TWI528115B - 量測標的的方法、檢查裝置、散射儀、微影裝置及資料處理器 - Google Patents

量測標的的方法、檢查裝置、散射儀、微影裝置及資料處理器 Download PDF

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Description

量測標的的方法、檢查裝置、散射儀、微影裝置及資料處理器
本發明係關於可用於(例如)藉由微影技術來製造器件之檢查方法，且係關於使用微影技術來製造器件之方法。
本申請案主張2007年11月8日申請且全文以引用之方式併入本文中之美國臨時申請案60/996,281的權利。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之標的部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在該情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或主光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之標的部分(例如，包括晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。圖案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰近標的部分的網路。已知微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至標的部分上來照射每一標的部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來照射每一標的部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
為了監控微影過程，需要量測經圖案化基板之參數，例如，形成於基板中或基板上之順次層之間的疊對誤差。存在用於進行微影過程中所形成之顯微結構之量測的各種技術，包括掃描電子顯微鏡及各種專門工具之使用。一專門檢查工具形式為散射儀，其中將輻射光束引導至基板之表面上之標的上，且量測經散射光束或經反射光束之性質。藉由比較光束在其已由基板反射或散射之前與之後的性質，可判定基板之性質。此可(例如)藉由比較經反射光束與儲存於與已知基板性質相關聯之已知量測庫中的資料而進行。已知兩種主要類型之散射儀。分光散射儀將寬頻帶輻射光束引導至基板上，且量測經散射至特定窄角範圍中之輻射的光譜(作為波長之函數的強度)。角解析散射儀使用單色輻射光束且量測經散射輻射之作為角度之函數的強度。
在散射儀及微影裝置中，在疊對誤差之判定中使用標的。此等標的通常定位於圖案之間的切割道中。因此量測標的位點處之疊對誤差。然而，圖案之位置處的疊對誤差因此為環繞圖案之不同點處之疊對之間的插值。
儘管標的可定位於圖案自身內，但此為不理想的，因為所使用之標的相對較大且因此佔據過多經設計用於產品圖案之區域，藉此損害器件功能性。
需要提供一種量測足夠小以在圖案內置放於基板上之標的的方法。
根據本發明之一態樣，提供一種經組態以量測基板之性質的檢查裝置、微影裝置或微影單元。
根據本發明之一態樣，提供一種量測基板上之標的的方法，方法包括：將輻射投影至基板上；偵測由基板所反射之輻射且基於經偵測輻射而形成傅立葉變換資料集合；移除傅立葉變換資料之對應於標的的部分以形成縮減傅立葉變換資料；內插縮減傅立葉變換資料之經移除的部分以形成產品傅立葉變換資料；及自傅立葉變換資料減去產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
根據本發明之一實施例，提供一種經組態以量測基板上之標的的檢查裝置，裝置包括：輻射投影儀，輻射投影儀經組態以藉由輻射來照明基板；高數值孔徑透鏡；偵測器，偵測器經組態以偵測自基板之表面所反射的輻射，經偵測輻射係用以形成傅立葉變換資料；及資料處理器，資料處理器經組態以：移除傅立葉變換資料之對應於標的的部分以形成縮減傅立葉變換資料；內插經移除縮減傅立葉變換資料之該等部分以形成產品傅立葉變換資料；及自傅立葉變換資料減去產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
根據本發明之一態樣，提供一種微影裝置，微影裝置包括：投影系統，投影系統經組態以將圖案之影像投影至基板上；及檢查裝置，檢查裝置經組態以量測基板上之標的，檢查裝置包括：輻射投影儀，輻射投影儀經組態以藉由輻射來照明基板；高數值孔徑透鏡；偵測器，偵測器經組態以偵測自基板之表面所反射的輻射，經偵測輻射係用以形成傅立葉變換資料；及資料處理器，資料處理器經組態以：移除傅立葉變換資料之對應於標的的部分以形成縮減傅立葉變換資料；內插經移除縮減傅立葉變換資料之該等部分以形成產品傅立葉變換資料；及自傅立葉變換資料減去產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
