TWI808557B - 度量衡方法及相關聯裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種度量衡方法。該方法包含：量測與對一度量衡信號之一周圍信號貢獻相關之至少一個周圍可觀察參數，該周圍信號貢獻包含對該度量衡信號之不可歸因於經量測之至少一個目標的一貢獻；及自該周圍信號可觀察參數判定一校正。該校正用於校正與使用量測輻射進行之一或多個目標之量測相關的第一量測資料，該量測輻射在該一或多個目標中之一或多者上形成大於該等目標中之一者之一量測光點。
Description
本發明係關於可用於例如在藉由微影技術進行器件製造中執行度量衡的度量衡裝置及方法。
微影裝置為將所要圖案塗佈至基板上，通常塗佈至基板之目標部分上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地稱為遮罩或倍縮光罩)可用於產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。
在微影程序中，需要頻繁地對所產生之結構進行量測，例如以用於程序控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知，包括通常用於量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡，及用以量測疊對(器件中兩個層之對準準確度)之特殊化工具。近年來，已開發用於微影領域中之各種形式之散射計。此等器件將輻射光束導向至目標上且量測散射輻射之一或多個屬性-例如，依據波長而變化的在單一反射角下之強度；依據反射角而變化的在一或多個波長下之強度；或依據反射角而變化的偏振-以獲得可供判定目標之所關注屬性之繞射「光譜」。
已知散射計之實例包括US2006033921A1及US2010201963A1中所描述之類型的角度解析散射計。由此類散射計所使用之目標相對較大，例如40 μm乘40 μm；目標及量測光束產生小於光柵之光點(亦即，目標填充不足)。可在國際專利申請案US20100328655A1及US2011069292A1中找到暗場成像度量衡之實例，該等國際專利申請案之文件特此以全文引用之方式併入。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(亦即，目標填充過度)，且可由晶圓上之產品結構包圍。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之方式併入本文中。
填充過度之度量衡技術之結果在於，可在量測光點內捕捉其他結構，從而導致串擾(來自量測信號中相鄰結構之貢獻)。此結果同樣適用於填充過度之疊對/聚焦度量衡及填充過度之對準。
因而，將需要改良關於填充過度之目標之度量衡準確度。
在一第一態樣中，本發明提供一種度量衡方法，其包含：量測與對一度量衡信號之一周圍信號貢獻相關之至少一個周圍可觀察參數，該周圍信號貢獻包含對該度量衡信號之不可歸因於經量測之至少一個目標的一貢獻；自該周圍信號可觀察參數判定一校正；獲得與使用量測輻射進行之一或多個目標之量測相關的第一量測資料，該量測輻射在該一或多個目標中之一或多者上形成大於該等目標中之一者之一量測光點；及將該校正應用於該第一量測資料。
在一第二態樣中，本發明提供一種度量衡裝置，其包含：一支撐件，其用於其上具有該等目標中之至少一者及該產品結構之該基板；一光學系統，其用於量測每一目標；一處理器；及一電腦程式載體，其包含可操作以使得該處理器可控制該度量衡裝置以執行該第一態樣之該方法之一電腦程式。
本發明又進一步提供一種電腦程式產品，其包含用於使得一處理器執行該第一態樣之該方法之機器可讀指令，及相關聯度量衡裝置、微影系統及製造器件之方法。
下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之另外特徵及優勢，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文中所描述之具體實施例。本文中僅出於說明性目的呈現此類實施例。基於本文中所含之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將為顯而易見的。
在詳細地描述本發明之實施例之前，呈現可實施本發明之實施例之實例環境係有指導性的。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。裝置包括：照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如UV輻射或DUV輻射)；圖案化器件支撐件或支撐結構(例如遮罩台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(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圖案化器件之第一定位器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器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如包括一或多個晶粒)上。參考框架RF連接各種組件，且充當用於設定及量測圖案化器件及基板之位置以及圖案化器件及基板上之特徵之位置的參考。
照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
圖案化器件支撐件以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中之其他條件的方式來固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可採取許多形式；圖案化器件支撐件可確保圖案化器件例如相對於投影系統處於所要位置。
本文中所使用之術語「圖案化器件」應廣泛地解譯為係指可用於在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可能不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。一般而言，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
如此處所描繪，裝置屬於透射類型(例如，使用透射圖案化器件)。替代地，裝置可屬於反射類型(例如，使用上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射遮罩)。圖案化器件之實例包括遮罩、可程式化鏡面陣列及可程式化LCD面板。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「遮罩」之任何使用與更一般術語「圖案化器件」同義。術語「圖案化器件」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器件之圖案資訊的器件。
本文中所使用之術語「投影系統」應廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用與更一般術語「投影系統」同義。
