TWI729261B - 具有非零偏移預測之疊加控制 - Google Patents

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Abstract

一種程序控制系統可包含一控制器，該控制器經組態以：在當前層之一微影步驟之後，自一顯影後檢測(ADI)工具接收ADI資料；在該當前層之一曝光步驟之後，自一蝕刻後檢測(AEI)工具接收AEI疊加資料；運用ADI資料及AEI疊加資料來訓練一非零偏移預測器，以自輸入ADI資料預測一非零偏移；使用ADI資料及由該非零偏移預測器產生之非零偏移來產生微影工具之控制參數的值；及將該等控制參數之該等值提供至用於製造至少一個生產樣本上之該當前層的該微影工具。

Description

具有非零偏移預測之疊加控制
本發明大體上係關於疊加控制，且更特定言之係關於使用非零偏移預測之疊加控制。
半導體裝置通常包含多個圖案化材料層，其中各連續層必須在嚴格容限內與先前層對準。因此，製造線可利用併有回饋及/或前饋控制資料之一程序控制系統來監測且調整製造工具之設定，以將疊加誤差(例如，層之間的疊加對位誤差)維持在選定容限內。提供嚴格疊加控制之先進程序控制系統通常整合由多種類型之設備在製程中之多個步驟產生之控制資料。例如，通常可使用一光學計量工具來產生顯影後檢測(ADI)資料以提供高處理量分析。藉由另一實例，通常可藉由一電子束計量工具來提供蝕刻後檢測(AEI)資料以提供較高解析度但較低處理量分析。 然而，在不同製造階段及/或由不同計量工具量測之疊加誤差可不同。用作控制資料之偏移誤差量測之間的此差稱為非零偏移(NZO)且可在空間上跨一特定樣本及/或在時間上跨相同或不同批次中之多個樣本變化。在此方面，NZO可將不穩定性引入至程序控制系統中且可降低效能。因此，期望發展出解決諸如上文識別之缺陷之缺陷的系統及方法。
本發明揭示一種根據本發明之一或多項闡釋性實施例之程序控制系統。在一項闡釋性實施例中，該程序控制系統包含一控制器，該控制器經組態以通信地耦合至製造一當前層之一微影工具以提供控制參數，以將該當前層與一或多個先前層之間的疊加誤差維持在一選定規格內。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以在該當前層之一微影步驟之後自一顯影後檢測(ADI)工具接收ADI資料。在另一闡釋性實施例中，該ADI資料包含指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差之ADI疊加資料，及指示在製造該一或多個先前層期間之程序偏差之ADI旗標資料。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以在該當前層之一曝光步驟之後自一蝕刻後檢測(AEI)工具接收AEI疊加資料，該AEI疊加資料指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差，其中一非零偏移對應於自ADI資料與自AEI疊加資料判定之疊加誤差之間的一差。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以運用來自一或多個訓練樣本之ADI資料及AEI疊加資料訓練一非零偏移預測器以自ADI資料預測一非零偏移。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以使用來自一或多個先前生產樣本之ADI資料及由該非零偏移預測器基於來自該一或多個先前生產樣本之該ADI資料產生之非零偏移來產生製造至少一個生產樣本之該當前層的該微影工具之該等控制參數之值。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以將該等控制參數之該等值提供至用於製造該至少一個生產樣本上之該當前層的該微影工具。 本發明揭示一種根據本發明之一或多項闡釋性實施例之程序控制系統。在一項闡釋性實施例中，該程序控制系統包含一控制器，該控制器經組態以通信地耦合至製造一當前層之一微影工具以提供控制參數，以將該當前層與一或多個先前層之間的疊加誤差維持在一選定規格內。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以在該當前層之一微影步驟之後自一顯影後檢測(ADI)工具接收ADI資料。在另一闡釋性實施例中，該ADI資料包含指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差之ADI疊加資料，及指示在製造該一或多個先前層期間之程序偏差之ADI旗標資料。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以在該當前層之一曝光步驟之後自一蝕刻後檢測(AEI)工具接收AEI疊加資料。在另一闡釋性實施例中，該AEI疊加資料指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差。在另一闡釋性實施例中，一非零偏移對應於自ADI資料與自AEI疊加資料判定之疊加誤差之間的一差。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以使用來自一或多個先前生產樣本之ADI資料及AEI資料來產生製造至少一個生產樣本之該當前層的該微影工具之該等控制參數之值。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以將該等控制參數之該等值提供至用於製造該至少一個生產樣本上之該當前層的該微影工具。 本發明揭示一種根據本發明之一或多項闡釋性實施例之程序控制系統。在一項闡釋性實施例中，該程序控制系統包含一顯影後檢測(ADI)工具。在另一闡釋性實施例中，該程序控制系統包含一蝕刻後檢測(AEI)工具。在另一闡釋性實施例中，該程序控制系統包含用於製造一當前層之一微影工具。在另一闡釋性實施例中，該程序控制系統包含一控制器。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以在該當前層之一微影步驟之後自一顯影後檢測(ADI)工具接收ADI資料。在另一闡釋性實施例中，該ADI資料包含指示該當前層與一或多個先前層之間的疊加誤差之ADI疊加資料，及指示在製造該一或多個先前層期間之程序偏差之ADI旗標資料。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以在該當前層之一曝光步驟之後自一蝕刻後檢測(AEI)工具接收AEI疊加資料，該AEI疊加資料指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差，其中一非零偏移對應於自ADI資料與自AEI疊加資料判定之疊加誤差之間的一差。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以運用來自一或多個訓練樣本之ADI資料及AEI疊加資料訓練一非零偏移預測器以自ADI資料預測一非零偏移。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以使用來自一或多個先前生產樣本之ADI資料及由該非零偏移預測器基於來自該一或多個先前生產樣本之該ADI資料產生之非零偏移來產生製造至少一個生產樣本之該當前層的該微影工具之控制參數之值。在另一闡釋性實施例中，該控制器經組態以將該等控制參數之該等值提供至用於製造該至少一個生產樣本上之該當前層的該微影工具。 本發明揭示一種根據本發明之一或多項闡釋性實施例之程序控制方法。在一項闡釋性實施例，該方法包含在該當前層之一微影步驟之後自一顯影後檢測(ADI)工具接收ADI資料，該ADI資料包含指示一當前層與一或多個先前層之間的疊加誤差之ADI疊加資料，其中該ADI資料進一步包含指示在製造該一或多個先前層期間之程序偏差之ADI旗標資料。