TWI706216B - 判定橫跨圖案化器件或基板的標記佈局 - Google Patents

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Abstract

一種用於判定橫跨一圖案化器件或基板之標記位置之一佈局的方法，該方法包含：a)獲得502一模型，該模型經組態以模型化與在一或多個標記位置處對該圖案化器件或基板執行之量測相關聯的資料；b)獲得504包含初始標記位置之一初始標記佈局506；c)藉由移除一或多個標記位置以獲得複數個縮減之標記佈局510來縮減508該初始標記佈局，每一縮減之標記佈局係藉由移除與該初始標記佈局不同之一標記位置來獲得；d)判定512與針對出自該複數個縮減之標記佈局之每一縮減之標記佈局該模型之使用相關聯的一模型不確定度度量；及e)基於每一縮減之標記佈局之關聯之模型不確定度度量來選擇514一或多個縮減之標記佈局516。

Description

判定橫跨圖案化器件或基板的標記佈局
本發明係關於一種用於判定橫跨圖案化器件或基板之標記位置之佈局的方法，一種關聯裝置及一種電腦程式。
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之個別層上的電路圖案。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之網路。已知微影裝置包括：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器件轉印至基板。
無論使用哪種類型之裝置，圖案於基板上之準確置放為用於縮減電路組件及可藉由微影產生之其他產品之大小的主要挑戰。詳言之，準確地量測基板上已經被敷設之特徵的挑戰為能夠足夠準確地定位處於疊加之特徵之順次層而以高良率產生工作器件的關鍵步驟。一般而言，在當今之亞微米半導體器件中，所謂的疊對應在幾十奈米內、在最臨界層中降至幾奈米來達成。
微影裝置之另一挑戰係以充分聚焦均一性曝光基板上之所有圖案。此係重要的，以使得除了在基板之最邊緣之外，橫跨基板之良率不會遭受散焦失敗。基板上之經印刷影像僅在最佳曝光焦點周圍之有限(豎直)範圍內具有充分的對比度。離焦曝光不僅可引起縮減之對比度，而且在一些狀況下引起圖案之臨界尺寸之改變。半導體處理設備及處理(例如微影、蝕刻、烘烤、拋光及退火)中之缺陷可橫跨基板引入缺陷。缺陷之圖案被稱為製程指紋。此類缺陷引起可造成疊對或聚焦誤差之製程失真。通常依據微影裝置之可校正參數而直接特性化製程指紋。
因此，現代微影裝置涉及在實際上曝光或以其他方式圖案化處於目標部位之基板的步驟之前之廣泛量測或「映射」操作。耗時的此等操作限制微影裝置之產出率，且因此增加半導體積體電路或其他產品之單位成本。
藉由將特徵置放於基板上之部位處及量測該等特徵，判定諸如聚焦或疊對指紋之製程指紋。
隨著圖案特徵變得更小且疊對效能要求變得愈來愈苛刻，已且繼續開發所謂的進階對準模型及聚焦模型以模型化且更準確地校正「晶圓柵格」之失真。此等進階模型取決於量測橫跨基板的增大之數目個目標特徵。然而，最終僅可量測有限數目個可用目標特徵，而不會過度限制微影製程整體上之產出率。橫跨基板之聚焦變化具有高發生頻率，此需要置放及量測每曝光影像之某數目個目標特徵，以便以充分準確度捕捉焦點指紋。
選擇基板上之用於量測或置放特徵之最佳部位集合可改良判定製程指紋之準確性。
跨晶圓取樣演算法或樣本方案最佳化器(SSO)可用以選擇基板上之用於量測之最佳部位集合。取樣演算法判定例如橫跨基板之疊對或基板變形的指紋。約束為：部位需要以充分密度分佈，同時橫跨整個基板而分佈。應避免開放區域。應限制樣本點之數目以縮減對量測時間之影響。取樣演算法應足夠快速以在生產環境中切實可行。
場取樣演算法或標記佈局最佳化器可用以選擇基板上之用於置放目標特徵之最佳部位集合。場取樣演算法具有其他要求。其需要促進判定場特定指紋，例如聚焦、疊對或對準。約束為所允許之標記部位、標記之最大數目等。
為了縮減量測時間，半導體製造商可選擇僅使用疊對標記(存在於倍縮光罩上)之子集以用於對準及聚焦模型化。然而，減少量測之數目會對疊對產生負面影響。然而，在某些情形下，此係可接受的，此係因為其由於度量衡時間減低而提供產出率之增加。在此途徑中，選擇對疊對有最小影響(最小誤差傳播)的子佈局係關鍵的。此為組合性最佳化問題。
蠻力竭盡式搜尋可用以解決該問題。然而，竭盡式搜尋在計算上要求極高且因此無法在最切實可行的情形中使用。雖然習知的類SSO演算法提供對最佳解之良好近似且計算上較高效，但其無法找到全域最佳解。但此類習知途徑計算上仍為要求高的。
本發明人已發現一種能夠高效地達成標記佈局之最佳選擇之方法，該標記佈局包含圖案化器件或基板上之用於對準、聚焦、疊對或臨界尺寸(CD)量測的標記之位置。
