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使用云紋元件及旋轉對稱布置以成像疊加目標的制作方法

文檔序號:29648389發布日期:2022-04-13 21:58來源:國知局
使用云紋元件及旋轉對稱布置以成像疊加目標的制作方法
使用云紋元件及旋轉對稱布置以成像疊加目標
1.相關申請案的交叉參考
2.本技術案根據35u.s.c.
§
119(e)之規定主張名叫約埃爾
·
費勒(yoel feler)、馬克
·
吉諾夫克(mark ghinovker)、戴安娜
·
沙菲羅夫(diana shaphirov)、葉甫根尼
·
古列維奇(evgeni gurevich)及弗拉基米爾
·
列文斯基(vladimir levinski)的發明者在2019年9月11日申請的標題為“包含云紋元件及旋轉對稱布置的成像疊加目標(imaging overlay targets includingelements and rotational symmetry arrangements)”的第62/898,980號美國臨時申請案的權利,所述案的全文以引用的方式并入本文中。
3.本技術案還根據35u.s.c.
§
119(e)之規定主張名叫約埃爾
·
費勒、馬克
·
吉諾夫克、戴安娜
·
沙菲羅夫、葉甫根尼
·
古列維奇及弗拉基米爾
·
列文斯基的發明者在2019年12月27日申請的標題為“包含云紋元件及旋轉對稱布置的成像疊加目標(imaging overlay targets includingelements and rotational symmetry arrangements)”的第62/954,256號美國臨時申請案的權利,所述案的全文以引用的方式并入本文中。
技術領域
4.本公開大體上涉及成像疊加計量,且更特定來說,涉及具有云紋元件的成像疊加目標。


背景技術:

5.疊加計量的縮小設計規則及更苛刻的規范正驅動對疊加計量方法的靈敏度及穩健性的增加需求。疊加計量通常通過在多個所關注樣本層中制造具有經制造特征的專用計量目標來執行。因此,經制造計量目標的分析可提供所關注樣本層之間的疊加誤差(例如,相對對準誤差)的測量。雖然已提出各種各樣的疊加計量目標設計,但仍持續需要改進計量目標設計以及用于準確及有效地分析經制造計量目標的測量方法。


技術實現要素:

6.公開一種根據本公開的一或多個說明性實施例的計量目標。在一個說明性實施例中,所述目標包含包括第一圖案的一或多個例子的第一工作區,其中所述第一工作區是旋轉對稱的。在另一說明性實施例中,所述目標包含包括第二圖案的一或多個例子的第二工作區,其中所述第二工作區是旋轉對稱的。在另一說明性實施例中,所述第一圖案或所述第二圖案中的至少一者是由在第一樣本層上的具有沿著一測量方向的第一節距的第一光柵結構及在第二樣本層上的具有沿著所述測量方向的第二節距的第二光柵結構形成的云紋圖案,其中所述第二節距不同于所述第一節距。在另一說明性實施例中,當所述第一樣本層與所述第二層之間的疊加誤差是零時,所述第一工作區的旋轉對稱中心與所述第二工作區的旋轉對稱中心重疊。在另一說明性實施例中,沿著所述測量方向的所述第一工作區的所述旋轉對稱中心與所述第二工作區的所述旋轉對稱中心之間的差指示沿著所述測量方向
的在所述第一樣本層與所述第二樣本層之間的疊加誤差。
7.公開一種根據本公開的一或多個說明性實施例的計量系統。在一個說明性實施例中,所述系統包含經配置以耦合到成像系統的控制器。在另一說明性實施例中,所述控制器接收樣本上的計量目標的圖像。在一個說明性實施例中,所述目標包含包括第一圖案的一或多個例子的第一工作區,其中所述第一工作區是旋轉對稱的。在另一說明性實施例中,所述目標包含包括第二圖案的一或多個例子的第二工作區,其中所述第二工作區是旋轉對稱的。在另一說明性實施例中,所述第一圖案或所述第二圖案中的至少一者是由在第一樣本層上的具有沿著測量方向的第一節距的第一光柵結構及在第二樣本層上的具有沿著所述測量方向的第二節距的第二光柵結構形成的云紋圖案,其中所述第二節距不同于所述第一節距。在另一說明性實施例中,所述控制器確定所述圖像中的沿著所述測量方向的所述第一工作區及所述第二工作區的對稱軸之間的差。在另一說明性實施例中,所述控制器通過用基于所述云紋圖案的所述節距的云紋增益調整沿著所述測量方向的所述第一工作區及所述第二工作區的所述對稱軸之間的所述差來計算與所述第一樣本層及所述第二樣本層相關聯的沿著所述測量方向的疊加誤差。
8.公開一種根據本公開的一或多個說明性實施例的計量目標。在一個說明性實施例中,所述目標包含包括云紋圖案的一或多個例子的工作區,其中所述工作區是旋轉對稱的。在另一說明性實施例中,所述云紋圖案包含第一樣本層上的具有沿著一測量方向的第一節距(p1)的光柵結構及第二樣本層上的具有沿著所述測量方向的第二節距(p2)的光柵結構,其中所述第二節距不同于所述第一節距。在另一說明性實施例中,與所述第一樣本層及所述第二樣本層相關聯的沿著所述測量方向的疊加誤差對應于在用成像系統的第一光學配置及所述成像系統的第二光學配置成像的所述第一工作區的對稱軸之間的通過基于所述第一云紋圖案的節距值的云紋增益調整的差。在另一說明性實施例中,云紋條紋可用所述第一光學配置檢測,其中具有所述第一節距的所述光柵結構或具有所述第二節距的所述光柵結構中的至少一者可用所述第二光學配置檢測。
9.公開一種根據本公開的一或多個說明性實施例的計量系統。在一個說明性實施例中,所述系統包含成像系統。在另一說明性實施例中,所述成像系統包含用以產生照明的照明源。在另一說明性實施例中,所述成像系統包含用以將照明從所述照明源引導到計量目標的一或多個照明光學器件。在另一說明性實施例中,所述目標包含包括云紋圖案的一或多個例子的工作區,其中所述工作區是旋轉對稱的。在另一說明性實施例中,所述云紋圖案包含第一樣本層上的具有沿著測量方向的第一節距(p1)的光柵結構及第二樣本層上的具有沿著所述測量方向的第二節距(p2)的光柵結構,其中所述第二節距不同于所述第一節距。在另一說明性實施例中,所述成像系統包含用以基于來自所述照明源的所述照明產生所述計量目標的圖像的檢測器,其中所述成像系統的光學配置是可配置的。在另一說明性實施例中,所述光學配置包含所述照明的波長、入射于所述計量目標上的所述照明的偏光、入射于所述計量目標上的所述照明的角度或所述計量目標相對于所述檢測器的焦點位置。在另一說明性實施例中,所述系統包含經配置以耦合到所述成像系統的控制器。在另一說明性實施例中,所述控制器使用第一光學配置接收在所述樣本上的所述計量目標的第一圖像。在另一說明性實施例中,所述控制器基于所述第一圖像確定沿著所述測量方向的所述工作區的第一對稱軸。在另一說明性實施例中,所述控制器使用不同于所述第一光學配置
的第二光學配置接收在所述樣本上的所述計量目標的第二圖像。在另一說明性實施例中,所述控制器基于所述第二圖像確定沿著所述測量方向的所述工作區的第二對稱軸。在另一說明性實施例中,所述控制器基于所述第一對稱軸與所述第二對稱軸之間的差確定光學疊加測量。在另一說明性實施例中,所述控制器通過調整通過基于所述云紋圖案的節距的云紋增益調整的所述第一圖像及所述第二圖像的所述對稱軸之間的所述差來計算與所述第一樣本層及所述第二樣本層相關聯的沿著所述測量方向的疊加誤差。