在另一闡釋性實施例中，該方法包含在該當前層之一曝光步驟之後自一蝕刻後檢測(AEI)工具接收AEI疊加資料，其中該AEI疊加資料指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差。在另一闡釋性實施例中，一非零偏移對應於自ADI資料與自AEI疊加資料判定之疊加誤差之間的一差。在另一闡釋性實施例中，該方法包含運用來自一或多個訓練樣本之ADI資料及AEI疊加資料訓練一非零偏移預測器以自ADI資料預測一非零偏移。在另一闡釋性實施例中，該方法包含使用來自一或多個先前生產樣本之ADI資料及由該非零偏移預測器基於來自該一或多個先前生產樣本之該ADI資料產生之非零偏移來產生用於製造至少一個生產樣本之該當前層的一微影工具之控制參數之值。在另一闡釋性實施例中，該等控制參數將該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差維持在一選定容限內。在另一闡釋性實施例中，該方法包含將該等控制參數之該等值提供至用於製造該至少一個生產樣本上之該當前層的該微影工具。 應瞭解，前文一般描述及以下[實施方式]兩者皆僅為例示性的及說明性的，且不一定限制如所主張之本發明。併入於本說明書中且構成本說明書之一部分之隨附圖式繪示本發明之實施例且結合一般描述一起用以說明本發明之原理。
相關申請案之交叉參考 本申請案根據35 U.S.C. § 119(e)規定，主張2017年1月25日申請之以Mike Adel、Amnon Manassen、Bill Pierson、Ady Levy、Pradeep Subrahmanyan、Liran Yerushalmi、Dongsub Choi、Hoyoung Heo、Dror Alumot及John Robinson為發明人之標題為NON ZERO OFFSET PREDICTION IN OVERLAY CONTROL之美國臨時申請案序號62/450,454的權利，該案之全文係以引用的方式併入本文中。 現將詳細參考在隨附圖式中繪示之所揭示標的。已關於某些實施例及其等之特定特徵特別展示且描述本發明。本文中闡述之實施例被視為闡釋性的而非限制性的。一般技術者應容易明白，可在不背離本發明之精神及範疇之情況下進行形式及細節之各種改變及修改。 本發明之實施例係關於一種用於將一當前層與樣本上之一或多個先前層之間的疊加維持在一選定容限內同時減小與來自不同計量工具之控制資料相關聯之NZO的程序控制系統。如在本發明各處使用，術語「樣本」大體上指代由一半導體或非半導體材料形成之一基板(例如，一晶圓或類似者)。例如，一樣本可包含但不限於單晶矽、砷化鎵及磷化銦。此外，材料層可包含各種材料，諸如但不限於一光阻劑、一介電材料、一導電材料或一半導電材料。樣本進一步可包含複數個晶粒，各晶粒具有可重複圖案化特徵。 在本文中認識到，一半導體裝置可形成為一基板上之多個經圖案化或未經圖案化材料層。可透過一系列程序步驟(諸如但不限於，一或多個材料沈積步驟、一或多個微影步驟或一或多個蝕刻步驟)製造各印刷層。此外，通常必須在選定容限內製造各印刷層以恰當地構造最終裝置。例如，必須良好地特性化且控制與印刷元件於一樣本上之放置相關聯之圖案放置誤差(PPE)。此外，亦必須嚴格控制正製造之一當前層與先前製造之層之間的對位誤差(例如，疊加誤差)。 疊加誤差可透過不同來源引入。例如，疊加誤差可因在一或多個曝光場之一曝光步驟期間與一光罩與樣本之對準相關聯的柵格誤差而產生。一微影工具(例如，一步進器、一掃描器或類似者)通常可具有小於一全樣本之一視野(FOV)，且因此可將樣本劃分為可個別曝光之一系列曝光場(下文中稱為場) (例如，其等之一柵格)。因此，柵格誤差可包含針對一曝光柵格中之各場光罩與樣本之未對準(例如，柵格誤差)，其等可表現為針對各場一當前層之一曝光圖案相對於樣本上之一標稱位置之位移。藉由另一實例，疊加誤差可因程序誤差而產生。程序誤差可包含但不限於與基於曝光圖案製造樣本上之三維結構相關聯之誤差。例如，程序誤差可包含但不限於在微影期間一曝光圖案之扭曲、蝕刻誘發之誤差或與樣本中之變動相關聯之誤差。 通常使用疊加計量工具在一或多個程序步驟特性化疊加。此外，可在跨一樣本之不同位置(諸如但不限於經製造裝置結構或疊加目標)處量測疊加。例如，可藉由比較一經製造結構之一部分與一預期結構而量測疊加。藉由另一實例，可在包含定位於所關注層上之經製造特徵之一疊加計量目標上量測疊加，該等經製造特徵經放置以提供對層之間的疊加誤差之一敏感指示。 疊加計量工具可利用多種技術來判定樣本層之疊加。例如，基於影像之疊加計量工具可捕捉一樣本之一部分(例如，一裝置結構、一先進成像計量(AIM)目標、一盒中盒計量目標或類似者)之一影像。因此，可藉由量測所成像特徵之相對位置而判定疊加。藉由另一實例，基於散射量測之疊加計量工具可照明一樣本之一部分(例如，裝置結構、一光柵上方光柵(grating-over-grating)計量目標或類似者)且捕捉包含自樣本放射之與照明光束之繞射、散射及/或反射相關聯的輻射之一角分佈之一疊加信號。因此，可基於一照明光束與疊加目標相互作用之模型而判定疊加。 情況可為疊加可在空間上跨一特定樣本變化。例如，針對一微影工具之各曝光場，柵格及/或程序誤差可不同。在此方面，可在跨一樣本之代表性位置處量測疊加，且可模型化疊加以提供一疊加分佈。情況亦可為一給定位置處(例如，一給定曝光場處)之疊加可在時間上從一個樣本至下一樣本或從一批樣本至下一批樣本變化。 本發明之額外實施例係關於一種用於調整一或多個製造工具(例如，一微影工具或類似者)之控制參數(例如，設定)以將疊加誤差維持在一選定容限內之程序控制系統。例如，程序控制系統可基於來自疊加計量工具之回饋及/或前饋疊加資料而產生製造工具之控制參數(或對控制參數之校正)。可基於一當前層之製造之先前生產運行而產生用於一當前層的製造工具之控制之回饋資料。可基於在一樣本之一或多個先前層上或在先前批次中製造之裝置或疊加計量目標而產生前饋資料。 本發明之額外實施例係關於一種併有基於在不同製造階段及/或由不同計量工具產生之多個疊加估計的疊加資料(例如，作為回饋及/或前饋資料)以調整製造工具控制參數之程序控制系統。 例如，可藉由一非破壞性ADI計量工具以一高處理量及低移動獲取量測(move-acquire-measure)時間(MAMtime)產生ADI資料。在此方面，ADI計量工具可在製造期間在時間上接近顯影步驟時直接在樣本上捕捉疊加資料而不損壞樣本。此外，在此階段識別潛在問題可有利於在一耗時的且不可逆的蝕刻步驟之前再加工當前或未來批次中之樣本以校正該等問題。在一項實施例中，一ADI計量工具包含以一高精度及一高取樣率提供非破壞性量測之一光學計量工具。一光學ADI計量工具可(但不要求)操作一成像模式或一散射量測模式。然而，情況可為一光學ADI計量工具可能歸因於基於一照明源之波長之光學解析度限制而未完全解析裝置特徵。因此，一光學ADI計量工具可量測(但不要求量測)來自具有可光學解析特徵之疊加計量目標之疊加。 藉由另一實例，可在一蝕刻步驟之後藉由一AEI計量工具產生AEI資料。在此方面，AEI資料可併有在任何程序步驟(諸如但不限於沈積步驟、曝光步驟、顯影步驟或蝕刻)期間產生之疊加誤差。此外，AEI計量工具可具有足以解析裝置特徵或具有裝置級特徵之疊加目標的一解析度。在一項實施例中，一AEI計量工具包含一基於粒子之計量工具，諸如但不限於一電子束計量工具或一離子束計量工具。情況可為：尤其在裝置特徵無法由一ADI計量工具清楚地解析時，在裝置特徵或具有裝置級特徵之疊加目標上產生之AEI資料與ADI資料相比可提供對一當前層相對於先前層之疊加誤差的一更準確特性化。然而，基於粒子之AEI計量工具與ADI工具相比可遭受一較低處理量及較低取樣率，此可降低整個製造線之處理量。此外，在此階段識別之實質問題可能無法始終得以減輕且可能導致樣本損耗。 本文進一步認識到，併有來自不同製造階段及/或藉由不同工具之疊加資料可將不穩定性引入至一程序控制系統，此可負面地影響效能。為本發明之目的，NZO可指代在不同製造階段及/或由不同工具產生之疊加資料之間的差。