TWI694312B

TWI694312B - 度量衡方法、裝置及電腦程式

Info

Publication number: TWI694312B
Application number: TW107102698A
Authority: TW
Inventors: 薩米烏爾拉赫曼
Original assignee: 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2020-05-21
Also published as: KR102281795B1; JP6793840B2; TW201832015A; CN110300928A; EP3358413A1; US20180216930A1; IL267874B2; WO2018141505A1; IL267874B1; IL267874A; JP2020507800A; KR20190112792A; JP6793840B6; US10551172B2; CN110300928B

Abstract

本文中揭示一種度量衡方法及關聯度量衡裝置。該方法包含量測藉由一微影程序而形成於一基板上之至少兩個層中的一目標，且例如在一影像場中捕捉至少一個對應對之非零繞射階以獲得量測資料。執行如依據該目標之幾何參數而定義的該目標之一量測之一模擬，該等幾何參數包含一或多個可變幾何參數，且最小化該量測資料與該模擬資料之間的差，以便直接重新建構用於該一或多個可變幾何參數之值。

Description

度量衡方法、裝置及電腦程式

本發明係關於一種用於可用於例如藉由微影技術進行器件製造之度量衡方法、裝置及電腦產品，且係關於一種使用微影技術來製造器件之方法。

微影裝置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。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(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。可將此圖案轉印至基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包括晶粒之部分、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之網路。在微影程序(亦即，使涉及微影曝光之器件或其他結構顯影之程序，其通常可包括一或多個關聯處理步驟，諸如抗蝕劑顯影、蝕刻等)中，需要頻繁地進行所產生結構之量測，例如以用於程序控制及驗證。用於進行此類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(基板之兩個層之對準準確度)之特殊化工具。近來，已開發供微影領域中使用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-例如，依據波長而變化的在單一反射角下之強度；依據反射角而變化的在一或多個波長下之強度；或依據反射角而變化的偏振-以獲得可供判定目標之所關注屬性之「光譜」。可藉由各種技術來執行所關注屬性之判定：例如，藉由諸如嚴密耦合波分析或有限元素方法之反覆途徑而進行的目標結構之重新建構；庫搜尋；及主成份分析。

度量衡裝置對由例如比如蝕刻、化學機械拋光(CMP)、沈積等之處理步驟造成的目標結構不對稱性敏感。此不對稱性導致為大約幾奈米之量測誤差。此效應可能開始主導疊對預算且因此需要解決方案。目標之週期性結構之形狀的不對稱性通常將對經量測疊對有影響。此影響可取決於用於量測之照明設定而變化。應被監控之其他參數包括堆疊內之層中的一些或全部之高度。通常對與疊對及對準目標分離的專用薄膜目標執行層高度之量測。此等專用薄膜目標佔據額外基板區域，且其量測花費額外量測時間。需要提供一種使產出率、靈活性及/或準確度可得以改良的使用目標之(例如疊對)度量衡方法及裝置。此外，儘管本發明不限於此度量衡方法及裝置，但若此度量衡方法及裝置可應用於可運用暗場技術讀出之小目標結構，則將具有極大優點。在本發明之一第一態樣中，提供一種度量衡方法，其包含：獲得關於藉由一微影程序而形成於一基板上之至少兩個層中的一目標之一量測之量測資料，該量測資料係自至少一個對應對之非零繞射階導出；獲得關於如依據該目標之幾何參數而定義的該目標之一量測之模擬之模擬資料，該等幾何參數包含一或多個可變幾何參數；及最小化該量測資料與該模擬資料之間的差，以便直接重新建構用於該一或多個可變幾何參數之值。在本發明之一第二態樣中，提供一種度量衡裝置，其包含一處理器，該處理器可操作以：獲得關於藉由一微影程序而形成於一基板上之至少兩個層中的一目標之一量測之量測資料，該量測資料係自至少一個對應對之非零繞射階導出；獲得關於如依據該目標之幾何參數而定義的該目標之一量測之模擬之模擬資料，該等幾何參數包含一或多個可變幾何參數；及最小化該量測資料與該模擬資料之間的差，以便直接重新建構用於該一或多個可變幾何參數之值。本發明進一步提供一種用於進行該第一態樣之該方法的電腦程式及關聯電腦程式載體。

在詳細地描述實施例之前，有指導性的是呈現可供實施實施例之實例環境。圖1示意性地描繪微影裝置LA。該裝置包括：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)、圖案化器件支撐件或支撐結構(例如光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩) MA且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；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且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PW；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。圖案化器件支撐件以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)之方式來固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可為例如框架或台，其可根據需要而固定或可移動。圖案化器件支撐件可確保圖案化器件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」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。本文中所使用之術語「圖案化器件」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產生圖案的任何器件。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，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。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。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。如此處所描繪，裝置屬於透射類型(例如使用透射光罩)。替代地，裝置可屬於反射類型(例如使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。微影裝置亦可屬於如下類型：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。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，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加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，當源為準分子雷射時，源及微影裝置可為單獨實體。在此類狀況下，不認為源形成微影裝置之部分，且輻射光束係憑藉包括例如合適導向鏡及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影裝置之整體部分。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可包括用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。通常，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，照明系統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入射於被固持於圖案化器件支撐件(例如光罩台MT)上之圖案化器件(例如光罩) MA上，且係藉由該圖案化器件圖案化。在已橫穿圖案化器件(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 (例如干涉器件、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。相似地，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器件(例如光罩) MA。可使用光罩對準標記M₁ 、M₂ 及基板對準標記P₁ 、P₂ 來對準圖案化器件(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，但該等基板對準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)。相似地，在多於一個晶粒提供於圖案化器件(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。小對準標記物亦可包括於器件特徵當中之晶粒內，在此狀況下，需要使標記物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。下文中進一步描述可偵測對準標記物之對準系統之實施例。所描繪裝置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，使圖案化器件支撐件(例如光罩台) 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WTa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，同步地掃描圖案化器件支撐件(例如光罩台) 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相對於圖案化器件支撐件(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之寬度(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，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使圖案化器件支撐件(例如光罩台) MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，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的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。亦可使用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。微影裝置LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個台WTa、WTb (例如兩個基板台)以及兩個站-曝光站及量測站-在該兩個站之間可交換該等台。舉例而言，在曝光站處曝光一個台上之基板的同時，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階感測器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物之位置，兩個感測器皆由參考框架RF支撐。若位置感測器IF在台處於量測站以及處於曝光站時不能夠量測台之位置，則可提供第二位置感測器以使能夠在兩個站處追蹤台之位置。作為另一實例，在曝光站處曝光一個台上之一基板時，不具有基板之另一台在量測站處等待(其中視情況可發生量測活動)。此另一台具有一或多個量測器件且視情況可具有其他工具(例如清潔裝置)。當基板已完成曝光時，不具有基板之台移動至曝光站以執行例如量測，且具有基板之台移動至卸載該基板且裝載另一基板之部位(例如量測站)。此等多台配置實現裝置之產出率之相當大增加。如圖2中所展示，微影裝置LA形成微影製造單元LC (有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或微影叢集(lithocluster))之部分，微影製造單元LC亦包括用以對基板執行一或多個曝光前程序及曝光後程序之裝置。通常，此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之一或多個旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之一或多個顯影器DE、一或多個冷卻板CH及一或多個烘烤板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、在不同程序器件之間移動基板，且將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統(track)之此等器件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而控制微影裝置。因此，不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。為了正確且一致地曝光由微影裝置曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測一或多個屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)，等。若偵測到誤差，則可對一或多個後續基板之曝光進行調整，尤其是在檢測可足夠迅速地且快速地進行而使得同一批量之另一基板仍待曝光的情況下。又，可剝離及重工已經曝光之基板(以改良產率)或捨棄已經曝光之基板，藉此避免對已知有缺陷之基板執行曝光。在基板之僅一些目標部分有缺陷之狀況下，可僅對良好的彼等目標部分執行進一步曝光。另一可能性應為調適後續程序步驟之設定以補償誤差，例如，修整蝕刻步驟之時間可經調整以補償由微影程序步驟引起的基板間CD之變化。檢測裝置係用以判定基板之一或多個屬性，且尤其判定不同基板或同一基板之不同層之一或多個屬性如何在不同層間變化及/或橫越基板而變化。檢測裝置可整合至微影裝置LA或微影製造單元LC中，或可為單機器件。為了實現最快速量測，需要使檢測裝置緊接在曝光之後量測經曝光抗蝕劑層中之一或多個屬性。然而，抗蝕劑中之潛影具有極低對比度-在已曝光至輻射的抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射的抗蝕劑之部分之間僅存在極小的折射率差-且並非所有檢測裝置皆具有足夠敏感度來進行潛影之有用量測。因此，可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後進行量測，曝光後烘烤步驟通常為對經曝光之基板進行之第一步驟且增加抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段，抗蝕劑中之影像可被稱作半潛像(semi-latent)。亦有可能對經顯影抗蝕劑影像進行量測-此時，抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分已被移除-或在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後進行經顯影抗蝕劑影像之量測。後一可能性限制有缺陷基板之重工之可能性，但例如出於程序控制之目的仍可提供有用資訊。由習知散射計使用之目標包含相對大週期性結構佈局(例如包含一或多個光柵)，例如40微米乘40微米。在彼狀況下，量測光束常常具有小於週期性結構佈局之光點大小(亦即，佈局填充不足使得週期性結構中之一或多者並未由光點完全覆蓋)。此情形簡化目標之數學重新建構，此係因為目標可被視為無限的。然而，舉例而言，已將目標之大小減小例如至20微米乘20微米或更小或減小至10微米乘10微米或更小，因此可將目標定位於產品特徵當中而非切割道中。在此情形下，可使週期性結構佈局小於量測光點(亦即，週期性結構佈局填充過度)。通常使用暗場散射量測來量測此目標，其中阻擋零階繞射(對應於鏡面反射)，且僅處理高階。可在PCT專利申請公開案第WO 2009/078708號及第WO 2009/106279號中找到暗場度量衡之實例，該等專利申請公開案之全文係特此以引用方式併入。美國專利申請公開案US2011-0027704、US2011-0043791及US2012-0242970中已描述該技術之進一步開發，該等專利申請公開案之全文係特此以引用方式併入。使用繞射階之暗場偵測之以繞射為基礎之疊對(DBO或μDBO)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。在一實施例中，可在一個影像中量測多個目標。