根據本發明之一第一態樣，提供一種用於判定橫跨一圖案化器件或基板之標記位置之一佈局的方法，該方法包含：a)獲得一模型，該模型經組態以模型化與在一或多個標記位置處對該圖案化器件或基板執行之量測相關聯的資料；b)獲得包含初始標記位置之一初始標記佈局；c)藉由移除一或多個標記位置以獲得複數個縮減之標記佈局來縮減該初始標記佈局，每一縮減之標記佈局係藉由移除與該初始標記佈局不同之一標記位置來獲得；d)判定與針對出自該複數個縮減之標記佈局之每一縮減之標記佈局該模型之使用相關聯的一模型不確定度度量；及e)基於該一或多個縮減之標記佈局之關聯之模型不確定度度量來選擇一或多個縮減之標記佈局。
根據本發明之一第二態樣，提供一種電腦程式，其包含當經執行於合適電腦裝置上時致使該電腦裝置執行該第一態樣之該方法。
根據本發明之一第三態樣，提供一種電腦程式產品，其包含該第二態樣之該電腦程式。
根據本發明之一第四態樣，提供一種經特定調適以進行根據該第一態樣之該方法之該等步驟的裝置。該裝置可經組態為可操作以對該基板執行一微影製程之一微影裝置。
圖1示意性地描繪可用以實施本發明之一實施例的微影裝置LA。該裝置包含： i. 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EUV輻射)； ii.     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； iii.    基板台(例如，晶圓台) WTa或WTb，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 iv.    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。
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。
支撐結構支撐圖案化器件，亦即，承載圖案化器件之重量。支撐結構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)的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為例如框架或台，其可視需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件(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，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。
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之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。
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。可以單機方式來使用本文所揭示之本發明，但詳言之，本發明可在單載物台裝置抑或多載物台裝置之曝光前量測階段中提供額外功能。
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較高折射率之液體(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含例如合適導向鏡及/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可包含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□外部及□內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且係由該圖案化器件而圖案化。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，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、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WTa/WTb，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中被明確地描繪)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光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WTa/WTb之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。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光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