例如，NZO可指代(但不要求指代) ADI疊加資料與AEI疊加資料之間的一差。 本發明之額外實施例係針對藉由運用對一製程中之變動及/或先前層之實體變動敏感的額外量測(例如，旗標量測)擴增疊加資料來減小NZO。本文中認識到，此等變動可為NZO (尤其與在不同製造階段量測之疊加相關聯之NZO)的根源。就此而言，擴增疊加資料可減輕NZO且提供增大的效能。 疊加量測通常係設計為對層之間的對位誤差敏感，但對其他程序變動(諸如但不限於層厚度、特徵高度或可起因於程序步驟(例如，一蝕刻步驟、一化學機械平坦化(CMP)步驟或類似者)期間之偏差的特徵不對稱性)不敏感。就此而言，在一個階段之一穩健疊加量測可對在量測之時並未直接影響樣本上之疊加的程序偏差最低限度地敏感。然而，此等程序偏差可影響最終製造之特徵，且因此影響在一稍後製造階段量測之疊加，此可導致稍後階段的NZO。本發明之額外實施例係針對運用對補充程序變動敏感的旗標資料來擴增疊加資料，以在各製造階段提供穩健疊加量測且最小化NZO。 本發明之額外實施例係針對基於來自一不同製造階段之疊加資料及旗標資料來預測一個製造階段之NZO。例如，一NZO預測器可接受ADI疊加資料及ADI旗標資料作為輸入，且預測與後續AEI疊加資料相關聯之NZO。例如，NZO預測可為(但不要求)基於藉由實際資料或模擬資料訓練之機器學習演算法。 本發明之進一步實施例係關於一種基於來自一個製造階段之疊加資料及旗標資料以及預測NZO來提供對製造工具控制參數之調整的程序控制系統。就此而言，在多個製造階段的實際計量對於將疊加維持在一選定容限內可為不必要的。 例如，可在一顯影步驟之後使用一光學ADI計量工具來量測疊加資料及旗標資料，且一NZO預測器可預測經量測ADI疊加與可在一蝕刻步驟之後使用一AEI計量工具量測之實際疊加之間的任何差。本文中認識到，NZO預測可對程序控制提供多個優點。例如，NZO預測可基於ADI資料提供對一經完全製造層之準確疊加預測。此繼而可降低或消除對低處理量疊加計量工具(例如，常用於AEI之基於粒子之計量工具)之需求。例如，歸因於相對較高處理量量測，可針對全部批次產生ADI資料，而通常可針對樣本或批次之一較小子集產生AEI資料。因此，相對於AEI資料，一程序控制系統通常可運用ADI資料提供較高頻率控制。此外，ADI量測有利於在一不可逆蝕刻步驟之前回應於經識別問題進行批次處置。 可在製程之任何階段產生額外旗標資料。例如，一高處理量計量工具(例如，一光學計量工具)可用以在一蝕刻步驟之後產生旗標資料(例如，AEI旗標資料)以進一步擴增ADI疊加資料。例如，AEI旗標資料可用以訓練一NZO預測器或直接擴增ADI疊加資料。一旦在當前層上完成蝕刻步驟便可產生此AEI旗標資料，或可透過一前饋迴路使用來自一先前批次上之樣本的資料來產生此AEI旗標資料。 現參考圖1A至圖8，描述用於程序控制而具有NZO減輕的系統及方法。 圖1A係繪示根據本發明之一或多項實施例之一半導體裝置系統100之一概念圖。在一項實施例中，系統100包含根據本發明之一或多項實施例之用於將一或多個圖案(例如，裝置特徵、疊加目標特徵或類似者)微影地印刷至一樣本之一微影子系統102。微影子系統102可包含此項技術中已知之任何微影印刷工具。例如，微影子系統102可包含但不限於一掃描器或步進器。在另一實施例中，系統100包含用以特性化樣本上之一或多個印刷圖案之一計量子系統104。例如，計量子系統104可使用此項技術中已知之任何方法來量測任何計量度量(例如，疊加誤差、CD、側壁角度或類似者)。在一項實施例中，計量子系統104包含基於產生樣本122之一或多個影像而量測計量資料之一基於影像之計量工具。在另一實施例中，計量子系統104包含基於光自樣本之散射(反射、繞射、漫散射或類似者)而量測計量資料之一基於散射量測之計量系統。 系統100進一步可包含一個以上微影子系統102。例如，可藉由不同微影子系統使不同層曝光。藉由另一實例，可使一單一層曝光於藉由多個微影子系統之不同曝光量。類似地，系統100進一步可包含一個以上計量子系統104。例如，系統100可包含用於在任何製造階段提供計量量測之一或多個光學計量工具及一或多個基於粒子之計量工具(例如，掃描電子顯微鏡或類似者)。 在另一實施例中，系統100包含一控制器106。在另一實施例中，控制器106包含經組態以執行保存在一記憶媒體110上之程式指令之一或多個處理器108。在此方面，控制器106之一或多個處理器108可執行在本發明各處描述之各個程序步驟之任一者。 一控制器106之一或多個處理器108可包含此項技術中已知之任何處理元件。在此意義上，一或多個處理器108可包含經組態以執行演算法及/或指令之任何微處理器型裝置。在一項實施例中，一或多個處理器108可由以下各者組成：一桌上型電腦、主機電腦系統、工作站、影像電腦、平行處理器，或經組態以執行如在本發明各處描述之經組態以操作系統100之一程式之任何其他電腦系統(例如，網路電腦)。進一步認識到，術語「處理器」可廣泛地定義為涵蓋具有執行來自一非暫時性記憶媒體110之程式指令的一或多個處理元件之任何裝置。此外，可藉由一單一控制器106或者多個控制器實行在本發明各處描述之步驟。另外，控制器106可包含容置於一共用外殼中或多個外殼內之一或多個控制器。以此方式，任何控制器或控制器組合可單獨地封裝為適於整合至系統100中之一模組。 記憶媒體110可包含此項技術中已知之適於儲存可由相關聯一或多個處理器108執行之程式指令的任何儲存媒體。例如，記憶媒體110可包含一非暫時性記憶媒體。藉由另一實例，記憶媒體110可包含但不限於一唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁性或光學記憶體裝置(例如，磁碟)、一磁帶、一固態磁碟及類似者。進一步應注意，記憶媒體110可容置於與一或多個處理器108之一共用控制器外殼中。在一項實施例中，記憶媒體110可相對於一或多個處理器108及控制器106之實體位置遠端地定位。例如，控制器106之一或多個處理器108可存取可透過一網路(例如，網際網路、內部網路及類似者)存取之一遠端記憶體(例如，伺服器)。因此，上文描述不應被解釋為對本發明之一限制，而是僅為一繪示。 圖1B係繪示根據本發明之一或多項實施例之微影子系統102之一概念圖。在一項實施例中，微影子系統102包含經組態以產生一或多個照明光束114之一照明源112。一或多個照明光束114可包含一或多個選定波長之光，包含但不限於紫外線(UV)輻射、可見光輻射或紅外線(IR)輻射。在另一實施例中，照明源112可產生具有此項技術中已知之任何圖案之一或多個照明光束114。例如，照明源112可包含但不限於一單極照明源、一雙極照明源、一C-Quad照明源、一類星體(Quasar)照明源或一自由形式照明源。 在另一實施例中，微影子系統102包含一遮罩支撐裝置116。遮罩支撐裝置116經組態以固定一圖案遮罩118。在另一實施例中，微影子系統102包含一組投影光學器件120，其等經組態以將由一或多個照明光束114照明之圖案遮罩118之一影像投影至安置於一樣本載台124上的一樣本122之表面上。例如，該組投影光學器件120可經組態以將圖案遮罩118之一影像投影至樣本122上之一光阻層126上，以在光阻層126上產生(例如，曝光或類似者)對應於圖案遮罩118上之一圖案元件之一印刷圖案元件(例如，一計量圖案)。在另一實施例中，遮罩支撐裝置116可經組態以致動或定位圖案遮罩118。例如，遮罩支撐裝置116可將圖案遮罩118致動至相對於系統100之投影光學器件120之一選定位置。 可在此項技術中已知之任何成像組態中(例如，藉由微影子系統102)利用圖案遮罩118。例如，圖案遮罩118可為一正遮罩(例如，一亮場遮罩)，其中圖案元件正像成像(positively imaged)為樣本122之一光阻層126之印刷圖案元件。藉由另一實例，圖案遮罩118可為一負遮罩(例如，一暗場遮罩)，其中圖案遮罩118之圖案元件形成樣本122之一光阻層126之負印刷圖案元件(例如，間隙、空間或類似者)。 