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之液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如遮罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中為吾人所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，源及微影裝置可為分離的實體。在此類情況下，不認為源形成微影裝置之部分，且輻射光束係藉助於包括例如合適導向鏡面及/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，源可為微影裝置之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD在需要時可被稱作輻射系統。
照明器IL可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。照明器可用於調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於固持於圖案化器件支撐件MT上之該圖案化器件MA上，且由該圖案化器件圖案化。在已橫穿圖案化器件(例如遮罩) MA之後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置感測器IF (例如，干涉量測器件、線性編碼器、2-D編碼器或電容式感測器)，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。類似地，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)可用於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器件(例如，倍縮光罩/遮罩) MA。
可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如，倍縮光罩/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，但該等標記可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，在將多於一個晶粒提供於圖案化器件(例如遮罩) MA上之情形下，遮罩對準標記可位於該等晶粒之間。小對準標記亦可在器件特徵當中包括於晶粒內，在此情況下，需要使該等標記儘可能地小且相比於鄰近特徵無需任何不同成像或程序條件。下文進一步描述偵測對準標記之對準系統。
可在多種模式中使用所描繪裝置。在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描圖案化器件支撐件(例如遮罩台) 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相對於圖案化器件支撐件(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的寬度(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)。其他類型之微影裝置及操作模式係可能的，如在此項技術中所熟知。舉例而言，步進模式係已知的。在所謂的「無遮罩」微影中，使可程式化圖案化器件保持靜止，但具有改變之圖案，且移動或掃描基板台WT。
亦可採用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
微影裝置LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa、WTb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基板台上之一個基板時，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。此情形實現裝置之產出量之相當大的增加。該等預備步驟可包括使用位準感測器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之位置。若位置感測器IF不能夠在基板台處於量測站以及處於曝光站時量測基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使得能夠在兩個站處追蹤基板台相對於參考框架RF之位置。代替所展示之雙載物台配置，其他配置為吾人所知且可用。舉例而言，提供基板台及量測台之其他微影裝置為吾人所知。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。
如圖2中所展示，微影裝置LA形成微影製造單元(lithographic cell) LC (有時亦被稱作微影單元(lithocell)或叢集)之部分，微影製造單元LC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抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板，在不同程序裝置之間移動基板，且接著將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被統稱為塗佈顯影系統(track)之此等器件在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU來控制微影裝置。因此，不同裝置可經操作以最大化產出量及處理效率。
為了正確地且一致地曝光由微影裝置曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。因此，經定位有微影單元LC之製造設施亦包括度量衡系統MET，度量衡系統MET收納已在微影單元中處理之基板W中的一些或全部。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進行調整，尤其是在可足夠迅速地且快速地完成檢測以使得同一批量之其他基板仍待曝光的情況下。此外，已曝光之基板可被剝離及重工以改良良率，或被捨棄，藉此避免對已知有缺陷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另外曝光。
在度量衡系統MET內，檢測裝置用於判定基板之屬性，且特定言之，判定不同基板或同一基板之不同層之屬性如何在不同層之間變化。檢測裝置可整合至微影裝置LA或微影單元LC中，或可為獨立器件。為了實現最快速量測，需要使檢測裝置在曝光之後立即量測經曝光抗蝕劑層中之屬性。然而，抗蝕劑中之潛影具有極低對比度-在已曝光至輻射的抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射的抗蝕劑之部分之間僅存在極小折射率差-且並非所有檢測裝置皆具有足夠靈敏度來進行潛影之有用量測。因此，可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後獲取量測，曝光後烘烤步驟(PEB)通常為對經曝光基板進行之第一步驟且增大抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段，抗蝕劑中之影像可稱作半潛影。亦有可能對經顯影抗蝕劑影像進行量測-此時，抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分已被移除-或在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後對經顯影抗蝕劑影像進行量測。後者可能性限制重工有缺陷基板之可能性，但仍可提供有用資訊。
