用于設(shè)計(jì)量測(cè)目標(biāo)的方法和設(shè)備的制造方法
【專利摘要】描述了一種量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的方法。所述方法包括確定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的參數(shù)對(duì)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的靈敏度，所述過(guò)程參數(shù)用于形成所述量測(cè)目標(biāo)、或測(cè)量所述量測(cè)目標(biāo)的構(gòu)成；并且基于靈敏度與至少一個(gè)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積之和來(lái)確定所述量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒性。
【專利說(shuō)明】
用于設(shè)計(jì)量測(cè)目標(biāo)的方法和設(shè)備
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)主張于2013年12月30日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61 /921，939的權(quán)益，其通過(guò)援 引而全文合并到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及用來(lái)確定可用于例如由光刻技術(shù)進(jìn)行的器件制造中的量測(cè)目標(biāo)的一 個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法和設(shè)備以及使用光刻技術(shù)制造器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例 如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路（ICs)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模 或掩模版的圖案形成裝置用于生成待形成在所述1C的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn) 移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。所述 圖案的轉(zhuǎn)移通常是通過(guò)將圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常， 單個(gè)襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括:所謂的步進(jìn) 機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過(guò)將整個(gè)圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分； 以及所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過(guò)輻射束沿給定方向（"掃描"方向）掃描所述圖案、 同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分。也可 能通過(guò)將圖案壓?。╥mprinting)到襯底的方式從圖案形成裝置將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。
[0005] 在光刻過(guò)程中，期望頻繁地對(duì)所創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量，例如用于過(guò)程控制和驗(yàn)證。 結(jié)構(gòu)的一個(gè)或更多參數(shù)通常被測(cè)量或確定，例如在形成于襯底之中或之上的連續(xù)層之間的 重疊誤差。存在著用于對(duì)形成于光刻過(guò)程中的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量的各種技術(shù)。用于進(jìn)行這 種測(cè)量的多種工具是已知的，包括經(jīng)常用于測(cè)量臨界尺寸(CD)的掃描電子顯微鏡以及用于 測(cè)量重疊(在器件中兩個(gè)層的對(duì)準(zhǔn)精度)的專用工具。這樣的工具的一個(gè)示例是已經(jīng)被研發(fā) 用于光刻領(lǐng)域的散射儀。這種裝置將輻射束引導(dǎo)到襯底的表面上的目標(biāo)上并測(cè)量改變方向 后的輻射的一種或更多種性質(zhì)(例如作為波長(zhǎng)的函數(shù)的、在單個(gè)反射角處的強(qiáng)度;作為反射 角的函數(shù)的、在一個(gè)或更多個(gè)波長(zhǎng)處的強(qiáng)度;或作為反射角的函數(shù)的偏振）以獲得"光譜"， 根據(jù)該"光譜"，可以確定目標(biāo)的感興趣的性質(zhì)。感興趣的性質(zhì)的確定可以通過(guò)各種技術(shù)來(lái) 進(jìn)行:例如通過(guò)迭代方法(例如嚴(yán)格耦合波分析或有限元方法）、庫(kù)搜索以及主分量分析來(lái) 重建目標(biāo)結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 希望例如提供用于設(shè)計(jì)量測(cè)目標(biāo)的方法和設(shè)備。此外，盡管不限于此，若所述方法 和設(shè)備可以應(yīng)用來(lái)最小化在光刻過(guò)程中的重疊誤差則將會(huì)是有利的。
[0007] 在一方面中，提供了一種量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的方法。所述方法包括確定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì) 的參數(shù)對(duì)用于形成所述量測(cè)目標(biāo)、或測(cè)量所述量測(cè)目標(biāo)的構(gòu)成的過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的靈敏 度;并且基于靈敏度與過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積來(lái)確定所述量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒性。
[0008] 在一方面中，提供了一種量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的方法。所述方法包括確定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì) 的多個(gè)參數(shù)的各自的參數(shù)對(duì)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的靈敏度，所述過(guò)程參數(shù)用于形成所述量測(cè)目 標(biāo)、或測(cè)量所述量測(cè)目標(biāo)的構(gòu)成;并且基于多個(gè)靈敏度中的每個(gè)與過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)之間的 乘積之和來(lái)確定對(duì)于所述量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 在此僅僅以示例的方式參照附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行描述，在附圖中：
[00?0]圖1不意性地不出一種光刻設(shè)備的實(shí)施例；
[0011] 圖2示意性地示出一種光刻單元或簇(cluster)的實(shí)施例；
[0012] 圖3示意性地示出一種散射儀的實(shí)施例；
[0013]圖4不意性地不出一種散射儀的另一實(shí)施例；
[0014] 圖5示意性地示出一種形式的多光柵目標(biāo)和在襯底上的測(cè)量光斑的輪廓；
[0015] 圖6A和6B示意性地描繪了重疊目標(biāo)的一個(gè)周期的模型結(jié)構(gòu)，示出了源自例如兩種 類型的過(guò)程所致不對(duì)稱度的目標(biāo)從理想狀況的改變的實(shí)例；
[0016] 圖7是示出光刻模擬模型的功能模塊的示例性框圖；
[0017]圖8示意性地示出用于量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的過(guò)程；以及
[0018] 圖9示意性地示出用于量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的另外過(guò)程。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 在詳細(xì)地描述實(shí)施例之前，提供實(shí)施例可以實(shí)施的示例環(huán)境是有意義的。
[0020] 圖1示意地示出了光刻設(shè)備LA。所述設(shè)備包括：
[0021] 照射系統(tǒng)（照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B(niǎo)(例如，DUV輻射或EUV輻射）；
[0022] 支撐結(jié)構(gòu)（例如掩模臺(tái))MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與配 置用于根據(jù)特定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；
[0023] 襯底臺(tái)（例如晶片臺(tái))WTa，其構(gòu)造用于保持襯底(例如，涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并 與配置用于根據(jù)特定的參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連;和
[0024] 投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予 輻射束B(niǎo)的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或更多根管芯)上。
[0025] 照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜 電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。
[0026] 所述圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及 諸如例如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置。所述 圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來(lái)保持圖案形成 裝置。所述圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可 移動(dòng)的。所述圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對(duì) 于投影系統(tǒng)）。這里使用的任何術(shù)語(yǔ)"掩模版"或"掩模"可以看作與更為上位的術(shù)語(yǔ)"圖案形 成裝置"同義。
[0027] 這里所使用的術(shù)語(yǔ)"圖案形成裝置"應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在 輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)該注意 的是，賦予輻射束的圖案可能不與襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案精確地對(duì)應(yīng)(例如，如果所 述圖案包括相移特征或所謂的輔助特征）。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形 成的器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。
[0028] 圖案形成裝置可以是透射型的或反射型的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編 程反射鏡陣列以及可編程LCD面板。掩模在光刻技術(shù)中是熟知的，并且包括諸如二元掩模類 型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型。可編 程反射鏡陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便沿 不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻 射束。
[0029] 這里使用的術(shù)語(yǔ)"投影系統(tǒng)"可以廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，包括折 射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其任意組合，如對(duì)于所使 用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒(méi)液或使用真空之類的其他因素所適合的。這 里使用的任何術(shù)語(yǔ)"投影透鏡"可以認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)"投影系統(tǒng)"同義。
[0030] 如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的（例如，采用透射式掩模）。替代地，所述設(shè)備 可以是反射型的(例如，采用如上所述類型的可編程反射鏡陣列，或采用反射式掩模）。
[0031] 光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái)）或更多臺(tái)（例如，兩個(gè)或更多襯底臺(tái)、兩個(gè)或更多 圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu)、或襯底臺(tái)和量測(cè)臺(tái)）的類型。在這種"多平臺(tái)"機(jī)器中，可以并行地 使用附加的臺(tái)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái) 用于曝光。