圖1C係繪示根據本發明之一或多項實施例之計量子系統104之一概念圖。例如，圖1C可表示(但不限於表示)一光學計量工具。 在一項實施例中，計量子系統104包含產生一計量照明光束130之一計量照明源128。在另一實施例中，計量照明源128與照明源112相同。在又一實施例中，計量照明源128係經組態以產生一單獨計量照明光束130之一單獨照明源。計量照明光束130可包含電磁輻射束或一粒子束。例如，計量照明光束130可包含一或多個選定波長之電磁輻射，包含但不限於X射線輻射、紫外線(UV)輻射、可見光輻射或紅外線(IR)輻射。藉由另一實例，計量照明光束130可包含一電子束、離子束、中性粒子束或類似者。 在另一實施例中，計量照明源128經由一照明路徑132將計量照明光束130引導至樣本122。照明路徑132可包含一或多個照明路徑透鏡134。此外，照明路徑132可包含適於修改及/或調節計量照明光束130之一或多個額外光學組件136。例如，一或多個光學組件136可包含但不限於一或多個偏光器、一或多個濾光片、一或多個光束分離器、一或多個漫射體、一或多個均質器、一或多個變跡器或一或多個光束整形器。 在一項實施例中，照明路徑132包含一光束分離器138。在另一實施例中，計量子系統104包含將計量照明光束130聚焦至樣本122上之一物鏡140。 在另一實施例中，計量子系統104包含經組態以透過一收集路徑144捕捉自樣本122放射之輻射之一或多個偵測器142。收集路徑144可包含但不限於用於收集來自樣本122之輻射的一或多個收集路徑透鏡146。例如，一偵測器142可經由一或多個收集路徑透鏡146接收自樣本122反射或散射(例如，經由鏡面反射、漫反射及類似者)之輻射。藉由另一實例，一偵測器142可接收由樣本122產生之輻射(例如，與計量照明光束130之吸收相關聯之發光或類似者)。藉由另一實例，一偵測器142可接收來自樣本122之一或多個繞射階之輻射(例如，0階繞射、±1階繞射、±2階繞射及類似者)。 偵測器142可包含此項技術中已知之適於量測自樣本122接收之輻射之任何類型之偵測器。例如，一偵測器142可包含但不限於一CCD偵測器、一TDI偵測器、一光電倍增管(PMT)、一雪崩光二極體(APD)或類似者。藉由另一實例，一偵測器142可包含適於識別自樣本122放射之輻射之波長之一光譜偵測器。藉由另一實例，一偵測器142可包含適於偵測回應於計量照明光束130而自樣本122放射之粒子(例如，二次電子、反向散射電子或類似者)之一粒子偵測器。此外，計量子系統104可包含多個偵測器142 (例如，與由一或多個光束分離器產生之多個光束路徑相關聯)以有利於藉由計量子系統104進行多次計量量測。 應瞭解，計量子系統104之透鏡(例如，照明路徑透鏡134、物鏡140、收集路徑透鏡146或類似者)可包含適於操縱電磁輻射及/或粒子束之組件之任何組合。例如，計量子系統104可包含適於操縱電磁輻射之折射及/或繞射透鏡。藉由另一實例，計量子系統104可包含適於操縱粒子束之靜電、磁性、單電位及/或雙電位透鏡。 圖1D係繪示根據本發明之一或多項實施例之計量子系統104之一概念圖。例如，圖1D可表示(但不限於表示)一基於粒子之計量工具之一柱148。計量子系統104可包含任何數目個柱148。 在一項實施例中，柱148之照明路徑132包含配置為一單一聚焦元件或一複合聚焦元件之一或多個粒子聚焦元件(例如，照明路徑透鏡134或類似者)。例如，一或多個粒子聚焦元件可包含但不限於適於將計量照明光束130引導至樣本122之一單一粒子聚焦元件或形成一複合系統之一或多個粒子聚焦元件。此外，包含多個柱148之一計量子系統104可包含用於柱148之一單一計量照明源128或用於一或多個柱148之一專用計量照明源128。 在另一實施例中，計量子系統104包含用以成像或以其他方式偵測自樣本122放射之粒子及/或電磁輻射的一或多個偏移偵測器142。例如，偵測器142可包含一電子收集器(例如，一二次電子收集器、一反向散射電子偵測器或類似者)。藉由另一實例，偵測器142可包含用於偵測來自樣本表面之電子及/或光子之一光子偵測器(例如，一光偵測器、一x射線偵測器、耦合至光電倍增管(PMT)偵測器之一閃爍元件，或類似者)。 圖2係繪示根據本發明之一或多項實施例之程序控制之一流程圖200，其包含用於一當前層之製造控制的ADI及AEI資料收集。在一項實施例中，樣本層包含最終形成一經製造裝置之功能組件之裝置元件，以及適於用作計量目標(例如，疊加目標或類似者)之目標元件。此外，在流程圖200中，透過一微影步驟及一蝕刻步驟描繪一樣本層之製造。應瞭解，流程圖200中之描述僅提供用於闡釋性目的且不應解釋為限制性的。例如，一樣本層之製造可包含流程圖200中未描繪之額外步驟，諸如但不限於材料沈積、曝光、顯影或CMP步驟。藉由另一實例，一樣本層之製造可包含微影及蝕刻步驟之多次反覆(例如，用於雙重圖案化、三重圖案化或類似者)。 一製造線可在一次生產運行中產生大量相同樣本。此外，可將樣本分批。在一項實施例中，可在批次中之全部樣本上製造各樣本層以製造一後續層。例如，可在一當前層微影步驟206及一當前層蝕刻步驟208之前針對批次中之全部樣本執行一先前層微影步驟202及一先前層蝕刻步驟204。接著，可針對後續批次重複程序。 一控制器106 (例如，一程序控制器)可動態地調整製造工具(諸如但不限於微影子系統102)之控制參數以將經製造層之間的疊加維持在一選定容限內。可基於在製程中之任何階段產生之計量資料而產生控制參數或對控制參數之調整。在一項實施例中，控制器106可自一ADI計量工具(例如，一計量子系統104)接收ADI計量資料210。例如，可如流程圖200中展示般自一計量目標及/或自裝置量測(未展示)產生ADI計量資料210。在另一實施例中，控制器106可自一AEI計量工具(例如，一額外計量子系統104)接收AEI疊加資料212。例如，可如流程圖200中展示般自裝置量測及/或自計量目標量測(未展示)產生AEI疊加資料212。 此外，可將計量資料(例如，ADI計量資料210或AEI疊加資料212)提供為回饋及/或前饋資料。例如，可至少部分基於來自當前批次中之先前樣本或先前批次的當前層之回饋計量資料(例如，疊加資料或類似者)而產生用於製造一特定樣本之當前層的製造工具控制參數。在此方面，回饋資料可用以補償生產程序中之逐漸漂移。藉由另一實例，可至少部分基於來自先前層之前饋計量資料而產生用於製造一特定樣本之當前層的製造工具控制參數。在此方面，前饋資料可補償與製造先前層相關聯之突然位移。 控制器106可依任何頻率調整製造工具控制參數。例如，控制器106可每樣本(例如，在每一晶粒之後)多次、在每一或多個樣本之後或在一或多批樣本之後自一光學ADI計量工具接收ADI計量資料210。藉由另一實例，控制器106可歸因於相對於一光學計量工具之低處理量而在一或多個批次自一基於粒子之AEI計量工具接收AEI疊加資料212。因此，與ADI計量資料210之頻率相比，控制器106可依一較低頻率將AEI疊加資料212併入至製造控制參數調整中。 如本文中先前描述，情況可為基於ADI計量資料210之疊加量測可不同於基於AEI疊加資料212之疊加量測，且對應NZO可將不穩定性引入至控制系統中。因此，由控制器106產生之製造工具控制參數之值可波動。此外，情況可為控制器106可未能將當前層與先前層之間的疊加維持在一選定容限內。 圖3係繪示根據本發明之一或多項實施例之程序控制之一流程圖300，其併有程序敏感ADI旗標資料以擴增ADI及AEI資料收集。 本文中認識到，先前層中之程序變動可為NZO之一重要根源。如本文中先前描述，在當前層微影步驟206之後使用ADI量測之疊加通常可經設計以提供基於對先前層中之程序變動(諸如但不限於一或多個層(例如，當前層或一先前層)之厚度、先前層上之結構之經製造特徵高度或先前層上之特徵不對稱性)相對不敏感之曝光圖案的穩健量測。然而，先前層中之此等程序變動最終可影響在完全製造當前層之後使用AEI量測之疊加，且因此可在將ADI及AEI疊加量測併入至程序控制中時導致NZO。 