在一實施例中，基板上之目標可包含一或多個1-D週期性光柵，其經印刷成使得在顯影之後，長條係由固體抗蝕劑線形成。在一實施例中，目標可包含一或多個2-D週期性光柵，其經印刷成使得在顯影之後，該一或多個光柵係由抗蝕劑中之固體抗蝕劑導柱或通孔形成。長條、導柱或通孔可替代地經蝕刻至基板中。光柵之圖案對微影投影裝置(特別是投影系統PS)中之色像差敏感，且照明對稱性及此類像差之存在將使其自身表現為經印刷光柵中之變化。因此，經印刷光柵之經量測資料可用以重新建構光柵。自印刷步驟及/或其他量測程序之知識，可將1-D光柵之參數(諸如線寬及形狀)或2-D光柵之參數(諸如導柱或通孔寬度或長度或形狀)輸入至藉由處理單元PU執行之重新建構程序。

圖3之(a)中展示適合用於本發明之實施例中之暗場度量衡裝置。圖3之(b)中更詳細地說明目標T(包含諸如光柵之週期性結構)及繞射射線。暗場度量衡裝置可為單機器件，或併入例如量測站處之微影裝置LA中或微影製造單元LC中。由點線O表示貫穿裝置具有若干分支之光軸。在此裝置中，由輸出件11 (例如諸如雷射或氙氣燈之源或連接至源之開口)發射之輻射係由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統經由稜鏡15而導向至基板W上。此等透鏡係以4F配置之雙重序列進行配置。可使用不同透鏡配置，其限制條件為：該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上。在一實施例中，透鏡配置允許接取中間光瞳平面以用於空間-頻率濾光。因此，可藉由在呈現基板平面之空間光譜的平面(此處被稱作(共軛)光瞳平面)中界定空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。詳言之，此選擇可(例如)藉由在為物鏡光瞳平面之背向投影式影像之平面中在透鏡12與透鏡14之間插入合適形式之孔徑板13來進行。在所說明實例中，孔徑板13具有不同形式，被標註為13N及13S，從而允許選擇不同照明模式。本實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式中，孔徑板13N自僅出於描述起見而經指定為「北」之方向提供離軸照明。在第二照明模式中，孔徑板13S係用以提供相似照明，但提供來自被標註為「南」之相對方向之照明。藉由使用不同孔徑，其他照明模式係可能的。光瞳平面之其餘部分理想地暗，此係因為所要照明模式外部之任何不必要輻射可能干涉所要量測信號。如圖3之(b)中所展示，目標T經置放為使得基板W實質上垂直於物鏡16之光軸O。與軸線O成一角度而照射於目標T上之照明射線I引起一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈線-1)。在運用填充過度之小目標T的情況下，此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡目標T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。由於板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之輻射所必要)，故入射射線I事實上將佔據一角度範圍，且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數(point spread function)，每一階+1及-1將遍及一角度範圍而進一步散佈，而非如所展示之單一理想射線。應注意，週期性結構節距及照明角度可經設計或經調整成使得進入物鏡之一階射線與中心光軸接近地對準。圖3之(a)及圖3之(b)中所說明之射線被展示為稍微離軸，以純粹地使其能夠在圖解中被更容易地區分。由基板W上之目標繞射之至少0階及+1階係由物鏡16收集，且被返回導向通過稜鏡15。返回至圖3之(a)，藉由指定被標註為北(N)及南(S)之完全相對孔徑來說明第一照明模式及第二照明模式兩者。當入射射線I係來自光軸之北側時，亦即，當使用孔徑板13N來應用第一照明模式時，被標註為+1(N)之+1繞射射線進入物鏡16。與此對比，當使用孔徑板13S來應用第二照明模式時，-1繞射射線(被標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。因此，在一實施例中，藉由在某些條件下量測目標兩次(例如，在使目標旋轉或改變照明模式或改變成像模式以分離地獲得-1繞射階強度及+1繞射階強度之後)來獲得量測結果。針對給定目標比較此等強度會提供該目標中之不對稱性之量測，且該目標中之不對稱性可用作微影程序之參數之指示符，例如疊對誤差。在上文所描述之情形下，改變照明模式。光束分裂器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第一量測分支中，光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束而在第一感測器19 (例如CCD或CMOS感測器)上形成目標之繞射光譜(光瞳平面影像)。每一繞射階射中感測器上之不同點，使得影像處理可比較及對比若干階。由感測器19捕捉之光瞳平面影像可用於聚焦度量衡裝置及/或正規化一階光束之強度量測。光瞳平面影像亦可用於諸如重新建構之許多量測目的，其未在此處被詳細描述。在第二量測分支中，光學系統20、22在感測器23 (例如CCD或CMOS感測器)上形成基板W上之目標之影像。在第二量測分支中，在與光瞳平面共軛之平面中提供孔徑光闌21。孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上的目標之影像DF係由-1或+1一階光束形成。將由感測器19及23捕捉之影像輸出至影像處理器及控制器PU，影像處理器及控制器PU之功能將取決於正被執行之量測的特定類型。應注意，此處在廣泛意義上使用術語「影像」。因而，在僅僅-1階及+1階中之一者存在的情況下，將不會形成週期性結構特徵(例如光柵線)之影像。圖3所展示之孔徑板13及光闌21之特定形式純粹為實例。在本發明之另一實施例中，使用目標之同軸照明，且使用具有離軸孔徑之孔徑光闌以將實質上僅一個一階繞射輻射傳遞至感測器。在又其他實施例中，代替一階光束或除了一階光束以外，亦可在量測中使用二階光束、三階光束及高階光束(圖3中未繪示)。為了使照明可適應於此等不同類型之量測，孔徑板13可包含圍繞一圓盤而形成之數個孔徑圖案，該圓盤旋轉以使所要圖案處於適當位置。應注意，使用孔徑板13N或13S以量測在一個方向(取決於設置為X或Y)上定向之目標之週期性結構。為了量測正交週期性結構，可能實施達90°及270°之目標旋轉。圖3之(c)及圖3之(d)中展示不同孔徑板。圖3之(c)說明離軸照明模式之另外兩種類型。在圖3之(c)之第一照明模式中，孔徑板13E提供來自僅出於描述起見而相對於先前所描述之「北」指定為「東」之方向的離軸照明。在圖3之(c)之第二照明模式中，孔徑板13W係用以提供相似照明，但提供來自被標註為「西」之相對方向之照明。圖3之(d)說明離軸照明模式之另外兩種類型。在圖3之(d)之第一照明模式中，孔徑板13NW提供來自被指定為如先前所描述之「北」及「西」之方向的離軸照明。在第二照明模式中，孔徑板13SE係用以提供相似照明，但提供來自被標註為如先前所描述之「南」及「東」之相對方向之照明。舉例而言，上文所提及之先前公佈之專利申請公開案中描述裝置之此等及眾多其他變化及應用的使用。圖4描繪形成於基板上之實例複合度量衡目標。該複合目標包含緊密定位在一起之四個週期性結構(在此狀況下，為光柵) 32、33、34、35。在一實施例中，該等週期性結構足夠接近地定位在一起，使得其皆在由度量衡裝置之照明光束形成之量測光點31內。在彼狀況下，該四個週期性結構因此皆被同時地照明且同時地成像於感測器19及23上。在專用於疊對量測之實例中，週期性結構32、33、34、35自身為由疊對週期性結構形成之複合週期性結構(例如複合光柵)，亦即，週期性結構在形成於基板W上之器件之不同層中被圖案化且使得一個層中之至少一個週期性結構與不同層中之至少一個週期性結構疊對。此目標可具有在20微米×20微米內或在16微米×16微米內之外部尺寸。另外，所有週期性結構用以量測一特定層對之間的疊對。