TWI768942B - 度量衡方法、度量衡設備及微影設備 - Google Patents

度量衡方法、度量衡設備及微影設備 Download PDF

Info

Publication number
TWI768942B
TWI768942B TW110119939A TW110119939A TWI768942B TW I768942 B TWI768942 B TW I768942B TW 110119939 A TW110119939 A TW 110119939A TW 110119939 A TW110119939 A TW 110119939A TW I768942 B TWI768942 B TW I768942B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
target
parameter
distribution
location
distributions
Prior art date
Application number
TW110119939A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202202948A (zh
Inventor
賽巴斯汀亞努斯 安德里亞努斯 高爾登
賽門 雷納德 休斯曼
亨利克斯 佩特羅 瑪麗亞 佩羅門斯
菲利浦 艾培傑尼
拉夫 布林克夫
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Publication of TW202202948A publication Critical patent/TW202202948A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI768942B publication Critical patent/TWI768942B/zh

Links

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
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • 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
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • 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
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7046—Strategy, e.g. mark, sensor or wavelength selection
    • 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
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7092—Signal processing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

本發明揭示判定與至少一個目標相關之一位置值之方法，及關聯設備。該方法包含獲得關於至少一個目標之量測之量測資料；其中該量測資料包含各自描述一參數值遍及該目標之至少部分之變化的至少兩個參數分佈，且其中該至少兩個參數分佈包含描述該位置值遍及該目標之至少部分之變化的至少一個位置分佈。該方法進一步包含判定用於該至少兩個參數分佈中之至少一者及一對應經加權位置分佈的一加權因數，其中該(等)加權因數最小化該經加權位置分佈中之一變化度量，且該經加權位置分佈包含經受該(等)加權因數之該至少兩個參數分佈之一組合。