根據本發明之一態樣，提供一種量測基板上之標的的方法，基板包括已知圖案及標的，方法包括：藉由輻射來照明基板；偵測由基板所反射之輻射以形成傅立葉變換資料；對已知圖案執行傅立葉變換以形成圖案傅立葉變換資料；及自傅立葉變換資料減去圖案傅立葉變換資料以形成標的資料。
根據本發明之一態樣，提供一種經組態以量測基板上之標的的檢查裝置，基板包括已知圖案及標的，裝置包括：輻射投影儀，輻射投影儀經組態以藉由輻射來照明基板；高數值孔徑透鏡；偵測器，偵測器經組態以偵測自基板之表面所反射的輻射，經偵測輻射係用以形成傅立葉變換資料；及資料處理器，資料處理器經組態以：對已知圖案執行傅立葉變換以形成圖案傅立葉變換資料；及自傅立葉變換資料減去產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
根據本發明之一態樣，提供一種經組態以量測基板上之標的的檢查裝置，基板包含已知圖案及標的，裝置包括：輻射投影儀，輻射投影儀經組態以藉由輻射來照明基板；高數值孔徑透鏡；偵測器，偵測器經組態以偵測自基板之表面所反射的輻射，經偵測輻射係用以形成傅立葉變換資料；及資料處理器，資料處理器經組態以：對已知圖案執行傅立葉變換以形成圖案傅立葉變換資料；及自傅立葉變換資料減去產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
根據本發明之一態樣，提供一種微影裝置，微影裝置包括：投影系統，投影系統經組態以將圖案之影像投影至基板上；及檢查裝置，檢查裝置經組態以量測基板上之標的，基板包含已知圖案及標的，檢查裝置包括：輻射投影儀，輻射投影儀經組態以藉由輻射來照明基板；高數值孔徑透鏡；偵測器，偵測器經組態以偵測自基板之表面所反射的輻射，經偵測輻射係用以形成傅立葉變換資料；及資料處理器，資料處理器經組態以：對已知圖案執行傅立葉變換以形成圖案傅立葉變換資料；及自傅立葉變換資料減去圖案傅立葉變換資料以形成標的資料。
根據本發明之一態樣，提供一種用於判定包含犧牲特徵之基板上之等形塗層之對稱性的方法，方法包括：將等形塗層施加至包含犧牲特徵之基板；蝕刻等形塗層以顯露特徵；移除特徵以留下等形特徵；藉由輻射來照明基板；偵測由基板所反射之輻射以形成經反射輻射資料；對經反射輻射資料執行傅立葉變換以形成傅立葉變換資料；移除傅立葉變換資料之對應於等形特徵的部分以形成縮減傅立葉變換資料；內插經移除縮減傅立葉變換資料之該等部分以形成產品傅立葉變換資料；及自傅立葉變換資料減去產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
根據本發明之一態樣，提供一種用於判定包括已知圖案及犧牲特徵之基板上之等形塗層之對稱性的方法，方法包括：將等形塗層施加至包含犧牲特徵之基板；蝕刻等形塗層以顯露特徵；移除特徵以留下等形特徵；藉由輻射來照明基板；偵測由基板所反射之輻射，經反射輻射係用以形成傅立葉變換資料集合；對已知圖案執行傅立葉變換以形成圖案傅立葉變換資料；及自傅立葉變換資料減去圖案傅立葉變換資料以形成標的資料。
現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分。
圖1示意性地描繪微影裝置。裝置包括：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或DUV輻射)；圖案化器件支撐件或支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA且連接至經組態以根據某些參數來精確地定位圖案化器件之第一***PM；基板台或基板支撐件(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，塗覆抗蝕劑之晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數來精確地定位基板之第二***PW；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PL，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之標的部分C(例如，包括一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用以引導、成形或控制輻射之各種類型的光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
圖案化器件支撐件以視圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否固持於真空環境中)而定的方式來固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。圖案化器件支撐件可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統而處於所要位置。可認為本文對術語「主光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之標的部分中形成圖案的任何器件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則圖案可能不會精確地對應於基板之標的部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於標的部分中所形成之器件(諸如，積體電路)中的特定功能層。
