TWI693479B - 用於估計基板上疊對的方法、系統及電腦程式產品 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種判定疊對的方法。該方法包含獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值及關於一第二集合之目標的資料，其中一目標之該資料包含針對一群組之不同波長中之每一者的該目標之一強度量測結果。該方法進一步包含使用該初始疊對估計值以篩選與該第二集合之目標相關的資料，及使用該經篩選資料以估計基板上之疊對。

Description

用於估計基板上疊對的方法、系統及電腦程式產品
本發明係關於估計疊對的方法、及程式。
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。在彼個例中，圖案化裝置(其替代地被稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。此圖案可轉印至基板(例如，矽晶圓)上的目標部分(例如，包括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，單一基板將含有相繼地加以圖案化之鄰近目標部分之網路。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。
在微影程序中，需要頻繁地對所產生結構進行量測，例如以用於程序控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具係已知的，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-量測裝 置中之兩個層的對準準確度-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。此等裝置將輻射光束導向至目標上，且量測散射輻射之一或多個性質，例如，隨波長而變的單一反射角下之強度；隨反射角而變的一或多個波長下之強度；或隨反射角而變的偏光，以獲得「光譜」，可自該光譜判定目標的所關注性質。
可藉由各種技術來執行對所關注性質之判定：例如，藉由諸如嚴密耦合波分析或有限元素方法之迭代方法而進行的目標結構之重新建構；庫搜尋；及主成份分析。
由一些散射計使用之目標為相對大的光柵(例如，40μm乘40μm)，且量測光束產生小於光柵之光點(即，光柵填充不足)。此情形簡化目標之數學重建構，此係因為可將目標視為無限的。然而，為了減小目標之大小，例如，減小至10μm乘10μm或更小，因此該等目標可定位於產品特徵當中，而非定位於切割道中，已提議度量衡，其中使光柵小於量測光點(即，光柵填充過度)。通常使用暗場散射量測來量測此等目標，其中阻擋零階繞射(對應於鏡面反射)，且僅處理高階。使用繞射階之暗場偵測的基於繞射之疊對實現對較小目標之疊對量測。此等目標可小於照明光點且可由基板上之產品結構環繞。可在一個影像中量測多個目標。
在已知度量衡技術中，藉由在某些條件下量測目標兩次，同時使目標旋轉或改變照明模式或成像模式以單獨獲得第-1及第+1繞射階強度來獲得疊對量測結果。比較一給定光柵之此等強度提供對光柵中之強度不對稱性之量測，且疊對光柵中之強度不對稱性可用作疊對誤差之指示符。
儘管已知基於暗場影像之疊對量測快速且計算上極簡單(一 旦經校準)，但該等疊對量測依賴於疊對係目標結構中之強度不對稱性之唯一原因的假定。堆疊中之任何其他不對稱性(諸如，上覆光柵中之一者或兩者內之特徵的不對稱性)亦造成1階中之不對稱性。與疊對無關之此特徵不對稱性明確地擾動疊對量測，從而給出不準確的疊對結果。疊對光柵之底部光柵中之特徵不對稱性係特徵不對稱性之常見形式。特徵不對稱性可例如起源於光柵之幾何形狀，或起源於在底部光柵最初形成之後執行的基板處理步驟，諸如化學機械拋光(CMP)。特徵不對稱性因此可包括程序不對稱性，其中瑕疵係在處理光柵或更一般地基板之步驟中引入。
已發現在根據強度不對稱性判定疊對時考慮特徵不對稱性到方法。然而，當諸如特徵不對稱性的強度不對稱性之其他原因存在時，此方法仍包括不準確性。因此，為基於此方法來減小疊對估計中之不準確性的方法留下餘地。
需要使疊對量測更穩固以考慮對強度不對稱性之特徵不對稱性貢獻。
在本發明之一態樣中，提供一種估計一基板上之疊對的方法，該方法包含：獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值；獲得關於一第二集合之目標的資料，其中一目標之該資料包含針對一群組之不同波長中之每一者的該目標之一強度量測結果；使用該初始疊對估計值以選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組；及使用與用於該第二集合之目標中的該等目標中之該至少一者的波長之該子群組相關的資料以估計該基板上之疊對。
本發明之另一態樣提供一種系統，其包含經組態以估計一 基板上之疊對的一處理器，該處理器經組態以：獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值；獲得關於一第二集合之目標的資料，其中一目標之該資料包含針對一群組之不同波長中之每一者的該目標之一強度量測結果；使用該初始疊對估計值以選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組；及使用與用於該第二集合之目標中的該等目標中之該至少一者的波長之該子群組相關的資料以估計該基板上之疊對。
本發明之又一態樣進一步提供一種估計一基板上之疊對的程式，該程式包含用於進行以下步驟的指令：獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值；獲得關於一第二集合之目標的資料，其中一目標之該資料包含針對一群組之不同波長中之每一者的該目標之一強度量測結果；使用該初始疊對估計值以選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組；及使用與用於該第二集合之目標中的該等目標中之該至少一者的波長之該子群組相關的資料以估計該基板上之疊對。
下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之其他特徵及優勢，以及本發明之各種實施例之結構及操作。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類實施例。基於本文所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將顯而易見。
1:線
2:線
2A:線
2B:線
2C:線
2D:線
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4:線
AD:調整器
AS:對準感測器
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
CO:聚光器
DE:顯影器
IF:位置感測器
IL:照明系統/照明器
I/O1:輸入/輸出埠
I/O2:輸入/輸出埠
IN:積光器
LA:微影裝置
LACU:微影控制單元
LB:裝載匣
LC:微影製造單元
