TWI714137B - 基於表現匹配之調節掃描器之波前最佳化 - Google Patents
基於表現匹配之調節掃描器之波前最佳化 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI714137B TWI714137B TW108122129A TW108122129A TWI714137B TW I714137 B TWI714137 B TW I714137B TW 108122129 A TW108122129 A TW 108122129A TW 108122129 A TW108122129 A TW 108122129A TW I714137 B TWI714137 B TW I714137B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- wavefront
- lens
- performance
- substrate
- scanner
- Prior art date
Links
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 369
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims abstract description 129
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 75
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 206
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 91
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 68
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 37
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 32
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 21
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 155
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 124
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 114
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 108
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 98
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 52
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 44
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 description 40
- 238000013461 design Methods 0.000 description 36
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 36
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 33
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 31
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 31
- 230000008859 change Effects 0.000 description 28
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 25
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 25
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 24
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 17
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 13
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 13
- 238000011161 development Methods 0.000 description 12
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 7
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 244000089742 Citrus aurantifolia Species 0.000 description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 5
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 5
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000208734 Pisonia aculeata Species 0.000 description 2
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- 238000013145 classification model Methods 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 2
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000036829 Device dislocation Diseases 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012897 Levenberg–Marquardt algorithm Methods 0.000 description 1
- 240000008790 Musa x paradisiaca Species 0.000 description 1
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 description 1
- 101100455666 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) LUC7 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100073174 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) jhd1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000204667 Thermoplasma Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000011326 mechanical measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- -1 refractive index Substances 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000002922 simulated annealing Methods 0.000 description 1
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
- G03F7/70266—Adaptive optics, e.g. deformable optical elements for wavefront control, e.g. for aberration adjustment or correction
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70458—Mix-and-match, i.e. multiple exposures of the same area using a similar type of exposure apparatus, e.g. multiple exposures using a UV apparatus
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
- G03F7/705—Modelling or simulating from physical phenomena up to complete wafer processes or whole workflow in wafer productions
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
- G03F7/70525—Controlling normal operating mode, e.g. matching different apparatus, remote control or prediction of failure
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70653—Metrology techniques
- G03F7/70666—Aerial image, i.e. measuring the image of the patterned exposure light at the image plane of the projection system
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/706835—Metrology information management or control
- G03F7/706837—Data analysis, e.g. filtering, weighting, flyer removal, fingerprints or root cause analysis
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/706835—Metrology information management or control
- G03F7/706839—Modelling, e.g. modelling scattering or solving inverse problems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
Abstract
本發明描述一種用於判定一圖案化程序之一圖案化裝置之一波前的方法。該方法包括獲得：一參考裝置(例如一掃描器)之一參考表現(例如一輪廓、EPE、CD)、經組態以將一波前的一波前參數轉換為致動器移動之一圖案化裝置的一透鏡模型、及一調節掃描器(例如一待匹配掃描器)之一透鏡指紋。此外，該方法涉及基於該調節掃描器之該透鏡指紋、該透鏡模型及一成本函數來判定該波前參數(例如，諸如傾角、偏移等波前參數)，其中該成本函數為該參考表現與一調節掃描器表現之間的一差。
Description
本文中之描述大體上係關於最佳化程序及判定對應於參考表現之調節掃描器的最佳波前之裝置及方法。
微影投影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。在此情況下，圖案化器件(例如光罩)可含有或提供對應於IC之個別層的圖案(「設計佈局」)，且此圖案可藉由諸如經由圖案化器件上之圖案來輻照目標部分的方法而經轉印至基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包含一或多個晶粒)上，該目標部分已經塗佈有輻射敏感材料(「光阻」)層。一般而言，單一基板含有複數個鄰近目標部分，圖案藉由微影投影裝置順次地轉印至該複數個鄰近目標部分，一次一個目標部分。在一種類型之微影投影裝置中，將整個圖案化器件上之圖案一次性轉印至一個目標部分上；此裝置通常稱作步進器。在通常稱作步進掃描裝置之替代裝置中，投影光束在給定參考方向(「掃描」方向)上在圖案化器件上進行掃描，同時平行或反平行於此參考方向而同步地移動基板。圖案化器件上之圖案之不同部分逐漸地轉印至一個目標部分。一般而言，由於微影投影裝置將具有縮小比率M(例如4)，因此移動基板之速度F將為投影光束掃描圖案化器件之速度
的1/M倍。可例如自以引用之方式併入本文中的US 6,046,792搜集到關於如本文中所描述之微影器件的更多資訊。
在將圖案自圖案化器件轉印至基板之前，基板可經歷各種程序，諸如上底漆、光阻塗佈及軟烘烤。在曝光之後，基板可經歷其他程序(「曝光後程序」)，諸如曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤及對經轉印圖案之量測/檢測。此程序陣列用作製作器件(例如IC)之個別層的基礎。基板隨後可經歷各種程序，諸如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械拋光等，該等程序皆意欲精整器件之個別層。若在器件中需要若干層，則針對每一層來重複整個程序或其變體。最終，器件將存在於基板上之每一目標部分中。隨後藉由諸如切塊或鋸切之技術來使此等器件彼此分離，據此，可將個別器件安裝於載體上、連接至銷釘等。
因此，製造諸如半導體器件之器件通常涉及使用數個製作程序來處理基板(例如半導體晶圓)以形成器件之各種特徵及多個層。通常使用例如沈積、微影、蝕刻、化學機械拋光及離子植入來製造及處理此類層及特徵。可在基板上之複數個晶粒上製作多個器件，且隨後將該等器件分離為個別器件。此器件製造程序可視為圖案化程序。圖案化程序涉及使用微影裝置中之圖案化器件的圖案化步驟，諸如光學及/或奈米壓模微影術，以將圖案化器件上之圖案轉印至基板，且圖案化程序通常但視情況涉及一或多個相關圖案處理步驟，諸如藉由顯影裝置進行光阻顯影、使用烘烤工具來烘烤基板、使用蝕刻裝置用圖案進行蝕刻等。
如所指出，微影為在製造諸如IC之器件時的中心步驟，其中形成於基板上之圖案限定器件之功能元件，諸如微處理器、記憶體晶片等。類似微影技術亦用於形成平板顯示器、微機電系統(MEMS)及其他器
件。
隨著半導體製造程序繼續發展，幾十年來，功能元件之尺寸已不斷減小，而每器件的諸如電晶體之功能元件之量已在穩定增加，其遵循通常稱作「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。在當前技術狀態下，使用微影投影裝置來製造器件之層，該等微影投影裝置使用來自深紫外線照明源的照明將設計佈局投影至基板上，從而產生尺寸充分低於100nm(亦即小於來自照明源(例如193nm照明源)之輻射的波長之一半)的個別功能元件。
根據解析度方程式CD=k1×λ/NA，列印尺寸小於微影投影裝置之經典解析度限制之特徵的此程序通常稱作低k1微影，其中λ為所採用輻射之波長(當前在大多數情況下為248nm或193nm)，NA為微影投影裝置中之投影光學件的數值孔徑，CD為「臨界尺寸」(一般為所列印之最小特徵大小)，且k1為經驗解析度因數。一般而言，k1愈小，則在基板上再生由設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能及表現的圖案變得愈困難。為克服此等困難，將複雜微調步驟應用於微影投影裝置、設計佈局或圖案化器件。此等微調步驟包括(例如但不限於)：NA及光學相干設定之最佳化、定製照明方案、相移圖案化器件之使用、設計佈局中的光學近接校正(OPC，有時亦稱作「光學及程序校正」)或一般定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。如本文中所使用之術語「投影光學件」應廣泛地解釋為涵蓋各種類型之光學系統，包括例如折射光學件、反射光學件、孔隙及反射折射光學件。術語「投影光學件」亦可包括根據此等設計類型中之任一者來操作的用於集體或單個地引導、塑形或控制投影輻射光束之組件。術語「投影光學件」可包括微影投影裝置中之任何光學組件，
而不論光學組件定位於微影投影裝置之光學路徑上的何處。投影光學件可包括用於在來自源之輻射通過圖案化器件之前塑形、調整及/或投影該輻射的光學組件，及/或用於在該輻射通過圖案化器件之後塑形、調整及/或投影該輻射的光學組件。投影光學件一般不包括源及圖案化器件。
根據一實施例，提供一種用於判定一圖案化程序之一圖案化裝置之一波前的方法。該方法包括獲得(i)一參考裝置之一參考表現，(ii)經組態以將一波前的一波前參數轉換為致動器移動之一圖案化裝置的一透鏡模型，以及(iii)一調節掃描器之一透鏡指紋(fingerprint)，以及經由一處理器基於該調節掃描器的該透鏡指紋、該透鏡模型及一成本函數來判定該波前參數，其中該成本函數為該參考表現與一調節掃描器表現之間的一差。
在一實施例中，判定該波前參數為一反覆程序。一反覆包括經由對該透鏡模型之模擬使用該調節掃描器之該透鏡指紋來產生一初始波前，根據該初始波前來判定一基板圖案，根據該基板圖案來判定該調節表現，基於該調節表現及該參考表現來評估該成本函數，以及基於該成本函數的一梯度來調整該初始波前之該波前參數，使得改良該成本函數。
在一實施例中，該波前包含該調節掃描器之該透鏡指紋及該透鏡模型之一表現指紋。
在一實施例中，調整該波前參數進一步基於該透鏡模型之該表現指紋。
在一實施例中，判定該基板圖案包含使用該初始波前或該經調整波前來模擬該圖案化程序之一程序模型。
在一實施例中，該程序模型包括經組態以基於一光罩圖案
來預測一光罩影像之一光罩模型、經組態以根據該光罩圖案來預測一空中影像之一光學模型及/或經組態以根據該空中影像來預測一光阻影像的一光阻模型。
在一實施例中，判定該基板圖案包括經由一度量衡工具接收一經曝光基板之基板量測值，其中該基板使用該初始波前或該經調整波前來曝光；以及基於來自該基板量測值之輪廓提取來判定該基板圖案。
在一實施例中，該成本函數經最小化或最大化。
在一實施例中，該成本函數為一邊緣置放誤差、CD及/或邊緣置放之一容差帶內的一誤差。
在一實施例中，該透鏡模型包括與對應於一波前參數之一調節掃描器的一校正限制相關之約束條件。
在一實施例中，該波前參數包含該圖案化裝置之一光學系統之一偏移、一傾角及/或一曲率。
在一實施例中，該波前為一貫穿狹縫波前。
在一實施例中，該狹縫具有一矩形形狀。
在一實施例中，該波前由跨過一狹縫之任尼克(Zernike)多項式表示。
在一實施例中，該波前參數表述為任尼克係數之一向量。
在一實施例中，該方法進一步包括經由該透鏡模型將該等波前參數轉換為該等致動器移動，以及基於該等致動器移動來致動該調節掃描器之該光學系統。
在一實施例中，針對一圖案之一輪廓及/或一臨界尺寸來表述該參考表現及該調節掃描器表現。
根據一實施例，提供一種用於參照一參考裝置來判定一調節掃描器之一波前的方法。該方法包括獲得(i)對應於一參考透鏡指紋之該參考裝置之一參考表現，以及(ii)一調節掃描器的一透鏡指紋；經由一處理器基於該透鏡指紋及一成本函數來判定該調節掃描器之一波前參數，其中該成本函數計算該參考表現及一調節掃描器表現之間的一差。