在一項實施例中，在當前層微影步驟206之後產生之ADI計量資料210包含ADI疊加資料302及ADI旗標資料304兩者。例如，ADI疊加資料302可包含對先前層上之程序變動不敏感之疊加量測，而ADI旗標資料304可包含對先前層之程序變動敏感之裝置目標及/或計量目標之量測。因此，在當前層微影步驟206之後取得之ADI旗標資料304可指示在先前層蝕刻步驟204之後呈現之程序變動。在此方面，程序敏感ADI旗標資料304可擴增程序不敏感ADI疊加資料302以減小或在一些情況中消除NZO。例如，控制器106可產生用於當前層之製造工具控制參數，其等補償由ADI旗標資料304捕捉之先前層中之程序偏差。 可使用多種技術來產生ADI旗標資料304。在一項實施例中，可藉由分析跨一樣本分佈之計量目標(例如，一成像疊加目標或類似者)之一或多個態樣而產生ADI旗標資料304。計量目標可基於目標度量(例如，旗標)分類及/或排序。例如，可將一週期性計量結構(舉例而言，諸如發現於AIM目標上之計量結構，或類似者)之一影像分解為具有三個分量之一核心：一週期性分量、一線性趨勢分量及一隨機雜訊分量。因此，旗標可用以描述影像之各個態樣，諸如但不限於週期性信號之強度、線性分量之強度、雜訊分量(例如，一所關注雜訊區旗標)之強度、週期性信號強度對一雜訊分量之一比(例如，一週期比旗標)、對比度(例如，一對比精度旗標)、一或多個品質度量(例如，一Q-merit旗標)、離焦疊加(through-focus-overlay)，或類似者。此外，可將影像劃分為多個所關注區，使得可針對各所關注區或相關之多個所關注區產生旗標。例如，一核心3西格瑪(3-sigma)旗標可藉由比較週期性結構內之多個所關注區之對稱中心而提供對週期性結構之對稱性之一量測。在另一實施例中，可藉由分析自樣本接收之輻射之分佈(例如，在一基於散射量測之計量系統中)而產生ADI旗標資料304。例如，旗標可用以描述一光瞳平面分佈之各種態樣，諸如但不限於光瞳信號之對稱性、光瞳信號之平坦度(例如，指示一經接收信號之穩健性)、跨光瞳之一經計算疊加之變異數(例如，一光瞳3西格瑪旗標)、光瞳信號內弧光(例如，諧振或類似者)之存在(例如，一光瞳R旗標、基於規則之檢測(RBI)旗標或類似者)，或目標對疊加變動之一敏感度。 然而，應瞭解，旗標資料之上文描述僅提供用於闡釋性目的且不應解釋為限制性的。旗標資料之使用大體上描述於標題為「Utilizing Overlay Misregistration Error Estimations in Imaging Overlay Metrology」且在2017年10月22日申請之PCT申請案第PCT/US17/57767號中，該案之全文以引用的方式併入本文中。此外，ADI旗標資料304可包含與指示與NZO相關之程序變動的一計量量測相關聯之任何資料。 在一項實施例中，使用專用程序敏感計量目標來產生ADI旗標資料304。例如，程序敏感計量目標可包含其中一或多個實體屬性(例如，樣本上位置、側壁角度或類似者)按一已知關係受程序變動影響之特徵。在此方面，ADI旗標資料304可包含對實體屬性之計量量測。藉由另一實例，程序敏感計量目標可包含模擬一疊加目標使得一疊加計量工具可產生按一已知關係受程序變動影響之一疊加度量之特徵。在此方面，ADI旗標資料304可包含疊加度量。在另一實施例中，使用對所關注程序變動敏感之實際疊加目標來產生ADI旗標資料304。在此方面，ADI旗標資料304可包含經量測程序敏感疊加值。 此外，可基於任何層中之特徵來產生ADI旗標資料304。例如，具有先前層上之特徵之程序敏感計量目標的量測可提供與可為NZO之一根源之先前層之製造有關的資訊。對於一些目標設計(諸如但不限於基於成像之目標)，先前層上的特徵在當前層微影步驟206之後的ADI計量期間可為可見的。例如，先前層上之特徵可透過當前層之一透明部分或透過當前層中之一間隙而可見。就此而言，在當前層微影步驟206之後產生之ADI旗標資料304可在製造先前層期間提供關於程序變動的獨立資訊。對於一些目標設計(諸如但不限於用於散射量測分析之光柵上方光柵目標)，當前層中之經顯影特徵可與先前層之特徵重疊。就此而言，在製造先前層期間之程序變動可被耦合至當前層內之特徵。 ADI旗標資料304可額外地包含可使用一ADI計量工具來量測之任何參數。例如，ADI旗標資料304可包含形狀疊加資料、對準不準確資料(例如，一對準標記不對稱度量)，或類似者。 在另一實施例中，可使用適用於ADI疊加量測之疊加目標的選定部分來產生ADI旗標資料304。例如，一計量目標可包含多個單元，其中一些單元經設計為對程序變動不敏感(例如，適於產生ADI疊加資料302)，且其中一些單元設計為對程序變動敏感(例如，適於產生ADI旗標資料304)。 可使用此項技術中已知之任何取樣方案來產生ADI疊加資料302及ADI旗標資料304。例如，可在跨一樣本之選定位置處產生ADI疊加資料302及ADI旗標資料304，以提供一代表性資料集。此外，一取樣模型可用以將ADI計量資料210及AEI疊加資料212之值外推至全部位置。就此而言，可發展出提供一所要級別之資料準確度，同時維持一所要取樣處理量之取樣方案。 可使用描述量測參數之任何數目個量測配方來產生ADI疊加資料302及ADI旗標資料304。例如，一量測配方可包含樣本上應執行計量量測之處之位置。此外，一量測配方可包含但不限於一照明波長、適於偵測之自樣本放射之輻射之一波長、樣本上之一照明光點大小、入射照明之一角度、入射照明之一偏光、一疊加目標上之一入射照明光束之一位置、一疊加目標在疊加計量工具之聚焦體積中之一位置，或類似者。因此，一疊加配方可包含用於產生適於判定兩個或更多個樣本層之疊加的一疊加信號之一組量測參數。 在一項實施例中，使用一共同量測配方來產生ADI疊加資料302及ADI旗標資料304。在此方面，可基於對共同計量目標之不同單元之量測而產生ADI疊加資料302及ADI旗標資料304。在另一實施例中，使用一複合量測配方來產生ADI疊加資料302及ADI旗標資料304，其中單獨定義用於ADI疊加資料302及ADI旗標資料304之量測位置。例如，與ADI疊加資料302相比，可(但不要求)在較少位置處產生ADI旗標資料304。在此方面，額外旗標量測之影響可受限制。 現參考圖4至圖7，描述使用NZO預測之程序控制。在一些實施例中，系統100包含適於基於來自一單一製造階段之計量資料而預測在不同製造階段產生之疊加之間的NZO之一NZO預測器402。 在一項實施例中，NZO預測器402包含經組態以執行保持在一記憶媒體上之程式指令的一或多個處理器。此外，NZO預測器402可整合於控制器106內或與控制器106分離。在一項實施例中，控制器106包含NZO預測器402。在另一實施例中，NZO預測器402及控制器106可為各自具有各別處理器及/或記憶體之經通信耦合之控制器。 圖4係繪示根據本發明之一或多項實施例之一NZO預測器402的一訓練階段之一流程圖400，其利用ADI旗標資料、ADI疊加資料及AEI疊加資料用於一當前層之製造控制。 在一項實施例中，NZO預測器402使用機器學習演算法來基於來自一單一製造階段之計量資料預測在不同製造階段產生之疊加之間的NZO。NZO預測器402可利用此項技術中已知之適於預測NZO之任何機器學習演算法，諸如但不限於類神經網路、深度生成模型化、主分量分析、信號回應計量或類似者。 在一項實施例中，可藉由提供ADI計量資料210 (包含ADI疊加資料302及ADI旗標資料304兩者)作為輸入訓練資料且提供AEI疊加資料212作為輸出訓練資料而訓練NZO預測器402以基於機器學習演算法預測NZO。接著，NZO預測器402可分析資料且識別可將輸入訓練資料中可觀測之特性(例如，以一估計可能性)鏈結至輸出訓練資料之特性的一或多個圖案。在此方面，NZO預測器402可識別足以預測NZO的ADI疊加資料302及ADI旗標資料304中之圖案。 