TWI821586B - 用於在計量量測中減少錯誤之系統及方法 - Google Patents

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阿農 馬那森
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Abstract

一種計量系統包含通信地耦合至一或多個計量工具之一控制器，該控制器包含經組態以執行程式指令之一或多個處理器，該等程式指令引起該一或多個處理器：接收一計量樣本之一或多個計量目標之一或多個計量量測，該一或多個計量目標之一計量目標包含具有一或多個單元之一或多個目標設計，該一或多個目標設計在該計量樣本之一或多個層上產生；基於該一或多個計量量測判定一或多個錯誤；及判定一或多個可校正項以調整對應於該一或多個錯誤之一或多個錯誤源，該一或多個可校正項經組態以減少在該一或多個計量量測中藉由該一或多個錯誤源產生之一雜訊量。

Description

用於在計量量測中減少錯誤之系統及方法
本發明大體上係關於計量系統，且更特定言之係關於一種用於在計量量測中減少錯誤之系統及方法。
疊對計量系統通常藉由特性化具有定位於所關注之樣本層上之目標特徵之疊對計量目標來量測一樣本之多個層之對準。當前系統涉及對一單個疊對計量目標執行量測，其中針對該樣本之一當前層與一先前層之間的該單個疊對計量目標產生疊對值。此系統可對源自於錯誤源(諸如程序變動、微影程序及計量程序)之不同錯誤敏感，此可導致增加處理量量測時間且可能需要額外校準來減少錯誤源之類型及/或數目。
因此，將期望提供一種解決上文所識別之先前方法之缺點之系統及方法。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之用於在計量量測中減少錯誤之系統。在一項實施例中，該系統包含通信地耦合至經組態以固持一計量樣本之一或多個計量工具之一控制器，該控制器包含經組態以執行程式指令之一或多個處理器。在另一實施例中，該等程式指令引起該一或多個處理器接收該計量樣本之一或多個計量目標之一或多個計量量測，該一或多個計量目標之一計量目標包含具有一或多個單元之一或多個目標設計，該一或多個目標設計在該計量樣本之一或多個層上產生。在另一實施例中，該等程式指令引起該一或多個處理器基於該一或多個計量量測判定一或多個錯誤。在另一實施例中，該等程式指令引起該一或多個處理器判定一或多個可校正項以調整對應於該一或多個錯誤之一或多個錯誤源，該一或多個可校正項經組態以減少在該一或多個計量量測中藉由該一或多個錯誤源產生之一雜訊量。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之用於在計量量測中減少錯誤之系統。在一項實施例中，該系統包含經組態以固持一計量樣本之一或多個計量工具。在另一實施例中，該系統包含通信地耦合至該一或多個計量工具之一控制器，該控制器包含經組態以執行程式指令之一或多個處理器。在另一實施例中，該等程式指令引起該一或多個處理器接收該計量樣本之一或多個計量目標之一或多個計量量測，該一或多個計量目標之一計量目標包含具有一或多個單元之一或多個目標設計，該一或多個目標設計在該計量樣本之一或多個層上產生。在另一實施例中，該等程式指令引起該一或多個處理器基於該一或多個計量量測判定一或多個錯誤。在另一實施例中，該等程式指令引起該一或多個處理器判定一或多個可校正項以調整對應於該一或多個錯誤之一或多個錯誤源，該一或多個可校正項經組態以減少在該一或多個計量量測中藉由該一或多個錯誤源產生之一雜訊量。
揭示一種根據本發明之一或多項實施例之方法。在一項實施例中，該方法可包含(但不限於)自一或多個計量工具接收一計量樣本之一或多個計量目標之一或多個計量量測，該一或多個計量目標之一計量目標包含具有一或多個單元之一或多個目標設計，該一或多個目標設計在該計量樣本之一或多個層上產生。在另一實施例中，該方法可包含(但不限於)基於該一或多個計量量測判定一或多個錯誤。在一項實施例中，該方法可包含(但不限於)判定一或多個可校正項以調整對應於該一或多個錯誤之一或多個錯誤源，該一或多個可校正項經組態以減少在該一或多個計量量測中藉由該一或多個錯誤源產生之一雜訊量。
應理解，前文概述及下文詳細描述兩者皆僅為例示性及說明性且並不一定限制如所主張之本發明。被併入說明書中且構成說明書之一部分之隨附圖式繪示本發明之實施例且連同概述一起用於說明本發明之原理。
相關申請案之交叉參考 本申請案根據35 U.S.C. § 119(e)規定主張指定Roie Volkovich、Liran Yerushalmi、Anna Golotsvan、Shlomit Katz、Rawi Dirawi、Chen Dror、Nir BenDavid、Amnon Manassen及Oren Lahav為發明者，於2019年7月23日申請之標題為ERROR REDUCTION FOR OVL METROLOGY MEASUREMENTS之美國臨時專利申請案第62/877,390號之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。
本發明已參考某些實施例及其等之特定特徵而具體展示及描述。本文中所闡述之實施例應被視為闡釋性而非限制性。一般技術者應易於明白，可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下作出形式及細節方面之各種改變及修改。
現將詳細參考附圖中繪示之所揭示標的物。
疊對(OVL)計量目標可利用各種疊對計量技術來判定樣本層之疊對。例如，疊對計量技術可包含(但不限於)成像、散射量測或疊對計量技術之一組合。用疊對計量技術進行之疊對量測可能具有雜訊，此可導致增加處理量量測時間且可能需要額外校準來減少錯誤源之類型及/或數目。然而，與疊對計量有關之方法論及技術愈來愈受到更嚴格要求，從而導致需要在計量目標量測中提高雜訊減少。
先進程序可能需要控制一群體之非常特定節距結構之一中心之一能力及估計歸因於針對不同裝置結構之微影及其他程序可變性之在裝置結構內之一可變性之一能力。在計量目標僅包含模仿一裝置疊對之一單個節距之情況下，由於裝置節距遠小於計量目標節距，所以可改良裝置疊對與計量目標疊對之間的相關性。另外，歸因於微影、印刷位置、具有影響之其他程序(例如，蝕刻、摻雜或類似者)及/或計量工具，在計量疊對中可能存在誘發錯誤。
本發明之實施例係關於用於在計量量測中減少錯誤之一系統及方法。明確言之，本發明之實施例係關於包含多個計量目標之一計量樣本及經組態以促進及/或量測該計量樣本之一對應系統之組態。
本發明之優點包含使用一或多個疊對(OVL)計量目標減少雜訊之一方法論。例如，該方法論可使用具有同一或相似目標設計(例如，在一些情況中，一相同目標設計)之多個疊對計量目標，或代替性地使用具有一不同目標設計之一些疊對計量目標。藉由另一實例，方法論可包含一經改良目標設計，其中一不同目標設計嵌入於同一或相似目標單元中。
本發明之優點亦包含使用運用包含不同設計之多個計量目標或具有多個層之一個疊對計量目標之疊對量測以減少影響疊對量測之雜訊。
本發明之優點亦包含一經改良目標設計，其可與使用多個疊對計量目標來模仿雜訊減少及改良產品上疊對(OPO)之方法論一起使用。例如，該經改良目標設計可為一散射量測疊對(SCOL)或先進成像計量(AIM)目標設計。例如，該SCOL或AIM目標設計可包含及/或組合一個以上目標設計(例如，諸如一多單元或多層SCOL目標、或僅具有一組層之一AIM目標)以改良方法論之一殘差、一效能及/或一準確度之一或多者。