Description

度量衡方法、度量衡設備及微影設備
本發明係關於用於例如藉由微影技術進行裝置製造之方法及設備，且係關於使用微影技術來製造裝置之方法。更特定言之，本發明係關於諸如位置感測器之度量衡感測器。
微影設備為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化裝置(其替代地被稱作遮罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。此等目標部分通常被稱作「場」。
在複雜裝置之製造中，通常執行許多微影圖案化步驟，藉此在基板上之順次層中形成功能特徵。因此，微影設備之效能之關鍵態樣能夠相對於放置於先前層中(藉由相同設備或不同微影設備)之特徵正確且準確地置放經施加圖案。出於此目的，基板具備一或多組對準標記。每一標記為其位置稍後可使用位置感測器(通常為光學位置感測器)來量測的結構。微影設備包括一或多個對準感測器，可藉由該一或多個對準感測器準確地量測基板上之標記之位置。不同類型之標記及不同類型之對準感測器係自不同製造商及同一製造商之不同產品為吾人所知。
在其他應用中，度量衡感測器係用於量測基板上之曝露結構(在抗蝕劑中及/或在蝕刻之後)。特殊化檢測工具之快速且非侵入性形式為散射計，其中輻射光束經引導至基板之表面上之目標上，且量測散射或反射光束之屬性。已知散射計之實例包括US2006033921A1及US2010201963A1中所描述的類型之角度解析散射計。除了藉由重建構進行特徵形狀之量測以外，亦可使用此設備來量測以繞射為基礎之疊對，如已公佈專利申請案US2006066855A1中所描述。使用繞射階之暗場成像的以繞射為基礎之疊對度量衡實現對較小目標之疊對量測。可在國際專利申請案WO 2009/078708及WO 2009/106279中找到暗場成像度量衡之實例，該等申請案之文件之全文特此係以引用方式併入。已公佈專利公開案US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A及WO2013178422A1中已描述該技術之進一步開發。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構環繞。可使用複合光柵目標而在一個影像中量測多個光柵。所有此等申請案之內容亦以引用方式併入本文中。
在一些度量衡應用中，諸如在一些散射計或對準感測器中，常常需要能夠對愈來愈小之目標進行量測，同時亦維持與目前或較大目標大小之相容性。
用於對準之度量衡目標或標記通常包含由於處理效應及其他問題所引起的不對稱性，該等其他問題可不當地影響量測位置，非理想標記與非理想感測器之間的相互作用亦可能如此。需要改良關於此類不完美目標之對準方法之準確度。
在一第一態樣中，本發明提供一種判定與至少一個目標相關之一位置值之方法，該方法包含：獲得與至少一個目標之量測相關之量測資料；其中該量測資料包含各自描述一參數值遍及該目標之至少部分之變化的至少兩個參數分佈，且其中該至少兩個參數分佈包含描述該位置值遍及該目標之至少部分之變化的至少一個位置分佈；及判定用於該至少兩個參數分佈中之至少一者及一對應經加權位置分佈的一加權因數，其中該(等)加權因數最小化該經加權位置分佈中之一變化度量，且該經加權位置分佈包含經受該(等)加權因數之該至少兩個參數分佈之一組合。
亦揭示一種電腦程式、處理裝置度量衡設備及一種微影設備，該微影設備包含可操作以執行該第一態樣之該方法之一度量衡裝置。
本發明之以上及其他態樣將自以下所描述之實例之考慮因素而理解。
在詳細地描述本發明之實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例之實例環境。
圖1示意性地描繪微影設備LA。該設備包括：照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，UV輻射或DUV輻射)；圖案化裝置支撐件或支撐結構(例如，遮罩台) MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如，遮罩) MA，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化裝置之第一定位器PM；兩個基板台(例如，晶圓台) WTa及WTb，其各自經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W，且各自連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PW；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如，包括一或多個晶粒)上。參考框架RF連接各種組件，且充當用於設定及量測圖案化裝置及基板之位置以及圖案化裝置及基板上之特徵之位置的參考。
照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射之各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
圖案化裝置支撐件MT以取決於圖案化裝置之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如(例如)圖案化裝置是否被固持於真空環境中)之方式來固持圖案化裝置。圖案化裝置支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化裝置。圖案化裝置支撐件MT可為例如框架或台，其可根據需要而固定或可移動。圖案化裝置支撐件可確保圖案化裝置(例如)相對於投影系統處於所要位置。
本文所使用之術語「圖案化裝置」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何裝置。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。大體而言，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之裝置(諸如積體電路)中的特定功能層。
如此處所描繪，設備屬於透射類型(例如，使用透射圖案化裝置)。替代地，設備可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射遮罩)。圖案化裝置之實例包括遮罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。可認為本文對術語「倍縮光罩」或「遮罩」之任何使用皆與更一般術語「圖案化裝置」同義。術語「圖案化裝置」亦可被解譯為係指以數位形式儲存用於控制此可程式化圖案化裝置之圖案資訊的裝置。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。
微影設備亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如，遮罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增大投影系統之數值孔徑。
在操作中，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源為準分子雷射時，源及微影設備可為單獨實體。在此等狀況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束係憑藉包括例如合適導向鏡及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影設備之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD (在必要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可例如包括用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD、積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於被固持於圖案化裝置支撐件MT上之圖案化裝置MA上，且係藉由該圖案化裝置而圖案化。在已橫穿圖案化裝置(例如，遮罩) MA的情況下，輻射光束B穿過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF (例如，干涉裝置、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WTa或WTb，(例如)以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以(例如)在自遮罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化裝置(例如，遮罩) MA。
可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置(例如，遮罩) MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等基板對準標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在多於一個晶粒提供於圖案化裝置(例如，遮罩) MA上之情形中，遮罩對準標記可位於該等晶粒之間。小對準標記亦可在裝置特徵當中包括於晶粒內，在此狀況下，需要使標記物儘可能地小且無需與鄰近特徵不同的任何成像或程序條件。下文進一步描述偵測對準標記物之對準系統。