圖案化器件可為透射或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影術中為熟知的，且包括諸如二元交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合，其適合於所使用之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用均與更通用之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在該等「多平台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間。浸沒技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如本文所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為單獨實體。在該等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之一部分，且輻射光束係借助於包括(例如)適當引導鏡面及/或光束放大器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為汞燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包括用以調整輻射光束之角強度分布的調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分布的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分布。
輻射光束B入射於被固持於圖案化器件支撐件(例如，光罩台)MT上之圖案化器件(例如，光罩)MA上，且係由圖案化器件圖案化。在橫穿圖案化器件(例如，光罩)MA後，輻射光束B穿過投影系統PL，投影系統PL將光束聚焦至基板W之標的部分C上。借助於第二***PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器、2-D編碼器或電容性感測器)，基板台WT可精確地移動，例如，以便在輻射光束B之路徑中定位不同標的部分C。類似地，第一***PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來精確地定位圖案化器件(例如，光罩)MA。一般而言，可借助於形成第一***PM之一部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現圖案化器件支撐件(例如，光罩台)MT之移動。類似地，可使用形成第二***PW之一部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(與掃描器相對)之情況下，圖案化器件支撐件(例如，光罩台)MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如，光罩)MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用標的部分，但其可位於標的部分之間的空間中(此等被稱為切割道對準標記)。類似地，在一個以上晶粒提供於圖案化器件(例如，光罩)MA上之情形中，圖案化器件對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至標的部分C上時，使圖案化器件支撐件(例如，光罩台)MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單重靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同標的部分C。在步進模式中，曝光場之最大尺寸限制單重靜態曝光中所成像之標的部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至標的部分C上時，同步地掃描圖案化器件支撐件(例如，光罩台)MT及基板台WT(亦即，單重動態曝光)。可藉由投影系統PL之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於圖案化器件支撐件(例如，光罩台)MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大尺寸限制單重動態曝光中之標的部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定標的部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至標的部分C上時，使圖案化器件支撐件(例如，光罩台)MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影術。