為了促進目標能夠量測多於單一層對，週期性結構32、33、34、35可具有經不同偏置之疊對偏移，以便促進對經形成有複合週期性結構之不同部分的不同層之間的疊對之量測。因此，用於基板上之目標之所有週期性結構將用以量測一個層對，且用於基板上之另一相同目標之所有週期性結構將用以量測另一層對，其中不同偏置促進區分該等層對。將在下文中特別參看圖7來解釋疊對偏置之涵義。圖7之(a)至圖7之(c)展示具有不同偏置之各別目標T之疊對週期性結構(在此狀況下為光柵)的示意性橫截面。此等疊對週期性結構可用於基板W上，如在圖3及圖4中所看到。僅出於實例起見而展示在X方向上具有週期性之週期性結構。可提供具有不同偏置且具有不同定向之此等週期性結構的不同組合。以圖7之(a)開始，描繪形成於被標註為L1及L2之兩個層中之複合疊對目標600。在底部層L1中，第一週期性結構(在此狀況下為光柵)係藉由基板606上之特徵(例如線) 602及空間604而形成。在層L2中，第二週期性結構(在此狀況下為光柵)係藉由特徵(例如線) 608及空間610而形成。(橫截面經繪製成使得特徵602、608延伸至頁面中)。週期性結構圖案在兩個層中具有節距P 的情況下重複。僅出於實例起見而提及線602及608，可使用諸如圓點、區塊及通孔的其他類型之特徵。在圖7之(a)處所展示之情形下，不存在疊對誤差且不存在偏置，使得每一特徵608確切地處於底部週期性結構中之特徵602上方(其中量測為「線上線」--在一實施例中，在每一特徵608確切處於空間610上方時可不發生疊對誤差，其中量測為「渠溝上線」)。在圖7之(b)處，具有偏置+d之相同目標被描繪為使得上部週期性結構之特徵608相對於下部週期性結構之特徵602向右移位達距離d (該距離d小於節距P)。亦即，特徵608及特徵602經配置成使得若其兩者確切地印刷於其標稱部位處，則特徵608將相對於特徵602偏移距離d。偏置距離d實務上可能為幾奈米，例如10奈米、20奈米，而節距P 係例如在300奈米至1000奈米之範圍內，例如500奈米或600奈米。在圖7之(c)處，具有偏置-d之相同目標被描繪為使得特徵608相對於特徵602向左移位。舉例而言，上文所提及之專利申請公開案中描述圖7之(a)至圖7之(c)處所展示的此類型之經偏置目標及其在量測中之使用。另外，如上文所提及，雖然圖7之(a)至圖7之(c)描繪處於特徵602上方之特徵608 (具有或不具有施加之為+d或-d之小偏置)(其被稱作具有為大約零之偏置的「線上線」目標)，但目標可具有為P/2 (其為節距的一半)之經程式化偏置，使得上部週期性結構中之每一特徵608處於下部週期性結構中之空間604上方。此目標被稱作「渠溝上線」目標。在此狀況下，亦可施加為+d或-d之小偏置。「線上線」目標或「渠溝上線」目標之間的選擇取決於應用。返回至圖4，週期性結構32、33、34、35亦可在其定向方面不同，如所展示，以便使入射輻射在X方向及Y方向上繞射。在一項實例中，週期性結構32及34為分別具有為+d、-d之偏置之X方向週期性結構。週期性結構33及35可為分別具有偏移+d及-d之Y方向週期性結構。雖然說明四個週期性結構，但另一實施例可包括更大矩陣以獲得所要準確度。舉例而言，九個複合週期性結構之3×3陣列可具有偏置-4d、-3d、-2d、-d、0、+d、+2d、+3d、+4d。可在由感測器23捕捉之影像中識別此等週期性結構之單獨影像。圖5展示在使用來自圖3之(d)之孔徑板13NW或13SE的情況下在圖3之裝置中使用圖4之目標而可形成於感測器23上且由感測器23偵測的影像之實例。雖然感測器19不可解析不同個別週期性結構32至35，但感測器23可進行此解析。暗矩形表示感測器上之影像之場，在該場內，基板上之經照明光點31成像至對應圓形區域41中。在此場內，矩形區域42至45表示週期性結構32至35之影像。若週期性結構位於產品區域中，則在此影像場之周邊中亦可看見產品特徵。影像處理器及控制器PU使用圖案辨識來處理此等影像，以識別週期性結構32至35之單獨影像42至45。以此方式，影像並不必須在感測器框架內之特定部位處極精確地對準，此情形極大地改良量測裝置整體上之產出率。一旦已識別週期性結構之單獨影像，就可例如藉由平均化或求和經識別區域內之選定像素強度值來量測彼等個別影像之強度。可將該等影像之強度及/或其他屬性彼此進行比較。可組合此等結果以量測微影程序之不同參數。疊對效能為此參數之實例。圖6說明在使用例如PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號中所描述之方法的情況下如何經由如藉由比較週期性結構在+1階及-1階暗場影像中之強度而揭露之該等週期性結構之不對稱性來量測含有組件週期性結構32至35之兩個層之間的疊對誤差。在步驟M1處，經由圖2之微影製造單元來處理基板(例如半導體晶圓)一或多次，以產生包括包含週期性結構32至35的目標之結構。在M2處，在使用圖3之度量衡裝置的情況下，使用一階繞射光束中之一者(比如-1)來獲得週期性結構32至35之影像。在一實施例中，使用第一照明模式(例如使用孔徑板13NW而產生之照明模式)。接著，不管是藉由例如改變照明模式或改變成像模式抑或藉由在度量衡裝置之視場中使基板W旋轉達180°，皆可使用另一一階繞射光束(+1)來獲得週期性結構之第二影像(步驟M3)。因此，在第二影像中捕捉+1繞射輻射。在一實施例中，改變經照明模式且使用第二照明模式(例如，使用孔徑板13SE而產生之照明模式)。在一實施例中，可藉由在0°及180°基板定向下進行量測而移除工具誘發之假影，比如工具誘發移位(TIS)。應注意，藉由使在每一影像中包括一階繞射輻射之僅一半，此處所提及之「影像」不為習知暗場顯微法影像。未解析個別週期性結構特徵。每一週期性結構將簡單地由某一強度位準之區域表示。在步驟M4中，在每一組件週期性結構之影像內識別所關注區(ROI)，將自該所關注區量測強度位準。在已識別用於每一個別週期性結構32至35之所關注區P1、P2、P3、P4且已量測其強度的情況下，可接著判定週期性結構之不對稱性且因此判定例如疊對誤差。此判定係由影像處理器及控制器PU在步驟M5中比較針對每一週期性結構32至35之+1階及-1階所獲得之強度值以識別其強度之任何差(亦即，不對稱性)而進行。術語「差」不意欲係僅指減法。可以比率形式計算差。在步驟M6中，使用用於數個週期性結構之經量測不對稱性連同(在適用時)彼等週期性結構之疊對偏置之知識，以計算在目標T附近之微影程序之一或多個效能參數。所關注之效能參數為疊對。可計算微影程序之其他效能參數，諸如焦點及/或劑量。該一或多個效能參數可經回饋以改良微影程序，用以改良圖6自身之量測及計算程序、用以改良目標T之設計，等。在用以判定疊對之一實施例中，圖8描繪說明針對在形成疊對目標之個別週期性結構內具有零偏移且不具有結構不對稱性的「理想」目標之疊對誤差OV與經量測不對稱性A之間的關係的曲線702。此等曲線圖係僅用以說明僅判定疊對之原理，且在每一曲線圖中，經量測不對稱性A及疊對誤差OV之單位係任意的。在圖7之(a)至圖7之(c)之「理想」情形下，曲線702指示經量測不對稱性A與疊對具有正弦關係。正弦變化之週期P 對應於週期性結構之週期(節距)，其當然轉換成適當尺度。在此實例中，正弦形式係純粹的，但在真實情形下可包括諧波。出於簡單起見，在此實例中假定(a)來自目標之僅一階繞射輻射到達影像感測器23 (或在給定實施例中到達影像感測器23之等效者)，且(b)實驗目標設計係使得在此等一階內，在上部週期性結構結果與下部週期性結構結果之間在強度及疊對之間存在純粹正弦關係。實務上此情形是否真實係依據光學系統設計之功能、照明輻射之波長及週期性結構之節距P ，以及目標之設計及堆疊而變化。如上文所提及，經偏置週期性結構可用以量測疊對，而非依賴於單一量測。此偏置具有在可供得到其之圖案化器件(例如倍縮光罩)中所定義的已知值，其充當對應於經量測信號之疊對之基板上校準。在該圖式中，以圖形方式說明計算。在圖6之步驟M1至M5中，針對分別具有偏置+d及‑d之組件週期性結構(如(例如)圖7之(b)及圖7之(c)中所展示)獲得不對稱性量測A(+d)及A(-d)。將此等量測擬合至正弦曲線會得到如所展示之點704及706。在已知偏置的情況下，可計算真實疊對誤差OV。根據目標之設計，正弦曲線之節距P 係已知的。曲線702之垂直尺度開始時未為吾人所知，而是為吾人可稱為疊對比例常數K之未知因數。就方程式而言，可假定疊對誤差與強度不對稱性A之間的關係為：