[0032] 所述光刻設(shè)備還可以是這種類型:其中襯底的至少一部分可以由具有相對(duì)高的折 射率的液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸沒(méi)液體還可以施加到 光刻設(shè)備中的其他空間，例如掩模和投影系統(tǒng)之間的空間。浸沒(méi)技術(shù)用于提高投影系統(tǒng)的 數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域是熟知的。這里使用的術(shù)語(yǔ)"浸沒(méi)"并不意味著必須將結(jié)構(gòu)(例如襯底)浸 入到液體中，而僅意味著在曝光過(guò)程中液體位于投影系統(tǒng)和該襯底之間。
[0033]參照?qǐng)D1，照射器IL接收來(lái)自輻射源S0的輻射束。所述源和光刻設(shè)備可以是分立的 實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時(shí)）。在這種情況下，不會(huì)將該源考慮成形成光刻設(shè)備的 一部分，并且通過(guò)包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述 輻射束從所述源S0傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成 部分(例如當(dāng)所述源是汞燈時(shí)）?？梢詫⑺鲈碨0和所述照射器IL、以及如果需要時(shí)設(shè)置的 所述束傳遞系統(tǒng)BD-起稱作輻射系統(tǒng)。
[0034]所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器AD。通常，可 以對(duì)所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍（一般分別 稱為σ_外部和σ_內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如整合器 IN和聚光器C0?？梢詫⑺稣丈淦饔糜谡{(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻 性和強(qiáng)度分布。
[0035]所述輻射束B(niǎo)入射到保持在圖案形成裝置支撐件(例如，掩模臺(tái)MT)上的所述圖案 形成裝置(例如，掩模)MA上，并且通過(guò)所述圖案形成裝置來(lái)形成圖案。已經(jīng)穿過(guò)圖案形成裝 置(例如，掩模)MA之后，所述輻射束B(niǎo)通過(guò)投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)將輻射束聚焦到所述 襯底W的目標(biāo)部分C上。通過(guò)第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如，干涉儀器件、線性編碼 器、二維編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WTa，例如以便將不同的 目標(biāo)部分C定位于所述輻射束B(niǎo)的路徑中。類似地，例如在從掩模庫(kù)的機(jī)械獲取之后或在掃 描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器(在圖1中沒(méi)有明確地示出）用于 相對(duì)于所述輻射束B(niǎo)的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如掩模)MA。通常，可以通過(guò)形成所 述第一定位裝置PM的一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位）的幫助來(lái)實(shí)現(xiàn) 圖案形成裝置支撐件(例如掩模臺(tái))MT的移動(dòng)。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW 的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)所述襯底臺(tái)WTa的移動(dòng)。在步進(jìn)機(jī)的情況下(與 掃描器相反），圖案形成裝置支撐件(例如掩模臺(tái))MT可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是 固定的。
[0036] 可以使用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記PI、P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置(例如掩 模)MA和襯底W。盡管所示的襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分，但是它們可以位于目標(biāo)部 分(這些公知為劃線對(duì)齊標(biāo)記)之間的空間中。類似地，在將多于一個(gè)的管芯設(shè)置在圖案形 成裝置(例如掩模)MA上的情況下，所述掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。小的對(duì)準(zhǔn)標(biāo) 記也可以被包括在管芯內(nèi)、在器件特征之間，在這種情況下，期望所述標(biāo)記盡可能小且不需 要任何與相鄰的特征不同的成像或過(guò)程條件。檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)將在下文中進(jìn)一步 描述。
[0037]所描述的設(shè)備可以用于以下模式中的至少一種中：
[0038] 1.在步進(jìn)模式中，在將圖案形成裝置支撐件(例如，掩模臺(tái))MT和襯底臺(tái)WTa保持為 基本靜止的同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上（即，單一的靜態(tài) 曝光）。然后將所述襯底臺(tái)WTa沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn) 模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。
[0039] 2.在掃描模式中，在對(duì)圖案形成裝置支撐件(例如掩模臺(tái))MT和襯底臺(tái)WTa同步地 進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上（即，單一的動(dòng)態(tài)曝光）。襯 底臺(tái)WTa相對(duì)于圖案形成裝置支撐件(例如掩模臺(tái))MT的速度和方向可以通過(guò)所述投影系統(tǒng) PS的（縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特性來(lái)確定。在掃描模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了單一 的動(dòng)態(tài)曝光中的所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向），而所述掃描移動(dòng)的長(zhǎng)度確定了所述 目標(biāo)部分的高度(沿掃描方向）。
[0040] 3.在另一模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的圖案形成裝置支撐件(例如， 掩模臺(tái))MT保持為基本靜止?fàn)顟B(tài)，并且在將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上的同 時(shí)，對(duì)所述襯底臺(tái)WTa進(jìn)行移動(dòng)或掃描。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯 底臺(tái)WTa的每一次移動(dòng)之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程 圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型 的可編程反射鏡陣列）的無(wú)掩模光刻中。
[0041] 也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。
[0042]光刻設(shè)備LA是所謂的雙平臺(tái)類型，其具有兩個(gè)臺(tái)WTa、WTb(例如，兩個(gè)襯底臺(tái)）和兩 個(gè)站一一曝光站和測(cè)量站，在曝光站和測(cè)量站之間所述臺(tái)可以被進(jìn)行交換。例如，當(dāng)一個(gè)臺(tái) 上的一個(gè)襯底在曝光站被進(jìn)行曝光時(shí)，另一襯底可以被加載到測(cè)量站處的另一襯底臺(tái)上且 執(zhí)行各種預(yù)備步驟。所述預(yù)備步驟可以包括使用水平傳感器LS對(duì)襯底的表面控制進(jìn)行規(guī)劃 和使用對(duì)準(zhǔn)傳感器AS測(cè)量襯底上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置，兩個(gè)傳感器都由參考框架RF支撐。如 果當(dāng)臺(tái)處于測(cè)量站以及處于曝光站時(shí)，位置傳感器IF不能測(cè)量所述臺(tái)的位置，則可以設(shè)置 第二位置傳感器來(lái)使得所述臺(tái)的位置能夠在兩個(gè)站處被追蹤。作為另一實(shí)例，當(dāng)在一個(gè)臺(tái) 上的襯底在曝光站處被曝光的同時(shí)，另一沒(méi)有襯底的臺(tái)在測(cè)量站(其中，可選地可能發(fā)生測(cè) 量活動(dòng))處等候。這個(gè)另外的臺(tái)具有一個(gè)或更多測(cè)量裝置并且可以可選地具有其它工具(例 如，清潔設(shè)備）。當(dāng)襯底已經(jīng)完成曝光時(shí)，沒(méi)有襯底的臺(tái)移動(dòng)至曝光站以執(zhí)行例如測(cè)量，并且 具有襯底的臺(tái)移動(dòng)至其中所述襯底被卸載并且另一襯底被加載的位置(例如，測(cè)量站）。這 些多臺(tái)式布置能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的生產(chǎn)率的實(shí)質(zhì)性增加。
[0043] 如圖2所示，光刻設(shè)備LA形成光刻單元LC(有時(shí)也稱為光刻元或者光刻簇）的一部 分，光刻單元LC還包括用以在襯底上執(zhí)行一個(gè)或更多曝光前和曝光后處理的設(shè)備。通常情 況下，這些設(shè)備包括用以沉積抗蝕劑層的一個(gè)或更多旋涂器SC、用以對(duì)曝光后的抗蝕劑顯 影的一個(gè)或更多顯影器DE、一個(gè)或更多激冷板CH和一個(gè)或更多烘烤板BK。襯底操縱裝置或 機(jī)械人R0從輸入/輸出口 1/01、1/02拾取襯底，然后將它在不同的處理裝置之間移動(dòng)，然后 將它們傳遞到光刻設(shè)備的進(jìn)料臺(tái)LB。經(jīng)常統(tǒng)稱為軌道的這些裝置處在軌道控制單元TCU的 控制之下，所述軌道控制單元TCU自身由管理控制系統(tǒng)SCS控制，所述管理控制系統(tǒng)SCS也經(jīng) 由光刻控制單元LACU控制光刻設(shè)備。因此，不同的設(shè)備可以被操作用于將生產(chǎn)率和處理效 率最大化。
[0044] 為了由光刻設(shè)備曝光的襯底被正確地和一致地曝光，需要檢驗(yàn)曝光后的襯底以測(cè) 量一個(gè)或更多屬性，例如連續(xù)層之間的重疊誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。如果檢測(cè)到誤 差，可以對(duì)一個(gè)或更多后續(xù)襯底的曝光進(jìn)行調(diào)整(尤其是在檢驗(yàn)?zāi)軌蚝芸焱瓿汕易銐蜓杆?到使同一批次的另一襯底仍處于待曝光狀態(tài)的情況下）。此外，已經(jīng)曝光過(guò)的襯底也可以被 剔除并被重新加工（以提高產(chǎn)率），或可以被遺棄，由此避免在已知存在缺陷的襯底上進(jìn)行 曝光。在襯底的僅僅一些目標(biāo)部分存在缺陷的情況下，可以僅對(duì)是完好的那些目標(biāo)部分進(jìn) 行進(jìn)一步曝光。另一種可能性是采用一種隨后過(guò)程步驟的設(shè)置來(lái)補(bǔ)償誤差，例如，修整刻蝕 步驟的時(shí)間可以被調(diào)節(jié)以對(duì)源自光刻過(guò)程步驟的襯底-襯底CD變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。
[0045] 檢驗(yàn)設(shè)備被用于確定襯底的一個(gè)或更多的屬性，且尤其，用于確定不同的襯底或 同一襯底的不同層的一個(gè)或更多屬性如何從層到層和/或跨越整個(gè)襯底變化。檢驗(yàn)設(shè)備可 以被集成到光刻設(shè)備LA或光刻單元LC中，或可以是獨(dú)立的裝置。為了能進(jìn)行最迅速的測(cè)量， 需要檢驗(yàn)設(shè)備在曝光后立即測(cè)量經(jīng)過(guò)曝光的抗蝕劑層中的一個(gè)或更多屬性。然而，抗蝕劑 中的潛影具有很低的對(duì)比度(在經(jīng)過(guò)輻射曝光的抗蝕劑部分和沒(méi)有經(jīng)過(guò)輻射曝光的抗蝕劑 部分之間僅有很小的折射率差），且并非所有的檢驗(yàn)設(shè)備都對(duì)潛影的有效測(cè)量具有足夠的 靈敏度。因此，測(cè)量可以在曝光后烘烤步驟(PEB)之后進(jìn)行，所述曝光后烘烤步驟通常是在 經(jīng)過(guò)曝光的襯底上進(jìn)行的第一步驟，且增加抗蝕劑的經(jīng)過(guò)曝光和未經(jīng)曝光的部分之間的對(duì) 比度。在該階段，抗蝕劑中的圖像可以被稱為半潛在的。也能夠在抗蝕劑的曝光部分或者非 曝光部分已經(jīng)被去除的點(diǎn)處，或者在諸如蝕刻等圖案轉(zhuǎn)移步驟之后，對(duì)經(jīng)過(guò)顯影的抗蝕劑 圖像進(jìn)行測(cè)量。后一種可能性限制了有缺陷的襯底進(jìn)行重新加工的可能性，但是仍舊可以 提供有用的信息，例如，用于過(guò)程控制目的。