10.公開一種根據本公開的一或多個說明性實施例的用于設計云紋計量目標的方法。在一個說明性實施例中,所述方法包含接收計量目標的設計。在另一說明性實施例中,所述目標包含包括云紋圖案的一或多個例子的工作區,所述云紋圖案包含第一樣本層上的具有沿著測量方向的第一節距(p1)的第一光柵結構及第二樣本層上的具有沿著所述測量方向的第二節距(p2)的第二光柵結構,其中所述第二節距不同于所述第一節距。在另一說明性實施例中,所述方法包含接收成像系統的光學配置以用于使所述計量目標成像。在另一說明性實施例中,所述方法包含執行實驗設計以選擇所述計量目標的在通過所述成像系統成像時提供滿足選定設計準則的云紋條紋圖案的目標設計參數集,其中所述目標設計參數集包含所述第一節距及所述第二節距。
11.應理解,前文概述及下文詳細描述兩者都僅為示范性及解釋性且并不一定限制如所主張的本發明。被并入說明書中且構成說明書的部分的隨附圖式說明本發明的實施例且連同概述一起用于說明本發明的原理。
附圖說明
12.所屬領域的技術人員通過參考附圖可更佳理解本公開的許多優點
13.圖1是根據本公開的一或多個實施例的計量系統的框圖。
14.圖2a是根據本公開的一或多個實施例的在多個旋轉對稱工作區中具有基于光柵疊光柵結構的云紋圖案的計量目標的俯視框圖。
15.圖2b是根據本公開的一或多個實施例的在圖2a的云紋圖案中的多層光柵結構的概念視圖。
16.圖2c是根據本公開的一或多個實施例的用于沿著兩個正交方向的測量的基于圖2a及2b的計量目標的俯視圖。
17.圖3a是說明根據本公開的一或多個實施例的在用于測量疊加的方法中執行的步驟的流程圖。
18.圖3b是說明用于確定工作組的對稱軸的方法的流程圖。
19.圖4是根據本公開的一或多個實施例的具有說明方法的應用的額外標記的圖2c的計量目標的俯視圖。
20.圖5是根據本公開的一或多個實施例的包含包括第一云紋圖案的兩個例子的第一工作區及包括第二云紋圖案的兩個例子的第二工作區的計量目標的俯視圖。
21.圖6是根據本公開的一或多個實施例的包含包括第一云紋圖案的兩個例子的第一工作區及包括第二云紋圖案的單個例子的第二工作區的計量目標的俯視圖。
22.圖7是根據本公開的一或多個實施例的用于沿著兩個正交方向的測量的混合計量目標的俯視圖,其中在每一方向上的測量是基于具有一或多個云紋圖案的一個工作區及具
有一或多個單層結構的另一工作區。
23.圖8是根據本公開的一或多個實施例的用于沿著單個方向的測量的計量目標的俯視圖,所述計量目標包含包括第一云紋圖案的兩個例子的第一工作區及包括單層光柵結構的兩個例子的第二工作區。
24.圖9是根據本公開的一或多個實施例的用于沿著單個方向的測量的計量目標的俯視圖。
25.圖10是根據本公開的一或多個實施例的框中云紋計量目標的俯視圖,其中第一工作區包含云紋圖案的單個例子且第二工作區包含圍繞所述云紋圖案的非周期性單層結構。
26.圖11a是根據本公開的一或多個實施例的跨多個層具有基于光柵疊光柵結構的云紋圖案的三層計量目標的俯視框圖。
27.圖11b是根據本公開的一或多個實施例的在圖11a的云紋圖案中的多層光柵結構的概念視圖。
28.圖11c是根據本公開的一或多個實施例的用于沿著兩個正交方向的測量的基于圖11a及11b的計量目標的俯視圖。
29.圖12a是根據本公開的一或多個實施例的三重云紋計量目標的俯視框圖。
30.圖12b是根據本公開的一或多個實施例的在圖12a的云紋圖案中的多層光柵結構的概念視圖。
31.圖13a是根據本公開的一或多個實施例的包含適于基于用多個光學配置產生的圖像提供沿著單個方向的疊加測量的單個云紋圖案的計量目標的俯視圖。
32.圖13b是根據本公開的一或多個實施例的包含具有云紋圖案的兩個例子的工作區的計量目標的俯視圖,所述云紋圖案適于基于用多個光學配置產生的圖像提供沿著單個方向的疊加測量。
33.圖14是說明根據本公開的一或多個實施例的在用于測量疊加的方法中執行的步驟的流程圖。
具體實施方式
34.現將詳細參考附圖中說明的所公開標的物。已尤其參考某些實施例及其特定特征來展示及描述本公開。本文中所陳述的實施例應被視為具說明性而非限制性。所屬領域的一般技術人員應易于明白,可在不脫離本公開的精神及范圍的情況下做出形式及細節的各種改變及修改。
35.本公開的實施例涉及具有云紋圖案的疊加計量目標及基于此類目標測量疊加的方法。例如,計量目標上的云紋圖案可包含由不同樣本層上的具有不同周期的光柵結構形成的光柵疊光柵結構。此外,出于本公開的目的,“光柵”或“光柵結構”可描述可包含(但不限于)線/空間圖案的任何周期性結構或系列元件。云紋圖案的圖像將包含按云紋節距的云紋條紋,所述云紋節距與不同樣本層上的光柵之間的空間變化重疊相關聯。云紋節距通常是比光柵結構中的任何者長的節距且與光柵結構的節距之間的差有關。例如,云紋節距(pm)可特性化為:
[0036][0037]
其中p1是第一層上的第一光柵結構的周期,p2是第二層上的第二光柵結構的周期。
[0038]
本文中經考慮,包含云紋圖案的計量目標可促進敏感疊加測量。特定來說,云紋圖案中的一個光柵相對于另一光柵的沿著周期性方向的物理偏移(例如,與樣本上的兩個樣本層的相對偏移相關聯的疊加誤差)將導致云紋條紋沿著測量方向的對應橫向偏移。此外,云紋條紋的所述偏移的量值通常大于所述物理偏移的量值。特定來說,云紋條紋的偏移的量值是通過取決于參考系的條件性云紋因子與物理偏移(例如,疊加誤差)成比例。繼續上文實例,第二層相對于第一層的偏移將導致云紋條紋從標稱位置(例如,無疊加誤差)按以下一條件性云紋因子(m)偏移:
[0039][0040]
然而,在本公開的上下文中,對“第一層”、“第二層”、“第三層”或類似者的引用僅希望區分各種樣本層且并不指示樣本上的層的物理排序。因此,在樣本上,“第一層”可在“第二層”上方或下方。
[0041]
在此方面,可通過測量云紋條紋沿著計量目標上的相關聯光柵結構的周期性方向的偏移及通過將取決于所述計量目標的特定設計及所進行的特定測量的云紋增益調整此值來執行疊加測量。例如,可期望測量云紋條紋相對于另一結構或另一組云紋條紋的偏移,這是因為對于一些目標設計,單個云紋條紋偏移的絕對測量可為困難、不切實際或不可能的。在疊加計量中使用云紋圖案通常描述于2008年10月21日發布的第7,440,105號美國專利、2008年3月25日發布的第7,349,105號美國專利及2018年7月5日公布的第2018/0188663號美國專利申請案中,所有案全部以全文并入本文中。
[0042]
本文中應進一步認識到,以對稱配置布置計量目標的元件可促進基于對稱性的利用來確定元件的相對位置。例如,可形成疊加計量目標,使得第一樣本層上的元件的對稱中心與第二樣本層上的元件的對稱中心重疊。因此,經制造計量目標中的第一層相對于第二層的元件的對稱中心之間的任何差可歸因于疊加誤差。在疊加計量目標(例如,先進成像計量(aim)目標)中利用對稱性通常描述于2006年6月27日發布的第7,068,833號美國專利、2005年7月26日發布的第6,921,916號美國專利及2007年2月13日發布的第7,177,457號美國專利中,所有案全部以全文引用的方式并入本文中。