LS:位準感測器
MA:圖案化裝置
MT:圖案化裝置支撐件或支撐結構/光罩台
M1:光罩對準標記
M2:光罩對準標記
PM:第一定位器
PS:投影系統
PW:第二定位器
P1:基板對準標記
P2:基板對準標記
RO:基板處置器或機器人
SC:旋塗器
SCS:監督控制系統
SO:輻射源
TCU:塗佈顯影系統控制單元
W:基板
Wta:基板台
WTb:基板台
X:圓圈
現將僅藉助於實例參看附圖來描述本發明之實施例，在該等圖式中：圖1描繪根據本發明之一實施例的微影設備； 圖2描繪根據本發明之一實施例的微影製造單元或叢集；圖3A描繪不具有特徵不對稱性之疊對光柵的A+對A-之曲線圖；圖3B描繪具有特徵不對稱性之疊對光柵的A+對A-之曲線圖；圖4描繪至針對基板上之目標的擬合A+對A-線之原點的平均距離；圖5描繪A+對A-之曲線圖，其具有針對處於基板之邊緣的具有特徵不對稱性之目標在不同波長下量測之資料點；圖6描繪針對如圖5中所描繪的在不同波長下量測的目標之資料點之至原點的距離；圖7A及圖7B描繪A+對A-曲線圖中之線之梯度可如何用以判定特定波長是否服從；圖8描繪圖5中所示之A+對A-曲線圖，其中至原點之距離係針對目標處之特定波長判定；圖9描繪針對不同波長的至原點之距離以判定哪些波長係順從的；圖10A至圖10D描繪不同波長下之參考資訊；圖11描繪來自對照圖8之A+對A-曲線圖中所示的斜率之梯度標繪的最佳擬合判定之殘差；以及圖12展示來自對照對應於斜率梯度之不同值之疊對標繪的最佳擬合判定之殘差。
自下文結合圖式所闡述之詳細描述，本發明之特徵及優勢 將變得更顯而易見。
本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示實施例僅例示本發明。本發明之範疇並不限於所揭示實施例。本發明由此處附加之專利申請範圍界定。
所描述之該(該等)實施例及本說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「一實例實施例」等之引用指示所描述之該(該等)實施例可包括一特定特徵、結構或特性，但每個實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等短語未必指同一實施例。另外，當結合一實施例描述一特定特徵、結構或特性描述時，應瞭解，無論是否作明確描述，結合一或多個其他實施例實現該特徵、結構或特性為屬於熟習此項技術者所瞭解。
本發明之實施例可以硬體、韌體、軟體或其任何組合來實施。本發明之實施例亦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、光學、聲學或其他形式之傳播信號，及其他媒體。另外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中被描述為執行特定動作。然而，應瞭解，此等描述僅出於方便起見，且此等動作事實上係由計算裝置、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。
在詳細地描述本發明之實施例之前，呈現可供實施本發明 之實施例之實例環境係指導性的。
圖1示意性地描繪微影設備LA。該設備包括：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)，圖案化裝置支撐件或支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如，光罩)MA且連接至第一定位器PM，該第一定位器經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化裝置；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，該第二定位器經組態以根據某些參數來準確地定位該基板；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將藉由圖案化裝置MA賦予輻射光束B的圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包括一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於導向、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。
圖案化裝置支撐件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)的方式來固持圖案化裝置。圖案化裝置支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化裝置。圖案化裝置支撐件可為例如框架或台，其可視需要而固定或可移動。圖案化裝置支撐件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「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用與更一般術語「圖案化裝置」同義。
本文所使用之術語「圖案化裝置」應被廣泛地解譯為係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 中創製圖案的任何裝置。應注意，舉例而言，若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之所要圖案。通常，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、交變相移及衰減式相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一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上反射。傾斜之鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文所使用之術語「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的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、電磁以及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文對術語「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，使用透射性光罩)。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/或兩個或多於兩個光罩台)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，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曝光。