代替具有同一或相似或不同節距之多個計量目標或除具有同一或相似或不同節距之多個計量目標之外，本發明之優點亦包含具有嵌入於目標單元中之多個節距之一單個計量目標。該單個計量目標可容許估計歸因於微影及其他程序可變性之在裝置結構內之一可變性之一能力。單個計量目標可容許計量目標雜訊減少。單個計量目標可為用於標定錯誤之一經改良裝置。單個計量目標可容許使用電子束(electron-beam或e-beam)量測用於準確度改良。具有多個節距之單個計量目標可導致改良晶圓或樣本有效面積(real-estate)之使用率並節省量測時間，從而改良擁有成本。
圖1至圖14大體上繪示根據本發明之一或多項實施例之用於在計量量測中減少錯誤之一系統及方法。
圖1A至圖1C大體上繪示根據本發明之一或多項實施例之一系統100。
如至少在圖1A中所繪示，在一項實施例中，系統100包含用於對一樣本上之一圖案遮罩之一或多個圖案元素(例如，裝置圖案元素、計量目標圖案元素或類似者)進行微影成像之一或多個微影子系統102。出於本發明之目的，本文中應注意，一微影子系統102可被稱為一微影工具。例如，微影子系統102可包含此項技術中已知之任何微影工具，包含(但不限於)一蝕刻器、掃描器、步進器、清潔器或類似者。一製程可包含製造跨一樣本(例如，一半導體晶圓或類似者)之表面分佈之多個晶粒，其中各晶粒包含形成一裝置組件之多個圖案化之材料層。可藉由微影工具經由用以產生一所關注圖案之包含材料沈積、微影、蝕刻之一系列步驟及/或一或多個曝光步驟(例如，藉由一掃描器、一步進器或類似者執行)來形成各圖案化層。出於本發明之目的，本文中應注意，一微影子系統102可為一單個微影工具或可表示一群組之微影工具。
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特徵之一或多個計量子系統104。系統100可在一製程期間之一或多個時間點併入有計量量測以監測及控制一特定樣本上及/或跨多個樣本之特徵之製造。出於本發明之目的，本文中應注意，一計量子系統104可被稱為一計量工具。例如，計量子系統104可包含適於量測一樣本之特徵之相對位置之一疊對計量工具。在一項實施例中，計量子系統104包含用以基於一樣本之一或多個影像之產生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包含一基於電子束之計量系統。例如，計量子系統104可包含用以基於自樣本散射(反射、繞射、漫射散射或類似者)光量測計量資料之一基於散射量測之計量系統(例如，一散射量測疊對(SCOL)計量系統)。出於本發明之目的，本文中應注意，一計量子系統104可為一單個計量工具或可表示一群組之計量工具。
在另一實施例中，系統100包含一控制器106。控制器106可包含經組態以執行維持於一記憶體媒體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可執行貫穿本發明所描述之各種程序步驟之任一者。
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類型裝置。在一項實施例中，一或多個處理器108可由一桌上型電腦、大型電腦系統、工作站、影像電腦、平行處理器、或經組態以執行經組態以操作系統100之一程式之任何其他電腦系統(例如，網路化電腦)組成，如貫穿本發明所描述。應進一步認知，術語「處理器」可經廣泛定義以涵蓋具有一或多個處理元件之任何裝置，該一或多個處理元件執行來自一非暫時性記憶體媒體110之程式指令。此外，貫穿本發明所描述之步驟可藉由一單個控制器106或替代性地藉由多個控制器實行。另外，控制器106可包含容置於一共同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分開地封裝為適於整合至系統100中之一模組。此外，控制器106可分析自一偵測器接收之資料且將該資料饋送至系統100內(例如，微影子系統102)或系統100外部之額外組件。
記憶體媒體110可包含此項技術中已知之適於儲存可藉由相關聯之一或多個處理器108執行之程式指令之任何儲存媒體。例如，記憶體媒體110可包含一非暫時性記憶體媒體。藉由另一實例，記憶體媒體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、一固態硬碟機及類似者。應進一步注意，記憶體媒體110可與一或多個處理器108一起被容置於一共同控制器外殼中。在一項實施例中，記憶體媒體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限制本發明而僅為一圖解說明。
如至少在圖1B中所繪示，在一項實施例中，微影子系統102包含經組態以產生一照明光束114之一微影照明源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(UV)輻射、可見光輻射或紅外(IR)輻射。
來自微影照明源112之照明可具有任何空間分佈(例如，照明型樣)。例如，微影照明源112可包含(但不限於)一單極照明源、一偶極照明源、一C-Quad照明源、一Quasar照明源或一自由形式照明源。在此方面，微影照明源112可產生其中照明沿著(或平行於)一光學軸116傳播之軸上照明光束114及/或其中照明以相對於光學軸116之一角度傳播之任何數目個離軸照明光束114。
本文中應注意，出於本發明之目的，微影照明源112之一照明極可表示來自一特定位置之照明。在此方面，微影照明源112 (例如，相對於光學軸116之)各空間位置可被視為一照明極。此外，一照明極可具有此項技術中已知之任何形狀或大小。另外，微影照明源112可被視為具有對應於照明極之一分佈之一照明輪廓。
此外，微影照明源112可藉由此項技術中已知之任何方法產生照明光束114。例如，一照明光束114可形成為來自微影照明源112之一照明極之照明(例如，一微影照明源112之一照明輪廓之一部分，或類似者)。藉由另一實例，微影照明源112可包含用於產生多個照明光束114之多個照明源。
在另一實施例中，微影子系統102包含一遮罩支撐裝置118。遮罩支撐裝置118經組態以固定一圖案遮罩120。在另一實施例中，微影子系統102包含一組投影光學器件122，該組投影光學器件122經組態以將藉由一或多個照明光束114照明之圖案遮罩120之一影像投影至安置於一樣本載物台126上之一樣本124上，以便產生對應於圖案遮罩120之該影像之經印刷圖案元素。在另一實施例中，遮罩支撐裝置118可經組態以致動或定位圖案遮罩120。例如，遮罩支撐裝置118可將圖案遮罩120致動至相對於系統100之投影光學器件122之一選定位置。
樣本124可包含適於接收圖案遮罩120之影像之任何數目個光敏材料及/或材料層。例如，樣本124可包含一光阻劑層128。在此方面，投影光學器件122組可將圖案遮罩120之一影像投影至光阻劑層128上以使光阻劑層128曝光且一後續蝕刻步驟可移除經曝光材料(例如，正型蝕刻)或未曝光材料(例如，負型蝕刻)以便提供樣本124上之經印刷特徵。此外，圖案遮罩120可在此項技術中已知之任何成像組態中使用。例如，圖案遮罩120可為其中將圖案元素正型成像為經印刷圖案元素之一正型遮罩(例如，一明場遮罩)。藉由另一實例，圖案遮罩120可為其中圖案遮罩120之圖案元素形成經負型印刷之圖案元素(例如，間隙、空間或類似者)之一負型遮罩(例如，一暗場遮罩)。
控制器106可通信地耦合至微影子系統102中之任何元件或元件組合，包含(但不限於)用以將一圖案遮罩120上之圖案元素轉印至一樣本124之遮罩支撐裝置118及/或樣本載物台126、用以控制照明光束114之一或多個特性之微影照明源112。
