使用条纹摩尔及光学摩尔效应的偏移计量制造技术

本发明专利技术公开一种计量系统及计量方法。所述计量系统包含照明子系统、集光子系统、检测器及控制器。所述控制器经配置以：接收样本上的叠加目标的图像；基于所述图像确定两个工作区之间沿着测量方向的表观叠加；及通过将所述表观叠加除以摩尔增益以补偿摩尔干涉而计算两个样本层之间的叠加。个样本层之间的叠加。个样本层之间的叠加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用条纹摩尔及光学摩尔效应的偏移计量


[0001]本公开大体上涉及成像叠加计量且更特定来说，涉及具有摩尔元素的成像叠加目标。

技术介绍

[0002]收紧设计规则及对于叠加计量的要求更高的规范驱动对于叠加计量方法的灵敏度及稳健性的增加的需求。通常通过制造在多个所关注样本层中具有经制造特征的专属计量目标而执行叠加计量。因此，经制造计量目标的分析可提供所关注样本层之间的叠加误差(例如，相对对准误差)的测量。虽然已提出广泛多种叠加计量目标设计，但持续需要改进用于准确且有效地分析经制造计量目标的计量目标设计以及测量方法。

技术实现思路

[0003]根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种计量系统。在一个说明性实施例中，所述计量系统包括成像系统。在另一说明性实施例中，所述成像系统包括：(1)照明子系统，其经配置以使用至少一个照明瓣以相对于叠加目标的倾斜照明角照明所述叠加目标，所述叠加目标包含至少一第一工作区及第二工作区以用于沿着测量方向的叠加测量，其中至少所述第一工作区包含由两个样本层上沿着测量方向的重叠周期性结构形成的摩尔图案，其中所述两个样本层上的所述周期性结构的周期不同；(2)集光子系统，其经配置以收集0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第一工作区的衍射相关联的一个摩尔衍射级，其中所述集光子系统进一步经配置以收集0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第二工作区的衍射相关联的一个额外衍射级；及(3)检测器，其经配置以使用由所述集光子系统收集的光产生所述叠加目标的图像。在另一说明性实施例中，所述计量系统包括经配置以耦合到所述成像系统的控制器，所述控制器包含经配置以执行程序指令的一或多个处理器，所述程序指令引起所述一或多个处理器：(a)接收所述样本上的叠加目标的图像，其中所述图像中的所述第一工作区的表观周期是基于摩尔干涉；(b)基于所述图像确定所述第一工作区与所述第二工作区之间沿着所述测量方向的表观叠加；及(c)通过将所述表观叠加除以摩尔增益以补偿所述摩尔干涉而计算所述两个样本层之间的叠加。
[0004]在另一说明性实施例中，所述至少一个照明瓣包括相对于所述叠加目标成两个倾斜照明角的两个照明瓣。
[0005]在另一说明性实施例中，所述照明子系统使用所述两个照明瓣同时照明所述叠加目标。
[0006]在另一说明性实施例中，所述照明子系统使用所述两个照明瓣依序照明所述叠加目标。
[0007]在另一说明性实施例中，所述两个照明瓣是沿着所述测量方向而定向。
[0008]在另一说明性实施例中，所述两个照明瓣以相对于所述测量方向的非零角定向。
[0009]在另一说明性实施例中，所述集光子系统基于所述0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第一工作区的衍射相关联的一个摩尔衍射级产生所述叠加目标的第一图像，其中所述集光子系统基于所述0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第二工作区的衍射相关联的一个额外衍射级产生所述叠加目标的第二图像，其中所述控制器进一步经配置以通过平均化与所述第一图像及所述第二图像相关联的表观叠加而确定所述表观叠加。
[0010]在另一说明性实施例中，所述至少一个照明瓣包括相对于所述叠加目标成两个倾斜照明角的两个照明瓣。
[0011]在另一说明性实施例中，所述照明子系统使用所述两个照明瓣同时照明所述叠加目标，其中所述集光子系统通过将相关联于所述第一工作区的经收集光与相关联于所述第二工作区的经收集光分离而同时产生所述第一图像及所述第二图像。
[0012]在另一说明性实施例中，所述照明子系统使用所述两个照明瓣依序照明所述叠加目标。