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，使光罩台MT及基板台WTa/WTb保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WTa/WTb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，同步地掃描光罩台MT及基板台WTa/WTb (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/WTb相對於光罩台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/WTb。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WTa/WTb之每一移動之後或在一掃描期間之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。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
此實例中之微影裝置LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa及WTb以及兩個站(曝光站及量測站)，在該兩個站之間可交換基板台。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。該等預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面，及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記之位置。此情形實現裝置之產出率之相當大的增加。若在基板台處於量測站以及處於曝光站時位置感測器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。本發明可應用於具有僅一個基板台或具有多於兩個基板台之裝置中。
該裝置進一步包括微影裝置控制單元LACU，該微影裝置控制單元LACU控制所描述之各種致動器及感測器之所有移動及量測。LACU亦包括用以實施與裝置之操作相關之所要演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，每一子單元處置裝置內之一子系統或組件之即時資料獲取、處理及控制。舉例而言，一個處理子系統可專用於基板定位器PW之伺服控制。單獨的單元甚至可處置粗略致動器及精細致動器，或不同軸線。另一單元可能專用於位置感測器IF之讀出。裝置之總控制可受到中央處理單元控制，中央處理單元與此等子系統處理單元通信、與操作員通信，且與微影製造製程中涉及之其他裝置通信。
圖2說明用以將目標部分(例如，晶粒)曝光於圖1之雙載物台裝置中之基板W上之已知步驟。量測站MEA處所執行之步驟係在點線框內之左側，而右側展示曝光站EXP處所執行之步驟。不時地，基板台WTa、WTb中之一者將在曝光站處，而另一者係在量測站處，如上文所描述。出於此描述之目的，假定基板W已經被裝載至曝光站中。在步驟200處，藉由圖中未繪示之一機構將新基板W'裝載至裝置。並行地處理此兩個基板以便增加微影裝置之產出率。最初參看新近裝載之基板W'，此基板可為先前未經處理之基板，其係運用新光阻而製備以供在裝置中第一次曝光。然而，一般而言，所描述之微影製程將僅僅為一系列曝光及處理步驟中之一個步驟，使得基板W'已經通過此裝置及/或其他微影裝置若干次，且亦可經歷後續製程。
可在如剛才所提及之其他微影裝置中執行先前及/或後續製程，且可甚至在不同類型之微影裝置中執行先前及/或後續製程。舉例而言，器件製造製程中之在諸如解析度及疊對之參數上要求極高的一些層相比於要求較不高之其他層可在更進階微影工具中來執行。因此，一些層可曝光於浸潤型微影工具中，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。
在圖2中，在202處，使用使用基板標記P1等之對準量測及影像感測器(圖中未繪示)以量測及記錄基板相對於基板台WTa/WTb之對準。另外，將量測橫跨基板W'之若干對準標記以建立「晶圓柵格」，晶圓柵格極準確地映射橫跨基板之標記之分佈，包括相對於標稱矩形柵格之任何失真。在步驟204處，亦量測相對於X-Y位置之基板高度圖，以用於準確地聚焦經曝光圖案。
當裝載基板W'時，接收配方資料206，其定義待執行之曝光，且亦定義基板及先前產生之圖案及待產生於晶圓上之圖案之屬性。將在202、204處獲得之基板位置、基板柵格及高度圖之量測添加至此等配方資料，以使得可將配方及量測資料208之完整集合傳遞至曝光載物台。對準資料之量測(例如)包含以與作為微影製程之產品的產品圖案成固定或標稱固定關係而形成之對準目標之X位置及Y位置。恰好在曝光之前獲取之此等對準資料經組合及內插以提供對準模型之參數。此等參數及對準模型將在曝光操作期間用以校正當前微影步驟中所施加之圖案之位置。習知對準模型可能包含四個、五個或六個參數，該等參數一起以不同尺寸界定「理想」柵格之平移、旋轉及按比例調整。如下文進一步所描述，使用較多參數之進階模型係已知的。