在一實施例中，獲得該參考表現包括量測該參考裝置之該參考透鏡指紋；經由對一程序模型之模擬基於該參考裝置的該所量測透鏡指紋及對應於一設計佈局之一圖案化器件圖案來產生一參考圖案；以及基於該參考圖案之一輪廓來判定該參考表現。
在一實施例中，判定該波前參數為一反覆程序。一反覆包括經由對該程序模型之模擬使用一圖案化器件圖案及該調節掃描器之一透鏡指紋來判定一基板圖案；基於該基板圖案來判定該調節掃描器表現；基於該調節掃描器表現及該參考表現來評估該成本函數；以及參照該波前參數基於該成本函數的一梯度來調整該波前參數，使得改良該成本函數。
在一實施例中，經由對一光罩最佳化或源光罩最佳化程序之模擬來產生該圖案化器件圖案，其中一透鏡像差模型包括於該程序模型中。
在一實施例中，針對一圖案之一輪廓及/或一臨界尺寸來表述該參考表現及調節掃描器表現。
在一實施例中，該參考裝置包括一晶圓製作設施之一掃描器、不具有像差的一理想掃描器及/或一像差補償掃描器，該像差補償掃描器補償該晶圓製作設施內之複數個掃描器的平均像差。
在一實施例中，該成本函數為一邊緣置放誤差、CD及/或
邊緣置放之一容差帶內的一誤差。
在一實施例中，該波前參數包含一偏移、一傾角、一曲率及/或與該圖案化裝置之一光學系統相關聯之至多並包括三階參數。
此外，根據一實施例，提供一種用於一圖案化程序之一調節掃描器之波前匹配的方法。該方法包括獲得(i)對應於一基板之一層的複數個熱點圖案，(ii)對應於該複數個熱點圖案之複數個波前，以及(iii)一調節掃描器之一透鏡指紋；經由對一圖案化程序之模擬使用該透鏡指紋來判定一調節掃描器表現；以及根據該複數個波前基於對該調節掃描器表現與一參考表現之間的比較來選擇該調節掃描器之一波前參數。
在一實施例中，該複數個波前中之一或多者包括最佳化波前參數。
在一實施例中，該複數個波前中之該一或多者與一特定參考表現相關聯。
此外，根據一實施例，提供一種判定用於一圖案化程序中之一圖案化裝置之一透鏡調整參數值的方法。該方法涉及獲得(i)與一曝光波前相關聯之一光瞳權重映射，其中該光瞳權重映射之權重與該圖案化裝置的一表現度量值相關聯，以及(ii)一圖案化裝置之一透鏡模型，該透鏡模型經組態以將與該曝光波前相關聯之一像差波前參數轉換為一透鏡調整參數；經由使用該光瞳權重映射及該曝光波前來執行該透鏡模型而判定一透鏡調整參數值，使得改良與該透鏡模型相關聯的一透鏡模型優質函數(merit function)，其中該透鏡模型優質函數為該光瞳權重映射之一函數；以及經由使用與該透鏡調整參數值相關聯之該像差波前來模擬一圖案化程序而調整該光瞳權重映射的該等權重，使得該圖案化程序之該表現度
量值經改善，該表現度量值為一邊緣置放誤差及與待列印於一基板上的一圖案相關聯之一圖案置放誤差的一函數。
此外，根據一實施例，提供一種判定一圖案化裝置之透鏡致動器設定之方法。該方法包括獲得一透鏡優質函數及指派至與該圖案化裝置相關聯之一殘餘像差波前的一參考值(例如一非零整數)；以及經由該圖案化裝置之一透鏡模型使用該透鏡優質函數及該參考值基於最小化該透鏡優質函數來判定來自該圖案化裝置之該透鏡致動器空間的該透鏡致動器設定，該透鏡優質函數包含與該殘餘像差波前相關聯的一微影度量值。
21:輻射光束
22:琢面化場鏡面器件
24:琢面化光瞳鏡面器件
26:圖案化光束
28:反射元件
30:反射元件
100:電腦系統
102:匯流排
104:處理器
105:處理器
106:主記憶體
108:唯讀記憶體
110:儲存器件
112:顯示器
114:輸入器件
116:游標控制件
118:通信介面
120:網路鏈路
122:區域網路
124:主機電腦
126:網際網路服務提供者
128:網際網路
130:伺服器
150:圖案轉印後程序模型模組
152:資料庫
210:極熱電漿
211:源腔室
212:收集器腔室
220:圍封結構
221:開口
230:污染物截留器
240:光柵光譜濾光器
251:上游輻射收集器側
252:下游輻射收集器側
253:掠入射反射器
254:掠入射反射器
255:掠入射反射器
600:源模型
610:投影光學件模型
620:設計佈局模型
630:空中影像
640:光阻模型
650:光阻影像
1000:裝置
1210:光瞳
1220:最佳化光瞳
1250:LFP
1251:光瞳區域
1252:光瞳區域
1260:最佳化波前
1300:方法
1301:透鏡模型
1302:光瞳權重映射
1303:透鏡調整參數值
1305:經調整權重
1400:光瞳權重映射
1401:部分
1402:部分
1403:部分
1411:部分
1412:部分
1510:照明圖案
1511:部分
1512:部分
1520:像差波前
1521:位置
1522:位置
1600:照明圖案
1601:位置
1602:位置
1610:第一波前
1620:第二波前
1800:方法
1801:透鏡模型
1802:波前目標
1803:透鏡旋鈕設定
1900:曲線圖
1910:子空間
3000:方法
3001:透鏡模型
3002:透鏡指紋
3003:初始波前
3005:調節表現
3007:參考表現
3110:波前參數
4000:方法
4003:波前
4003a:第一波前
4003b:第二波前
4003c:第三波前
5002:光罩圖案
5004:設計圖案
5006:模擬圖案
5008:評估點
6006:參考輪廓
6008:評估點
6016:調節輪廓
7005:內部偏移輪廓
7007:外部偏移輪廓
8000:方法
8001:參考表現
8002:貫穿狹縫光罩
8003:參考表現
8005:透鏡指紋
8007:透鏡指紋
8008:基板圖案
8110:波前參數
9001:波前
AM:調整器
AS:對準感測器
B:輻射光束
BD:光束傳遞系統
BK:烘烤板
C:目標部分
CH:冷卻板
CO:輻射收集器
DE:顯影器
I/O1:輸入/輸出埠
I/O2:輸入/輸出埠
IF:虛擬源點
IL:照明系統
IN:積光器
K1:透鏡旋鈕
K2:透鏡旋鈕
L1:度量值
L2:度量值
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
M1:圖案化器件對準標記
M2:圖案化器件對準標記
MA:圖案化器件
MET:度量衡系統
MT:支撐結構
O:光軸
P1:基板對準標記、PCA分量
P2:基板對準標記、PCA分量
P3:PCA分量
P4:PCA分量
P5:PCA分量
P6:PCA分量
P7:PCA分量
P8:PCA分量
P9:PCA分量
P10:PCA分量
P11:PCA分量
P12:PCA分量
P13:PCA分量
P14:PCA分量
P15:PCA分量
P16:PCA分量
P17:PCA分量
P301:程序
P303:程序
P305:程序
P307:程序
P309:程序
P311:程序
P411:程序
P412:程序
P413:程序
P801:程序
P803:程序
P805:程序
P807:程序
P809:程序
P811:程序
P813:程序
P901:程序
P903:程序
P905:程序
P1301:程序
P1303:程序
P1305:程序
P1307:程序
P1309:程序
P1311:程序
P1313:程序
P1315:程序
P1317:程序
P1319:程序
P1801:程序
P1803:程序
P1805:程序
PM:第一定位器
PS:投影系統
PS1:位置感測器
PS2:位置感測器
PW:第二定位器
RF:參考框架
RO:基板操控器
SC:旋塗器
SCS:監督控制系統
SO:源收集器模組
TCU:塗佈顯影系統控制單元
Tx:波前目標
W:基板
WT:基板台
WTa:基板台
WTb:基板台
現將僅藉助於實例參考隨附圖式來描述實施例，在該等圖式中：圖1示意性地描繪根據一實施例之微影裝置；圖2示意性地描繪根據一實施例之微影單元或叢集之實施例；圖3為根據一實施例之用於基於透鏡模型來進行波前最佳化之方法的流程圖；圖4說明根據一實施例的在圖2之波前最佳化程序期間所產生的在跨過狹縫之不同位置處的實例波前；圖5為根據一實施例的對應於不具有像差之掃描器之理想表現的實例；圖6A說明根據一實施例的作為與圖5之理想輪廓交疊之匹配目標的參考輪廓之實例；圖6B說明根據一實施例的圖6A之參考輪廓上之評估點的
實例；圖6C說明根據一實施例的與作為圖6B之匹配目標之參考輪廓匹配的調節表現之實例；圖7說明根據一實施例的調節掃描器之基於輪廓或邊緣置放誤差(EPE)之匹配的容差帶；圖8為根據一實施例的用於基於參考掃描器表現進行波前最佳化之另一方法的流程圖；圖9為根據一實施例的用於判定基於調節掃描器之熱點圖案之波前的方法之流程圖；圖10為根據一實施例之圖案化程序之模擬的流程圖；圖11為根據一實施例之判定熱點圖案之流程圖；圖12A為根據一實施例之光瞳最佳化之實例；圖12B說明根據一實施例的實例透鏡指紋及基於透鏡指紋之最佳化波前；圖13A及圖13B描述根據一實施例的用於判定用於圖案化程序中之圖案化裝置之透鏡調整參數值的方法；圖14為根據一實施例的基於偶極光瞳之光瞳權重映射之一實例；圖15A及圖15B說明根據一實施例的基於照明圖案來產生光瞳權重映射之另一實例；圖16A說明根據一實施例之實例照明光瞳；圖16B及圖16C說明根據一實施例的與圖16A之照明光瞳相關聯之實例波前；
圖17說明根據一實施例的自主分量分析所獲得之實例主分量；圖18為根據一實施例的用於判定圖案化裝置之透鏡調整之方法的流程圖；圖19為根據一實施例的驅動透鏡模型之微影度量值以判定透鏡旋鈕子空間之波前目標的一實例；圖20為根據一實施例之實例電腦系統之方塊圖；圖21為根據一實施例之另一微影投影裝置之示意圖；圖22為根據一實施例的用於極紫外線掃描器之圖1中之裝置的視圖；圖23為根據一實施例的圖21及圖22之裝置之源收集器模組SO的更詳細視圖。
在詳細地描述實施例之前，呈現可藉以實施實施例之實例環境具有指導性。
圖1示意性地描繪微影裝置LA之實施例。該裝置包含：- 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)；- 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定位圖案化器件之第一定位器PM；- 基板台(例如晶圓台)WT(例如WTa、WTb或兩者)，其經建構以固持基板(例如經光阻塗佈之晶圓)W，且連接至經組態以根據某
些參數來準確定位基板之第二定位器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(例如包含一或多個晶粒且通常稱作場)上，該投影系統支撐於參考框架(RF)上。
如此處所描繪，該裝置屬於透射類型(例如採用透射光罩)。可替代地，該裝置可屬於反射類型(例如採用如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或採用反射光罩)。
照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當該源為準分子雷射時，該源與微影裝置可為分離實體。在此等情況下，不認為該源形成微影裝置之部分，且輻射光束憑藉包含例如合適的導向鏡面及/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。在其他情況下，例如當源為水銀燈時，源可為裝置之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(視需要)可稱作輻射系統。
照明器IL可變更光束之強度分佈。照明器可經配置以限制輻射光束之徑向範圍，使得在照明器IL的光瞳平面中之環形區內的強度分佈為非零。另外或可替代地，照明器IL可操作以限制光束在光瞳平面中之分佈，使得在光瞳平面中之複數個等間隔區段中的強度分佈為非零。輻射光束在照明器IL之光瞳平面中之強度分佈可稱作照明模式。
因此，照明器IL可包含經組態以調整光束之(角度/空間)強度分佈之調整器AD。一般而言，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(通常分別稱作σ外部及σ內部)。照明器IL可操作以改變光束之角度分佈。舉例而言，照明器可操作以變更
光瞳平面中之區段之數目及角度範圍，其中強度分佈為非零。藉由調整光束在照明器之光瞳平面中之強度分佈，可達成不同照明模式。舉例而言，藉由限制照明器IL之光瞳平面中之強度分佈的徑向範圍及角度範圍，強度分佈可具有多極分佈，諸如(例如)偶極、四極或六極分佈。可例如藉由將提供彼照明模式之光學件插入至照明器IL中或使用空間光調變器來獲得所要照明模式。
照明器IL可操作以變更光束之偏振且可操作以使用調整器AM來調整偏振。照明器IL之光瞳平面上之輻射光束的偏振狀態可稱作偏振模式。使用不同偏振模式可允許在形成於基板W上之影像中達成較大對比度。輻射光束可為非偏振的。可替代地，照明器可經配置以使輻射光束線性地偏振。輻射光束之偏振方向可在照明器IL之光瞳平面上變化。輻射之偏振方向在照明器IL之光瞳平面中之不同區中可不同。可視照明模式而定來選擇輻射之偏振狀態。對於多極照明模式，輻射光束之每一極之偏振可大體上垂直於照明器IL的光瞳平面中之彼極的位置向量。舉例而言，對於偶極照明模式，輻射可在實質上垂直於將偶極之兩個對置區段平分之線的方向上線性地偏振。輻射光束可在兩個不同正交方向中之一者上偏振，其可稱作經X偏振狀態及經Y偏振狀態。對於四極照明模式，每一極之區段中的輻射可在實質上垂直於將彼區段平分之線的方向上線性地偏振。此偏振模式可稱作XY偏振。類似地，對於六極照明模式，每一極之區段中的輻射可在實質上垂直於將彼區段平分之線的方向上線性地偏振。此偏振模式可稱作TE偏振。
另外，照明器IL一般包含各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射之各種類型的光
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。
因此，照明器提供經調節輻射光束B，該輻射光束在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
支撐結構MT以視圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否固持於真空環境中)而定的方式來支撐圖案化器件。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。支撐結構可為例如可視需要而經固定或可移動之框架或台。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」之任何使用與更一般的術語「圖案化器件」同義。
本文中所使用之術語「圖案化器件」應廣泛地解釋為係指可用以在基板之目標部分中賦予圖案的任何器件。在一實施例中，圖案化器件為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形成圖案的任何器件。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，則該圖案可能並不精確地對應於基板之目標部分中之所要圖案。一般而言，賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所形成之器件(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實例採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。
本文中所使用之術語「投影系統」應廣泛地解釋為涵蓋如適用於所使用的曝光輻射或適用於諸如使用浸潤液體或使用真空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」之任何使用均與更一般的術語「投影系統」同義。
投影系統PS具有可非均一且可影響基板W上所成像之圖案的光學傳遞函數。對於非偏振輻射，此類影響可由兩個純量映射極佳地描述，該等兩個純量映射描述作為其光瞳平面中之位置之函數的射出投影系統PS之輻射之透射(變跡)及相對相位(像差)。可將可稱作透射映射及相對相位映射之此等純量映射表述為基底函數之全集的線性組合。尤其適宜之集合為任尼克多項式，其形成單位圓上所定義之正交多項式集合。每一純量映射之判定可涉及判定此展開式中之係數。因為任尼克多項式在單位圓上正交，所以可藉由依次計算所量測純量映射與每一任尼克多項式之內積且將此內積除以彼任尼克多項式之范數之平方來判定任尼克係數。
透射映射及相對相位映射為場及系統相依的。亦即，一般而言，每一投影系統PS將針對每一場點(亦即針對投影系統PS之影像平面中之每一空間位置)具有不同任尼克展開式。可藉由經由投影系統PS對例如來自投影系統PS之物件平面(亦即圖案化器件MA的平面)中之點狀源的輻射進行投影且使用剪切干涉計量測波前(亦即具有相同相位之點的軌跡)，來判定投影系統PS在其光瞳平面中之相對相位。剪切干涉計為共同路徑干涉計，且因而有利地，無需次級參考光束來量測波前。剪切干涉計可包含投影系統(亦即基板台WT)之影像平面中之繞射光柵，例如二維柵
格，以及經配置以偵測與投影系統PS的光瞳平面共軛之平面中之干涉圖案的偵測器。干涉圖案與輻射之相位相對於在剪切方向上的光瞳平面中之座標的導數相關。偵測器可包含感測元件陣列，諸如(例如)電荷耦合器件(CCD)。
微影裝置之投影系統PS可不產生可見條紋，且因而可使用相位步進技術(諸如例如移動繞射光柵)來增強對波前之判定的準確度。可在繞射光柵之平面中及在垂直於量測之掃描方向的方向上執行步進。步進範圍可為一個光柵週期，且可使用至少三個(均一地分佈)相位步進。因此，舉例而言，可在y方向上執行三個掃描量測，在x方向上針對不同位置執行每一掃描量測。繞射光柵之此步進將相位變化有效地變換為強度變化，從而允許判定相位資訊。光柵可在垂直於繞射光柵之方向(z方向)上步進以校準偵測器。
可在兩個垂直方向上依序地掃描繞射光柵，該等兩個垂直方向可與投影系統PS之座標系統之軸線(x及y)重合或可與此等軸線成諸如45度之角度。可在整數個光柵週期(例如一個光柵週期)內執行掃描。掃描使在一個方向上之相位變化達到平均數，從而允許重新建構在另一方向上之相位變化。此允許將波前判定為兩個方向之函數。
可藉由經由投影系統PS對例如來自投影系統PS之物件平面(亦即圖案化器件MA的平面)中之點狀源的輻射進行投影且使用偵測器量測與投影系統PS之光瞳平面共軛之平面中的輻射強度，來判定投影系統PS在其光瞳平面中之透射(變跡)。可使用與用以量測波前來判定像差之偵測器相同的偵測器。
投影系統PS可包含複數個光學(例如透鏡)元件且可進一步
包含調整機構AM，該調整機構經組態以調整光學元件中之一或多者以便校正像差(在貫穿場之光瞳平面上的相位變化)。為達成此情形，可操作調整機構以按一或多種不同方式來操控投影系統PS內之一或多個光學(例如透鏡)元件。投影系統可具有座標系，其中該投影系統之光軸在z方向上延伸。調整機構可操作以進行以下各者之任何組合：使一或多個光學元件位移；使一或多個光學元件傾斜；及/或使一或多個光學元件變形。光學元件之位移可在任何方向(x、y、z或其組合)上進行。光學元件之傾斜通常藉由圍繞在x及/或y方向上之軸旋轉而在垂直於光軸的平面之外進行，但對於非旋轉對稱之非球面光學元件，可使用圍繞z軸之旋轉。光學元件之變形可包括低頻形狀(例如散光)及/或高頻形狀(例如自由形式非球面)。可例如藉由使用一或多個致動器以對光學元件之一或多個側施加力及/或藉由使用一或多個加熱元件以加熱光學元件之一或多個選定區來執行光學元件的變形。一般而言，可能無法調整投影系統PS來校正變跡(光瞳平面上之透射變化)。在設計用於微影裝置LA之圖案化器件(例如光罩)MA時，可使用投影系統PS之透射映射。使用計算微影技術，圖案化器件MA可經設計以至少部分地校正變跡。
微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個台(例如兩個或多於兩個基板台WTa、基板台WTb，兩個或多於兩個圖案化器件台，在無專用於例如促進量測及/或清潔等之基板的情況下在投影系統下方之基板台WTa及台WTb)之類型。在此類「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。舉例而言，可進行使用對準感測器AS之對準量測及/或使用位階感測器LS之位階(高度、傾角等)量測。