(1) 其中OV係在使得週期性結構節距P 對應於角度2π弧度之尺度上被表達。在使用對具有不同已知偏置之週期性結構之兩種量測以獲得A之兩個值的情況下，吾人可求解兩個方程式以計算未知數K及疊對OV。儘管此等量測技術快速且計算上相對簡單(一旦經校準)，但其依賴於疊對/橫向移位為不對稱性之唯一原因之假定。亦即，其假定關於例如目標中無結構不對稱性之「理想」情形。除了疊對/橫向移位以外，堆疊中之任何結構不對稱性(諸如經疊對週期性結構中之一者或兩者內之特徵之不對稱性)亦造成一階中之不對稱性。與疊對無關之此結構不對稱性明確地擾動量測，從而給出不準確結果。作為結構不對稱性之實例，目標之週期性結構中之一或多者可在結構上變形。舉例而言，目標之週期性結構特徵(例如光柵線)之一或多個側壁可並非預期垂直的。作為另一實例，目標之週期性結構特徵之間的一或多個空間(例如渠溝之光柵空間)可比預期更大或更小。另外，目標之週期性結構之一或多個特徵(例如光柵線)的寬度可比預期更小或更大。另外，即使在關於目標之一或多個週期性結構之與預期之差均一的情況下，彼與預期之差可能並非相同於關於該目標之一或多個其他週期性結構之與預期之差。複合目標之下部週期性結構中之結構不對稱性為結構不對稱性之常見形式。該結構不對稱性可起源於例如在最初形成下部週期性結構之後執行的基板處理步驟，諸如化學機械拋光(CMP)。參看圖7之(d)，示意性地描繪下部週期性結構之結構不對稱性之實例。圖7之(a)至圖7之(c)處之週期性結構中之特徵及空間在真實特徵及空間將在表面上具有某一斜率且具有某一粗糙度時被展示為成完美正方形側。然而，其意欲在剖面方面至少對稱。下部週期性結構中之圖7之(d)處之特徵602及/或空間604根本不再具有對稱形式，而是已藉由例如一或多個處理步驟而變得失真。因此，舉例而言，每一空間604之底部表面已變得傾斜。特徵及空間之側壁角亦已變得不對稱。當使用僅兩個經偏置週期性結構藉由圖6之方法來量測疊對時，無法區分結構不對稱性與疊對，且結果，疊對量測變得不可靠。因此，量測(例如在目標用於對準的情況下之對準量測、在目標用於疊對量測的情況下之疊對量測等)之準確度可藉由目標之一或多個週期性結構(例如光柵)之不對稱結構變形而顯著減小。起因於結構不對稱性之量測誤差可藉由產生或量測目標之程序之改變(例如程序偏移)而校正，該等程序改變例如係基於目標之產率(亦即，為了判定目標是否準確而對經處理器件之評估)或橫截面。然而，此等方法可具有破壞性。其僅可有效地用以校正恆定不對稱性誘發之程序誤差。但並未藉由橫截面或產率量測有效地求解目標之結構不對稱性之變化。因此，舉例而言，需要評估及校正結構不對稱性的克服此等或其他限制中之一或多者之穩固解決方案。因此，需要以改良之方式區分由疊對及其他效應造成且尤其允許量化實際幾何形狀的對經量測目標不對稱性之貢獻。因而，本發明使能夠在不需要完整的角度解析重新建構的情況下量測目標之實際形狀(且因此量測目標之實際不對稱性)，而非簡單量測關於疊對量測之不對稱性之效應且校正此效應。本文中所描述之方法亦實現「真實疊對」，亦即，在無自暗場量測直接重新建構之光柵之幾何結構不對稱性的效應的情況下之疊對。此與使用諸如WO2016083076中所描述之方法判定疊對形成對比，在該等方法中，進行強度不對稱性量測(其包括歸因於結構不對稱性之貢獻)且接著藉由量化結構不對稱性之效應且自疊對量測移除結構不對稱性之效應而針對此等貢獻來校正強度不對稱性量測。本文所描述之方法實現頂部光柵與底部光柵之真實疊對以及幾何不對稱性參數中在一或多者的同時重新建構。此根本上改良可估計真實疊對之精度及準確度。另外，直接重新建構真實疊對之能力可可顯著地幫助改良製造程序以及產品產率兩者。未必引起結構不對稱性的各種製程參數之其他變化可對目標有顯著影響。此類製程參數可包括(例如器件層或抗蝕劑層之)層高度/厚度、(器件層或抗蝕劑層之)蝕刻深度、臨界尺寸(CD)或折射率。舉例而言，量測層高度(亦即層厚度)之能力可改良在製造期間之程序控制。層高度之準確量測亦可實現用於量測其他所關注參數(例如疊對)之較穩固配方選擇。當前，使用多薄膜目標(其中不存在光柵)以光學方式估計層厚度。然而，此需要基板上之寶貴的額外區域且需要額外時間來執行量測。因此，所提議量測技術包含使用自目標繞射之高階輻射來執行目標之量測及重新建構。在替代實施例中，可在光瞳平面或影像平面中執行量測，影像平面為經形成有目標之影像之平面。光瞳平面中之量測共用與目前CD重新建構技術之許多相似性，惟在此處之實施例中對多個層目標執行量測除外。然而，對節距大於此處所描述之(例如)疊對目標之節距的光柵執行目前CD重新建構技術。由於此較大節距，通常僅有可能捕捉零階(鏡面反射)輻射。然而，使用本文中關於較小疊對目標所描述之技術，波長對節距比率(其判定繞射角)係使得有可能捕捉高階(至少+1/-1階及可能另外其他高階)。疊對目標可能在基板平面中在任一維度上(例如X或Y)不大於20微米或不大於10微米。使用高階(除了零階以外)執行重新建構意謂量測具有對參數改變之增大之敏感度，且因此可使用具有較大數目個參數(且特定言之浮動參數)之較複雜模型。然而，影像平面中之量測(以與諸如以上所描述之以繞射為基礎之疊對之暗場度量衡技術相似的方式)帶來較大益處。因此但不限於此，本發明將大體上描述影像平面量測及技術。描述實現堆疊幾何形狀之模型化之重新建構技術。此堆疊幾何形狀可包含例如目標之幾何形狀，該目標包含基板上之不同層中之兩個光柵。詳言之，目標可屬於圖4及圖6之(b)至圖6之(d)中所說明之形式，其包含至少一對週期性結構：第一週期性結構，其包含其構成光柵之間的相對位置之第一偏移(例如+d)；及第二週期性結構，其包含其構成光柵之間的相對位置之第二偏移(例如-d)。所提議重新建構技術將使能夠找到用於除了疊對以外之幾何參數之值。此類幾何參數可包含目標(亦即目標堆疊中)之一或多個層高度。可藉由此方法判定層高度之層可僅包含該等包含目標光柵的層及/或數目多於該等僅包含目標光柵的層。在目標上方及/或下方可存在額外層，及/或在可量測層高度之光柵之間可存在額外介入層。此等層被認為係目標之部分。圖9展示一實例疊對目標，其展示可存在於堆疊內之不同層。層900為上方形成有目標之實際基板。層910為底部光柵層(包含例如多晶矽「線」910a及層間介電ILD「空間」910b)。層920至980為介入層，其可(在此特定實例中)包括ILD層920、碳化矽層930、氮化鈦層940、氧化物層950、970、碳層960及底部抗反射塗層(BARC)層980。最後，層990包含頂部光柵層(在抗蝕劑中)。本文中所描述之方法使能夠判定此等層中的一些或全部之層高度，且尤其藉由使此等層高度中之每一者為單個重新建構中之浮動參數來判定。可使用本文中所描述之方法判定之其他幾何參數包括例如：臨界尺寸(例如中間CD)、地板傾角、頂部傾角及側壁角(SWA)-左側及/或右側-在頂部光柵及/或底部光柵中之任一者或兩者之每一狀況下。可使用本文中之方法而判定之幾何參數中的許多者為結構不對稱性參數(例如地板傾角、頂部傾角及左側壁與右側壁之間的SWA差)，其被已知負面地影響使用暗場技術之疊對量測。本文所描述之方法允許疊對之量測，而不含結構不對稱性之效應，且另外，此等實際結構不對稱性參數中之一些或全部亦可用於例如品質控制。圖10為描述此方法之流程圖。在步驟1000處，執行結構之量測以獲得目標之經量測回應(量測資料)。結構可包含如所描述之目標，其具有經疊對光柵及具有不同偏置(例如+d及-d)之至少兩個週期性結構。在一較佳實施例中，將量測執行為影像平面中之場量測，但在本發明之範疇內之光瞳量測亦係可能的。在步驟1010處，建立「模型配方」，其依據包括如所描述之目標之幾何參數之數個參數來定義目標之參數化模型。模型配方可另外包括其他「量測參數」，諸如所用之量測輻射之參數，其亦將影響目標回應。目標材料及底層之屬性亦由諸如折射率(在存在於散射量測輻射光束中之特定波長下)及分散模型之參數表示。雖然目標可由描述其形狀及材料屬性之許多參數定義，但出於本發明之目的，模型配方將把此等參數中之許多者定義為具有固定值，而其他者為可變或「浮動」參數。此等浮動參數可包含值為所需的許多幾何參數(例如疊對CD、SWA及傾角)，且可能其他參數-有時被稱作有礙參數-不可固定且因此需要被求解但除了重新建構以外幾乎不被關注。下文進一步描述藉以可在固定參數與浮動參數之間作出選擇之程序。可准許其他參數僅在有限範圍內變化，而不為完全獨立浮動參數。值得注意的是，在本文中所描述之重新建構方法中，大數目個參數可在標稱值下浮動及/或固定，同時仍提供對所關注浮動參數之良好估計。在步驟1020處，藉由例如使用諸如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模擬由模型配方定義之目標之散射屬性從而獲得目標之經模型化回應(經模擬資料)。可使用任何合適的散射量測模型，包括向量模型或純量模型。在一實施例中，可使用點散佈函數(PSF)模型。PSF模型具有相對較快速且簡單之優點，而不需要模型化光學路徑，亦不需要圖形處理單元。可注意，PSF模型並不模擬影像平面中之每像素強度。替代地，該模型使用巴斯佛爾(Parseval)定理(能量守恆)以基於光瞳平面中之強度來計算影像平面中之平均強度。影像平面中之平均(灰階)強度可藉由考量波長相依CCD積分時間來獲得，μDBO攝影機雜訊亦可(視情況)加至該波長相依CCD積分時間。待產生之經模擬平均強度之總數目可包含量測輻射特性(例如波長及偏振)之數目、所捕捉繞射階之數目及目標偏置之數目之乘積。藉助於說明，在量測輻射包含7個波長及2個偏振且存在2個所捕捉階(+1及-1)及2個偏置(+d及-d)之實例中，強度之數目(強度向量之長度)將為7×2×2×2 = 56。在步驟1030處，設計最小化經量測回應與經模型化回應之間的差之目標函數。接著依據浮動參數來最小化此目標函數(步驟1040)。最小化可為反覆的(亦即，在數次反覆中使浮動參數中之一或多者發生變化且重複步驟1020以獲得經更新模型化回應，直至對一解之收斂達到所要準確度)。替代地或另外，此步驟可使用經模型化回應之先前經模型化庫之結果以與經量測回應進行比較。舉例而言，最初可執行對參數之粗略集合之庫搜尋，接著進行使用目標函數之一或多次反覆以判定參數之較準確集合，從而以所要準確度報告目標之參數。目標函數可基於任何基於強度之度量，其可包括例如基於以下各項： ● i)按比例調整之影像強度不對稱性， ● ii)堆疊敏感度；或 ● iii)原始平均ROI影像強度。上述實例i)、ii)及iii)中之每一者展示針對一些應用比針對其他應用更佳的結果。舉例而言，基於堆疊敏感度之目標函數可較佳適合於重新建構晶圓堆疊中之層高度，尤其在不對稱性參數亦不浮動時。另一方面，使用基於按比例調整之影像強度不對稱性之目標函數在存在機器校準誤差的情況下重新建構幾何形狀不對稱性時可較佳。實例i)及ii)兩者係自校準的且因此並不需要模型校準。基於原始平均ROI影像強度之目標函數在需要最小化例如藉由使用僅單個波長及偏振之量測輻射而獲得所關注參數所需的經量測資料之量時最有用。倘若使用原始平均ROI影像強度，則在使用多於一個波長/偏振的情況下將需要模型校準。可將按比例調整之影像強度不對稱性A (+ d ) _scaled 、A (- d ) _scaled 計算為：