圖5係繪示根據本發明之一或多項實施例之一程序控制器的一運行時間階段之一流程圖500，其利用ADI旗標資料、ADI疊加資料及來自一NZO預測器402之輸出用於一當前層之製造控制。 在流程圖400中描繪之訓練階段之後，控制器106可僅基於在當前層微影步驟206之後產生之ADI計量資料210而提供對製造工具控制參數之調整。例如，可將ADI疊加資料302及ADI旗標資料304作為輸入提供至NZO預測器402，該NZO預測器402可在當前層蝕刻步驟208之後產生與一預測AEI疊加量測相關聯之一預測NZO。 因此，控制器106可在與ADI量測相同之時間刻度產生對製造工具控制參數之校正。例如，一光學ADI計量工具可放置為在時間及空間上緊密接近一微影工具，以提供具有有限處理量影響之快速計量量測。例如，一光學ADI計量工具可提供對一給定樣本之多個量測或對選定樣本之量測。 此外，ADI旗標資料304及NZO預測器402之組合使用可有利於對實際疊加之準確估計。例如，ADI旗標資料304及NZO預測器402可有利於準確地估計將藉由一高解析度AEI計量工具在當前層蝕刻步驟208之後量測的疊加，而無需運用AEI計量工具對樣本進行實際量測。在一單一製造步驟提供來自一單一源之計量資料(例如，在當前層微影步驟206之後之ADI)額外地消除實際NZO且因此減輕NZO誘發之不穩定性。 可循序或同時實施在流程圖400中描繪之訓練階段及在流程圖500中描繪之運行時間階段。在一項實施例中，在運行時間之前對一或多個訓練樣本執行訓練階段。例如，可用一或多個程序偏離樣本來訓練NZO預測器402，該一或多個程序偏離樣本經設計以提供一系列系統性變化之處理變動(例如，變化的薄膜厚度、變化的特徵高度、CMP分離、蝕刻分離、微影焦點及/或劑量分離、光學色散分離、薄膜組合物變動或類似者)。在此方面，NZO預測器402可判定各程序變動之獨立影響以及多個同時程序變動之影響。 在另一實施例中，可與運行時間階段同時執行訓練階段。例如，在一生產運行或一批次運行開始時，系統100可實施一AEI計量工具以產生待饋送至用於訓練的NZO預測器402及用於控制製造工具控制參數的控制器106兩者中之AEI疊加資料212。在此方面，可比較基於AEI疊加資料212之疊加與來自NZO預測器402之預測NZO。接著，可隨著NZO預測之準確度之增大而逐步淘汰且可能消除AEI疊加資料212之使用。 現參考圖6及圖7，控制器106可利用在當前層蝕刻步驟208之後產生之程序敏感旗標資料(例如，AEI旗標資料602)。例如，可藉由一光學計量(例如，計量子系統104之一版本)工具產生AEI旗標資料602以提供高處理量量測。 圖6係繪示根據本發明之一或多項實施例之一NZO預測器402的一訓練階段之一流程圖600，其利用ADI旗標資料、ADI疊加資料、AEI旗標資料及AEI疊加資料用於一當前層之製造控制。圖7係繪示根據本發明之一或多項實施例之一程序控制器的一運行時間階段之一流程圖700，其利用ADI旗標資料、ADI疊加資料、AEI旗標資料及來自一NZO預測器402之輸出用於一當前層之製造控制。 AEI旗標資料602之併入可藉由在當前層蝕刻步驟208之後提供疊加資料而進一步有利於NZO之預測，該疊加資料併有可促成NZO之當前層之程序變動。 在一項實施例中，針對各樣本在當前層蝕刻步驟208之後產生AEI旗標資料602。接著，控制器106可產生對製造工具控制參數之調整以可供後一次使用。本文中認識到，相對於使用一基於粒子之計量工具產生之AEI疊加資料212，使用一光學計量工具產生之AEI旗標資料602可提供增大的處理量及因此一較高頻率控制迴路。 在另一實施例中，將來自一先前批次之ADI旗標資料(例如，作為前饋資料)提供為當前批次中之AEI旗標資料602的一替代。如本文中先前描述，在一當前層之一微影步驟之後量測之ADI旗標資料可對先前層中之程序變動敏感，且因此可提供否則可在一先前層蝕刻步驟之後使用AEI獲得之資訊。在此方面，來自一先前批次之ADI旗標資料可提供當前批次中之AEI旗標資料602的一替代。應認識到，此方法可受限於與各別AEI量測相關聯之等待時間，且因此可僅基於ADI資料提供一高頻率控制迴路。 在另一實施例中，在一樣本上製造多層疊加目標以有利於產生前饋ADI資料。適合多層疊加目標可包含但不限於具有三個或更多個層之AIM目標。例如，考量包含m 個層li ,i = 1…m 之一製程。在此實例中，一當前批次中之一當前層ln 的AEI旗標資料602可由一先前批次中之層ln+1 的ADI旗標資料取代。 此外，控制器106可利用任何ADI量測作為回饋及/或前饋資料以提供對製造工具控制參數之調整。例如，可在一訓練階段或一運行時間階段期間將形狀疊加資料提供為前饋或回饋資料以根據形狀參數基於批次內之分組提供樣本間控制。藉由另一實例，可在一訓練階段或一運行時間階段期間將對準不準確資料(例如，與一對準標記不對稱度量相關聯)提供為回饋或前饋資料。 圖8係繪示在根據本發明之一或多項實施例之一程序控制方法800中執行之步驟之一流程圖。申請人提及，在系統100之內容背景中，本文中先前描述之實施例及使能技術應解釋為擴展至方法800。然而，進一步應注意，方法800不限於系統100之架構。 在一項實施例中，方法800包含一步驟802：在當前層之一微影步驟之後，自一顯影後檢測(ADI)工具接收ADI資料。例如，ADI資料可指示所製造之半導體裝置之一當前層與一或多個先前層之間的疊加誤差。此外，ADI資料可包含指示在製造一或多個層期間之程序偏差之ADI旗標資料。 在一項實施例中，使用適於將ADI資料快速提供至一程序控制器以有利於一高頻率控制迴路的一高處理量計量工具來產生ADI資料。例如，可使用一光學計量工具來產生ADI資料，該光學計量工具諸如但不限於一基於影像之計量工具或一基於散射量測之計量工具。 在另一實施例中，方法800包含一步驟804：在當前層之一曝光步驟之後，自一蝕刻後檢測(AEI)工具接收AEI疊加資料。此外，一非零偏移可對應於自ADI資料與自AEI疊加資料判定之疊加誤差之間的一差。 在一項實施例中，使用一高準確度計量工具(諸如但不限於一掃描電子計量工具)來產生AEI資料。在此方面，與ADI計量工具相比，AEI計量工具可展現一較高解析度但可能較低處理量。 在另一實施例中，方法800包含一步驟806：運用來自一或多個訓練樣本之ADI資料及AEI疊加資料訓練一非零偏移預測器以自ADI資料預測一非零偏移。本文中認識到，與在一給定層的ADI及AEI期間量測之疊加之間的一差相關聯之一非零偏移可誘發一控制系統中之不穩定性。因此，一NZO預測器可接受任意ADI資料作為一輸入且可提供對NZO (或者AEI資料)之一預測。 步驟806可包含使用此項技術中已知之任何類型之機器學習演算法來訓練一NZO預測器，該機器學習演算法諸如但不限於類神經網路、深度生成模型化、主分量分析、信號回應計量或類似者。 在另一實施例中，方法800包含一步驟808：使用來自一或多個先前生產樣本之ADI資料及由非零偏移預測器基於來自一或多個先前生產樣本之ADI資料產生之非零偏移來產生用於製造至少一個生產樣本之當前層的一微影工具之控制參數之值。因此，控制參數可將當前層與一或多個先前層之間的疊加誤差維持在一選定容限內。 在一項實施例中，在步驟804中訓練之NZO預測器在一運行時間階段中藉由接受一當前層的ADI輸入且預測與使用一AEI計量工具進行之疊加量測相關聯之NZO而操作。在此方面，可無需實際AEI量測。因此，一程序控制器可按ADI資料獲取之頻率更新製造工具(例如，一微影工具)之控制參數。 在另一實施例中，方法800包含一步驟810：將控制參數之值提供至用於製造至少一個生產樣本上之當前層的微影工具。例如，可將控制參數(或對控制參數之調整)傳輸至用於製造當前層的微影工具。 本文中描述之標的有時繪示含於其他組件內或與其他組件連接之不同組件。應瞭解，此等所描繪架構僅為例示性的，且事實上可實施達成相同功能性之許多其他架構。在一概念意義上，達成相同功能性之組件之任何配置經有效「相關聯」使得達成所要功能性。因此，本文中經組合以達成一特定功能性之任兩個組件可被視為彼此「相關聯」使得達成所要功能性，而與架構或中間組件無關。同樣地，如此相關聯之任兩個組件亦可被視為彼此「連接」或「耦合」以達成所要功能性，且能夠如此相關聯之任兩個組件亦可被視為彼此「可耦合」以達成所要功能性。可耦合之特定實例包含但不限於可實體互動及/或實體互動之組件、及/或可無線互動及/或無線互動之組件，及/或可邏輯互動及/或邏輯互動之組件。 據信，藉由前文描述將理解本發明及本發明之許多伴隨優點，且將明白，可在不背離所揭示標的或不犧牲其之全部材料優點之情況下對組件之形式、構造及配置進行各種改變。所描述之形式僅為說明性的，且以下申請專利範圍意欲涵蓋且包含此等改變。此外，應瞭解，本發明係由隨附申請專利範圍定義。