該微影設備亦可屬於一類型，其中基板之至少一部分可由 具有相對高折射率的液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增大投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影設備可為分離實體。在此等情況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束係憑藉包括例如合適導向鏡面及/或擴束器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影設備之整體零件。源SO及照明器IL連同光束傳遞系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包括用於調整輻射光束之角強度分佈的調整器AD。通常，可調節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可包括各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於固持於圖案化裝置支撐件(例如，光罩台MT)上之圖案化裝置(例如，光罩)MA上，且由該圖案化裝置進行圖案化。在已橫穿圖案化裝置(例如，光罩)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、2D編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，可使用第一定位器PM及另 一位置感測器(圖1中並未明確地描繪)以例如在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化裝置(例如，光罩)MA。一般而言，可借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)來實現圖案化裝置支撐件(例如，光罩台)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WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之情況下，圖案化裝置支撐件(例如，光罩台)MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。
可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記PI、P2來對準圖案化裝置(例如，光罩)MA及基板W。儘管如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，在多於一個晶粒被提供於圖案化裝置(例如，光罩)MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。小的對準標記亦可包括於裝置特徵當中之晶粒內，在此情況下，需要使標記儘可能地小且無需與鄰近特徵不同的任何成像或程序條件。下文進一步描述偵測對準標記之對準系統。
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，當將賦予至輻射光束之整個圖案一次性地投影至目標部分C上(即，單次靜態曝光)時，圖案化裝置支撐件(例如，光罩台)MT及基板台WT保持實質上靜止。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，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的目標部分C之大小。
2.在掃描模式中，當將賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上 (即，單次動態曝光)時，圖案化裝置支撐件(例如，光罩台)MT及基板台WT被同步地掃描。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WT相對於圖案化裝置支撐件(例如，光罩台)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(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，當將賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，圖案化裝置支撐件(例如，光罩台)MT保持實質上靜止從而固持可程式化圖案化裝置，且基板台WT被移動或掃描。在此模式下，通常採用脈衝式輻射源，且視需要在基板台WT之每次移動之後或在掃描期間的連續輻射脈衝之間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/或變化或完全不同的使用模式。
微影設備LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa、WTb及兩個站-曝光站及量測站-在該兩個站之間可交換基板台。當在曝光站處曝光一個基板台上之一個基板時，可在量測站處將另一基板裝載至另一基板台上且進行各種預備步驟。預備步驟可包括使用位準感測器LS來映射基板之表面控制，及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記的位置。此情形實現設備之產出率之相當大增加。若在基板台處於量測站處以及處於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。
如圖2所示，微影設備LA形成微影製造單元(lithographic cell)LC(有時亦被稱作微影單元(lithocell)或叢集)之部分，微影製造單元LC亦包括用以對基板執行曝光前及曝光後程序之設備。此等設備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、冷卻板CH以及烘烤板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，在不同程序設備之間移動基板，且接著將基板遞送至微影設備之裝載匣LB。常常被統稱為塗佈顯影系統(track)之此等裝置係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU來控制微影設備。因此，不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。
偵測來自諸如堆疊式光柵的具有疊對誤差之目標之一階繞射光係已知的，例如如US8339595B2中所描述，該案特此以全文引用之方式併入。如特此以全文引用之方式併入的WO 2015018625中所描述，可輻照一目標以進行與該目標處之疊對相關的量測。如WO 2015018625中更詳細地描述，可偵測繞射輻射，且可判定不同階之繞射，諸如一階繞射。特定繞射階中之輻射的強度之不對稱性可用以判定目標處之疊對。任何適當類別之量測設備可用以量測目標之強度對稱性。舉例而言，如WO 2015018625中所描述，可使用基於微繞射之疊對(uDBO)度量衡設備，該度量衡設備可為單獨裝置或併入於例如量測站處的微影裝置LA或微影單元LC中。可在不同偏光及波長下以不同方式來量測強度不對稱性。