可在多種模式中使用所描繪之設備。在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描圖案化裝置支撐件(例如遮罩台) 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相對於可圖案化裝置支撐件(例如遮罩台) MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。如在此項技術中為吾人所熟知，其他類型之微影設備及操作模式係可能的。舉例而言，步進模式係已知的。在所謂的「無遮罩」微影中，使可程式化圖案化裝置保持靜止，但具有改變之圖案，且移動或掃描基板台WT。
亦可使用上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
微影設備LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa、WTb以及兩個站-曝光站EXP及量測站MEA-在該兩個站之間可交換該等基板台。在曝光站處曝光一個台上之一基板的同時，可在量測站處將另一基板裝載至另一基板台上且進行各種預備步驟。此情形實現設備之產出量之相當大增加。該等預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面高度輪廓，及使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記物之位置。若位置感測器IF在基板台處於量測站以及處於曝光站時不能夠量測該基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使能夠在兩個站處追蹤基板台相對於參考框架RF之位置。代替所展示之雙載物台配置，其他配置係已知及可用的。舉例而言，提供基板台及量測台之其他微影設備為吾人所知。此等基板台及量測台在執行預備量測時銜接在一起，且接著在基板台經歷曝光時不銜接。
圖2說明用以將目標部分(例如，晶粒)曝光於圖1之雙載物台設備中之基板W上之步驟。量測站MEA處所執行之步驟係在點線框內之左側，而右側展示曝光站EXP處所執行之步驟。有時，基板台WTa、WTb中之一者將在曝光站處，而另一者係在量測站處，如上文所描述。出於此描述之目的，假定基板W已經被裝載至曝光站中。在步驟200處，藉由圖中未繪示之一機構將新基板W'裝載至設備。並行地處理此兩個基板以便增加微影設備之產出量。
最初參看新近裝載之基板W'，此基板可為先前未經處理之基板，其係運用新光阻而製備以供在設備中第一次曝光。然而，一般而言，所描述之微影程序將僅僅為一系列曝光及處理步驟中之一個步驟，使得基板W'已經通過此設備及/或其他微影設備若干次，且亦可經歷後續程序。特別針對改良疊對效能之問題，任務為確保新的圖案被確切地施加於已經經受圖案化及處理之一或多個循環之基板上的正確位置中。此等處理步驟逐漸地在基板中引入失真，該等失真必須被量測及校正以達成令人滿意的疊對效能。
可在其他微影設備中執行先前及/或後續圖案化步驟(如剛才所提及)，且可甚至在不同類型之微影設備中執行先前及/或後續圖案化步驟。舉例而言，裝置製造程序中之在諸如解析度及疊對之參數上要求極高的一些層相比於要求較不高之其他層可在更進階微影工具中來執行。因此，一些層可曝光於浸潤類型微影工具中，而其他層曝光於「乾式」工具中。一些層可曝光於在DUV波長下工作之工具中，而其他層係使用EUV波長輻射來曝光。
在202處，使用基板標記P1等及影像感測器(圖中未繪示)之對準量測係用以量測及記錄基板相對於基板台WTa/WTb之對準。另外，將使用對準感測器AS來量測橫越基板W'之若干對準標記。在一項實施例中，此等量測係用以建立「晶圓柵格」，該晶圓柵格極準確地映射橫越基板之標記之分佈，包括相對於標稱矩形柵格之任何失真。
在步驟204處，亦使用位階感測器LS來量測相對於X-Y位置之晶圓高度(Z)圖。通常，高度圖係僅用以達成經曝光圖案之準確聚焦。可另外出於其他目的使用高度圖。
當裝載基板W'時，接收配方資料206，其定義待執行之曝光，且亦定義晶圓及先前產生之圖案及待產生於晶圓上之圖案之屬性。將在202、204處獲得之晶圓位置、晶圓柵格及高度圖之量測添加至此等配方資料，使得可將配方及量測資料208之完整集合傳遞至曝光站EXP。對準資料之量測(例如)包含以與作為微影程序之產品的產品圖案成固定或標稱固定關係而形成之對準目標之X位置及Y位置。恰好在曝光之前獲得之此等對準資料用以產生對準模型，對準模型具有將模型擬合至資料之參數。此等參數及對準模型將在曝光操作期間用以校正當前微影步驟中所施加之圖案之位置。在使用中之模型內插經量測位置之間的位置偏差。習知對準模型可能包含四個、五個或六個參數，該等參數一起以不同尺寸界定「理想」柵格之平移、旋轉及縮放。使用更多參數之進階模型為吾人所知。
在210處，調換晶圓W'與W，使得經量測基板W'變成基板W而進入曝光站EXP。在圖1之實例設備中，藉由交換設備內之支撐件WTa與WTb來執行此調換，使得基板W、W'保持準確地被夾持且定位於彼等支撐件上，以保留基板台與基板自身之間的相對對準。因此，一旦已調換該等台，為了利用用於基板W (以前為W')之量測資訊202、204以控制曝光步驟，就必需判定投影系統PS與基板台WTb (以前為WTa)之間的相對位置。在步驟212處，使用遮罩對準標記M1、M2來執行倍縮光罩對準。在步驟214、216、218中，將掃描運動及輻射脈衝施加於橫越基板W之順次目標位置處，以便完成多個圖案之曝光。
藉由在執行曝光步驟中使用量測站處所獲得之對準資料及高度圖，使此等圖案相對於所要位置準確地對準，且詳言之，相對於先前放置於同一基板上之特徵準確地對準。在步驟220處自設備卸載現在被標註為「W''」之經曝光基板，以根據經曝光圖案使其經歷蝕刻或其他程序。
熟習此項技術者將知曉上述描述為真實製造情形之一個實例中所涉及之多個極詳細步驟的簡化概述。舉例而言，常常將存在使用相同或不同標記之粗糙及精細量測之單獨階段，而非在單一遍次中量測對準。粗糙及/或精細對準量測步驟可在高度量測之前或之後執行，或交錯執行。
PCT專利申請案WO 2020/057900 A1中描述了作為對準及產品/程序監測度量衡應用兩者的特定類型之度量衡感測器，該申請案係以引用方式併入本文中。此描述具有經最佳化相干性之度量衡裝置。更特定言之，度量衡裝置經組態以產生量測照明之複數個空間上非相干光束，該等光束中之每一者(或該等光束之量測對中的兩個光束，每一量測對對應於一量測方向)在其橫截面內具有對應區，針對該等對應區，此等區處的光束之間的相位關係係已知的；亦即，針對對應區存在相互的空間相干性。
此度量衡裝置能夠量測具有可接受(最小)干涉假影(斑點)之較小節距目標，且亦將在暗場模式中係可操作的。此度量衡裝置可用作用於量測基板位置(例如量測週期性結構或對準標記相對於固定參考位置之位置)的位置或對準感測器。然而，度量衡裝置亦可用於疊對之量測(例如，不同層或甚至在拼接標記之狀況下之同一層中的週期性結構之相對位置之量測)。度量衡裝置亦能夠量測週期性結構之不對稱性，且因此可用以量測基於目標不對稱性量測之任何參數(例如使用以繞射為基礎之疊對(DBO)技術之疊對或使用以繞射為基礎之焦點(DBF)技術之焦點)。
圖3展示此度量衡裝置之可能實施。度量衡裝置基本上作為具有新穎照明模式之標準顯微鏡而操作。度量衡裝置300包含光學模組305，該光學模組包含該裝置之主要組件。照明源310 (其可位於模組305外部且藉由多模光纖315在光學上耦接至該模組)將空間上非相干輻射光束320提供至光學模組305。光學組件317將空間上非相干輻射光束320遞送至相干離軸照明產生器325。此組件對本文中之概念特別重要且將更詳細地加以描述。相干離軸照明產生器325自空間上非相干輻射光束320產生複數個(例如四個)離軸光束330。下文將進一步詳細描述此等離軸光束330之特性。照明產生器之零階可由照明零階區塊元件375阻斷。此零階將僅針對本文件中所描述之相干離軸照明產生器實例中的一些(例如，以相位光柵為基礎之照明產生器)而存在，且因此在並未產生此零階照明時可被省略。離軸光束330 (經由光學組件335及)光點鏡面340而遞送至(例如高NA)物鏡345。該物鏡將離軸光束330聚焦至位於基板350上的樣本(例如週期性結構/對準標記)上，在該樣本中該等離軸光束散射及繞射。散射之較高繞射階355+、355- (例如分別為+1階及-1階)經由光點鏡面340返回傳播，且由光學組件360聚焦至感測器或攝影機365上，該等繞射階在該感測器或攝影機中干涉以形成干涉圖案。執行合適軟體之處理器380可接著處理由攝影機365捕捉之干涉圖案的影像。
零階繞射(鏡面反射)之輻射在偵測分支中的合適位置處經阻斷；例如藉由光點鏡面340及/或單獨偵測零階區塊元件。應注意，針對離軸照明光束中之每一者存在零階反射，亦即，在當前實施例中，總共存在四個此等零階反射。圖4之(b)及(c)中展示了適合於阻斷四個零階反射之實例孔徑剖面，被標註為422。因而，度量衡裝置作為「暗場」度量衡裝置而操作。
所提議之度量衡裝置的主要概念為僅在需要時誘發量測照明中之空間相干性。更特定言之，在離軸光束330中之每一者中之對應組光瞳點之間誘發空間相干性。更特定言之，一組光瞳點包含離軸光束中之每一者中的對應單一光瞳點，該組光瞳點係彼此在空間上相干的，但其中每一光瞳點相對於同一光束中之所有其他光瞳點為非相干的。藉由以此方式最佳化量測照明之相干性，對小節距目標執行暗場離軸照明變得可行，但由於每一離軸光束330在空間上非相干的，因此具有最小斑點假影。