微影裝置亦可屬於以下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率的液體(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裝置中之其他空間，例如圖案化器件與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中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，而僅意謂液體在曝光期間定位於投影系統與基板之間。
因此，在微影裝置之操作中，輻射光束經照明系統IL調節及提供。輻射光束B入射於固持在支撐結構(例如光罩台)MT上之圖案化器件(例如光罩)MA上，且藉由該圖案化器件來進行圖案化。在穿過圖案化器件MA之後，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統將光束聚焦至基板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、2-D編碼器或電容性感測器)，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，例如在自光罩庫機械擷取之後，或在掃描期間，可使用第一定位器PM及另一位置感測器(圖1中未明確描繪)以相對於輻射光束B之路徑準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構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，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可經固定。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件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，但該等標記可定位於目標部分之間的空間中(此等標記稱為切割道對準標記)。類似地，在將多於一個晶粒設置於圖案
化器件MA上之情形中，圖案化器件對準標記可定位於該等晶粒之間。
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，使支撐結構MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即單次靜態曝光)。隨後使基板台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之目標部分C的大小。
2.在掃描模式中，對支撐結構MT及基板台WT同步地掃描，同時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)。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相對於支撐結構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)，而掃描運動之長度決定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構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WT。在此模式中，一般採用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每次移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間視需要來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的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可採用關於上文所描述之使用模式之組合及/或變型或完全不同的使用模式。
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、用於磁疇記憶體的導引及偵測圖案、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術者將瞭解，在此類替代應用之內容背景下，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般的術語「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(track)(通常將光阻層施加至基板且使經曝光光阻顯影的工具)或度量衡工具或檢測工具中處理本文中所提及之基板。在適用情況下，可將本文中之揭示內容應用於此類及其他基板處理工具。此外，可將基板處理多於一次，例如以便形成多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已含有多個經處理層之基板。
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365nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如具有在5nm至20nm之範圍內的波長)以及粒子束，諸如離子束或電子束。
圖案化器件上或由圖案化器件提供之各種圖案可具有不同程序窗，亦即，圖案將在規格內產生所根據之處理變數的空間。關於潛在系統性缺陷之圖案規格之實例包括檢查頸縮、線拉回、線薄化、CD、邊緣置放、交疊、光阻頂部損耗、光阻底切及/或橋接。可藉由使每一個別圖案之程序窗合併(例如交疊)來獲得圖案化器件或其區域上之所有圖案的程序窗。所有圖案之程序窗的邊界含有個別圖案中的一些之程序窗的邊界。換言之，此等個別圖案限制所有圖案之程序窗。此等圖案可稱作「熱點」或「程序窗限制圖案(PWLP)」，「熱點」與「程序窗限制圖案」在本文中可互換地使用。當控制圖案化程序之部分時，聚焦於熱點為可能且經濟的。當熱點並無缺陷時，最有可能的係所有圖案均無缺陷。
如圖2中所展示，微影裝置LA可形成微影單元(lithographic cell)LC(有時亦稱作微影單元(lithocell)或叢集)之部分，該微影單元亦包括用以對基板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一或多個光阻層之一或多個旋塗器SC、用以使經曝光光阻顯影之一或多個顯影器DE、一或多個冷卻板CH及/或一或多個烘烤板BK。基板操控器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取一或多個基板，將其在不同程序裝置之間移動且將其遞送至微影裝置之裝載匣LB。通常統稱作塗佈顯影系統之此等裝置由塗佈顯影系統控制單元TCU控制，該塗佈顯影系統控制單元自身受監督控制系統SCS控制，該監督控制系統亦經由微影控制單元LACU來控制微影裝置。因此，不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。
為正確且一致地曝光由微影裝置曝光之基板，且/或為監測包括至少一個圖案轉印步驟(例如光學微影步驟)之圖案化程序(例如器件製造程序)的部分，需要檢測基板或其他物件以量測或判定一或多個特性，諸如對準、疊對(其可例如在上覆層中的結構之間或在已藉由例如雙重圖案化程序分別提供至該層之同一層中的結構之間)、線厚度、臨界尺寸(CD)、聚焦偏移、材料特性等。因此，經定位有微影單元LC之製造設施通常亦包括度量衡系統MET，該度量衡系統量測已在該微影單元中處理的基板W中之一些或全部或該微影單元中之其他物件。度量衡系統MET可為微影單元LC之部分，舉例而言，該度量衡系統可為微影裝置LA之部分(諸如對準感測器AS)。
一或多個經量測參數可包括例如：形成於圖案化基板中或上之順次層之間的疊對、例如形成於圖案化基板中或上之特徵的臨界尺寸
(CD)(例如臨界線寬)、光學微影步驟之聚焦或聚焦誤差、光學微影步驟之劑量或劑量誤差、光學微影步驟的光學像差等。可對產品基板自身之目標及/或對設置於基板上之專用度量衡目標執行此量測。可在光阻顯影後但在蝕刻前執行量測，或可在蝕刻後執行量測。
存在用於對形成於圖案化程序中之結構進行量測的各種技術，包括使用掃描電子顯微鏡、基於影像之量測工具及/或各種專用工具。如上文所論述，專用度量衡工具之快速及非侵入性形式為輻射光束經導向至基板之表面上的目標上且量測經散射(經繞射/經反射)光束之特性的度量衡工具。藉由評估由基板散射之輻射之一或多個特性，可判定基板的一或多個特性。此可稱為基於繞射之度量衡。此基於繞射之度量衡的一個此類應用係在目標內之特徵不對稱性的量測中。此可用作例如疊對之量測，但其他應用亦為已知的。舉例而言，可藉由將繞射光譜之相對部分進行比較(例如將週期性光柵之繞射光譜中的-1階與+1階進行比較)來量測不對稱性。此量測可如以上所描述來完成，且如例如美國專利申請公開案US 2006-066855中所描述來完成，該專利申請公開案以全文引用之方式併入本文中。基於繞射之度量衡的另一應用係在目標內之特徵寬度(CD)之量測中。此類技術可使用下文所描述之裝置及方法。
因此，在器件製作程序(例如圖案化程序或微影程序)中，基板或其他物件可在程序期間或之後經歷各種類型之量測。該量測可判定特定基板是否有缺陷，可建立對程序及用於程序中之裝置的調整(例如將基板上之兩個層對準或將圖案化器件對準至基板)，可量測程序及裝置之表現或可用於其他目的。量測之實例包括光學成像(例如光學顯微鏡)、非成像光學量測(例如基於繞射之量測，諸如ASML YieldStar度量衡工具、
ASML SMASH度量衡系統)、機械量測(例如使用電筆的剖面探測、原子力顯微法(AFM))及/或非光學成像(例如掃描電子顯微法(SEM))。如以全文引用之方式併入本文中之美國專利第6,961,116號中所描述的SMASH(智慧型對準感測器混合式)系統採用自參考干涉計，該自參考干涉計產生對準標記物之兩個交疊且相對旋轉之影像，偵測在促使影像的傅立葉變換(Fourier transforms)進行干涉之光瞳平面中之強度，且自兩個影像的繞射階之間的相位差提取位置資訊，該相位差表現為干涉階之強度變化。
可將度量衡結果直接或間接地提供至監督控制系統SCS。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光(尤其在可足夠迅速且快速地完成檢測使得該批量之一或多個其他基板仍待曝光的情況下)及/或對經曝光基板之後續曝光進行調整。另外，可將已曝光基板剝離及以改善良率，或捨棄，藉此避免對已知有故障之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷之情況下，可僅對良好的彼等目標部分執行進一步曝光。
在度量衡系統MET內，度量衡裝置用以判定基板之一或多個屬性，且尤其判定不同基板之一或多個特性如何變化或同一基板的不同層在層與層之間如何變化。如上文所提及，度量衡裝置可整合至微影裝置LA或微影單元LC中，或可為獨立式器件。
為實現度量衡，可在基板上設置一或多個目標。在一實施例中，目標經專門設計且可包含週期性結構。在一實施例中，目標為器件圖案之部分，例如為器件圖案之週期性結構。在一實施例中，器件圖案為記憶體器件之週期性結構(例如雙極電晶體(BPT)、位元線接點(BLC)等結構)。
在一實施例中，基板上之目標可包含一或多個1-D週期性
結構(例如光柵)，其經列印使得在顯影之後，週期性結構特徵由固體光阻線形成。在一實施例中，目標可包含一或多個2-D週期性結構(例如光柵)，其經列印使得在顯影之後，一或多個週期性結構由光阻中之固體光阻導柱或通孔形成。桿體、導柱或通孔可替代地經蝕刻至基板中(例如經蝕刻至基板上之一或多個層中)。
製作程序(例如圖2)包括呈現不同表現(例如針對列印於基板上之圖案)之多於一個掃描器(亦即微影裝置)。為在不同掃描器之間或參照參考表現提供一致表現(例如一致輪廓或CD)，可根據本發明之方法來執行波前最佳化。
在一實施例中，可使用例如目標函數來執行最佳化，諸如
其中(z 1,z 2,…,z N )為N個設計變數或其值；f p (z 1,z 2,…,z N )可為在(z 1,z 2,…,z N )之設計變數之值集合的第p評估點處的特性之實際值與預期值之間的差之函數。w p 為指派至第p評估點之權重常數。可向比其他評估點或圖案更臨界之評估點或圖案指派更高w p 值。亦可向具有更大出現次數之圖案及/或評估點指派更高w p 值。評估點之實例可為基板上之任何實體點或圖案，或圖案化器件圖案或光阻影像或空中影像上的任何點。
目標函數可表示諸如微影投影裝置或基板之圖案化程序之任何適合的特性，例如聚焦、CD、影像移位、影像失真、影像旋轉等。舉例而言，目標函數可為以下微影度量值中之一或多者之函數：邊緣置放誤差、臨界尺寸、光阻輪廓距離、最差缺陷大小、圖案移位、隨機效應、圖案化器件的三維效應、光阻之三維效應、最佳聚焦移位、光瞳填充因數、曝光時間及/或產出率。因為通常係光阻影像決定基板上之圖案，所
以目標函數通常包括表示光阻影像之一些特性的函數。舉例而言，此評估點之f p (z 1,z 2,…,z N )可僅為光阻影像中之點與彼點的預期位置之間的距離(即邊緣置放誤差EPE p (z 1,z 2,…,z N ))。設計變數可為任何可調整參數，諸如波前之可調整參數。
微影裝置可包括可用以調整波前之形狀、強度分佈及/或輻射光束之相移的一或多個組件，統稱為「波前操控器」。可沿微影投影裝置之光學路徑在任何位置處調整波前，諸如在圖案化器件之前、在光瞳平面附近、在影像平面附近或在焦平面附近。投影光學件可用以校正或補償由例如照明、圖案化器件引起之波前之某些失真、微影投影裝置中的溫度變化及/或微影投影裝置之組件之熱膨脹。調整波前可改變評估點及目標函數之值。可根據模型來模擬或實際上量測此類改變。
應注意，f p (z 1,z 2,…,z N )之正常加權均方根(RMS)經定義為
，因此，舉例而言，最小化f p (z 1,z 2,…,z N )之加權RMS等效於最小化方程式1中所定義之目標函數CF(z 1,z 2,…,z N )=
。因此，出於本文中之記法簡單性，可互換地利用f p (z 1,z 2,…,z N )及方程式1之加權RMS。
最佳化程序係為在約束條件(z 1,z 2,…,z N )
Z下尋找例如最小化目標函數之設計變數的值集合，亦即為尋找
最佳化未必產生設計變數(例如波前參數)之單個值集合。另外，可存在由諸如光瞳填充因數、光阻化學、產出率等因素所導致之實體約束條件。最佳化可提供用於設計變數及相關聯效能特性(例如產出率)之多個值集合，且允許微影裝置之使用者挑選一或多個集合。
在一實施例中，可應用諸如高斯-牛頓演算法(Gauss-Newton algorithm)、雷文柏格-馬括特演算法(Levenberg-Marquardt algorithm)、梯度下降算法演算法、模擬退火、基因演算法等演算法來評估及求解目標函數。
根據本發明，圖3、圖8及圖9說明用於調節掃描器之波前判定之方法的流程圖。調節掃描器或調節裝置係指波前經調整使得調節裝置之表現與參考表現緊密匹配(例如大於90%輪廓與輪廓匹配)之圖案化程序的任何裝置。在一實施例中，調節掃描器可稱作待匹配掃描器。在一實施例中，波前判定為反覆程序(亦稱作波前最佳化程序)，其中逐漸修改調節掃描器之波前直至調節表現(亦即調節掃描器之表現)與參考表現緊密匹配為止。在一實施例中，波前為貫穿狹縫波前(例如在光投影跨過矩形狹縫時產生之波前)。
在本發明中，波前可互換地稱作波前參數，該等波前參數限定波前。舉例而言，當波前由任尼克多項式表示時，波前參數可為任尼克係數。雖然藉助於實例使用任尼克多項式來表示波前，但其不限制本發明之範疇，且可使用任何其他模型或表示來表示波前。
圖3為用於基於透鏡模型來判定在跨過調節裝置之狹縫之位置處的波前之方法3000的流程圖。在一實施例中，透鏡模型可為表徵透鏡之行為的任何模型。在一實施例中，透鏡模型可為基於物理學之數學模型、經驗模型、機器學習模型或其組合。本發明不限於該類型之透鏡模型。在一實施例中，透鏡模型可表示微影裝置之光學系統/投影系統。在一實施例中，透鏡模型產生對應於調節掃描器之波前。在方法3000中，所產生波前進一步用以判定調節表現，使調節表現與參考表現匹配以及反
覆地判定波前參數使得調節表現與參考表現緊密匹配。在一實施例中，針對圖案之輪廓及/或臨界尺寸來表述參考表現及調節掃描器表現。下文進一步詳細論述涉及方法3000之不同程序。
程序P301涉及獲得經組態以將波前之波前參數轉換為致動器移動之圖案化裝置的透鏡模型3001、調節掃描器之透鏡指紋3002(例如使用剪切干涉計)及參考裝置之參考表現3007。
透鏡模型3001可為經組態以將波前之波前參數轉換為調節掃描器的光學元件之致動器移動的任何模型。透鏡模型包括與對應於波前參數之調節掃描器之校正限制相關的約束條件。在一實施例中，波前參數可與波前之傾角、偏移、曲率或其組合相關。透鏡3001將波前轉換為與光學元件之傾角、偏移及/或曲率之改變相關的對應致動器移動。因此，透鏡模型3001考慮對應於調節掃描器之光學設定及調整機制(及其限制/約束條件)。因此，透鏡模型3001對於不同掃描器可產生不同波前，因此實現對應於調節掃描器之定製波前解決方案。
調節掃描器之透鏡指紋3002係指調節掃描器之像差。透鏡指紋3002通常為調節掃描器之投影系統(或光學系統)之特性。基於透鏡指紋3002，可在第一調節掃描器處產生進一步判定第一調節掃描器之第一表現的第一波前(或波前之第一集合)。類似地，可在第二掃描器處產生進一步判定第二表現之第二波前，該第二表現可能不同於第一表現。表現之此差異可能為非所要的，此係因為其導致晶圓內所產生之圖案之不一致性。
在一實施例中，透鏡指紋3002可包括於程序模型中以產生模擬晶圓圖案。基於此類模擬晶圓圖案，可判定調節掃描器之表現。在一
實施例中，透鏡指紋3002可經由如先前所提及之度量衡工具來量測。在另一實施例中，調節表現(例如輪廓)可根據在調節掃描器處曝光之經列印晶圓來判定。
參考表現3007可為理想表現(例如藉由圖5所論述)，或對應於參考裝置之參考表現(例如藉由圖6A至圖6C所論述)，或對應於另一調節掃描器之表現。在程序P307中使用參考表現3007以與調節表現進行比較且進一步判定調節掃描器之波前參數。可針對輪廓、CD或可受波前影響或與波前相關的圖案化程序之其他參數來表述參考表現3007。
程序P303涉及經由處理器(例如圖20之處理器104)來判定波前3003(可互換地稱作波前參數3003)。在一實施例中，判定波前參數係基於調節掃描器之透鏡指紋3002、透鏡模型3001及成本函數。成本函數為參考表現(例如3007)與調節掃描器表現之間的差。在一實施例中，如在程序P305中所論述，調節掃描器表現3005可自對圖案化程序之模擬而獲得。如在程序P307中所論述，模擬表現進一步用以評估成本函數。在一實施例中，波前3003可為初始波前3003或在波前最佳化之反覆期間產生之經調整波前3003，使得調節表現3005與參考表現3007緊密匹配(例如大於90%輪廓與輪廓匹配)。
在一實施例中，在沿狹縫之特定位置處之波前3003可使用任尼克多項式定義如下：W(ρ,θ)=Z j R j (ρ,θ)
其中W(ρ,θ)為在跨過狹縫之特定位置處之波前，j為j次任尼克多項式的下標(例如諾爾(Noll)下標)，Z j 為表示j次任尼克多項式對波前之貢獻值的任尼克係數(亦即波前參數)，且R j (ρ,θ)為表徵j次任尼克之多項
式表達式。在一實施例中，波前參數表述為此類任尼克係數之向量。
根據一實施例，判定波前參數為反覆程序(例如涉及程序P305、程序P307、程序P309及程序P311)。反覆包括經由對透鏡模型3001之模擬使用調節掃描器的透鏡指紋3002來產生初始波前3003或跨過狹縫之不同位置的初始波前之集合(例如圖4之4003)，判定由初始波前3003產生的基板圖案(例如圖6C之6016)或基板圖案之集合(例如，如程序P307中論述)，根據基板圖案來判定調節表現(例如圖6的6016)，基於調節表現及參考表現3007來評估成本函數(例如，如程序P307中所論述)，以及基於成本函數之梯度來調整初始波前3003之波前參數，使得改良成本函數(例如，如程序P311中所論述)。