[0046] 圖3示出散射儀SM1的實(shí)施例。散射儀包括寬帶（白光)輻射投影裝置2,其將輻射投 影到襯底6上。反射的輻射傳遞至光譜儀檢測(cè)器4，光譜儀檢測(cè)器4測(cè)量鏡面反射輻射的光譜 10(即，強(qiáng)度的測(cè)量值是波長(zhǎng)的函數(shù)）。通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生所檢測(cè)的光譜的結(jié)構(gòu)或輪廓可以 通過(guò)處理單元PU重構(gòu)，例如，通過(guò)嚴(yán)格耦合波分析和非線性回歸或者與如圖3底部所示的模 擬光譜庫(kù)進(jìn)行比較來(lái)完成。通常，對(duì)于所述重構(gòu)，已知所述結(jié)構(gòu)的總體形式，且通過(guò)根據(jù)所 述結(jié)構(gòu)的制作過(guò)程的知識(shí)假定一些參數(shù)，僅留有結(jié)構(gòu)的少數(shù)幾個(gè)參數(shù)根據(jù)散射測(cè)量數(shù)據(jù)確 定。這種散射儀可以被配置為正入射散射儀或斜入射散射儀。
[0047] 散射儀SM2的另一實(shí)施例在圖4中所示。在該裝置中，由輻射源2發(fā)出的輻射采用透 鏡系統(tǒng)12聚焦并通過(guò)干涉濾光片13和偏振器17,由部分反射表面16反射并經(jīng)由具有高數(shù)值 孔徑(NA)(理想地至少0.9或至少0.95)的顯微鏡物鏡15聚焦到襯底W上。浸沒(méi)式散射儀甚至 可以具有數(shù)值孔徑超過(guò)1的透鏡。然后，所反射的輻射通過(guò)部分反射表面16透射入檢測(cè)器 18,以便檢測(cè)散射光譜。檢測(cè)器可以位于在透鏡15的焦距處的后投影光瞳平面11上，然而， 光瞳平面可以替代地通過(guò)輔助的光學(xué)元件(未示出）在檢測(cè)器18上重新成像。所述光瞳平面 是在其中輻射的徑向位置限定入射角而角位置限定輻射的方位角的平面。所述檢測(cè)器理想 地為二維檢測(cè)器，以使得可以測(cè)量襯底目標(biāo)的兩維角散射光譜（即，強(qiáng)度的測(cè)量值是散射角 的函數(shù)）。檢測(cè)器18可以是例如電荷耦合器件(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器 的陣列，且可以具有例如每幀40毫秒的積分時(shí)間。
[0048] 參考束經(jīng)常被用于例如測(cè)量入射輻射的強(qiáng)度。為此，當(dāng)輻射束入射到部分反射表 面16上時(shí)，輻射束的一部分透射通過(guò)所述表面作為參考束朝向參考反射鏡14行進(jìn)。然后，所 述參考束被投射到同一檢測(cè)器18的不同部分上。
[0049] 一個(gè)或更多干涉濾光片13可用于在如405-790nm或甚至更低（例如200-300nm)的 范圍中選擇感興趣的波長(zhǎng)。干涉濾光片可以是可調(diào)的，而不是包括一組不同的濾光片。光柵 可以被用于替代或補(bǔ)充一個(gè)或更多干涉濾光片。
[0050]檢測(cè)器18可以測(cè)量單一波長(zhǎng)(或窄波長(zhǎng)范圍）的散射輻射的強(qiáng)度，所述強(qiáng)度在多個(gè) 波長(zhǎng)處是分立的，或者所述強(qiáng)度集中在一個(gè)波長(zhǎng)范圍上。進(jìn)而，檢測(cè)器可以獨(dú)立地測(cè)量橫向 磁場(chǎng)(TM)和橫向電場(chǎng)(T E)偏振福射的強(qiáng)度和/或在橫向磁場(chǎng)和橫向電場(chǎng)偏振福射之間的相 位差。
[0051 ]能夠采用給出大集光率的寬帶輻射源2(即具有寬的輻射頻率或波長(zhǎng)范圍以及由 此具有大的色彩范圍），由此允許多種波長(zhǎng)的混合。在寬帶中的多個(gè)波長(zhǎng)理想地各自具有δλ 的帶寬和至少2δλ(即波長(zhǎng)帶寬的兩倍）的間距。多個(gè)輻射"源"可以是已經(jīng)被用例如光纖束 分割的擴(kuò)展輻射源的不同部分。以這樣的方式，角分辨散射光譜可以并行地在多個(gè)波長(zhǎng)處 被測(cè)量。可以測(cè)量包含比二維光譜更多的信息的三維光譜(波長(zhǎng)和兩個(gè)不同角度）。這允許 更多的信息被測(cè)量，其增加量測(cè)過(guò)程的魯棒性(robustness)。這在以引用方式整體并入本 文的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)US2006-0066855中進(jìn)行了更詳細(xì)的描述。
[0052]通過(guò)在束已經(jīng)被目標(biāo)所重新引導(dǎo)之前和之后對(duì)比所述束的一個(gè)或更多屬性，可以 確定所述襯底的一個(gè)或更多屬性。這可以例如通過(guò)將重新引導(dǎo)的束與使用襯底的模型而計(jì) 算出的理論上的重新引導(dǎo)的束進(jìn)行對(duì)比、以及通過(guò)對(duì)給出在所測(cè)量的和所計(jì)算的重新引導(dǎo) 的束之間的最佳擬合的模型進(jìn)行搜索來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常情況下，使用了參數(shù)化的通用模型，并且 所述模型的參數(shù)例如圖案的寬度、高度和側(cè)壁角度發(fā)生變化直至獲得最佳的匹配。
[0053]使用了兩種主要類型的散射儀。分光式散射儀將寬帶輻射束引導(dǎo)到襯底上并且測(cè) 量散射入特定窄角度范圍內(nèi)的輻射的光譜(強(qiáng)度是波長(zhǎng)的函數(shù)）。角度分辨散射儀使用單色 輻射束并且測(cè)量作為角度的函數(shù)的散射輻射的強(qiáng)度(或在橢偏儀配置情況下的強(qiáng)度比率以 及相位差）。替代地，不同波長(zhǎng)的測(cè)量信號(hào)可以在分析階段單獨(dú)地和組合地被測(cè)量。偏振輻 射可以被用來(lái)產(chǎn)生來(lái)自同一襯底的多于一個(gè)光譜。
[0054] 為了確定襯底的一個(gè)或更多參數(shù)，通常在由襯底模型所產(chǎn)生的理論光譜與作為波 長(zhǎng)(顯微式散射儀)或角度（角度分辨散射儀)的函數(shù)的重新引導(dǎo)的束所產(chǎn)生的測(cè)量光譜之 間找到最佳匹配。為找出該最佳匹配，存在著可以組合的許多方法。例如，第一方法是迭代 搜索方法，其中第一組模型參數(shù)用來(lái)計(jì)算第一光譜，與所測(cè)量的光譜進(jìn)行比較。隨后選擇第 二組模型參數(shù)，計(jì)算出第二光譜并且進(jìn)行第二光譜與所測(cè)量光譜的比較。這些步驟重復(fù)進(jìn) 行，目的在于找到給出最佳匹配光譜的所述一組參數(shù)。通常情況下，源自對(duì)比的信息被用來(lái) 操縱對(duì)后續(xù)組參數(shù)的選擇。此過(guò)程被稱為迭代搜索技術(shù)。具有給出最佳匹配的所述一組參 數(shù)的模型被認(rèn)為是對(duì)所測(cè)量的襯底的最佳描述。
[0055] 第二方法是制造光譜庫(kù)，每個(gè)光譜對(duì)應(yīng)于特定組的模型參數(shù)。通常情況下，成組的 模型參數(shù)被選擇用來(lái)覆蓋襯底屬性的所有或幾乎所有可能變化。所測(cè)量的光譜與庫(kù)中的光 譜進(jìn)行比較。與迭代搜索方法類似，具有與給出最佳匹配的光譜對(duì)應(yīng)的所述一組參數(shù)的模 型被認(rèn)為是對(duì)所測(cè)量的襯底的最佳描述。插值技術(shù)可用來(lái)更精確地確定在此庫(kù)搜索技術(shù)中 的最佳一組參數(shù)。
[0056] 在任何方法中，應(yīng)使用在所計(jì)算的光譜中的充足的數(shù)據(jù)點(diǎn)（波長(zhǎng)和/或角度）以便 使得能實(shí)現(xiàn)精確的匹配，通常對(duì)于每個(gè)光譜而言在80至800個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)或更多之間。使用迭代 方法，對(duì)于每個(gè)參數(shù)值的每次迭代將會(huì)涉及在80個(gè)或更多數(shù)據(jù)點(diǎn)處進(jìn)行的計(jì)算。這被乘以 所需迭代次數(shù)以獲得正確的分布(profile)參數(shù)。因而可能需要許多計(jì)算。實(shí)踐中，這導(dǎo)致 在精確度與處理速度之間的折衷。在庫(kù)方法中，在精確度與建立所述庫(kù)所需時(shí)間之間存在 類似折衷。
[0057]在如上討論的任何散射儀中，襯底W上的目標(biāo)可以是光柵，其被印刷成使得在顯影 之后，所述條紋由實(shí)抗蝕劑線構(gòu)成。所述條紋可以替代地被蝕刻到所述襯底中。所述目標(biāo)圖 案被選擇為對(duì)感興趣的參數(shù)諸如光刻投影設(shè)備中的焦距、劑量、重疊、色差等敏感，從而使 得相關(guān)參數(shù)的變化將表明為是在所印刷目標(biāo)中的變化。例如，目標(biāo)圖案可以對(duì)光刻投影設(shè) 備(尤其是投影系統(tǒng)PL)中的色差以及照射對(duì)稱度敏感，且這種像差的存在將表明自身在所 印刷的目標(biāo)圖案中的變化。相應(yīng)地，所印刷的目標(biāo)圖案的散射測(cè)量數(shù)據(jù)被用于重構(gòu)所述目 標(biāo)圖案。目標(biāo)圖案的參數(shù)(諸如線寬和線形)可以被輸入到重構(gòu)過(guò)程中，所述重構(gòu)過(guò)程由處 理單元PU根據(jù)印刷步驟和/或其它散射測(cè)量過(guò)程的知識(shí)進(jìn)行。
[0058] 盡管本文中已經(jīng)描述了散射儀的實(shí)施例，其它類型的量測(cè)設(shè)備可以用于一個(gè)實(shí)施 例中。例如，可以使用諸如在以引用方式整體并入本文的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2013-0308142中所描述的暗場(chǎng)量測(cè)設(shè)備。此外，那些其它類型的量測(cè)設(shè)備可以使用與散射測(cè)量完 全不同的技術(shù)。
[0059] 圖5示出根據(jù)已知的實(shí)踐在襯底上形成的示例復(fù)合量測(cè)目標(biāo)。該復(fù)合目標(biāo)包括緊 密地定位在一起的四個(gè)光柵32，33，34，35，以使得它們都將在由量測(cè)設(shè)備的照射束形成的 測(cè)量光斑31內(nèi)。于是，四個(gè)目標(biāo)都被同時(shí)地照射并被同時(shí)地成像在傳感器4,18上。在專用于 重疊測(cè)量的一示例中，光柵32，33，34，35自身是由重疊光柵形成的復(fù)合光柵，所述重疊光柵 在形成在襯底W上的半導(dǎo)體器件的不同層中被圖案化。光柵32,33,34,35可以具有被不同地 偏置的重疊偏移，以便便于在復(fù)合光柵的不同部分形成所在的層之間的重疊測(cè)量。光柵32， 33,34,35也可以在它們的取向上不同，如圖所示，以便在X方向和Y方向上衍射入射的輻射。 在一個(gè)不例中，光柵32和34分別是具有+d、-d偏置的X方向光柵。這意味著，光柵32具有其重 疊分量，所述重疊分量布置成使得如果它們都恰好被印刷在它們的名義位置上，則所述重 疊分量之一將相對(duì)于另一重疊分量偏置距離d。光柵34具有其分量，所述分量布置成使得如 果被完好地印刷則將是d的偏置，但是該偏置的方向與第一光柵的相反，等等。光柵33和35 可以分別是具有偏置+d和-d的Y方向光柵。盡管四個(gè)光柵被示出，但是另一實(shí)施例可能包括 更大的矩陣來(lái)獲得所期望的精度。例如，9個(gè)復(fù)合光柵的3X3陣列可以具有偏置-4(1、-3(1、-2(1、-(1、0、+(1、+2(1、+3(1、+4(1。這些光柵的獨(dú)立的圖像可以在由傳感器4，18捕捉的圖像中被識(shí) 別。
[0060] 本文所描述的量測(cè)目標(biāo)可以例如是被設(shè)計(jì)用于諸如Yieldstar獨(dú)立或集成量測(cè)工 具這樣的量測(cè)工具一起使用的重疊目標(biāo)、和/或諸如那些通常用于TwinScan光刻系統(tǒng)的對(duì) 準(zhǔn)目標(biāo)，它們二者都可以從ASML公司購(gòu)得。
[0061] -般而言，用于這些系統(tǒng)的量測(cè)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)被印刷在襯底尺寸滿足將要在該襯底上 形成圖像的特定微電子器件的設(shè)計(jì)規(guī)格的襯底上。隨著過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行以克服在先進(jìn)過(guò)程節(jié) 點(diǎn)中的光刻器件成像分辨率的限制，則設(shè)計(jì)規(guī)則和過(guò)程兼容性需求強(qiáng)調(diào)對(duì)恰當(dāng)目標(biāo)的選 擇。隨著目標(biāo)本身變得更加先進(jìn)，經(jīng)常需要使用分辨率增強(qiáng)技術(shù)，諸如相移圖案形成裝置， 以及光學(xué)接近校正，則在過(guò)程設(shè)計(jì)規(guī)則內(nèi)的目標(biāo)的可印刷性變得更不確定。結(jié)果，所提出的 量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)可以經(jīng)受測(cè)試和/或模擬以便確認(rèn)它們的適合性和/或可行性，二者均根據(jù)可 印刷性和可檢測(cè)性觀點(diǎn)。在商業(yè)環(huán)境中，良好的重疊標(biāo)記可檢測(cè)性可以被認(rèn)為是低的總測(cè) 量不確定性以及短的移動(dòng)-采集-移動(dòng)時(shí)間的組合，因?yàn)榫徛牟杉袚p于對(duì)于生產(chǎn)線而言 的總生產(chǎn)率。現(xiàn)代的基于微衍射的重疊目標(biāo)(yDBO)可以在一側(cè)為大約ΙΟμπι的量級(jí)，這提供 了與諸如那些用于監(jiān)控襯底情況下40χ160μπι 2的目標(biāo)相比固有地較低的檢測(cè)信號(hào)。