[0013]在另一说明性实施例中，所述第一工作区的所述摩尔图案是第一摩尔图案，其中所述第二工作区包含由所述两个样本层上沿着所述测量方向的重叠周期性结构形成的第二摩尔图案，其中所述第二工作区中的所述两个样本层上的所述周期性结构的周期不同，其中所述第二摩尔图案不同于所述第一摩尔图案。
[0014]根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种计量方法。在一个说明性实施例中，所述计量方法包括：基于使用至少一个照明瓣以相对于样本上的叠加目标的倾斜照明角照明所述叠加目标而接收所述叠加目标的图像，所述叠加目标包含至少一第一工作区及第二工作区以用于沿着测量方向的叠加测量，其中至少所述第一工作区包含由两个样本层上沿着测量方向的重叠周期性结构形成的摩尔图案，其中所述两个样本层上的所述周期性结构的周期不同，其中所述图像是基于0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第一工作区的衍射相关联的一个摩尔衍射级，其中所述图像是进一步基于0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第二工作区的衍射相关联的一个额外衍射级，其中所述图像中的所述第一工作区的表观周期是基于摩尔干涉。在另一说明性实施例中，所述计量方法包括基于所述图像确定所述第一工作区与所述第二工作区之间沿着所述测量方向的表观叠加。在另一说明性实施例中，所述计量方法包括通过将所述表观叠加除以摩尔增益以补偿所述摩尔干涉而计算所述两个样本层之间的叠加。
[0015]在另一说明性实施例中，所述至少一个照明瓣包括相对于所述叠加目标成两个倾斜照明角的两个照明瓣。
[0016]根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种计量系统。在一个说明性实施例中，所述计量系统包括成像系统。在另一说明性实施例中，所述成像系统包括：(1)照明子系统，其经配置以使用至少一个照明瓣以相对于所述叠加目标的倾斜照明角照明叠加目标，所述叠加目标包含至少一第一工作区及第二工作区以用于沿着测量方向的叠加测量，其中至少所述第一工作区包含由两个样本层上沿着测量方向的重叠周期性结构形成的摩尔图案，所述两个样本层包括第一样本层及第二样本层，其中所述两个样本层上的所述周期性结构的周期不同；(2)集光子系统，其经配置以从与所述第一工作区相关联的所述两个样本层中的每一者收集1级衍射，其中所述集光子系统进一步经配置以从与所述第二工作区相
关联的所述两个样本层中的每一者收集1级衍射；及(3)检测器，其经配置以使用由所述集光子系统收集的光产生所述叠加目标的图像。在另一说明性实施例中，所述计量系统包括经配置以耦合到所述成像系统的控制器，所述控制器包含经配置以执行程序指令的一或多个处理器，所述程序指令引起所述一或多个处理器：(a)接收所述样本上的叠加目标的图像，其中所述图像中的所述第一工作区的表观周期是基于所述检测器处的摩尔干涉；(b)过滤所述图像以隔离所述摩尔干涉；(c)基于所述图像确定所述第一工作区与所述第二工作区之间沿着所述测量方向的表观叠加；及(d)通过将所述表观叠加除以摩尔增益以补偿所述摩尔干涉而计算所述两个样本层之间的叠加。
[0017]在另一说明性实施例中，所述集光子系统包含用于阻挡来自所述第一工作区或所述第二工作区中的至少一者的0级衍射的一或多个阻挡器。
[0018]在另一说明性实施例中，所述集光子系统的数值孔径小于所述照明子系统的数值孔径以防止从所述第一工作区或所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计量系统，其包括：成像系统，其包括：照明子系统，其经配置以使用至少一个照明来照明叠加目标，所述叠加目标包含至少一第一工作区及第二工作区以用于沿着测量方向的叠加测量，其中至少所述第一工作区包含由两个样本层上沿着所述测量方向的重叠周期性结构形成的摩尔图案，其中所述两个样本层上的所述周期性结构的周期不同；集光子系统，其经配置以收集0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第一工作区的衍射相关联的一个摩尔衍射级，其中所述集光子系统进一步经配置以收集0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第二工作区的衍射相关联的一个额外衍射级；及检测器，其经配置以使用由所述集光子系统收集的光产生所述叠加目标的图像；及控制器，其经配置以耦合到所述成像系统，所述控制器包含经配置以执行引起所述一或多个处理器进行以下动作的程序指令的一或多个处理器：接收所述叠加目标的所述图像，其中所述图像中的所述第一工作区的表观周期是基于摩尔干涉；基于所述图像确定所述第一工作区与所述第二工作区之间沿着所述测量方向的表观叠加；及通过将所述表观叠加除以摩尔增益以补偿所述摩尔干涉而计算所述两个样本层之间的叠加。2.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述至少一个照明瓣经配置以依相对于所述叠加目标约90