有效地，波前3003包含透鏡指紋(例如調節裝置之透鏡指紋3002)及透鏡模型之表現指紋。表現指紋係指調節裝置之透鏡指紋3002所給之光學元件的調整值。在一實施例中，透鏡指紋3002可經固定，因此調整波前參數3003係基於透鏡模型之表現指紋。在一實施例中，波前可表示為透鏡指紋與透鏡模型3001之表現指紋之組合(例如，總和)。藉此，經調整波前3003包括固定透鏡指紋及對應於調節掃描器之透鏡指紋的調整(或校正)。
程序P305涉及根據初始波前3003(例如第1反覆中所判定)或經調整波前3003(例如在反覆數目2、3、4...中)來判定基板圖案3005。此外，程序P305涉及根據基板圖案來判定調節表現。舉例而言，調節表現可為基板圖案3005內之特徵的輪廓(例如圖6C之6016)。在一實施例中，可使用經組態以提取與調節掃描器之調節表現相關之資訊(例如輪廓、CD、EPE等)的圖像處理來判定調節表現。調節表現可進一步用以與
參考表現3007進行比較，且調整波前使得調節表現與參考表現3007緊密匹配。比較參考表現之實例進一步參照圖6A至圖6C來論述。
在一實施例中，判定基板圖案涉及使用初始波前或經調整波前對圖案化程序之程序模型的模擬。程序模型可包括經組態以基於光罩圖案來預測光罩影像之光罩模型、經組態以根據光罩影像來預測空中影像之光學模型、經組態以基於空中影像來預測光阻影像的光阻模型、經組態以基於光阻影像來預測蝕刻影像之蝕刻模型或其組合。
在另一實施例中，判定基板圖案涉及經由度量衡工具接收經曝光基板之基板量測值，其中該基板使用波前3003(例如圖4中之波前4003)來曝光；以及基於來自基板量測值的輪廓提取來判定基板圖案。在一實施例中，該度量衡工具可為光學工具或電子束顯微鏡(例如SEM)。在一實施例中，量測值可為經曝光基板之SEM影像。
程序P307涉及基於調節表現及參考表現3007來評估成本函數。在一實施例中，成本函數為調節表現與參考表現3007之間的差。可例如藉由對波前進行反覆修改以產生更接近於參考表現之調節表現來減小(在一實施例中，最小化或最大化)成本函數。在一實施例中，成本函數為邊緣置放誤差、CD、邊緣置放之容差帶內的誤差(例如見圖7)。在一實施例中，沿輪廓在評估點(例如圖6B之6008)處評估成本函數。在一實施例中，EPE可經最小化，或1/EPE可經最大化。
程序P309涉及判定是否已達至收斂。在一實施例中，收斂可基於與反覆之最大數目相關的度量值、與EPE(CD或其他參數)相關之臨限值。在一實施例中，收斂指示不存在由波前調整所導致的調節掃描器表現之進一步改善。
程序P311涉及基於成本函數之梯度來調整初始波前3003之波前參數3110(例如圖4中的4003)使得改良成本函數。舉例而言，可將梯度計算為成本函數相對於EPE(或CD)之導數。舉例而言，梯度可為成本函數沿參考輪廓在不同評估點處相對於EPE1、EPE2、EPE3....之偏導數。梯度提供導引，EPE應在該導引周圍減小以減小成本函數之值。因此，波前參數經修改使得所得輪廓減小各別EPE。在一實施例中，可在如參照圖6C所展示及論述之不同評估點處評估EPE。因此，經調整波前包括在跨過(例如沿長度)狹縫之一或多個位置處對波前參數之修改。在一實施例中，調整包括對任尼克係數之修改。
一旦確定調節掃描器之最佳化波前3110，則方法可進一步涉及經由透鏡模型將波前參數轉換為致動器移動，以及基於致動器移動來致動調節裝置之光學系統。
圖4說明在波前最佳化程序(例如3000或8000)期間所產生之在跨過狹縫4003之不同位置處的實例波前。圖4展示在第一位置(例如狹縫之第一末端)處判定之第一波前4003a、在第二位置(例如狹縫的中心)處判定之第二波前4003b、在第三位置(例如狹縫之第二末端)處判定的第三波前4003c等。波前4003a至波前4003c中之每一者可在基板上之列印圖案中潛在地造成誤差(例如以EPE、CD或其他特徵相關度量值所量測)。在一實施例中，添加誤差(例如EPE)以判定累計誤差(例如EPE之和)。累計誤差可為成本函數，其進一步用以調整波前(亦即波前參數)使得累計誤差減小(在一實施例中，經最小化)。舉例而言，參考圖6A至圖6C，在沿調節掃描器之輪廓(例如自模擬圖案提取)之各種評估點處評估EPE，且判定諸如傾角及偏移之波前參數(例如在程序P303/P805中)直至EPE經減小或最
小化(例如在程序P309/P811中)為止。在收斂時，獲得波前4003a至波前4003c之最佳化版本。
圖5為對應於不具有像差之掃描器之理想表現的實例。在一實施例中，理想表現由模擬圖案5006(可互換地稱作輪廓5006)表示。在圖5中，光罩圖案5002為具有對應於矩形形狀設計圖案5004之光學近接校正的光罩圖案。光罩圖案5002進一步用以模擬圖案化程序，藉此產生模擬圖案5006。在一實施例中，模擬包括不具有像差貢獻值之程序模型(例如包括光學模型)。模擬輪廓5006可與設計圖案5004對準以判定例如輪廓5006與輪廓5004之間的EPE。在一實施例中，評估點5008可沿模擬輪廓5006標記。評估點5008為用於評估與特徵或參數(例如EPE)相關之參數(例如CD)之沿輪廓的點。評估可涉及在評估點處進行量測，及/或判定例如在評估點中之一或多者處的EPE或在輪廓5006上之某一位置處的CD值(例如輪廓5006之長度或寬度)。量測值(例如EPE及CD)可進一步用於成本函數中(例如在程序P309中)以修改波前或波前參數(例如在程序P303中)。
圖6A說明與圖5之理想輪廓5006交疊之參考輪廓6006的實例。參考輪廓6006可經由對經曝光晶圓(例如根據SEM影像)之模擬或量測而獲得。參考輪廓6006考慮參考裝置之像差，藉此輪廓6006不同於理想輪廓5006。在一實施例中，參考輪廓6006可經由以參考裝置之像差或透鏡指紋(亦稱作參考透鏡指紋)作為模擬的輸入中之一者對程序模型(例如光罩模型、光學模型、光阻模型等)之模擬而獲得。當交疊時，參考輪廓6006自理想輪廓5006偏移。在一實施例中，參考輪廓6006可用以判定參考表現(例如輪廓、CD等)。此外，對調節掃描器之波前調整可基於調節表現與參考表現6006之間的差來判定。
調節表現係指調節掃描器之表現。調節表現可根據調節輪廓6016(圖6C中所示)以與參考表現類似之方式來判定。在一實施例中，調節表現(例如6016)可經由對包括調節掃描器之透鏡指紋之程序模型的模擬而獲得。模擬產生輪廓6016。在一實施例中，使調節掃描器之透鏡指紋固定，而改變波前參數以獲得與參考表現(例如6006)匹配之調節表現(例如6016)。
在波前最佳化程序(例如程序P303至程序P311或程序P805至程序P813)期間，調節輪廓6016可視在對程序模型之模擬期間所採用之波前參數(例如在程序P303中)而變化。舉例而言，由於波前或波前參數變化，因而對程序模型之模擬產生不同調節輪廓。隨後，判定調節輪廓相對於參考輪廓(其可為固定的)之差。
舉例而言，調節輪廓6016可與參考輪廓6006(圖6C中所示)對準，且可判定輪廓6006與輪廓6016之間的差。該差可為EPE、CD或與特徵相關之其他參數。在一實施例中，輪廓6006與輪廓6016之間的差可在評估點6008處判定，該等評估點之作用與圖5之點5008類似。舉例而言，評估點6008(圖6B中所示)可經標記於參考輪廓6006上，且輪廓6006與輪廓6016之間的差(例如EPE、CD等)可在此類點6008處予以判定。
圖7說明調節掃描器的基於輪廓之匹配的容差帶。容差帶係指輪廓(或相關度量值，諸如EPE或CD)相對於參考輪廓或理想輪廓之上限及下限。在圖7中，對應於特徵5004之理想輪廓5006(或參考輪廓6006)用作參考，且上限(例如7007)及下限(例如7005)設定於輪廓5006周圍。在一實施例中，上限為外部偏移輪廓7007，且下限為內部偏移輪廓7005。外部偏移輪廓7007及內部偏移輪廓7005為藉由使理想輪廓5006偏移預定
距離而獲得之輪廓。
可在輪廓7005及輪廓7007上標記其他評估點以判定調節表現(例如調節輪廓)是否在容差帶內(亦即在輪廓7007及輪廓7005內)。在一實施例中，在波前最佳化程序(例如程序P303至程序P311或程序P805至程序P813)期間，可修改波前參數直至調節輪廓含於容差帶內為止。
圖8為參照參考裝置對調節掃描器之波前最佳化的另一方法的流程圖。方法涉及獲得對應於參考透鏡指紋8001之參考裝置的參考表現(例如來自程序P803之8003)(例如使用剪切干涉計)及調節掃描器之透鏡指紋(例如8004)。此外，方法涉及基於透鏡指紋8005及成本函數來判定(例如在程序P805中)調節掃描器之波前參數，其中成本函數計算參考表現與調節掃描器表現之間的差。參考表現及調節表現(例如圖6B至圖6C之輪廓)類似於參照圖3所論述之彼參考表現及調節表現。
根據一實施例，判定波前參數為反覆程序(例如涉及程序P805、程序P807、程序P809、程序P811及/或程序P813)。反覆包括經由對程序模型之模擬使用圖案化器件圖案(例如貫穿狹縫光罩8002)及調節掃描器之透鏡指紋(8007)來判定基板圖案(例如8005)，基於基板圖案(例如8008)來判定調節掃描器表現，隨後基於調節掃描器表現及參考表現來評估(例如程序P809)成本函數，以及基於成本函數相對於波前參數之梯度來調整(例如程序P813)波前參數，使得改良成本函數。下文進一步詳細論述涉及方法8000之不同程序。
程序P801涉及獲得參考裝置之參考表現8001、圖案化器件圖案(例如貫穿狹縫光罩)及調節掃描器之透鏡指紋8005。在一實施例中，「貫穿狹縫光罩」為針對特定狹縫位置(例如沿狹縫之長度)之後OPC光
罩，其用以補償改變貫穿狹縫的近接效應及陰影效應。
在一實施例中，經由對相位控制源光罩最佳化程序之模擬來產生貫穿狹縫光罩(例如8002)，其中透鏡像差模型包括於源光罩最佳化(SMO)程序中。SMO為照明模式，且在不受約束之情況下且在切實可行的時間量內，使用目標函數來允許對照明模式及圖案化器件圖案之同時最佳化的圖案化器件圖案最佳化方法描述於標題為「Fast Freeform Source and Mask Co-Optimization Method」之PCT專利申請公開案第WO 2010/059954號中，該專利申請公開案特此以全文引用之方式併入。涉及藉由調整照明分佈之像素來最佳化照明之另一照明及圖案化器件最佳化方法及系統描述於標題為「Source-Mask Optimization in Lithographic Apparatus」的美國專利申請公開案第2010/0315614號中，該美國專利申請公開案特此以全文引用之方式併入。
在一實施例中，當光傳播的貫穿狹縫通過圖案化器件圖案8002(例如光罩圖案或貫穿狹縫光罩)及光學系統上方時，將所要佈局或設計佈局之基板圖案列印於基板上。列印圖案為由圖案化裝置(例如參考裝置或調節掃描器)產生之波前的函數。如先前所提及，波前為光學系統之特性(例如像差)之函數。因此，視透鏡指紋(例如8001及8007)而定，掃描器可產生不同圖案/表現。
在一實施例中，參考表現(例如6006)可經由對列印於參考裝置上之晶圓的量測或經由對經組態以預測參考表現之程序模型的模擬而獲得。
舉例而言，在程序P803中，藉由以下操作來判定參考表現：量測參考裝置之參考透鏡指紋8001，經由對程序模型之模擬基於參
考裝置的所量測透鏡指紋及對應於設計佈局之貫穿狹縫光罩來產生參考圖案，以及基於參考圖案之輪廓來判定參考表現8003(例如如先前參照圖5、圖6A至圖6C及圖7所論述)。
在一實施例中，參考裝置可為晶圓製作設施之掃描器、不具有光學像差的理想掃描器；及/或像差補償掃描器，該像差補償掃描器補償晶圓製作設施內之複數個掃描器的平均像差。
程序P805(類似於P305)涉及判定調節掃描器之波前參數。舉例而言，如P305中所論述，波前參數可為波前之傾角、偏移及/或曲率。在一實施例中，波前可表述為任尼克多項式，且波前參數為任尼克係數。
程序P807涉及經由對程序模型之模擬使用圖案化器件圖案及調節掃描器之透鏡指紋8007來判定基板圖案8008，以及基於基板圖案8008(可互換地稱作表現8008)來判定調節掃描器表現(例如6016)。如先前所提及，程序模型可為光罩模型、光學模型、光阻模型或其組合。
程序P809(類似於P307)涉及基於調節掃描器表現8008及參考表現8003來評估成本函數。舉例而言，成本函數可為表現之間的差。在一實施例中，成本函數為邊緣置放誤差、CD及/或邊緣置放之容差帶內的誤差。
程序P811涉及判定是否已達至收斂。舉例而言，類似於程序P309，收斂可基於與反覆之最大數目相關之度量值、與EPE(CD或其他參數)相關的臨限值。在一實施例中，收斂指示不存在由波前調整所導致的調節掃描器表現之進一步改善。
程序P813涉及基於成本函數相對於波前參數之梯度來調整波前參數8110，使得改良成本函數。舉例而言，類似於程序P311且論述於圖6C中，可將梯度計算為成本函數相對於EPE(或CD)之導數。在一實施例中，調整包括對任尼克係數之修改。
圖9為用於基於熱點圖案來判定波前之方法9000之流程圖。舉例而言，可參照熱點圖案在圖案化程序期間之不同時段內評估調節掃描器表現以確保調節掃描器之一致表現。在一實施例中，評估可涉及與儲存於資料庫中之參考表現之比較。資料庫包括一或多個(在一實施例中，每一個)熱點圖案的先前所判定之最佳化波前參數。基於與參考表現之比較，可選擇波前參數之集合來調整調節掃描器。
程序P901涉及獲得對應於基板之層的複數個熱點圖案、對應於複數個熱點圖案之複數個波前9001(例如自方法3000或4000獲得)及調節掃描器的透鏡指紋9002(例如3002、8007等)。獲得熱點圖案之實例方法論述於圖11中。
在一實施例中，複數個波前中之一或多者包括最佳化波前參數(例如3110或8110)。此外，複數個波前中之一或多者與特定參考表現相關聯。與熱點圖案及參考表現相關之此類關係資訊可儲存於資料庫(例如圖20之資料庫152)中且經擷取以調節掃描器。在一實施例中，調節可為脫機或即時的，例如在製造程序期間。
程序P903(類似於程序P807)涉及經由對圖案化程序之模擬使用透鏡指紋來判定調節掃描器表現。模擬程序之實例論述於圖10中。此外，程序P905涉及經由處理器(例如圖20之處理器104)根據複數個波前基於調節掃描器表現與參考表現之間的比較來選擇調節掃描器之波前參
數。
舉例而言，若調節表現實質上自參考表現偏離，則可自資料庫152擷取與調節掃描器表現匹配之參考表現，且可將對應最佳化波前參數用於調節掃描器。
用以達成圖案化程序之一致性之波前最佳化的以上方法使得晶片製造商能夠改善掃描器至掃描器表現匹配，例如EPE及/或CD貫穿狹縫匹配。匹配程序消除特定技術節點及層之耗時的透鏡設置程序及掃描器停工時間。另外，藉由以上方法，可即時地提高生產率。因此，生產率不專用於光罩及/或掃描器改善。
圖10中說明對圖案化程序(例如微影裝置中之微影)之部分進行建模及/或模擬的例示性流程圖。如將瞭解，模型可表示不同圖案化程序且不必包含下文所描述之所有模型。源模型600表示圖案化器件之照明之光學特性(包括輻射強度分佈、頻寬及/或相位分佈)。源模型600可表示照明之光學特性，該等光學特性包括但不限於數值孔徑設定、照明標準差(σ)設定以及任何特定照明形狀(例如離軸輻射形狀，諸如環形、四極、偶極等)，其中σ(或標準差)為照明器之外部徑向範圍。
投影光學件模型610表示投影光學件之光學特性(包括由投影光學件導致的對輻射強度分佈及/或相位分佈之改變)。投影光學件模型610可表示投影光學件之光學特性，該等光學特性包括像差、失真、一或多個折射率、一或多個實體大小、一或多個實體尺寸等。
圖案化器件模型模組120捕獲設計特徵如何佈置於圖案化器件之圖案中，且可包括對圖案化器件之詳細實體特性的表示，如例如在美國專利第7,587,704號中所描述。模擬之目標為準確地預測例如邊緣置
放及CD，隨後可將邊緣置放及CD與器件設計進行比較。器件設計一般定義為預OPC圖案化器件佈局，且將以諸如GDSII或OASIS之標準化數位檔案格式來提供。
設計佈局模型620表示設計佈局(例如對應於積體電路、記憶體、電子器件等之特徵的器件設計佈局)之光學特性(包括對由給定設計佈局導致的輻射強度分佈及/或相位分佈之改變)，該設計佈局為圖案化器件上或由該圖案化器件形成之特徵配置的表示。設計佈局模型620可表示實體圖案化器件之一或多個實體特性，如例如在美國專利第7,587,704號中所描述，該美國專利以全文引用之方式併入。由於可改變用於微影投影裝置中之圖案化器件，所以需要使圖案化器件之光學特性與至少包括照明及投影光學件的微影投影裝置之其餘部分之光學特性分離。
空中影像630可根據源模型600、投影光學件模型610及設計佈局模型620來模擬。空中影像(AI)為在基板位準下之輻射強度分佈。微影投影裝置之光學特性(例如照明、圖案化器件及投影光學件之特性)決定空中影像。
基板上之光阻層藉由空中影像曝光，且空中影像經轉印至光阻層作為其中之潛伏「光阻影像」(RI)。可將光阻影像(RI)定義為光阻層中之光阻之溶解度的空間分佈。光阻影像650可根據空中影像630使用光阻模型640來模擬。光阻模型可用以根據空中影像來計算光阻影像，此情形之實例可發現於美國專利申請公開案第US 2009-0157360號中，該美國專利申請公開案之揭示內容特此以全文引用之方式併入。光阻模型通常描述在光阻曝光、曝光後烘烤(PEB)及顯影期間出現之化學程序之效應，以便預測例如形成於基板上之光阻特徵的輪廓，且因此其通常僅與光阻層
之此類特性(例如在曝光、曝光後烘烤及顯影期間出現之化學程序的效應)相關。在一實施例中，可捕獲光阻層之光學特性(例如折射率、膜厚度、傳播及偏振效應)來作為投影光學件模型610之部分。
因此，一般而言，光學模型與光阻模型之間的連接為光阻層內之模擬空中影像強度，其起因於輻射至基板上之投影、光阻界面處的折射及光阻膜堆疊中之多個反射。輻射強度分佈(空中影像強度)藉由入射能量之吸收而變為潛伏「光阻影像」，該潛伏光阻影像藉由擴散程序及各種負載效應而進一步修改。足夠快以用於全晶片應用之有效模擬方法藉由2維空中(及光阻)影像而近似光阻堆疊中之實際3維強度分佈。
在一實施例中，可將光阻影像用作圖案轉印後程序模型模組150之輸入。圖案轉印後程序模型150限定一或多個光阻顯影後程序(例如蝕刻、顯影等)之表現。
圖案化程序之模擬可例如預測光阻及/或經蝕刻影像中之輪廓、CD、邊緣置放(例如邊緣置放誤差)等。因此，模擬之目標為準確地預測例如列印圖案之邊緣置放及/或空中影像強度斜率及/或CD等。可將此等值與預期設計進行比較以例如校正圖案化程序，識別預測出現缺陷之處等。預期設計一般定義為可以諸如GDSII或OASIS或其他檔案格式之標準化數位檔案格式來提供之預OPC設計佈局。
因此，模型方程式化描述總程序之大多數(若非全部)已知物理學及化學方法，且模型參數中之每一者理想地對應於相異物理或化學效應。因此，模型方程式化設定關於模型可用以模擬總製造程序之良好程度的上限。
通常藉由基於光學件之子解析度工具來完成例如半導體晶
圓之檢測(亮場檢測)。但，在一些情況下，待量測之某些特徵過小而不能使用亮場檢測來有效地量測。舉例而言，半導體器件之特徵中之缺陷的亮場檢測可具有挑戰性。此外，隨著時間推移，使用圖案化程序製得之特徵(例如使用微影製得之半導體特徵)變得愈來愈小，且在許多情況下，特徵的密度亦增加。因此，使用且需要更高解析度檢測技術。實例檢測技術為電子束檢測。電子束檢測涉及將電子束聚焦於待檢測的基板上之小光點上。影像藉由以下操作形成：在所檢測的基板之區域上在光束與基板之間提供相對移動(在下文中稱作掃描電子束)且藉由電子偵測器收集二級及/或反向散射電子。隨後處理影像資料以例如識別缺陷。
因此，在一實施例中，檢測裝置可為產生經曝光或轉印於基板上之結構(例如器件的一些結構或所有結構，諸如積體電路)之影像的電子束檢測裝置(例如與掃描電子顯微鏡(SEM)相同或類似)。