適合於微影監測上下文中之度量衡的度量衡裝置之一個實例為散射計。散射計可包含暗場散射計(其中零階在偵測器之前經阻擋以使得僅捕捉繞射高階)及亦捕捉零階之亮場散射計。一些散射計能夠具有亮場及暗場度量衡兩者。已知類型之暗場散射量測技術比較一對互補高繞射階中之每一者之強度(例如，比較+1階及-1階之各別強度)以判定經量測目標中之不對稱性(強度差之量值與不對稱性成比例)。目標不對稱性又可用於判定各種所關注參數，諸如在形成目標時之疊對或聚焦設定。
圖3(a)中展示適合用於本發明之實施例的度量衡裝置。應注意，此僅為合適之度量衡裝置之一個實例。替代的合適之度量衡裝置可使用EUV輻射，諸如WO2017/186483A1中所揭示之EUV輻射。圖3(b)中較詳細地說明目標結構T及用於照明目標結構之量測輻射的繞射射線。所說明之度量衡裝置屬於被稱為暗場度量衡裝置之類型。度量衡裝置可為獨立器件，或併入於例如量測站處之微影裝置LA中或併入於微影製造單元LC中。貫穿裝置具有若干分支之光軸由點線O表示。在此裝置中，由源11 (例如氙氣燈)發射之光由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統經由光束分光器15而導向至基板W上。此等透鏡以4F配置之雙重序列配置。可使用不同透鏡配置，其限制條件為：該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上，且同時允許存取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此，可藉由在呈現基板平面之空間光譜之平面(此處稱作(共軛)光瞳平面)中界定空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。特定言之，可藉由在為物鏡光瞳平面之背向投影式影像之平面中於透鏡12與14之間插入合適形式之孔徑板13來進行此選擇。在所說明之實例中，孔徑板13具有不同形式，標註為13N及13S，從而允許選擇不同照明模式。本實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式中，孔徑板13N提供自僅出於描述起見被指明為『北』之方向之離軸。在第二照明模式中，孔徑板13S用於提供類似但來自被標註為『南』之相反方向的照明。藉由使用不同孔徑，其他照明模式為可能的。光瞳平面之其餘部分理想地暗，此係由於所要照明模式外部之任何不必要光將干擾所要量測信號。
如圖3(b)中所展示，在基板W垂直於物鏡16之光軸O的情況下置放目標結構T。基板W可由支撐件(未展示)支撐。自偏離軸O之角度照射於目標結構T上之量測輻射射線I產生零階射線(實線0)及下文被稱作一對互補繞射階之兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈線-1)。應注意，該對互補繞射階可為任何高階對；例如，+2、-2對等，且不限於一階互補對。應記住，在填充過度之小目標結構的情況下，此等射線僅為覆蓋包括度量衡目標結構T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。因為板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之光所必要)，所以入射射線I實際上將佔據一角度範圍，且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數，每一階+1及-1將遍及一角度範圍而進一步散佈，而非如所展示之單一理想射線。應注意，可設計或調整目標結構之光柵間距及照明角度，使得進入物鏡之一階射線與中心光軸緊密對準。圖3(a)及圖3(b)中所說明之射線展示略微離軸，純粹以使其能夠在圖式中較易區分。
由基板W上之目標結構T繞射的至少0階及+1階係由物鏡16收集，且經返回導向穿過光束分光器15。返回至圖3(a)，藉由指定被標註為北(N)及南(S)之完全相對孔徑來說明第一照明模式及第二照明模式兩者。在量測輻射之入射射線I來自光軸之北側時，亦即，在使用孔徑板13N來應用第一照明模式時，標註為+1(N)之+1繞射射線進入物鏡16。相反，在使用孔徑板13S來應用第二照射模式時，-1繞射射線(標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。
第二光束分光器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第一量測分支中，光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束在第一感測器19 (例如，CCD或CMOS感測器)上形成目標結構之繞射光譜(光瞳平面影像或角度解析影像)。每一繞射階射中感測器上之一不同點，使得影像處理可比較且對比階。由感測器19捕捉之光瞳平面影像可用於聚焦度量衡裝置及/或歸一化一階光束之強度量測。光瞳平面影像亦可用於許多量測目的，包括例如基於光瞳平面影像中之不對稱性之重新建構或度量衡。
在第二量測分支中，光學系統20、22在感測器23 (例如，CCD或CMOS感測器)上形成目標結構T之影像。在第二量測分支中，在與光瞳平面共軛之平面中提供孔徑光闌21。孔徑光闌21用於阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上之目標之影像係僅由-1或+1一階光束形成。由感測器19及23捕捉之影像經輸出至處理影像之處理器PU，該處理器的功能將取決於正執行之量測的特定類型。應注意，此處在廣泛意義上使用術語『影像』。若僅存在-1階及+1階中之一者，則因而將不形成光柵線之影像。
另一類型之度量衡裝置為對準感測器。微影裝置可包括可藉以準確地量測提供於基板上之對準標記之位置的一或多個(例如，複數個)對準感測器。對準(或位置)感測器可使用光學現象，諸如繞射及干涉，以自形成於基板上之對準標記獲得位置資訊。用於當前微影裝置中之對準感測器之實例基於如在US6961116中所描述之自參考干涉計。已開發出位置感測器之各種增強及修改，例如US2015261097A1中所揭示。所有此等公開案之內容係以引用之方式併入本文中。
標記或對準標記(更一般而言為一種類型之目標)可包含形成於提供於基板上之層上或層中或形成於基板中(直接)的一系列長條。該等長條可規則地間隔且充當光柵線，使得標記可被視為具有熟知之空間週期(間距)之繞射光柵。取決於此等光柵線之定向，標記可設計成允許量測沿著X軸或沿著Y軸(其實質上垂直於X軸定向)之位置。包含相對於X軸及Y軸兩者以+45度及/或-45度配置之長條之標記允許使用如以引用方式併入之US2009/195768A中所描述之技術的組合之X及Y量測。
對準感測器利用輻射光點光學地掃描每一標記，以獲得週期性變化之信號，諸如正弦波。分析此信號之相位以判定標記之位置，且因此判定基板相對於對準感測器之位置，該對準感測器又相對於微影裝置之參考框架固定。可提供與不同(粗略及精細)標記尺寸相關之所謂的粗略及精細標記，使得對準感測器可區分週期性信號之不同循環，以及在一循環內之確切位置(相位)。亦可出於此目的而使用不同間距之標記。
量測標記之位置亦可提供關於提供有例如呈晶圓柵格之形式的標記之基板之變形的資訊。基板之變形可藉由例如將基板靜電夾持至基板台及/或在基板曝光於輻射時加熱基板而出現。
圖4為已知對準感測器AS之實施例的示意性方塊圖。輻射源RSO提供具有一或多個波長之輻射光束RB，該輻射光束RB藉由轉向光學器件轉向至標記(諸如位於基板W上之標記AM)上作為照明光點SP。在此實例中，轉向光學器件包含光點鏡面SM及物鏡OL。藉以照明標記AM之照明光點SP之直徑可稍微小於標記自身之寬度。