[0062]另外，一旦已選擇了滿足上述標(biāo)準(zhǔn)的量測(cè)目標(biāo)，則可能的是可檢測(cè)性將相對(duì)于由 蝕刻和/或拋光過(guò)程所引起的諸如膜厚變化、各種蝕刻偏差、以及幾何不對(duì)稱度這樣的過(guò)程 變化而改變。因此，可能有用的是選擇相對(duì)于各種過(guò)程變化而言具有低可檢測(cè)性變化和低 重疊/對(duì)準(zhǔn)變化的目標(biāo)。同樣，將要用來(lái)生產(chǎn)待成像的微電子器件的特定機(jī)器的指紋（印刷 特征，包括例如透鏡像差)將(一般而言)影響到量測(cè)目標(biāo)的成像和生產(chǎn)。因此可能有用的是 確保所述量測(cè)目標(biāo)能耐受指紋效應(yīng)，因?yàn)槟承﹫D案將或多或少受到特別的光刻指紋影響。 [0063]圖6Α和6Β示意性地示出了重疊目標(biāo)的一個(gè)周期的模型結(jié)構(gòu)，示出了源自例如兩種 類型的過(guò)程所致不對(duì)稱度的目標(biāo)改變的實(shí)例。關(guān)于圖6Α，襯底W被圖案化為具有蝕刻到襯底 層內(nèi)的底部光柵700。用于所述底部光柵的蝕刻過(guò)程導(dǎo)致了所蝕刻溝道的底面702的傾斜。 此底面傾斜(FT)可以被表示為結(jié)構(gòu)參數(shù)，例如，跨越整個(gè)底面702上的高度降低的量度，單 位為nnuBARC(底部抗反射涂層)層704支撐頂部光柵706的圖案化的抗蝕特征。在此實(shí)例中， 在頂部與底部光柵之間的對(duì)準(zhǔn)重疊誤差為零，因?yàn)轫敳亢晚敳抗鈻盘卣鞯闹行奈挥谙嗤?橫向位置處。然而，底層的過(guò)程引起的不對(duì)稱度，即，底面傾斜，導(dǎo)致了在所測(cè)量的重疊偏移 中的誤差，在此情況下給出了非零的重疊偏移。圖6B示出了另一種類型的底層的過(guò)程引起 的不對(duì)稱度，其能夠?qū)е略谒鶞y(cè)量的重疊偏移中的誤差。這是側(cè)壁角（SWA)不平衡，SWAun。 與圖6A中共同的特征被標(biāo)記為相同。此處，底部光柵的一個(gè)側(cè)壁708具有相對(duì)于其它側(cè)壁 710的不同坡度。這種不平衡可以表示為結(jié)構(gòu)參數(shù)，例如表示為相對(duì)于襯底的平面而言的兩 個(gè)側(cè)壁角的比率。不對(duì)稱度參數(shù)底面傾斜和SWA不平衡兩者引起了在頂部和底部光柵之間 的"表觀的"重疊誤差。這個(gè)表觀的重疊誤差產(chǎn)生于頂部和底部光柵之間將要測(cè)量的"實(shí)際 的"重疊誤差的頂部。
[0064] 因此，在實(shí)施例中，希望模擬各種量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)以便確認(rèn)所提出的一個(gè)或更多目 標(biāo)設(shè)計(jì)的適合性和/或可行性。
[0065] 在用于對(duì)涉及光刻和量測(cè)目標(biāo)的制造過(guò)程進(jìn)行模擬的系統(tǒng)中，主要制造系統(tǒng)部件 和/或過(guò)程可以利用各種功能模塊加以描述，例如，如圖7中所示。參考圖7,功能模塊可包括 設(shè)計(jì)布局模塊71，所述設(shè)計(jì)布局模塊71限定量測(cè)目標(biāo)(和/或微電子器件)設(shè)計(jì)圖案；圖案形 成裝置布局模塊72,所述圖案形成裝置布局模塊72限定所述圖案形成裝置的圖案如何基于 所述目標(biāo)設(shè)計(jì)而布局為呈多邊形；圖案形成裝置模型模塊73,所述圖案形成裝置模型模塊 73建模了待運(yùn)用于模擬過(guò)程期間的像素顯示的并且連續(xù)色調(diào)的圖案形成裝置的物理性質(zhì)； 光學(xué)模型模塊73,所述光學(xué)模型模塊74限定了所述光刻系統(tǒng)的光學(xué)部件的性能;抗蝕劑模 型模塊75,所述抗蝕劑模型模塊75限定了運(yùn)用于給定過(guò)程中的抗蝕劑的性能；過(guò)程模型模 塊76,所述過(guò)程模型模塊76限定了抗蝕劑后顯影過(guò)程(例如，蝕刻）的性能；以及量測(cè)模塊 77,所述量測(cè)模塊77限定了用于量測(cè)目標(biāo)的量測(cè)系統(tǒng)的性能并且因而當(dāng)用于量測(cè)系統(tǒng)時(shí)限 定了量測(cè)目標(biāo)的性能。在結(jié)果模塊78中提供一個(gè)或更多所述模擬模塊的結(jié)果，例如，所預(yù)測(cè) 的輪廓和⑶。
[0066] 在光學(xué)模型模塊74中捕捉照射和投影光學(xué)器件的性質(zhì)，光學(xué)模型模塊74包括但不 限于NA-西格瑪（〇)設(shè)置以及任何特定的照射源形狀，其中 〇(或西格瑪)是照射器的外部徑 向范圍。涂覆于襯底上的光致抗蝕劑層的光學(xué)屬性-即，折射率，膜厚度，傳播和偏振效應(yīng)-也可以作為光學(xué)模型模塊74的部分而被捕捉，而抗蝕劑模型模塊75描述了在抗蝕劑曝光、 曝光后烘烤(PEB)以及顯影的期間發(fā)生的化學(xué)過(guò)程的影響或作用，以便預(yù)測(cè)例如在襯底上 所形成的抗蝕劑特征的輪廓。圖案形成裝置模型模塊73捕捉了目標(biāo)設(shè)計(jì)特征如何被布局呈 所述圖案形成裝置的圖案，并且可包括對(duì)于例如在美國(guó)專利號(hào)7,587,704中所描述的圖案 形成裝置的詳細(xì)物理屬性的表示。模擬的目的是精確地預(yù)測(cè)例如邊緣設(shè)置和臨界尺寸 (CD)，它們隨后可與目標(biāo)設(shè)計(jì)相比。目標(biāo)設(shè)計(jì)一般地被限定為0PC前的圖案形成裝置布局， 并且將被設(shè)置為呈標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字化文件格式諸如GDSII或OASIS。
[0067] -般而言，在光學(xué)模型和抗蝕劑模型之間的聯(lián)系是在抗蝕劑層內(nèi)的經(jīng)模擬的空間 圖像強(qiáng)度，這是由輻射在襯底上的投影、在抗蝕劑界面處的折射以及在抗蝕劑膜疊層中的 多次反射所造成的。輻射強(qiáng)度分布(空間圖像強(qiáng)度)通過(guò)光子的吸收而被轉(zhuǎn)化為潛在的"抗 蝕劑圖像"，其由擴(kuò)散過(guò)程和各種加載效應(yīng)而進(jìn)一步更改。對(duì)于全芯片應(yīng)用而言足夠快的有 效模擬方法以二維空間（以及抗蝕劑)圖像來(lái)近似在抗蝕劑疊層中的現(xiàn)實(shí)的三維強(qiáng)度分布。 [0068]因而，模型公式描述了整體過(guò)程中的公知的物理和化學(xué)特性的大部分（若非全 部），并且模型參數(shù)中每個(gè)模型參數(shù)期望對(duì)應(yīng)于獨(dú)特的物理或化學(xué)效應(yīng)。模型公式因而對(duì)于 模型可以在何種程度上模擬整體制造過(guò)程設(shè)定了上限。然而，有時(shí)所述模型參數(shù)可能由于 測(cè)量和讀取誤差而不精確，并且可能在系統(tǒng)中存在其它缺陷。利用對(duì)于模型參數(shù)的精密校 準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)極精確的模擬。
[0069]在制造過(guò)程中，各種過(guò)程參數(shù)的變化對(duì)于可以如實(shí)地反映器件設(shè)計(jì)的合適目標(biāo)的 設(shè)計(jì)具有顯著影響。這樣的過(guò)程參數(shù)包括但不限于：側(cè)壁角（由蝕刻或顯影過(guò)程而確定）， (器件/目標(biāo)層或抗蝕劑層的）折射率，（器件/目標(biāo)層(例如，光柵線的臺(tái)階/豎直高度或從襯 底的表面凸出的目標(biāo)的結(jié)構(gòu)的尺寸））或抗蝕劑層的）厚度，（目標(biāo)的，例如，光柵線的）蝕刻 深度，（目標(biāo)的，例如，光柵的溝道的）底面傾斜，入射輻射的頻率（例如，用以測(cè)量所述目 標(biāo)），（量測(cè)目標(biāo)的材料對(duì)于入射輻射的）消光系數(shù)，（對(duì)于抗蝕劑層或器件/目標(biāo)層的）涂層 不對(duì)稱度、在(例如，器件/目標(biāo)的)化學(xué)-機(jī)械拋光過(guò)程期間的侵蝕中的變化，等等。
[0070] 量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)可以由各種參數(shù)表征，例如，目標(biāo)系數(shù)(TC)，重疊靈敏度(SS)，重疊 影響(0V)，等等。重疊靈敏度可以被理解為由于在目標(biāo)(例如，光柵)層之間的衍射隨著重疊 改變而使得信號(hào)強(qiáng)度改變多少的測(cè)量。目標(biāo)系數(shù)可以被理解為因?yàn)橛蓽y(cè)量系統(tǒng)所收集的光 子的變化而導(dǎo)致的對(duì)于特定測(cè)量時(shí)間而言的信噪比的測(cè)量。在實(shí)施例中，目標(biāo)系數(shù)也可以 被認(rèn)為是疊層靈敏度與光子噪聲的比率；即，信號(hào)（即，疊層靈敏度)可以除以光子噪聲的測(cè) 量以確定目標(biāo)系數(shù)。重疊影響測(cè)量了作為目標(biāo)設(shè)計(jì)的函數(shù)的重疊誤差中的改變。
[0071] 已發(fā)現(xiàn)過(guò)程擾動(dòng)的影響與擾動(dòng)量顯著地成線性關(guān)系，特別是對(duì)于例如蝕刻側(cè)壁 角，跨越襯底上的共同變化。這一發(fā)現(xiàn)允許對(duì)于每個(gè)波動(dòng)參數(shù)進(jìn)行一次模擬，并且可以針對(duì) 參數(shù)計(jì)算出靈敏度。當(dāng)變化量不同或存在著多次變化時(shí)，對(duì)于量測(cè)目標(biāo)的影響可以僅是線 性地成比例的或總和。因此，可以執(zhí)行多個(gè)量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的過(guò)程魯棒性分析來(lái)找出一個(gè)或 更多合適的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。在變化足夠大以進(jìn)入非線性域的情況下，則可能的是，線性靈敏 度可以保持為對(duì)于非線性性能的良好指示，并且足以在過(guò)程魯棒性方面對(duì)目標(biāo)評(píng)級(jí)。因而， 在實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)減少的模擬和對(duì)于合適目標(biāo)的更快評(píng)估。例如，每個(gè)擾動(dòng)參數(shù)可以執(zhí) 行一次模擬，并且可以線性地添加其它擾動(dòng)量和組合。
[0072] 已發(fā)現(xiàn)，量測(cè)目標(biāo)參數(shù)par的變化可以被認(rèn)為是線性地依賴于于一個(gè)或更多過(guò)程 參數(shù)ppar的變化，并且可以表示為用于一個(gè)或更多不同過(guò)程參數(shù)ppar，如：
[0074]
是量測(cè)目標(biāo)參數(shù)par對(duì)特定過(guò)程參數(shù)ppar的靈敏度。此外，已發(fā)現(xiàn)，用 于創(chuàng)建量測(cè)目標(biāo)的量測(cè)目標(biāo)參數(shù)par對(duì)過(guò)程參數(shù)ppar的靈敏度大致獨(dú)立于在過(guò)程擾動(dòng)的范 圍內(nèi)的其它過(guò)程參數(shù)。相應(yīng)地，可能獨(dú)立地確定對(duì)于每個(gè)過(guò)程參數(shù)的靈敏度
用那些對(duì)于不同過(guò)程參數(shù)值的靈敏度和/或不同過(guò)程參數(shù)分布（例如，過(guò)程參數(shù)的不同組 合）。在實(shí)施例中，量測(cè)目標(biāo)參數(shù)對(duì)特定過(guò)程參數(shù)的靈敏度被認(rèn)為在制造過(guò)程中的過(guò)程變化 的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)是線性的。因而，使用例如公式（1)，對(duì)于多個(gè)過(guò)程參數(shù)而言使用靈敏度及其 相應(yīng)過(guò)程參數(shù)變化的乘積之和，可以確定多個(gè)過(guò)程參數(shù)的變化對(duì)于量測(cè)目標(biāo)參數(shù)的影響。
[0075] 相應(yīng)地，在實(shí)施例中，使用本文中所描述的方法，多個(gè)不同量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)可以被評(píng) 估以確定對(duì)于量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的一個(gè)或更多參數(shù)的影響，從而辨識(shí)出具有對(duì)用于目標(biāo)設(shè)計(jì)的 參數(shù)而言的最小影響的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。因而，有益地，在實(shí)施例中，一個(gè)或更多參數(shù)對(duì)更多 過(guò)程參數(shù)類型之一的靈敏度可以初始地被模擬并且可選地僅模擬一次，例如，對(duì)于多個(gè)量 測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)中每個(gè)而言，可以模擬一個(gè)或更多參數(shù)對(duì)更多過(guò)程參數(shù)之一的靈敏度。隨后，每 個(gè)量測(cè)設(shè)計(jì)的一個(gè)或更多參數(shù)可以被獨(dú)立地或組合地評(píng)估以確定對(duì)于特定制造過(guò)程而言 所述量測(cè)目標(biāo)的魯棒性。因此，不同的制造過(guò)程變化和不同的過(guò)程參數(shù)組合可以被評(píng)估而 不必重新確定所述靈敏度或?qū)τ谒隽繙y(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)執(zhí)行新的模擬。因而，例如，對(duì)于過(guò)程參 數(shù)變化的不同值而言可能不必重復(fù)光刻和量測(cè)模擬并且類似地，當(dāng)所述過(guò)程參數(shù)組合改變 時(shí)可能不必重復(fù)光刻和量測(cè)模擬。靈敏度的線性關(guān)系允許新過(guò)程參數(shù)組合和/或過(guò)程參數(shù) 值的相對(duì)簡(jiǎn)單的規(guī)格以確定對(duì)于量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)而言過(guò)程參數(shù)變化對(duì)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)的影響。
[0076] 在實(shí)施例中，量測(cè)目標(biāo)參數(shù)可以是疊層靈敏度、目標(biāo)系數(shù)、重疊影響，等等。在實(shí)施 例中，過(guò)程參數(shù)可以是表征曝光后和/或在使用之前用于量測(cè)的目標(biāo)的任何參數(shù)。在實(shí)施例 中，過(guò)程參數(shù)可以是表征量測(cè)目標(biāo)的物理構(gòu)成和/或用于量測(cè)的量測(cè)目標(biāo)的使用的參數(shù)。在 實(shí)施例中，過(guò)程參數(shù)可以是選自下列中的任一個(gè):量測(cè)目標(biāo)的側(cè)壁角，量測(cè)目標(biāo)的材料厚 度，材料消光系數(shù)，材料折射率，量測(cè)輻射波長(zhǎng)，蝕刻參數(shù)（例如，蝕刻深度，蝕刻類型，等 等），底面傾斜，消光系數(shù)，涂層不對(duì)稱度，化學(xué)-機(jī)械拋光侵蝕，等等。