圖1C係根據本發明之一或多項實施例之計量子系統104之一方塊圖視圖。系統100可使用此項技術中已知之任何方法在至少一偵測器132上產生與自樣本124發出之光(例如，樣本光130)相關聯之一或多個影像。在一項實施例中，偵測器132定位於一場平面處以產生樣本124上之一或多個特徵之一影像。在此方面，系統100可作為一基於影像之疊對計量工具操作。在另一實施例中，偵測器132定位於一光瞳平面處以基於自樣本124發出之光之角度(例如，基於反射、繞射、散射或類似者)產生一影像。在此方面，系統100可作為一基於散射量測之計量工具操作。
在一項實施例中，計量子系統104包含用以產生一計量照明光束136之一計量照明源134。計量照明源134可與微影照明源112相同或可為經組態以產生一分離計量照明光束136之一分離照明源。計量照明光束136可包含一或多個選定波長之光，包含(但不限於)真空紫外(VUV)輻射、深紫外(DUV)輻射、紫外(UV)輻射、可見光輻射或紅外(IR)輻射。計量照明源134可進一步產生包含任何範圍之選定波長之一計量照明光束136。在另一實施例中，計量照明源134可包含用以產生具有一可調諧光譜之一計量照明光束136之一光譜可調諧照明源。
計量照明源134可進一步產生具有任何時間輪廓之一計量照明光束136。例如，計量照明源134可產生一連續計量照明光束136、一脈衝計量照明光束136或一調變計量照明光束136。另外，計量照明光束136可經由自由空間傳播或導引光(例如，一光纖、一光導管或類似者)自計量照明源134輸送。
在另一實施例中，計量照明源134經由一照明路徑138將計量照明光束136引導至樣本124。照明路徑138可包含適於修改及/或調節計量照明光束136之一或多個透鏡140或額外照明光學組件142。例如，一或多個照明光學組件142可包含(但不限於)：一或多個偏光器、一或多個濾光器、一或多個光束分離器、一或多個擴散器、一或多個均質器、一或多個變跡器、一或多個光束整形器或一或多個快門(例如，機械快門、電光快門、聲光快門或類似者)。藉由另一實例，一或多個照明光學組件142可包含用以控制樣本124上之照明之角度之孔徑光闌及/或用以控制樣本124上之照明之空間範圍之場光闌。在一個例項中，照明路徑138包含定位於共軛於一物鏡144之後焦平面之一平面處以提供樣本之遠心照明之一孔徑光闌。在另一實施例中，系統100包含用於將計量照明光束136聚焦至樣本124上之一物鏡144。
在另一實施例中，樣本124安置於一樣本載物台146上。樣本載物台146可包含適於將樣本124定位於系統100內之任何裝置。例如，樣本載物台146可包含線性平移載物台、旋轉載物台、翻轉/傾斜載物台或類似者之任何組合。
出於本發明之目的，在一些實施例中，樣本124可被視為一計量樣本124。
在另一實施例中，一偵測器132經組態以透過一集光路徑148捕獲自樣本124發出之輻射(例如，樣本光130)。例如，集光路徑148可包含(但並非需要包含)一集光透鏡(例如，如圖1C中所繪示之物鏡144)或一或多個額外集光路徑透鏡150。在此方面，一偵測器132可接收自樣本124反射或散射(例如，經由鏡面反射、漫射反射及類似者)或藉由樣本124產生之輻射(例如，與計量照明光束136之吸收相關聯之發光或類似者)。
集光路徑148可進一步包含用以引導及/或修改藉由物鏡144收集之照明之任何數目個集光光學組件152，包含(但不限於)一或多個集光路徑透鏡150、一或多個濾光器、一或多個偏光器或一或多個光束擋塊。另外，集光路徑148可包含用以控制成像至偵測器132上之樣本之空間範圍之場光闌或用以控制用於在偵測器132上產生一影像之來自樣本之照明之角範圍之孔徑光闌。在另一實施例中，集光路徑148包含定位於共軛於一光學元件(物鏡144)之後焦平面之一平面中以提供樣本之遠心成像之一孔徑光闌。
偵測器132可包含此項技術中已知之適於量測自樣本124接收之照明之任何類型之光學偵測器。例如，一偵測器132可包含適於產生(例如，在一靜態操作模式中之)一靜態樣本124之一或多個影像之一感測器，諸如(但不限於)一電荷耦合裝置(CCD)、一互補金屬氧化物半導體(CMOS)感測器、一光電倍增管(PMT)陣列或一突崩光電二極體(APD)陣列。藉由另一實例，一偵測器132可包含適於產生運動中(例如，一掃描操作模式)之一樣本124之一或多個影像之一感測器，包含(但不限於)一線感測器或一時間延遲積分(TDI)感測器。
在另一實施例中，一偵測器132可包含適於識別自樣本124發出之輻射之波長之一光譜偵測器。在另一實施例中，系統100可包含用以促進藉由系統100之多個計量量測之多個偵測器132 (例如，與藉由一或多個光束分離器產生之多個光束路徑相關聯)。
在一項實施例中，系統100包含經定向使得物鏡144可同時將計量照明光束136引導至樣本124且收集自樣本124發出之輻射之一光束分離器154。在此方面，系統100可在一落射照明模式中組態。
在另一實施例中，如圖1A至圖1C中所繪示，控制器106通信地耦合至系統100之一或多個元件。在此方面，控制器106可自系統100之任何組件傳輸及/或接收資料。例如，控制器106可經組態以接收資料(包含但不限於，樣本124之來自偵測器132之一或多個影像)。
在一項實施例中，樣本124可經設計及/或製造以用於貫穿本發明所描述之錯誤減少系統及方法。
圖2至圖5B大體上繪示根據本發明之與用於在計量量測中減少錯誤之一系統及方法有關之本發明之一實施例。
在一項實施例中，樣本124包含一或多個場200。一或多個場200之各場200包含一或多個疊對計量目標。出於本發明之目的，本文中應注意，疊對計量目標可被稱為計量目標或疊對目標。
例如，如圖2中所繪示，一樣本124可包含用於散射量測技術之四個計量目標202a至202d。一或多個計量目標可具有不同類型，使得不同計量目標具有不同目標設計。四個計量目標202a至202d可在樣本124上靠近彼此分配，但在臨界尺寸(CD)、節距及/或分段大小之一或多者上可為不同的。四個計量目標202a至202d可定位於樣本124之各場200上之每場200之若干位置中，使得計量目標202a至202d之位置之總數目可高達幾千個位置。在圖2中之圖解說明之一個非限制性實例中，各場200之長度或寬度可為5奈米(nm)。
圖3繪示根據本發明之一或多項實施例之分別用於各計量目標202a至202d之疊對量測300a至300d及量度之一系列量測圖。疊對量測300a至300d可組合成一單個疊對值302。例如，可使用如等式1中提供之一平均化方法判定經組合或單個疊對值302，其中樣本124上之一場200內之一特定疊對目標之一位置：等式1 藉由另一實例，可使用不同加權平均數(例如，其中可使用計量目標品質產生加權)、一機器學習演算法及/或其他基於演算法之方法論來判定經組合或單個疊對值302。
圖4繪示根據本發明之一或多項實施例之SCOL計量目標之疊對量測之一表400。在表400中，已針對四個計量目標202a至202d之疊對量測300a至300d判定經組合或單個疊對值302。針對四個計量目標202a至202d之疊對量測300a至300d之各者提供在x及y方向上之疊對402 (以nm為單位)。針對四個計量目標202a至202d之疊對量測300a至300d之各者提供在x及y方向上之殘差404 (以nm為單位)。針對四個計量目標202a至202d之疊對量測300a至300d之各者提供在x及y方向上之使用經組合或單個疊對值302之一殘差改良406 (以百分比表示)。
圖5A及圖5B分別繪示根據本發明之一或多項實施例之比較計量目標202a、202c之疊對量測300a、300c之圖表。
使用自具有多個目標設計之疊對目標進行之多個計量目標量測可需要每計量目標類型使用一最佳計量工具配方用於產生不同計量目標之間的一良好疊對相關性。例如，圖表500使目標202c與目標202a在x方向上之疊對相關。藉由另一實例，圖表510使目標202c與目標202a在y方向上之疊對相關。