由標記AM繞射之輻射準直(在此實例中經由物鏡OL)為資訊攜載光束IB。術語「繞射」意欲包括來自標記之零階繞射(其可被稱作反射)。例如上文所提及之US6961116中所揭示之類型的自參考干涉計SRI使光束IB與自身干涉，其後光束由光偵測器PD接收。可包括額外光學器件(未展示)以在由輻射源RSO產生多於一個波長之情況下提供單獨光束。光偵測器可為單一元件，或其視需要可包含數個像素。光偵測器可包含感測器陣列。
在此實例中包含光點鏡面SM之轉向光學器件亦可用於阻擋自標記反射之零階輻射，使得資訊攜載光束IB僅包含來自標記AM之高階繞射輻射(此對於量測並非必需的，但改良了信雜比)。
將強度信號SI供應至處理單元PU。藉由區塊SRI中之光學處理與單元PU中之運算處理之組合，輸出基板上相對於參考框架之X位置及Y位置之值。
所說明類型之單一量測僅將標記之位置固定於對應於該標記之一個間距的某一範圍內。結合此量測來使用較粗略量測技術以識別正弦波之哪一週期為含有經標記位置之週期。在不同波長下重複較粗略及/或較精細位階之同一程序，以用於提高準確度及/或用於穩固地偵測標記，而無關於製成標記之材料及標記提供於其上方及/或下方之材料。下文揭示執行及處理此類多波長量測中之改良。
最近在以引用之方式併入本文中的歐洲申請案EP18195488.4及EP19150245.9中已描述了具有兩個對準及產品/程序監測度量衡應用之另一特定類型之度量衡感測器。此描述具有經最佳化相干性之度量衡器件。更具體而言，度量衡器件經組態以產生量測照明之複數個空間上不相干的光束，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。
此度量衡器件能夠量測具有可接受(最小)干涉假影(斑點)之較小間距目標，且亦將在暗場模式中係可操作的。此種度量衡器件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)的位置感測器或對準感測器。然而，度量衡器件亦可用於疊對之量測(例如，不同層或甚至在拼接標記之情況下之同一層中的週期性結構之相對位置之量測)。度量衡器件亦能夠量測週期性結構之不對稱性，且因此可用於量測任何參數，該等參數基於目標不對稱性量測(例如，使用基於繞射之疊對(DBO)技術之疊對或使用基於繞射之焦點(DBF)技術之焦點)。
圖5展示此度量衡器件之可能實施。度量衡器件基本上作為具有新穎照明模式之標準顯微鏡而操作。度量衡器件300包含光學模組305，該光學模組305包含器件之主要組件。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)將在空間上不相干的輻射光束320提供至光學模組305。光學組件317將在空間上不相干的輻射光束320傳送至相干的離軸照明產生器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。相干的離軸照明產生器325自在空間上不相干的輻射光束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藉由照明零階區塊元件375阻擋。此零階將僅針對本文件中所描述之相干的離軸照明產生器實例(例如，基於相位光柵之照明產生器)中的一些存在，且因此在並未產生此零階照明時可經省略。(經由光學組件335及)光點鏡面340將離軸光束330傳送至(例如高NA)物鏡345。該物鏡將離軸光束330聚焦至位於基板350上之樣本(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。經散射之較高繞射階355+、355- (例如分別為+1階及-1階)經由光點鏡面340反向傳播，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。運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擋；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。適合於阻擋四個零階反射之實例孔徑輪廓展示於圖4(b)及(c)中，經標記為422。因而，度量衡器件作為「暗場」度量衡器件而操作。
所提出之度量衡器件的主要概念用於僅在需要時誘發量測照明中之空間相干性。更具體而言，在離軸光束330中之每一者中之光瞳點的對應集合之間誘發空間相干性。更具體而言，光瞳點集合包含離軸光束中之每一者中的對應單一光瞳點，該光瞳點集合係彼此在空間上相干的，但其中每一光瞳點相對於相同光束中之所有其他光瞳點為不相干的。藉由以此方式最佳化量測照明之相干性，對小間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在空間上不相干的，因此具有最小斑點假影。
圖6展示用以說明概念之三個光瞳影像。圖6(a)展示關於圖5中之光瞳平面P1的第一光瞳影像，且圖6(b)及圖6(c)各自展示關於圖5中之光瞳平面P2的第二光瞳影像。圖6(a)展示(在橫截面中)在空間上不相干的輻射光束320，且圖6(b)及圖6(c)展示(在橫截面中)由相干的離軸照明產生器325在兩個不同實施例中產生之離軸光束330。在每一情況下，外圓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指示光瞳點集合，該等光瞳點相對於彼此為空間上相干的。類似地，十字形405指示光瞳點之另一集合，該等光瞳點相對於彼此為空間上相干的。三角形相對於十字形為空間上不相干的，且所有其他光瞳點對應於光束傳播。一般原理(在圖6(b)中所展示之實例中)為彼此在空間上相干之光瞳點的每一集合(點之每一相干集合)在照明光瞳P2內與點之所有其他相干集合具有相同間隔。因而，在此實施例中，點之每一相干集合為點之所有其他相干集合之光瞳內的平移。
在圖6(b)中，由三角形400表示的點之第一相干集合的每一光瞳點之間的間隔必須等於由十字形405表示的點之相干集合的每一光瞳點之間的間隔。在此上下文中之『間隔』為定向的，亦即，並未允許十字形集合(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不相干輻射；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含已知相位關係(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之間的間隔無需相等)。因而，離軸光束330不必對稱地配置於光瞳內。
圖6(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的空間相干性，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，十字形彼此為在空間上相干的，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6(c)中，離軸光束僅為逐對相干的。
在此實施例中，藉由方向(例如，X方向330X及Y方向330Y)來單獨地考慮離軸光束。產生所捕捉之X方向繞射階的光束330X之對僅需要為彼此相干的(使得點400X之對為彼此相干的，此情況同樣適用於點405X之對)。類似地，產生所捕捉之Y方向繞射階的光束330Y之對僅需要為彼此相干的(使得點400Y之對為彼此相干的，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數對離軸光束中包含數對相干點。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。