如WO 2015018635中所辨別的，目標本身不太可能沒有瑕疵。光柵中之任何瑕疵亦對強度不對稱性有貢獻。換言之，例如由製造期間之晶片處理造成的目標中之任何微小缺陷會影響所量測的強度不對稱 性。因此，針對估計疊對的與經量測強度不對稱性相關之值亦包括因目標本身之任何瑕疵所致的經量測強度不對稱性之變化。因此，疊對估計受目標中之缺陷以及在目標處實際上量測到的疊對誤差影響。缺陷或瑕疵係目標本身之實體態樣且大體上可被稱為特徵不對稱性。舉例而言，特徵不對稱性可包括側壁角不對稱性及/或底板傾斜不對稱性。
基於量測目標之強度不對稱性的上述方法允許對疊對之極準確量測。然而，可用以判定疊對之強度不對稱性量測包括目標之故意疊對偏置、特徵不對稱性及實際疊對誤差。因此，準確地算出特徵不對稱性以使得可更準確地判定實際疊對誤差係有益的。
目標可包含多個光柵，但通常為兩個。該等光柵可包含藉由上覆圖案化在基板W之不同層中之光柵形成的至少一個複合光柵。上覆光柵可具有經不同偏置之疊對偏移，以便促進對形成有複合光柵之不同部分的層之間的疊對之量測。上覆光柵亦可在其定向上不同，以便在X方向及Y方向上繞射入射輻射。在一實例中，目標可包含兩個X方向光柵，一個光柵具有+d之偏置且另一光柵具有-d之偏置。具有偏置d之光柵意謂光柵具有上覆組件，該等上覆組件經配置以使得在該等上覆組件皆準確印刷在其標稱位置處的情況下，該等組件中之一者將相對於另一組件偏移距離d。具有+d及-d之偏置的光柵將多個組件，該等組件經配置以使得在印刷完美之情況下，該等偏移彼此在相反方向上。目標可包含兩個Y方向光柵，該兩個光柵分別具有偏移+d及-d。因此，可將目標描述為至少包含：一第一目標結構(例如光柵)，其包含具有一第一故意疊對偏置(例如+d)之一上覆週期性結構；及一第二目標(例如光柵)結構，其包含具有一第二故意疊對偏置(例如-d)之一上覆週期性結構。目標可如WO 2015018625中所 描述地形成及量測。舉例而言，表示目標之偏移的光柵之偏置(d)可為20nm，與光柵寬度相比，該偏置可較小。
如所描述，目標之至少一個光柵可包含正偏置偏移(例如+d)及負偏置偏移(例如-d)。以此方式，可針對目標之正偏置及負偏置部分來進行強度量測。接著使用一階繞射階(或另一選取的繞射階)中之量測強度來判定該量測強度之不對稱性。根據此不對稱性，判定A+值，該值係使用頂部抗蝕劑光柵中之正偏置偏移的一階中之量測強度不對稱性，且判定A-值，該值係使用負偏置偏移的一階中之量測強度不對稱性。正偏置量測之強度不對稱性與負偏置疊對成比例，具有被稱為敏感度常數之常數k。負偏置量測之強度不對稱性與負偏置疊對成比例，具有常數k。可藉由分析結果來解釋目標中之特徵不對稱性之效應，該分析藉由在如下文所描述的曲線圖中相對於A-值標繪A+值而進行，在曲線圖中，每個圓點表示單一波長。
可在各種不同波長下且可能在不同偏光下輻照目標。可基於每一波長下的特定目標之量測不對稱性來標繪A+及A-圖形。WO 2015018625中所描述之常規A+A-方法產生類似於圖3A及圖3B中所描繪之圖形的圖形。當針對多個波長應用常規A+A-方法時，可對兩個不同偏光之結果求平均。然而，可藉由使偏光差異與自僅含有程序不對稱性資訊之資料獲得的單獨量相關聯來達成大量的準確度改良。因此，可單獨地使用及分析不同偏光之該等值(在此實例中係兩個值)。
圖3A描繪特徵不對稱性不存在的目標之A+對A-之曲線圖的理想情況。如自圖3A可見，在各種不同波長下對目標進行量測。所使用之不同波長僅為了獲得資訊而並不意欲為限制性的。如所示，每個波長 (及偏光)之所有資料點處於同一線上。當特徵不對稱性不存在時，直線穿過曲線圖原點。該線的梯度與目標之疊對之間存在一關係。由於疊對與強度不對稱性成比例，因此可根據該線的梯度來判定疊對。可藉由使用以下近似方程來判定疊對：
Figure 107131254-A0305-02-0016-1
其中d係所量測之目標的已知偏置。
在圖3A中展示了量測結果之三個不同集合，該三個不同集合與當疊對不存在時、當疊對為正(且很可能，0<OV<20nm)時以及當疊對為負(且很可能，-20<OV<0nm)時相關。經標記(1)之線係當斜率之梯度為-1時。當梯度為-1時，疊對為0nm。當梯度大於-1時，諸如線(2)所示，疊對大於零。當線之梯度小於-1時，諸如線(3)所示，疊對小於零。
當特徵不對稱性存在時，仍可用圖形標繪在不同波長下的單一目標之資料，如圖3B中所描繪。圖3B中之線(1)展示用於參考之零疊對及無特徵不對稱性。然而，不同波長下的剩餘資料點不再排序成直線，而改為具有圍繞一直線之變化位置。結果為判定最佳擬合線。然而，不同於在圖3A中之理想圖形中，該最佳擬合線不穿過單一偏光之每個資料點且該最佳擬合線不擬合通過曲線圖原點。該線之梯度仍可用以判定疊對。
另外，該線至曲線圖原點之距離可判定為被稱作至原點的距離(distance-to-origin，DTO)之額外量度。每一資料集合之至原點的距離(DTO)係自曲線圖原點至該線的最短距離，即穿過圖形上之點至曲線圖原點與該最佳擬合線成90°。DTO係目標之特徵不對稱性的有用指示符且與實際疊對無關。特徵不對稱性包含程序誘發之不對稱性。DTO可另外被稱作針對每一波長的線性模型之偏移值。
如先前所描述，可在不同偏光下輻照目標。圖3B中之線(2)及(3)展示在不同偏光中之同一目標處的波長。圖3B展示兩種偏光可僅擬合具有不同梯度及不同DTO值的兩個不同線。圖3B展示：線(2)，該線為第一偏光下(例如當光之電場向量與目標之光柵的方向成90°時)之波長；及線(3)，該線為第二偏光下(例如當光之電場向量平行於目標之光柵的方向時)之波長。藉由圖3B之圓圈中的有箭頭線來指示線(2)及(3)之DTO值。應注意，DTO針對兩種偏光係不同的且僅取決於特徵不對稱性，因此稍後可使用此量度以與來自不同偏光之不同值相關。
實務上，可使用WO 2015018625中所揭示之A+A-方法基於許多波長及兩種偏光來獲得整個基板之一個獨特疊對圖，該圖可有效地消除特徵不對稱性之影響。
圍繞基板之邊緣，DTO值傾向於較大(此表示較大特徵不對稱性)，該等值展示於圖4中。在圖4中，藉由在基板之區域上方所展示的有箭頭線之長度來指示目標之提及DTO的值。在一些情況下，根據上述A+對A-曲線圖判定之值在應用於基板之邊緣處的具有較大DTO值之目標時對於判定疊對有誤導性。基板之邊緣處的較大特徵不對稱性可歸因於基板之邊緣處的不平衡效應。此可歸因於例如作為處理之結果的基板之邊緣處的層厚度之較大差異。因此，抵消且校正邊緣目標處之此等額外誤差係有益的。
可藉由考慮諸如邊緣周圍的基板之一些部分處之較大特徵不對稱性來改良上文已知的方法。本發明提供一種估計一基板上之疊對的方法，該方法可用以解釋當判定疊對估計時的目標之不同位置之差異。
該方法包含獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估 計值及獲得關於一第二集合之目標的資料。一目標之該資料包含針對一群組之不同波長中之每一者的該目標之一強度量測結果。該方法使用該初始疊對估計值以選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組。如將描述，該初始疊對估計值係指示性的且甚至可與該第一集合之目標的疊對成比例。可另外使用其他參數，該等參數中之一些在下文加以描述。接著使用與用於該第二集合之目標中的該等目標中之該至少一者的波長之該子群組相關的資料以估計該基板上之疊對。