本文中應注意，經組合或單個疊對值302可減少源自於一或多個錯誤源(包含但不限於，程序變動、微影程序及計量程序)之雜訊。例如，一或多個錯誤源可源於一微影流程且包含(但不限於)遮罩可印刷性錯誤、微影工具錯誤、程序工具錯誤(例如，蝕刻器、清潔器或類似者)及計量工具錯誤。經組合或單個疊對值302可用於對各疊對量測300a至300d設定一品質指標。經組合或單個疊對值302可用於歸因於低效能而取消疊對量測300a至300d之一或多者之資格。經組合或單個疊對值302可改良基於加權之演算法，該等基於加權之演算法使用準確度旗標(例如，包含但不限於，敏感度、光瞳資訊、對比度資訊或可用於指示一量測之一準確度之其他量度)及/或亞穩動力學(metadynamics) (MTD)模擬資訊。
儘管本發明之此實施例係關於不同類型之多個計量目標，使得不同計量目標具有不同目標設計，但本文中應注意，上文系統及方法亦可與一單一類型之多個計量目標一起使用，使得所有計量目標具有同一或相似目標設計(例如，在一些情況中，一相同目標設計)。因此，上文描述不應被解釋為限制本發明而僅為一圖解說明。
圖6至圖11D大體上繪示根據本發明之一或多項實施例之用於在計量量測中減少錯誤之一系統及方法。
圖6繪示一先進成像計量(AIM)目標600。AIM目標600可由表示一當前層602 (例如，包含但不限於一光阻劑層)之一光柵及表示一先前層604 (例如，包含但不限於一程序層)之一光柵組合。
AIM目標600可包含多個單元606。例如，AIM目標600可包含四個單元606。當前層602及先前層604可分別分離至AIM目標600之一特定單元606內之區段或部分608、610中。然而，本文中應注意，當前層602及先前層604可分散遍及AIM目標600之特定單元606。
圖7繪示一個三重AIM目標700。三重AIM目標700可為由表示一當前層702 (例如，包含但不限於一光阻劑層)之一光柵、表示一第一先前層704 (例如，包含但不限於一第一程序層)之一光柵及表示一第二先前層706 (例如，包含但不限於一第二程序層)之一光柵組合之一個三重目標設計。可用不同計量目標設計產生用於第一先前層704之該光柵及用於第二先前層706之該光柵。例如，計量目標設計可在臨界尺寸(CD)、節距及/或分段大小上不同。在此方面，三重AIM目標700可由兩個不同計量目標設計建構。然而，本文中應注意，可用同一或相似計量目標設計產生用於第一先前層704之光柵及用於第二先前層706之光柵。
AIM目標700可包含多個單元708。例如，AIM目標700可包含四個單元708。當前層702及先前層704、706可分別分離至AIM目標700之一特定單元708內之區段或部分710、712、714中。然而，本文中應注意，當前層702及先前層704、706可分散遍及AIM目標700之特定單元708。
圖8繪示一個三重AIM目標800。三重AIM目標800可包含若干類型之AIM目標802。例如，三重AIM目標800可包含四個AIM目標802。三重AIM目標800可為由表示一當前層804 (例如，包含但不限於一光阻劑層)之一光柵、表示一第一先前層806 (例如，包含但不限於一第一程序層)之一光柵及表示一第二先前層808 (例如，包含但不限於一第二程序層)之一光柵組合之一個三重目標設計。可用不同計量目標設計產生用於第一先前層806之該光柵及用於第二先前層808之該光柵。例如，AIM目標802可包含具有不同設計目標參數(包含但不限於，節距、CD、分段大小、誘發疊對(OVL) F0或類似者(例如，實驗設計))之不同類型。一般而言，AIM目標802可包含兩個、三個、四個…多達N數目個類型。然而，本文中應注意，AIM目標802可全部為具有同一或相似目標設計之同一或相似類型，使得可自同一或相似目標設計(例如，在一些情況中，一相同目標設計)產生用於第一先前層806之光柵及用於第二先前層808之光柵。
AIM目標802可包含多個單元810。例如，一AIM目標802可包含四個單元810。當前層804及先前層806、808可分別分離至AIM目標802之一特定單元810內之區段或部分812、814中。然而，本文中應注意，當前層804及先前層806、808可分散遍及AIM目標802之特定單元810。
圖9繪示一個三重AIM目標900。三重AIM目標900可包含盒中盒目標設計902與一AIM目標設計904之一組合。該盒中盒目標設計902可包含表示一當前層906 (例如，包含但不限於一光阻劑層)之一盒框架。AIM目標設計904可為由表示一第一先前層908 (例如，包含但不限於一第一程序層)之一光柵、表示一第二先前層910 (例如，包含但不限於一第二程序層)之一光柵及表示一第三先前層912 (例如，包含但不限於一第三程序層)之一光柵組合之一個三重目標設計。可用不同計量目標設計產生用於第一先前層908之該光柵、用於第二先前層910之該光柵及用於第三先前層912之該光柵。例如，AIM目標設計904可包含具有不同設計目標參數(包含但不限於，節距、CD、分段大小、誘發疊對(OVL) F0或類似者(例如，實驗設計))之不同類型。一般而言，AIM目標設計904可包含兩個、三個、四個…多達N數目個類型。然而，本文中應注意，AIM目標設計904可全部為具有同一或相似目標設計之同一或相似類型，使得可自同一或相似目標設計(例如，在一些情況中，一相同目標設計)產生用於第一先前層908之光柵、用於第二先前層910之光柵及用於第三先前層912之光柵。
儘管三重AIM目標900經繪示為圍繞表示先前層908、910、912之AIM目標設計904之表示當前層906之盒中盒目標設計902，但本文中應注意，三重AIM目標900可經重新組態以具有圍繞表示一當前層(例如，包含但不限於一光阻劑層)之AIM目標設計904之表示一先前層(例如，一程序層)之盒中盒目標設計902。因此，上文描述不應被解釋為限制本發明而僅為一圖解說明。
AIM目標900可包含多個單元914。例如，一AIM目標900可包含四個單元914。先前層908、910、912可分別分離至AIM目標900之一特定單元914內之區段或部分916、918、920中。然而，本文中應注意，先前層908、910、912可分散遍及AIM目標900之特定單元914。
圖10繪示一SCOL目標1000。SCOL目標1000可包含一第一目標設計1002及一第二目標設計1004。第一目標設計1002及第二目標設計1004各可在SCOL目標1000之一特定單元1006內在SCOL目標1000之同一組之層上。第一目標設計1002可與第二目標設計1004分別分離至SCOL目標1000之特定單元1006內之區段或部分1008、1010中。然而，本文中應注意，第一目標設計1002及第二目標設計1004可分散遍及SCOL目標1000之特定單元1006。
第一目標設計1002及第二目標設計1004可包含多個單元1006，其中多個單元1006之各者可定向在一特定方向上。SCOL目標1000可不限於在一X方向或一Y方向上之同一或相似設計，而代替性地可使用每方向不同設計之一組合。例如，如圖10中所繪示，取決於相對於一x方向及一y方向之定向之方向，SCOL目標1000可包含四個不同目標設計。然而，本文中應注意，第一目標設計1002及第二目標設計1004在一特定方向內在多個單元1006之所有者中可為同一或相似目標設計(例如，在一些情況中，一相同目標設計)。
本文中應注意，第一目標設計1002及第二目標設計1004可用於改良用於減少殘差之一疊對預測及改良準確度。
一般而言，可在一樣本(例如，樣本124)上之所有目標位點位置上或每目標位點位置或目標位點位置之區帶(例如，單元、區段或部分或類似者)類似地使用與用於疊對目標量測(例如，如至少在圖2至圖5B中所繪示)及目標設計(例如，如至少在圖6至圖11D中所繪示)兩者之一雜訊減少方法論有關之本發明之實施例。例如，可較靠近樣本之一中心使用一單個計量量測，此係因為樣本之該中心可能對程序變動較不敏感。藉由另一實例，可較靠近樣本之一端部使用多個計量量測，此係因為樣本之該端部可能對程序變動較敏感。在此方面，可增加執行疊對目標量測之速度。