[0043]
本公開的實施例涉及具有擁有以對稱分布布置的一或多個云紋圖案的至少一個工作區的疊加計量目標。例如,工作區內的云紋圖案可以鏡像對稱分布或旋轉對稱分布(例如,90
°
旋轉對稱分布、180
°
旋轉對稱分布或類似者)進行分布。在此方面,云紋圖案的優點與計量目標中的對稱性的優點可經組合且一起用于促進準確及穩健疊加計量。
[0044]
本文中應認識到,物理疊加誤差對包含云紋圖案的一或多個例子的工作組的影響可為基于云紋條紋的偏移使對稱中心偏移,如本文中先前所描述。因此,基于對稱中心的疊加的任何測量必須基于云紋增益因子調整。本文中應進一步認識到,所述云紋增益因子可取決于疊加計量目標中的元件的特定布置。
[0045]
圖1是根據本公開的一或多個實施例的計量系統100的框圖。計量系統100可使用所屬領域中已知的任何方法在至少一個檢測器104上產生樣本102的一或多個圖像。
[0046]
在一個實施例中,計量系統100包含用以產生照明光束108的照明源106。照明光束108可包含一或多個選定波長的光,包含(但不限于)真空紫外輻射(vuv)、深紫外輻射(duv)、紫外(uv)輻射、可見光輻射或紅外(ir)輻射。照明源106可進一步產生包含任何范圍
的選定波長的照明光束108。在另一實施例中,照明源106可包含用以產生具有可調諧光譜的照明光束108的光譜可調諧照明源。
[0047]
照明源106可進一步產生具有任何時間輪廓的照明光束108。例如,照明源106可產生連續照明光束108、脈沖照明光束108或調制照明光束108。此外,照明光束108可經由自由空間傳播或導引光(例如,光纖、光導管或類似者)從照明源106輸送。
[0048]
在另一實施例中,照明源106經由照明路徑110將照明光束108引導到樣本102。照明路徑110可包含適于修改及/或調節照明光束108的一或多個透鏡112或額外照明光學組件114。例如,一或多個照明光學組件114可包含(但不限于):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)。通過另一實例,一或多個照明光學組件114可包含用以控制樣本102上的照明的角度的孔徑光闌及/或用以控制樣本102上的照明的空間范圍的場光闌。在一個例子中,照明路徑110包含定位于共軛于物鏡116的后焦平面的平面處以提供樣本的遠心照明的孔徑光闌。在另一實施例中,計量系統100包含用以將照明光束108聚焦到樣本102上的物鏡116。
[0049]
在另一實施例中,樣本102安置于樣本載物臺118上。樣本載物臺118可包含適于將樣本102定位于計量系統100內的任何裝置。例如,樣本載物臺118可包含線性平移載物臺、旋轉載物臺、翻轉/傾斜載物臺或類似者的任何組合。
[0050]
在另一實施例中,檢測器104經配置以通過集光路徑122捕獲從樣本102發出的輻射(例如,樣本光120)。例如,集光路徑122可包含(但未必包含)集光透鏡(例如,如圖1中所說明的物鏡116)或一或多個額外集光路徑透鏡124。在此方面,檢測器104可接收從樣本102反射或散射(例如,經由鏡面反射、漫射反射及類似者)或通過樣本102產生的輻射(例如,與照明光束108的吸收相關聯的發光或類似者)。
[0051]
集光路徑122可進一步包含用以引導及/或修改通過物鏡116收集的照明的任何數目個集光光學組件126,包含(但不限于)一或多個集光路徑透鏡124、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122可包含用以控制成像到檢測器104上的樣本的空間范圍的場光闌或用以控制用于在檢測器104上產生圖像的來自樣本的照明的角范圍的孔徑光闌。在另一實施例中,集光路徑122包含定位于共軛于光學元件(物鏡116)的后焦平面的平面中以提供樣本的遠心成像的孔徑光闌。
[0052]
檢測器104可包含所屬領域中已知的適于測量從樣本102接收的照明的任何類型的光學檢測器。例如,檢測器104可包含適于產生(例如,在靜態操作模式中的)靜方面本102的一或多個圖像的傳感器,例如(但不限于)電荷耦合裝置(ccd)、互補金屬氧化物半導體(cmos)傳感器、光電倍增管(pmt)陣列或突崩光電二極管(apd)陣列。此外,檢測器104可包含每像素具有兩個或更多個分接頭的多分接頭傳感器,包含(但不限于)多分接頭cmos傳感器。在此方面,基于到像素的一或多個驅動信號,可在曝光窗口期間將多分接頭像素中的電荷引導到任何選定分接頭。因此,包含多分接頭像素陣列的多分接頭傳感器可在單個讀出階段期間產生各自與相關聯像素的不同分接頭相關聯的多個圖像。此外,出于本公開的目的,多分接頭傳感器的分接頭可是指連接到相關聯像素的輸出分接頭。在此方面,讀出多分接頭傳感器的每一分接頭(例如,在讀出階段中)可產生分開的圖像。
[0053]
通過另一實例,檢測器104可包含適于產生運動(例如,掃描操作模式)中的樣本
102的一或多個圖像的傳感器。例如,檢測器104可包含包括像素行的線傳感器。在此方面,計量系統100可通過在垂直于所述像素行的掃描方向上使樣本102平移通過測量視野且在連續曝光窗口期間為所述線傳感器連續地計時而一次一行地產生連續圖像(例如,條帶圖像)。
[0054]
在另一例子中,檢測器104可包含包括多個像素行及讀出行的tdi傳感器。所述tdi傳感器可以類似于線傳感器的方式操作,惟計時信號可將電荷從一個像素行連續地移動到下一像素行直到電荷到達其中產生圖像行的讀出行外。通過將電荷轉移(例如,基于計時信號)同步化到沿著掃描方向的樣本的運動,電荷可繼續跨像素行累積以提供相較于線傳感器相對較高的信噪比。
[0055]
在另一實施例中,檢測器104可包含適于識別從樣本102發出的輻射的波長的光譜檢測器。在另一實施例中,計量系統100可包含多個檢測器104(例如,與通過一或多個光束分離器產生的多個光束路徑相關聯以促進通過計量系統100的多個計量測量。例如,計量系統100可包含適于靜態模式成像的一或多個檢測器104及適于掃描模式成像的一或多個檢測器104。在另一實施例中,計量系統100可包含適于靜態成像模式及掃描成像模式兩者的一或多個檢測器104。
[0056]
在一個實施例中,如圖1中所說明,計量系統100包含經定向使得物鏡116可同時引導照明光束108到樣本102及收集從樣本102發出的輻射的光束分離器128。
[0057]
在另一實施例中,照明光束108在樣本102上的入射角是可調整的。例如,可調整照明光束108穿過光束分離器128及物鏡116的路徑以控制照明光束108在樣本102上的入射角。在此方面,照明光束108可具有穿過光束分離器128及物鏡116的標稱路徑,使得照明光束108在樣本102上具有法向入射角。通過另一實例,可通過(例如,通過可旋轉鏡、空間光調制器、自由形式照明源或類似者)修改照明光束108在光束分離器128上的位置及/或角度來控制照明光束108在樣本102上的入射角。在另一實施例中,照明源106以一角度(例如,掠射角、45度角或類似者)將一或多個照明光束108引導到樣本102。