該方法可使用該第一集合之目標以判定一疊對估計值。該方法接著可使用該第一疊對估計值以篩選與該第二集合之目標相關的資料。接著使用與該第二集合之目標相關的該經篩選資料以判定一更新之疊對估計值。此操作之優勢在於可基於來自該第一集合之目標的該初始疊對估計值對該第二集合之目標進行篩選。在一些情況下，在例如該第二集合之目標具有可能引起該疊對估計值之失真的增加之特徵不對稱性的情況下，此優勢可能特別有用。此意謂本發明可允許在A+A-範圍內對來自該基板之邊緣處的具有高特徵不對稱性且可能具有高光柵不平衡性之目標的疊對資料進行校正。
在一實施例中，該目標之該強度量測結果係在該目標處量測到的輻射強度。該強度量測結果可為該目標處之一不對稱性量測結果。舉例而言，該強度量測結果可為上文所述之強度不對稱性量測結果。此可包括基於一正偏置偏移及一負偏置偏移之強度不對稱性量測結果。如上所述，強度不對稱性量測結果係使用第一繞射階判定。然而，可使用其他繞射階。因此，舉例而言，使用其他階數的一目標之該資料可為圖3B中所示之資料點的等效物。
可藉由使用如上所述的該第一集合之目標的強度不對稱性量測結果計算該疊對來進行獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值。因此，可使用與該第一集合之目標相關的量測結果或資料來計算該初始疊對估計值。因此，該方法可另外包含獲得關於該第一集合之目標的資料。
(來自該第一集合之目標及/或該第二集合之目標的)一目標之該資料可包含在一群組之不同波長中之每一者下的該目標之一強度量測結果。該資料可包括在一群組之不同波長中之每一者下的一目標處於之輻射強度。該資料可為彼目標處之繞射輻射之一指示以允許判定強度不對稱性。該資料可為與該正偏置偏移及該負偏置偏移中的繞射階中之一者相關的特定強度資訊。
在該實施例中，當已獲得該資料時，該方法可包含使一線性模型擬合關於該第一集合之目標的該資料，及根據藉由該線性模型描述之一梯度來判定該初始疊對估計值。舉例而言，此操作可用如上文關於圖3A及圖3B所描述之相同方式進行。該線性模型可僅為與該資料相關的一直線。該線性模型可以各種方式來判定且可為一最佳擬合線，即該線性模型可為使一線擬合A+及A-曲線圖上之點的一方式。判定一最佳擬合線之各種方式係熟知的。舉例而言，可使用被稱作最小平方法之數學計算來判定該最佳擬合線。
該資料可與針對用以輻照該目標之輻射的每一不同波長的強度不對稱性量測結果相關。該資料因此可變換成或可能已經變換成指示A+強度及A-強度的針對每一波長之資料點，且因此可在如圖5中所示之A+對A-圖形中標繪。僅出於解釋目的，該等資料點之一些(並非全部)經 標記以展示波長。自此，可針對曲線圖中之點來判定一最佳擬合線，即一線性模型可擬合關於該第一集合之目標的該資料。在圖5中展示了一線(1)，該線具有關於穿過該等資料點之最佳擬合線的一梯度。理想地，該等資料點應全部沿著一單線。在此實例中，線(1)具有梯度-3.2，且可如下文更詳細地描述地來判定自此線之DTO值。在此特定例子中，此等資料點之最佳擬合線(1)經展示為實質性穿過原點(以具有幾乎為零的DTO)。然而，未必為此情況。接著可根據藉由該線性模型描述、即來自最佳擬合線之該梯度來判定該初始疊對估計值。
可以各種其他方式來進行獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值。該初始疊對估計值可為一預定值。此預定值可由使用者選擇或可經設定以用於進行該方法。可選取或設定該預定值為用於判定該基板上之疊對的一有用開始點。該初始疊對估計值可為一先前疊對估計值。因此，該初始疊對估計值可基於針對一先前基板或針對一先前基板上的一集合之目標(該集合之目標可對應於該第一集合之目標或該第二集合之目標)所判定的疊對估計值。該初始疊對估計值可基於若干先前基板。針對若干先前基板或針對若干集合之目標(其中每一集合可對應於目標之該第一集合或目標之該第二集合中的至少一者)所判定的疊對估計值可用以判定一平均疊對值，該平均疊對值可用作該第一集合之目標的該初始疊對估計值。
在該實施例中，可自此曲線圖獲得與特徵不對稱性相關的其他資訊。更詳細地，可判定平行於最佳擬合線之其他線以判定資料點之DTO，該等線穿過與特定波長相關的每一資料點。舉例而言，線(2)平行於最佳擬合線且穿過波長為470nm時的資料點。DTO係穿過該資料點之 線與曲線圖原點的最短距離。藉由通過原點之線與通過450nm之資料點的線之間的箭頭來展示此值。類似地，線(3)係針對另一資料點且線(4)係針對636nm處之資料點。在圖6中針對每一波長展示新的DTO值，其中該等DTO值係以任意單位給出。可使用每一波長(或如圖6中所示的波長之頻譜)之新DTO值，如下文將更詳細地描述。
如上文所指示，該方法可包含獲得與該第一集合之目標相關的該資料。可如上文及WO 2015018625中所描述地獲得與該第一集合之目標相關的資料。另外或替代地，該方法可包含獲得與該第二集合之目標相關的資料。可如上文及WO 2015/018625中所描述地獲得與該第二集合之目標相關的資料。
因此，在該實施例中，可輻照該第一集合之目標及/或該第二集合之目標中的該等目標，且所獲得之資料可為不同波長下的不同強度量測結果。更詳細地，該方法可包含獲得關於該第一集合之目標的資料及/或關於該第二集合之目標的資料。獲得該資料可包含輻照來自一基板上之目標之各別集合的一目標。如上所述，該目標可至少包含：一第一目標結構，其包含具有一第一故意疊對偏置之一上覆週期性結構；及一第二目標結構，其包含具有一第二故意疊對偏置之一上覆週期性結構。該方法可進一步包含偵測由每一目標結構散射之輻射以針對每一目標結構獲得一強度不對稱性量測結果，該強度不對稱性量測結果表示提供彼目標之該資料的一總體強度不對稱性。
該方法可包括獲得關於一個集合之目標而非另一集合或兩者的資料。可針對一個集合之目標而非另一集合或兩者提供資料。可針對一個集合之目標而非另一集合或兩者量測資料。
在該實施例中，該第一集合之目標及該第二集合之目標可包含彼此不同的目標。換言之，該第一集合之目標及該第二集合之目標可不具有兩個群組所共有的目標。該第一集合之目標及該第二集合之目標可位於該基板的不同區域中。因此，該第一集合之目標可位於該基板的一第一區域中且該第二集合之目標可位於該基板的一第二區域中。在不同區域或區中提供該等目標係有益的，此係因為此意謂一個集合之目標可有效地用以篩選另一集合之目標以產生更準確的疊對估計總體。
該第一區域可實質上位於該基板之中心且該第二區域可實質上圍繞該基板之邊緣而定位。此情況可特別地有益的，此係因為邊緣目標可具有較大特徵不對稱性。由於多種原因，此情況係可能的。舉例而言，處理可引起基板之邊緣處的較大厚度，以使得邊緣目標具有較大特徵不對稱性。因此，具有較大特徵不對稱性之目標亦可具有一些資料點，該等資料點不遵循上述程序，以使得在疊對估計值係使用如關於第一集合之資料點所描述的所有資料點簡單地判定的情況下，此等資料點使疊對估計值失真。
該第一區域及該第二區域可為彼此不同的單獨區域。較佳地，該第一區域(其中，目標用以判定該初始疊對估計值)在該基板之中心。針對該第一集合之目標僅使用實質上位於基板之中心的目標係較佳的，此係因為針對此等目標，x方向上之DTO頻譜(如圖6中所示)可與x方向上的基板位置很好地相關，且y位置中之DTO頻譜(如圖6中所示)可與y方向上的基板位置很好地相關。此係此係因為程序不對稱性通常展示徑向相依性，且此相關性使DTO頻譜之準確度大大增加。