本文中應注意，用於一計量目標之一特定目標設計可改良對給定程序變動具有一相反回應之計量目標及量測條件。該特定目標設計可減少特定殘差根本原因(例如，包含但不限於，不準確度類型、目標雜訊類型或類似者)。特定目標設計亦可包含具有較佳非零偏移(NZO)追蹤之單元(例如，經分段或莫爾(Moire)單元)，其中NZO可表示一計量目標與一裝置之間的一偏誤量。特定目標設計亦可包含具有較小程序變動敏感性之單元(例如，未分段單元)。因而，可基於具有較佳NZO追蹤之單元產生一模型且可根據具有較小程序變動敏感性之單元自該模型追蹤殘差。
本文中應注意，歸因於在基於成像及散射量測之技術系統中雙照明及集光通道之可用性，多目標方法可能不會增加一處理量損失。
圖11A至圖11D大體上繪示根據本發明之一或多項實施例之用於在計量量測中減少錯誤之一系統及方法。
一樣本可包含一計量目標1100。計量目標1100可包含一或多個單元1102。一單元1102可包含多個節距值。例如，單元1102可包含一POR節距值。藉由另一實例，單元1102可包含一較小節距值。藉由另一實例，單元1102可包含一較大節距值。包含多個節距值可取決於晶圓或樣本之可用於計量目標之一區域。
如圖11B中所繪示，在一個實例中，一單元1102可包含用於一第一疊對值之一記錄計劃(POR)節距1104。單元1102可包含用於一第二疊對值之一1/2x (或一半)分段大小節距1106。單元1102可包含用於一第三疊對值之一2x (或兩倍)分段大小節距1108。
分別用於節距1104、1106、1108之疊對量測、、及量度可組合成一單個疊對值。例如，可使用如等式2中提供之一平均化方法來判定經組合或單個疊對值，其中具有一不同節距值之一特定疊對目標子集之一位置：等式2 藉由另一實例，可使用不同加權平均數(例如，其中可使用計量目標品質產生加權)、一機器學習演算法及/或其他基於演算法之方法論來判定經組合或單個疊對值。
經組合或單個疊對值可減少源自於一或多個錯誤源(包含但不限於，程序變動、微影程序及計量程序)之雜訊。例如，一或多個錯誤源可源於一微影流程且包含(但不限於)遮罩可印刷性錯誤、微影工具錯誤、程序工具錯誤(例如，蝕刻器、清潔器或類似者)及計量工具錯誤。
經組合或單個疊對值可用於針對各疊對量測設定一品質指標。經組合或單個疊對值可用於歸因於低效能而取消疊對量測、、之一或多者之資格。
作為經組合或單個疊對值之替代，可使用一邏輯迴歸演算法(LRA)來判定在疊對量測中之雜訊減少。該邏輯迴歸演算法可接收一資料結構作為一輸入。邏輯迴歸演算法接著可設定一隨機 維度向量，且將用於各維度特徵向量(個特徵及1個截距項)之一概率指派為1。可經由等式3中之S型函數判定概率：等式3
其中概率係大於一選擇臨限值，LRA決定特徵向量為1。在概率小於一選擇臨限值之情況下，LRA決定特徵向量為0。在此方面，可藉由將基本特徵空間分割成兩個集合之一集合超曲面來表示樣本，其中各類別一個集合(例如，1或0)，其中該超曲面表示一決策邊界。使用等式4中之一成本函數估計值之一特定選擇之一錯誤且因此一特定決策邊界：等式4 其中係資料點(或標記)之一數目，係第i標記，且係特徵之一對應維度向量。
LRA可反覆地判定之一經指派值集直至成本函數達到一最小值，從而導致用於兩個集合之一經判定最佳決策邊界，各集合表示兩個類別之一類別。
本文中應注意，LRA可實施原始特徵之多項式級數以獲得原始特徵空間中之多項式決策邊界。
如圖11D中所繪示，樣本124包含一或多個裝置結構1110。裝置結構1110可在一單個層(例如，一光阻劑層或一程序層)中。裝置結構1110可包含子結構1112及子結構1114，例如，一第一層(例如，一光阻劑層)中之子結構1112及一第二層(例如，一程序層)中之子結構1114。藉由另一實例，子結構1112、1114可為同一層。
一或多個裝置結構1110可連同一或多個計量目標一起量測。例如，可用一電子束計量工具量測一或多個裝置結構1110以改良藉由一光學計量工具量測之一準確度(例如，一或多個計量目標之一準確度)。
在一個實例中，一單元1102可包含用於一第一疊對值之一POR節距1104。單元1102可包含用於一第二疊對值之一1/2x (或一半)分段大小節距1106。單元1102可包含一裝置結構1110。
本文中應注意，如圖11A至圖11D中所繪示之具有一或多個單元1102之計量目標1100可為散射量測目標或基於成像之計量技術目標。本文中應注意，計量目標可在一計量量測階段之前被輸送且接著印刷於晶圓上。
本文中應注意，計量目標1100之佈局意欲為闡釋性而非限制性。例如，計量目標1100並不限於具有各種節距之各種結構在計量目標1100之目標設計之一特定單元內之配置或關係。因此，上文描述不應被解釋為限制本發明而僅為一圖解說明。
一般而言，本文中應注意，分別在圖6至圖11D中之計量目標600、700、800、900、1000、1100之佈局意欲為闡釋性而非限制性。例如，計量目標600、700、800、900、1000、1100之一或多個層及/或一或多個層之一特定層內之特徵可以適於一疊對量測之任何組態配置。因此，上文描述不應被解釋為限制本發明而僅為一圖解說明。
可用如於2011年3月3日出版之國際公開案第WO2011026055號及於2019年7月12日申請之美國專利申請案第16/477,552號(其等兩者以引用的方式併入本文中)中所描述之電子束計量工具量測如至少在圖6至圖11D中所繪示之多節距目標，以擷取待用於校準之一準確疊對值。例如，可用反向散射電子偵測器量測多節距目標以擷取一埋入式結構之一位置。與電子束計量相容之目標通常在2019年7月12日申請之美國專利申請案第16/477,552號(其以引用的方式併入本文中)中進行論述。
多節距目標可包含藉由一電子束計量工具量測之裝置結構。例如，該電子束計量工具可經組態以(但不限於)在1微米與3微米之範圍內之一小視野(FOV)中擷取，其中該小視野可包含層(例如，光阻劑層及/或程序層)之多個特徵。例如，如於2019年11月12日發佈之美國專利第10,473,460號及於2020年1月14日發佈之美國專利第10,533,848號(其等兩者以引用的方式併入本文中)中所描述之演算法可用於估計一光學計量工具量測之疊對或一電子束計量工具疊對兩者之一準確度。
圖12至圖13D大體上繪示根據本發明之一或多項實施例之用於在計量量測中減少錯誤之一系統及方法。
用於在計量量測中減少錯誤之該系統及方法可使用一雙孔徑裝置(DAD)以減少(例如，源自於計量目標、計量工具及/或程序效應之)雜訊。該雙孔徑裝置可安裝於計量子系統104中。雙孔徑裝置可實現可實現一工具誘發偏移(TIS)之一光定向變化。
圖12藉由比較用不同雙孔徑裝置位置獲得之一對影像來繪示影像敏感度對雙孔徑裝置位置之一實例的一圖表1200，其中且。如圖12中所繪示，雙孔徑裝置之位置可影響較高諧波之一振幅且可影響工具誘發偏移值。
圖13A至圖13D進一步繪示針對在x方向及y方向兩者上之一內核及一外核之影像敏感度對x方向上之雙孔徑裝置位置之實例，從而分別產生四個圖表1300、1310、1320及1330。例如，圖13A係繪示內核對位置之一圖表1300。藉由另一實例，圖13B係繪示外核對位置之一圖表1310。藉由另一實例，圖13C係繪示內核對位置之一圖表1320。藉由另一實例，圖13D係繪示外核對位置之一圖表1330。本文中應注意及可被視為圖表1300、1310、1320及1330之參考位置。
在圖13A至圖13D中，在不同位置處判定疊對計量量測之間的一疊對計量信號差。圖13A至圖13D中之圖表1300、1310、1320及1330各表示疊對計量信號之大致單個週期(例如，一基諧波)之一區域。具有不同TIS值之疊對計量信號具有較高諧波之變化振幅。藉由等式5判定核差值： 核差值等式5