圖4展示用以說明概念之三個光瞳影像。圖4之(a)展示關於圖2中之光瞳平面P1的第一光瞳影像，且圖4之(b)及圖4之(c)各自展示關於圖2中之光瞳平面P2的第二光瞳影像。圖4之(a) (以橫截面)展示空間上非相干輻射光束320，且圖4之(b)及圖4之(c) (以橫截面)展示在兩個不同實施例中由相干離軸照明產生器325產生的離軸光束330。在每一狀況下，外部圓圈395之範圍對應於顯微鏡目標之最大偵測NA；此可僅僅作為實例0.95 NA。
光瞳中之每一者中的三角形400指示光瞳點之集合，該等光瞳點相對於彼此係空間上相干的。相似地，十字形405指示光瞳點之另一集合，該等光瞳點相對於彼此係空間上相干的。三角形相對於十字形係空間上非相干的，且所有其他光瞳點對應於光束傳播。一般原理(在圖4之(b)中所展示之實例中)為彼此在空間上相干之每一組光瞳點(每一組相干的點)在照明光瞳P2內與所有其他組相干的點具有相同的間距。因而，在此實施例中，每組相干的點為所有其他組相干的點之光瞳內之平移。
在圖4之(b)中，由三角形400表示的點之第一相干集合中的每一光瞳點之間的間距必須等於由十字形405表示的點之相干集合中的每一光瞳點之間的間距。在此內容背景中之「間距」係定向的，亦即，並不允許十字形集合(點之第二集合)相對於三角形集合(點之第一集合)旋轉。因而，離軸光束330中之每一者自身包含非相干輻射；然而，離軸光束330共同包含相同光束，該等光束在其橫截面內具有具已知的相位關係(空間相干性)的點之對應集合。應注意，不必將點之每一集合中的點等距間隔開(例如在此實例中之四個三角形405之間的間距無需相等)。因而，離軸光束330不必對稱地配置於光瞳內。
圖4之(c)展示此基本概念可擴展至僅在對應於單一量測方向之光束之間提供相互空間相干性，其中光束330X對應於第一方向(X方向)，且光束330Y對應於第二方向(Y方向)。在此實例中，正方形及加號各自指示光瞳點之集合，該等光瞳點對應於由三角形及十字形表示之光瞳點之集合，但未必與由三角形及十字形表示之光瞳點之集合在空間上相干。然而，十字形彼此在空間上相干，此情況同樣適用於加號，且十字形為加號之光瞳中之幾何平移。因而，在圖4之(c)中，離軸光束僅為逐對相干的。
在此實施例中，分別藉由方向來考慮離軸光束(例如X方向330X及Y方向330Y)。產生所捕捉之X方向繞射階的光束330X之對僅需要彼此相干(使得點400X之對彼此相干，此情況同樣適用於點405X之對)。相似地，產生所捕捉之Y方向繞射階的光束330Y之對僅需要彼此相干(使得點400Y之對彼此相干，此情況同樣適用於點405Y之對)。然而，在點400X之對與點400Y之對之間不需要存在相干性，在點405X之對與點405Y之對之間亦不需要存在相干性。因而，在對應於每一所考慮之量測方向的若干離軸光束對中包含若干相干點之對。如前所述，對於對應於量測方向之每一對光束，每一對相干點為點之所有其他相干對之光瞳內的幾何平移。
圖5說明(例如)用於對準/位置感測之度量衡系統的工作原理。圖5之(a)說明在一些實施例中可用作對準標記之目標410。目標410可與用於以微繞射為基礎之疊對技術(µDBO)中之彼等目標相似，但其在形成對準標記時通常僅包含在單一層中。因而，目標410包含四個子目標，包含在第一方向(X方向)上之兩個光柵(週期性結構) 415a及在第二垂直方向(Y方向)上之兩個光柵415b。舉例而言，光柵之節距可包含100 nm之數量級(更具體言之，300 nm至800 nm之範圍內)。
圖5之(b)展示對應於光瞳平面P3 (參看圖2)之光瞳表示。該圖展示在離軸照明光束中的僅單一光束散射之後的所得輻射，更具體言之(此圖像中之最左側)，離軸照明光束420 (其將不處於此光瞳中，其在光瞳平面P2中之位置對應於其在照明光瞳中之位置，且此處僅出於說明起見而進行展示)。陰影區422對應於一實施例中所使用的特定光點鏡面設計之阻斷(亦即，反射或吸收)區(白色表示透射區)。此光點鏡面設計僅僅為光瞳區塊之實例，其確保不偵測非所需光(例如零階及零階周圍的光)。可使用其他光點鏡面剖面(或大體而言為零階區塊)。
如可看出，僅捕捉較高繞射階中之一者，更具體言之，-1 X方向繞射階425。+1 X方向繞射階430、-1 Y方向繞射階435及+1 Y方向繞射階440落在光瞳(由光點鏡面422之範圍表示的偵測NA)之外且未被捕捉。任何較高階(未說明)亦落在偵測NA之外。零階445出於說明起見而進行展示，但實際上將由光點鏡面或零階區塊422阻斷。
圖5之(c)展示因所有四個離軸光束420 (再次僅僅為了說明而展示)而產生之所得光瞳(僅所捕捉之階)。所捕捉之階包括-1 X方向繞射階425、+1 X方向繞射階430'、-1 Y方向繞射階435'及+1 Y方向繞射階440'。使此等繞射階成像於攝影機上，其中此等繞射階進行干涉，從而形成條紋圖案450，諸如圖5之(d)中所展示。在所展示之實例中，在繞射階對角地配置於光瞳中時，條紋圖案係成對角線的，但具有所得不同條紋圖案定向之其他配置係可能的。
以與可用於對準感測之其他度量衡裝置相似的方式，目標光柵位置之移位導致每方向+1繞射階與-1繞射階之間的相移。由於繞射階在攝影機上進行干涉，因此繞射階之間的相移在攝影機上引起干涉條紋之對應移位。因此，有可能自攝影機上之干涉條紋之位置判定對準位置。
圖6說明可如何自干涉條紋判定對準位置。圖6之(a)展示當目標處於第一位置處時的干涉條紋500之一個集合(亦即，對應於條紋圖案450之一個象限)，且圖6之(b)展示當目標處於第二位置處時的干涉條紋500'之集合。固定參考線510 (亦即，針對兩個影像之相同位置中)被展示為突出顯示在該兩個位置之間的條紋圖案之移動。可藉由以已知方式將自圖案判定之位置與自固定參考件(例如透射影像感測器(TIS)基準)之量測獲得的位置進行比較來判定對準。單一條紋圖案(例如來自單一光柵對準標記)或每方向之單一圖案(例如來自雙光柵對準標記)可用於進行對準。用於在兩個方向上執行對準之另一選項可使用具有單一2D週期性圖案之對準標記。又，可運用本文中所描述之度量衡裝置來量測非週期性圖案。另一對準標記選項可包含四光柵目標設計(諸如圖5之(a)中所說明)，該目標設計與目前通常使用量測疊對之設計相似。同樣，諸如此等之目標通常已經存在於晶圓上，且因此相似取樣可用於對準及疊對。此類對準方法為吾人所知且將不予以進一步描述。
WO 2020/057900進一步描述量測多個波長(及可能較高繞射階)以便使程序更穩固(促進量測多樣性)的可能性。提議此將使得能夠(例如)使用諸如最佳顏色加權(OCW)之技術，以對光柵不對稱性變得穩固。特定言之，目標不對稱性通常引起每波長之不同對準位置。藉此，藉由量測針對不同波長之經對準位置中之此差，有可能判定目標之不對稱性。在一項實施例中，可使對應於多個波長之量測依序成像於同一攝影機上，以獲得各自對應於不同波長之個別影像的序列。替代地，可使此等波長中之每一者並行成像於單獨攝影機(或同一攝影機之單獨區)上，其中使用合適的光學組件(諸如二向色鏡)使該等波長分離。在另一實施例中，有可能在單一攝影機影像中量測多個波長(及繞射階)。當對應於不同波長之照明光束位於光瞳中之同一位置時，攝影機影像上之對應條紋將針對不同波長具有不同定向。此將傾向於針對大多數離軸照明產生器配置之狀況(例外狀況為單一光柵，針對該單一光柵，照明光柵及目標光柵之波長相依性傾向於彼此相消)。藉由對此影像之適當處理，可針對單次捕捉中之多個波長(及階)判定對準位置。此等多個位置可例如用作類OCW演算法之輸入。
WO 2020/057900中亦描述了可變所關注區(ROI)選擇及可變像素加權增強準確度/穩固性的可能性。代替基於整個目標影像或基於固定所關注區(諸如遍及每一象限或整個目標之中心區；亦即，排除邊緣區)判定對準位置，有可能在每個目標的基礎上最佳化ROI。最佳化可判定任何任意形狀之ROI或複數個ROI。亦有可能判定ROI之最佳化經加權組合，其中加權係根據一或多個品質度量或關鍵效能指示符(KPI)而指派。
大體而言，目標(且特定言之，小目標)通常在其形成期間(例如，歸因於處理)遭受變形。此等變形可導致例如隨機邊緣效應、楔入標記、局部光柵不對稱性變化、局部厚度變化及/或(局部)表面粗糙度。當對變形標記執行基板對準時，遍及整個標記或遍及固定所關注區之平均化通常將導致對準誤差。
本發明所隱含之概念可類似於最佳顏色加權(OCW)，其中在不同顏色及/或偏振狀態下組合多個量測以最小化標記變形之影響。以引用方式併入本文中之US公開案US2019/0094721 A1中更詳細地描述OCW。基於演算法，以加權平均值來組合多個量測之結果，其中每一量測都包括有其自有加權因數。此等加權因數可依賴於其他源，諸如對疊對資料、經模擬資料、批次統計、對堆疊之先驗知識等之訓練。然而，使用除了來自對準感測器自身之外的堆疊資訊及/或量測資料係不合需要的。
本發明使能夠僅使用對準影像(亦即，對標記自身之量測)來判定加權，但亦揭示使用來自其他源之其他資料之實施例且該等實施例屬於本發明之範疇。
提議可自來自至少兩個參數分佈(參數每像素映圖)之經組合局部每像素資訊來判定對準位置，該至少兩個參數分佈各自描述參數值遍及經捕捉影像之至少部分之變化，且其中該等參數分佈中之至少一者包含位置分佈(或局部位置映圖)，該位置分佈描述遍及經捕捉影像之至少部分之對準位置或每像素或每像素群組(例如相鄰像素之群組)之局部位置的變化。可藉由最小化總體經組合分佈中之標記內變化度量來判定加權因數，從而形成自參考方法。
一般而言，可藉由尋找最佳係數C及(視情況) D來尋找改良之對準位置，該等最佳係數C及(視情況) D最小化由以下方程式描述之經組合位置映圖X 中之目標內變化：