亦可使用對以上所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
如圖2所示，微影裝置LA形成微影單元LC(有時亦被稱作微影單元或叢集)之一部分，其亦包括用以對基板執行預曝光及後曝光過程之裝置。通常，此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH，及烘焙板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同處理裝置之間移動基板，且接著將基板傳送至微影裝置之裝載盤LB。通常被共同地稱作軌道之此等器件係在軌道控制單元TCU的控制下，軌道控制單元TCU自身係由監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU而控制微影裝置。因此，不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。
為了正確且一致地曝光由微影裝置所曝光之基板，需要檢查經曝光基板以量測性質，諸如，後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)，等等。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行調整，尤其係在檢查可足夠迅速且快速地進行以使得同一分批之其他基板仍待曝光的情況下。又，已經曝光之基板可經剝離及重做-以改良良率-或廢除-藉此避免對已知為有缺陷之基板執行曝光。在基板之僅某些標的部分為有缺陷之情況下，可僅對為良好之彼等標的部分執行另外曝光。
使用檢查裝置以判定基板之性質，且特別係判定不同基板或同一基板之不同層的性質如何在層與層之間變化。檢查裝置可整合至微影裝置LA或微影單元LC中或可為單獨器件。為了致能最快速之量測，需要使檢查裝置在曝光之後立即量測經曝光抗蝕劑層中之性質。然而，抗蝕劑中之潛影具有極低對比度-在抗蝕劑之已曝光至輻射之部分與抗蝕劑之尚未曝光至輻射之部分之間僅存在極小的折射率差-且並非所有檢查裝置均具有對進行潛影之有用量測的充分敏感性。因此，可在後曝光烘焙步驟(PEB)之後採取量測，後曝光烘焙步驟(PEB)通常為對經曝光基板所進行之第一步驟且其增加抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段，抗蝕劑中之影像可被稱作半潛伏的。亦有可能進行經顯影抗蝕劑影像之量測-此時，抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分已被移除-或在圖案轉印步驟(諸如，蝕刻)之後進行經顯影抗蝕劑影像之量測。後者可能性限制重做有缺陷基板之可能性，但仍可提供有用資訊。
圖3描繪可用於本發明之一實施例中的散射儀SM1。散射儀SM1包括寬頻帶(白光)輻射投影儀2，其將輻射投影至基板W上。經反射輻射傳遞至分光計偵測器4，其量測鏡面經反射輻射之光譜10(作為波長之函數的強度)。自此資料，可藉由處理單元PU來重新建構引起經偵測光譜之結構或剖面，例如，藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與如圖3之底部處所示之模擬光譜庫相比較。一般而言，對於重新建構，結構之通用形式為已知的，且根據對製造結構所採用之過程的認識來採取某些參數，從而僅留下結構之少許參數以自散射量測資料加以判定。該散射儀可經組態為正入射散射儀或斜入射散射儀。
圖4中展示可用於本發明之一實施例的另一散射儀SM2。在此器件中，由輻射源2所發射之輻射係使用透鏡系統12經由干涉濾光器13及偏振器17而聚焦、由部分反射表面16反射且經由顯微鏡接物鏡15而聚焦至基板W上，顯微鏡接物鏡15具有高數值孔徑(NA)，較佳地為至少0.9且更佳地為至少0.95。浸沒散射儀可甚至具有數值孔徑超過1之透鏡。經反射輻射接著透射穿過部分反射表面16而進入偵測器18，以便偵測散射光譜。偵測器可位於處於透鏡系統15之焦距的背部投影式光瞳平面11中，然而，光瞳平面可代替地藉由輔助光學器件(未圖示)而再成像至偵測器上。光瞳平面為輻射之徑向位置界定入射角且角位界定輻射之方位角的平面。偵測器較佳地為二維偵測器，使得可量測基板標的30之二維角散射光譜。偵測器18可為(例如)CCD或CMOS感測器陣列，且可使用為(例如)每圖框40毫秒之積分時間。
舉例而言，通常使用參考光束以量測入射輻射之強度。為了進行此過程，當輻射光束入射於光束分光器16上時，輻射光束之一部分透射穿過光束分光器而作為朝向參考鏡面14之參考光束。參考光束接著投影至同一偵測器18之不同部分上。
干涉濾光器13之集合可用以選擇在為(比如)405奈米至790奈米或甚至更低(諸如，200奈米至300奈米)之範圍內的所關注波長。干涉濾光器可為可調諧的，而非包括不同濾光器之集合。可代替干涉濾光器而使用光柵。