本文中應注意，對於圖表1300、1310、1320及1330之各者，工具誘發偏移之正向變化係低於零強度線且工具誘發偏移之負向變化係高於零強度線，如圖13A中所繪示。
在一單個計量疊對目標中包含多個目標設計之情況下，選擇單元、區段或部分或類似者可與較高頻率信號一起併入以增強對工具誘發偏移之敏感性。在一單個計量疊對目標中包含多個目標設計之情況下，其他選擇單元、區段或部分或類似者可經設計以用於疊對計算。
圖14繪示根據本發明之一或多項實施例之用於在計量量測中減少錯誤之一方法或程序1400的一流程圖。
在一步驟1402中，可接收一或多個計量目標。例如，可在樣本124上產生計量目標600、700、800、900、1000、1100 (例如，如至少參考本發明之圖6至圖11D之圖解說明所描述)之一者、多者或某一組合。可經由微影子系統102 (例如，如至少參考本發明之圖1A、圖1B之圖解說明所描述)在一樣本上產生(例如，安置或類似者)一或多個計量目標。
在一步驟1404中，可接收一或多個計量目標之一或多個計量量測。可經由計量子系統104 (例如，如至少參考本發明之圖1A、圖1B之圖解說明所描述)接收一或多個計量目標之一或多個疊對計量量測。計量子系統104可包含一單孔徑裝置。計量子系統104可包含一雙孔徑裝置(例如，如至少參考本發明之圖12至圖13D之圖解說明所描述)。計量資料可包含用於多個計量目標之在x方向及/或y方向上之疊對資料。例如，多個計量目標可為具有不同目標設計之不同類型。藉由另一實例，多個計量目標可為具有同一或相似目標設計(例如，在一些情況中，一相同目標設計)之同一或相似類型。
在一步驟1406中，可基於一或多個計量量測判定一或多個錯誤。該一或多個錯誤可源自於一或多個源。例如，一或多個錯誤可源於一微影流程且可包含(但不限於)遮罩可印刷性錯誤、微影工具錯誤、程序工具錯誤(例如，蝕刻器、清潔器或類似者)及/或計量工具錯誤(例如，如至少參考本發明之圖1A至圖1C之圖解說明所描述)。
可自一經組合計量值(例如，如至少參考本發明之圖2至圖5D之圖解說明所描述)判定一或多個錯誤。該經組合計量值可自所產生之計量資料判定。例如，可透過對計量資料應用一平均數、對計量資料應用一加權平均數或應用另一基於演算法之方法論來判定經組合計量值。可由應用一邏輯迴歸演算法(例如，如至少參考本發明之圖12至圖13D之圖解說明所描述)來判定一或多個錯誤。
在一步驟1408中，可判定一或多個可校正項以調整對應於經判定之一或多個錯誤之一或多個錯誤源。可將該一或多個可校正項饋送至系統100之一前饋迴路或一回饋迴路中。例如，可將一或多個可校正項饋送至一或多個錯誤源之起源(例如，系統100之製造工具、計量工具、控制器或類似者，如至少參考本發明之圖1A至圖1C之圖解說明所描述)。
本文中應注意，方法或程序1400並不限於所提供之步驟及/或子步驟。方法或程序1400可包含更多或更少步驟及/或子步驟。例如，方法或程序1400可僅包含步驟1402及如貫穿本發明所描述之與步驟1402有關之任何步驟或子步驟。藉由另一實例，方法或程序1400可僅包含步驟1404及1406及如貫穿本發明所描述之與步驟1404及1406有關之任何步驟或子步驟。藉由另一實例，方法或程序1400可包含或可不包含步驟1408及如貫穿本發明所描述之與步驟1408有關之任何步驟或子步驟。另外，方法或程序1400可同時執行步驟及/或子步驟。此外，方法或程序1400可循序地(包含按所提供之順序或除所提供以外之一順序)執行步驟及/或子步驟。因此，上文描述不應被解釋為限制本發明之範疇而僅為一圖解說明。
本文中應注意，與本發明中所描述之一特定實施例有關之任何語言可適用於本發明中所描述之一不同實施例，使得本發明中所描述之各項實施例不應被視為獨立或分離實施例。例如，本發明可被解讀為能夠組合如貫穿本發明所描述之在樣本124上之任何數目個一或多個計量目標、一或多個層、一或多個單元、一或多個目標設計及/或目標設計之一或多個節距或其他參數或量度。藉由另一實例，本發明可被解讀為能夠組合如貫穿本發明所描述之任何數目個計量樣本或目標設計程序、製程及/或量測程序。因此，上文描述不應被解釋為限制本發明而僅為一圖解說明。
在此方面，本發明之實施例繪示用於減少源自於程序變動、微影程序及/或計量錯誤之雜訊之新方法及系統，其中藉由僅對一單個計量目標執行計量疊對量測及產生當前層與先前層之間的疊對值而導致雜訊減少。一般而言，新方法及系統使用來自多個目標(例如，同一或相似目標設計(例如，在一些情況中，相同目標設計)或具有不同目標設計)之疊對計量量測，使用包含嵌入於一個目標單元中之不同目標設計之一新目標及/或使用一雙孔徑裝置。
明確言之，新方法及系統可藉由使用具有同一或相似設計之多個目標來減少雜訊，可藉由使用具有不同目標設計之多個目標來減少雜訊，可藉由使用具有多個層之一個目標來減少雜訊(例如，可藉由對多個目標平均化來減少程序起源雜訊)，可藉由使用多個設置及多個目標來減少雜訊及/或可藉由改良雙孔徑裝置位置用於工具誘發偏移減少來減少雜訊。新方法及系統可導致使用多單元目標及不同設計之一經改良OVL預測，及/或使用多單元目標及不同設計之一經改良準確度。新方法及系統可每位點組合若干元件。新方法及系統可使用來自多個目標(具有不同TD)或具有多個層之一個目標之OVL量測以減少影響OVL量測之雜訊。
另外，新方法及系統可藉由在量測實際裝置結構時移除非掃描器錯誤來減少裝置至目標錯誤。新方法及系統可使用電子束量測用於改良準確度。
熟習此項技術者將認知，本文中所描述之組件(例如，操作)、裝置、物件及其等隨附論述為了概念清楚起見而用作實例且預期各種組態修改。因此，如本文中所使用，所闡述之特定實例及隨附論述意欲於表示其等更一般類別。通常，使用任何特定實例意欲於表示其類別，且不包含特定組件(例如，操作)、裝置及物件不應被視為限制性。
熟習此項技術者將明白，存在可藉由其等實現本文中所描述之程序及/或系統及/或其他技術之各種工具(例如，硬體、軟體及/或韌體)，且較佳工具將隨其中部署程序及/或系統及/或其他技術之背景而變化。例如，若一實施者判定速度及準確性係最重要的，則實施者可選擇一主要硬體及/或韌體工具；替代地，若靈活性係最重要的，則實現者可選擇一主要軟體實施方案；或者，又再次替代地，實施者可選擇硬體、軟體及/或韌體之某個組合。因此，存在可藉由其等實現本文中所描述之程序及/或裝置及/或其他技術之若干可能工具，該等工具之任一者皆不固有地優越於另一者，其中任何待利用工具係取決於其中將部署工具之背景及其任一者可變化之實施者之特定考量(例如，速度、靈活性或可預測性)之一選擇。
呈現先前描述以使一般技術者能夠製作及使用如一特定應用及其要求之背景中所提供之發明。如本文中所使用，方向性術語(諸如「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」、「上」、「向上」、「下面」、「下」及「向下」)意欲於出於描述目的而提供相對位置，且並非意欲於指定一絕對參考系。所描述實施例之各種修改對於熟習此項技術者將係顯而易見的，且本文中所定義之一般原理可應用於其他實施例。因此，本發明並非意欲於限於所展示及所描述之特定實施例，而是符合與本文中所揭示之原理及新穎特徵一致之最廣範疇。
關於本文中之實質上任何複數及/或單數術語之使用，熟習此項技術者可根據背景及/或應用自複數轉換為單數及/或自單數轉換為複數。為了清楚起見，本文未明確闡述各種單數/複數排列。