其中度量衡目標填充過度(亦即，目標小於量測光點)之填充過度的度量衡技術使得度量衡目標能夠較小，藉此節省空間，從而使得能夠容納較多度量衡目標及/或使得度量衡目標能夠位於產品區域或其他策略位置內。
對填充過度之目標的基於當前繞射之量測(包括曝光後量測(例如疊對或焦點量測)或曝光前量測(例如對準)兩者)易受來自大量貢獻因素之串擾影響。此等貢獻因素包含例如殘餘感測器或攝影機重像或假影，及來自相鄰特徵(例如，產品結構、虛設結構及/或其他度量衡目標)之資訊。此串擾促成產生誤差之量測信號(亦即，串擾貢獻與所關注參數無關)。
圖7說明相對於包含兩個X方向子目標ST
X+、ST
X-及兩個Y方向子目標ST
Y+、ST
Y-之度量衡目標(例如，疊對目標)之量測的串擾問題之特定實例。可使用足夠大以同時量測所有四個子目標之量測光點MS來執行此目標之量測。然而，與一個方向之目標相關的量測信號(例如，兩個X方向子目標ST
X+、ST
X-之量測)可受自周圍結構SS散射之輻射影響(例如，包含可歸因於該輻射之貢獻)。此上下文中之周圍結構SS可包含在目標之量測期間的背景虛設圖案及/或相鄰產品結構。此上下文中之周圍結構SS亦可包括相鄰度量衡特徵，諸如其他疊對襯墊/子目標或對準標記(例如，兩個Y方向子目標ST
Y+、ST
Y-，在考慮X方向目標時)。此串擾可為曝光前度量衡(對準)及曝光後度量衡(例如，疊對、聚焦等)兩者之問題。
大部分當前校正策略假定不存在虛設/目標結構。然而，在圍繞度量衡目標周圍實際上可存在強度景觀，此在偵測器/攝影機處產生(在填充過度之量測中)不對稱性貢獻。
在對準情境中，周圍結構之效應被認為係用於對較小對準目標(或對準標記)，例如10 µm×10 µm標記(或更一般而言，在基板平面之一或兩個方向上的小於40 µm、30 µm、20 µm或15 µm之標記/目標)執行晶圓對準之最大問題中的一者。舉例而言，來自晶圓上之周圍結構之輻射中的一些自(例如，度量衡工具中之光瞳光闌之)邊緣散射，或光學器件中之高頻缺陷(例如，劃痕和挖痕)散射。此輻射最終在所關注區中且導致對準信號中之誤差。此外，周圍結構例如歸因於拋光步驟而影響標記之程序效應(例如，不對稱性及/或層厚度)，此亦可導致對準信號中之誤差。預期此等效應中之兩者均具有絕對對準準確度影響以及晶圓至晶圓的不同準確度影響。
本文中提出藉由校準及移除串擾對度量衡信號之貢獻來量化及校正串擾。此校正可基於對量測之周圍信號貢獻之判定，其中周圍信號貢獻可描述自所關注目標外部之任何東西所產生的任何度量衡信號貢獻因素；例如，其可將雜散輻射傳播回至應僅量測來自目標之度量衡信號的度量衡感測器中。在此上下文中，度量衡信號可包含自實際目標或其子目標(及/或目標內之所關注區)散射之輻射。
第一實施例包含校準來自周圍結構之輻射量，該輻射量流入實際度量衡信號中且因此促成實際度量衡信號。在校準來自相鄰特徵之此雜散輻射之後，可判定數學校正且將其應用於量測信號，這校正了此不需要的貢獻。可使用可包含離線量測(例如，不在生產階段期間)之度量衡工具經由物理量測(校準量測)執行校準。在一個實例中，可基於對設計成對度量衡感測器不可見的特定「不可見目標」之校準量測來執行校準。下文描述不可見目標及相關聯校準。
在另一實施例中，此校準可包含例如分別量測目標及周圍結構之擺動曲線，且接著比較擺動曲線。擺動曲線可描述量測參數值(例如，任何可觀察參數，諸如強度、強度不平衡性、相位、堆疊靈敏度或任何其他相關參數)與用於獲得量測參數值之照明條件的變化。該比較可使用統計方法(例如，成份分析，諸如主成份分析、獨立成份分析及/或奇異值分解等)。
在實施例中，此方法可包含比較目標之擺動曲線(例如，依據波長而變化之不對稱性)與周圍結構之擺動曲線。在目標與周圍結構之波長相依性顯著地不同(例如，歸因於不同結構)時，其可使用已知統計技術(PCA、ICA等)清理以獲得各別指紋。基於此等統計技術，可藉由移除與周圍結構相關之指紋來移除周圍結構之效應。
校準量測可包含目標量測資料，該目標量測資料包含與目標量測之各別關注區(ROI)相關的目標可觀察參數值(例如，與目標相關之一或多個第一ROI及來自與周圍(其可包括相鄰目標或子目標)相關之一或多個第二ROI之周圍可觀察參數資料)。替代地，可單獨地對目標及周圍執行量測。此外，周圍結構上之可觀察參數可利用單獨工具而非用於量測目標之工具進行量測。
藉助於特定實例，可判定校正以用於校正對典型複合目標之量測，該典型複合目標包含用於X方向及Y方向中之每一者(例如，基板平面之兩個方向)之一或多個各別子目標或襯墊。來自目標對另一方向之貢獻可影響來自正被量測之子目標的量測信號。舉例而言，可獲得來自X-目標子襯墊之信號，例如以判定諸如在X方向上之疊對之參數，該參數可包含來自Y子目標之信號貢獻。擺動曲線之比較可包含來自X目標之第一擺動曲線與來自Y目標之第二擺動曲線之比較，以判定來自X目標信號中之Y目標之貢獻。
可注意到，周圍信號貢獻亦可至少部分自不對稱感測器產生，且本文中所揭示之方法中的至少一些亦可校正此等不對稱感測器貢獻。在此方法基於校準之情況下，其因此將為工具相依的。
在實施例中，所提出方法可包含以下兩個步驟：
1.量測周圍結構上之任何合適的周圍可觀察參數(例如，歸因於標記之過度填充而在攝影機上可見)；及
2.基於可觀察參數校正第一量測資料。舉例而言，用於量測之校正可包含可觀察參數與一或多個常數或係數之乘積(或更一般而言，經校正量測可為可觀察參數之函數)。此函數可例如將可觀察參數轉換成補償周圍信號貢獻之校正。此方法可包含判定校正關係(例如，函數或係數)，例如在校準階段或以其他方式。在對準情境中，藉助於具體實例，經對準位置APD
corrected可計算為APD
corrected=APD
measured+常數*可觀察參數。
此類方法類似於諸如美國公開案US2019/0094721 A1(其以引用之方式併入本文中)中所描述之最佳顏色(及/或強度)加權(OCW)方法。主要差異在於，可觀察參數不係在不同顏色或強度不平衡處之對準位置(亦即，與目標自身相關)，而係在周圍結構上經量測之某物。
在周圍結構上經量測之可觀察物可為例如以下各者中之一或多者的量度或與以下各者中之一或多者相關：
● 對應於周圍結構之攝影機/偵測器上之一或多個所關注區(ROI)上之信號強度或(例如平均)強度；
● 干涉圖案(例如，此為由諸如圖5中所說明之經最佳化相干度量衡工具中之擬合演算法判定的量)例如在對應於周圍結構之攝影機/偵測器上之一或多個所關注區(ROI)內的振幅；
● 經對準位置(藉由前述擬合演算法判定之標準量，亦即，基本上+1階與-1階(及/或更高階)之間的相位差。此可藉由對應於周圍結構之攝影機/偵測器上之一或多個所關注區(ROI)中的條紋位置而直接量測)；
● 不對稱性(量測周圍結構之不對稱性可在周圍結構之任何不對稱性與標記/目標之光柵不對稱性相關時特別受關注)。不對稱性係諸如圖4中所說明之暗場度量衡器件的標準量；且亦可藉由諸如圖5中所說明之度量衡器件來量測，該度量衡器件包含偵測平行於標準干涉圖案之強度不平衡性的偵測分支；
● 強度不平衡性；
● 條紋可見度(較不對稱之周圍結構光柵將具有降低之條紋可見度)；
● 針對不同顏色之經對準位置(或更一般而言，量測值)之間的差(若可得到在多個顏色下之對準量測，則可推導出光柵不對稱性。此亦可在不可得到強度不平衡性量測之情況下替換強度不平衡性)。