Figure 02_image001
方程式1 其中λ 為波長指數，P 為偏振指數，
Figure 02_image003
為位置分佈(每像素/像素群組之局部位置)，C 為用於位置分佈之加權因數，
Figure 02_image005
為與目標變形相關之非位置參數分佈，且D 為用於非位置參數分佈之加權因數。
方程式1純粹為用於經組合位置映圖X 之方程式的實例。在另一實施例中，舉例而言，僅使用位置分佈且因此第二項係不必要的，且可僅自第一項判定經組合位置映圖X (且因此僅尋找加權C )。在另一實施例中，僅使用一個位置分佈(亦即，針對單一量測設定；例如，諸如波長/偏振組合之照明設定)與一或多個非位置參數分佈(例如，亦針對單一量測設定或如所敍述，針對多於一個單一量測設定之非位置參數分佈之總和)。可針對不同非位置參數添加額外項(例如針對多於一個非位置參數之分佈)。量測設定可能不止在波長/偏振方面變化；舉例而言，量測設定可在以下各者中之一或多者(以任何組合)方面變化：照明之波長、偏振、角度分佈、照明之空間及/或時間相干性屬性。
可較佳的是，量測資料僅包含曝光前量測資料，以使得能夠針對目標不對稱性進行晶圓間校正。曝光前資料可包含在層曝光之前對晶圓(例如，每晶圓)執行之任何資料；例如，使用對準感測器來量測之資料，相對於在經曝光晶圓上量測之曝光後量測資料(例如，疊對度量衡)。然而，本發明之範疇亦可包括一些曝光後量測資料之使用。
結果為經加權位置映圖X ，其中在標記內具有最小變化或相對於標稱目標形狀具有最小變化。在後一狀況下，標稱目標形狀可為平均目標形狀或經設計目標形狀。以此方式，可最小化目標間變化(針對標稱相似目標)。可藉由標記量測自身判定加權因數，且加權因數無需依賴於其他外部資料源，諸如模擬、經量測疊對值、晶圓形狀等。
在一較佳實施例中，加權最佳化可經受約束
Figure 02_image007
。此防止自經組合映圖移除平均值，此將很可能引起位置誤差。舉例而言，若經加權位置映圖X 係自與兩個波長相關之兩個相同位置映圖來判定，使得兩個映圖展示包含n+1 nm與n-1 nm之間的相同變化之相同圖案。減去此等量測將很簡單，從而產生具有零變化之經組合量測，但其中平均值n已被移除，其中n極可能為正確的值。
圖7之(a)在概念上說明基於分別對應於第一波長
Figure 02_image009
及第二波長
Figure 02_image011
之兩個位置分佈或局部位置映圖PM1 、PM2 的加權係數C1 、C2 之最佳化，以便最小化經組合加權位置映圖X之變化。如已經描述，加權係數C1 、C2 亦可為(例如)像素指數或標記座標之函數。此途徑與OCW共用一些相似性，但自參考且不依賴於外部資料或訓練。
圖7之(b)在概念上說明基於一個位置分佈或局部位置映圖PM及非位置參數映圖IAM (例如，描述已自目標繞射的+1繞射階與-1繞射階之對應像素之強度之間的差的局部強度不對稱性映圖)的加權係數D之最佳化以便最小化經加權位置映圖X之變化。此途徑有效地判定加權因數D使得經加權非位置參數映圖IAM可校正局部位置映圖PM以判定經加權位置映圖X。在一實施例中，可自單一量測獲得局部位置映圖PM及非位置參數映圖IAM，且因此獲得經校正之經加權位置映圖X。應注意，此處不判定用於位置映圖之加權係數C，此係因為在此實例中僅使用1個位置量測。歸因於偏好用於位置映圖之加權因數C之總和應為1，用於單一位置量測之權重通常應為1。一般而言，當存在n個位置量測及m個其他非位置參數量測時，權重應全部經共同最佳化以使影像儘可能平坦或接近於「標稱」。在存在更多可得到之量測(例如，針對其他量測設定之位置映圖及/或非位置參數映圖)的情況下，接著方法可針對兩個資料集共同最佳化加權因數C及D。
一旦已獲得經加權位置映圖X，就可將單一經對準位置判定為經加權位置映圖X之平均值或其他統計量度。舉例而言，平均值可為例如經加權位置映圖中所描述之位置的平均數。可使用之其他平均值(例如)包括中值、圓形平均數或圓形中值。視情況，可在移除任何離群值之後判定平均值。可每從中可判定經對準位置之位置映圖製作統計工具，諸如直方圖。
圖8為描述根據一實施例之方法的流程圖。在步驟800處，對目標或對準標記執行量測且獲得目標之至少一個影像；例如，使用圖3中所說明之類型之設備。在步驟810處，自該影像判定局部位置分佈或局部位置映圖。此判定可包含個別地量測針對每一像素或每一相鄰像素群組之條紋位置以獲得每像素/每像素群組位置(未必總是可能指派來自單一像素之位置)。可針對多個波長產生該影像(或否則可獲得針對不同波長之單獨影像)，且步驟810可包含判定用於該等波長中之每一者之局部位置映圖。
步驟810可進一步包含判定另一非位置參數分佈；例如，自同一影像或若干影像。此非位置參數分佈可包含每像素強度不對稱性(例如，互補繞射階之間的強度之差(視情況藉由此等強度之總和而正規化，視情況經校準以補償工具缺陷及/或視情況經預處理以補償標稱堆疊屬性))。替代地，可使用不同設備或工具(諸如以散射量測術為基礎之度量衡工具)獲得此每像素強度不對稱性資訊。可自與量測影像同一個或不同的工具量測之其他非位置參數包括以下各者中之一或多者(每像素或像素群組)：影像內之對準圖案之條紋可見度、局部強度、晶圓品質及對準圖案之振幅。
可使用使用諸如類顯微鏡度量衡感測器、掃描電子顯微鏡或以掃描繞射為基礎之對準感測器之其他裝置(例如可提供局部或每像素資訊之任何裝置)進行之量測，而非圖3中所描繪之設備。應注意，在後一狀況下，此等對準感測器基於遍及標記之跡線而非從中提取位置之「影像」或「映圖」來量測干涉圖。描述依據位置而變化之強度的此跡線產生從中判定對準位置之干涉圖。在本發明之內容背景中，干涉圖可被解譯為位置分佈；亦即1D位置映圖。此等設備中之許多者亦量測對應強度不對稱性且因此亦可判定非位置參數分佈。
在一實施例中，可使用第一工具來獲得第一影像，該第一工具量測例如強度不對稱性(或其他非位置參數)，自該強度不對稱性判定非位置參數映圖。第二工具(諸如掃描器內部之對準感測器)可獲得同一目標之第二影像以判定例如位置映圖。可以任何(邏輯)次序執行此等量測及各別映圖之判定。
在步驟820處，針對經加權位置映圖判定加權因數C及/或D。如上文所描述，此判定可藉由最小化所得經組合位置映圖中之變化度量來進行。更具體言之，此可以許多方式進行，例如根據不同範數使用。
一個此類方法可包含最小化變化度量，諸如方差，例如最小化
Figure 02_image013
，其中
Figure 02_image015
為用於像素座標(i,j)之經加權位置映圖且
Figure 02_image017
為遍及經加權位置映圖之平均數(亦即，遍及所有像素之平均數)。然而，在其他實施例中，可使用其他範數(例如，最小化
Figure 02_image019
，其中k可採用不同數目，例如½、1(L1範數，對離群值之容許度較高)、3、4或無窮大(對離群值之容許度較低))。為了進一步改良對離群值之穩固性，例如可未發現權重來改良變化度量使得其與標記之其餘部分或標稱標記較好地匹配(或權重將極不同於標記之其他權重)的標記之部分可被完全捨棄。
在其他實施例中，
Figure 02_image017
可用另一統計量度(例如，遍及位置映圖之中值)替換。另一實例可包含最小化變化量(而非方差)。此最小化可以多種方式進行，包括手動、由眼睛判斷。
在步驟830處，自經加權位置映圖判定單一位置值。此判定亦可藉由判定遍及經加權位置映圖(例如，在所關注區內)之平均值(例如，平均數)或藉由使用中值、離群值移除等來進行。舉例而言，可自經加權位置映圖判定像素計數相對於經對準位置分格之直方圖。此直方圖可用以經由平均數、中值、離群值過濾器等判定對準位置。
諸如圖3中所說明的以影像為基礎之量測設備之優點在於可自同一影像獲得所有參數分佈。此裝置可提供兩個或多於兩個影像(分別地或組合地)，每一影像對應於一特定量測設定(例如，波長/偏振組合)，可自該兩個或多於兩個影像判定對應局部位置映圖，且計算最小化變化量/方差之加權因數
Figure 02_image022
(例如，基於方程式1之第一項)。另外，相同影像可用以產生如所描述之非位置參數分佈/映圖，使得加權最佳化可基於方程式1之兩個項而最佳化加權因數
Figure 02_image022
、
Figure 02_image025
，以實現較穩固對準量測。
在一實施例中，可判定每目標或標記之加權因數。然而，此途徑可受(例如)感測器雜訊及未校正標記程序雜訊影響。因此，使用遍及晶圓之一部分、整個晶圓或遍及多個晶圓(例如一批次)之平均加權因數可為更穩固的。平均值可為平均數、中值或任何其他統計量度。此方法可包含聯合地判定用於每一標記之對應影像之加權因數，以最小化對應於多個標記之經組合位置映圖中之方差/變化量。
所使用之更多量測設定或波長或更多其他不同類型之其他資料可引起對經對準位置之較好估計量。在一些狀況下，取決於堆疊幾何形狀及變形之類型，最小化變化量可引起由(例如)用於特定堆疊之不足不同波長造成的自標記之理想位置之總體偏移。此可藉由使用其他源(諸如晶圓或批次統計、疊對回饋迴路等)或者運用更多波長進行量測而部分地校正。
可瞭解，可自位置映圖提取關鍵效能指示符(KPI)，例如，以檢查標記之品質以用於程序監測及控制。舉例而言，可自像素計數相對於經對準位置分格之前述直方圖判定此類KPI。在此內容背景中，經判定係數C及/或D亦可用作用於程序監測之KPI。
方程式1被描述為可觀測量
Figure 02_image027
及/或
Figure 02_image029
之線性疊加。然而，非線性項亦可包括於最佳化中，諸如二次項或三次項及/或較高階。