其中每一I 項為繞射階之經量測強度，其中每一下標表示偏置且每一上標表示繞射階，使得

為+1繞射階自+d偏置光柵之經量測強度。可將原始平均ROI影像強度S計算為：

堆疊敏感度SS (亦為信號對比度)可被理解為信號之強度隨著由於目標(例如光柵)層之間的繞射之疊對改變而改變多少之量測。亦即，在疊對內容背景中，其描述疊對目標之上部光柵與下部光柵之間的對比度，且因此表示上部光柵與下部光柵之間的繞射效率之間的平衡。因此，其為量測之敏感度之實例量度。其可被計算為疊對比例常數K對平均強度S之比率：

其中：

在每一狀況下，目標函數可採取以下形式：

其中

為具有貝葉斯(Bayesian)先驗方差之對角線矩陣(方差可經設定為大的，約10)。

為實驗強度度量值之集合(例如μDBO強度值、按比例調整之不對稱性或堆疊敏感度)、

為經模型化強度度量值之集合、μ 為標稱參數值且(視情況)

為基於攝影機雜訊之雜訊矩陣。如上文所陳述，為了重新建構幾何形狀不對稱性，基於按比例調整之強度不對稱性之重新建構可較佳，而為了重新建構層高度(而不重新建構幾何形狀不對稱性)，基於堆疊敏感度之重新建構可較佳。因此，在一實施例中，可執行兩階段重新建構。在第一階段，僅重新建構層高度(浮動參數)，而使其他參數固定。使用基於堆疊敏感度之目標函數來執行此第一階段。在第二階段，使用按比例調整之強度不對稱性目標函數而在關於幾何形狀不對稱性(例如地板/頂部傾角、SWA、疊對)且視情況關於CD度量之第二重新建構中將經判定層高度前饋為固定參數。在一特定實施例中，自第一階段判定之層高度可用以預測描述橫越基板之層高度之變化的堆疊高度變化圖。此堆疊高度變化圖可接著用以在第二階段重新建構中使層高度固定。此使能夠使用現有度量衡器件(諸如圖3之(a)中所說明)且無額外量測成本的情況下執行所有所關注參數之完全重新建構，所關注參數包括例如疊對誤差(無其他幾何形狀不對稱性之效應)及層高度，因而通常在任何狀況下執行μDBO量測以使用現有μDBO技術來量測疊對。進一步提議使在一實施例中具有重新建構最佳化步驟。此步驟可用以判定在如所描述之重新建構中應使哪些參數固定及哪些參數可浮動。圖11為描述此方法之流程圖。在步驟1100處，在參數域內之不同取樣部位處發現目標函數相對於每一重新建構參數之導數。在步驟1110處判定所得導數矩陣之條件性。亦判定不同參數群組之間的角度。在步驟1120處，使用該條件性及/或該等角度以識別重新建構參數之任何對(或較大群組)是否高度相關(例如展示高度線性重合)。在步驟1130處，可使用所獲得導數以識別不會導致目標函數中之顯著改變的彼等重新建構參數。在步驟1140處，判定應使哪些參數固定。此等參數可包括在步驟1130處判定的不會導致目標函數中之顯著改變的參數，及在步驟1120處識別之任何相關對/群組之相對較不重要參數。步驟1120至1140可包含判定關於一或多個特定參數之導數矩陣之條件性及角度。舉例而言，若將關於一特定參數之導數矩陣判定為經不良調節(例如基於臨限值條件數)或若一參數與其他參數共線，則可使彼參數固定。若該等參數中之兩者或多於兩者係關於具有所解釋之高比例之方差的高條件數，則此可指示高相關性。在重新建構中可將良好調節之參數選擇為浮動的。在步驟1150處，可使用所獲得導數以將貝葉斯先驗附加至浮動參數。在另一實施例中，可最佳化量測配方選擇。在此實施例中，可藉由如所描述之重新建構判定層厚度，且可接著使用堆疊高度變化圖以經由擺動曲線尋找為了穩固疊對之最適當的波長/偏振組合。擺動曲線可為遍及諸如(例如)疊對比例K或堆疊敏感度之強度參數之光譜序列(例如遍及波長之變化)擬合的曲線。如應瞭解，無需產生曲線圖，此係因為僅可處理資料。可基於此類擺動曲線做出量測配方選擇，例如以最佳化堆疊敏感度。擺動曲線依據層厚度改變而改變。若在選擇波長/偏振組合以用於疊對量測時不考量層厚度變化，則不考量厚度變化可使堆疊對所選擇配方之疊對之改變不充分敏感，此係由於擺動曲線上之不正確位置可接著被錯誤地選擇。在彼狀況下，經量測疊對將既不精確亦不準確。藉由使用經重新建構堆疊高度變化圖，可產生正確擺動曲線。可接著基於此正確擺動曲線在穩固且正確位置處選擇波長/偏振配方使得對疊對之敏感度最佳，而不管厚度變化如何。概言之，藉由使用重疊光柵以估計基板上之不同層之堆疊高度，有可能避免使用多薄膜(其中不存在光柵)以光學方式來估計層高度。此亦意謂此類多薄膜目標並不使用寶貴的基板區域。堆疊中之所估計層高度之知識可在製造期間幫助改良程序控制。為了允許對堆疊高度、真實疊對(無幾何不對稱性效應)及實際幾何形狀不對稱性之值之估計而無需對許多現有度量衡系統實施硬體改變。此根本上改良可估計真實疊對之精度及準確度。量測真實疊對之能力可幫助顯著改良製造程序以及產率兩者。不對稱性參數之重新建構將提供對光柵中之臨界尺寸、側角度及傾角之估計。此等參數亦可對製造中之不同處理步驟(蝕刻、顯影、CMP)之準確度提供極重要的見解。此等參數皆「免費」有效地獲得，此係由於重新建構所需之影像平面回應已經經量測以用於計算疊對。由於本文所描述之方法使用影像平面回應中之ROI內之所有像素的平均強度，故目標函數之信雜比極高。因此重新建構演算法在浮動許多參數時並不顯著遭受雜訊之影響。此意謂可運用有限經量測資料估計許多參數。使用目標進行之彼等量測自然地可用於藉由微影程序產生例如器件。另外，除用以校正使用目標進行之量測以外，目標之不對稱變形之量度亦可用於目標之(重新)設計中(例如對設計之佈局作出改變)、亦可用於形成目標之程序中(例如對材料作出改變、對印刷步驟或條件作出改變等)、亦可用於量測條件之公式化中(例如依據量測光束之波長、偏振、照明模式等而對光學量測公式化作出改變)。在以下編號條項中進一步描述根據本發明之另外實施例： 1. 一種度量衡方法，其包含：獲得關於藉由一微影程序而形成於一基板上之至少兩個層中的一目標之一量測之量測資料，該量測資料係自至少一個對應對之非零繞射階導出；獲得關於如依據該目標之幾何參數而定義的該目標之一量測之模擬之模擬資料，該等幾何參數包含一或多個可變幾何參數；及最小化該量測資料與該模擬資料之間的差，以便直接重新建構用於該一或多個可變幾何參數之值。 2. 如條項1之方法，其中該量測資料係與自一暗場量測導出之該目標之一量測有關，其中該至少一個對應對之非零繞射階在一影像平面中被偵測。 3. 如條項2之方法，其中執行該最小化步驟以依據該等經偵測非零繞射階之一強度度量而最小化該量測資料與該模擬之間的該差。 4. 如條項3之方法，其中該量測資料及該模擬資料各自包含複數個強度值，一個強度值係針對非零繞射階、量測輻射特性及/或該目標中所包含之經強加目標偏置之每一組合，且該強度度量係自該等強度值導出。 5. 如條項3或4之方法，其中該強度度量包含按比例調整之影像強度不對稱性，每一按比例調整之影像強度不對稱性量測包含藉由平均強度按比例調整的對應對之非零繞射階之間的強度差。 6. 如條項3或4之方法，其中該強度度量包含堆疊敏感度，其中堆疊敏感度為疊對比例常數對量測影像內之所關注區之強度的一平均值之比率。 7. 如條項3或4之方法，其中該強度度量包含平均強度，其為該量測影像內之所關注區之該等強度的一平均值。 8. 如條項1之方法，其中該量測資料係與自一光瞳平面量測導出之該目標之一量測有關，其中該至少一個對應對之非零繞射階在該光瞳平面中被偵測。 9. 如任何前述條項之方法，其中該一或多個可變幾何參數包含該目標中所包含之一層之至少一個層高度。 10. 如條項9之方法，其中該一或多個可變幾何參數包含該目標中所包含之不同層之複數個層高度，且其中該最小化步驟包含同時重新建構用於該複數個層高度之值。 11. 如條項9或10之方法，其包含以下步驟計算一光譜序列，該光譜序列描述針對其中該至少一個層高度在該最小化步驟中予以判定的該目標之量測輻射之一強度參數隨著該量測輻射之波長之一變化；及基於該光譜序列而最佳化該量測輻射。 12. 如任何前述條項之方法，其中該一或多個可變幾何參數包含在該目標中所包含之該等結構中之至少一者中不存在幾何不對稱性之效應的情況下之疊對誤差。 13. 如任何前述條項之方法，其中該一或多個可變幾何參數包含該目標中所包含之該等結構中之至少一者的一或多個幾何不對稱性參數。 14. 如條項1至7中任一項之方法，其中該一或多個可變幾何參數包含：該目標中所包含之層之一或多個層高度；及一或多個其他可變幾何參數，其可包含以下各者中之一或多者：在該目標中所包含之該等結構中之至少一者中不存在幾何不對稱性之效應的情況下之疊對誤差，及一或多個幾何不對稱性參數；其中在兩個階段中執行該最小化步驟：一第一階段係關於重新建構用於該一或多個層高度之值且一第二階段係關於重新建構用於該一或多個其他可變幾何參數之值，在該第一階段中判定之該一或多個層高度在該第二階段中經前饋為一或多個固定層高度參數。 15. 如條項14之方法，其中該強度度量在該第一階段中包含堆疊敏感度，其中堆疊敏感度為該疊對比例常數對該量測影像內之所關注區之該等強度的一平均值之該比率；且其中該強度度量在該第二階段中包含按比例調整之影像強度不對稱性，每一按比例調整之影像強度不對稱性量測包含藉由平均強度按比例調整的對應對之非零繞射階之間的該強度差。 16. 如條項14或15之方法，其中該第一階段用以預測描述橫越該基板之該等層高度之變化的一堆疊高度變化圖，該堆疊高度變化圖在該第二階段中用以判定該一或多個固定層高度參數。 17. 如條項14至16中任一項之方法，其包含以下步驟計算一光譜序列，該光譜序列描述針對其中該至少一個層高度在該最小化步驟中予以判定的該目標之量測輻射之一強度參數隨著該量測輻射之波長之一變化；及基於該光譜序列而最佳化該量測輻射。 18. 如條項13至17中任一項之方法，其中該一或多個幾何不對稱性參數包含以下各者中之一或多者：地板傾角、頂部傾角、側壁角、臨界尺寸。 19. 如任何前述條項之方法，其中該最小化步驟包含設計用於最小化該量測資料與該模擬資料之間的該差的一目標函數。 20. 