[0058]
在另一實施例中,計量系統100包含控制器130。在另一實施例中,控制器130包含經配置以執行維持于存儲器媒體134上的程序指令的一或多個處理器132。在此方面,控制器130的一或多個處理器132可執行貫穿本公開所描述的各種過程步驟中的任何者。此外,控制器130可經配置以接收包含(但不限于)來自檢測器104的樣本102的圖像的數據)。
[0059]
控制器130的一或多個處理器132可包含所屬領域中已知的任何處理元件。在此意義上,一或多個處理器132可包含經配置以執行算法及/或指令的任何微處理器類型裝置。在一個實施例中,一或多個處理器132可由桌面計算機、大型計算機系統、工作站、圖像計算機、平行處理器、或經配置以執行經配置以操作計量系統100的程序的任何其它計算機系統(例如,網絡化計算機)組成,如貫穿本公開所描述。應進一步認識到,術語“處理器”可經廣泛定義以涵蓋具有一或多個處理元件的任何裝置,所述一或多個處理元件執行來自非暫時性存儲器媒體134的程序指令。此外,貫穿本公開所描述的步驟可通過單個控制器130或替代性地通過多個控制器實行。另外,控制器130可包含容置于共同外殼中或多個外殼內的一或多個控制器。以此方式,任何控制器或控制器組合可分開地封裝為適于集成到計量系統100中的模塊。此外,控制器130可分析從檢測器104接收的數據且將所述數據饋送到計量系統100內或計量系統100外部的額外組件。
[0060]
存儲器媒體134可包含所屬領域中已知的適于存儲可通過相關聯的一或多個處理器132執行的程序指令的任何存儲媒體。例如,存儲器媒體134可包含非暫時性存儲器媒體。通過另一實例,存儲器媒體134可包含(但不限于)只讀存儲器、隨機存取存儲器、磁性或光學存儲器裝置(例如,磁盤)、磁帶、固態驅動及類似者。應進一步注意,存儲器媒體134可與一或多個處理器132容置于共同控制器外殼中。在一個實施例中,存儲器媒體134可相對于一或多個處理器132及控制器130的物理位置遠程地定位。例如,控制器130的一或多個處理器132可存取可通過網絡(例如,因特網、內部網絡及類似者)存取的遠程存儲器(例如,服務器)。因此,上文描述不應被解釋為限制本發明而僅為說明。
[0061]
在另一實施例中,控制器130通信地耦合到計量系統100的一或多個元件。在此方面,控制器130可從計量系統100的任何組件傳輸及/或接收數據。此外,控制器130可通過產生用于相關聯組件的一或多個驅動信號而引導或以其它方式控制計量系統100的任何組件。例如,控制器130可通信地耦合到檢測器104以從檢測器104接收一或多個圖像。
[0062]
此外,控制器130可提供一或多個驅動信號到檢測器104以實行本文中所描述的檢測技術中的任何者。通過另一實例,控制器130可通信地耦合到任何組件組合以控制與圖像相關聯的光學配置,包含(但不限于)照明源106、照明光學組件114、集光光學組件126、檢測器104或類似者。
[0063]
現參考圖2a到14,更詳細描述在一或多個旋轉對稱工作區中具有基于光柵疊光柵結構的云紋圖案的疊加目標的計量。圖2a到6說明使用在兩個工作區中具有云紋圖案的計量目標的疊加。圖7到10說明使用具有一個工作區中的云紋圖案及第二工作區中的單層結構(例如,并非光柵疊光柵結構)的計量目標的疊加。圖11a到12說明使用在兩個工作區中具有云紋圖案的具有三個或更多層的計量目標的疊加,其中一個層用作參考層。圖13a到14說明使用具有一或多個云紋圖案的單個工作區的疊加,其中可基于用不同光學條件成像來確定疊加。
[0064]
圖2a是根據本公開的一或多個實施例的在多個旋轉對稱工作區中具有基于光柵疊光柵結構的云紋圖案的計量目標202的俯視框圖。圖2b是根據本公開的一或多個實施例的在圖2a的云紋圖案中的多層光柵結構的概念視圖。
[0065]
在一個實施例中,計量目標202包含由第一云紋圖案206的兩個例子形成的第一工作區204,所述兩個例子經布置使得第一工作區204是旋轉對稱的。在另一實施例中,計量目標202包含由第二云紋圖案210的兩個例子形成的第二工作區208,所述兩個例子經布置使得第二工作區208是旋轉對稱的。在本公開的上下文中,工作區是希望一起被分析的特征群組。例如,可通過比較一個工作區的特性與另一工作區的特性來執行疊加測量。
[0066]
在一般意義上,計量目標202中的各種工作區的旋轉對稱中心可為獨立的。然而,可期望設計計量目標202,使得在無疊加誤差時一些或所有工作區的對稱中心重合(在選定容限內)。此目標設計可最小化可能歸因于測量系統(例如,計量系統100)與晶片軸之間的旋轉未對準而出現的誤差。在一個實施例中,相同方向(例如,x方向疊加測量)的工作區具有相同對稱中心。此外,與沿著不同方向的疊加測量相關聯的工作區的對稱中心可但非必須重合。
[0067]
如描繪無疊加誤差的情境的圖2a中所說明,第一工作區204與第二工作區208圍繞對稱中心212180
°
旋轉對稱。
[0068]
圖2a中的計量目標202可具有類似于先進成像計量(aim)目標的旋轉對稱特性,所述aim目標通常描述于2006年6月27日發布的第7,068,833號美國專利、2005年7月26日發布的第6,921,916號美國專利及2007年2月13日發布的第7,177,457號美國專利中。然而,雖然典型aim目標中的每一工作區包含單個層中的特征,但計量目標202的至少一個工作區(例如,第一工作區204及第二工作區208)包含由多個所關注層中的光柵結構形成的云紋圖案。如圖2b中所說明,第一云紋圖案206是由第一層(層a)中的具有節距q的第一光柵結構214及第二層(層b)中的具有節距p的第二光柵結構216形成,其中p≠q。此外,第二云紋圖案210是由第一層(層a)中的具有節距t的第三光柵結構218及第二層(層b)中的具有節距s的第四光柵結構220形成,其中s≠t。在一般意義上,p、q、s及t的值可獨立地改變,使得圖2a及2b表示通用云紋aim目標。
[0069]
如本文中先前參考等式(1)及(2)所描述,第一工作區204將接著具有如下云紋節距(p
m1
)
[0070][0071]
且第二工作區208將具有如下云紋節距(p
m2
)
[0072][0073]
第一工作區204將接著具有與層a相對于層b的未對準相關聯的如下一條件性云紋因子(m1)
[0074][0075]
且第二工作區208將具有與層a相對于層b的偏移相關聯的如下一條件性云紋因子(m2)
[0076][0077]
類似地,層b相對于層a的偏移將提供及
[0078]