100‧‧‧半導體裝置系統102‧‧‧微影子系統104‧‧‧計量子系統106‧‧‧控制器108‧‧‧處理器110‧‧‧記憶媒體112‧‧‧照明源114‧‧‧照明光束116‧‧‧遮罩支撐裝置118‧‧‧圖案遮罩120‧‧‧投影光學器件122‧‧‧樣本124‧‧‧樣本載台126‧‧‧光阻層128‧‧‧計量照明源130‧‧‧計量照明光束132‧‧‧照明路徑134‧‧‧照明路徑透鏡136‧‧‧光學組件138‧‧‧光束分離器140‧‧‧物鏡142‧‧‧偵測器144‧‧‧收集路徑146‧‧‧收集路徑透鏡148‧‧‧柱200‧‧‧流程圖202‧‧‧先前層微影步驟204‧‧‧先前層蝕刻步驟206‧‧‧當前層微影步驟208‧‧‧當前層蝕刻步驟210‧‧‧顯影後檢測(ADI)計量資料212‧‧‧蝕刻後檢測(AEI)疊加資料300‧‧‧流程圖302‧‧‧顯影後檢測(ADI)疊加資料304‧‧‧顯影後檢測(ADI)旗標資料400‧‧‧流程圖402‧‧‧非零偏移(NZO)預測器500‧‧‧流程圖600‧‧‧流程圖602‧‧‧蝕刻後檢測(AEI)旗標資料700‧‧‧流程圖800‧‧‧程序控制方法802‧‧‧步驟804‧‧‧步驟806‧‧‧步驟808‧‧‧步驟810‧‧‧步驟
熟習此項技術者藉由參考附圖可更佳理解本發明之諸多優點，在附圖中： 圖1A係繪示根據本發明之一或多項實施例之一半導體裝置系統之一概念圖。 圖1B係繪示根據本發明之一或多項實施例之一微影子系統之一概念圖。 圖1C係繪示根據本發明之一或多項實施例之一計量子系統之一概念圖。 圖1D係繪示根據本發明之一或多項實施例之一計量子系統之一概念圖。 圖2係繪示根據本發明之一或多項實施例之程序控制之一流程圖，其包含用於一當前層之製造控制的ADI及AEI資料收集。 圖3係繪示根據本發明之一或多項實施例之程序控制之一流程圖，其包含程序敏感ADI旗標資料以擴增用於一當前層之製造控制的ADI及AEI資料收集。 圖4係繪示根據本發明之一或多項實施例之一NZO預測器的一訓練階段之一流程圖，其利用ADI旗標資料、ADI疊加資料及AEI疊加資料用於一當前層之製造控制。 圖5係繪示根據本發明之一或多項實施例之一程序控制器的一運行時間階段之一流程圖，其利用ADI旗標資料、ADI疊加資料及來自一NZO預測器之輸出用於一當前層之製造控制。 圖6係繪示根據本發明之一或多項實施例之一NZO預測器的一訓練階段之一流程圖，其利用ADI旗標資料、ADI疊加資料、AEI旗標資料及AEI疊加資料用於一當前層之製造控制。 圖7係繪示根據本發明之一或多項實施例之一程序控制器的一運行時間階段之一流程圖，其利用ADI旗標資料、ADI疊加資料、AEI旗標資料及來自一NZO預測器之輸出用於一當前層之製造控制。 圖8係繪示在根據本發明之一或多項實施例之一程序控制方法中執行之步驟之一流程圖。
106‧‧‧控制器
200‧‧‧流程圖
202‧‧‧先前層微影步驟
204‧‧‧先前層蝕刻步驟
206‧‧‧當前層微影步驟
208‧‧‧當前層蝕刻步驟
210‧‧‧顯影後檢測(ADI)計量資料
212‧‧‧蝕刻後檢測(AEI)疊加資料

Claims (39)

  1. 一種程序控制系統，其包括：一控制器，其經組態以通信地耦合至製造一當前層之一微影工具，以提供用以將該當前層與一或多個先前層之間的疊加誤差維持在一選定規格(specification)內的控制參數，該控制器包含經組態以執行程式指令之一或多個處理器，該等程式指令經組態以引起該一或多個處理器：在該當前層之一微影步驟之後，自一顯影後檢測(ADI)工具接收ADI資料，該ADI資料包含指示該當前層與該一或多個先前層之間之疊加誤差的ADI疊加資料，該ADI資料進一步包含指示在製造該一或多個先前層期間之程序偏差的ADI旗標資料；在該當前層之一曝光步驟之後，自一蝕刻後檢測(AEI)工具接收AEI疊加資料，該AEI疊加資料指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差，其中一非零偏移對應於自ADI資料與自AEI疊加資料判定之疊加誤差之間之一差；運用來自一或多個訓練樣本之ADI資料及AEI疊加資料來訓練一非零偏移預測器，以自ADI資料預測一非零偏移；使用來自一或多個先前生產樣本的ADI資料及由該非零偏移預測器基於來自該一或多個先前生產樣本之該ADI資料產生的非零偏移來產生製造至少一個生產樣本之該當前層的該微影工具之該等控制參數的值；及將該等控制參數之該等值提供至用於製造該至少一個生產樣本上之該當前層的該微影工具。
  2. 如請求項1之程序控制系統，其中該一或多個處理器進一步經組態以執行程式指令，該等程式指令經組態以引起該一或多個處理器：接收來自一先前批次中之至少一個生產樣本上之一或多個後續層的ADI旗標資料，在該先前批次中之該當前層上方，製造該一或多個後續層；及運用來自該一或多個後續層之該ADI旗標資料來訓練該非零偏移預測器。
  3. 如請求項2之程序控制系統，其中產生該微影工具之該等控制參數之該等值進一步包括：至少部分基於由該非零偏移預測器基於來自該先前批次中之該至少一個生產樣本上之該一或多個後續層之該ADI旗標資料產生的非零偏移來產生該微影工具之該等控制參數的該等值。
  4. 如請求項1之程序控制系統，其中藉由基於一目標度量分析一計量目標之一或多個所關注區來產生該計量目標之該ADI旗標資料。
  5. 如請求項4之程序控制系統，其中該計量目標包含一週期性結構，其中該目標度量包括：將該一或多個區之至少一者分解為一週期性分量、一線性分量，及一雜訊分量。
  6. 如請求項5之程序控制系統，其中該目標度量進一步包括：該週期性分量之一強度、該週期性分量之該強度對該雜訊分量之一強度之一比中之至少一者。
  7. 如請求項4之程序控制系統，其中該計量目標包含一週期性結構，其中該目標度量包括：該一或多個所關注區之對稱性之一量測。
  8. 如請求項1之程序控制系統，其中該ADI計量工具具有高於該AEI計量工具之一處理量。
  9. 如請求項1之程序控制系統，其中該AEI計量工具具有高於該ADI計量工具之一解析度。
  10. 如請求項1之程序控制系統，其中使用一複合計量配方來產生該ADI疊加資料及該ADI旗標資料。
  11. 如請求項10之程序控制系統，其中該複合配方包含用於量測該ADI疊加資料之一第一組取樣位置，及用於量測該ADI旗標資料之一第二組取樣位置。
  12. 如請求項11之程序控制系統，其中該第一組取樣位置大於該第二組取樣位置。
  13. 如請求項1之程序控制系統，其中在不同計量目標上產生該ADI疊加資料及該ADI旗標資料。
  14. 如請求項1之程序控制系統，其中在共同計量目標之不同單元上產生該ADI疊加資料及該ADI旗標資料。
  15. 如請求項1之程序控制系統，其中該ADI工具包括：一光學計量工具。
  16. 如請求項1之程序控制系統，其中該AEI工具包括：一粒子束計量工具。
  17. 如請求項16之程序控制系統，其中該粒子束計量工具包括：一電子束計量工具或一離子束計量工具之至少一者。
