据处理系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040190008A1 (en) * 2003-01-17 2004-09-30 Kla-Tencor Corporation Method for process optimization and control by comparison between 2 or more measured scatterometry signals
CN106462078A (zh) * 2014-05-13 2017-02-22 Asml荷兰有限公司 衬底和量测用图案形成装置、量测方法及器件制造方法
TW201721093A (zh) * 2015-10-02 2017-06-16 Ａｓｍｌ荷蘭公司 度量衡方法及裝置、電腦程式及微影系統

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5523193A (en) 1988-05-31 1996-06-04 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for patterning and imaging member
JP2938568B2 (ja) 1990-05-02 1999-08-23 フラウンホファー・ゲゼルシャフト・ツール・フォルデルング・デル・アンゲバンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン 照明装置
US5229872A (en) 1992-01-21 1993-07-20 Hughes Aircraft Company Exposure device including an electrically aligned electronic mask for micropatterning
US5361137A (en) 1992-08-31 1994-11-01 Texas Instruments Incorporated Process control for submicron linewidth measurement
AU2747999A (en) 1998-03-26 1999-10-18 Nikon Corporation Projection exposure method and system
SG2010050110A (en) 2002-11-12 2014-06-27 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7046375B2 (en) * 2003-05-02 2006-05-16 Timbre Technologies, Inc. Edge roughness measurement in optical metrology
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
US7481579B2 (en) 2006-03-27 2009-01-27 Jordan Valley Applied Radiation Ltd. Overlay metrology using X-rays
US7791724B2 (en) 2006-06-13 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Characterization of transmission losses in an optical system
CN100561350C (zh) * 2006-07-10 2009-11-18 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 光学近似修正的方法及其光掩膜图案
CN100456142C (zh) * 2006-10-18 2009-01-28 上海微电子装备有限公司 一种对准标记及其制造方法
US7701577B2 (en) 2007-02-21 2010-04-20 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
US7869020B1 (en) * 2007-03-08 2011-01-11 Kla-Tencor Technologies Corp. Fourier filters, inspection systems, and systems for fabricating fourier filters
IL194839A0 (en) 2007-10-25 2009-08-03 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
NL1036123A1 (nl) 2007-11-13 2009-05-14 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036684A1 (nl) 2008-03-20 2009-09-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
NL1036685A1 (nl) 2008-03-24 2009-09-25 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
NL1036734A1 (nl) 2008-04-09 2009-10-12 Asml Netherlands Bv A method of assessing a model, an inspection apparatus and a lithographic apparatus.
NL1036857A1 (nl) 2008-04-21 2009-10-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
CN102067040B (zh) 2008-06-26 2013-05-08 Asml荷兰有限公司 重叠测量设备、光刻设备和使用这种重叠测量设备的器件制造方法
US8045179B1 (en) 2008-07-30 2011-10-25 Kla-Tencor Corporation Bright and dark field scatterometry systems for line roughness metrology
US8891061B2 (en) 2008-10-06 2014-11-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic focus and dose measurement using a 2-D target
NL2006229A (en) 2010-03-18 2011-09-20 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, and associated computer readable product.
WO2012022584A1 (en) 2010-08-18 2012-02-23 Asml Netherlands B.V. Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method
NL2009001A (en) * 2011-07-08 2013-01-09 Asml Netherlands Bv Methods and patterning devices for measuring phase aberration.
NL2009004A (en) 2011-07-20 2013-01-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, and lithographic apparatus.
US8982358B2 (en) * 2012-01-17 2015-03-17 Kla-Tencor Corporation Apparatus and method of measuring roughness and other parameters of a structure
US10801975B2 (en) 2012-05-08 2020-10-13 Kla-Tencor Corporation Metrology tool with combined X-ray and optical scatterometers
NL2010717A (en) 2012-05-21 2013-11-25 Asml Netherlands Bv Determining a structural parameter and correcting an asymmetry property.
US8913237B2 (en) * 2012-06-26 2014-12-16 Kla-Tencor Corporation Device-like scatterometry overlay targets
US10013518B2 (en) 2012-07-10 2018-07-03 Kla-Tencor Corporation Model building and analysis engine for combined X-ray and optical metrology
US9885962B2 (en) * 2013-10-28 2018-02-06 Kla-Tencor Corporation Methods and apparatus for measuring semiconductor device overlay using X-ray metrology
IL297220B2 (en) 2014-11-26 2024-06-01 Asml Netherlands Bv Metrological method, computer product and system
WO2016150957A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Asml Netherlands B.V. Metrology methods, metrology apparatus and device manufacturing method
JP6630369B2 (ja) 2015-06-17 2020-01-15 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 相互レシピ整合性に基づくレシピ選択
WO2017025373A1 (en) 2015-08-12 2017-02-16 Asml Netherlands B.V. Inspection apparatus, inspection method and manufacturing method
WO2017025392A1 (en) 2015-08-12 2017-02-16 Asml Netherlands B.V. Metrology methods, radiation source, metrology apparatus and device manufacturing method
NL2017945A (en) 2015-12-23 2017-06-28 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and method for performing a measurement
CN113376975A (zh) 2015-12-23 2021-09-10 Asml荷兰有限公司 量测方法、量测设备、器件制造方法和计算机程序产品
EP3296723A1 (en) 2016-09-14 2018-03-21 ASML Netherlands B.V. Illumination source for an inspection apparatus, inspection apparatus and inspection method
EP3321739A1 (en) 2016-11-11 2018-05-16 ASML Netherlands B.V. Illumination source for an inspection apparatus, inspection apparatus and inspection method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040190008A1 (en) * 2003-01-17 2004-09-30 Kla-Tencor Corporation Method for process optimization and control by comparison between 2 or more measured scatterometry signals
CN106462078A (zh) * 2014-05-13 2017-02-22 Asml荷兰有限公司 衬底和量测用图案形成装置、量测方法及器件制造方法
TW201721093A (zh) * 2015-10-02 2017-06-16 Ａｓｍｌ荷蘭公司 度量衡方法及裝置、電腦程式及微影系統

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI836599B (zh) * 2021-09-15 2024-03-21 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 判定來自統計獨立源之度量衡貢獻值之方法、判定微影程序之感興趣參數之方法及其相關聯電腦程式與非暫時性電腦程式載體

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