[0077] 在各種實(shí)施例中，可以測(cè)量或模擬所述一個(gè)或更多參數(shù)的靈敏度。例如，可以測(cè)量 一個(gè)或更多過(guò)程變化。例如，諸如散射測(cè)量和/或橢圓偏光法這樣的技術(shù)可以測(cè)量薄膜的折 射率，消光系數(shù)，厚度，等等。原子力顯微鏡和/或橫截面掃描電子顯微鏡可以檢查和測(cè)量結(jié) 構(gòu)的輪廓，例如，側(cè)壁角，溝道寬度，溝道深度，等等。因此，可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)質(zhì)上僅一 個(gè)過(guò)程參數(shù)主要地改變并且被測(cè)量，并且也可通過(guò)量測(cè)工具（例如，散射儀)來(lái)測(cè)量具有或 不具有變化的一個(gè)或更多量測(cè)目標(biāo)參數(shù)。隨后可以通過(guò)得到所觀察到的量測(cè)目標(biāo)參數(shù)改變 除以過(guò)程參數(shù)改變的比率，來(lái)計(jì)算出靈敏度。因?yàn)楦淖兊拇笮∨c測(cè)量不確定性是可比的或 相當(dāng)?shù)模钥赡苄枰罅康臏y(cè)量來(lái)建立在所測(cè)量的和所模擬的靈敏度之間的統(tǒng)計(jì)相關(guān) 性。例如，在實(shí)施例中，可以執(zhí)行過(guò)程參數(shù)擾動(dòng)（"曲流/曲折路徑(meander)"）實(shí)驗(yàn)來(lái)確定靈 敏度。作為實(shí)例，在襯底加工期間，可以略微改變過(guò)程，導(dǎo)致在過(guò)程參數(shù)中的變化。這可能導(dǎo) 致例如在產(chǎn)品圖案中以及在量測(cè)目標(biāo)中的可測(cè)量的重疊誤差。過(guò)程參數(shù)可以利用傳感器來(lái) 測(cè)量或確定，并且感興趣的參數(shù)(例如，重疊）也可以被測(cè)量或確定。因而，可以計(jì)算出參數(shù) (例如重疊)對(duì)過(guò)程參數(shù)的靈敏度。類似地，靈敏度可以通過(guò)使用光刻模型（例如，更多模塊 71-75之一）以及量測(cè)模型而加以模擬。例如，通過(guò)對(duì)于相關(guān)過(guò)程參數(shù)使用光刻模型可以執(zhí) 行模擬，其中過(guò)程參數(shù)被改變一定量(例如，若干nm或一定的小百分比（例如1 -5 % ))以獲得 一個(gè)分布(profile)并且所述分布被提供給量測(cè)模擬以給出適用參數(shù)的變化，例如，對(duì)于過(guò) 程參數(shù)中的改變而言的重疊，并且因而產(chǎn)生了靈敏度。
[0078] 在給定的光刻過(guò)程中，多個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)中的每個(gè)可以是對(duì)于多個(gè)過(guò)程參數(shù)敏感 的。一般而言，量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的目的在于設(shè)計(jì)出以最魯棒的方式代表了在特定制造過(guò)程中 的變化的一種目標(biāo)。換言之，對(duì)于特定制造過(guò)程而言，最優(yōu)的目標(biāo)設(shè)計(jì)可以是對(duì)于最可能的 一組過(guò)程參數(shù)變化而言使得在一個(gè)或更多量測(cè)目標(biāo)參數(shù)中的改變最小化的目標(biāo)設(shè)計(jì)。此 外，在實(shí)施例中，對(duì)于特定制造過(guò)程而言，最優(yōu)的目標(biāo)設(shè)計(jì)可以是對(duì)于多個(gè)過(guò)程參數(shù)中每個(gè) 過(guò)程參數(shù)的變化而言使得多個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)的每個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)中的改變最小化的目標(biāo) 設(shè)計(jì)。
[0079]圖8示意性地示出設(shè)計(jì)一種量測(cè)目標(biāo)的方法。所述方法包括:在框P101處，確定了 量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的參數(shù)對(duì)至少一個(gè)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)(期望地多個(gè)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng))的靈敏度， 所述過(guò)程參數(shù)用于形成所述量測(cè)目標(biāo)或測(cè)量所述量測(cè)目標(biāo)的構(gòu)成;并且在框P102處，基于 靈敏度與適用的過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積，確定了量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒性。在實(shí)施例中，可以 基于靈敏度與在適用的過(guò)程參數(shù)中的擾動(dòng)的乘積之和，來(lái)確定目標(biāo)設(shè)計(jì)相對(duì)于量測(cè)目標(biāo)參 數(shù)的魯棒性。目標(biāo)設(shè)計(jì)相對(duì)于一組過(guò)程變化的魯棒性R可以被表示為：
[0081 ]
是量測(cè)目標(biāo)參數(shù)par對(duì)特定過(guò)程參數(shù)ppar的靈敏度。在此情況下，所 述值是通過(guò)除以量測(cè)目標(biāo)參數(shù)par的值而歸一化的以得到無(wú)單位量值R。盡可能小的R值指 示了最魯棒的量測(cè)目標(biāo)。在實(shí)施例中，R的最佳值是產(chǎn)品靈敏度和擾動(dòng)的最低值。當(dāng)然，有可 能在特定模擬中，R的倒數(shù)被考慮用于過(guò)程的魯棒性。在這樣的實(shí)施例中，最佳值可以是最 高值。也可能的是，在實(shí)施例中，基于用戶偏好、具有最佳魯棒性值的目標(biāo)設(shè)計(jì)，模擬可能不 存在。在實(shí)施例中，擾動(dòng)可以是用戶限定的范圍（例如，每參數(shù)的擾動(dòng)，并且可以是對(duì)于參數(shù) 而言的多個(gè)范圍），可以是由量測(cè)設(shè)計(jì)工具所限定的范圍，可以是用于制造過(guò)程的正常范 圍，可以在大小方面改變以用于區(qū)分參數(shù)，等等。
[0082] -個(gè)或更多量測(cè)目標(biāo)參數(shù)可以依賴于一個(gè)或更多過(guò)程參數(shù)。這樣，對(duì)于特定量測(cè) 目標(biāo)參數(shù)相關(guān)的過(guò)程參數(shù)可以與對(duì)于不同量測(cè)目標(biāo)參數(shù)相關(guān)的過(guò)程參數(shù)不同。例如，可能 的是對(duì)于特定制造過(guò)程而言，疊層靈敏度依賴于側(cè)壁角，而重疊誤差可以依賴于側(cè)壁角以 及底面傾斜。因而，在公式(2)中過(guò)程參數(shù)的類型以及求和項(xiàng)的數(shù)目對(duì)于不同量測(cè)目標(biāo)參數(shù) 而言可以不同。相應(yīng)地，在實(shí)施例中，基于多個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)中的量測(cè)目標(biāo)參數(shù)的靈敏度與 至少一個(gè)過(guò)程參數(shù)中的擾動(dòng)的乘積之和、以及多個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)中的第二量測(cè)目標(biāo)參數(shù)的 靈敏度與以至少一個(gè)過(guò)程參數(shù)中的擾動(dòng)的乘積之和，來(lái)確定了目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒性。此外，在 實(shí)施例中，基于量測(cè)目標(biāo)參數(shù)的變化對(duì)過(guò)程參數(shù)的變化的靈敏度，可以用公式表達(dá)不同魯 棒性測(cè)量。
[0083] 相應(yīng)地，在實(shí)施例中，可以使用本文中所描述的方法來(lái)評(píng)估多個(gè)不同量測(cè)目標(biāo)設(shè) 計(jì)以確定關(guān)于一個(gè)或多個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)與制造過(guò)程的一個(gè)或更多過(guò)程參數(shù)的改變而言的 量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒性，來(lái)辨識(shí)出對(duì)于最可能的一組過(guò)程變化而言具有在一個(gè)或更多特定 量測(cè)目標(biāo)參數(shù)中的最小改變的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。
[0084] 根據(jù)魯棒性標(biāo)準(zhǔn)的值可以對(duì)多個(gè)量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)級(jí)。這樣的評(píng)級(jí)可以允許用 戶選擇可以并非是最佳評(píng)級(jí)設(shè)計(jì)、但更適合于用戶的制造過(guò)程的特定設(shè)計(jì)。在實(shí)施例中，合 適的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)可以是具有少于或等于10%，少于或等于7%，少于或等于5%，或少于或 等于3%的魯棒性標(biāo)準(zhǔn)的變化的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。在魯棒性標(biāo)準(zhǔn)被歸一化為例如1的情況下， 合適的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)可以是其中魯棒性標(biāo)準(zhǔn)少于或等于〇. 1，少于或等于〇. 07，少于或等于 0.05或少于或等于0.03的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。
[0085]圖9示意性地示出設(shè)計(jì)一種量測(cè)目標(biāo)的另一方法。所述方法包括：：在框P201處，確 定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的多個(gè)參數(shù)中每個(gè)參數(shù)對(duì)一個(gè)或更多過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的靈敏度，所述過(guò)程 參數(shù)用于形成量測(cè)目標(biāo)、或測(cè)量所述量測(cè)目標(biāo)的構(gòu)成;并且在框202處，基于多個(gè)靈敏度中 的每個(gè)與相應(yīng)的一個(gè)或更多過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)之間的乘積的之和來(lái)確定對(duì)于所述量測(cè)目標(biāo) 設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)。在實(shí)施例中，基于多個(gè)靈敏度中每個(gè)靈敏度與相應(yīng)多個(gè)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng) 的乘積之和，確定了性能指標(biāo)。對(duì)于給定目標(biāo)設(shè)計(jì)的性能指數(shù)可被規(guī)定為如下：
[0087]其中△ ppar是過(guò)程參數(shù)變化的可能范圍并且par是量測(cè)目標(biāo)參數(shù)的可能值。在此 情況下，所述值是通過(guò)除以量測(cè)目標(biāo)參數(shù)par的值而歸一化的以得到無(wú)單位量值KPI。因而， 在實(shí)施例中，性能指標(biāo)可以基于多個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)和對(duì)于每個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)的多個(gè)過(guò)程參 數(shù)。在實(shí)施例中，性能指標(biāo)可以基于多個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)和對(duì)于每個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)的單個(gè)過(guò) 程參數(shù)。在實(shí)施例中，靈敏度被認(rèn)為在制造過(guò)程的過(guò)程參數(shù)變化的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)是線性的。盡 可能小的KPI值指示了最魯棒的量測(cè)目標(biāo)。
[0088] 相應(yīng)地，在實(shí)施例中，可以使用本文中所描述的方法來(lái)模擬多個(gè)不同量測(cè)目標(biāo)設(shè) 計(jì)以確定關(guān)于一個(gè)或多個(gè)量測(cè)目標(biāo)參數(shù)對(duì)于制造過(guò)程的一個(gè)或更多過(guò)程參數(shù)的改變而言 的用于量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的性能指數(shù)，來(lái)辨識(shí)出對(duì)于可能的一組過(guò)程變化而言具有在一個(gè)或更 多特定量測(cè)目標(biāo)參數(shù)中的最小改變的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。