在此實施例中，重要考慮因素係關於如何判定校正中之常數。對準實施例可包含例如在無校正之情況下執行晶圓對準、曝光晶圓及在校準階段中量測經曝光晶圓上之疊對。根據疊對量測，有可能最佳化常數(及/或應使用哪一可觀察參數)，使得可判定校正(例如，對應函數或係數/常數)，若在晶圓對準期間應用校正(亦即，應用於第一步驟中所獲得之對準資料)，則校正將改良疊對效能(亦即，最小化疊對誤差)。此方法類似於當前OCW方法中用於判定權重之方法。
另一實施例可包含在晶圓製造程序期間使用陰影模式，其連續地監測更新校正常數及/或可觀察參數是否將改良疊對(假定諸如疊對之反饋信號可用)或指示微影程序之品質的任何其他效能參數。若周圍結構處之可觀察的與所需(例如對準位置)校正之間的關係被理解/已知/模型化，則此方法亦可在無反饋信號之情況下為可能的。此可基於例如完全準確的感測器(及堆疊)模型；然而，此難以實現。用以減輕之一種方式可為例如量測有多少光自周圍結構散射至目標/標記(所關注區)上，且模擬/模型化此對對準位置或其他所關注參數之影響。
在許多所描述實施例中，可同時使用複數個不同可觀察參數(及對應校正常數)。舉例而言，若在周圍結構中發生需要校正之若干獨立程序變化(由於量測/可觀察事物之數目需要至少等於要校正之變量之數目)，則此可為必要的及/或給出改良之效能。
此處所描述之方法可提供目標/標記內每位置之量測校正(例如，對準位置校正)。此實施例可對依據相對於周圍結構之位置而變化的校正係數強加加權，例如，可進一步遠離周圍結構強加較小校正係數)。此在使用如圖5中所說明之最佳化相干工具或可獲得依據目標/標記位置而變化之量測值(例如，量測標記內每位置之局部APD或對準位置)的任何其他度量衡工具時尤其有益，藉此實現對例如局部標記變形之校正。
上文所描述之方法可與OC(I)W (最佳顏色及強度加權)組合。
雖然上文在對準情境中所描述之方法相對於使用基於影像之工具(例如，圖5之基於經最佳化相干影像之工具)進行之量測進行描述，但該等方法亦適用於諸如圖4中所描繪之對小標記進行量測之較習知(例如，基於SRI之)對準感測器。此方法可基於不可能完美地底填充小標記之假設。替代地或另外，有可能在標記上方故意地使用較長掃描長度，使得在量測中捕捉周圍結構(例如，因為其具有有用資訊)。
雖然以上描述描述應用線性校正模型，但亦可使用高階校正模型。校正模型亦可為機器學習之模型，諸如神經網路(且因此經適當訓練)。
第二方法利用在本文中被稱作不可見目標之特定目標，此係因為其不將信號提供至度量衡工具(其不可由度量衡工具看到)。此目標可用於直接量測周圍信號貢獻，而非自另一可觀察參數推斷此周圍信號貢獻。舉例而言，不可見目標可位於度量衡目標附近(例如，位於正量測所關注參數之區域內部)。對應於實際不可見目標之攝影機影像上之任何所關注區應不包含信號(例如，無強度)，且因此在該區中所偵測到之任何信號可經假定為周圍信號貢獻。在實施例中，來自不可見目標之量測的此直接量測之周圍信號貢獻可簡單地自來自度量衡目標之度量衡信號減去。此亦直接校正殘餘校準誤差。
舉例而言，不可見目標可包含具有不產生可由度量衡工具捕捉之傳播繞射階的週期之光柵。僅一個零階將被產生或至少傳播直至任何收集光學器件。因此，來自此目標之輻射並未經吸收，而是反射至照明工具之零階中，其中該輻射被阻擋(例如，當在暗場模式中使用工具時；圖3及圖5之度量衡工具例如可在暗場模式中操作)。任何「較高」繞射階皆為漸消型的，因此該等繞射階將不傳播至收集光學器件/偵測器且不被度量衡工具「看到」。以此方式，虛設目標不可見。不可見目標可替代地包含反射區域或對度量衡目標不可見之任何其他東西(例如，僅散射/反射呈零階之傳播輻射)。
圖8說明在圖7之(例如疊對)度量衡之上下文中的不可見目標。此不可見目標包含具有上文所描述之屬性的一或多個不可見區NV。在量測此目標時在對應於不可見區NV之區中偵測到的任何信號可歸因於周圍結構SS (及可能的任何感測器不對稱性)。因而，可自目標量測減去此信號。
不可見目標可包含與其對應度量衡目標(例如，待判定校正所針對之度量衡目標)相似或相同的形式(例如，輪廓/形狀)。以此方式，可最佳地表示周圍結構相對於目標之組態。
雖然可在如所描述之生產期間量測不可見目標以直接量測用於目標量測之周圍信號貢獻，但並不總是期望以此方式量測此目標(例如，將存在與不可見目標之額外量測相關聯之產出量損失)。因此，另一實施例包含：僅在校準中量測不可見目標以判定校正係數或函數；及(例如，在製造程序期間)將校正係數或函數應用於周圍結構之量測(例如，可觀察參數之量測)。可自與目標之影像相同的影像判定周圍結構之此類量測；亦即，藉此不會造成產出量損失。當然，可視情況單獨地量測周圍結構。
藉由判定將如所量測之背景不對稱性連接至不可見目標之不對稱性(或強度/相位)之函數，在校準之後不需要量測不可見目標。可使用不可見目標在單一校準中判定函數一次(例如，每堆疊/照明條件)。隨後，僅周圍結構需要量測及使用經判定關係轉換之量測值，以便判定在實際目標量測中由於自周圍結構之寄生洩漏引起的強度及/或相位貢獻。可接著自經量測強度及/或相位減去此貢獻以獲得正確值(亦即，沒有周圍信號貢獻/寄生洩漏項)。此方法能夠適應校準位點與量測位點之間的堆疊差異(例如，晶圓上之不同背景)。
校準可包含量測不可見目標且針對每一標稱堆疊且針對將使用之每一配方設定判定周圍信號貢獻(例如，一次)。在每一情況下，對周圍結構之一或多個可觀察參數進行對應量測(例如，自相同影像或以其他方式)。可接著判定周圍信號貢獻與一或多個可觀察參數之間的關係(例如，每標稱堆疊/量測配方組合)。藉助於簡單實例，若對應於周圍位置之ROI中之強度為對應於不可見目標之ROI中之強度的20倍，則經判定函數可簡單地為0.05之係數/比例係數。如前所述，可判定更複雜或更高階函數/模型。替代地，可訓練機器學習/神經網路模型以學習校準階段中之此關係。此校準方案假定感測器內之光之重新分佈為與堆疊無關的。
因而，本文中揭示包含對度量衡工具不可見之至少一個不可見目標的基板。不可見目標具有不產生可由度量衡工具捕捉之傳播繞射階的週期。亦揭示一種倍縮光罩，其包含經組態以在於微影程序中曝光時形成此基板之倍縮光罩特徵。
作為使用不可見目標之替代方案，可藉由利用僅包含量測光點內之目標結構(且因此不受周圍結構影響)的填充不足量測來校準填充過度之量測來量化周圍結構之效應。此方法可包含以下步驟：
● 使用填充不足之光點來量測目標。
● 利用填充過度之光點來量測相同目標。
● 計算填充不足與填充過度之量測之間的差；此差異為周圍對填充過度之量測之影響的度量。
● 使此差異與周圍結構之量測(強度/不對稱性)相關(例如，類似於先前關於不可見目標所描述之校準方法)。
● 藉由量測背景(周圍結構)及應用自如先前步驟中所判定之功能行為推導出的關係而校正未來量測中之不對稱性影響。
在另一實施例中，另一校準方法由量測自圖7之四個襯墊配置之單一襯墊反射的光之強度組成。此量測給出關於在襯墊之實體邊界外部可獲得之光強度之量的資訊。校準進一步自具有周圍襯墊之襯墊上之實際量測強度減去按比例調整之強度。在另一實施例中，在偵測攝影機上之每一像素(形成目標配置之經量測影像的像素)處獲得之複數個強度值係針對品質(亦即，藉由分析不對稱性是否遵從線性行為)進行評估。辨別及排除及/或標記非線性行為像素。此外，藉助於例如減法使用經辨別像素之量測強度值以針對該等串擾效應校正未經辨別像素之量測值。
本文中所描述之方法可應用於填充過度目標上之任何形式的度量衡。因此，此類目標可縮小；例如，在基板平面之一個或兩個方向上，目標可小於40 µm、30 µm、20 µm、15 µm或10 µm。