  18. 一種程序控制系統，其包括：一控制器，其經組態以通信地耦合至製造一當前層之一微影工具，以提供用以將該當前層與一或多個先前層之間的疊加誤差維持在一選定規格內的控制參數，該控制器包含經組態以執行程式指令的一或多個處理器，該等程式指令經組態以引起該一或多個處理器：在該當前層之一微影步驟之後，自一顯影後檢測(ADI)工具接收ADI資料，該ADI資料包含指示該當前層與該一或多個先前層之間之 疊加誤差的ADI疊加資料，該ADI資料進一步包含指示在製造該一或多個先前層期間之程序偏差的ADI旗標資料；在該當前層之一曝光步驟之後，自一蝕刻後檢測(AEI)工具接收AEI疊加資料，該AEI疊加資料指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差，其中一非零偏移對應於自ADI資料與自AEI疊加資料判定之疊加誤差之間之一差；使用來自一或多個先前生產樣本的ADI資料及AEI資料來產生製造至少一個生產樣本之該當前層之該微影工具之該等控制參數的值；及將該等控制參數之該等值提供至用於製造該至少一個生產樣本上之該當前層的該微影工具。
  19. 如請求項18之程序控制系統，其中使用來自該一或多個先前生產樣本的ADI資料及AEI資料來產生製造該等至少一個生產樣本之該當前層之該微影工具之該等控制參數的該等值包括：運用來自一或多個訓練樣本之ADI資料及AEI疊加資料來訓練一非零偏移預測器，以自ADI資料預測一非零偏移；及基於來自該一或多個先前生產樣本的ADI資料及由該非零偏移預測器基於來自該一或多個先前生產樣本之該ADI資料產生的非零偏移來產生該等控制參數的該等值。
  20. 如請求項18之程序控制系統，其中使用來自該一或多個先前生產樣本的ADI資料及AEI疊加資料來產生製造該等至少一個生產樣本之該當前層之該微影工具之該等控制參數的該等值包括： 依一第一頻率，基於該ADI資料來更新該等控制參數之該等值；及依低於該第一頻率之一第二頻率，基於該AEI疊加資料來更新該等控制參數之該等值。
  21. 如請求項18之程序控制系統，其中該一或多個處理器進一步經組態以執行程式指令，該等程式指令經組態以引起該一或多個處理器：接收來自一先前批次中之至少一個生產樣本上之一或多個後續層的ADI旗標資料，在該先前批次中之該當前層上方製造該一或多個後續層。
  22. 如請求項21之程序控制系統，其中產生該微影工具之該等控制參數之該等值進一步包括：至少部分基於來自該先前批次中之該至少一個生產樣本上之該一或多個後續層的該ADI旗標資料來產生該微影工具之該等控制參數的該等值。
  23. 如請求項18之程序控制系統，其中藉由基於一目標度量分析一計量目標之一或多個所關注區來產生該計量目標之該ADI旗標資料。
  24. 如請求項23之程序控制系統，其中該計量目標包含一週期性結構，其中該目標度量包括：將該一或多個區之至少一者分解為一週期性分量、一線性分量，及一雜訊分量。
  25. 如請求項24之程序控制系統，其中該目標度量進一步包括：該週期性分量之一強度、該週期性分量之該強度對該雜訊分量之一強度之一比中之至少一者。
  26. 如請求項23之程序控制系統，其中該計量目標包含一週期性結構，其中該目標度量包括：該一或多個所關注區之對稱性之一量測。
  27. 如請求項18之程序控制系統，其中該ADI計量工具具有高於該AEI計量工具之一處理量。
  28. 如請求項18之程序控制系統，其中該AEI計量工具具有高於該ADI計量工具之一解析度。
  29. 如請求項18之程序控制系統，其中使用一複合計量配方來產生該ADI疊加資料及該ADI旗標資料。
  30. 如請求項29之程序控制系統，其中該複合配方包含用於量測該ADI疊加資料之一第一組取樣位置，及用於量測該ADI旗標資料之一第二組取樣位置。
  31. 如請求項30之程序控制系統，其中該第一組取樣位置大於該第二組取樣位置。
  32. 如請求項18之程序控制系統，其中在不同計量目標上產生該ADI疊加資料及該ADI旗標資料。
  33. 如請求項18之程序控制系統，其中在共同計量目標之不同單元上產生該ADI疊加資料及該ADI旗標資料。
  34. 如請求項18之程序控制系統，其中該ADI工具包括：一光學計量工具。
  35. 如請求項18之程序控制系統，其中該AEI工具包括：一粒子束計量工具。
  36. 如請求項35之程序控制系統，其中該粒子束計量工具包括：一電子束計量工具或一離子束計量工具之至少一者。
  37. 一種程序控制系統，其包括：一顯影後檢測(ADI)工具；一蝕刻後檢測(AEI)工具；一微影工具，用於製造一當前層；及一控制器，其經組態以通信地耦合至該ADI工具、該AEI工具，及該微影工具，以提供用以將該當前層與一或多個先前層之間的疊加誤差維持在一選定規格內的控制參數，該控制器包含經組態以執行程式指令的一或 多個處理器，該等程式指令經組態以引起該一或多個處理器：在該當前層之一微影步驟之後，自該ADI工具接收顯影後檢測(ADI)資料，該ADI資料包含指示該當前層與該一或多個先前層之間之疊加誤差的ADI疊加資料，該ADI資料進一步包含指示在製造該一或多個先前層期間之程序偏差的ADI旗標資料；在該當前層之一曝光步驟之後，自該AEI工具接收蝕刻後檢測(AEI)疊加資料，該AEI疊加資料指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差，其中一非零偏移對應於自ADI資料與自AEI疊加資料判定之疊加誤差之間之一差；運用來自一或多個訓練樣本之ADI資料及AEI疊加資料來訓練一非零偏移預測器，以自ADI資料預測一非零偏移；使用來自一或多個先前生產樣本之ADI資料及基於來自該一或多個先前生產樣本之該ADI資料由該非零偏移預測器所產生的非零偏移，來產生製造至少一個生產樣本之該當前層之該微影工具之該等控制參數的值；及將該等控制參數之該等值提供至用於製造該至少一個生產樣本上之該當前層的該微影工具。
  38. 一種非零偏移預測器，其包括：一控制器，其包含經組態以執行程式指令的一或多個處理器，該等程式指令經組態以引起該一或多個處理器：接收訓練資料，該訓練資料包含：在一當前層之一微影步驟之後，來自一顯影後檢測(ADI)工具 的ADI資料，該ADI資料包含指示該當前層與一或多個先前層之間之疊加誤差的ADI疊加資料，該ADI資料進一步包含指示在製造該一或多個先前層期間之程序偏差的ADI旗標資料；在該當前層之一曝光步驟之後，來自一蝕刻後檢測(AEI)工具的AEI疊加資料，該AEI疊加資料指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差，其中一非零偏移對應於自ADI資料與自AEI疊加資料判定之疊加誤差之間之一差；使用來自一或多個先前生產樣本之ADI資料及該訓練資料來預測該非零偏移的值；將該非零偏移提供至一程序控制器，以調整用於製造至少一個生產樣本上之該當前層之一微影工具之控制參數的值。
  39. 一種程序控制方法，其包括：在一當前層之一微影步驟之後，自一顯影後檢測(ADI)工具接收ADI資料，該ADI資料包含指示該當前層與一或多個先前層之間之疊加誤差的ADI疊加資料，該ADI資料進一步包含指示在該製造一或多個先前層期間之程序偏差的ADI旗標資料；在該當前層之一曝光步驟之後，自一蝕刻後檢測(AEI)工具接收AEI疊加資料，該AEI疊加資料指示該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差，其中一非零偏移對應於自ADI資料與自AEI疊加資料判定之疊加誤差之間之一差；運用來自一或多個訓練樣本之ADI資料及AEI疊加資料來訓練一非零偏移預測器，以自ADI資料預測一非零偏移； 使用來自一或多個先前生產樣本的ADI資料及基於來自該一或多個先前生產樣本之該ADI資料由該非零偏移預測器所產生的非零偏移，來產生用於製造至少一個生產樣本之該當前層之一微影工具之控制參數的值，其中該等控制參數將該當前層與該一或多個先前層之間的疊加誤差維持在一選定容限內；及將該等控制參數之該等值提供至用於製造該至少一個生產樣本上之該當前層的該微影工具。
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