在210處，調換晶圓W'與W，使得經量測基板W'變為基板W而進入曝光站EXP。藉由交換裝置內之支撐件WTa與WTb來執行此調換，使得基板W、W'保持準確地被夾持且定位於彼等支撐件上，以保留基板台與基板自身之間的相對對準。因此，一旦已調換該等台，則為了利用用於基板W (以前為W')之量測資訊202、204以控制曝光步驟，必需判定投影系統PS與基板台WTb (以前為WTa)之間的相對位置。在步驟212處，使用光罩對準標記M1、M2來執行倍縮光罩對準。在步驟214、216、218中，將掃描運動及輻射脈衝施加於橫跨基板W之順次目標部位處，以便完成數個圖案之曝光。藉使用在執行曝光步驟中在量測站處所獲得之對準資料及高度圖，使此等圖案相對於所要部位準確地對準，且詳言之，相對於先前放置於同一基板上之特徵準確地對準。在步驟220處自裝置卸載現在被標註為W''之經曝光基板，以根據經曝光圖案使其經歷蝕刻或其他製程。
選擇用於量測或特徵之部位的最佳集合係最佳化問題。
圖3說明多目標問題之柏拉圖前緣表示之使用的實例。柏拉圖前緣被定義為與多目標最佳化問題相關聯之目標(例如待最佳化之參數)之間的關係。圖3之柏拉圖前緣300展現最大化y軸上潛在之聚焦校正(校正之後的聚焦誤差之最小可達成殘差R)的第一目標與使用x軸上之最少量之焦點標記物(或聚焦量測) FM的第二目標之間的關係。該柏拉圖前緣可藉由演算複數個組態(例如候選解決方案)來建立，且針對每一組態判定目標之量度(例如聚焦校正殘差及用以達成此之標記物之數目)。在圖3中，每個圓點320表示橫跨基板之焦點標記物(量測)的某一組態(分佈)及在應用此組態時在校正之後的殘差。自圖明顯可見，相比於其他組態，某些組態較佳地適合於使用某數目個焦點標記物來判定聚焦校正。此藉由在給定恆定數目個標記物之情況下選擇310一組焦點標記物組態來進一步加以說明。可藉由在分佈310之下端(例如作為標記物之數目之函數的最低殘餘聚焦誤差)處擬合曲線來近似柏拉圖前緣300。
在一實施例中，使用歐洲專利公開案EP3309617A1 (進化演算法、遺傳演算法、用於方案最佳化之進化演算法、模擬退火、禁忌搜尋)中所揭示的方法中之任一者來解決多目標問題包括判定柏拉圖前緣，其中該柏拉圖前緣建立第一目標與第二目標之間的關係。EP3309617A1之全文特此係以引用方式併入。在圖3之實例中，第一目標係聚焦校正之後的聚焦誤差殘差，且第二目標係最小化所利用焦點標記物之數目及/或對焦點標記物執行之聚焦量測的數目。然而，可判定柏拉圖前緣以建立任何適合之第一目標與第二目標之間的關係，例如但不限於，第一目標可與以下各項中之任一者相關聯：疊對誤差殘差、劑量誤差殘差、臨界尺寸誤差殘差，第二目標可與以下各項中之任一者相關聯：所使用標記物之數目、所執行量測之數目。
圖3展現建立兩個目標之間的關係之一維柏拉圖前緣。一般而言，然而柏拉圖前緣之概念不限於一維表示，柏拉圖前緣可指示與多目標問題相關聯之三個或多於三個目標之間的關係。在此狀況下，柏拉圖前緣可為在兩個或多於兩個維度上之表面。
使用遺傳演算法以判定標記位置或量測位置之較佳佈局(以用於對圖案化器件或具備標記之基板執行之量測)為用以獲得高效標記佈局之有效方式，此係由於既不向圖案化器件提供過多度量衡結構(標記)及/或亦不量測過大數目個標記(花費度量衡時間，從而有可能以負面方式影響製程之產出率)。
本文中提議用以導出高效標記佈局之替代方法。該方法之核心想法為以初始標記佈局開始且自標記佈局逐漸移除標記(位置)之數目，同時監測模型不確定度。模型不確定度通常被定義為當將模型應用至該等量測時量測誤差至模型化(例如擬合)誤差之相對傳播。在美國專利申請公開案US2018/0067900之第[0170]段中給出對模型不確定度且更特定言之正規化模型不確定度(nMU) (通常稱作G型最佳性準則)之更精密的解釋，該專利申請案之全文特此係以引用方式併入。自包含N個標記位置之初始標記佈局移除標記(位置)並非唯一的；基本上，存在皆滿足標記(位置)之總數目為N-1的準則之N種方式(例如N個縮減之標記佈局)。對於縮減之標記佈局之集合中的每一者，演算模型不確定度，且僅選擇模型不確定度度量滿足某一準則(例如低於臨限值)的縮減之標記佈局。
每一選定縮減之標記佈局可接著藉由重複該所描述方法而進一步縮減，直至已達到所要數目個標記(位置)或發現縮減之標記佈局皆不滿足所需之模型不確定度。圖4中描繪標記佈局縮減之方法。初始標記佈局402包含「n個」標記(圖4中所描繪之樹型的頂部)。前n-1個縮減之標記佈局被描繪為初始佈局下方的佈局之第一列。具有超過一準則的關聯模型不確定度之縮減之佈局被描繪為在內部具有十字之方框，例如406。僅進一步縮減具有可接受模型不確定度之縮減之佈局(例如在圖4之左側位置處具有n-1個標記的縮減之佈局404)。如圖4中所描繪之演算法可繼續直至發現具有「m個」標記的具有關聯之可接受模型不確定度及可接受數目個標記「m」(例如m；並不過大以至於不能包括過大的度量衡工作)之最佳佈局408。