在一個實施例中,第一云紋圖案206及/或第二云紋圖案210包含其中相應光柵完全重疊的光柵疊光柵結構。例如,第一云紋圖案206的第一光柵結構214與第二光柵結構216可在樣本102上完全重疊。類似地,第二云紋圖案210的第三光柵結構218與第四光柵結構220可在樣本102上完全重疊。在此方面,可最小化計量目標202的大小以有效地利用樣本102上的空間。
[0079]
本文中經考慮,包含相鄰云紋圖案的計量目標202可能易受串擾影響。此外,串擾的嚴重性可取決于若干因素,包含(但不限于)堆疊厚度、材料性質、光柵設計或測量系統(例如,計量系統100)的條件。在一些實施例中,計量目標202包含介于工作區之間的排除區或與不同工作區相關聯的云紋圖案以將串擾降低到選定容限內。例如,第一云紋圖案206及第二云紋圖案210的例子可通過足夠大的排除區222分離以將對應云紋條紋之間的串擾減輕到指定容限內。在一些實施例中,排除區222在0.25微米到0.5微米或更大的范圍內。
[0080]
排除區222可為空的或可用一些設計規則可能需要的亞分辨率輔助特征填充。在一個實施例中,排除區222用正交于測量方向(此處為x方向)定向的亞分辨率輔助特征填充。在一般意義上,只要每一工作區是旋轉對稱的,每一工作區中的元件(包含云紋圖案)便
可以適于將串擾減輕到選定容限內的任何2d分布放置。
[0081]
此外,盡管圖2a描繪與沿著單個方向(例如,x方向)的測量相關聯的工作區,但計量目標202目標及用于沿著額外方向(例如,y方向)的測量的方法在本公開的精神及范圍內。在一個實施例中,計量目標202包含適用于沿著y方向的測量的第三工作區224及第四工作區226。此外,第三工作區224及/或第四工作區226中的特征可具有適用于疊加測量的任何特征且可但非必須包含一或多個云紋圖案。在另一實施例中,盡管未展示,但計量目標202包含具有包含多個方向(例如,x及y方向)上的周期性特征的2d云紋圖案的工作區。在此方面,所述2d云紋圖案可展現同時沿著多個維度的云紋條紋且可因此適于在多個方向上的同時疊加測量。
[0082]
圖2c是根據本公開的一或多個實施例的用于沿著兩個正交方向的測量的基于圖2a及2b的計量目標202的俯視圖。特定來說,圖2c中所說明的計量目標202表示其中p=t且q=s的實例。此外,圖2c說明其中在x方向或y方向上無疊加誤差的情境。在此方面,第一工作區204及第二工作區208的對稱軸沿著x方向及y方向兩者重疊(例如,第一工作區204及第二工作區208的對稱軸重疊)。
[0083]
然而,應理解,圖2c及相關聯描述僅為說明性目的提供且不應被解釋為限制性。
[0084]
在一個實施例中,計量目標202包含用于沿著x方向的測量的具有第一云紋圖案206的兩個例子的第一工作區204、包含第二云紋圖案210的兩個例子的第二工作區208、用于沿著y方向的測量的具有第一云紋圖案206的兩個例子的第三工作區224及用于沿著垂直方向的測量的具有第二云紋圖案210的兩個例子的第四工作區226。在此方面,第三工作區224及第四工作區226分別是第一工作區204及第二工作區208的經旋轉版本。
[0085]
圖3a是說明根據本公開的一或多個實施例的在用于測量疊加的方法300中執行的步驟的流程圖。例如,方法300可適用于基于計量目標(例如但不限于,圖2a到2c中所說明的計量目標202)測量疊加。申請人提及,本文中先前在計量系統100的上下文中描述的實施例及賦能技術應被解釋為擴展到方法300。然而,應進一步注意,方法300并不限于計量系統100的架構。此外,方法300可適用于沿著一或多個測量方向測量疊加。
[0086]
在一個實施例中,方法300包含接收計量目標的第一工作區的圖像的步驟302,所述第一工作區包含包括兩個樣本層中的光柵的第一云紋圖案的一或多個例子。在另一實施例中,方法300包含接收計量目標的第二工作區的圖像的步驟304,所述第二工作區包含包括所述兩個樣本層中的光柵的第二云紋圖案的一或多個例子。
[0087]
第一云紋圖案206及第二云紋圖案210的圖像可與分開的圖像或單個、共同圖像相關聯。在一個實施例中,(例如,用計量系統100)獲得整個計量目標202的圖像,使得可基于相同圖像分析第一工作區204及第二工作區208。在另一實施例中,產生計量目標202(或其部分)的分開的圖像以用于分析第一工作區204及第二工作區208。在此方面,可使用不同成像條件(例如,不同照明波長、照明入射角、偏光、焦點或類似者)產生圖像。
[0088]
在另一實施例中,方法300包含確定與第一工作區相關聯的正交于測量方向的第一對稱軸的步驟306。在另一實施例中,方法300包含確定與第二工作區相關聯的正交于所述測量方向的第二對稱軸的步驟308。在另一實施例中,方法300包含測量所述第一對稱軸與所述第二對稱軸之間的差的步驟310。此外,可通過確定正交于不同方向(例如,正交方向)的對稱軸及找出相交點來找出一或多個工作區的對稱中心212。
[0089]
在步驟302或步驟304中可使用所屬領域中已知的任何技術確定第一工作區204及第二工作區208的對稱軸。例如,可使用適于無云紋圖案的典型aim目標的對稱中心的測量的技術。
[0090]
圖3b是說明用于確定工作組的正交于測量方向的對稱軸的方法312的流程圖。在此方面,方法312可與步驟306及/或步驟308相關聯。圖4是根據本公開的一或多個實施例的具有說明方法312的應用的額外標記的圖2c的計量目標202的俯視圖。
[0091]
在一個實施例中,步驟314包含選擇包含工作組內的元件的至少一部分的所關注區(roi)。例如,圖4中的實線框表示選擇第一工作區204中的第一云紋圖案206的部分的roi 402且虛線框表示選擇第二工作區208中的第二云紋圖案210的部分的roi 404。
[0092]
在另一實施例中,步驟316包含基于roi產生測量信號。例如,測量信號的沿著測量方向的每一值可包含roi中的沿著正交方向的平均(或累積)強度值。
[0093]
本文中經考慮,相對于形成可在計量目標202的圖像中可見的云紋圖案的光柵結構,與云紋圖案(例如,第一云紋圖案206或第二云紋圖案210)相關聯的云紋條紋可具有相對較低對比度。在另一實施例中,步驟318包含使測量信號中的云紋條紋隔離。例如,步驟318可包含云紋條紋的一或多個階(例如,一階、二階或類似者)。使云紋條紋隔離可減少噪聲且增加步驟306及/或308中的對稱軸的確定的準確度及/或敏感度且因此可改進對稱軸的確定的準確度及/或穩健性。
[0094]
在步驟318中可使用所屬領域中已知的任何技術使云紋條紋隔離。在一個實施例中,對測量信號進行濾波以使云紋條紋隔離。例如,可使用1d或2d傅立葉濾波或其它基于頻率的分解技術(例如,將測量信號分解成正弦及/或余弦信號)來分析測量信號的空間頻率含量。此外,頻率選擇性濾波器可用于使云紋條紋(例如,一階云紋條紋、二階云紋條紋或類似者)的空間頻率隔離。
[0095]
再次參考圖3a,在另一實施例中,方法312可包含基于測量信號確定工作區的正交于測量方向的對稱軸406的步驟320??墒褂盟鶎兕I域中已知的任何技術確定工作區的正交于測量方向的對稱軸406(例如,在方法300的步驟306或步驟308或方法312的步驟320中)。在一個實施例中,第一云紋圖案206的圖像的部分(例如,步驟314的roi)與其自身的對稱版本相關以確定對稱軸。例如,可通過以下項來確定第一工作區204的對稱軸406:產生包含第一工作區204的圖像的部分的復本;通過計量目標202的相關旋轉對稱性(例如,90