如條項19之方法，其中該目標函數包含考量偵測器雜訊之一項。 21. 如條項19或20之方法，其進一步包含用以判定該等幾何參數中之哪些應為該等可變幾何參數之一重新建構最佳化步驟。 22. 如條項21之方法，其包含關於每一幾何參數執行以下步驟：判定該目標函數之一導數矩陣；及基於該導數矩陣之條件性及該導數矩陣內之不同向量組合之角度而判定該等幾何參數中之哪些應為該等可變幾何參數。 23. 如條項22之方法，其中該重新建構最佳化步驟包含在該對應導數矩陣經判定為經不良調節的情況下或在該等角度中之一或多者低於某一臨限值的情況下並不將一幾何參數選擇為一可變幾何參數。 24. 如條項21、22或23之方法，其中該重新建構最佳化步驟包含：判定相關幾何參數之一或多個集合，及判定每一集合之被認為在該集合內具有相對最大重要性的該相關幾何參數作為可變幾何參數。 25. 如任何前述條項之方法，其中該目標包含至少兩個子目標，每一子目標具有一不同經強加疊對偏置值。 26. 如任何前述條項之方法，其中存在複數個可變幾何參數，且其中該最小化步驟包含同時重新建構用於此等可變幾何參數中之每一者之值。 27. 如條項26之方法，其中可變幾何參數之數目大於三。 28. 如條項26之方法，其中可變幾何參數之數目大於六。 29. 如任何前述條項之方法，其中自一點散佈函數模型獲得該模擬資料。 30. 如任何前述條項之方法，其包含執行該量測且捕捉該至少一個對應對之非零繞射階以獲得該量測資料，及執行該模擬以獲得該模擬資料。 31. 如任何前述條項之方法，其中該量測資料係與運用具有複數個不同量測輻射特性之量測輻射進行之該目標之量測有關。 32. 如任何前述條項之方法，其中該目標在該基板平面中在任一維度上不大於10微米。 33. 一種度量衡裝置，其包含一處理器，該處理器可操作以：獲得關於藉由一微影程序而形成於一基板上之至少兩個層中的一目標之一量測之量測資料，該量測資料係自至少一個對應對之非零繞射階導出；獲得關於如依據該目標之幾何參數而定義的該目標之一量測之模擬之模擬資料，該等幾何參數包含一或多個可變幾何參數；及最小化該量測資料與該模擬資料之間的差，以便直接重新建構用於該一或多個可變幾何參數之值。 34. 如條項33之度量衡裝置，其包含該度量衡裝置之一影像平面中之一偵測器且可操作以執行暗場量測，其中該至少一個對應對之非零繞射階在該影像平面中藉由該偵測器進行偵測，以獲得該量測資料。 35. 如條項34之度量衡裝置，其可操作以依據該等經偵測非零繞射階之一強度度量而最小化該量測資料與該模擬之間的該差。 36. 如條項35之度量衡裝置，其中該量測資料及該模擬資料各自包含複數個強度值，一個強度值係針對非零繞射階、量測輻射特性及/或該目標中所包含之經強加目標偏置之每一組合，該處理器可操作以自該等強度值導出該強度度量。 37. 如條項35或36之度量衡裝置，其中該強度度量包含按比例調整之影像強度不對稱性，每一按比例調整之影像強度不對稱性量測包含藉由平均強度按比例調整的對應對之非零繞射階之間的強度差。 38. 如條項35或36之度量衡裝置，其中該強度度量包含堆疊敏感度，其中堆疊敏感度為疊對比例常數對量測影像內之所關注區之強度的一平均值之比率。 39. 如條項35或36之度量衡裝置，其中該強度度量包含平均強度，其為該量測影像內之所關注區之該等強度的一平均值。 40. 如條項33之度量衡裝置，其包含該度量衡裝置之一光瞳平面中之一偵測器且可操作以執行光瞳平面量測，其中該至少一個對應對之非零繞射階在該光瞳平面中藉由該偵測器進行偵測以獲得該量測資料。 41. 如條項33至40中任一項之度量衡裝置，其中該一或多個可變幾何參數包含該目標中所包含之一層之至少一個層高度。 42. 如條項41之度量衡裝置，其中該一或多個可變幾何參數包含該目標中所包含之不同層之複數個層高度，且其中該處理器可操作以同時重新建構用於該複數個層高度之值。 43. 如條項41或42之度量衡裝置，其中該處理器可進一步操作以：計算一光譜序列，該光譜序列描述針對其中該至少一個層高度在該最小化中予以判定的該目標之量測輻射之一強度參數隨著該量測輻射之波長之一變化；及基於該光譜序列而最佳化該量測輻射。 44. 如條項33至43中任一項之度量衡裝置，其中該一或多個可變幾何參數包含在該目標中所包含之該等結構中之至少一者中不存在幾何不對稱性之效應的情況下之疊對誤差。 45. 如條項33至44中任一項之度量衡裝置，其中該一或多個可變幾何參數包含該目標中所包含之該等結構中之至少一者之一或多個幾何不對稱性參數。 46. 如條項33至39中任一項之度量衡裝置，其中該一或多個可變幾何參數包含：該目標中所包含之層之一或多個層高度；及一或多個其他可變幾何參數，其可包含以下各者中之一或多者：在該目標中所包含之該等結構中之至少一者中不存在幾何不對稱性之效應的情況下之疊對誤差，及一或多個幾何不對稱性參數；其中該處理器可操作以在兩個階段中執行該最小化：一第一階段係關於重新建構用於該一或多個層高度之值且一第二階段係關於重新建構用於該一或多個其他可變幾何參數之值，在該第一階段中判定之該一或多個層高度在該第二階段中經前饋為一或多個固定層高度參數。 47. 如條項46之度量衡裝置，其中該強度度量在該第一階段中包含堆疊敏感度，其中堆疊敏感度為該疊對比例常數對該量測影像內之所關注區之該等強度的一平均值之該比率；且其中該強度度量在該第二階段中包含按比例調整之影像強度不對稱性，每一按比例調整之影像強度不對稱性量測包含藉由平均強度按比例調整的對應對之非零繞射階之間的該強度差。 48. 如條項46或47之度量衡裝置，其中該處理器在該第一階段中可操作以預測描述橫越該基板之該等層高度之變化的一堆疊高度變化圖，且在該第二階段中可操作以使用該堆疊高度變化圖以判定該一或多個固定層高度參數。 49. 如條項46至48中任一項之度量衡裝置，其中該處理器可進一步操作以：計算一光譜序列，該光譜序列描述針對其中該至少一個層高度在該最小化中予以判定的該目標之量測輻射之一強度參數隨著該量測輻射之波長之一變化；及基於該光譜序列而最佳化該量測輻射。 50. 如條項45至49中任一項之度量衡裝置，其中該一或多個幾何不對稱性參數包含以下各者中之一或多者：地板傾角、頂部傾角、側壁角、臨界尺寸。 51. 如條項33至50中任一項之度量衡裝置，其中該處理器可操作以設計用於最小化該量測資料與該模擬資料之間的該差的一目標函數。 52. 如條項51之度量衡裝置，其中該目標函數包含考量偵測器雜訊之一項。 53. 如條項51或52之度量衡裝置，其中該處理器可操作以判定該等幾何參數中之哪些應為該等可變幾何參數。 54. 如條項53之度量衡裝置，其中關於每一幾何參數，該處理器可進一步操作以：判定該目標函數之一導數矩陣；及基於該導數矩陣之條件性及該導數矩陣內之不同向量組合之角度而判定該等幾何參數中之哪些應為該等可變幾何參數。 55. 如條項54之度量衡裝置，其中該處理器可進一步操作以在該對應導數矩陣經判定為經不良調節的情況下或在該等角度中之一或多者低於某一臨限值的情況下並不將一幾何參數選擇為一可變幾何參數。 56. 如條項53、54或55之度量衡裝置，其中該處理器可進一步操作以：判定相關幾何參數之一或多個集合，及判定每一集合之被認為在該集合內具有相對最大重要性的該相關幾何參數作為可變幾何參數。 57. 如條項33至56中任一項之度量衡裝置，其中存在複數個可變幾何參數，且其中該處理器可進一步操作以同時重新建構用於此等可變幾何參數中之每一者之值。 58. 如條項57之度量衡裝置，其中可變幾何參數之數目大於三。 59. 如條項57之度量衡裝置，其中可變幾何參數之數目大於六。 60. 如條項33至59中任一項之度量衡裝置，其中該模擬資料係自一點散佈函數模型獲得。 61. 如條項33至60中任一項之度量衡裝置，其包含一輻射源，該輻射源用於提供量測輻射以量測該目標且獲得該量測資料。 62. 如條項61之度量衡裝置，其中該輻射源可操作以提供具有複數個不同量測輻射特性之量測輻射，使得該量測資料係與運用具有該複數個不同量測輻射特性之量測輻射進行之該目標之量測有關。 63. 如條項33至62中任一項之度量衡裝置，其可操作以量測在該基板平面中在任一維度上不大於10微米的一目標。 64. 一種包含程式指令之電腦程式，該等程式指令可操作以在經執行於一合適裝置上時執行如條項1至32中任一項之方法。 65. 一種非暫時性電腦程式載體，其包含如條項64之電腦程式。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，圖案化器件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件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，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。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365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)、極紫外線(EUV)輻射(例如具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)，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描述揭露本發明之實施例之一般性質使得在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識針對各種應用而易於修改及/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該指導進行解譯。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進行界定。