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5 nm至20 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」在內容背景允許之情況下可指各種類型之光學組件中之任一者或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
術語目標不應被認作意謂僅出於度量衡之特定目的而形成之專用目標。術語目標應理解為涵蓋具有適合於度量衡應用之屬性的其他結構，包括產品結構。術語目標涵蓋用於對準之目標，習知地被稱作對準標記或標記。此類對準目標或標記亦可包含適合用於對準或專用對準目標之實際產品結構。
在以下經編號條項中描述本發明之另外實施例：
1. 一種度量衡方法，其包含：
量測與對一度量衡信號之一周圍信號貢獻相關之至少一個周圍可觀察參數，該周圍信號貢獻包含對該度量衡信號之不可歸因於經量測之至少一個目標的一貢獻；
自該周圍信號可觀察參數判定一校正；
獲得與使用量測輻射進行之一或多個目標之量測相關的第一量測資料，該量測輻射在該一或多個目標中之一或多者上形成大於該等目標中之一者之一量測光點；及
將該校正應用於該第一量測資料。
2. 如條項1之方法，其中該周圍信號貢獻包含可歸因於在量測該目標時於該量測光點中所捕捉之周圍結構之一貢獻。
3. 如條項1或2之方法，其中該至少一個周圍信號可觀察參數包含以下中之一或多者：
對應於該周圍結構之一信號強度或強度度量；
對應於該周圍結構之一干涉圖案之一振幅；
對應於該周圍結構之一對準位置及/或條紋位置；
對應於該周圍結構之一不對稱性；
對應於該周圍結構之一強度不平衡性；
對應於該周圍結構之一條紋可見性；
對應於該周圍結構之不同顏色之對準位置之間的一差異。
4. 如條項1至3中任一項之方法，其中量測至少一個周圍可觀察參數及判定一校正之該等步驟在一初始校準階段中經執行；且該校準階段進一步包含：
在該校準階段中將該校正判定為至少一個周圍可觀察參數與該周圍信號貢獻之間的至少一個校正關係。
5. 如條項4之方法，其中該判定至少一個校正關係包含判定該量測輻射之複數個不同標稱堆疊及/或照明條件中之每一者之校正關係。
6. 如條項4或5之方法，其包含獲得包含校準目標資料及對應校準周圍可觀察參數資料之校準量測資料。
7. 如條項6之方法，其中該校準目標資料係關於對量測該不可見目標之度量衡工具不可見之一不可見目標。
8. 如條項7之方法，其中該不可見目標具有不產生可由該度量衡工具捕捉之傳播繞射階之一週期。
9. 如條項7或8之方法，其中該校準目標資料描述對應於該不可見目標之量測影像內之該不可見目標之一所關注目標區之一度量衡信號值；且
該判定至少一個校正關係包含判定該校準目標資料與該校準周圍可觀察參數資料之間的至少一個校正關係。
10. 如條項9之方法，其中該校準周圍可觀察參數資料係自該等量測影像內之一周圍所關注區獲得，使得校準周圍可觀察參數資料及校準目標資料之對應集合係自各別影像獲得。
11. 如條項6之方法，其中該校準目標資料包含目標擺動曲線資料，且該校準周圍可觀察參數資料包含周圍擺動曲線資料，且判定至少一個校正關係之該步驟包含比較該目標擺動曲線資料與該周圍擺動曲線資料。
12. 如條項11之方法，其中該第一量測資料包含對準資料，且判定至少一個校正關係之該步驟包含：
對一或多個基板執行無任何校正之對準量測以獲得對準資料，
曝光該等基板及量測經曝光基板上之疊對以獲得疊對資料；
最佳化該至少一個校正關係，使得如果將一對應校正應用於該對準資料，則該對應校正將改良相對於該疊對資料之疊對效能。
13. 如條項12之方法，其中至少最初在該校準階段中執行該最佳化。
14. 如條項12或13之方法，其中在一基板製造程序期間在一陰影模式中執行該最佳化，該基板製造程序連續地監測更新該關係是否將改良該疊對效能。
15. 如條項6之方法，其中該校準目標資料包含與在一填充過度模式中量測之一或多個校準目標相關的第一校準目標資料，及與在一填充不足模式中量測之該一或多個校準目標相關的第二校準目標資料；且該方法包含：
判定該第一校準目標資料與該第二校準目標資料之間的一差；及
該判定至少一個校正關係包含判定該差與該校準周圍可觀察參數資料之間的至少一個校正關係。
16. 如條項4至15中任一項之方法，其中該第一量測資料包含與該一或多個目標相關之目標量測資料及與在該一或多個目標附近的周圍結構相關之對應周圍可觀察參數資料。
17. 如條項16之方法，其中在用於獲得該第一量測資料之一量測光點內捕捉該周圍結構之至少一部分。
18. 如條項16或17之方法，其中應用該校正之該步驟包含將該校正關係應用於該周圍可觀察參數資料以判定一校正偏移；及
將該校正偏移應用於該量測資料內之對應目標量測資料。
19. 如條項16至18中任一項之方法，其中自每一目標或其群組之各別量測影像判定該目標量測資料及該周圍可觀察參數資料之對應集合，該目標量測資料與該等量測影像中之一或多個所關注目標區相關，且該周圍可觀察參數資料與該等量測影像內之一或多個所關注周圍區相關。
20. 如條項1至3中任一項之方法，其中該第一量測資料之一第一子集係關於一或多個度量衡目標，且該量測資料之一第二子集係關於對量測該不可見目標之該度量衡工具不可見的一或多個不可見目標；且
根據對應於該不可見目標之量測影像內之該不可見目標之一所關注不可見目標區之一度量衡信號值判定該校正。
21. 如條項20之方法，其中該不可見目標具有不會產生可由該度量衡工具捕捉之傳播繞射階之一週期。
22. 如任一前述條項之方法，其中該第一量測資料包含以下中之一或兩者：
曝光後量測；及
曝光前量測或對準量測。
23. 如條項22之方法，其中該等曝光後量測包含疊對量測及聚焦量測中之一或兩者。
24. 如任一前述條項之方法，其中該一或多個目標在一基板平面之一或兩個方向上小於15 µm。
25. 一種電腦程式，其包含處理器可讀指令，該等處理器可讀指令在運行於合適的處理器控制之裝置上時使得該處理器控制之裝置執行如任一前述條項之方法。
26. 一種電腦程式載體，其包含如條項25之電腦程式。
27. 一種度量衡裝置，其包含：
一支撐件，其用於包含該一或多個目標之一基板；
一光學系統，其用於量測每一目標；
一處理器；及
如條項26之電腦程式載體，使得該處理器可控制該度量衡裝置以執行如條項1至24中任一項之方法。
28. 一種微影裝置，其包含：
一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；
一圖案化器件支撐件，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；
一基板台，其經建構以固持一基板；
一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上；及
如條項27之至少一個度量衡裝置。
29. 如條項28之微影裝置，其中該至少一個度量衡裝置包含一對準裝置，該對準裝置可操作以執行用於執行位置度量衡以用於定位該經圖案化器件支撐件及該基板台中之一或兩者之曝光前度量衡。
30. 如條項28或29之微影裝置，其中該至少一個度量衡裝置包含一曝光後度量衡裝置，該曝光後度量衡裝置用於對使用該微影裝置而以結構曝光之一基板執行曝光後量測。
對特定實施例之前述說明將因此充分地揭露本發明之一般性質：在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用此項技術之技能範圍內之知識而容易修改及/或調適以用於多種應用(諸如特定實施例)，而無需進行不當實驗。因此，基於本文中所存在之教示及指導，此等調適及修改意欲在所揭示實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於藉由實例描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及該指導進行解譯。