°
、180
°
或類似者)使所述圖像復本旋轉;及在依據沿著測量方向的位置而變化的各種位置處執行原始圖像與圖像復本之間的相關性。在此方面,提供原始圖像與經旋轉版本之間的最高相關性的沿著測量方向的位置可對應于第一工作區204的對稱軸406。通過另一實例,在具有反射對稱性(或鏡像對稱性)的工作區的情況中,可通過使工作區的反射復本與工作區自身相關而確定工作區的對稱軸406。
[0096]
如本文中先前所描述,可應用與方法312相關聯的步驟以確定任何數目個工作區的對稱軸406。例如,步驟306及步驟308兩者可包含方法312的應用。
[0097]
然而,應理解,用于確定工作區的沿著測量方向的對稱軸406的方法312僅為說明性目的提供且不應被公開為限制性。實情是,可使用所屬領域中已知的任何技術確定對稱軸406。在一個實施例中,可通過以下項來應用工作組的沿著測量方向的對稱軸406:首先確定所關注區(例如,步驟314中的roi 402);通過對整個roi執行空間頻率濾波操作(例如,通
過將特征處理為具有沿著正交方向的無限維度及應用類似于步驟318的1d濾波操作)來沿著測量方向使一或多個階的云紋條紋隔離;及使roi與其自身的經旋轉版本相關以確定對稱軸406。
[0098]
在另一實施例中,方法300包含通過將正交于測量方向的第一及第二工作區204的對稱軸之間的差除以云紋增益因子來計算沿著測量方向的在兩個樣本層之間的疊加誤差的步驟322。例如,在圖4中,第一工作區204及第二工作區208兩者具有正交于測量方向(例如,x方向)的重疊加稱軸406,這是因為圖4說明其中無疊加誤差的情況。然而,在物理疊加誤差的情況中,對稱軸406將不重疊。
[0099]
歸因于云紋條紋的存在,步驟310中所確定的對稱軸之間的差并不等于第一樣本層與第二樣本層之間的物理疊加誤差。實情是,對稱軸之間的差對應于云紋條紋的相對偏移。因此,可通過將正交于測量方向的對稱軸之間的差除以與計量目標202的特定布局相關聯的云紋增益來確定沿著測量方向的物理疊加誤差。
[0100]
本文中應認識到,云紋增益取決于計量目標202的特定布局。例如,與其中疊加與層a相對于層b的偏移有關的圖2a中的計量目標202相關聯的云紋增益因子(mg)可特性化為:
[0101][0102]
類似地,與層a相對于層b的偏移相關聯的云紋增益因子可特性化為-mg=m
2-m1。
[0103]
如通過等式(7)明白,云紋增益是受與第一云紋圖案206及第二云紋圖案210相關聯的條件性云紋因子影響,所述條件性云紋因子又是光柵節距p、q、s及t的特定值的函數。因此,可選擇光柵節距p、q、s及t的值以增加或以其它方式優化經組合云紋增益且因此對物理疊加誤差的敏感度。例如,經組合云紋增益通??赏ㄟ^選擇光柵節距p、q、s及t的值,使得第一工作區204及第二工作區208的云紋增益具有不同正負號而增加。
[0104]
現參考圖5及6,本文中經考慮,方法300并不限于圖2a中所說明的計量目標202的特定幾何形狀。在一般意義上,工作區(例如,第一工作區204或第二工作區208)可包含云紋圖案(例如,第一云紋圖案206或第二云紋圖案210)的任何數目個例子,前提是所述工作區是旋轉及/或反射對稱的。
[0105]
圖5是根據本公開的一或多個實施例的包含包括第一云紋圖案206的兩個例子的第一工作區204及包括第二云紋圖案210的兩個例子的第二工作區208的計量目標202的俯視圖。
[0106]
圖6是根據本公開的一或多個實施例的包含包括第一云紋圖案206的兩個例子的第一工作區204及包括第二云紋圖案210的單個例子的第二工作區208的計量目標202的俯視圖。
[0107]
現參考圖7到10,圖2a中所說明的通用云紋計量目標202以及方法300可進一步擴展到混合計量目標,其中一個工作區包含云紋圖案的一或多個例子且第二工作區包含單層結構的一或多個例子(例如,無光柵疊光柵結構且無云紋圖案)。
[0108]
圖7是根據本公開的一或多個實施例的用于沿著兩個正交方向的測量的混合計量目標202的俯視圖,其中在每一方向上的測量是基于具有一或多個云紋圖案的一個工作區及具有一或多個單層結構的另一工作區。特定來說,圖7中所說明的計量目標202表示圖2a
的其中t=0且在用于第二工作區208的層a上不存在光柵結構的變體。因此,用于此計量目標202的與層a相對于層b的偏移有關的云紋增益(mg)是:
[0109][0110]
此外,圖7中所說明的計量目標202的第三工作區224及第四工作區226是第一工作區204及第二工作區208的經旋轉版本以提供沿著y方向的類似測量。然而,應理解,圖7及相關聯描述僅為說明性目的提供且不應被解釋為限制性?;旌夏繕瞬⒉幌抻趫D7中所說明的布局。例如,在x或y方向上的工作區可具有特征的任何旋轉對稱分布。通過另一實例,第二工作區208中的單層特征可包含非周期性特征且因此并不限于圖7中所說明的光柵結構。
[0111]
圖8是根據本公開的一或多個實施例的用于沿著單個方向(例如,x方向)的測量的計量目標202的俯視圖,所述計量目標202包含包括第一云紋圖案206的兩個例子的第一工作區204及包括(例如,在層a或層b上的)單層光柵結構的兩個例子的第二工作區208。
[0112]
圖9是根據本公開的一或多個實施例的用于沿著單個方向(例如,x方向)的測量的計量目標202的俯視圖。特定來說,第一工作區204包含云紋圖案902的單個例子且第二工作區208包含(例如,在層a或層b上的)單層光柵結構的兩個例子。
[0113]
本文中經考慮,圖8及9說明一個工作區中的兩個非云紋圖案及另一工作區中的一或兩個云紋圖案的實例。然而,應理解,額外變動在本公開的精神及范圍內。在一般意義上,第一工作區204可包含呈任何旋轉對稱分布的任何數目個云紋圖案且第二工作區208可包含呈任何旋轉對稱分布的任何數目個非云紋圖案。
[0114]
如本文中先前所描述,包含一或多個非云紋圖案的工作區(例如,作為具有一或多個云紋圖案的工作區的參考)可具有周期性或非周期性特征的任何旋轉對稱分布。此外,具有非云紋特征的工作區可但非必須與具有云紋圖案的工作區部分或完全重疊。
[0115]
圖10是根據本公開的一或多個實施例的框中云紋計量目標202的俯視圖,其中第一工作區204包含云紋圖案1002的單個例子且第二工作區208包含圍繞云紋圖案1002的非周期性單層結構。在圖10中,云紋圖案1002包含僅在x方向上具有周期性的光柵疊光柵結構,使得圖10中的計量目標202可用于提供x方向上的疊加測量(例如,根據方法300)。然而,應理解,圖10中的實例性計量目標202僅為說明性目的提供且不應被解釋為限制性。在一個實施例中但未展示,框中云紋目標包含具有沿著x方向及y方向兩者具有周期性的光柵疊光柵結構的2d云紋圖案以提供沿著x方向及y方向兩者的疊加測量。