[0089] 根據(jù)性能指標(biāo)的值可以對(duì)多個(gè)量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)級(jí)。這樣的評(píng)級(jí)可以允許用戶 選擇可以并非是最佳評(píng)級(jí)設(shè)計(jì)、但更適合于用戶的制造過(guò)程的特定設(shè)計(jì)。在實(shí)施例中，合適 的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)可以是具有少于或等于10%的性能指標(biāo)的變化，少于或等于7%，少于或等 于5%，或少于或等于3%。在性能指標(biāo)/魯棒性標(biāo)準(zhǔn)被歸一化為例如1的情況下，合適的量測(cè) 目標(biāo)設(shè)計(jì)可以是其中性能指標(biāo)少于或等于〇. 1，少于或等于〇. 07，少于或等于0.05或少于或 等于0.03的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。
[0090] 在實(shí)施例中，靈敏度中的一個(gè)或更多靈敏度可以與其它靈敏度權(quán)重不同。例如，對(duì) 于特定過(guò)程參數(shù)的靈敏度可以比對(duì)于另一過(guò)程參數(shù)的靈敏度權(quán)重更大。在實(shí)施例中，一些 過(guò)程參數(shù)靈敏度可能不被確定或評(píng)估。例如，某些過(guò)程參數(shù)可以不具有任何重疊影響并且 因而其確定或評(píng)估可能不是必需的。另外，依賴于特定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)，在特定方向（例如，X 或Y方向）上對(duì)稱地改變的所述過(guò)程參數(shù)可以不被確定或評(píng)估，這是因?yàn)閷?duì)于特定量測(cè)目標(biāo) 設(shè)計(jì)而言它可以不具有在所述特定方向上的重疊影響。
[0091] 總之，提供一種技術(shù)用于便利較快確定對(duì)于特定產(chǎn)品設(shè)計(jì)(例如對(duì)于過(guò)程變化而 言魯棒的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì))的有效量測(cè)目標(biāo)。顯著問(wèn)題在于，對(duì)于眾多目標(biāo)設(shè)計(jì)多次運(yùn)行冗長(zhǎng) 復(fù)雜光刻術(shù)以及量測(cè)模擬(并且隨后當(dāng)條件改變時(shí)再次全部進(jìn)行）。已發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)量測(cè)目 標(biāo)的過(guò)程中，過(guò)程參數(shù)擾動(dòng)的效果是與通常變化的范圍內(nèi)的擾動(dòng)量（例如，側(cè)壁角中的改 變)成高度線性關(guān)系的。因此，對(duì)于每個(gè)目標(biāo)的每個(gè)擾動(dòng)參數(shù)(例如，側(cè)壁角，厚度，材料折射 率，材料消光系數(shù)，等等)而言，重疊、目標(biāo)系數(shù)等靈敏度可以被模擬。使用由重疊，目標(biāo)系數(shù) 等靈敏度與對(duì)于所需擾動(dòng)參數(shù)中每個(gè)擾動(dòng)參數(shù)的相應(yīng)擾動(dòng)值(所述值可以易于改變而不必 重新模擬)的乘積之和而形成的性能指標(biāo)，目標(biāo)魯棒性可以隨后被確定。組合的性能指標(biāo)可 以由例如對(duì)于特定擾動(dòng)過(guò)程參數(shù)的重疊靈敏度(或?qū)τ诙鄠€(gè)不同擾動(dòng)過(guò)程參數(shù)而言的多個(gè) 重疊靈敏度)與相應(yīng)擾動(dòng)參數(shù)量的乘積加上對(duì)于特定擾動(dòng)過(guò)程參數(shù)的目標(biāo)系數(shù)靈敏度(或 對(duì)于多個(gè)不同擾動(dòng)過(guò)程參數(shù)而言的多個(gè)目標(biāo)系數(shù)靈敏度)與擾動(dòng)參數(shù)量的乘積等而形成。 對(duì)于多個(gè)目標(biāo)設(shè)計(jì)而言可以重復(fù)此過(guò)程并且于是具有最佳性能指標(biāo)值的目標(biāo)設(shè)計(jì)是最佳 匹配(對(duì)于這具有一個(gè)或更多標(biāo)準(zhǔn)）。
[0092] 盡管上述目標(biāo)結(jié)構(gòu)是為測(cè)量目的而專門(mén)設(shè)計(jì)和形成的量測(cè)目標(biāo)，但是在其他實(shí)施 例中，可以在作為形成在襯底上的器件的功能部分的目標(biāo)上對(duì)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。許多器件具 有規(guī)則的類似光柵的結(jié)構(gòu)。在此所使用的術(shù)語(yǔ)"目標(biāo)"、"目標(biāo)光柵"和"目標(biāo)結(jié)構(gòu)"不需要該 結(jié)構(gòu)已經(jīng)具體提供用于正在進(jìn)行的測(cè)量。
[0093]盡管已描述了呈光柵形式的重疊目標(biāo)，在實(shí)施例中，可以使用其它目標(biāo)類型諸如 基于盒中盒(box-in-box)圖像的重疊目標(biāo)。
[0094]盡管已經(jīng)主要描述了用以確定重疊的量測(cè)目標(biāo)，替代地或補(bǔ)充地，可以使用量測(cè) 目標(biāo)來(lái)確定更多其它特征諸如焦距、劑量等之一。
[0095] 可以使用諸如基于像素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或基于多邊形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái) 限定根據(jù)實(shí)施例的量測(cè)目標(biāo)?；诙噙呅蔚臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以例如使用在芯片制造行業(yè)中相當(dāng) 常見(jiàn)的GDSII數(shù)據(jù)格式來(lái)加以描述。另外，在不背離實(shí)施例的范圍的情況下，可以使用任何 合適數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)格式。量測(cè)目標(biāo)可以被儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶可以從該數(shù)據(jù)庫(kù)選擇所 需的量測(cè)目標(biāo)用于特定半導(dǎo)體加工步驟中。這樣的數(shù)據(jù)庫(kù)可以包括根據(jù)實(shí)施例而選擇或辨 識(shí)的單個(gè)量測(cè)目標(biāo)或多個(gè)量測(cè)目標(biāo)。數(shù)據(jù)庫(kù)也可以包括多個(gè)量測(cè)目標(biāo)，其中數(shù)據(jù)庫(kù)包括對(duì) 于多個(gè)量測(cè)目標(biāo)中每個(gè)量測(cè)目標(biāo)的額外信息。這種額外信息可緊接于量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒 性，也包括例如與用于特定光刻過(guò)程步驟的量測(cè)目標(biāo)的適合性或品質(zhì)相關(guān)的信息并且甚至 可包括單個(gè)量測(cè)目標(biāo)對(duì)于不同光刻過(guò)程步驟的魯棒性和/或適合性。量測(cè)目標(biāo)的魯棒性和/ 或適合性可以分別表達(dá)為魯棒性值和/或品質(zhì)值，或可在從將要用于特定光刻過(guò)程步驟的 數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇一種量測(cè)目標(biāo)的選擇過(guò)程期間使用的任何其他適合性值。
[0096] 在實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括使用從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或從遠(yuǎn)程系統(tǒng)至計(jì)算機(jī)可 讀介質(zhì)的連接來(lái)啟動(dòng)至少某些方法步驟的指令。這些連接可以例如在安全網(wǎng)絡(luò)上或經(jīng)由在 萬(wàn)維網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）上的（安全)連接而生成。在此實(shí)施例中，用戶可例如從遠(yuǎn)程位置登錄以使 用計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于確定所述量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒性和/或適合性。提出的量測(cè)目標(biāo)設(shè) 計(jì)可以由遠(yuǎn)程機(jī)計(jì)算機(jī)提供(或由使用遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的操作者提供以向所述系統(tǒng)提供量測(cè)目 標(biāo)設(shè)計(jì)來(lái)用于確定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒性）。因此，與在模擬過(guò)程期間所使用的模型相比， 將要使用模型來(lái)模擬的所提出的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)可以被不同實(shí)體或公司擁有。隨后，例如，用 以評(píng)估目標(biāo)品質(zhì)的所得到的確定的魯棒性值可被往回提供給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，而不留下超出所 提出量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)或所用模擬參數(shù)的任何殘余細(xì)節(jié)。在這樣的實(shí)施例中，客戶可能需要用 以運(yùn)行對(duì)于獨(dú)立地提出的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的評(píng)估的選項(xiàng)，而不擁有軟件或具有軟件的處于其 遠(yuǎn)程位置的副本。這樣的選項(xiàng)可以由例如用戶協(xié)議而獲得。這種用戶協(xié)議的益處可以是，用 于模擬中的模型可以總是最近的和/或最詳細(xì)的可用模型，而不需要在本地升級(jí)任何軟件。 此外，通過(guò)分離所述模型模擬和所提出的量測(cè)目標(biāo)提案，用于處理的所設(shè)計(jì)的標(biāo)記或不同 層的細(xì)節(jié)不需要被兩個(gè)公司分享的需求。
[0097] 結(jié)合在襯底和圖案形成裝置上實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)的物理光柵結(jié)構(gòu)，一實(shí)施例可以包括計(jì) 算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序包含一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器可讀指令序列，所述機(jī)器可讀指令序列用 于描述設(shè)計(jì)出目標(biāo)、在襯底上產(chǎn)生目標(biāo)、測(cè)量在襯底上的目標(biāo)和/或分析測(cè)量結(jié)果以獲得關(guān) 于光刻過(guò)程的信息的方法。該計(jì)算機(jī)程序可以例如在圖3和圖4的設(shè)備中的單元PU中和/或 在圖2的控制單元LACU中被執(zhí)行。也可以提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)（例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光 盤(pán)），該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)于其中的所述計(jì)算機(jī)程序。在已有的設(shè)備(例如如圖1-4所示 類型的量測(cè)設(shè)備）已經(jīng)處于生產(chǎn)中和/或使用中的情況下，一個(gè)實(shí)施例可以通過(guò)提供用于使 設(shè)備的處理器執(zhí)行本文所描述方法的經(jīng)更新的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0098]本發(fā)明的實(shí)施例可以采取如下形式:計(jì)算機(jī)程序，包含對(duì)如本文中所披露方法加 以描述的一個(gè)或更多機(jī)器可讀指令序列；或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存介質(zhì)（例如，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光 盤(pán)），其中儲(chǔ)存有這樣的計(jì)算機(jī)程序。此外，計(jì)算機(jī)可讀指令可以體現(xiàn)于兩個(gè)或更多計(jì)算機(jī) 程序中。所述兩個(gè)或更多計(jì)算機(jī)程序可以儲(chǔ)存于一個(gè)或更多不同存儲(chǔ)器和/或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存介 質(zhì)上。
[0099]當(dāng)一個(gè)或更多計(jì)算機(jī)程序由位于光刻設(shè)備的至少一個(gè)部件內(nèi)的一個(gè)或更多計(jì)算 機(jī)處理器讀取時(shí)，本文中所描述的任何控制器可以是各自或組合地可操作的?？刂破骺梢?各自或組合地具有用于接收、處理和發(fā)送信號(hào)的任何合適配置。一個(gè)或跟多處理器被配置 成用以與控制器中至少一個(gè)控制器通信。例如，每個(gè)控制器可包括用于執(zhí)行包括用于上述 方法的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)程序的一個(gè)或更多處理器。控制器可以包括用于儲(chǔ)存這樣 的計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存介質(zhì)，和/或用以接收這樣的介質(zhì)的硬件。因此，控制器可以根據(jù) 一個(gè)或跟多計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀指令而操作。
[0100]本發(fā)明還可使用下列方面加以描述：
[0101 ] 1. -種量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的方法，所述方法包括：