0‧‧‧零階射線/繞射射線+1‧‧‧一階射線/繞射射線-1‧‧‧一階射線/繞射射線+1(N)‧‧‧+1繞射射線-1(S)‧‧‧ -1繞射射線11‧‧‧輸出件12‧‧‧透鏡13‧‧‧孔徑板13E‧‧‧孔徑板13N‧‧‧孔徑板13NW‧‧‧孔徑板13S‧‧‧孔徑板13SE‧‧‧ 孔徑板13W‧‧‧孔徑板14‧‧‧透鏡15‧‧‧稜鏡16‧‧‧物鏡/透鏡17‧‧‧光束分裂器18‧‧‧光學系統19‧‧‧第一感測器20‧‧‧光學系統21‧‧‧孔徑光闌22‧‧‧光學系統23‧‧‧感測器31‧‧‧量測光點/經照明光點32‧‧‧組件週期性結構33‧‧‧組件週期性結構34‧‧‧組件週期性結構35‧‧‧組件週期性結構41‧‧‧圓形區域42‧‧‧矩形區域/影像43‧‧‧矩形區域/影像44‧‧‧矩形區域/影像45‧‧‧矩形區域/影像600‧‧‧複合疊對目標602‧‧‧特徵/線604‧‧‧空間606‧‧‧基板608‧‧‧特徵/線610‧‧‧空間702‧‧‧曲線704‧‧‧點706‧‧‧點900‧‧‧層910‧‧‧層910a‧‧‧多晶矽「線」910b‧‧‧層間介電ILD「空間」920‧‧‧ILD層930‧‧‧碳化矽層940‧‧‧氮化鈦層950‧‧‧氧化物層960‧‧‧碳層970‧‧‧氧化物層980‧‧‧底部抗反射塗層(BARC)層990‧‧‧層1000‧‧‧步驟1010‧‧‧步驟1020‧‧‧步驟1030‧‧‧步驟1040‧‧‧步驟1100‧‧‧步驟1110‧‧‧步驟1120‧‧‧步驟1130‧‧‧步驟1140‧‧‧步驟1150‧‧‧步驟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DF‧‧‧影像I‧‧‧照明射線/入射射線IF‧‧‧位置感測器IL‧‧‧照明系統/照明器IN‧‧‧積光器I/O1‧‧‧輸入/輸出埠I/O2‧‧‧輸入/輸出埠LA‧‧‧微影裝置LACU‧‧‧微影控制單元LB‧‧‧裝載匣LC‧‧‧微影製造單元LS‧‧‧位階感測器L1‧‧‧底部層L2‧‧‧層M₁‧‧‧光罩對準標記M₂‧‧‧光罩對準標記MA‧‧‧圖案化器件MT‧‧‧圖案化器件支撐件或支撐結構/光罩台M1‧‧‧步驟M2‧‧‧步驟M3‧‧‧步驟M4‧‧‧步驟M5‧‧‧步驟M6‧‧‧步驟O‧‧‧光軸OV‧‧‧疊對誤差P‧‧‧節距P₁‧‧‧基板對準標記P₂‧‧‧基板對準標記P1‧‧‧所關注區P2‧‧‧所關注區P3‧‧‧所關注區P4‧‧‧所關注區PM‧‧‧第一定位器PS‧‧‧投影系統PU‧‧‧處理單元/影像處理器及控制器PW‧‧‧第二定位器RF‧‧‧參考框架RO‧‧‧基板處置器或機器人ROI‧‧‧所關注區SC‧‧‧旋塗器SCS‧‧‧監督控制系統SO‧‧‧輻射源T‧‧‧度量衡目標TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元W‧‧‧基板WTa‧‧‧基板台/台WTb‧‧‧基板台/台+d‧‧‧偏置/偏移-d‧‧‧偏置/偏移