較佳地，該第二區域(其中，目標具有如下所述經篩選之資 料)在基板之邊緣處。該第一區域及該第二區域在基板上所佔據之區域可為可變的。針對該第一區域及該第二區域中之每一者，可存在一較佳區域。較佳地，該第二區域係圍繞該第一區域的基板之區域。
該第一區域可為在與該基板之該中心相距小於或等於130mm之一距離內的一區域。該第二區域可為與該基板之該中心相距大於130mm之一距離的一區域。該第二區域可不延伸直至基板之邊緣。該第二區域可在與基板之中心相距近似130mm至近似145mm之半徑處。此等係針對直徑為近似300mm之基板的該第一區域及該第二區域之實例距離。此距離可視基板之大小而改變/縮放。舉例而言，針對450mm直徑之基板，該第一區域可在與基板之中心相距近似195mm之距離內。可較佳地基於基板之總面積來判定該第一區域及該第二區域。舉例而言，基板之區域的近似75%中心可為該第一區域，且該第二區域可實質上為周圍區域。
該第二集合之目標可位於基板上，且該第一集合之目標位於至少一個其他基板上。此意謂與該第一集合之目標相關的資料可來自另一基板或多個其他基板。
該方法包含使用該初始疊對估計值以選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組。此允許基於該初始疊對估計值來篩選與該第二群組之目標相關的資料。此情況係有益的，此係因為其意謂與該模型不擬合之資料點被省略，因此減小特定目標之影響。
選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組包含：對用於該第二集合之目標中的每一目標的波長之該 群組執行分析；及判定針對每一波長之一線性模型是否具有實質上對應於該初始疊對估計值的一梯度。此線性模型係不同於上文所述之線性模型的一另外線性模型。此線性模型自此將被稱為該另外線性模型。
該另外線性模型可應用於該第二集合之目標的資料點以判定來自該第二集合之目標的一目標之一波長之一資料點是否為順從的。藉由判定一資料點之偏移值(即DTO)來進行此判定。在A+對A-曲線圖中畫一圓圈，該圓圈以曲線圖原點為中心且具有與該偏移值相同的半徑。接著判定穿過該資料點且與該圓圈相切之一線。在圖7A及圖7B中針對兩個不同點展示了此情況。此線之梯度因此用以判定該資料點是否為順從的，如上所述，即該線是否實質上對應於該初始疊對估計值。
此程序可針對單獨偏光進行且可為分開的x及y座標。此意謂不同偏光可具有被視為順從之不同資料點。因此，針對一個目標，將視正使用哪種偏光及所處之方向(例如x或y)而使用不同資料點。
更詳細地且藉助於實例使用圖式中所提供之值。對於450nm波長資料點，在A+對A-曲線圖上畫出半徑為11之圓圈。偏移值係彼資料點之DTO，該DTO可自圖6判定。當穿過該資料點畫出與該圓圈相切之一線時，該線之梯度為-3.2。對於766nm波長資料點，在A+對A-曲線圖上畫出半徑為10之圓圈。如圖7B所示，不可能畫出穿過該資料點的與該圓圈相切之任何線。在此實例中，線之梯度將變得不確定。
圖8展示在最佳擬合線穿過曲線圖之原點之情況下的來自每一波長之資料點。使用另外線性方法，將使用以四個隨機地選取之DTO值作為半徑的圓圈針對A+對A-曲線圖中之每一者資料點來判定一線，且可判定此線之梯度。圖9展示使用上述方法針對每一波長資料點判定之梯 度的一實例曲線圖。評估來自另外線性方法的針對450nm處之資料點之線，以判定該線是否實質上對應於表示該初始疊對估計值的梯度。使用另外線性方法針對該第二集合之目標的一目標之波長所判定的該等線之梯度原則上應等於或實質上對應於-3.2(其與表示上文所述的第一疊對估計值之梯度相同)。然而，許多波長退出此測試，此係因為該等波長在數學上不穩定且不能被進一步使用。
在此內容背景中，實質上對應可意謂另外線性模型中之線的梯度類似於表示初始疊對估計值之梯度。換言之，另外線性模型中之線的梯度對應於初始疊對估計值。可比較來自針對來自第二集合之目標的目標之波長的另外線性模型之線之梯度與表示初始疊對估計值之梯度。可基於表示初始疊對估計值之梯度來判定可允許梯度之一範圍。該範圍可藉由例如在0.01、0.1內的一預定值設定或可為任何值，以使得至少兩個或三個波長在此篩選程序結束時仍可用。替代地，梯度之值可在表示初始疊對估計值之梯度的值之至少近似10%內或近似1%至10%內。百分比可基於表示疊對之梯度，或基於估計之疊對值本身。若該範圍過小，則很少波長仍可用且最後將使用來自第二集合之目標的很少目標。然而，若該範圍過大，則篩選效應將減輕。因此，可設定該範圍，以使得波長之子群組包含至少2個或3個波長。換言之，可設定該範圍，以使得在篩選之後，存在與可使用的至少2個或3個波長相關之資料。
如圖9所示，該圖僅用於舉例，具有在對應於初始疊對估計值之梯度的0.01內之梯度的波長可被選擇為順從的。此等資料點包括於標記為X之圓圈中。如所示，16個資料點中僅有8或9個資料點可被判定為順從的。因此，將使用標記為X之圓圈中的該等資料點來判定用以估計此 特定目標之疊對的波長之子群組。將針對不同目標判定不同的波長子群組。
此允許對與一目標相關之個別資料點進行篩選。以此方式，具有在該方法中合作之值的資料點且因此所選取之波長被用於判定疊對。換言之，使用順從的、即表現良好的資料點。不順應、即不順從的資料點並不用於判定疊對且被捨棄。
該方法進一步包含使用與用於該第二集合之目標中的該等目標中之該至少一者的波長之該子群組相關的資料以估計該基板上之疊對。此意謂將經篩選資料集合(即用於第二群組之目標的波長之子群組)用於判定更新之疊對估計值。可藉由比較經篩選資料集合與有關於第一資料集合之資料及或如下所述的所儲存資料來進行此判定。
如上所述，針對與(任一資料集中之)不同波長相關的每一資料點，一旦使用線性方法來判定具有表示疊對之梯度的線，該方法即可進一步包含判定至原點之距離(DTO)。可藉由找到平行於最佳擬合線之線來進行此判定，該線穿過所關注之資料點。DTO因而為自A+對A-圖形中之曲線圖原點至穿過所關注之資料點的此線之最短距離。因此，此提供彼波長之DTO。隨波長而變之DTO(例如如圖6所示)可另外被稱作偏移值。因此，該偏移值表示對因該目標之一實體缺陷所致的該疊對之作用，即該目標之一特徵不對稱性。該方法可包含針對來自用於該第一集合之目標中之一目標的波長之該群組之該等波長中之每一者來判定該線性模型之一偏移值。
可評估該第一集合之目標中的多個目標之偏移值。因此，可判定針對用於該第一集合之目標中的該等目標之每一波長之平均偏移 值。平均值可僅為針對一個特定波長之總值的總和除以目標之數目，從而提供與波長相關之資訊。可儲存該第一集合之目標中之該等目標的每一波長之平均偏移值以作為參考資訊，其可另外被稱作庫。可藉由比較與用於該第二集合之目標的波長之該子群組相關的資料與該參考資訊來估計該基板上之疊對。較佳地，該參考資訊與來自如上所述的實質上位於基板之中心之目標的一區域(例如位於基板之中心之第一區域中)的資料點相關。即使與第一集合之目標相關的偏移值資料係來自不同於第二集合之目標的基板(或多個不同基板)，該資料仍可與如上所述的實質上在其他基板之中心之目標相關。