可需要使加權因數C及/或D取決於標記之位置(在使加權因數C及/或D最佳化之位置/非位置參數映圖中選擇較小ROI)。舉例而言，加權因數C及/或D可在標記內變化(或可依據像素指數而變化)，例如，相比於在標記之中心處的區，可將不同加權指派給標記之邊緣處的區中之目標。因而，雖然以上實施例主要聚焦於判定每攝影機像素(或像素群組)之權重，但判定每標記內之位置之權重(例如依據距標記之邊緣的距離而變化)亦係可能的且在本發明之範疇內。理論上，當標記相對於攝影機在稍微不同位置處經量測時，此等權重可能不同，但實務上此差異通常較小。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明之實施例可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化裝置中之構形界定產生於基板上之圖案。可將圖案化裝置之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化裝置移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或約365 nm、355 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如具有在1 nm至100 nm範圍內之波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。反射組件很可能用於在UV及/或EUV範圍內操作之設備中。
因此，本發明之廣度及範疇不應受上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者來界定。
條項。 1. 一種判定與至少一個目標相關之一位置值之方法，該方法包含： 獲得關於至少一個目標之量測之量測資料；其中該量測資料包含各自描述一參數值遍及該目標之至少部分之變化的至少兩個參數分佈，且其中該至少兩個參數分佈包含描述該位置值遍及該目標之至少部分之變化的至少一個位置分佈；及 判定用於該至少兩個參數分佈中之至少一者及一對應經加權位置分佈的一加權因數，其中該(等)加權因數最小化該經加權位置分佈中之一變化度量，且該經加權位置分佈包含經受該(等)加權因數之該至少兩個參數分佈之一組合。 2. 如條項1之方法，其中該至少兩個參數分佈包含各自與一不同量測設定相關的至少兩個位置分佈。 3. 如條項1或2之方法，其中該至少兩個參數分佈包含至少一個非位置參數分佈，其描述該非位置參數值遍及該至少一個目標之至少部分之變化。 4. 如條項3之方法，其中該非位置參數包含以下各者中之一或多者：互補繞射階之間的強度不對稱性、該目標之一影像內之一圖案的條紋可見度、局部強度、晶圓品質，及該目標之一影像內之一圖案的振幅。 5. 如條項3或4之方法，其中已使用與用以量測該至少一個位置分佈之設備不同的一設備來量測該非位置參數分佈。 6. 如條項3或4之方法，其中已使用與用以量測該至少一個位置分佈之設備同一個設備來量測該非位置參數分佈。 7. 如條項3至6中任一項之方法，其中該至少一個非位置參數分佈包含複數個非位置參數分佈，其各自與一不同量測設定相關。 8. 如任一前述條項之方法，其中該方法包含判定用於該等參數分佈中之每一者之單獨加權因數。 9. 如任一前述條項之方法，其包含自該經組合參數分佈判定一單一位置值。 10.   如條項9之方法，其中該單一位置值包含該經加權位置分佈中之該等位置值的一平均值。 11.    如任一前述條項之方法，其中該至少兩個參數分佈係自至少每目標之一單一量測獲取而獲得。 12.   如條項11之方法，其中該單一量測獲取包含自由該目標散射之輻射獲得的一像素化影像，且每一參數分佈包含遍及該目標之至少部分之一每像素或每像素群組參數分佈。 13.   如條項1至11中任一項之方法，其中該至少一個位置分佈包含一干涉圖。 14.   如任一前述條項之方法，其中該量測資料係關於複數個目標之量測且包含用於該複數個目標中之每一者的該至少兩個參數分佈之各別集合；且該方法包含判定用於該複數個目標之一經平均化加權因數及對應經加權位置分佈。 15.   如任一前述條項之方法，其中該變化度量包含最小化該目標內及/或相對於一標稱目標的變化。 16.   如任一前述條項之方法，其中該變化度量包含最小化該目標內及/或相對於一標稱目標的方差。 17.   如任一前述條項之方法，其中用於該至少兩個參數分佈中之至少一者之該加權因數係取決於該目標內及/或該目標之一影像內的一位置。 18.   如任一前述條項之方法，其包含自該經加權位置分佈判定與該目標形成相關的至少一個效能指示符。 19.   如條項18之方法，其使用該至少一個效能指示符以監測及/或控制一微影程序或非微影程序以在一基板上形成另外目標。 20.   如任一前述條項之方法，其中該量測資料僅包含曝光前量測資料。 21.   如任一前述條項之方法，其中指派給該至少一個位置分佈之任何加權因數之總和被約束為等於一。 22.   一種電腦程式，其包含可操作以在經執行於一合適設備上時執行如任一前述條項之方法的程式指令。 23.   一種非暫時性電腦程式載體，其包含如條項22之電腦程式。 24.   一種處理配置，其包含： 如條項23之非暫時性電腦程式載體；及可操作以執行該電腦程式之一處理器。 25.   一種度量衡裝置，其包含如條項24之處理配置。 26.   一種微影設備，其包含如條項25之度量衡裝置。 27.   一種微影設備，其包含： 用於支撐一圖案化裝置之一圖案化裝置支撐件； 用於支撐一基板之一基板支撐件；及 可操作以執行如條項1至20中任一項之方法之一度量衡裝置。 28.   如條項27之度量衡裝置，其可操作以使用該位置值以控制以下各者中之一者或兩者： 該基板支撐件及/或支撐於其上之一基板，及 該圖案化裝置支撐件及/或支撐於其上之一圖案化裝置。
200:步驟 202:量測資訊 204:步驟/量測資訊 206:配方資料 208:量測資料 210:步驟 212:步驟 214:步驟 216:步驟 218:步驟 220:步驟 300:度量衡裝置 305:光學模組 310:照明源 315:多模光纖 317:光學組件 320:空間上非相干輻射光束 325:相干離軸照明產生器 330:離軸光束 330X:光束 330Y:光束 335:光學組件 340:光點鏡面 345:物鏡 350:基板 355+:散射之較高繞射階 355-:散射之較高繞射階 360:光學組件 365:攝影機 375:照明零階區塊元件 380:處理器 395:外部圓圈 400:三角形 400X:點 400Y:點 405:十字形 405X:點 405Y:點 410:目標 415a:光柵 415b:光柵 420:離軸照明光束 422:陰影區/光點鏡面/零階區塊/孔徑剖面 425:-1 X方向繞射階 430:+1 X方向繞射階 430':+1 X方向繞射階 435:-1 Y方向繞射階 435':-1 Y方向繞射階 440:+1 Y方向繞射階 440':+1 Y方向繞射階 445:零階 450:條紋圖案 500:干涉條紋 500':干涉條紋 510:固定參考線 800:步驟 810:步驟 820:步驟 830:步驟 AD:調整器 AS:對準感測器 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 C:目標部分 CO:聚光器 C1 :加權係數 C2 :加權係數 D:加權係數/加權因數 EXP:曝光站 IAM:非位置參數映圖 IF:位置感測器 IL:照明系統/照明器 IN:積光器 LA:微影設備 LS:位階感測器 M1 :遮罩對準標記 M2 :遮罩對準標記 MA:圖案化裝置 MEA:量測站 MT:支撐結構/圖案化裝置支撐件 P1 :基板對準標記 P2 :基板對準標記 P1:光瞳平面 P2:光瞳平面/照明光瞳 P3:光瞳平面 PM:第一定位器/局部位置映圖 PM1 :局部位置映圖 PM2 :局部位置映圖 PS:投影系統 PW:第二定位器 RF:參考框架 SO:輻射源 W:基板/晶圓 W':基板/晶圓 W'':經曝光基板 WTa:基板台/支撐件 WTb:基板台/支撐件 X:經組合位置映圖/經加權位置映圖
現在將參看隨附圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中： 圖1描繪微影設備； 圖2示意性地說明圖1之設備中之量測及曝光程序； 圖3為根據本發明之一實施例可調適的實例度量衡裝置之示意性說明； 圖4包含(a)輸入輻射之光瞳影像；(b)說明圖3之度量衡裝置之操作原理的離軸照明光束之光瞳影像；及(c)說明圖3之度量衡裝置之另一操作原理的離軸照明光束之光瞳影像；及 圖5展示(a)在對準中可用之實例目標、(b)對應於單一階之偵測的偵測光瞳之光瞳影像、(c)對應於四個繞射階之偵測的偵測光瞳之光瞳影像及(d)在圖4之(a)之目標之量測之後的成像干涉圖案之示意性實例； 圖6示意性地展示在對準量測期間，對應於(a)第一基板位置及(b)第二基板位置的成像干涉圖案； 圖7在概念上說明(a)根據本發明之一實施例的針對位置分佈之加權判定，及(b)根據本發明之一實施例的針對位置分佈及非位置參數分佈之加權判定；及 圖8為根據本發明之一實施例之方法的流程圖。
410:目標
415a:光柵
415b:光柵
420:離軸照明光束
422:陰影區/光點鏡面/零階區塊/孔徑剖面
425:-1 X方向繞射階
430:+1 X方向繞射階
430':+1 X方向繞射階
435:-1 Y方向繞射階
435':-1 Y方向繞射階
440:+1 Y方向繞射階
440':+1 Y方向繞射階
445:零階
450:條紋圖案