偵測器18可量測經散射光在單一波長(或窄波長範圍)下之強度、單獨地在多個波長下之強度，或在一波長範圍內所積分之強度。此外，偵測器可單獨地量測橫向磁偏振光及橫向電偏振光之強度，及/或橫向磁偏振光與橫向電偏振光之間的相位差。
使用寬頻帶光源(亦即，具有寬光頻率或波長範圍且因此具有寬顏色範圍之光源)為可能的，其給出較大光展量(etendue)，從而允許多個波長之混合。寬頻帶中之複數個波長較佳地各自具有為δλ之頻寬及為至少2δλ(亦即，頻寬之兩倍)之間隔。若干輻射「源」可為延伸型輻射源之已使用光纖束而***的不同部分。以此方式，可在多個波長下並行地量測角度解析散射光譜。可量測3-D光譜(波長及兩個不同角度)，其與2-D光譜相比含有更多資訊。此允許量測更多資訊，其增加度量衡過程穩固性。此在EP 1,628,164A中得以更詳細地描述。
基板W上之標的30可為光柵，其經印刷，使得在顯影之後，條狀物(bar)係由固體抗蝕劑線形成。條狀物可或者經蝕刻至基板中。此圖案對微影投影裝置(特別係投影系統PL)中之色像差敏感，且照明對稱性及該等像差之存在將使其自身表現為經印刷光柵之變化。因此，將經印刷光柵之散射量測資料用以重新建構光柵。根據對印刷步驟及/或其他散射量測過程之認識，可將光柵之參數(諸如，線寬及形狀)輸入至由處理單元PU所執行之重新建構過程。
本發明之一實施例允許更精確地量測更小標的。因此，結合本發明之一實施例所使用之標的可為大約10微米×10微米。當輻射聚焦於標的上時，將另外存在自周圍圖案之繞射。在本發明之一實施例中，濾出來自周圍圖案(在光瞳平面中)之繞射，使得僅保留來自標的之部分。
本發明之一實施例在光瞳平面中操作且包括以下程序，如圖5所示：
a)獲得傅立葉變換資料(S1)；
b)移除傅立葉變換之對應於標的的部分(S2)；
c)將剩餘傅立葉變換內插於經移除部分上(S3)；及
d)自程序(a)之傅立葉變換減去程序(c)之傅立葉變換(S4)。
可藉由將偵測器置放於光瞳平面中(或者，藉由偵測資料且執行傅立葉變換)來達成程序(a)。接著，基於標的之孔徑、間距及定向，可移除傅立葉變換資料之對應於標的的部分。可藉由提供於散射儀SM1或SM2中之計算器來進行獲得變換資料及移除傅立葉變換之部分的程序。標的通常具有為約500奈米至1000奈米之間距，而周圍圖案具有顯著更小之間距。因此，若適當波長之輻射經使用且與適當數值孔徑組合，則將存在僅來自標的之一階作用。可另外存在自周圍圖案之某一更低強度散射，程序(c)意欲對此進行估計。可使用對周圍圖案之任何認識來改良程序(c)之內插。程序(c)自周圍圖案來估計串擾。藉由自原始傅立葉變換資料減去周圍圖案(包括經估計串擾)之傅立葉變換，保留標的之傅立葉變換。可接著使用剩餘之標的資料來計算疊對誤差或用於任何其他目的。可藉由使用資料處理器來進行程序a至d或其一部分。
在本發明之另一實施例中，已知基板上之圖案(排除標的)之傅立葉變換。本發明之一實施例包括以下程序，如圖6所示：
(a)獲得傅立葉變換資料(S11)；
(b)對已知圖案執行傅立葉變換(S12)；及
(c)自程序(a)之傅立葉變換減去程序(b)之傅立葉變換(S14)。
此方法藉由使用已知圖案之傅立葉變換而避免針對自圖案及更低強度散射來近似串擾之需要。因此，在此實施例中，可使用更大角擴展，且可偵測具有更大疊對範圍之標的。然而，此方法依賴於為已知之周圍圖案之結構。
根據本發明之另一實施例，使用該方法來判定等形塗層之對稱性。根據此實施例，產生犧牲特徵21(如圖7a所示)，且施加塗層22(如圖7b所示)。回蝕等形塗層以顯露特徵之頂部(圖7c)。接著，通常藉由蝕刻來移除特徵以在低於原始特徵之間距處僅留下等形層特徵23(圖7d)。接著，將輻射投影至基板上，且偵測經反射輻射。該方法接著包括以下程序：
a)獲得傅立葉變換資料(自經反射輻射資料)；
b)移除傅立葉變換之對應於等形層特徵的部分；
c)將剩餘傅立葉變換內插於經移除部分上；及
d)自程序(a)之傅立葉變換減去程序(c)之傅立葉變換。
可接著使用所得資料來判定塗層及基板自身之特性。
或者，若已知周圍圖案，則該方法可包括根據本發明之第二實施例的程序，即：
(a)獲得傅立葉變換資料；
(b)對已知圖案執行傅立葉變換；及
(c)自程序(a)之傅立葉變換減去程序(b)之傅立葉變換。
已主要結合角度解析散射儀而描述本發明之一實施例，但其亦可結合(例如)光譜散射儀或橢偏儀而加以使用。
儘管在此本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造積體光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在該等替代應用之情境中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「標的部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)軌道(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢查工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示應用於該等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便形成多層IC，使得本文所使用之術語基板亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管以上可特定地參考在光學微影術之情境中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影術)中，且在情境允許時不限於光學微影術。