圖11展示根據一實施例的判定微影程序中之缺陷之存在的方法之流程圖。在程序P411中，使用任何適合之方法根據圖案(例如圖案化器件上之圖案)來識別熱點或其位置。舉例而言，可藉由使用經驗模型或計算模型來分析圖案上圖案來而識別熱點。在經驗模型中，不模擬圖案之影像(例如光阻影像、光學影像、蝕刻影像)；替代地，經驗模型基於處理參數、圖案的參數與缺陷之間的相關性來預測缺陷或缺陷之機率。舉例而言，經驗模型可為分類模型或有缺陷傾向之圖案之資料庫。在計算模型中，計算或模擬影像之部分或特性，且基於該部分或該特性來識別缺陷。舉例而言，可藉由尋找過於遠離所要位置之線端來識別線拉回缺陷；可藉由尋找兩條線不當接合之位置來識別橋接缺陷；可藉由尋找在分離層上不當交疊或不當未交疊的兩個特徵來識別交疊缺陷。經驗模型通常相較於計
算模型在計算上較不昂貴。有可能基於個別熱點之熱點位置及程序窗來判定熱點之程序窗及/或將熱點的程序窗編譯為映射--亦即，將程序窗判定為位置的函數。此程序窗映射可表徵圖案之特定於佈局的敏感度及處理裕度。在另一實例中，可諸如藉由FEM晶圓檢測或適合的度量衡工具在實驗上判定熱點、其位置及/或其程序窗。缺陷可包括在顯影後檢測(ADI)(通常為光學檢測)中不能偵測之彼等缺陷，諸如光阻頂部損耗、光阻底切等。習知檢測僅在不可逆地處理(例如蝕刻)基板之後揭露此類缺陷，此時不能對晶圓重工。因此，在草擬此文件時，不能使用當前光學技術來偵測此類光阻頂部損耗缺陷。然而，可使用模擬來判定何處可出現光阻頂部損耗且嚴重性將達何種程度。基於此資訊，可決定使用更準確之檢測方法(且通常更耗時)來檢測特定可能的缺陷以判定缺陷是否需要重工，或可決定在進行不可逆處理(例如蝕刻)之前重工特定光阻層之成像(移除具有光阻頂部損耗缺陷之光阻層且重新塗佈晶圓以重新進行該特定層的成像)。
在程序P412中，判定處理熱點(例如成像或蝕刻至基板上)所依據之處理參數。處理參數可為區域的--視熱點、晶粒或兩者之位置而定。處理參數可為全域的--獨立於熱點及晶粒之位置。用以判定處理參數之一種例示性方式為判定微影裝置之狀態。舉例而言，可自微影裝置量測雷射頻寬、焦點、劑量、源參數、投影光學件參數及此等參數之空間或時間變化。另一例示性方式為根據自對基板執行之度量衡獲得之資料或由處理裝置的操作者來推斷處理參數。舉例而言，度量衡可包括使用繞射工具(例如ASML YieldStar)、電子顯微鏡或其他適的合檢測工具來檢測基板。有可能獲得關於經處理基板上之任何位置(包括經識別熱點)之處理參數。可將處理參數編譯為作為位置之函數的映射--微影參數或程序條件。當
然，其他處理參數可表示為位置之函數，亦即映射。在一實施例中，可在處理每一熱點之前，且較佳地緊接在處理每一熱點之前判定處理參數。
在程序P413中，使用處理熱點所依據之處理參數來判定熱點處之缺陷的存在、存在機率、特性或其組合。此判定可簡單地將處理參數與熱點之程序窗進行比較--若處理參數落在程序窗內，則不存在缺陷；若處理參數落在程序窗外部，則將預期存在至少一個缺陷。亦可使用適合經驗模型(包括統計模型)來進行此判定。舉例而言，可使用分類模型來提供缺陷之存在機率。用以進行此判定之另一方式為使用計算模型以依據處理參數來模擬熱點之影像或預期圖案化輪廓且量測影像或輪廓參數。在一實施例中，可緊接(亦即在處理圖案或下一基板之前)在處理圖案或基板之後判定處理參數。缺陷之所判定存在及/或特性可用作處置決策(重工或接受)的基礎。在一實施例中，處理參數可用以計算微影參數之移動平均值。移動平均值可用以捕獲微影參數之長期飄移，而不受到短期波動干擾。
在一實施例中，基於基板上之圖案之模擬影像來偵測熱點。一旦完成對圖案化程序之模擬(例如包括程序模型此類OPC及可製造性檢查)，則可根據一或多個限定(例如某些法則、臨限值或度量值)來計算在設計中作為程序條件之函數的潛在弱點，亦即熱點。熱點可基於以下來判定：絕對CD值、CD與在模擬中變化之參數中之一或多者的變化率(「CD敏感度)」、空中影像強度之斜率或NILS(亦即「邊緣斜率」或「標準化影像對數斜率」，通常縮寫為「NILS.」，指示銳度缺失或影像模糊)，其中光阻特徵之邊緣為預期的(根據單個臨限值/偏置模型或較完整之光阻模型來計算)。可替代地，可基於諸如用於設計法則檢查系統中之預定法
則之彼等預定法則的集合來判定熱點，該等預定法則包括但不限於線端拉回、隅角圓化、與相鄰特徵之近接、圖案頸縮或夾捏及相對於所要圖案之圖案變形的其他度量值。對光罩CD之較小改變的CD敏感度為尤其重要之微影參數，該參數已知為MEF(光罩誤差因素)或MEEF(光罩誤差增強因素)。對MEF與聚焦及曝光之計算提供藉由晶圓程序變化卷積的光罩程序變化將導致特定圖案元件之不可接受的圖案劣化之機率的臨界度量值。亦可基於疊對誤差相對於底層或後續程序層之變化及CD變化或藉由對多曝光程序中的曝光之間的疊對及/或CD之變化的敏感度來識別熱點。
波前偏移解決方案經組態以經由補償透鏡指紋(LFP)偏移來最佳化每層及每掃描器之表現。LFP係指特定針對正在調節之掃描器的透鏡像差。在一實施例中，波前偏移解決方案涉及光瞳最佳化(例如圖12A)，其中光瞳基於透鏡之像差特性來判定。可執行光瞳最佳化以最小化層對掃描器中實際上存在之像差的敏感度。舉例而言，光瞳1210經最佳化以產生最佳化光瞳1220。此外，解決方案可涉及基於掃描器之LFP的波前最佳化。舉例而言，圖12B說明用以產生最佳化波前1260之待調節掃描器之實例LFP 1250。掃描器之LFP 1250包括光瞳區域1251及光瞳區域1252中之像差。如先前所論述，波前最佳化係基於將波前(例如1260)與參考波前(例如理想波前)進行匹配。然而，基於LFP之波前最佳化特定針對特定掃描器。該解決方案補償層敏感性光瞳區域中之像差。另外，該解決方案限於掃描器之透鏡校正潛能。
波前偏移解決方案不考慮鏡面加熱瞬變。鏡面加熱瞬變係指由於在經由圖案化裝置對基板成像期間加熱透鏡之鏡面所導致的透鏡像差或對透鏡像差之改變。在一實施例中，一或多個圖案可能比其他圖案對
鏡面加熱瞬變更敏感。
因此，與微影度量值解決方案相比，波前偏移解決方案具有若干限制。舉例而言，限制包括但不限於：(i)針對靜態像差分量(LFP、MH飽和度)而非針對動態像差分量(MH瞬變、批內鏡面漂移)來最佳化；(ii)該解決方案每掃描器需要一個校正配方而非所有掃描器需要相同配方；(iii)該解決方案在掃描器透鏡校準已經更新或在LFP偏移之情況下需要對校正配方定期更新。因此，可能需要對重新最佳化進行定期監測；以及(iv)該最佳化係基於貫穿狹縫變化。
本發明方法(例如1300及1800)提供用於最佳化所有掃描器之表現的基於微影度量值之解決方案。另一方面，波前偏移解決方案基於參考或理想波前及特定於掃描器之LFP來判定每掃描器之波前調整參數。此類基於LFP之最佳化可能不判定適用於基板製造程序中之其他掃描器的波前參數。
在一實施例中，微影度量值與在批量控制期間所使用之透鏡模型(DLM)之優質函數的特定於層之最佳化相關聯。微影度量值之實例為EPE及圖案置放誤差(PPE)之函數，該函數進一步在下文詳細論述於圖13之方法1300中。在一實施例中，微影度量值為透鏡旋鈕設定對殘餘像差波前及所量測波前之敏感度的函數，該函數進一步在圖18之方法1800中論述。
圖13A描述用於判定用於圖案化程序中之圖案化裝置之透鏡調整參數值的方法1300。在一實施例中，方法1300為最佳化程序，其中目標並非基於例如CD匹配來最佳化掃描器至掃描器表現，相反，方法1300最佳化晶片製造單元之任何掃描器之疊對、EPE或缺陷表現。此外，
方法1300未必最佳化波前，相反，該方法最佳化微影度量值(例如EPE及PPE之函數)。此外，方法1300可經延伸以結合最佳化圖案化程序之一或多個態樣(例如SMO或程序窗)來使用。舉例而言，可基於微影度量值來調節SMO程序使得CD與PPE之比率在所要範圍內。
根據本發明，結合SMO使用方法1300可以兩種方式改善產品上疊對表現。首先，方法1300使得減小奇數任尼克(例如Z7)敏感度，其將減小對產品上疊對預算之特徵依賴型疊對貢獻值。其次，將照明光瞳之非相關區域(例如與Z7相關聯)減少加權給予透鏡模型對相關任尼克分量(例如與掃描器之較高校正潛能相關聯)的更大校正能力。舉例而言，包括Z2階及Z3之狹縫階，其與疊對校正能力直接相關聯。採用光瞳權重映射及微影度量值來獲得透鏡調整參數之方法1300進一步藉由程序P1301、程序1303解釋如下。
程序P1301涉及獲得(i)與曝光波前相關聯之光瞳權重映射，其中光瞳權重映射之權重與圖案化裝置的表現度量值相關聯，以及(ii)圖案化裝置之透鏡模型，該透鏡模型經組態以將與曝光波前相關聯之像差波前參數轉換為透鏡調整參數。
在一實施例中，曝光波前為貫穿狹縫波前。狹縫具有矩形形狀。在一實施例中，狹縫場具有彎曲形狀。
在一實施例中，透鏡模型1301包括與對應於給定輻射波前的圖案化裝置之校正限制相關之約束條件。舉例而言，如先前所論述，與光學系統相關之某些像差可經由與例如低階任尼克(例如Z1至Z5)相關聯之透鏡調整來校正，而與例如高階任尼克(例如Z10、Z24、Z30等)相關聯之一些像差不可校正。在一實施例中，波前可藉由例如任尼
克多項式之組合來呈現，且高階任尼克可經由相關低階任尼克來校正。在一實施例中，解釋大多數像差之任尼克多項式之組合可經由主分量分析(PCA)來獲得。藉由PCA識別之每一主分量可表示不同波前。在一實施例中，此PCA可用以判定光瞳權重映射1302。
在一實施例中，光瞳權重映射1302為像素化影像，其中基於給定像素值之改變對表現度量值(例如包括EPE及PPE)的影響來向像素化影像之給定像素指派權重。光瞳權重映射1302之權重可以若干方式來指派，該等方式包括但不限於繞射階、任尼克多項式之線性組合、對與不同掃描器相關聯三波前之集合進行主分量分析(PCA)、小批量演算法(其中將來自不同掃描器之波前資料分批且用以更新權重映射)或與像差波前相關聯之其他適當參數。在一實施例中，小批量資料與用以使基板成像之不同設定(例如劑量、焦點)相關聯。
在一實施例中，光瞳權重映射之權重係基於與照明光瞳相關聯之繞射資訊，其中該繞射資訊包含繞射階及/或繞射強度圖案。在一實施例中，向與繞射階相關聯之光瞳權重映射的部分指派權重1且向不與該繞射階相關聯之另一部分指派權重0。
基於偶極光瞳的此光瞳權重映射之實例在圖14中說明。光瞳權重映射1400(映射1302之實例)包含指派至與對應(類似)光瞳形狀相關聯之部分1401、部分1402及部分1403的權重1。此外，部分1411及部分1412包括權重0。在一實施例中，將光瞳權重映射1400用作微影度量值。因此，在最佳化程序(例如SMO或圖案化程序窗口最佳化等)期間，向與此類部分1401、部分1402、部分1403相關聯之波前(例如由任尼克多項式表示)指派較高權重以產生相較於現有途徑經改善之輸出(例如光罩圖案、程
序窗等)。在一實施例中，光瞳形狀係指經照明以便補償透鏡之特定像差之光瞳的部分。可理解，光瞳權重映射1400為實例且權重不限於權重0及權重1。
圖15A及圖15B說明基於照明圖案來產生光瞳權重映射之另一實例。在圖15A中，照明圖案1510包含部分1511及部分1512中之繞射階，且在剩餘位置中無繞射階與照明光瞳相關聯。基於此類照明圖案1510，產生像差波前1520(在圖15B中)。隨後，根據本發明，相較於與無繞射相關聯之位置，向與繞射階相關聯之波前的位置1521及位置1522(例如圖15A中之部分位置1511及部分位置1512)指派相對較高的權重。在一實施例中，權重可為正實數(例如0、0.1、0.2、0.3、0.4、1、2等)或正整數(例如1)。
如先前所提及，不同掃描器可產生不同波前。舉例而言，參考圖16A至圖16C，包含光瞳之位置(或部分)1601及位置1602處之繞射階的照明圖案1600可在第一掃描器上產生第一波前1610且在第二掃描器上產生第二波前1620。無論如何，光瞳權重映射(例如1302)將以類似方式將權重指派至波前。舉例而言，相對於波前(例如1610及1620)之其他位置(或部分)，將向與位置1601及位置1602相關聯之波前部分指派較高權重。因此，即使波前1610及波前1620不特定匹配參考波前或理想波前，亦可針對每一掃描器判定適當透鏡調整。
在一實施例中，繞射強度圖案為描述權重之任尼克多項式的線性組合。在一實施例中，光瞳權重映射之權重係基於任尼克敏感度，給定任尼克敏感度為表現度量值相對於給定任尼克多項式之偏導數。舉例而言，SMO優質函數(例如稍後在本發明中論述之方程式1)相對於任尼克
多項式之偏導數。
在一實施例中，任尼克多項式之組合經由PCA獲得。在一實施例中，光瞳權重映射可為PCA分量或可自PCA分量中之每一者之和導出。舉例而言，圖17說明解釋與波前及/或像差相關之成像表現之大多數變化的實例PCA分量P1至P17。隨後，光瞳權重映射可為PCA分量P1、P2，或任何其他PCA分量，或PCA P1至P17之和。
在一實施例中，光瞳權重映射之權重係基於波前之集合的主分量分析(PCA)，波前之集合自用於圖案化程序中之一或多個掃描器獲得。在一實施例中，光瞳權重映射之權重係基於參照表現度量值所判定的波前之集合之主分量的敏感度。
因此，在最佳化程序(例如採用DLM)期間，向波前之相關部分(例如對表現度量值具有相對較高影響之像素)指派較高重要性，從而使得對透鏡調整或校正的判定補償歸因於相關波前部分之效應。此類透鏡調整進一步改善成像表現(例如最小缺陷、較佳EPE、疊對表現等)。因此，即使任何掃描器之給定波前不匹配或不緊密匹配理想波前，掃描器表現仍可經改善以有效地符合表現規格(例如EPE及疊對)。
此外，歸因於諸如加熱瞬變、漂移等各種原因，繞射圖案可在圖案化程序期間變化。變化的繞射圖案將在光瞳權重映射1302中經反射，藉此所判定之透鏡調整將自動補償繞射圖案之動態變化。
在與波前偏移解決方案相關之先前所論述的實施例中，不使用光瞳權重映射(例如1302、1400等)。替代地，波前偏移解決方案修改波前1520以緊密匹配參考掃描器之參考波前(未展示)。舉例而言，波前1520之中心及/或邊緣可經修改以匹配參考波前，其將產生參考裝置之匹
配表現。因此，在用於晶片製造中之不同掃描器之間建立一致的成像表現。
程序P1303涉及經由使用光瞳權重映射1302及曝光波前執行透鏡模型1301來判定透鏡調整參數值1303，使得改良(在一實施例中，最小化)與透鏡模型相關聯之透鏡優質函數(例如稍後在本發明中論述的包括微影度量值之方程式2)。在一實施例中，透鏡度量值函數為光瞳權重映射1302(本文中實施為微影度量值)之函數。經由此微影度量值，可在圖案化程序調整期間考慮與像差波前相關聯之動態條件(例如像差之變化、加熱瞬變等)。相較而言，波前偏移解決方案(例如與參考波前匹配的基於LFP之波前)為靜態途徑且可不考慮動態條件。
在一實施例中，像差波前參數與偏移、傾角、曲率及/或與任尼克多項式相關聯之至多並包括3階或更高階參數相關聯。隨後，判定調整參數值為與偏移、傾角、曲率等相關聯之值。
在一實施例中，判定透鏡調整參數的程序P1303為反覆程序。反覆程序之實例涉及圖13B中所說明之程序P1311至程序P1319。
程序P1311涉及使用光瞳權重映射1302及給定曝光波前作為輸入來執行透鏡模型1301以產生像差波前。
程序P1313涉及基於像差波前來判定邊緣置放誤差及與像差波前之一或多個部分相關聯之圖案置放誤差。在一實施例中，圖案置放誤差為層中之特徵的相互移位，該相互移位係相對於與基板相關聯之設計佈局而言。舉例而言，一或多個接觸孔相對於基板上之參考位置(例如與設計佈局相關聯)向左移位。
在一實施例中，在圖案化程序模擬中使用像差波前來判定
基板圖案。在一實施例中，基板圖案可為使用像差波前成像之基板上的列印圖案。在一實施例中，基於沿基板圖案之輪廓置放之邊緣置放量規(或量測位置)以及量測EP量規與參考輪廓或參考點之間的距離來判定EPE。在一實施例中，該距離可沿在輪廓之法線方向上繪製的切線來量測。此外，可基於基板圖案相對於所要位置或參考位置之位置來判定PPE。在一實施例中，參考位置係指另一基板圖案在不同層上之位置。
程序P1315涉及使用邊緣置放誤差及圖案置放誤差來評估表現度量值。在一實施例中，表現度量值與最終產生EPE及PPE的像差波前之敏感度相關聯。
在一實施例中，表現度量值(例如以下方程式1之優質函數)為邊緣置放誤差及/或例如至少2階圖案置放誤差的高階(例如至少2階，2階亦稱為均方根)函數。在實施例中，EPE及PPE之高階(例如四階)向較弱點施加壓力(例如導致缺陷)。在以下方程式中，係數「c」及「PPE」幫助使EPE與同待列印於基板上之所要圖案相關聯之疊對平衡。
程序P1317涉及經由透鏡致動器調整基於表現度量值之梯度來調整像差波前參數，使得表現度量值經改善。舉例而言，梯度可為d(優質函數)/d(透鏡調整參數)，且可判定透鏡調整使得梯度指導成本函數最小化。在一實施例中，透鏡調整使得與DLM相關聯之微影度量值最小化。
程序P1319涉及判定優質函數是否減小(在一實施例中，最小化)。若未減小，則程序繼續進行對DLM之模擬，例如在程序P1311處。在一實施例中，一旦優質函數經最小化，則程序P1303結束且可將所
判定之透鏡調整參數值進一步用於圖案化程序中。如先前所提及，透鏡調整參數及其值與像差圖案之偏移、傾角及/或曲率相關聯。
程序P1305涉及經由圖案化程序模擬使用與透鏡調整參數值相關聯之像差波前來調整光瞳權重映射之權重，使得表現度量值經改善，該表現度量值為邊緣置放誤差及與待列印於基板上的所要圖案相關聯之圖案置放誤差的函數。
經調整權重1305及相關聯像差波前可進一步轉換為透鏡調整。舉例而言，方法1300可進一步包含程序P1307，該程序涉及經由透鏡模型1301將波前參數(例如在程序P1317或程序P1305中獲得)轉換為透鏡調整參數值1303。此外，程序P1309涉及基於透鏡調整參數值1303來致動圖案化裝置之光學系統。
此外，方法1300可進一步包括經由光瞳權重映射1302對照明光瞳之區域進行減少加權或增加加權(例如減小或增大給定像差波前之像素值)；使用經減少加權的光瞳權重映射或經增加加權之光瞳權重映射來執行透鏡模型1301；以及使用經減少加權之光瞳映射及與其相關聯的曝光波前來判定與圖案化裝置之光學系統相關聯的另一透鏡調整參數值使得表現度量值經最小化。在一實施例中，減少加權區域與可在圖案化程序期間經由圖案化裝置之波前操控器校正之像差波前相關聯。
圖18描述用於判定圖案化裝置之透鏡調整的方法1800。在一實施例中，透鏡調整為透鏡旋鈕空間之子空間。在一實施例中，透鏡旋鈕空間係指與圖案化裝置之投影系統相關聯的自由度(例如鏡面陣列之定向)。在一實施例中，像差校正在透鏡旋鈕校正之空間中，該等透鏡旋鈕校正表示透鏡模型(亦稱作透鏡模型(DLM))中所使用之任尼克的一些線性
組合。在一實施例中，與透鏡旋鈕校正相關聯之影響評估可含有來自不含於透鏡模型中但受透鏡旋鈕影響之(高階)任尼克的影響。在一實施例中，基於經組態以將最佳化程序驅動至波前目標之微影度量值來判定此透鏡調整。方法1800進一步在下文詳細論述。
程序P1801涉及獲得與圖案化裝置之透鏡模型相關聯之透鏡優質函數及波前目標1802。波前目標1802係指指派至與圖案化裝置相關聯之殘餘像差波前的品質值或參考值。波前目標充當用以判定來自透鏡旋鈕空間之子空間的導引。透鏡旋鈕空間為與圖案化程序之透鏡之自由度(DOF)相關聯的空間。舉例而言，透鏡旋鈕空間可包括與鏡面陣列之不同定向(例如傾角、曲率、旋轉等)相關聯之36個自由度。在一實施例中，諸如傾角、曲率、旋轉等潛在定向亦稱作透鏡調整參數。
在一實施例中，基於與圖案化程序之態樣(例如SMO)相關聯之微影優質函數(例如方程式1)來判定透鏡優質函數。在一實施例中，微影優質函數包括與待成像於基板上之圖案相關聯之邊緣置放誤差(EPE)；及圖案置放誤差(PPE)。圖案置放誤差為層中之特徵的相互移位，該相互移位係相對於與基板相關聯之參考位置而言。
在一實施例中，與SMO及/或DLM相關聯之微影優質函數為參照圖案化程序之參數(例如劑量、焦點、透鏡的DOF等)判定之微影優質函數值的山狀景觀。
山地景觀可具有表示景觀之特定區域周圍之最小值的若干最小值點(例如區域最小值及全域最小值)。在一實施例中，優質函數之全域最小值可在與透鏡旋鈕空間相關聯之原點之外，例如與光罩3D偏移相關聯的全域最小值。隨後，可能需要將DLM導向至與透鏡旋鈕空間相關
聯之所要工作點(例如微影度量值之最小值)。應注意，在透鏡旋鈕空間中，校正能力原則上為100%(完全校正，無寄生效應)。在本發明中，可經由波前偏移對每掃描器(每時間點)進行透鏡模型至所要點之導向，但歸因於100%校正能力，該導向可經由波前目標1802對所有掃描器(且在任何時間點處)進行。在一實施例中，所要工作點與微影優質函數之全域最小值處或周圍的一或多個點相關聯。