[0102] 確定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的參數(shù)對(duì)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的靈敏度，所述過(guò)程參數(shù)用于形成所 述量測(cè)目標(biāo)、或測(cè)量所述量測(cè)目標(biāo)的構(gòu)成;和
[0103] 基于所述靈敏度與所述過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積來(lái)確定所述量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒 性。
[0104] 2.根據(jù)方面1所述的方法，包括確定所述參數(shù)對(duì)多個(gè)過(guò)程參數(shù)的各個(gè)過(guò)程參數(shù)的 擾動(dòng)的靈敏度，以及基于所述靈敏度與各個(gè)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積的總和來(lái)確定所述魯棒 性。
[0105] 3.根據(jù)方面1或方面2所述的方法，還包括執(zhí)行對(duì)于多個(gè)量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的確定步驟 以辨識(shí)具有所述魯棒性的最佳值的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。
[0106] 4.根據(jù)方面1至3中任一方面所述的方法，其中所述過(guò)程參數(shù)包括選自下列中的一 個(gè)或更多個(gè)過(guò)程參數(shù):量測(cè)目標(biāo)的側(cè)壁角、量測(cè)目標(biāo)材料的折射率、量測(cè)光柵結(jié)構(gòu)的厚度、 輻射波長(zhǎng)、蝕刻參數(shù)、量測(cè)目標(biāo)的溝道的底面傾斜、與量測(cè)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的消光系數(shù)、量測(cè)目 標(biāo)的涂層不對(duì)稱度、和/或量測(cè)目標(biāo)的化學(xué)-機(jī)械拋光侵蝕。
[0107] 5.根據(jù)方面1至4中任一方面所述的方法，其中量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的參數(shù)包括選自下列 中的一個(gè)或更多參數(shù):疊層靈敏度、目標(biāo)系數(shù)、和/或重疊誤差。
[0108] 6.根據(jù)方面1至5中任一方面所述的方法，其中靈敏度被認(rèn)為在過(guò)程參數(shù)擾動(dòng)的設(shè) 計(jì)范圍內(nèi)是線性的。
[0109] 7.根據(jù)方面1至6中任一方面所述的方法，其中由使用光刻模型的模擬來(lái)執(zhí)行對(duì)靈 敏度的確定步驟。
[0110] 8.根據(jù)方面1至7中任一方面所述的方法，包括量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的多個(gè)參數(shù)，并且其 中確定魯棒性包括基于量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的多個(gè)參數(shù)中的第一參數(shù)的靈敏度與過(guò)程參數(shù)的擾 動(dòng)的乘積以及量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的多個(gè)參數(shù)中的第二參數(shù)的靈敏度與過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積 來(lái)確定魯棒性。
[0111] 9. -種量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的方法，所述方法包括：
[0112] 確定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的多個(gè)參數(shù)中的各個(gè)參數(shù)對(duì)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的靈敏度，所述過(guò) 程參數(shù)用于形成所述量測(cè)目標(biāo)、或測(cè)量所述量測(cè)目標(biāo)的構(gòu)成;和
[0113]基于多個(gè)靈敏度中的每個(gè)靈敏度與過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積之和來(lái)確定對(duì)于量測(cè) 目標(biāo)設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)。
[0114] 10.根據(jù)方面9所述的方法，其中所述過(guò)程參數(shù)包括選自下列中的一個(gè)或更多個(gè)過(guò) 程參數(shù):量測(cè)目標(biāo)的側(cè)壁角、量測(cè)目標(biāo)材料的折射率、量測(cè)光柵結(jié)構(gòu)的厚度、輻射波長(zhǎng)、蝕刻 參數(shù)，量測(cè)目標(biāo)的溝道的底面傾斜、與量測(cè)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的消光系數(shù)、量測(cè)目標(biāo)的涂層不對(duì)稱 度、和/或量測(cè)目標(biāo)的化學(xué)-機(jī)械拋光侵蝕。
[0115] 11.根據(jù)方面9或方面10所述的方法，其中量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的參數(shù)包括選自下列中的 一個(gè)或更多參數(shù):疊層靈敏度、目標(biāo)系數(shù)、和/或重疊誤差。
[0116] 12.根據(jù)方面9至11中任一方面所述的方法，其中確定性能指標(biāo)包括基于多個(gè)靈敏 度中的每個(gè)靈敏度與多個(gè)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積來(lái)確定性能指標(biāo)。
[0117] 13.根據(jù)方面9至12中任一方面所述的方法，其中靈敏度被認(rèn)為在過(guò)程參數(shù)擾動(dòng)的 設(shè)計(jì)范圍內(nèi)是線性的。
[0118] 14.根據(jù)方面9至13中任一方面所述的方法，其中由使用光刻模型的模擬來(lái)執(zhí)行對(duì) 靈敏度的確定步驟。
[0119] 15.根據(jù)方面9至14中任一方面所述的方法，還包括執(zhí)行對(duì)于多個(gè)量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的 確定步驟來(lái)辨識(shí)出對(duì)于可能的一組過(guò)程變化而言具有在多個(gè)參數(shù)中的最小改變的量測(cè)目 標(biāo)設(shè)計(jì)。
[0120] 16.-種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括能夠由用以執(zhí)行根據(jù)方面1至15中任一方面所述的 方法的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令。
[0121 ] 17.根據(jù)方面16所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中能夠由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令還包括使 用從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)至計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的連接用于啟動(dòng)所述方法的步驟中至少一些的指令。
[0122] 18.根據(jù)方面17所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的連接是安全連接。
[0123] 19.根據(jù)方面17和18中任一方面所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)由遠(yuǎn) 程計(jì)算機(jī)提供。
[0124] 20.根據(jù)方面19所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述方法還配置成用于提供返回至 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒性。
[0125] 21.-種用以選擇用于襯底的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0126] 處理單元，配置和布置成用以：
[0127] 確定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的參數(shù)對(duì)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的靈敏度，所述過(guò)程參數(shù)用于形成所 述量測(cè)目標(biāo)、或測(cè)量所述量測(cè)目標(biāo)的構(gòu)成；
[0128] 基于所述靈敏度與所述過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積來(lái)確定所述量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒 性;和
[0129] 使用所得到的確定的魯棒性來(lái)評(píng)估目標(biāo)品質(zhì)。
[0130] 22.根據(jù)方面21所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括用于與遠(yuǎn)程系統(tǒng)通信的網(wǎng)絡(luò)的連 接。
[0131] 23.根據(jù)方面22所述的系統(tǒng)，其中所述遠(yuǎn)程系統(tǒng)被配置成用于提供量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì) 至所述系統(tǒng)。
[0132] 24.根據(jù)方面22或23所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被配置成用于使用與遠(yuǎn)程系統(tǒng)的 連接來(lái)傳輸所確定的魯棒性和/或評(píng)估的目標(biāo)品質(zhì)至遠(yuǎn)程系統(tǒng)。
[0133] 25.-種配置成使用量測(cè)測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量的量測(cè)目標(biāo)，所述量測(cè)目標(biāo)使用由根據(jù) 方面1至15中任一方面所述的方法或由根據(jù)方面16至20中任一方面所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì) 而確定的魯棒性來(lái)選擇。
[0134] 26.根據(jù)方面25所述的量測(cè)目標(biāo)，其中所述量測(cè)測(cè)量系統(tǒng)包括基于衍射的測(cè)量系 統(tǒng)。
[0135] 27.-種使用量測(cè)目標(biāo)的量測(cè)測(cè)量系統(tǒng)，所述量測(cè)目標(biāo)通過(guò)使用由根據(jù)方面1至15 中任一方面所述的方法或由根據(jù)方面16至20中任一方面所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)而確定的 魯棒性來(lái)選擇。
[0136] 28.-種配置成用于測(cè)量量測(cè)目標(biāo)的量測(cè)測(cè)量系統(tǒng)，所述量測(cè)目標(biāo)通過(guò)使用由根 據(jù)方面1至15中任一方面所述的方法或由根據(jù)方面16至20中任一方面所述的計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)而確定的魯棒性來(lái)選擇。
[0137] 29.-種包括量測(cè)目標(biāo)的襯底，所述量測(cè)目標(biāo)通過(guò)使用由根據(jù)方面1至15中任一方 面所述的方法或由根據(jù)方面16至20中任一方面所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)而確定的魯棒性來(lái) 選擇。
[0138] 30.根據(jù)方面29所述的襯底，其中所述襯底是包括集成電路的至少一些層的晶片。
[0139] 31. -種配置成用于使量測(cè)目標(biāo)成像的光刻成像設(shè)備，所述量測(cè)目標(biāo)通過(guò)使用由 根據(jù)方面1至15中任一方面所述的方法或由根據(jù)方面16至20中任一方面所述的計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)而確定的魯棒性來(lái)選擇。
[0140] 32. -種配置成用于使得根據(jù)方面25和26中任一方面所述的量測(cè)目標(biāo)成像的光刻 成像設(shè)備。
[0141] 33.-種表示量測(cè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述量測(cè)目標(biāo)通過(guò)使用由根據(jù)方面1至15中任 一方面所述的方法或由根據(jù)方面16至20中任一方面所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)而確定的魯棒 性來(lái)選擇。
[0142] 34.-種表示根據(jù)方面25和26中任一方面所述的量測(cè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
[0143] 35. -種包括量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，所述量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)通過(guò)使用由根據(jù)方面1至 15中任一方面所述的方法或由根據(jù)方面16至20中任一方面所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)而確定 的魯棒性來(lái)選擇。