在壓印微影術中，圖案化器件中之構形界定形成於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為5奈米至20奈米之範圍內的波長)；以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語「透鏡」在情境允許時可指代各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
儘管以上已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如以上所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之該電腦程式。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者而言將顯而易見的為，可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
2．．．寬頻帶(白光)輻射投影儀
4．．．分光計偵測器
10．．．光譜
11．．．背部投影式光瞳平面
12．．．透鏡系統
13．．．干涉濾光器
14．．．參考鏡面
15．．．透鏡系統
16．．．部分反射表面
17．．．偏振器
18．．．偵測器
21．．．犧牲特徵
22．．．塗層
23．．．等形層特徵
30．．．基板標的
AD．．．調整器
B．．．輻射光束
BD．．．光束傳送系統
BK．．．烘焙板
C．．．標的部分
CH．．．冷卻板
CO．．．聚光器
DE．．．顯影器
IF．．．位置感測器
IL．．．照明器
IN．．．積光器
I/O1．．．輸入/輸出埠
I/O2．．．輸入/輸出埠
LA．．．微影裝置
LACU．．．微影控制單元
LB．．．裝載盤
LC．．．微影單元
M1．．．圖案化器件對準標記
M2．．．圖案化器件對準標記
MA．．．圖案化器件
MT．．．圖案化器件支撐件
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
PL．．．投影系統
PM．．．第一***
PU．．．處理單元
PW．．．第二***
RO．．．機器人
SC．．．旋塗器
SCS．．．監督控制系統
SM1．．．散射儀
SM2．．．散射儀
SO．．．輻射源
TCU．．．軌道控制單元
W．．．基板
WT．．．基板台
X．．．方向
Y．．．方向
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；
圖2描繪根據本發明之一實施例的微影單元或叢集；
圖3描繪根據本發明之一實施例的散射儀；
圖4描繪根據本發明之一實施例的散射儀；
圖5為根據本發明之一實施例的流程圖；
圖6為根據本發明之一實施例的流程圖；及
圖7a至圖7d描繪本發明之一實施例中所涉及的某些程序。
BK．．．烘焙板
CH．．．冷卻板
DE．．．顯影器
I/O1．．．輸入/輸出埠
I/O2．．．輸入/輸出埠
LA．．．微影裝置
LACU．．．微影控制單元
LB．．．裝載盤
LC．．．微影單元
RO．．．機器人
SC．．．旋塗器
SCS．．．監督控制系統
TCU．．．軌道控制單元

Claims (22)

  1. 一種量測一基板上之一標的的方法，該方法包含：藉由輻射來照明一基板；偵測由該基板所反射之該輻射且基於該經偵測輻射而形成一傅立葉變換資料集合；移除該傅立葉變換資料之對應於該標的的部分以形成縮減傅立葉變換資料；內插該縮減傅立葉變換資料之經移除的該等部分以形成產品傅立葉變換資料；及自該傅立葉變換資料減去該產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
  2. 如請求項1之方法，其中該偵測包含偵測光瞳平面中之該輻射。
  3. 如請求項1之方法，其中該偵測包含對經反射輻射資料執行一傅立葉變換以形成該傅立葉變換資料。
  4. 如請求項1之方法，其進一步包含分析該標的資料以判定一特徵之一疊對誤差或一臨界尺寸或一形狀，或前述各項之任何組合。
  5. 一種經組態以量測一基板上之一標的的檢查裝置，該裝置包含：一輻射投影儀，該輻射投影儀經組態以藉由輻射來照明該基板；一高數值孔徑透鏡；一偵測器，該偵測器經組態以偵測自該基板之一表面所反射的該輻射，該經偵測輻射係用以形成傅立葉變換資料；及一資料處理器，該資料處理器經組態以：移除該傅立葉變換資料之對應於該標的的部分以形成縮減傅立葉變換資料；內插該經移除縮減傅立葉變換資料之該等部分以形成產品傅立葉變換資料；及自該傅立葉變換資料減去該產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