Claims (23)

  1. 一種判定與至少一個目標相關之一位置值之方法，該方法包含： 獲得關於至少一個目標之量測之量測資料；其中該量測資料包含各自描述一參數值遍及該目標之至少部分之變化的至少兩個參數分佈，且其中該至少兩個參數分佈包含描述該位置值遍及該目標之至少部分之變化的至少一個位置分佈；及 判定用於該至少兩個參數分佈中之至少一者及一對應經加權位置分佈的一加權因數，其中該(等)加權因數最小化該經加權位置分佈中之一變化度量，且該經加權位置分佈包含經受該(等)加權因數之該至少兩個參數分佈之一組合。
  2. 如請求項1之方法，其中該至少兩個參數分佈包含各自與一不同量測設定相關的至少兩個位置分佈。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該至少兩個參數分佈包含至少一個非位置參數分佈，其描述該非位置參數值遍及該至少一個目標之至少部分之變化。
  4. 如請求項3之方法，其中該非位置參數包含以下各者中之一或多者：互補繞射階之間的強度不對稱性、該目標之一影像內之一圖案的條紋可見度、局部強度、晶圓品質，及該目標之一影像內之一圖案的振幅。
  5. 如請求項3之方法，其中已使用與用以量測該至少一個位置分佈之設備不同的一設備來量測該非位置參數分佈。
  6. 如請求項3之方法，其中已使用與用以量測該至少一個位置分佈之設備同一個設備來量測該非位置參數分佈。
  7. 如請求項3之方法，其中該至少一個非位置參數分佈包含複數個非位置參數分佈，其各自與一不同量測設定相關。
  8. 如請求項1或2之方法，其中該方法包含判定用於該等參數分佈中之每一者之單獨加權因數。
  9. 如請求項1或2之方法，其包含自該經組合參數分佈判定一單一位置值。
  10. 如請求項1或2之方法，其中該至少兩個參數分佈係自至少每目標之一單一量測獲取而獲得。
  11. 如請求項10之方法，其中該單一量測獲取包含自由該目標散射之輻射獲得的一像素化影像，且每一參數分佈包含遍及該目標之至少部分之一每像素或每像素群組參數分佈。
  12. 如請求項1或2之方法，其中該量測資料係關於複數個目標之量測且包含用於該複數個目標中之每一者的該至少兩個參數分佈之各別集合；且該方法包含判定用於該複數個目標之一經平均化加權因數及對應經加權位置分佈。
  13. 如請求項1或2之方法，其中該變化度量包含最小化該目標內及/或相對於一標稱目標的變化。
  14. 如請求項1或2之方法，其中該變化度量包含最小化該目標內及/或相對於一標稱目標的方差。
  15. 如請求項1或2之方法，其中用於該至少兩個參數分佈中之至少一者之該加權因數係取決於該目標內及/或該目標之一影像內的一位置。
  16. 如請求項1或2之方法，其包含自該經加權位置分佈判定與該目標形成相關的至少一個效能指示符。
  17. 如請求項16之方法，其使用該至少一個效能指示符以監測及/或控制一微影程序或非微影程序以在一基板上形成另外目標。
  18. 如請求項1或2之方法，其中該量測資料僅包含曝光前量測資料。
  19. 一種電腦程式，其包含可操作以在經執行於一合適設備上時執行如請求項1至18中任一項之方法的程式指令。
  20. 一種非暫時性電腦程式載體，其包含如請求項19之電腦程式。
  21. 一種處理配置，其包含： 如請求項20之非暫時性電腦程式載體；及可操作以執行該電腦程式之一處理器。
  22. 一種度量衡裝置，其包含如請求項21之處理配置。
  23. 一種微影設備，其包含如請求項22之度量衡裝置。
TW110119939A 2020-06-10 2021-06-02 度量衡方法、度量衡設備及微影設備 TWI768942B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20179319 2020-06-10
EP20179319.7 2020-06-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202202948A TW202202948A (zh) 2022-01-16
TWI768942B true TWI768942B (zh) 2022-06-21