°
的角度照明所述叠加目标。3.根据权利要求2所述的计量系统，其中所述至少一个照明瓣经配置以在所述第一工作区或所述第二工作区的中心部分的至少一者处或附近照明所述叠加目标。4.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述至少一个照明瓣包括相对于所述叠加目标成两个倾斜照明角的两个照明瓣。5.根据权利要求4所述的计量系统，其中所述照明子系统使用所述两个照明瓣同时照明所述叠加目标。6.根据权利要求4所述的计量系统，其中所述照明子系统使用所述两个照明瓣依序照明所述叠加目标。7.根据权利要求4所述的计量系统，其中所述两个照明瓣是沿着所述测量方向而定向。8.根据权利要求4所述的计量系统，其中所述两个照明瓣以相对于所述测量方向的非零角定向。9.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述集光子系统基于所述0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第一工作区的衍射相关联的一个摩尔衍射级产生所述叠加目标的第一图像，其中所述集光子系统基于所述0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第二工作区的衍射相关联的一个额外衍射级产生所述叠加目标的第二图像，其中所述控制器进一步经配置以通过平均化与所述第一图像及所述第二图像相关联的表观叠加而确定所述表观叠加。10.根据权利要求9所述的计量系统，其中所述至少一个照明瓣包括相对于所述叠加目
标成两个倾斜照明角的两个照明瓣。11.根据权利要求10所述的计量系统，其中所述照明子系统使用所述两个照明瓣同时照明所述叠加目标，其中所述集光子系统通过将相关联于所述第一工作区的经收集光与相关联于所述第二工作区的经收集光分离而同时产生所述第一图像及所述第二图像。12.根据权利要求10所述的计量系统，其中所述照明子系统使用所述两个照明瓣依序照明所述叠加目标。13.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述第一工作区的所述摩尔图案是第一摩尔图案，其中所述第二工作区包含由所述两个样本层上沿着所述测量方向的重叠周期性结构形成的第二摩尔图案，其中所述第二工作区中的所述两个样本层上的所述周期性结构的周期不同，其中所述第二摩尔图案不同于所述第一摩尔图案。14.一种计量方法，其包括：基于使用至少一个照明瓣照明样本上的叠加目标而接收所述叠加目标的图像，所述叠加目标包含至少一第一工作区及第二工作区以用于沿着测量方向的叠加测量，其中至少所述第一工作区包含由两个样本层上沿着所述测量方向的重叠周期性结构形成的摩尔图案，其中所述两个样本层上的所述周期性结构的周期不同；其中所述图像是基于0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第一工作区的衍射相关联的一个摩尔衍射级，其中所述图像进一步基于0级衍射及与所述至少一个照明瓣中的每一者通过所述第二工作区的衍射相关联的一个额外衍射级，其中所述图像中的所述第一工作区的表观周期是基于摩尔干涉；基于所述图像确定所述第一工作区与所述第二工作区之间沿着所述测量方向的表观叠加；及通过将所述表观叠加除以摩尔增益以补偿所述摩尔干涉而计算所述两个样本层之间的叠加。15.根据权利要求14所述的计量方法，其中所述至少一个照明瓣经配置以依相对于所述叠加目标约90
°
的角度照明所述叠加目标。16.根据权利要求15所述的计量方法，其中所述至少一个照明瓣经配置以在所述第一工作区或所述第二工作区的中心部分的至少一者处或附近照明所述叠加目标。17.根据权利要求14所述的计量方法，其中所述至少一个照明瓣包括相对于所述叠加目标成两个倾斜照明角的两个照明...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：