可改為比較與第二群組之目標相關的偏移值與第一集合之目標中的僅一個目標之個別偏移值。換言之，該參考資訊可為來自單一目標之值。然而，該等偏移值可能未必準確。因此，使用如上所述的來自具有中等程序不對稱性之一區域(例如，實質上中心區域)的偏移值係較佳的。圖10A至圖10D描繪用於第一集合之目標的波長之一範圍上之平均偏移值。已經使用目標在基板上之位置(在x及y方向上相關)及將值正規化至1將DTO之值正規化，此係因為主要地，僅頻譜之形狀可為重要的。圖10A至圖10d中所描繪之圖展示不同偏光下之不同x及y值。因此，針對不同軸(即在x及y方向)及不同偏光之參考值可為單獨的且如所示地分開地使用。舉例而言，圖10A及圖10B可與在0°偏光下量測之目標相關，其中10A係x方向上之DTO且10B係y方向上之DTO。舉例而言，圖10C及圖10D可與在90°偏光下量測之目標相關，其中10C係x方向上之DTO且10D係y方向上之DTO。
該參考資訊可與來自一基板上之多個目標的偏移值相關， 該基板可為與包含第二集合之目標的基板相同或不同之基板。該參考資訊可包含許多不同基板之偏移值且可使用來自不同基板之平均值。替代地，參考值可為用於比較或甚至針對與所使用之晶圓製造程序有關的特定類型之不對稱性所儲存(即放入庫中)的預定值。
比較與用於該第二集合之目標的波長之該子群組相關的該資料與該參考資訊可包含比較用於該第二集合之目標的波長之該子群組的該等偏移值與該參考資訊。可藉由僅使用波長之子群組進行一形式之最佳擬合分析來實現此比較。分析可基於以下方程式：DTO 實際 (波長)=a+b*DTO 參考 (波長)
其中a及b係用以判定最佳擬合之常數。在此方程式中，DTO實際係來自第二集合之目標的波長之子群組的DTO。DTO參考值係基於針對特定波長且在相關的情況下特定偏光及x或y方向所儲存的參考值。
可對類似種類之資料進行各種不同類型的最佳擬合分析係熟知的。可進行相關分析之程式係已知的。在判定最佳擬合時，分析亦可產生擬合之殘差。亦可使用已知程式來判定此等殘差。可對照梯度或疊對之變化值來標繪該等殘差。此等殘差展示於圖11及圖12中。估計之梯度/疊對值可對應於計算的最小殘差。接著可儲存來自第二群組之目標的此目標之新的斜率梯度、新的疊對及新的平均DTO。
針對不同量之疊對，可藉由改變如圖8所示之疊對來判定DTO實際值。圖8之線2A至2D展示DTO且因此整個DTO頻譜可如何隨(表示疊對之)梯度變化而變化。舉例而言，疊對可以自-19nm變至+19nm。查看此特定範圍並非必需的，但理想地，該範圍應包括更新之疊對估計值的預期值。舉例而言，可選取較寬範圍以包括殘差之最小值。斜率之梯度可 變至任何值，且DTO殘差之最小值可如圖11及圖12中所示地判定。該等殘差指示擬合之信賴度。可藉由已知的數值分析來進行此操作。梯度值可僅轉換為如上所述之疊對值。
自此等圖式中之任一者，可自查看第二群組之目標中的多個或所有目標來判定平均的更新之疊對值。針對每一目標，使用與波長之子群組相關的資料點。接著可將此疊對值應用於整個晶圓。更新之疊對值大體上提供比第二目標資料點未經篩選時更準確的疊對估計值。
分開地處理不同偏光及x及y座標更準確，但若此係較佳的，則可組合資料以包括兩種偏光及/或兩種座標。保持偏光分開可意謂最終結果包括針對每一偏光的略微不同之疊對值。在此階段，可使用更新之疊對估計值中的一個或另一個，或可對該等值求平均，或較佳地，可使單獨(在此實例中兩種)偏光之疊對值與每個偏光之最近儲存的新且可能平均之DTO值相關。
經判定之以上任何值可儲存於一記憶體中以便後續使用。可視可存取所儲存資訊所需要之方式而使用不同類型之記憶體。
本發明進一步包含一種系統，其包含經組態以藉由進行上文所述之方法步驟中的任一者或全部來估計一基板上之疊對的一處理器。本發明提供一種系統，其包含經組態以估計一基板上之疊對的一處理器，該處理器經組態以：獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值；獲得關於一第二集合之目標的資料，其中一目標之該資料包含針對一群組之不同波長中之每一者的該目標之一強度量測結果；使用該初始疊對估計值以選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組；及使用與用於該第二集合之目標中的該等目標中之該至少一者的波 長之該子群組相關的資料以估計該基板上之疊對。該系統可包含一記憶體以儲存相關資料點、量測結果、參考DTO頻譜、初始疊對估計值、更新之疊對估計值及/或其他參考資訊等。
本發明進一步包含一種估計一基板上之疊對的程式，該程式包含用於進行上文所述之方法步驟中之任一者或全部的指令。本發明提供一種估計一基板上之疊對的程式，該程式包含用於進行以下步驟的指令：獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值；獲得關於一第二集合之目標的資料，其中一目標之該資料包含針對一群組之不同波長中之每一者的該目標之一強度量測結果；使用該初始疊對估計值以選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組；及使用與用於該第二集合之目標中的該等目標中之該至少一者的波長之該子群組相關的資料以估計該基板上之疊對。
以上方法、系統或程式中之任一者可被用作使用微影技術製造裝置之方法的至少部分。
此外，本文中所揭示之該等技術可應用於亦被稱作標準目標之大散射計目標，替代藉由一暗場成像分支及感測器進行之量測或除該等量測之外，此等較大目標中之疊對可使用光瞳影像感測器藉由角度解析散射術來量測。
雖然上文所描述之目標結構為出於量測之目的而特定地設計及形成之度量衡目標，但在其他實施例中，可量測關於為形成於基板上之裝置之功能部分的目標之性質。許多裝置具有規則的類光柵結構。本文所使用之術語「目標光柵」及「目標結構」無需已特定地針對所執行之量測來提供結構。
與如實現於基板及圖案化裝置上的目標之實體光柵結構相關聯地，一實施例可包括電腦程式，該電腦程式含有機器可讀指令之一或多個序列，該等機器可讀指令描述量測基板上之目標的方法及/或分析量測結果以獲得關於微影程序之資訊。此電腦程式可例如在圖2之控制單元LACU內執行。亦可提供一資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，該資料儲存媒體於其中儲存有此電腦程式。當現有度量衡設備已經在生產及/或在使用中時，本發明可藉由提供經更新電腦程式產品來實施，該等電腦程式產品用於使一處理器執行上文所述之步驟，且因此以對特徵不對稱性之降低敏感度來計算疊對誤差。程式可視情況經配置以控制一光學系統、基板支撐件及其類似物，以執行用於量測合適的複數個目標結構上之強度不對稱性的步驟。
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(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化裝置之構形壓入至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，從而在抗蝕劑中留下圖案。