現在將參看隨附圖式僅作為實例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之微影裝置；圖2描繪根據本發明之一實施例之微影製造單元或叢集；圖3之(a)為用於使用提供某些照明模式之第一對照明孔徑來量測根據本發明之實施例之目標的暗場量測裝置之示意圖；圖3之(b)為針對給定照明方向之目標之繞射光譜的示意性細節；圖3之(c)為在使用量測裝置以用於以繞射為基礎之疊對量測時提供另外照明模式之第二對照明孔徑的示意性說明；圖3之(d)為在使用量測裝置以用於以繞射為基礎之疊對量測時組合第一對孔徑與第二對孔徑之提供另外照明模式的第三對照明孔徑的示意性說明；圖4描繪基板上的多重週期性結構(例如多重光柵)目標之形式及量測光點之輪廓；圖5描繪在圖3之裝置中獲得的圖4之目標之影像；圖6為展示使用圖3之裝置且可適於本發明之實施例之疊對量測方法之步驟的流程圖；圖7之(a)至圖7之(d)展示具有為大約零之不同疊對值之疊對週期性結構(例如光柵)的示意性橫截面；圖8說明在理想目標結構中之疊對量測的原理；圖9為展示可包含於目標中的不同層之實例堆疊；圖10為描述根據本發明之第一實施例之方法的流程圖；及圖11為描述根據本發明之第二實施例之方法的流程圖。

31‧‧‧量測光點/經照明光點

32‧‧‧組件週期性結構

33‧‧‧組件週期性結構

34‧‧‧組件週期性結構

35‧‧‧組件週期性結構

W‧‧‧基板

Claims

一種度量衡方法，其包含：獲得關於藉由一微影程序而形成於一基板上之至少兩個層中的一目標之一量測之量測資料，該量測資料係自至少一個對應對之非零繞射階導出；獲得關於如依據該目標之幾何參數而定義的該目標之一量測之模擬之模擬資料，該等幾何參數包含一或多個可變幾何參數；及最小化該量測資料與該模擬資料之間的差，以便直接重新建構用於該一或多個可變幾何參數之值。
如請求項1之方法，其中該量測資料係關於自一暗場量測導出之該目標之一量測，其中該至少一個對應對之非零繞射階在一影像平面中被偵測。
如請求項2之方法，其中執行該最小化步驟以依據該等經偵測非零繞射階之一強度度量而最小化該量測資料與該模擬之間的該差。
如請求項3之方法，其中該量測資料及該模擬資料各自包含複數個強度值，一個強度值係針對非零繞射階、量測輻射特性及/或該目標中所包含之經強加目標偏置之每一組合，且該強度度量係自該等強度值導出。
如請求項3或4之方法，其中該強度度量包含按比例調整之影像強度不對稱性，每一按比例調整之影像強度不對稱性量測包含藉由平均強度按比例調整的對應對之非零繞射階之間的強度差。
如請求項3或4之方法，其中該強度度量包含堆疊敏感度，其中堆疊敏感度為疊對比例常數對量測影像內之所關注區之強度的一平均值之比率。
如請求項3或4之方法，其中該強度度量包含平均強度，其為該量測影像內之所關注區之該等強度的一平均值。
如請求項1之方法，其中該量測資料係與自一光瞳平面量測導出之該目標之一量測有關，其中該至少一個對應對之非零繞射階在該光瞳平面中被偵測。
如請求項1至4中任一項之方法，其中該一或多個可變幾何參數包含該目標中所包含之一層之至少一個層高度。
如請求項9之方法，其中該一或多個可變幾何參數包含該目標中所包含之不同層之複數個層高度，且其中該最小化步驟包含同時重新建構用於該複數個層高度之值。
如請求項9之方法，其包含以下步驟計算一光譜序列，該光譜序列描述針對其中該至少一個層高度在該最小化步驟中予以判定的該目標之量測輻射之一強度參數隨著該量測輻射之波長之一變化；及基於該光譜序列而最佳化該量測輻射。
如請求項1至4中任一項之方法，其中該一或多個可變幾何參數包含該目標中所包含之該等結構中之至少一者之一或多個幾何不對稱性參數。
如請求項1至4中任一項之方法，其中該一或多個可變幾何參數包含：該目標中所包含之層之一或多個層高度；及一或多個其他可變幾何參數，其可包含以下各者中之一或多者：在該目標中所包含之該等結構中之至少一者中不存在幾何不對稱性之效應的情況下之疊對誤差，及一或多個幾何不對稱性參數；其中在兩個階段中執行該最小化步驟：一第一階段係關於重新建構用於該一或多個層高度之值且一第二階段係關於重新建構用於該一或多個其他可變幾何參數之值，在該第一階段中判定之該一或多個層高度在該第二階段中經前饋為一或多個固定層高度參數。
一種度量衡裝置，其包含一處理器，該處理器可操作以：獲得關於藉由一微影程序而形成於一基板上之至少兩個層中的一目標之一量測之量測資料，該量測資料係自至少一個對應對之非零繞射階導出；獲得關於如依據該目標之幾何參數而定義的該目標之一量測之模擬之模擬資料，該等幾何參數包含一或多個可變幾何參數；及最小化該量測資料與該模擬資料之間的差，以便直接重新建構用於該一或多個可變幾何參數之值。
一種包含程式指令之電腦程式，該等程式指令可操作以在經執行於一合適裝置上時執行如請求項1至13中任一項之方法。