本文中所描述之全部方法可包含將方法實施例之一或多個步驟之結果儲存於記憶體中。結果可包含本文中所描述之任何結果且可以此項技術已知之任何方式儲存。記憶體可包含本文中所描述之任何記憶體或此項技術已知之任何其他合適儲存媒體。在已儲存結果之後，結果可在記憶體中存取且可由本文中所描述之任何方法或系統實施例使用，經格式化以向一使用者顯示，由另一軟體模組、方法或系統使用，及類似者。此外，結果可「永久性」、「半永久性」、「暫時性」儲存或儲存達一定時間週期。例如，記憶體可為隨機存取記憶體(RAM)，且結果可能未必無限期地保留於記憶體中。
進一步預期，上述方法之各實施例可包含本文中所描述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。另外，可由本文中所描述之任何系統執行上述方法之各實施例。
本文中所描述之標的物有時繪示其他組件內所含或與其他組件連接之不同組件。應理解，如此描繪之架構僅僅係實例性的，且實際上可實施達成相同功能之諸多其他架構。在一概念意義上，達成相同功能之組件之任何配置有效地「相關聯」，使得達成所期望功能。因此，本文中經組合以達成一特定功能之任何兩個組件可被視為彼此「相關聯」，使得達成所期望功能，而與架構或中間組件無關。同樣地，如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「連接」或「耦合」以達成所期望功能，且能夠如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為「可耦合」至彼此以達成所期望功能。可耦合之特定實例包含但不限於實體上可配合及/或實體上互動之組件及/或無線可互動及/或無線互動之組件及/或邏輯上互動及/或邏輯上可互動之組件。
此外，應理解，本發明係由隨附發明申請專利範圍定義。熟習此項技術者將理解，通常，本文中及尤其隨附發明申請專利範圍(例如，隨附發明申請專利範圍之主體)中所使用之術語通常意欲作為「開放」術語(例如，術語「包含(including)」應被解釋為「包含但不限於」，術語「具有」應被解釋為「至少具有」，術語「包含(includes)」應被解釋為「包含但不限於」及類似者)。熟習此項技術者將進一步理解，若意欲特定數目個所介紹請求項敘述，則將在發明申請專利範圍中明確敘述此一意圖，且在缺失此敘述之情況下不存在此意圖。例如，為了輔助理解，下文隨附發明申請專利範圍可含有介紹性片語「至少一個」及「一或多個」之使用以介紹請求項敘述。然而，此等片語之使用不應被解釋為暗示由不定冠詞「一」或「一個」介紹一請求項敘述將任何特定請求項含有此所介紹請求項敘述限於本發明僅含有一個此敘述，即使在同一請求項包含介紹性片語「一或多個」或「至少一個」及不定冠詞(諸如「一」或「一個」(例如，「一」及/或「一個」通常應被解釋為意謂「至少一個」或「一或多個」)時亦如此；用來介紹請求項敘述之定冠詞之使用亦係如此。另外，即使明確敘述特定數目個所介紹請求項敘述，熟習此項技術者仍將認知，此敘述通常應被解釋為意謂著至少所敘述數目(例如，「兩個敘述」之純粹敘述而沒有其他修飾詞通常意謂至少兩個敘述，或兩個或更多個敘述)。此外，在其中使用類似於「A、B及C之至少一者，及類似者」之一慣例之彼等例項中，通常此一構造意欲具有熟習此項技術者將理解該慣例之意義(例如，「具有A、B及C之至少一者之一系統」將包含但不限於僅具有A，僅具有B，僅具有C，一起具有A及B，一起具有A及C，一起具有B及C及/或一起具有A、B及C，及類似者之一系統)。在其中使用類似於「A、B或C之至少一者，及類似者」之一慣例之彼等例項中，通常此一構造意欲具有熟習此項技術者將理解該慣例之意義(例如，「具有A、B或 C之至少一者之一系統」將包含但不限於僅具有A，僅具有B，僅具有C，一起具有A及B，一起具有A及C，一起具有B及C及/或一起具有A、B及C，及類似者之一系統)。熟習此項技術者將進一步理解，實際上無論在描述、發明申請專利範圍或圖式中，呈現兩個或更多個替代術語之任何轉折詞及/或片語應被理解為預期包含該等術語之一者、該等術語之任一者或兩個術語之可能性。例如，片語「A或B」將被理解為包含「A」或「B」或包含「A及B」之可能性。
據信本發明及許多其伴隨優點將藉由前文描述來理解，且將顯而易見的是，在不脫離所揭示標的物之情況下或在不犧牲其全部重要優點之情況下，可對組件之形式、構造及配置進行各種改變。所描述形式僅僅係解釋性的，且下文發明申請專利範圍意欲於涵蓋及包含此等改變。此外，應理解，本發明係由隨附發明申請專利範圍定義。
100:系統 102:微影子系統 104:計量子系統 106:控制器 108:處理器 110:記憶體媒體/非暫時性記憶體媒體 112:微影照明源 114:照明光束/軸上照明光束/離軸照明光束 116:光學軸 118:遮罩支撐裝置 120:圖案遮罩 122:投影光學器件 124:樣本/計量樣本/靜態樣本 126:樣本載物台 128:光阻劑層 130:樣本光 132:偵測器 134:計量照明源 136:計量照明光束/連續計量照明光束/脈衝計量照明光束/調變計量照明光束 138:照明路徑 140:透鏡 142:照明光學組件 144:物鏡 146:樣本載物台 148:集光路徑 150:集光路徑透鏡 152:集光光學組件 154:光束分離器 200:場 202a至202d:計量目標 300a至300d:疊對量測 302:疊對值/經組合或單個疊對值 400:表 402:疊對 404:殘差 406:殘差改良 500:圖表 510:圖表 600:先進成像計量(AIM)目標/計量目標 602:當前層 604:先前層 606:單元 608:區段或部分 610:區段或部分 700:三重先進成像計量(AIM)目標/先進成像計量(AIM)目標/計量目標 702:當前層 704:第一先前層/先前層 706:第二先前層/先前層 708:單元 710:區段或部分 712:區段或部分 714:區段或部分 800:三重先進成像計量(AIM)目標/計量目標 802:先進成像計量(AIM)目標 804:當前層 806:第一先前層/先前層 808:第二先前層/先前層 810:單元 812:區段或部分 814:區段或部分 900:三重先進成像計量(AIM)目標/先進成像計量(AIM)目標/計量目標 902:盒中盒目標設計 904:先進成像計量(AIM)目標設計 906:當前層 908:第一先前層/先前層 910:第二先前層/先前層 912:第三先前層/先前層 914:單元 916:區段或部分 918:區段或部分 920:區段或部分 1000:散射量測疊對(SCOL)目標/計量目標 1002:第一目標設計 1004:第二目標設計 1006:單元 1008:區段或部分 1010:區段或部分 1100:計量目標 1102:單元 1104:記錄計劃(POR)節距/節距 1106:1/2x (或一半)分段大小節距/節距 1108:2x (或兩倍)分段大小節距/節距 1110:裝置結構 1112:子結構 1200:圖表 1300:圖表 1310:圖表 1320:圖表 1330:圖表 1400:方法或程序 1402:步驟 1404:步驟 1406:步驟 1408:步驟