[0116]
現參考圖11a到12b,在一些實施例中,計量目標202包含參考層。在此方面,所述參考層中的結構可與額外層中的結構光學互動以提供類裝置計量目標(例如,具有類似于裝置特征的大小、密度及/或節距的特征的目標)。包含參考層的類裝置計量目標通常描述于2018年7月5日公布的第2018/0188663號美國專利申請案中,所述案的全文以引用的方式并入本文中。
[0117]
圖11a是根據本公開的一或多個實施例的跨多個層具有基于光柵疊光柵結構的云紋圖案的三層計量目標202的俯視框圖。圖11b是根據本公開的一或多個實施例的在圖11a的云紋圖案中的多層光柵結構的概念視圖。在一個實施例中,計量目標202包含包括第一云紋圖案1102的兩個例子的第一工作區204及包括第二云紋圖案1104的兩個例子的第二工作區208。如圖11b中所說明,第一云紋圖案1102是由第一層(層a)中的具有一節距p的光柵結
構1106、參考層(層b)中的具有一節距q的光柵結構1108及第三層(層c)中無光柵結構形成,其中p≠q。此外,第二云紋圖案1104是由所述參考層(層b)中的具有節距x
·
q的光柵結構1110及所述第三層(層a)中的具有節距x
·
p的光柵結構1112形成,其中x是正數(例如,有理數)。在此方面,第一云紋圖案1102及第二云紋圖案1104兩者并入有參考層中的結構。此外,參考層結構無需在第一云紋圖案1102及第二云紋圖案1104中具有相同節距。
[0118]
本文中經考慮,圖11a中的計量目標202適于提供層a與層c之間的疊加測量。用于此計量目標202的與層a相對于層b的偏移相關聯的云紋增益(mg)是:
[0119][0120]
圖11c是根據本公開的一或多個實施例的用于沿著兩個正交方向的測量的基于圖11a及11b的計量目標202的俯視圖。特定來說,圖11c中所說明的計量目標202表示其中x=1的實例。
[0121]
應理解,圖11a到11c及相關聯描述僅為說明性目的提供且不應被解釋為限制性。在一些實施例中,計量目標202包含具有擁有三個層(其中一個層是參考層)中的三個重疊光柵的云紋圖案的至少一個工作區。在此方面,可用算法(例如,通過對一或多個測量信號進行濾波以隔離或抑制所要空間頻率及/或云紋條紋)或物理地(例如,使用額外工作區)恢復其它兩對層之間的疊加。
[0122]
圖12a是根據本公開的一或多個實施例的三重云紋計量目標202的俯視框圖。圖12b是根據本公開的一或多個實施例的在圖12a的云紋圖案中的多層光柵結構的概念視圖。在一個實施例中,計量目標202包含包括第一云紋圖案1204的兩個例子的第一工作區1202、包括第二云紋圖案1208的兩個例子的第二工作區1206及具有第三云紋圖案1212的兩個例子的第三工作區1210。如圖12b中所說明,第一云紋圖案1204是由第一層(層a)中的具有節距q的光柵結構1214、第二層(層b)中的具有節距p的光柵結構1216及第三層(層c)中無光柵結構形成,其中p≠q。第二云紋圖案1208是由所述第一層(層a)中的具有節距t的光柵結構1218及所述第二層(層b)中的具有節距s的光柵結構1220形成,其中t≠s。第三云紋圖案1212是由第三層(層c)中的具有節距t的光柵結構1222及第二層(層b)中的具有節距s的光柵結構1224形成。
[0123]
本文中經考慮,圖12a中的計量目標202適于提供層a與層c之間或層a與層b之間的疊加測量。用于此計量目標202的與層a相對于層b的偏移相關聯的云紋增益(mg)是:
[0124][0125]
用于此計量目標202的與層a相對于層c的偏移相關聯的云紋增益(mg)是:
[0126][0127]
應理解,圖12a及12b及相關聯描述僅為說明性目的提供且不應被解釋為限制性。例如,三重云紋計量目標202通??砂瑱M跨三層的光柵結構的布置的額外變動。在一個實施例中,三重云紋計量目標202包含具有基于層a及層b上的光柵結構的云紋圖案的第一工作區1202、具有層b及層c上的光柵結構的第二工作區1206及包含層a及層c上的光柵結構的第三工作區1210。此目標還可適于層a與層b之間以及層b與層c之間的疊加測量。此外,計量目標202通??删哂腥魏螖的總€層。例如,n元組計量目標202可具有n個層,其中在選定層上
具有光柵結構以提供所述選定層之間的疊加測量。
[0128]
現參考圖13a到14,更詳細描述用于在單個方向上的測量的具有擁有云紋圖案的一或多個例子的單個工作區的疊加目標的計量。
[0129]
本文中經考慮,與云紋圖案1302的圖像相關聯的信息內容可基于與所述圖像的產生相關聯的光學條件而改變,所述光學條件例如(但不限于):用于產生圖像的照明的波長(例如,照明光束108的波長)、照明的入射角或用于產生圖像的檢測器(例如,檢測器104)的焦點位置。例如,云紋條紋在一些光學配置中可為可觀察的,但在其它光學配置中無法觀察。類似地,下方光柵結構中的一或多者在一些光學配置中可為可見的,但在其它光學配置中不可見。因此,在不同光學配置下獲取的單個云紋圖案的兩個圖像的對稱軸可以與參考圖2a到6所描述幾乎相同的方式不同。
[0130]
圖13a是根據本公開的一或多個實施例的包含適于基于用多個光學配置產生的圖像提供沿著單個方向的疊加測量的單個云紋圖案1302的計量目標202的俯視圖。例如,圖13a的計量目標202可適于基于在其中云紋條紋是可檢測的條件下產生的圖像及在其中云紋圖案1302的下方光柵中的至少一者是可檢測的條件下產生的圖像的沿著單個方向(例如,x方向)的測量。
[0131]
本文中經考慮,圖13中所說明的計量目標202可比使用典型方法設計的目標小大約3到4倍,此可顯著減少樣本102上的必須專用于計量的空間。
[0132]
圖13b是根據本公開的一或多個實施例的包含具有云紋圖案1302的兩個例子的工作區1304的計量目標202的俯視圖,所述云紋圖案1302適于基于用多個光學配置產生的圖像提供沿著單個方向的疊加測量。如圖13a一樣,圖13b中所說明的計量目標202可適于基于在其中云紋條紋是可檢測的條件下產生的圖像及在其中云紋圖案1302的下方光柵中的至少一者是可檢測的條件下產生的圖像的沿著單個方向(例如,x方向)的測量。
[0133]
此外,使用圖13b中所說明的計量目標202中的云紋圖案1302的多個例子提供將計量目標202跨樣本102散布的靈活性。即,包含(但不限于)裝置特征的各種元件可定位于計量目標202的各種特征之間。
[0134]
圖14是說明根據本公開的一或多個實施例的在用于測量疊加的方法1400中執行的步驟的流程圖。申請人提及,本文中先前在計量系統100的上下文中描述的實施例及賦能技術應被解釋為擴展到方法1400。然而,應進一步注意,方法1400并不限于計量系統100的架構。
[0135]
在一個實施例中,方法1400包含使用第一光學配置接收在樣本上的計量目標的第一圖像的步驟1402,其中計量目標作為具有云紋圖案(例如,第一云紋圖案206)的一或多個例子的工作區。在另一實施例中,方法1400包含基于所述第一圖像確定沿著測量方向的所述工作區的第一對稱軸的步驟1404。在另一實施例中,方法1400包含使用不同于第一光學配置的第二光學配置接收在樣本上的計量目標的第二圖像的步驟1406。在另一實施例中,方法1400包含基于所述第二圖像確定沿著測量方向的工作區的第二對稱軸的步驟1408。