[0144] 36.根據(jù)方面35所述的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括多個(gè)量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)，每個(gè)量測(cè) 目標(biāo)設(shè)計(jì)通過(guò)使用由根據(jù)方面1至15中任一方面所述的方法或由根據(jù)方面16至20中任一方 面所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)而確定的魯棒性來(lái)選擇。
[0145] 37.-種包括根據(jù)方面33和34中任一方面所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0146] 38.根據(jù)方面37所述的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括多個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 表示通過(guò)使用由根據(jù)方面1至15中任一方面所述的方法或由根據(jù)方面16至20中任一方面所 述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)而確定的魯棒性來(lái)選擇的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。
[0147] 39.根據(jù)方面35至38中任一方面所述的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括與量測(cè)目標(biāo) 設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的適合性值，所述適合性值表示用于光刻過(guò)程步驟的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的適合性。
[0148] 40.-種數(shù)據(jù)載體，包括根據(jù)方面33和34中任一方面所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和/或包括根 據(jù)方面35至39中任一方面所述的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0149] 41. 一種根據(jù)方面25和26中任一方面所述的量測(cè)目標(biāo)的用途，其中量測(cè)目標(biāo)用于 確定所述襯底上一個(gè)層相對(duì)于另一層的定位，和/或用于確定所述襯底上的層相對(duì)于光刻 成像設(shè)備的投影光學(xué)裝置的對(duì)準(zhǔn)，和/或用于確定結(jié)構(gòu)在所述襯底上的臨界尺寸。
[0150] 雖然上文已經(jīng)做出了具體參考，將本發(fā)明的實(shí)施例用于光學(xué)光刻術(shù)的情況中，將 理解本發(fā)明的實(shí)施例可以用在其它的應(yīng)用中，例如壓印光刻術(shù)，并且只要情況允許，不局限 于光學(xué)光刻術(shù)。在壓印光刻術(shù)中，圖案形成裝置中的拓?fù)湎薅嗽谝r底上產(chǎn)生的圖案?？梢?將所述圖案形成裝置的拓?fù)溆∷⒌教峁┙o所述襯底的抗蝕劑層中，在其上通過(guò)施加電磁輻 射、熱、壓力或其組合來(lái)使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后，所述圖案形成裝置被 從所述抗蝕劑上移走，并在抗蝕劑中留下圖案。
[0151]此外，盡管在本文中可以對(duì)用于制造集成電路的光刻設(shè)備作出了具體引用，但是 應(yīng)理解到，本文中所描述的光刻設(shè)備可以具有其它應(yīng)用，諸如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇 存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。本領(lǐng)域技術(shù)人 員將領(lǐng)會(huì)到，在這些替代應(yīng)用的情形下，本文中使用的任何術(shù)語(yǔ)"晶片"或"管芯"可以被認(rèn) 為分別與更上位的術(shù)語(yǔ)"襯底"或"目標(biāo)部分"同義的。本文中所稱的基板可以在曝光之前或 之后被處理，例如在軌道(一種通常將一層抗蝕劑涂覆到襯底上并且使得被曝光的抗蝕劑 顯影的工具）中，量測(cè)工具和/或檢驗(yàn)工具中。在適合的情況下，本文的公開(kāi)內(nèi)容可以適用于 這些和其它襯底處理工具。此外，所述襯底可以被多于一次地處理，例如以便產(chǎn)生多層集成 電路，從而使得本文中所用的術(shù)語(yǔ)基板也可以表示已包含多個(gè)經(jīng)過(guò)處理的層的襯底。
[0152] 這里使用的術(shù)語(yǔ)"輻射"和"束"包含全部類型的電磁輻射，包括:紫外輻射(UV)(例 如具有或約為365、355、248、193、157或126腦的波長(zhǎng)）和極紫外化1^)輻射（例如具有在5_ 20nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)），以及粒子束，例如離子束或電子束。
[0153] 在允許的情況下，術(shù)語(yǔ)"透鏡"可以表示各種類型的光學(xué)部件中的任何一種或其組 合，包括折射式的、反射式的、磁性的、電磁的以及靜電的光學(xué)部件。
[0154] 上文的描述意圖是示例性的而不是限制性的。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到， 在不背離下文所闡述的權(quán)利要求的情況下可以對(duì)本發(fā)明做出修改。例如，一個(gè)或更多實(shí)施 例的一個(gè)或更多方面可酌情與一個(gè)或更多其它實(shí)施例的一個(gè)或更多方面相組合、或替代一 個(gè)或更多其它實(shí)施例的一個(gè)或更多方面。因此，基于這里給出的教導(dǎo)和啟示，這種修改和適 應(yīng)意欲在所公開(kāi)的實(shí)施例的等價(jià)物的范圍和含義內(nèi)。應(yīng)該理解，這里的術(shù)語(yǔ)或措辭是為了 舉例描述的目的，而不是限制性的，使得本說(shuō)明書(shū)的術(shù)語(yǔ)或措辭由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)教 導(dǎo)和啟示進(jìn)行解釋。本發(fā)明的覆蓋度和范圍不應(yīng)該受到上述的示例性實(shí)施例中的任一個(gè)限 制，而應(yīng)該僅根據(jù)隨附的權(quán)利要求及其等價(jià)物進(jìn)行限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的方法，所述方法包括： 確定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的參數(shù)對(duì)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的靈敏度，所述過(guò)程參數(shù)用于形成所述量 測(cè)目標(biāo)、或測(cè)量所述量測(cè)目標(biāo)的構(gòu)成;和 基于所述靈敏度與所述過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積來(lái)確定所述量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的魯棒性。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括確定所述參數(shù)對(duì)多個(gè)過(guò)程參數(shù)中的各個(gè)過(guò)程參數(shù) 的擾動(dòng)的靈敏度，以及基于所述靈敏度與各個(gè)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積的總和來(lái)確定所述魯 棒性。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括執(zhí)行對(duì)于多個(gè)量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的所述確定步驟以 辨識(shí)具有所述魯棒性的最佳值的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述過(guò)程參數(shù)包括選自下列中的一個(gè)或更多個(gè)過(guò) 程參數(shù):量測(cè)目標(biāo)的側(cè)壁角、量測(cè)目標(biāo)材料的折射率、量測(cè)光柵結(jié)構(gòu)的厚度、輻射波長(zhǎng)、蝕刻 參數(shù)、量測(cè)目標(biāo)的溝道的底面傾斜、與量測(cè)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的消光系數(shù)、量測(cè)目標(biāo)的涂層不對(duì)稱 度、和/或量測(cè)目標(biāo)的化學(xué)-機(jī)械拋光侵蝕。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的參數(shù)包括選自下列中的一個(gè)或更 多參數(shù):疊層靈敏度、目標(biāo)系數(shù)、和/或重疊誤差。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述靈敏度被認(rèn)為在過(guò)程參數(shù)擾動(dòng)的設(shè)計(jì)范圍內(nèi) 是線性的。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的多個(gè)參數(shù)，并且其中確定魯棒性包 括基于量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的多個(gè)參數(shù)中的第一參數(shù)的靈敏度與過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積以及量 測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的多個(gè)參數(shù)中的第二參數(shù)的靈敏度與過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積來(lái)確定魯棒性。8. -種量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的方法，所述方法包括： 確定量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的多個(gè)參數(shù)中的各個(gè)參數(shù)對(duì)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的靈敏度，所述過(guò)程參 數(shù)用于形成所述量測(cè)目標(biāo)、或測(cè)量所述量測(cè)目標(biāo)的構(gòu)成;和 基于所述多個(gè)靈敏度中的每個(gè)靈敏度與過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積之和來(lái)確定對(duì)于量測(cè) 目標(biāo)設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述過(guò)程參數(shù)包括選自下列中的一個(gè)或更多個(gè)過(guò) 程參數(shù):量測(cè)目標(biāo)的側(cè)壁角、量測(cè)目標(biāo)材料的折射率、量測(cè)光柵結(jié)構(gòu)的厚度、輻射波長(zhǎng)、蝕刻 參數(shù)、量測(cè)目標(biāo)的溝道的底面傾斜、與量測(cè)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的消光系數(shù)、量測(cè)目標(biāo)的涂層不對(duì)稱 度、和/或量測(cè)目標(biāo)的化學(xué)-機(jī)械拋光侵蝕。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的參數(shù)包括選自下列中的一個(gè)或更 多參數(shù):疊層靈敏度、目標(biāo)系數(shù)、和/或重疊誤差。11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中確定性能指標(biāo)包括基于多個(gè)靈敏度中的每個(gè)靈敏 度與多個(gè)過(guò)程參數(shù)的擾動(dòng)的乘積來(lái)確定性能指標(biāo)。12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述靈敏度被認(rèn)為在過(guò)程參數(shù)擾動(dòng)的設(shè)計(jì)范圍內(nèi) 是線性的。13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中由使用光刻模型的模擬來(lái)執(zhí)行所述靈敏度的確定 步驟。14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括執(zhí)行對(duì)于多個(gè)量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的確定步驟來(lái)辨識(shí) 出對(duì)于可能的一組過(guò)程變化而言具有在多個(gè)參數(shù)中的最小變化的量測(cè)目標(biāo)設(shè)計(jì)。15.-種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括能夠由用以執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方 法的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令。
【文檔編號(hào)】G03F7/20GK105874387SQ201480071608
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2014年12月4日
【發(fā)明人】陳光青, 劉偉, 毛瑞特斯·范德查爾
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