熟習此項技術者藉由參考附圖可更佳理解本發明之許多優點，其中： 圖1A係繪示根據本發明之一或多項實施例之一製造系統之簡化視圖； 圖1B係繪示根據本發明之一或多項實施例之圖1A之製造系統之一微影子系統的一簡化視圖； 圖1C係繪示根據本發明之一或多項實施例之圖1A之製造系統之一計量子系統的一簡化視圖； 圖2繪示根據本發明之一或多項實施例之在一樣本上之一場陣列中之散射量測疊對(SCOL)計量目標； 圖3繪示根據本發明之一或多項實施例之SCOL計量目標之疊對量測圖及一經組合疊對圖； 圖4繪示根據本發明之一或多項實施例之SCOL計量目標之疊對量測之一表； 圖5A繪示根據本發明之一或多項實施例之比較兩個SCOL計量目標之疊對量測之一圖表； 圖5B繪示根據本發明之一或多項實施例之比較兩個SCOL計量目標之疊對量測之一圖表； 圖6繪示根據本發明之一或多項實施例之一先進成像計量(AIM)目標； 圖7繪示根據本發明之一或多項實施例之一個三重AIM目標； 圖8繪示根據本發明之一或多項實施例之一個三重AIM目標； 圖9繪示根據本發明之一或多項實施例之一個三重AIM目標； 圖10繪示根據本發明之一或多項實施例之一多單元SCOL目標； 圖11A繪示根據本發明之一或多項實施例之包含多個節距之一多單元SCOL目標； 圖11B繪示根據本發明之一或多項實施例之包含多個節距之一多單元SCOL目標之一單元； 圖11C繪示根據本發明之一或多項實施例之包含多個節距之一多單元SCOL目標； 圖11D繪示根據本發明之一或多項實施例之包含多個節距之一多單元SCOL目標之一單元； 圖12繪示根據本發明之一或多項實施例之比較在不同雙孔徑裝置(DAD)位置處獲得之疊對量測之影像的一圖表； 圖13A繪示比較在不同DAD位置處獲得之疊對量測之一圖表； 圖13B繪示比較在不同DAD位置處獲得之疊對量測之一圖表； 圖13C繪示比較在不同DAD位置處獲得之疊對量測之一圖表； 圖13D繪示比較在不同DAD位置處獲得之疊對量測之一圖表；及 圖14係繪示根據本發明之一或多項實施例之在用於場敏感疊對計量之一方法中執行之步驟的一流程圖。
102:微影子系統
106:控制器
108:處理器
110:記憶體媒體/非暫時性記憶體媒體
112:微影照明源
114:照明光束/軸上照明光束/離軸照明光束
116:光學軸
118:遮罩支撐裝置
120:圖案遮罩
122:投影光學器件
124:樣本/計量樣本/靜態樣本
126:樣本載物台
128:光阻劑層

Claims (25)

  1. 一種用於在計量(metrology)量測中減少錯誤之系統，其包括：一控制器，其通信地耦合至經組態以固持一計量樣本之一或多個計量工具，其中該控制器包含經組態以執行程式指令之一或多個處理器，該等程式指令引起該一或多個處理器：接收該計量樣本之一或多個計量目標之一或多個計量量測，其中該一或多個計量目標之一計量目標包含具有一或多個單元之一或多個目標設計，其中該一或多個目標設計係在該計量樣本之複數個層上產生，其中該複數個層包含一光阻劑層(resist layer)、具有一第一目標設計之一第一程序層、具有一第二目標設計之一第二程序層、及具有一第三目標設計之一第三程序層；基於該一或多個計量量測判定一或多個錯誤；及判定一或多個可校正項以調整對應於該一或多個錯誤之一或多個錯誤源，其中該一或多個可校正項經組態以減少在該一或多個計量量測中藉由該一或多個錯誤源產生之一雜訊量。
  2. 如請求項1之系統，其中該複數個層包含圍繞至少一程序層中之至少一目標設計之一光阻劑層中之一盒中盒目標設計。
  3. 如請求項1之系統，其中該一或多個計量工具包含一電子束計量工具或一光學計量工具之至少一者。
  4. 如請求項1之系統，其中該一或多個計量量測係經由一雙孔徑裝置產生實現該一或多個計量量測之一工具誘發偏移之一光定向變化而獲得。
  5. 如請求項1之系統，其中該一或多個錯誤係基於該一或多個計量量測藉由平均化該一或多個計量量測以判定一經組合疊對值來判定。
  6. 如請求項1之系統，其中該一或多個錯誤係透過一邏輯迴歸演算法基於該一或多個計量量測判定。
  7. 如請求項1之系統，其中該一或多個錯誤源包含一或多個程序變動、一或多個微影工具之一或多個微影程序或該一或多個計量工具之一或多個計量程序之至少一者。
  8. 如請求項7之系統，其中該一或多個處理器經組態以執行程式指令，該等程式指令引起該一或多個處理器：接收該計量樣本之該一或多個計量目標，其中該一或多個計量目標係在經由該一或多個微影工具在該計量樣本上產生該一或多個計量目標之前接收。
  9. 如請求項1之系統，其中該複數個層包含圍繞至少一光阻劑層中之至少一目標設計之一程序層中之一盒中盒目標設計。
  10. 如請求項9之系統，其中該複數個層包含一光阻劑層及具有一第一目 標設計及一第二目標設計之一程序層。
  11. 如請求項1之系統，其中該一或多個計量目標包含複數個計量目標。
  12. 如請求項11之系統，其中該複數個計量目標之各計量目標包含該一或多個目標設計之一相同設計。
  13. 如請求項11之系統，其中該一或多個目標設計包含複數個目標設計。
  14. 如請求項13之系統，其中該複數個計量目標之至少一計量目標包含該複數個目標設計之一第一目標設計，其中該複數個計量目標之該至少一計量目標包含該複數個目標設計之一第二目標設計。
  15. 如請求項14之系統，其中該第一目標設計在節距(pitch)、臨界尺寸(critical dimension)、分段大小(segmentation size)或誘發疊對(induced overlay)之至少一者上不同於該第二目標設計。
  16. 如請求項1之系統，其中該一或多個單元之一單元包含複數個節距。
  17. 如請求項16之系統，其中該複數個節距包含一記錄計劃節距、一不同分段大小之一第一節距及一不同分段大小之一第二節距。
  18. 如請求項17之系統，其中該第一節距如相較於該記錄計劃節距係一一半分段大小，其中該第二節距如相較於該記錄計劃節距係一兩倍分段大小。
  19. 如請求項16之系統，其中該計量樣本包含一或多個裝置結構。
  20. 如請求項19之系統，其中該複數個節距包含一記錄計劃節距及一不同分段大小之至少一節距，其中該一或多個裝置結構係連同該記錄計劃節距及一不同分段大小之該至少一節距一起量測。
  21. 一種用於在計量量測中減少錯誤之系統，其包括：一或多個計量工具，其或其等組態以固持一計量樣本；及一控制器，其通信地耦合至該一或多個計量工具，其中該控制器包含經組態以執行程式指令之一或多個處理器，該等程式指令引起該一或多個處理器：接收該計量樣本之一或多個計量目標之一或多個計量量測，其中該一或多個計量目標之一計量目標包含具有一或多個單元之一或多個目標設計，其中該一或多個目標設計係在該計量樣本之複數個層上產生，其中該複數個層包含一光阻劑層、具有一第一目標設計之一第一程序層、具有一第二目標設計之一第二程序層、及具有一第三目標設計之一第三程序層；基於該一或多個計量量測判定一或多個錯誤；及判定一或多個可校正項以調整對應於該一或多個錯誤之一或多個 錯誤源，其中該一或多個可校正項經組態以減少在該一或多個計量量測中藉由該一或多個錯誤源產生之一雜訊量。
  22. 如請求項21之系統，其進一步包括：一或多個微影工具，其或其等經組態以在該計量樣本上產生該一或多個計量目標，其中該一或多個處理器經組態以執行程式指令，該等程式指令引起該一或多個處理器：在該一或多個微影工具在該計量樣本上產生該一或多個計量目標之前接收該計量樣本之該一或多個計量目標。
  23. 一種用於在計量量測中減少錯誤之方法，其包括：自一或多個計量工具接收一計量樣本之一或多個計量目標之一或多個計量量測，其中該一或多個計量目標之一計量目標包含具有一或多個單元之一或多個目標設計，其中該一或多個目標設計在該計量樣本之複數個層上產生，其中該複數個層包含一光阻劑層、具有一第一目標設計之一第一程序層、具有一第二目標設計之一第二程序層、及具有一第三目標設計之一第三程序層；基於該一或多個計量量測判定一或多個錯誤；及判定一或多個可校正項以調整對應於該一或多個錯誤之一或多個錯誤源，其中該一或多個可校正項經組態以減少在該一或多個計量量測中藉由該一或多個錯誤源產生之一雜訊量。
  24. 如請求項23之方法，其進一步包括：接收該計量樣本之該一或多個計量目標。
  25. 如請求項24之方法，其進一步包括：經由一或多個微影工具在該計量樣本上產生該一或多個計量目標，其中在藉由該一或多個微影工具在該計量樣本上產生該一或多個計量目標之前接收該一或多個計量目標。
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