[0136]
此外,可循序地或同時產生在步驟1402及步驟1406中基于不同光學配置產生的圖像。例如,可(例如,通過計量系統100)循序地或同時產生相關聯光學條件。
[0137]
在另一實施例中,方法1400包含確定第一對稱軸與第二對稱軸之間的差的步驟1410。
[0138]
本文中經考慮,可期望對第一或第二信號的空間頻率進行濾波以便隔離所要信號。圖3b中的步驟318中所描述的用于隔離云紋條紋的技術通??捎糜诟綦x任何選定組的空間頻率,例如(但不限于)與云紋條紋中的光柵結構中的一者相關聯的空間頻率或與云紋條紋的任何選定階相關聯的空間頻率。
[0139]
例如,可期望提供其中僅云紋條紋是可解析的且下方光柵結構都非所要的第一光學配置。然而,如果下方光柵結構中的一或兩者是可見的,那么可在確定對稱軸之前隔離云紋條紋。通過另一實例,可期望提供其中下方光柵結構的僅一者是可解析(例如,以作為本文中先前所描述的“參考層”操作)的第二光學配置。然而,如果云紋條紋或其它光柵結構是可解析的,那么可隔離所要光柵結構。
[0140]
在另一實施例中,方法1400包含通過將第一對稱軸與第二對稱軸之間的差除以云紋增益來計算與第二樣本層相對于第一樣本層的未對準相關聯的疊加誤差的步驟1412。
[0141]
本文中應認識到,方法1400可基本上類似于上文方法300。然而,基于在兩個圖像中解析哪些結構(例如,在步驟1402及1404中),云紋增益可不同。例如,在一個光學配置解析云紋條紋且如果光學配置接收層a那么第二光學配置解析的情況下,云紋增益(mg)可特性化為:
[0142][0143]
其中正負號取決于哪一層用作參考系。類似地,在一個光學配置解析云紋條紋且如果光學配置接收層b那么第二光學配置解析的情況下,云紋增益(mg)可特性化為:
[0144][0145]
方法1400還可適用于具有云紋圖案的任何類型的計量目標,包含(但不限于)本文中所描述的目標中的任何者。在此方面,提供不同圖像內容的不同光學配置可用于從包含云紋圖案的任何工作區產生額外信息。
[0146]
應理解,圖2a到14僅為說明性目的提供且不應被解釋為限制性。在一些實施例中,計量目標202包含具有包含三個或更多層上的光柵的云紋圖案的一或多個例子的工作區,其中所述光柵各自可具有不同節距。在此方面,所述云紋圖案的圖像可包含與由三個或更多光柵之間的干擾所引起的云紋條紋相關聯的兩倍、三倍或更高倍的散射信號。本文中進一步考慮,基于三個或更多重疊光柵的云紋圖案可被并入到計量目標202的各種設計中且可適于使用多個算法的分析。例如,可應用方法1400以基于云紋圖案的多個圖像提取此計量目標202的兩個樣本層之間的疊加,其中選擇不同光學配置以檢測不同樣本層之間的云紋條紋及/或檢測下方光柵結構中的任何者。在一個例子中,可產生其中不同云紋圖案(例如,不同樣本層之間的干擾)可見的不同光學配置。通過另一實例,如本文中先前所描述,可應用參考方法312的步驟318所描述的用于隔離云紋條紋的技術中的任何者(例如,傅立葉濾波)以隔離任何選定空間頻率,例如(但不限于)與不同樣本層之間的云紋條紋及/或下方光柵結構中的任何者相關聯的空間頻率。通過另一實例,可應用方法300以基于具有云紋圖案的工作組的對稱軸與沿著測量方向的另一工作組的對稱軸的比較產生兩個樣本層之間的疊加測量。在此方面,云紋圖案的額外層可用作參考層。此外,疊加測量可基于以上技術的任何組合。
[0147]
本文中應認識到,如本文中所描述的光柵疊光柵云紋圖案的特定設計參數可影響相關聯云紋條紋的各個方面,例如(但不限于)云紋條紋的數目、云紋條紋的周期、云紋條紋的階(例如,一階、二階或類似者)、云紋條紋的對比度或相鄰云紋圖案之間的串擾。例如,云紋條紋通??墒苣繕嗽O計參數(例如,光柵結構的節距、光柵結構的工作周期、提供具有設計級尺寸的特征的特征分割、排除區大小、總體目標尺寸或類似者)、計量工件參數、堆疊參數(例如,包含印刷/圖案化過程的信息)及/或光刻工具參數影響。
[0148]
因此,在一些實施例中,基于測試目標的模擬及/或測量選擇計量目標設計、計量工具測量配方、光刻工具配方或類似者的一或多個方面。例如,可產生其中系統地改變一系列候選參數(例如,目標設計參數、計量工具參數、光刻工具參數或類似者)的實驗設計??赏ㄟ^測試目標的模擬及制造/測量的任何組合來評估每一候選參數集的性能。接著,可基于任何選定度量或度量組合從所述候選參數集選擇參數集,所述選定度量或度量組合例如(但不限于):云紋條紋圖案的對比度、云紋條紋周期、選定云紋條紋階的產生、疊加準確度、測量可重復性、對成像系統的光學配置的變動的穩健性或對云紋圖案的變動的穩健性。
[0149]
在一些實施例中,利用基于馬克士威(maxwell)的模擬以優化與包含至少一個云紋圖案的一或多個工作區上的光柵結構相關聯的參數?;隈R克士威的模擬可包含并入有馬克士威方程組的任何類型的模擬,例如(但不限于)嚴格耦合波分析(rcwa)模擬。例如,基于馬克士威的模擬可但非必須使用來自kla公司的acurate軟件執行。此外,可使用基于馬克士威的近似或更簡單近似(例如假定傅立葉光學效應的克希何夫(kirchoff)近似)來模擬相鄰云紋圖案之間的光學串擾。
[0150]
在一些實施例中,通過首先基于模擬識別選定數目個候選目標設計參數集,僅制造這些選定候選集及使用各種工具參數測量性能來優化工具參數(例如,計量工具參數、光刻工具參數或類似者)。接著,可基于所要性能度量來選擇設計參數與工具參數的最佳組合。在此方面,使用模擬來縮小經制造測試樣本的數目可有效地提供最佳參數的選擇。
[0151]
本文中所描述的標的物有時說明其它組件內所含或與其它組件連接的不同組件。應理解,如此描繪的架構僅僅是示范性的,且實際上可實施實現相同功能的許多其它架構。在概念意義上,實現相同功能的組件的任何布置有效地“相關聯”,使得實現所要功能。因此,本文中經組合以實現特定功能的任何兩個組件可被視為彼此“相關聯”,使得實現所要功能,而與架構或中間組件無關。同樣地,如此相關聯的任何兩個組件還可被視為彼此“連接”或“耦合”以實現所要功能,且能夠如此相關聯的任何兩個組件還可被視為“可耦合”到彼此以實現所要功能??神詈系奶囟▽嵗?但不限于)物理上可互動及/或物理上互動的組件及/或無線可互動及/或無線互動的組件及/或邏輯上可互動及/或邏輯上互動的組件。
[0152]
據信本公開及許多其伴隨優點將通過前文描述來理解,且顯而易見,在不脫離所公開目標物的情況下或在不犧牲其全部重要優點的情況下,可對組件的形式、構造及布置進行各種改變。所描述形式僅僅是解釋性的,且所附權利要求書希望于涵蓋及包含此類改變。此外,應理解,本發明是由所附權利要求書定義。
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