此外，程序P1803涉及經由圖案化裝置之透鏡模型1801使用透鏡優質函數及波前目標1302(例如與殘餘波前相關聯之品質值)根據圖案化裝置的透鏡旋鈕空間基於最小化透鏡優質函數來判定透鏡旋鈕設定1803，該透鏡優質函數包含與殘餘像差波前相關聯之微影度量值。在一實施例中，基於微影優質函數(例如包含EPE及PPE)來判定透鏡優質函數。稍後在本發明中參照圖19來說明及論述驅動DLM之微影度量值以判定透鏡旋鈕子空間之波前目標的實例。在一實施例中，微影度量值為殘餘像差波前及與給定透鏡致動器設定相關聯之所量測波前之敏感度的函數，該等敏感度參照圖案化程序之優質函數來判定。
在一實施例中，判定透鏡旋鈕設定1803為反覆程序。反覆涉及使用透鏡旋鈕空間之子集來執行透鏡模型以判定與圖案化裝置之光學系統相關聯的像差波前；使用所判定之像差波前來判定微影度量值及透鏡優質函數；判定透鏡優質函數及/或微影度量值相對於透鏡旋鈕空間之梯度；以及基於透鏡優質函數及/或微影度量值的梯度來選擇導致後續反覆中之差減小的透鏡旋鈕空間之另一子集。該等反覆可繼續直至透鏡優質函數及/或微影度量值經最小化或達成收斂(例如無優質函數之進一步改善)為止。
在一實施例中，微影度量值為透鏡旋鈕設定之敏感度與同圖案化裝置相關聯之給定波前的乘積之和。在一實施例中，像差波前由任尼克多項式表示。在一實施例中，微影度量值為複數個任尼克多項式之函數，該函數模擬對圖案化裝置的透鏡旋鈕設定1803之改變的效應。在一實施例中，根據圖案化裝置之校正潛能對任尼克多項式進行加權。
在一實施例中，模擬(例如涉及執行DLM)之目標為最小化以下表達式(方程式2)，其中ZPC i 表示參考波前，且(Z i -ZPC i )表示在波前偏移解決方案中施加以獲得最佳化波前之任尼克程序偏移；且其中指數i為任尼克指數。根據本發明，影像調節進一步包括微影度量值及在選擇透鏡旋鈕空間中之旋鈕子空間時驅動DLM之波前目標1802。
其中微影度量值=Σ i s i ．z i
在一實施例中，基於成像及/或疊對表現(例如EPE及/或PPE)，透鏡旋鈕空間中之一些方向可能較其他方向更存在問題。在此情況下，微影度量值LiMe關於存在問題之方嚮導引DLM(經由DLM之優質函數)。在一實施例中，一個微影度量值LiMe限定透鏡旋鈕空間中之超平面。若N=透鏡旋鈕之數目，則N個LiMe在透鏡旋鈕空間中限定其周圍具有超球體優質函數之點，且N個加權LiMe限定超橢球體作為優質函數以與其他方向相比有益於一些方向。M(M=N-P)維超橢球體具有無限之P個維度，指示透鏡旋鈕空間之此等P個維度可視為與成像/疊對表現不相關。
在一實施例中，藉由將超橢球體函數擬合至所要工作點(例如微影優質函數之全域最小值)周圍之成像或疊對優質函數來限定超橢球體(例如3維空間中的雪茄形狀)。在一實施例中，擬合程序採用PCA分析
來識別解釋所要工作點周圍之優質函數之普遍貢獻者的擬合變數(例如透鏡旋鈕調整參數)之組合。在一實施例中，針對魯棒性，僅可選擇極少PCA分量。在一實施例中，PCA分量變為微影度量值。舉例而言，前10個PCA分量(例如圖17中的16個分量中之P1至P10)可視為10個不同微影度量值。
在一實施例中，因為DLM可能未經組態以處理非線性行為，所以擬合函數不能表示隨機形狀，例如香蕉形狀。在一實施例中，歸因於與掃描器產出率及淨批量負擔相關聯之DLM解決方案之定時約束條件，可能施加此限制。
在一實施例中，LiMe(例如雪茄形狀之橢球體)擬合可能受限於實際像差量值。舉例而言，除限制沿透鏡旋鈕軸之擬合之外，可例如在透鏡旋鈕空間中徑向地降低較大像差含量的權重。此外，透鏡旋鈕空間中之一些方位角可較其他方位角而言更重要，此係因為實際掃描器像差(LFP、MH及潛在地其他像差)在透鏡旋鈕子空間之某些部分中比在其他部分中出現更多。甚至可存在平均實際透鏡像差狀態相對於第零個原點之偏移(例如系統性透鏡指紋、僅狹縫之偏移)。
在圖19中，曲線圖1900說明基於微影度量值L1及微影度量值L2以及波前目標Tx來判定透鏡旋鈕設定(例如透鏡旋鈕K1及透鏡旋鈕K2)之實例。在一實施例中，微影度量值L1對應於第一波前(例如第一PCA分量)，且度量值L2對應於第二波前(例如PCA分量)。隨後，基於旋鈕K1及旋鈕K2之透鏡旋鈕設定之敏感度，可識別透鏡旋鈕空間K1及透鏡旋鈕空間K2的子空間1910。舉例而言，當透鏡旋鈕子空間沿或接近於微影度量值L1之線時，微影度量值L1減小(在一實施例中，經最小化)，同時
減小(在一實施例中，最小化)與波前目標之距離。類似地，與波前目標Tx組合之微影度量值L2對來自K1及K2之透鏡旋鈕空間的適當子空間之選擇進行導引。
子空間1910為K1及K2之旋鈕設定的值之可接受集合。將子空間1910視為在波前目標Tx之可接受範圍內。在一實施例中，波前目標周圍之可接受範圍可定義為子空間中之任何點與波前目標之距離的函數。子空間與波前目標愈近，成像及/或疊對表現將愈佳。舉例而言，由1901與1902之間的區域限定之子空間的值最遠離波前目標且不可接受。
在一實施例中，旋鈕K1及旋鈕K2分別為第一透鏡及第二透鏡之透鏡調整參數，諸如傾角(曲率、旋轉或其他透鏡相關參數)。
在一實施例中，微影度量值表示與經由圖案化裝置成像於基板上之圖案相關聯之實體量。在一實施例中，微影度量值表示以下實體量中之至少一者：與列印圖案相關聯的相對於所要圖案之所要位置的圖案移位、圖案化裝置相對於基板之焦點移位、與圖案化裝置相關聯的含有散光偏移之焦點移位、列印圖案的頂部及底部處之臨界尺寸的非對稱性及/或與列印圖案相關聯之邊緣置放誤差。
在一實施例中，判定透鏡旋鈕設定1803之程序P1303涉及模擬透鏡模型使得微影度量值與波前目標1802之間的差減小。
在一實施例中，判定透鏡旋鈕設定1803之程序P1803涉及計算殘餘像差波前及/或與透鏡致動器空間相關聯之所量測波前的敏感度；以及基於敏感度來判定作為透鏡旋鈕空間之子集的透鏡旋鈕設定使得透鏡致動器空間之子集例如使用本文中之方程式方程式2來最小化微影度量值。
在一實施例中，判定透鏡旋鈕設定1803之程序P1803涉及降低與相對較高的像差含量相關聯之一或多個任尼克多項式的權重。
在一實施例中，判定透鏡旋鈕設定1803涉及判定透鏡旋鈕空間之子集以平衡歸因於透鏡指紋及/或鏡面加熱之掃描器像差，其中該平衡係基於調整任尼克多項式之權重。
在上文所論述基於微影度量值進行最佳化時，DLM輸出透鏡旋鈕設定1803，該透鏡旋鈕設定包括與偏移、傾角、曲率及/或與任尼克多項式相關聯之至多並包括3階參數相關聯的值。在一實施例中，在最佳化程序期間，亦可考慮高於3階之參數。在一實施例中，程序P1805涉及基於透鏡旋鈕設定1803來調整光學系統。因此，使用光學系統之圖案化裝置提高圖案化程序之良率。
在一實施例中，對圖案化程序之最佳化可按以下方式來執行：(i)可執行光瞳最佳化(例如使用FlexPupil)以調節疊對表現，而不損失過多基板之對比度或圖案化裝置之成像表現。舉例而言，光瞳形狀及強度可經調整使得對比度損失或EPE最小化。隨後，(ii)可使用基於微影度量值之優質函數(例如在透鏡模型1301中使用)來調節基板之一或多個臨界層，而非使用默認透鏡優質函數。舉例而言，微影度量值可用於非全場之影像調節器子配方中的場大小縮放，因此僅最佳化關鍵的彼等狹縫點。
圖20為說明可輔助實施本文中所揭示之方法、流程或裝置之電腦系統100的方塊圖。電腦系統100包括用於傳送資訊之匯流排102或其他通信機構，以及與匯流排102耦接以用於處理資訊之處理器104(或多個處理器104及105)。電腦系統100亦包括諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存器件之主記憶體106，其耦接至匯流排102以用於儲存資訊
及待由處理器104執行之指令。主記憶體106在執行待由處理器104執行之指令期間亦可用於儲存暫時變數或其他中間資訊。電腦系統100進一步包括耦接至匯流排102以用於儲存靜態資訊及處理器104之指令的唯讀記憶體(ROM)108或其他靜態儲存器件。提供儲存器件110(諸如磁碟或光碟)且將其耦接至匯流排102以用於儲存資訊及指令。
電腦系統100可經由匯流排102耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器112，諸如陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸控面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入器件114耦接至匯流排102以用於將資訊及命令選擇傳送至處理器104。另一類型之使用者輸入器件為用於將方向資訊及命令選擇傳送至處理器104且用於控制顯示器112上之游標移動的游標控制件116，諸如滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入器件通常具有在兩個軸(第一軸(例如x)及第二軸(例如y))上之兩個自由度，從而允許該器件指定平面中之位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可用作輸入器件。
根據一個實施例，本文中所描述之一或多種方法的部分可藉由電腦系統100回應於處理器104執行主記憶體106中所含有之一或多個指令的一或多個序列來執行。可將此類指令自另一電腦可讀媒體(諸如儲存器件110)讀取至主記憶體106中。主記憶體106中所含有之指令序列的執行促使處理器104執行本文中所描述之程序步驟。亦可採用多處理配置中之一或多個處理器以執行主記憶體106中所含有的指令序列。在一替代實施例中，可取代或結合軟體指令來使用硬佈線電路。因此，本文中之描述不限於硬體電路與軟體之任何特定組合。
如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」係指參與將指令
提供至處理器104以供執行之任何媒體。此媒體可採用許多形式，包括但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包括例如光碟或磁碟，諸如儲存器件110。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如主記憶體106。傳輸媒體包括同軸電纜、銅線及光纖，包括包含匯流排102的線。傳輸媒體亦可採用聲波或光波之形式，諸如在射頻(RF)及紅外(IR)資料通信期間所產生之彼等聲波或光波。電腦可讀媒體之常見形式包括例如軟性磁碟、可撓性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁性媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡片、紙帶、具有孔圖案之任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣、如下文中所描述的載波或可供電腦讀取之任何其他媒體。
各種形式之電腦可讀媒體可涉及將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器104以供執行。舉例而言，可初始地使指令承載於遠端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令加載至其動態記憶體中，且使用數據機經由電話線來發送指令。在電腦系統100本端之數據機可接收電話線上之資料，且使用紅外線傳輸器以將資料轉換為紅外線信號。耦接至匯流排102之紅外線偵測器可接收紅外線信號中攜載之資料且將該資料置放於匯流排102上。匯流排102將資料攜載至主記憶體106，處理器104自該主記憶體擷取及執行指令。由主記憶體106接收之指令可視情況在由處理器104執行之前或之後儲存於儲存器件110上。
電腦系統100亦可包括耦接至匯流排102之通信介面118。通信介面118提供對網路鏈路120之雙向資料通信耦接，該網路鏈路連接至區域網路122。舉例而言，通信介面118可為整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供與對應類型之電話線的資料通信連接。作為另
一實例，通信介面118可為區域網路(LAN)卡以提供與相容LAN的資料通信連接。亦可實施無線鏈路。在任何此實施方案中，通信介面118發送及接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料流的電信號、電磁信號或光學信號。
網路鏈路120通常經由一或多個網路提供與其他資料器件的資料通信。舉例而言，網路鏈路120可經由區域網路122提供與主機電腦124或與由網際網路服務提供者(ISP)126操作之資料設備的連接。ISP 126轉而經由全球封包資料通信網路(現在通常稱作「網際網路(Internet)」128)提供資料通信服務。區域網路122及網際網路128皆使用攜載數位資料流之電信號、電磁信號或光學信號。穿經各種網路之信號及在網路鏈路120上且穿經通信介面118之信號為輸送資訊的例示性形式之載波，該等信號將數位資料攜載至電腦系統100且自該電腦系統攜載數位資料。
電腦系統100可經由網絡、網路鏈路120及通信介面118來發送訊息且接收包括程式碼之資料(自資料庫152)。在網際網路實例中，伺服器130可經由網際網路128、ISP 126、區域網路122及通信介面118來傳輸用於應用程式之所請求碼。舉例而言，一個此類經下載應用程式可提供本文中所描述之方法中的全部或部分。所接收碼可在其經接收時由處理器104執行，且/或儲存於儲存器件110或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式，電腦系統100可獲得呈載波形式之應用程式碼。
參考圖21，照明器IL自源收集器模組SO接收極紫外線輻射光束。產生EUV輻射之方法包括但不一定限於藉由在EUV範圍內之一或多個發射譜線將材料轉換為具有至少一種元素之電漿狀態，該元素例如
氙、鋰或錫。在一種此類方法(通常稱為雷射產生電漿(「LPP」))中，可藉由用雷射光束來輻照燃料(諸如具有譜線發射元素之材料小滴、串流或叢集)而產生電漿。源收集器模組SO可為包括雷射(圖21中未展示)之EUV輻射系統之部分，該雷射用於提供激發燃料的雷射光束。所得電漿發射輸出輻射，例如EUV輻射，該輻射使用安置於源收集器模組中之輻射收集器來收集。舉例而言，當使用CO2雷射以提供用於燃料激發之雷射光束時，雷射及源收集器模組可為分離實體。
在此類情況下，雷射不視作形成微影裝置之部分，且輻射光束憑藉包含例如適合的導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統而自雷射傳遞至源收集器模組。在其他情況下，舉例而言，當源為放電產生電漿EUV產生器(通常稱為DPP源)時，源可為源收集器模組之整體部分。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈的調整器。一般而言，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(通常分別稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如琢面化場鏡面器件及琢面化光瞳鏡面器件。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入射於經固持於支撐結構(例如圖案化器件台)MT上之圖案化器件(例如光罩)MA上，且藉由圖案化器件來圖案化。在自圖案化器件(例如光罩)MA反射之後，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統將光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器PS2(例如干涉器件、線性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，第一定位器PM及另一位置感測器PS1可用以相對於輻射光束B之路
徑來準確地定位圖案化器件(例如光罩)MA。可使用圖案化器件對準標記M1、圖案化器件對準標記M2及基板對準標記P1、基板對準標記P2來對準圖案化器件(例如光罩)MA及基板W。
所描繪裝置1000可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，在將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，使支撐結構(例如圖案化器件台)MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即單次靜態曝光)。隨後使基板台WT在X及/或Y方向上移位使得可曝光不同目標部分C。
2.在掃描模式中，在將賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如圖案化器件台)MT及基板台WT(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WT相對於支撐結構(例如圖案化器件台)MT之速度及方向。
3.在另一模式中，在將賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如圖案化器件台)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WT。在此模式中，一般採用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每次移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間視需要來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的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
圖22更詳細地展示裝置1000，其包括源收集器模組SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器模組SO經建構及配置使得可將真空環境維持於源收集器模組SO之封閉結構220中。可藉由放電產生電漿源來
形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸汽(例如Xe氣、Li蒸汽或Sn蒸汽)來產生EUV輻射，其中形成極熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍內的輻射。舉例而言，藉由產生至少部分離子化電漿之放電來形成極熱電漿210。為了輻射之有效產生，可能需要例如10Pa之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他適合的氣體或蒸汽之分壓。在一實施例中，提供經激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。
由熱電漿210發射之輻射經由定位於源腔室211中之開口中或後方的視情況選用之氣體障壁或污染物截留器230(在一些情況下，亦稱作污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物截留器230可包括通道結構。污染物截留器230亦可包括氣體障壁或氣體障壁與通道結構之組合。如在此項技術中所已知，本文中進一步所指示之污染物截留器或污染物障壁230至少包括通道結構。
收集器腔室211可包括可為所謂的掠入射收集器之輻射收集器CO。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側251及下游輻射收集器側252。橫穿收集器CO之輻射可由光柵光譜濾光器240反射以沿著由點虛線「O」指示之光軸聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常稱作中間焦點，且源收集器模組經配置為使得中間焦點IF定位於圍封結構220中之開口221處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。