所描述方法常常被稱作「分支切割」演算法；僅評估可行的分支，因為每一模型不確定度演算可在計算上極廣泛，所以此舉節省的巨大量的演算時間。
亦可決定針對每一分支，僅選擇具有最佳(例如最低)模型不確定度之縮減之標記佈局，且縮減標記佈局遵循簡單的筆直路徑。此方法常常被稱作「貪婪搜尋」方法。
亦可採用使用貪婪搜尋及分支切割方法之混合式方法。貪婪搜尋方法用以對具有可接受模型不確定度及/或模型不確定度之臨限值所需的標記位置之最少量進行快速估計。接著根據貪婪搜尋之結果(例如標記位置之最少量及模型不確定度之估計臨限值中的任一者或兩者)終止分支切割方法。
圖5為說明根據本發明之一實施例之方法的流程圖。參看圖5，在一實施例中，描述用於判定橫跨圖案化器件或基板之標記位置之佈局的方法。
該方法包含：a)獲得502一模型，該模型經組態以模型化與在一或多個標記位置處對圖案化器件或基板執行之量測相關聯的資料；b)獲得504包含初始標記位置之初始標記佈局506；c)藉由移除一或多個標記位置以獲得複數個縮減之標記佈局510來縮減508該初始標記佈局，每一縮減之標記佈局係藉由移除與該初始標記佈局不同之標記位置來獲得；d)判定512與針對出自該複數個縮減之標記佈局之每一縮減之標記佈局該模型之使用相關聯的模型不確定度度量；及e)基於與該複數個縮減之標記佈局相關聯之模型不確定度度量來選擇514一或多個縮減之標記佈局516。
在接下來的段落中所揭示之實施例中揭示該方法之另外實例。
在一實施例中，選擇具有最低模型不確定度度量之縮減之標記佈局516。
在一實施例中，該方法包含藉由將步驟c)508、d) 512及e) 514應用至選定縮減之標記佈局516中之每一者，來代替將該等步驟應用至初始標記佈局506從而縮減選定之一或多個縮減之標記佈局。
在一實施例中，標記佈局為以下各者中之一或多者的佈局：對準標記位置、疊對標記位置、聚焦標記位置或臨界尺寸(CD)標記位置。
在一實施例中，模型為描述基板之對準參數的6參數模型，該基板係晶圓。
在一實施例中，模型不確定度度量為正規化模型不確定度，其通常被稱作G型最佳性準則。
在一實施例中，標記位置橫跨基板上之場而分佈。
在一實施例中，標記位置橫跨整個基板而分佈。
在一實施例中，重複步驟c) 508、d) 512及e) 514直至518縮減之標記佈局包含預定義數目個標記位置。
在一實施例中，預定義數目個標記位置係基於與量測該數目個標記位置相關聯的可接受量測時間。
在一實施例中，該方法包含將步驟c) 508、d) 512及e) 514應用至選定縮減之標記佈局516直至518模型不確定度度量超過臨限值。
在一實施例中，預定義數目個標記位置係基於模型不確定度。
在給出具有n個標記之場佈局的情況下，實施例尋找具有m個標記(m＜n)的具有最小可能之正規化模型不確定度(nMU)度量之子佈局。
一般化問題為：在給出具有n個標記之場佈局的情況下，且所要數目個標記m ( m ＜n)尋找具有 k個標記( k= n-1, …, m)的針對每一 k具有最小可能nMU度量的子佈局。
nMU度量可被定義為
Figure 02_image001
，但可使用基於nMU之度量之其他變體。
Figure 02_image003
係模型相依的。舉例而言，描述基板之對準或疊對參數之6參數或18參數模型可用於每曝光之高階校正(CPE)。
吾人旨在解決在半導體製造商之環境中常常發現的具有相對較小數目個標記(n＜50)之一般化問題。在測試中，該問題針對n=25、m=10得以解決，且與竭盡式搜尋相比展示出相當大的加速。
該方法之一般想法係基於如下觀測結果：自佈局移除標記使nMU更大。換言之：
Figure 02_image005
。
接下來，在假定佈局 L具有過大nMU的情況下：
Figure 02_image007
(其中 T為某一臨限值)，所有其子佈局被排除在考慮之外。此分支切割途徑大幅度地降低為尋找全局最小值需要評估的佈局之數目。
演算法可由兩個部分組成。首先，吾人尋找適當臨限值 T，且接著執行分支切割最佳化。
第一部分為運用貪婪搜尋尋找臨限值T，其具有以下步驟： 1. 以完整佈局
Figure 02_image009
開始。初始化
Figure 02_image011
,
Figure 02_image013
2. 尋找具有
Figure 02_image015
個標記之最佳佈局
Figure 02_image017
。指派
Figure 02_image019
,
Figure 02_image021
。 3. 若
Figure 02_image023
，則重複步驟2。 4.