本文所使用之術語「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，具有為或約365、355、248、193、157或126nm之波長)及極紫外光(EUV)輻射(例如，具有在5nm至20nm範圍內之波長)，以及粒子束。諸如離子束或電子束。
術語「透鏡」在內容背景允許之情況下可指各種類型之光 學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁以及靜電光學組件。
特定實施例的前述描述將充分地揭露本發明之一般性質，使得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的知識針對各種應用而容易地修改及/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指導，此等調適及修改意欲在所揭示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該指導進行解譯。
因此，本發明之廣度及範疇不應受上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者來界定。
應瞭解，[實施方式]章節而非[發明內容]及[中文發明摘要]章節意欲用以解譯申請專利範圍。[發明內容]及[中文發明摘要]章節可如發明人所預期地闡述本發明之一或多個而非全部的例示性實施例，且因此並不意欲以任何方式限制本發明及所附申請專利範圍。
上文已憑藉說明特定功能及其關係的實施之功能建置區塊來描述本發明。為了便於描述，本文已任意地定義此等功能建置區塊之邊界。只要適當地執行指定功能及其關係，便可界定替代邊界。
特定實施例的前述描述將充分地揭露本發明之一般性質，使得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的知識針對各種應用而容易地修改及/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指導，此等調適及修改意欲在所揭示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該指導進行解譯。
在以下條項中進一步描述根據本發明之其他態樣：16.如條項15之程式，該程式包含用於進行條項1至12中任一項之方法的指令。
因此，本發明之廣度及範疇不應受上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者來界定。
X:圓圈

Claims (15)

  1. 一種估計一基板上之疊對(overlay)的方法，該方法包含：獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值；獲得關於一第二集合之目標的資料，其中一目標之該資料包含針對一群組之不同波長中之每一者的該目標之一強度量測結果；使用該初始疊對估計值以選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組；及使用與用於該第二集合之目標中的該等目標中之該至少一者的波長之該子群組相關的資料以估計該基板上之疊對。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含獲得關於該第一集合之目標的資料，及使一線性模型擬合關於該第一集合之目標的資料，其中一目標之該資料包含在一群組之不同波長中之每一者下的該目標之一強度量測結果，及根據藉由該線性模型描述之一梯度來判定該初始疊對估計值。
  3. 如請求項2之方法，其進一步包含針對來自用於該第一集合之目標中之一目標的波長之該群組之該等波長中之每一者來判定該線性模型之一偏移值，其中該偏移值表示對因該目標之一實體缺陷所致的該疊對之作用。
  4. 如請求項3之方法，其中判定針對用於該第一集合之目標中的該等目標之每一波長之平均偏移值且將該平均偏移值儲存為參考資訊，且藉由比較與用於該第二集合之目標的波長之該子群組相關的資料與該參考資訊來 估計該基板上的疊對。
  5. 如請求項4之方法，其中藉由對與該參考資訊相比較的用於該第二集合之目標的波長之該子群組的該等偏移值執行一最佳擬合分析來進行該比較，以判定該擬合之殘差，且該估計之疊對對應於計算的最小殘差。
  6. 如請求項1至5中任一項之方法，其中該第一集合之目標位於該基板的一第一區域中且該第二集合之目標位於該基板的一第二區域中。
  7. 如請求項1至5中任一項之方法，其中該第一區域實質上位於該基板之中心且該第二區域實質上圍繞該基板之邊緣而定位。
  8. 如請求項7之方法，其中該第一區域係在與該基板之該中心相距近似小於或等於130mm之一距離內的一區域，且該第二區域係與該基板之該中心相距大於近似130mm之一距離的一區域。
  9. 如請求項1至5中任一項之方法，其中該第二集合之目標位於該基板上且該該第一集合之目標位於至少一個其他基板上。
  10. 如請求項1至5中任一項之方法，其中獲得關於該第一集合之目標的資料及/或關於該第二集合之目標的資料包含：輻照來自一基板上之目標之各別集合的一目標，該目標至少包含：一第一目標結構，其包含具有一第一故意疊對偏置之一上覆週期性結構； 及一第二目標結構，其包含具有一第二故意疊對偏置之一上覆週期性結構；及偵測由每一目標結構散射之輻射以針對每一目標結構獲得一不對稱性量測結果，該不對稱性量測結果表示提供彼目標之該資料的一總體強度不對稱性。
  11. 如請求項1至5中任一項之方法，其中選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組包含：對用於該第二集合之目標中的每一目標的波長之該群組執行分析；及判定針對每一波長之一另外線性模型是否具有實質上對應於該初始疊對估計值的一梯度。
  12. 如請求項11之方法，其中該梯度之值在該初始疊對估計值之至少近似1%至10%內，以使得波長之該子群組包含至少2個或3個波長。
  13. 一種用於估計疊對的系統，其包含經組態以估計一基板上之疊對的一處理器，該處理器經組態以：獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值；獲得關於一第二集合之目標的資料，其中一目標之該資料包含針對一群組之不同波長中之每一者的該目標之一強度量測結果；使用該初始疊對估計值以選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組；及使用與用於該第二集合之目標中的該等目標中之該至少一者的波長之該子群組相關的資料以估計該基板上之疊對。
  14. 如請求項13之系統，其中該處理器經組態以進行請求項1至12中任一項之方法。
  15. 一種估計一基板上之疊對的電腦程式產品，該電腦程式產品包含用於進行以下步驟的指令：獲得與一第一集合之目標相關的一初始疊對估計值；獲得關於一第二集合之目標的資料，其中一目標之該資料包含針對一群組之不同波長中之每一者的該目標之一強度量測結果；使用該初始疊對估計值以選擇用於該第二集合之目標中的該等目標中之至少一者的波長之一子群組；及使用與用於該第二集合之目標中的該等目標中之該至少一者的波長之該子群組相關的資料以估計該基板上之疊對。
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