Family

ID=71092291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110119939A TWI768942B (zh) 2020-06-10 2021-06-02 度量衡方法、度量衡設備及微影設備

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TWI768942B (zh)
WO (1) WO2021249711A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117131782B (zh) * 2023-09-20 2024-09-20 南通大学 一种基于改进蜣螂算法的船舶推力分配方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201727391A (zh) * 2014-09-01 2017-08-01 Ａｓｍｌ荷蘭公司 測量一目標結構之一性質之方法、檢測裝置、微影系統及器件製造方法
WO2020057900A1 (en) * 2018-09-19 2020-03-26 Asml Netherlands B.V. Metrology sensor for position metrology

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036597A1 (nl) 2008-02-29 2009-09-01 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, and device manufacturing method.
NL1036857A1 (nl) 2008-04-21 2009-10-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
NL2004094A (en) 2009-02-11 2010-08-12 Asml Netherlands Bv Inspection apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and inspection method.
NL2005162A (en) 2009-07-31 2011-02-02 Asml Netherlands Bv Methods and scatterometers, lithographic systems, and lithographic processing cells.
CN102483582B (zh) 2009-08-24 2016-01-20 Asml荷兰有限公司 量测方法和设备、光刻设备、光刻处理单元和包括量测目标的衬底
NL2007176A (en) 2010-08-18 2012-02-21 Asml Netherlands Bv Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method.
NL2007765A (en) 2010-11-12 2012-05-15 Asml Netherlands Bv Metrology method and inspection apparatus, lithographic system and device manufacturing method.
WO2013143814A1 (en) 2012-03-27 2013-10-03 Asml Netherlands B.V. Metrology method and apparatus, lithographic system and device manufacturing method
NL2010458A (en) 2012-04-16 2013-10-17 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, substrate and device manufacturing method background.
CN104350424B (zh) 2012-05-29 2018-01-09 Asml荷兰有限公司 量测方法和设备、衬底、光刻系统以及器件制造方法
KR102081271B1 (ko) * 2015-07-13 2020-02-25 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법
WO2018095705A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-31 Asml Netherlands B.V. Metrology using a plurality of metrology target measurement recipes
EP3504593B1 (en) 2017-09-28 2019-12-11 ASML Netherlands B.V. Lithographic method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201727391A (zh) * 2014-09-01 2017-08-01 Ａｓｍｌ荷蘭公司 測量一目標結構之一性質之方法、檢測裝置、微影系統及器件製造方法
WO2020057900A1 (en) * 2018-09-19 2020-03-26 Asml Netherlands B.V. Metrology sensor for position metrology

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021249711A1 (en) 2021-12-16
TW202202948A (zh) 2022-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI588622B (zh) 測量一目標結構之一性質之方法、檢測裝置、微影系統及器件製造方法
TWI578113B (zh) 度量衡方法及裝置、基板、微影系統及器件製造方法
TWI537688B (zh) 判定劑量與聚焦之方法、檢驗裝置、圖案化元件、基板及元件製造方法
TWI618988B (zh) 決定臨界尺寸相關特性之方法、檢測裝置及器件製造方法
TWI692007B (zh) 微影製程和設備及檢測製程和設備
JP6793840B2 (ja) メトロロジ方法、装置、及びコンピュータプログラム
KR20170094429A (ko) 비대칭 측정 방법, 검사 장치, 리소그래피 시스템 및 디바이스 제조 방법
TWI706231B (zh) 量測結構之方法、檢測設備、微影系統及器件製造方法
US11698346B2 (en) Methods and apparatus for monitoring a manufacturing process, inspection apparatus, lithographic system, device manufacturing method
TWI666713B (zh) 量測關注參數的方法、檢測設備、微影系統及器件製造方法
TWI817314B (zh) 自目標量測所關注參數之方法、電腦程式、非暫時性電腦程式載體、處理裝置、度量衡器件及微影裝置
US10444635B2 (en) Lithographic method and apparatus
TWI768942B (zh) 度量衡方法、度量衡設備及微影設備
WO2021083704A1 (en) Metrology method and lithographic apparatuses
US20200089125A1 (en) Method for of Measuring a Parameter Relating to a Structure Formed Using a Lithographic Process
TWI817251B (zh) 度量衡系統及微影系統
US20240012339A1 (en) Metrology method for measuring an etched trench and associated metrology apparatus
TW202332997A (zh) 度量衡方法及系統及微影系統
TW202324001A (zh) 在度量衡方法中判定量測配方之方法及相關聯之度量衡及微影設備
NL2024766A (en) Alignment method and associated alignment and lithographic apparatuses