Figure 02_image025
目的為尋找具有 m個標記及相對較小nMU之佈局。替代地，可出於此目的使用習知類SSO演算法。在不同途徑中，可記住所有 k之臨限值且之後使用。
演算法之第二部分為分支切割最佳化，其具有以下步驟： 1. 初始化佈局之晶格： Layouts n- 1{具有
Figure 02_image027
個標記之
Figure 02_image029
佈局之集合}，…， Layouts m= {具有 m個標記之
Figure 02_image031
佈局之集合}；初始化
Figure 02_image033
。 2. 評估具有 k個標記之所有起作用佈局
Figure 02_image035
。此步驟對應於以上關於圖5所描述之步驟508及512。 3. 針對其中
Figure 02_image037
的所有
Figure 02_image039
，使其子佈局失效： 針對所有
Figure 02_image041
， Layouts q:=Layouts q \ SubLayouts q ( L)。此處 SubLayouts q( L)為具有 q個標記之佈局 L的所有子佈局之集合。此步驟對應於關於圖5所描述之步驟514。 4. 若
Figure 02_image043
，則設定
Figure 02_image045
。重複步驟2。此步驟對應於關於圖5所描述之步驟518。 5. 針對所有
Figure 02_image047
，已經評估所有起作用(非失效)佈局 Layouts k 。歸因於選擇之臨限值 T， Layouts k 並非空的且含有具有全局最佳nMU之佈局。選擇針對每個 k具有最小nMU之佈局。
步驟2及3容易可並行化。
分支切割與蠻力(竭盡式搜尋)方法相比大幅度地減低了需要被評估之佈局之數目，且實際上使此評估可行。
使用子佈局之晶格允許實施例一次找到針對自 n-1至m之任何數目個標記之最佳佈局，且在評估具有 k-1個標記之子佈局的同時，再次使用具有 k個標記之子佈局之評估。
在一實施例中，電腦程式包含電腦可讀指令，該等電腦可讀指令當經執行於合適電腦裝置上時致使該電腦裝置執行任何先前實施例之方法。
在一實施例中，電腦程式產品包含先前實施例之電腦程式。
在一實施例中，一裝置經特定調適以進行根據任何實施例之方法之步驟，該裝置經組態為可操作以對該基板執行微影製程之微影裝置。
在以下經編號條項之清單中揭示了本發明之另外實施例： 1.一種用於判定橫跨一圖案化器件或基板之標記位置之一佈局的方法，該方法包含： a)獲得一模型，該模型經組態以模型化與在一或多個標記位置處對該圖案化器件或基板執行之量測相關聯的資料； b)獲得包含初始標記位置之一初始標記佈局； c)藉由移除一或多個標記位置以獲得複數個縮減之標記佈局來縮減該初始標記佈局，每一縮減之標記佈局係藉由移除與該初始標記佈局不同之一標記位置來獲得； d)判定與針對出自該複數個縮減之標記佈局之每一縮減之標記佈局該模型之使用相關聯的一模型不確定度度量；及 e)基於與該複數個縮減之標記佈局相關聯之該模型不確定度度量選擇一或多個縮減之標記佈局。 2.如條項1之方法，其中僅選擇在該複數個縮減之標記佈局當中具有最低模型不確定度度量的縮減之標記佈局。 3.如條項1或2之方法，其進一步包含： f)自出自該一或多個選定縮減之標記佈局之一選定縮減之標記佈局獲得該初始標記佈局，且重複步驟c)、d)及e)；及 g)針對所有選定一或多個縮減之標記佈局重複步驟f)。 4.如條項3之方法，其中重複該等步驟f)及g)直至該縮減之標記佈局包含預定義數目個標記位置。 5.如條項4之方法，其中該預定義數目個標記位置係基於與量測該數目個標記位置相關聯的一可接受量測時間。 6.如條項3之方法，其中重複該等步驟f)及g)直至該模型不確定度度量超過一臨限值。 7.如條項4之方法，其中該預定義數目個標記位置係基於藉由如條項6之方法所判定之該模型不確定度。 8.如任一前述條項之方法，其中該標記佈局為以下各者中之一或多者的一佈局：對準標記位置、疊對標記位置、聚焦標記位置或臨界尺寸標記位置。 9.如任一前述條項之方法，其中該模型係描述一基板之對準或疊對參數的一6參數模型，該基板係一晶圓。 10.如任一前述條項之方法，其中該模型不確定度度量係與一G型最佳性準則相關聯。 11.如任一前述條項之方法，其中該等標記位置橫跨一基板上之一場而分佈。 12.如條項1至10中任一項之方法，其中該等標記位置橫跨一整個基板而分佈。 13.一種電腦程式，其包含當經執行於合適電腦裝置上時致使該電腦裝置執行如任一前述條項之方法的電腦可讀指令。 14.一種電腦程式產品，其包含如條項13之電腦程式。 15.一種經特定調適以進行如條項1至12中任一項之方法之步驟的裝置，該裝置經組態為可操作以對該基板執行一微影製程之一微影裝置。
上文所描述之方法的步驟可在圖1中所展示之微影裝置控制單元LACU內自動化。此單元LACU可包括如圖6中所展示之電腦總成。該電腦總成可為在根據本發明之總成之實施例中呈控制單元之形式的專用電腦，或替代地為控制微影投影裝置之中央電腦。該電腦總成可經配置以用於載入包含電腦可執行碼之電腦程式產品。此可使得電腦總成能夠在下載電腦程式產品時藉由位階感測器LS及對準感測器AS之實施例控制對微影裝置之前述使用。