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。
11:源
12:透鏡
13:孔徑板
13N:孔徑板
13S:孔徑板
14:透鏡
15:光束分光器
16:物鏡/透鏡
18:光學系統
19:第一感測器
20:光學系統
21:孔徑光闌
22:光學系統
23:感測器
300:度量衡器件
305:光學模組
310:照明源
315:多模光纖
317:光學組件
320:輻射光束
325:離軸照明產生器
330:離軸光束
330X:光束/X方向
330Y:光束/Y方向
335:光學組件
340:光點鏡面
345:物鏡
350:基板
355+:經散射之較高繞射階
355-:經散射之較高繞射階
360:光學組件
365:攝影機
375:照明零階區塊元件
380:處理器
395:外圓
400:三角形
400X:點
400Y:點
405:十字形
405X:點
405Y:點
AD:調整器
AM:標記
AS:對準感測器
B:輻射光束
BD:光束遞送系統
BK:烘烤板
C:目標部分
CH:冷卻板
CO:聚光器
DE:顯影器
EXP:曝光站
I:量測輻射射線/入射射線
IB:資訊攜載光束
IF:位置感測器
IL:照明系統/照明器
IN:積光器
I/O1:輸入/輸出埠
I/O2:輸入/輸出埠
LA:微影裝置
LC:微影製造單元
LS:位準感測器
M1:遮罩對準標記
M2:遮罩對準標記
MA:圖案化器件
MEA:量測站
MET:度量衡系統
MS:量測光點
MT:支撐結構
NA:最大偵測
NV:不可見區
O:點線/光軸
OL:物鏡
P1:基板對準標記/光瞳平面
P2:基板對準標記/光瞳平面/照明光瞳
PD:光偵測器
PM:第一定位器
PS:投影系統
PU:處理器/處理單元
PW:第二定位器
RB:輻射光束
RF:參考框架
RO:機器人
RSO:輻射源
SC:旋塗器
SCS:監督控制系統
SI:強度信號
SM:光點鏡面
SO:輻射源
SP:照明光點
SRI:自參考干涉計
SS:周圍結構
ST
X+:X方向子目標
ST
X-:X方向子目標
ST
Y+:Y方向子目標
ST
Y-:Y方向子目標
T:目標結構
TCU:塗佈顯影系統控制單元
W:基板
WTa:基板台
WTb:基板台
現在將參考隨附示意性圖式而僅藉助於實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分，且在該等圖式中：
圖1描繪微影裝置；
圖2描繪其中可使用根據本發明之檢測裝置的微影製造單元或叢集；
圖3(a)至圖3(b)示意性地說明經調適以執行角度解析散射測量及暗場成像檢測方法之檢測裝置；
圖4為根據本發明之實施例的可調式對準感測器之示意性說明；
圖5為根據本發明之實施例的替代可調式度量衡器件之示意性說明。
圖6(a)至圖6(c)包含6(a)輸入輻射之光瞳影像；6(b)說明圖5之度量衡器件之操作原理的離軸照明光束之光瞳影像；及6(c)說明圖5之度量衡器件之另一操作原理的離軸照明光束之光瞳影像；
圖7示意性地說明受對度量衡目標所執行之周圍結構影響的填充過度之量測；及
圖8示意性地說明不可見目標結構之量測，其中不可見目標結構及基於該不可見目標結構之度量衡的方法係根據本發明之實施例。
MS:量測光點
NV:不可見區
SS:周圍結構
Claims (15)
- 一種度量衡方法，其包含：量測與對一度量衡信號之一周圍信號貢獻(surrounding signal contribution)相關之至少一個周圍可觀察參數(surrounding observable parameter)，該周圍信號貢獻包含對該度量衡信號之不可歸因於經量測之至少一個目標的一貢獻；自該周圍可觀察參數判定一校正；獲得與使用量測輻射進行之一或多個目標之量測相關的第一量測資料，該量測輻射在該一或多個目標中之一或多者上形成大於該等目標中之一者之一量測光點；及將該校正應用於該第一量測資料。
- 如請求項1之方法，其中該周圍信號貢獻包含可歸因於在量測該目標時於該量測光點中所捕捉之周圍結構之一貢獻。
- 如請求項1或2之方法，其中該至少一個周圍可觀察參數包含以下中之一或多者：對應於該周圍結構之一信號強度(signal strength)或強度度量(intensity metric)；對應於該周圍結構之一干涉圖案之一振幅；對應於該周圍結構之一對準位置(aligned position)及/或條紋位置(fringe position)； 對應於該周圍結構之一不對稱性；對應於該周圍結構之一強度不平衡性(intensity imbalance)；對應於該周圍結構之一條紋可見性(fringe visibility)；對應於該周圍結構之不同顏色之對準位置之間的一差異。
- 如請求項1或2之方法，其中量測至少一個周圍可觀察參數及判定一校正之該等步驟在一初始校準階段中經執行；且該初始校準階段進一步包含：在該初始校準階段中將該校正判定為至少一個周圍可觀察參數與該周圍信號貢獻之間的至少一個校正關係。
- 如請求項4之方法，其中該判定至少一個校正關係包含判定該量測輻射之複數個不同標稱堆疊及/或照明條件中之每一者之校正關係。
- 如請求項4之方法，其包含獲得包含校準目標資料及對應校準周圍可觀察參數資料之校準量測資料。
- 如請求項4之方法，其中該第一量測資料包含與該一或多個目標相關之目標量測資料及與該一或多個目標附近的周圍結構相關之對應周圍可觀察參數資料。
- 如請求項1或2之方法，其中該第一量測資料之一第一子集係關於一或多個度量衡目標，且該量測資料之一第二子集係關於對量測不可見目標 之度量衡工具不可見的一或多個不可見目標；且根據對應於該不可見目標之量測影像內之該不可見目標之一所關注不可見目標區之一度量衡信號值判定該校正。
- 如請求項1或2之方法，其中該第一量測資料包含以下中之一或兩者：曝光後量測；及曝光前量測或對準量測。
- 一種電腦程式，其包含處理器可讀指令，該等處理器可讀指令在運行於合適的處理器控制之裝置上時使得該處理器控制之裝置執行如請求項1至9中任一項之方法。
- 一種電腦程式載體，其包含如請求項10之電腦程式。
- 一種度量衡裝置，其包含：一支撐件，其用於包含該一或多個目標之一基板；一光學系統，其用於量測每一目標；一處理器；及如請求項11之電腦程式載體，使得該處理器可控制該度量衡裝置以執行如請求項1至9中任一項之方法。
- 一種微影裝置，其包含： 一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；一圖案化器件支撐件，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，其經建構以固持一基板；一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上；及如請求項12之至少一個度量衡裝置。
- 如請求項13之微影裝置，其中該至少一個度量衡裝置包含一對準裝置，該對準裝置可操作以執行用於執行位置度量衡以用於定位該經圖案化器件支撐件及該基板台中之一或兩者之曝光前度量衡。
- 如請求項13或14之微影裝置，其中該至少一個度量衡裝置包含一曝光後度量衡裝置，該曝光後度量衡裝置用於對使用該微影裝置而以結構曝光之一基板執行曝光後量測。
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