隨後，輻射橫穿照明系統IL，該照明系統可包括琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24，該琢面化場鏡面器件及琢面化光瞳鏡面器件經配置以提供在圖案化器件MA處之輻射光束21的所要角分佈，以及在圖案化器件MA處之輻射強度的所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件MA處反射輻射光束21後，形成圖案化光束26，且
由投影系統PS經由反射元件28、反射元件30將圖案化光束26成像至由基板台WT固持之基板W上。
比所展示之元件更多的元件一般可存在於照明光學件單元IL及投影系統PS中。視微影裝置之類型而定，可視情況存在光柵光譜濾光器240。此外，可存在比諸圖中所展示之鏡面更多的鏡面，例如在投影系統PS中可存在比圖22中所展示之反射元件多1至6個的額外反射元件。
如圖22中所說明，將收集器光學件CO描繪為具有掠入射反射器253、掠入射反射器254及掠入射反射器255之巢套式收集器，僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器253、掠入射反射器254及掠入射反射器255經安置為圍繞光軸O軸向對稱，且此類型之收集器光學件CO可與通常稱為DPP源之放電產生電漿源組合使用。
可替代地，源收集器模組SO可為如圖23中所展示之LPP輻射系統之部分。雷射LA經配置以將雷射能量存放至諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之燃料中，從而形成具有數10eV之電子溫度的高度離子化電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間所產生之高能輻射自電漿發射、由近正入射收集器光學件CO收集且聚焦至圍封結構220中之開口221上。
可使用以下條項進一步描述實施例：
1.一種用於判定圖案化程序之圖案化裝置之波前的方法，該方法包含：獲得(i)參考裝置之參考表現，(ii)經組態以將波前的波前參數轉換為致動器移動之圖案化裝置的透鏡模型，以及(iii)調節掃描器之透鏡指紋；以及經由處理器基於調節掃描器之透鏡指紋、透鏡模型及成本函數來判
定波前參數，其中成本函數為參考表現與調節掃描器表現之間的差。
2.如條項1之方法，其中判定波前參數為反覆程序，反覆包含：經由對透鏡模型之模擬使用調節掃描器之透鏡指紋來產生初始波前；根據初始波前來判定基板圖案；根據基板圖案來判定調節表現；基於調節表現及參考表現來評估成本函數；以及基於成本函數之梯度來調整初始波前之波前參數，使得改良成本函數。
3.如條項1至2中任一項之方法，其中波前包含調節掃描器之透鏡指紋及透鏡模型的表現指紋。
4.如條項3之方法，其中調整波前參數進一步基於透鏡模型之表現指紋。
5.如條項2至4中任一項之方法，其中判定基板圖案包含使用初始波前或經調整波前對圖案化程序之程序模型的模擬。
6.如條項5之方法，其中程序模型包含：光罩模型，其經組態以基於光罩圖案來預測光罩影像；光學模型，其經組態以根據光罩圖案來預測空中影像；及/或光阻模型，其經組態以根據空中影像來預測光阻影像。
7.如條項2至4中任一項之方法，其中判定基板圖案包含：經由度量衡工具接收經曝光基板之基板量測值，其中使用初始波前或經調整波前來曝光基板；以及基於來自基板量測值之輪廓提取來判定基板圖案。
8.如條項1至7中任一項之方法，其中成本函數經最小化或最大化。
9.如條項1至8中任一項之方法，其中成本函數為邊緣置放誤差、CD及/或邊緣置放之容差帶內的誤差。
10.如條項1至9中任一項之方法，其中透鏡模型包括與對應於波前參數的調節掃描器之校正限制相關的約束條件。
11.如條項1至10中任一項之方法，其中波前參數包含偏移、傾角、曲率及/或與圖案化裝置之光學系統相關聯的至多三階參數。
12.如條項1至11中任一項之方法，其中波前為貫穿狹縫波前。
13.如條項12之方法，其中狹縫具有矩形形狀。
14.如條項1至13中任一項之方法，其中波前由跨過狹縫之任尼克多項式來表示。
15.如條項14之方法，其中波前參數表述為任尼克係數之向量。
16.如條項1至15中任一項之方法，其進一步包含：經由透鏡模型將波前參數轉換為致動器移動；以及基於致動器移動來致動調節掃描器之光學系統。
17.如條項1至16中任一項之方法，其中針對圖案之輪廓及/或臨界尺寸來表述參考表現及調節掃描器表現。
18.一種用於參照參考裝置來判定調節掃描器之波前的方法，該方法包含：獲得(i)對應於參考透鏡指紋的參考裝置之參考表現，以及(ii)調節掃描器之透鏡指紋；經由處理器基於透鏡指紋及成本函數來判定調節掃描器之波前參數，其中成本函數計算參考表現與調節掃描器表現之間的差。
19.如條項18之方法，其中獲得參考表現包含：量測參考裝置之參考透鏡指紋；經由對程序模型之模擬基於參考裝置的所量測透鏡指紋及對應於設計佈局之圖案化器件圖案來產生參考圖案；及基於參考圖案之輪廓來判定參考表現。
20.如條項18至19中任一項之方法，其中判定波前參數為反覆程序，反覆包含：經由對程序模型之模擬使用圖案化器件圖案及調節掃描器之透鏡指紋來判定基板圖案；基於基板圖案來判定調節掃描器表現；基於調節掃描器表現及參考表現來評估成本函數；以及基於成本函數相對於波前參數之梯度來調整波前參數，使得改良成本函數。
21.如條項20之方法，其中經由對光罩最佳化或源光罩最佳化程序之模擬來產生圖案化器件圖案，其中透鏡像差模型包括於程序模型中。
22.如條項19至21中任一項之方法，其中針對圖案之輪廓及/或臨界尺寸來表述參考表現及調節掃描器表現。
23.如條項19至22中任一項之方法，其中參考裝置包含：晶圓製作設施之掃描器；不具有像差之理想掃描器；及/或像差補償掃描器，其補償晶圓製作設施內之複數個掃描器的平均像差。
24.如條項18至23中任一項之方法，其中成本函數為邊緣置放誤
差、CD及/或邊緣置放之容差帶內的誤差。
25.如條項18至24中任一項之方法，其中波前參數包含偏移、傾角、曲率及/或與圖案化裝置之光學系統相關聯的至多並包括三階參數。
26.一種用於圖案化程序之調節掃描器之波前匹配的方法，該方法包含：獲得(i)對應於基板之層的複數個熱點圖案，(ii)對應於複數個熱點圖案之複數個波前，以及(iii)調節掃描器之透鏡指紋；經由對圖案化程序之模擬使用透鏡指紋來判定調節掃描器表現；以及根據複數個波前基於對調節掃描器表現與參考表現之間的比較來選擇調節掃描器之波前參數。
27.如條項26之方法，其中複數個波前中之一或多者包括最佳化波前參數。
28.如條項26至27中任一項之方法，其中複數個波前中之一或多者與特定參考表現相關聯。
29.一種判定用於圖案化程序中之圖案化裝置之透鏡調整參數值的方法，該方法包含：獲得(i)與曝光波前相關聯之光瞳權重映射，其中光瞳權重映射之權重與圖案化裝置的表現度量值相關聯，以及(ii)圖案化裝置之透鏡模型，該透鏡模型經組態以將與曝光波前相關聯之像差波前參數轉換為透鏡調整參數；經由使用光瞳權重映射及曝光波前執行透鏡模型來判定透鏡調整參數值，使得改良與透鏡模型相關聯之透鏡模型優質函數，其中透鏡模型優
質函數為光瞳權重映射之函誰；以及經由使用與透鏡調整參數值相關聯之像差波前模擬圖案化程序來調整光瞳權重映射之權重，使得圖案化程序的表現度量值經改善，該表現度量值為邊緣置放誤差及與待列印於基板上之圖案相關聯之圖案置放誤差的函數。
30.如條項29之方法，其中光瞳權重映射為像素化影像，其中基於給定像素值之變化對表現度量值的影響來向像素化影像之給定像素指派權重。
31.如條項29至30中任一項之方法，其中光瞳權重映射之權重係基於與照明光瞳相關聯之繞射資訊，其中繞射資訊包含繞射階及/或繞射強度圖案。
32.如條項30之方法，其中向與繞射階相關聯之光瞳權重映射的部分指派權重1，且向不與繞射階相關聯之另一部分指派權重0。
33.如條項30之方法，其中繞射強度圖案為描述權重的任尼克多項式之線性組合。
34.如條項29至33中任一項之方法，其中光瞳權重映射的權重係基於任尼克敏感度，給定任尼克敏感度為表現度量值相對於給定任尼克多項式之偏導數。
35.如條項29至34中任一項之方法，其中光瞳權重映射的權重係基於波前之集合的主分量分析(PCA)，波前之集合自用於圖案化程序中之一或多個掃描器獲得。
36.如條項35之方法，其中光瞳權重映射的權重係基於波前之集合之主分量的敏感度，參照表現度量值來判定該敏感度。
37.如條項36之方法，其中光瞳權重映射之權重係基於小批量演算法。
38.如條項29至37中任一項之方法，其中判定透鏡調整參數為反覆程序，反覆包含：使用光瞳權重映射及給定曝光波前來執行透鏡模型以產生像差波前；基於像差波前來判定邊緣置放誤差及與像差波前之一或多個部分相關聯之圖案置放誤差；使用邊緣置放誤差及圖案置放誤差來評估表現度量值；以及經由透鏡致動器調整基於表現度量值之梯度來調整像差波前參數，使得表現度量值經改善。
39.如條項29至32中任一項之方法，其進一步包含：經由光瞳權重映射對照明光瞳之區域進行減少加權或增加加權；使用經減少加權之光瞳權重映射或經增加加權之光瞳權重映射來執行透鏡模型；以及使用經減少加權之光瞳映射或經增加加權之光瞳映射及與其相關聯的曝光波前來判定與像差波前相關聯之另一透鏡調整參數值，使得表現度量值經最小化。
40.如條項29至33中任一項之方法，其中經減少加權之區域與在圖案化程序期間經由圖案化裝置之波前操控器可校正的像差波前相關聯。
41.如條項29至34中任一項之方法，其中透鏡模型優質函數經最小化。
42.如條項29至35中任一項之方法，其中透鏡模型包括與對應於像
差波前的圖案化裝置之校正限制相關的約束條件。
43.如條項29至37中任一項之方法，其中曝光波前為貫穿狹縫波前。
44.如條項38之方法，其中狹縫具有矩形形狀。
45.如條項38之方法，其中狹縫具有彎曲形狀。
46.如條項29至36中任一項之方法，其中像差波前參數與偏移、傾角、曲率及/或與任尼克多項式相關聯的至多並包括3階參數或高於3階相關聯。
47.如條項29至42中任一項之方法，其進一步包含：經由透鏡模型將像差波前參數轉換為透鏡調整參數；以及基於透鏡調整參數來致動圖案化裝置之光學系統。
48.一種判定圖案化裝置之透鏡致動器設定的方法，該方法包含：獲得透鏡優質函數及指派至與圖案化裝置相關聯之殘餘像差波前的參考值；以及經由圖案化裝置之透鏡模型使用透鏡優質函數及參考值基於最小化透鏡優質函數來判定來自圖案化裝置之透鏡致動器空間的透鏡致動器設定，透鏡優質函數包含與殘餘像差波前相關聯之微影度量值。
49.如條項48之方法，其中基於微影優質函數來判定透鏡優質函數，該微影優質函數包含：邊緣置放誤差，其與待成像於基板上之圖案相關聯；及圖案置放誤差，該圖案置放誤差為層中之特徵的相互移位，該相互移位係相對於基板上之參考位置而言。
50.如條項48至49中任一項之方法，其中微影度量值為至少2階之
邊緣置放誤差(EPE)及/或至少2階之圖案置放誤差(PPE)的函數，其中EPE及/或PPE係由於透鏡致動器設定之改變所導致。
51.如條項48至50中任一項之方法，其中參考值與微影優質函數之全域最小值處或周圍的一或多個點相關聯。
52.如條項48至51中任一項之方法，其中微影度量值限定透鏡致動器空間中之超平面，該超平面提供微影度量值與透鏡致動器空間的至少兩個致動器設定之間的關係。
53.如條項48至52中任一項之方法，其中判定透鏡致動器設定為反覆程序，反覆包含：使用透鏡致動器空間之子集來執行透鏡模型以判定像差波前；使用所判定像差波前來判定微影度量值及透鏡優質函數；判定透鏡優質函數及/或微影度量值相對於透鏡致動器空間之梯度；以及基於透鏡優質函數及/或微影度量值之梯度來選擇導致透鏡優質函數及/或微影度量值在後續反覆中減小之透鏡致動器空間的另一子集。
54.如條項46至53中任一項之方法，其中微影度量值為殘餘像差波前及/或與給定透鏡致動器設定相關聯的所量測波前之敏感度的函數，該等敏感度參照圖案化程序之優質函數來判定。
55.如條項54之方法，其中判定透鏡致動器設定包含：計算像差波前及/或與透鏡致動器空間相關聯之所量測波前之敏感度；以及基於敏感度來判定作為透鏡致動器空間之子集的透鏡致動器設定，使得透鏡致動器空間之子集最小化微影度量值。
56.如條項55中任一項之方法，其中像差波前由任尼克多項式表示。
57.如條項56之方法，其中根據圖案化裝置之校正潛能對任尼克多項式進行加權。
58.如條項56至57中任一項之方法，其中判定透鏡致動器設定包含：降低與相對較高之像差含量相關聯之一或多個任尼克多項式的權重。
59.如條項56至58中任一項之方法，其中判定透鏡致動器設定包含：判定透鏡致動器空間之子集以平衡歸因於透鏡指紋及/或鏡面加熱的掃描器像差，其中該平衡係基於調整任尼克多項式之權重。
60.如條項48至59中任一項之方法，其中微影度量值表示與經由圖案化裝置成像於基板上之圖案相關聯的實體量。
61.如條項60之方法，其中微影度量值表示以下實體量中之至少一者：與列印圖案相關聯的相對於所要圖案之所要位置的圖案移位，圖案化裝置相對於基板之焦點移位，與圖案化裝置相關聯之含有散光偏移的焦點移位，列印圖案之頂部及底部處之臨界尺寸的非對稱性，或與列印圖案相關聯之邊緣置放誤差。
62.如條項48至61中任一項之方法，其中透鏡致動器設定包含與偏移、傾角、曲率及/或與任尼克多項式相關聯之至多並包括3階參數或高於
3階相關聯的值。
本文中所揭示之概念可對用於使子波長特徵成像之任何通用成像系統進行模擬或在數學上建模，且可尤其適用於能夠產生愈來愈短波長的新興成像技術。已經在使用中之新興技術包括能夠藉由使用ArF雷射來產生193nm波長且甚至能夠藉由使用氟雷射來產生157nm波長之EUV(極紫外線)、DUV微影。此外，EUV微影能夠藉由使用同步加速器或藉由使用高能電子來撞擊材料(固體或電漿)以產生在20nm至5nm之範圍內的波長，以便產生在此範圍內之光子。
雖然本文中所揭示之概念可用於在諸如矽晶圓之基板上成像，但應理解，所揭示的概念可與任何類型之微影成像系統一起使用，例如用於在除矽晶圓外之基板上成像的彼等微影成像系統。
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將顯而易見，可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下如所描述來進行修改。
3000:方法
3001:透鏡模型
3002:透鏡指紋
3003:初始波前
3005:調節表現
3007:參考表現
3110:波前參數
P301:程序
P303:程序
P305:程序
P307:程序
P309:程序
P311:程序
Claims (15)
- 一種用於判定一圖案化程序之一圖案化裝置之一波前的方法，該方法包含：獲得(i)一參考裝置之一參考表現、(ii)經組態以將一波前的一波前參數轉換為致動器移動之一圖案化裝置的一透鏡模型、及(iii)一調節掃描器之一透鏡指紋；以及經由一處理器基於該調節掃描器之該透鏡指紋、該透鏡模型及一成本函數來判定該波前參數，其中該成本函數為該參考表現與一調節掃描器表現之間的一差。
- 如請求項1之方法，其中判定該波前參數為一反覆程序，一反覆包含：經由對該透鏡模型之模擬使用該調節掃描器之該透鏡指紋來產生一初始波前；根據該初始波前來判定一基板圖案；根據該基板圖案來判定調節表現；基於該調節表現及該參考表現來評估該成本函數；以及基於該成本函數之一梯度來調整該初始波前之該波前參數，使得改良該成本函數。
- 如請求項1之方法，其中該波前包含該調節掃描器之該透鏡指紋及該透鏡模型的一表現指紋(fingerprint)。
- 如請求項3之方法，其中調整該波前參數進一步基於該透鏡模型的該表現指紋。
- 如請求項2之方法，其中判定該基板圖案包含使用該初始波前或該經調整波前來對該圖案化程序之一程序模型進行模擬，且/或其中該程序模型包含：一光罩模型，其經組態以基於一光罩圖案來預測一光罩影像；一光學模型，其經組態以根據該光罩圖案來預測一空中影像；及/或一光阻模型，其經組態以根據該空中影像來預測一光阻影像。
- 如請求項2之方法，其中判定該基板圖案包含：經由一度量衡工具接收一經曝光基板之基板量測值，其中使用該初始波前或該經調整波前來曝光該基板；以及基於來自該基板量測值之輪廓提取(contour extraction)來判定該基板圖案。
- 如請求項1之方法，其中該成本函數經最小化或最大化。
- 如請求項1之方法，其中該成本函數為一邊緣置放誤差、CD及/或邊緣置放之一容差帶內的一誤差。
- 如請求項1之方法，其中該透鏡模型包括與對應於一波前參數的一調節掃描器之一校正限制相關的約束條件。
- 如請求項1之方法，其中該波前參數包含一偏移、一傾角、一曲率及/或與該圖案化裝置的一光學系統相關聯之至多三階參數。
- 如請求項1之方法，其中該波前為一貫穿狹縫波前。
- 如請求項11之方法，其中該狹縫具有一矩形形狀。
- 如請求項1之方法，其中該波前由跨過一狹縫之任尼克(Zernike)多項式表示。
- 如請求項13之方法，其中該波前參數表述為任尼克係數之一向量。
- 如請求項1之方法，其進一步包含經由該透鏡模型將該等波前參數轉換為該等致動器移動；以及基於該等致動器移動來致動該調節掃描器之該光學系統。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201862689482P | 2018-06-25 | 2018-06-25 | |
| US62/689,482 | 2018-06-25 | ||
| US201962861673P | 2019-06-14 | 2019-06-14 | |
| US62/861,673 | 2019-06-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202014804A TW202014804A (zh) | 2020-04-16 |
| TWI714137B true TWI714137B (zh) | 2020-12-21 |
Family
ID=67137912
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109140467A TWI769588B (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-25 | 基於表現匹配之調節掃描器之波前最佳化 |
| TW111122771A TWI815508B (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-25 | 判定一圖案化裝置之透鏡致動器設定的方法及相關聯非暫時性電腦可讀媒體 |
| TW108122129A TWI714137B (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-25 | 基於表現匹配之調節掃描器之波前最佳化 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109140467A TWI769588B (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-25 | 基於表現匹配之調節掃描器之波前最佳化 |
| TW111122771A TWI815508B (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-25 | 判定一圖案化裝置之透鏡致動器設定的方法及相關聯非暫時性電腦可讀媒體 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US11586114B2 (zh) |
| KR (2) | KR102529085B1 (zh) |
| CN (2) | CN118192177A (zh) |
| TW (3) | TWI769588B (zh) |
| WO (1) | WO2020002143A1 (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102529085B1 (ko) * | 2018-06-25 | 2023-05-08 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 성능 매칭에 기초하는 튜닝 스캐너에 대한 파면 최적화 |