連接至處理器627之記憶體629可包含數個記憶體組件，比如硬碟661、唯讀記憶體(ROM) 662、電可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM) 663或隨機存取記憶體(RAM) 664。並不需要皆存在所有前述記憶體組件。此外，前述記憶體組件並非必需實體地緊鄰處理器627或彼此緊鄰。其可經定位成相隔一距離。
處理器627亦可連接至某種類之使用者介面，例如，鍵盤665或滑鼠666。亦可使用為熟習此項技術者所知之觸控式螢幕、軌跡球、語音轉換器或其他介面。
處理器627可連接至讀取單元667，該讀取單元經配置以自資料載體(比如固態機668或CDROM 669)讀取例如呈電腦可執行碼之形式的資料，且在一些情況下將資料儲存於資料載體(比如固態機668或CDROM 669)上。亦可使用DVD或為熟習此項技術者所知之其他資料載體。
處理器627亦可連接至印表機670以在紙張上印出輸出資料，以及連接至熟習此項技術者所知的任何其他類型之顯示器的顯示器671，例如監視器或液晶顯示器(Liquid Crystal Display; LCD)。
處理器627可藉助於負責輸入/輸出(I/O)之傳輸器/接收器673而連接至通信網路672，例如公眾交換式電話網路(PSTN)、區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)等。處理器627可經配置以經由通信網路672而與其他通信系統通信。在本發明之一實施例中，外部電腦(圖中未繪示) (例如操作者之個人電腦)可經由通信網路672而登入至處理器627中。
處理器627可被實施為獨立系統或被實施為並行地操作之數個處理單元，其中每一處理單元經配置以執行較大程式之子任務。亦可將處理單元劃分成一或多個主處理單元與若干子處理單元。處理器627之一些處理單元可甚至經定位成與其他處理單元相隔一距離且經由通信網路672而通信。可使模組之間的連接為有線的或無線的。
電腦系統可為經配置以執行此處所論述之功能的具有類比及/或數位及/或軟體技術之任何信號處理系統。
本文所使用之術語「基板」可指晶圓或圖案化器件，諸如倍縮光罩。在微影中，倍縮光罩具有成像至諸如晶圓之目標基板的圖案。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術者將瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「場/晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示內容應用於此類及其他基板處理工具。另外，可將基板處理多於一次，例如，以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已經含有多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對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，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形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、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(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。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之此電腦程式。
以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者而言將顯而易見，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。另外，應瞭解，本文中之任一實施例中所展示或描述之結構特徵或方法步驟亦可用於其他實施例中。
200        步驟 202        量測資訊 204        量測資訊 206        配方資料 208        量測資料 210        步驟 212        步驟 214        步驟 216        步驟 218        步驟 220        步驟 300        柏拉圖前緣 310        選擇/分佈 320        圓點 402        初始標記佈局 404        縮減之佈局 406        縮減之佈局 408        最佳佈局 502        獲得 504        獲得 506        初始標記佈局 508        縮減 510        縮減之標記佈局 512        判定 514        選擇 516        縮減之標記佈局 518        步驟 627        處理器 