  6. 如請求項5之檢查裝置，其中該檢查裝置包含一角度解析散射儀。
  7. 如請求項5之檢查裝置，其中該檢查裝置包含一光譜散射儀。
  8. 如請求項5之檢查裝置，其中該檢查裝置包含一橢偏儀。
  9. 一種微影裝置，其包含：一投影系統，該投影系統經組態以將一圖案之一影像投影至一基板上；及一檢查裝置，該檢查裝置經組態以量測該基板上之一標的，該檢查裝置包含：一輻射投影儀，該輻射投影儀經組態以藉由輻射來照明該基板；一高數值孔徑透鏡；一偵測器，該偵測器經組態以偵測自該基板之一表面所反射的該輻射，該經偵測輻射係用以形成傅立葉變換資料；及一資料處理器，該資料處理器經組態以：移除該傅立葉變換資料之對應於該標的的部分以形成縮減傅立葉變換資料；內插該經移除縮減傅立葉變換資料之該等部分以形成產品傅立葉變換資料；及自該傅立葉變換資料減去該產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
  10. 一種經組態以處理傅立葉變換資料以量測一基板上之一標的的資料處理器，該資料處理器經組態以：移除該傅立葉變換資料之對應於該標的的部分以形成縮減傅立葉變換資料；內插該經移除縮減傅立葉變換資料之該等部分以形成產品傅立葉變換資料；及自該傅立葉變換資料減去該產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
  11. 一種量測一基板上之一標的的方法，該基板包含一已知圖案及該標的，該方法包含：藉由輻射來照明該基板；偵測由該基板所反射之該輻射以形成一傅立葉變換資料；對該已知圖案執行一傅立葉變換以形成圖案傅立葉變換資料；及自該傅立葉變換資料減去該圖案傅立葉變換資料以形成標的資料。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包含分析該標的資料以判定一特徵之一疊對誤差或一臨界尺寸或一形狀，或前述各項之任何組合。
  13. 一種經組態以量測一基板上之一標的的檢查裝置，該基板包含一已知圖案及該標的，該裝置包含：一輻射投影儀，該輻射投影儀經組態以藉由輻射來照明該基板；一高數值孔徑透鏡；一偵測器，該偵測器經組態以偵測自該基板之一表面所反射的該輻射，該經偵測輻射係用以形成傅立葉變換資料；及一資料處理器，該資料處理器經組態以：對該已知圖案執行一傅立葉變換以形成圖案傅立葉變換資料；及自該傅立葉變換資料減去產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
  14. 如請求項13之檢查裝置，其中該檢查裝置包含一角度解析散射儀。
  15. 如請求項13之檢查裝置，其中該檢查裝置包含一光譜散射儀。
  16. 如請求項13之檢查裝置，其中該檢查裝置包含一橢偏儀。
  17. 一種微影裝置，其包含：一投影系統，該投影系統經組態以將一圖案之一影像投影至一基板上；及一檢查裝置，該檢查裝置經組態以量測該基板上之一標的，該基板包含一已知圖案及該標的，該檢查裝置包含：一輻射投影儀，該輻射投影儀經組態以藉由輻射來照明該基板；一高數值孔徑透鏡；一偵測器，該偵測器經組態以偵測自該基板之一表面所反射的該輻射，該經偵測輻射係用以形成傅立葉變換資料；及一資料處理器，該資料處理器經組態以：對該已知圖案執行一傅立葉變換以形成圖案傅立葉變換資料；及自該傅立葉變換資料減去該圖案傅立葉變換資料以形成標的資料。
  18. 一種經組態以處理傅立葉變換資料以量測一基板上之一標的的資料處理器，該基板包含一已知圖案及該標的，該資料處理器經組態以：對該已知圖案執行一傅立葉變換以形成圖案傅立葉變換資料；及自該傅立葉變換資料減去該圖案傅立葉變換資料以形成標的資料。
  19. 一種用於判定包含一犧牲特徵之一基板上之等形塗層之一對稱性的方法，該方法包含：將一等形塗層施加至包含該犧牲特徵之一基板；蝕刻該等形塗層以顯露該特徵；移除該特徵以留下一等形特徵；藉由輻射來照明該基板；偵測由該基板所反射之該輻射以形成經反射輻射資料；對該經反射輻射資料執行一傅立葉變換以形成傅立葉變換資料；移除該傅立葉變換資料之對應於該等形特徵的部分以形成縮減傅立葉變換資料；內插該經移除縮減傅立葉變換資料之該等部分以形成產品傅立葉變換資料；及自該傅立葉變換資料減去該產品傅立葉變換資料以形成標的資料。
  20. 如請求項19之方法，其進一步包含在該基板上形成該犧牲特徵。
  21. 一種用於判定包含一已知圖案及一犧牲特徵之一基板上之等形塗層之一對稱性的方法，該方法包含：將一等形塗層施加至包含該犧牲特徵之該基板；蝕刻該等形塗層以顯露該特徵；移除該特徵以留下一等形特徵；藉由輻射來照明該基板；偵測由該基板所反射之該輻射，該經反射輻射係用以形成一傅立葉變換資料集合；對該已知圖案執行一傅立葉變換以形成圖案傅立葉變換資料；及自該傅立葉變換資料減去該圖案傅立葉變換資料以形成標的資料。
  22. 如請求項21之方法，其進一步包含在該基板上形成該犧牲特徵。
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