| WO2020141051A1 (en) * | 2018-12-31 | 2020-07-09 | Asml Netherlands B.V. | Determining subset of components of an optical characteristic of patterning apparatus |
| WO2021160380A1 (en) * | 2020-02-14 | 2021-08-19 | Asml Netherlands B.V. | Determining lithographic matching performance |
| US11886125B2 (en) * | 2020-03-02 | 2024-01-30 | Asml Netherlands B. V. | Method for inferring a local uniformity metric |
| EP4127834A1 (en) * | 2020-04-02 | 2023-02-08 | ASML Netherlands B.V. | Method for determining an inspection strategy for a group of substrates in a semiconductor manufacturing process |
| JP7515626B2 (ja) | 2020-06-10 | 2024-07-12 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 収差影響システム、モデル、及び製造プロセス |
| JP2023550904A (ja) * | 2020-11-27 | 2023-12-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | メトロロジ方法並びに関連付けられたメトロロジ及びリソグラフィ装置 |
| CN113432731B (zh) * | 2021-06-28 | 2022-06-28 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种光栅横向剪切干涉波前重建过程中的补偿方法 |
| WO2023110401A1 (en) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | Asml Netherlands B.V. | Thermal control systems, models, and manufacturing processes in lithography |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201708973A (zh) * | 2015-06-22 | 2017-03-01 | Ａｓｍｌ荷蘭公司 | 微影方法和設備 |
| WO2018050432A1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | Asml Netherlands B.V. | Optimization of a lithography apparatus or patterning process based on selected aberration |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4075966B2 (ja) | 1996-03-06 | 2008-04-16 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 差分干渉計システム及びこのシステムを具えたリソグラフステップアンドスキャン装置 |
| DE60319462T2 (de) | 2002-06-11 | 2009-03-12 | Asml Netherlands B.V. | Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung eines Artikels |
| US7791727B2 (en) | 2004-08-16 | 2010-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization |
| US7262831B2 (en) * | 2004-12-01 | 2007-08-28 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic projection apparatus and device manufacturing method using such lithographic projection apparatus |
| CN102662309B (zh) | 2005-09-09 | 2014-10-01 | Asml荷兰有限公司 | 采用独立掩模误差模型的掩模验证系统和方法 |
| US7999920B2 (en) | 2007-08-22 | 2011-08-16 | Asml Netherlands B.V. | Method of performing model-based scanner tuning |
| NL1036189A1 (nl) | 2007-12-05 | 2009-06-08 | Brion Tech Inc | Methods and System for Lithography Process Window Simulation. |
| US8300214B2 (en) | 2008-02-22 | 2012-10-30 | Nikon Precision Inc. | System and method for an adjusting optical proximity effect for an exposure apparatus |
| JP5225463B2 (ja) * | 2008-06-03 | 2013-07-03 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | レンズ加熱補償方法 |
| KR101749987B1 (ko) | 2008-06-03 | 2017-06-22 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 모델-기반 공정 시뮬레이션 시스템들 및 방법들 |
| US8438507B2 (en) | 2008-11-20 | 2013-05-07 | Nikon Corporation | Systems and methods for adjusting a lithographic scanner |
| US8584056B2 (en) | 2008-11-21 | 2013-11-12 | Asml Netherlands B.V. | Fast freeform source and mask co-optimization method |
| US8786824B2 (en) | 2009-06-10 | 2014-07-22 | Asml Netherlands B.V. | Source-mask optimization in lithographic apparatus |
| WO2011008688A2 (en) | 2009-07-17 | 2011-01-20 | Kla-Tencor Corporation | Scanner performance comparison and matching using design and defect data |
| US8351037B2 (en) | 2010-07-12 | 2013-01-08 | International Business Machines Corporation | Method to match exposure tools using a programmable illuminator |
| US8495528B2 (en) * | 2010-09-27 | 2013-07-23 | International Business Machines Corporation | Method for generating a plurality of optimized wavefronts for a multiple exposure lithographic process |
| NL2007579A (en) | 2010-11-10 | 2012-05-14 | Asml Netherlands Bv | Pattern-dependent proximity matching/tuning including light manipulation by projection optics. |
| NL2007578A (en) | 2010-11-17 | 2012-05-22 | Asml Netherlands Bv | Pattern-independent and hybrid matching/tuning including light manipulation by projection optics. |
| US8736814B2 (en) | 2011-06-13 | 2014-05-27 | Micron Technology, Inc. | Lithography wave-front control system and method |
| US9519285B2 (en) | 2013-01-23 | 2016-12-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Systems and associated methods for tuning processing tools |
| US9081289B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-07-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | System and method for optimization of an imaged pattern of a semiconductor device |
| CN106255925B (zh) * | 2014-05-02 | 2019-03-15 | Asml荷兰有限公司 | 稠密特征的热点的减少 |
| US10241418B2 (en) * | 2014-12-01 | 2019-03-26 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus for obtaining diagnostic information relating to a lithographic manufacturing process, lithographic processing system including diagnostic apparatus |
| US20170315441A1 (en) | 2014-12-17 | 2017-11-02 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus for using patterning device topography induced phase |
| JP2018523152A (ja) * | 2015-06-23 | 2018-08-16 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置及び方法 |
| WO2017067752A1 (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus to correct for patterning process error |
| WO2017080729A1 (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | Asml Netherlands B.V. | Methods for identifying a process window boundary |
| WO2018010928A1 (en) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus for determining a fingerprint of a performance parameter |
| EP3270225A1 (en) * | 2016-07-11 | 2018-01-17 | ASML Netherlands B.V. | Method and apparatus for determining a fingerprint of a performance parameter |
| KR102271283B1 (ko) * | 2017-01-31 | 2021-07-02 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 패턴 위치설정 정확도 증가 방법 및 시스템 |
| KR102370339B1 (ko) * | 2017-02-22 | 2022-03-04 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 전산 계측 |
| KR102529085B1 (ko) * | 2018-06-25 | 2023-05-08 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 성능 매칭에 기초하는 튜닝 스캐너에 대한 파면 최적화 |
| EP3973358B1 (en) * | 2019-05-22 | 2023-07-05 | ASML Netherlands B.V. | Method for determining a sampling scheme, a semiconductor substrate measurement apparatus, a lithographic apparatus |
-
2019
- 2019-06-21 KR KR1020207037477A patent/KR102529085B1/ko active IP Right Grant
- 2019-06-21 KR KR1020237014695A patent/KR20230065371A/ko active IP Right Grant
- 2019-06-21 CN CN202410469046.1A patent/CN118192177A/zh active Pending
- 2019-06-21 US US16/973,377 patent/US11586114B2/en active Active
- 2019-06-21 CN CN201980042738.5A patent/CN112313581B/zh active Active
- 2019-06-21 WO PCT/EP2019/066446 patent/WO2020002143A1/en active Application Filing
- 2019-06-25 TW TW109140467A patent/TWI769588B/zh active
- 2019-06-25 TW TW111122771A patent/TWI815508B/zh active
- 2019-06-25 TW TW108122129A patent/TWI714137B/zh active
-
2022
- 2022-12-28 US US18/089,940 patent/US11977334B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201708973A (zh) * | 2015-06-22 | 2017-03-01 | Ａｓｍｌ荷蘭公司 | 微影方法和設備 |
| WO2018050432A1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | Asml Netherlands B.V. | Optimization of a lithography apparatus or patterning process based on selected aberration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102529085B1 (ko) | 2023-05-08 |
| US20210364929A1 (en) | 2021-11-25 |
| TWI815508B (zh) | 2023-09-11 |
| CN112313581A (zh) | 2021-02-02 |
| TW202014804A (zh) | 2020-04-16 |
| CN112313581B (zh) | 2024-05-03 |
| US20230161264A1 (en) | 2023-05-25 |
| KR20210014672A (ko) | 2021-02-09 |
| TWI769588B (zh) | 2022-07-01 |
| KR20230065371A (ko) | 2023-05-11 |
| US11977334B2 (en) | 2024-05-07 |
| TW202240320A (zh) | 2022-10-16 |
| WO2020002143A1 (en) | 2020-01-02 |
| US11586114B2 (en) | 2023-02-21 |
| TW202121069A (zh) | 2021-06-01 |
| CN118192177A (zh) | 2024-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI714137B (zh) | 基於表現匹配之調節掃描器之波前最佳化 | |
| TWI754263B (zh) | 用於判定圖案化製程之製程窗的方法 | |
| US20240012337A1 (en) | Method of determining control parameters of a device manufacturing process | |
| TWI723396B (zh) | 判定基板之堆疊組態之方法 | |
| TW201702747A (zh) | 判定光阻變形之方法 | |
| EP3877812A1 (en) | A method in the manufacturing process of a device, a non-transitory computer-readable medium and a system configured to perform the method | |
| TWI752652B (zh) | 在裝置製程中的方法、非暫態電腦可讀媒體、及組態以執行該方法的系統 | |
| US11474436B2 (en) | Tuning patterning apparatus based on optical characteristic | |
| TWI793443B (zh) | 判定圖案之像差靈敏度的方法 | |
| TWI855820B (zh) | 在器件之製造程序中之方法、非暫態電腦可讀取媒體及經組態以執行該方法之系統 | |
| TWI859488B (zh) | 獲得基板之至少部分上之特徵的度量衡資料之方法、運算系統及非暫態電腦可讀媒體 |