629        記憶體 661        硬碟 662        唯讀記憶體(ROM) 663        電可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM) 664        隨機存取記憶體(RAM) 665        鍵盤 666        滑鼠 667        讀取單元 668        固態機 669        CDROM 670        印表機 671        顯示器 672        通信網路 673        傳輸器/接收器 AD        調整器 AS         對準感測器 B           輻射光束 BD         光束遞送系統 C           目標部分 CO         聚光器 EXP       曝光站 FM        焦點標記物 IF          位置感測器 IL          照明系統/照明器 IN         積光器 LA         微影裝置 LACU    微影裝置控制單元 LS         位階感測器 M 1光罩對準標記 M 2光罩對準標記 MA        圖案化器件/光罩 MEA      量測站 MT        支撐結構/光罩台 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/基板定位器 R           最小可達成殘差 SO         輻射源 W          基板 W'         基板 W''         經曝光基板 WTa       基板台 WTb      基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部件，且在該等圖式中：
圖1描繪根據本發明之一實施例之微影裝置；
圖2示意性地說明圖1之裝置中之量測及曝光製程中的階段；
圖3說明根據本發明之一實施例之使用柏拉圖前緣(Pareto front)的概念。
圖4說明根據本發明之一實施例之判定標記之佈局的方法。
圖5為說明根據本發明之一實施例之方法的流程圖。
圖6說明有用於實施本文中所揭示之方法的電腦系統硬體。
502        獲得 504        獲得 506        初始標記佈局 508        縮減 510        縮減之標記佈局 512        判定 514        選擇 516        縮減之標記佈局 518        步驟

Claims (15)

  1. 一種用於判定橫跨一圖案化器件或基板之標記位置之一佈局的方法，該方法包含： a)獲得一模型，該模型經組態以模型化與在一或多個標記位置處對該圖案化器件或基板執行之量測相關聯的資料； b)獲得包含初始標記位置之一初始標記佈局； c)藉由移除一或多個標記位置以獲得複數個縮減之標記佈局來縮減該初始標記佈局，每一縮減之標記佈局係藉由移除與該初始標記佈局不同之一標記位置來獲得； d)判定與針對出自該複數個縮減之標記佈局之每一縮減之標記佈局該模型之使用相關聯的一模型不確定度度量；及 e)基於與該複數個縮減之標記佈局相關聯之該模型不確定度度量選擇一或多個縮減之標記佈局。
  2. 如請求項1之方法，其中僅選擇在該複數個縮減之標記佈局當中具有最低模型不確定度度量的縮減之標記佈局。
  3. 如請求項1或2之方法，其進一步包含： f)自出自該一或多個選定縮減之標記佈局之一選定縮減之標記佈局獲得該初始標記佈局，且重複步驟c)、d)及e)；及 g)針對所有選定一或多個縮減之標記佈局重複步驟f)。
  4. 如請求項3之方法，其中重複該等步驟f)及g)直至該縮減之標記佈局包含預定義數目個標記位置。
  5. 如請求項4之方法，其中該預定義數目個標記位置係基於與量測該數目個標記位置相關聯的一可接受量測時間。
  6. 如請求項3之方法，其中重複該等步驟f)及g)直至該模型不確定度度量超過一臨限值。
  7. 如請求項4之方法，其中該預定義數目個標記位置係基於藉由如請求項6之方法所判定之該模型不確定度。
  8. 如請求項1之方法，其中該標記佈局為以下各者中之一或多者的一佈局：對準標記位置、疊對標記位置、聚焦標記位置或臨界尺寸標記位置。
  9. 如請求項1之方法，其中該模型係描述一基板之對準或疊對參數的一6參數模型，該基板係一晶圓。
  10. 如請求項1之方法，其中該模型不確定度度量係與一G型最佳性準則相關聯。
  11. 如請求項1之方法，其中該等標記位置橫跨一基板上之一場而分佈。
  12. 如請求項1之方法，其中該等標記位置橫跨一整個基板而分佈。
  13. 一種電腦程式，其包含當經執行於合適電腦裝置上時致使該電腦裝置執行如請求項1之方法的電腦可讀指令。
  14. 一種電腦程式產品，其包含如請求項13之電腦程式。
  15. 一種經特定調適以進行如請求項1之方法之步驟的裝置，該裝置經組態為可操作以對該基板執行一微影製程之一微影裝置。
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