本发明专利技术公开一种基于图像的叠加计量系统。所述系统包含可耦合到计量子系统的控制器。所述控制器经配置以从所述计量子系统接收安置于样本上的第一计量目标的一组图像信号，且通过计算所述多个图像信号中的每一者的谐波检测率度量值而确定多个谐波检测率度量值。所述控制器还经配置以基于所述多个谐波检测率度量值识别所述计量子系统的一组光学测量条件，其中所述组光学测量条件定义所述计量子系统的光学计量测量的配方。接着，所述控制器将所述配方提供到所述计量子系统用于执行一或多个额外计量目标的一或多个光学计量测量。个额外计量目标的一或多个光学计量测量。个额外计量目标的一或多个光学计量测量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】应用谐波检测率以作为用于基于成像的叠加测量的质量指标的系统及方法
[0001]相关申请案的交叉引用
[0002]本申请案根据35 U.S.C.
§
119(e)主张2019年9月17日申请的第62/901,652号美国临时申请案的优先权，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
[0003]本公开大体上涉及成像叠加计量，且更特定来说，涉及使用谐波检测率度量对基于图像的光学信号进行量化。
技术介绍
[0004]收缩的设计规则及对叠加计量的要求更高的规范驱使对叠加计量方法的敏感性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制造特征的专属计量目标而执行叠加计量。基于图像的叠加计量通常可包含基于在不同所关注层中的叠加目标的特征的相对成像位置确定样本上的两个或更多个层之间的错位(misregistration)。叠加测量的准确度可对与每一样本层上的成像特征相关联的图像质量敏感，所述图像质量可基于与照明及所探讨的样本相关联的各种参数而变化。因此，在叠加计量目标的测量之前，在选定配方中配置计量工具，所述选定配方包含用于给定计量测量的计量的各种配置。
[0005]用于配方选择的当前方法依赖于使用光学对比度或通过数个度量的组合中的任一者，所述数个度量特性化依据测量焦点及波长而变化的测量质量的不同方面。将这些度量正规化且组合成单个合并分数。用于配方选择的当前方法具有缺点。首先，组合成单个分数的度量的选择是主观的且依赖于用户关于使用哪些度量及应如何加权且正规化度量的决策。其次，由于度量经正规化，因此用于配方区分的其动态范围是有限的。这导致分数饱和及测量条件歧义。因此，配方选择的当前方法可引起低质量或不稳定配方的选择。因此，将期望提供一种用于解决先前方法(例如上文识别的方法)的缺点的系统及方法。
技术实现思路
[0006]本专利技术公开一种计量系统。在一个实施例中，所述系统包含可耦合到计量子系统的控制器，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。在一个实施例中，所述一或多个处理器经配置以从所述计量子系统接收安置于样本上的第一计量目标的多个图像信号。在另一实施例中，所述一或多个处理器经配置以通过计算所述多个图像信号中的每一者的谐波检测率度量值而确定多个谐波检测率度量值。在另一实施例中，所述一或多个处理器经配置以基于所述多个谐波检测率度量值识别所述计量子系统的一组光学测量条件，其中所述组光学测量条件定义所述计量子系统的光学计量测量的配方。在另一实施例中，所述一或多个处理器经配置以将所述配方提供到所述计量子系统用于执行一或多个额外计量目标的一或多个光学计量测量。在一个实施例中，所述计量子系统包含用于产生照明的照明源。在另一实施例中，所述计量子系统包含用于将来自所述照明源的照明引
导到安置于样本上的计量目标的一或多个照明光学器件。在另一实施例中，所述计量子系统包含用于基于来自所述照明源的所述照明产生所述计量目标的图像的检测器，其中所述计量子系统的光学配置为可配置的，其中所述光学配置包含所述照明的波长、入射于所述计量目标上的所述照明的偏光、入射于所述计量目标上的所述照明的角度，或所述计量目标相对于所述检测器的焦点位置。
[0007]本专利技术公开一种方法。在一个实施例中，所述方法包含接收安置于样本上的第一计量目标的多个图像信号。在另一实施例中，所述方法包含通过计算所述多个图像信号中的每一者的谐波检测率度量值而确定多个谐波检测率度量值。在另一实施例中，所述方法包含基于所述多个谐波检测率度量值识别计量工具的一组光学测量条件，其中所述组光学测量条件定义所述计量工具的光学计量测量的配方。在另一实施例中，所述方法包含将所述配方提供到所述计量工具用于执行一或多个额外计量目标的一或多个光学计量测量。
[0008]本专利技术公开一种用于校准的系统。在一个实施例中，所述系统包含可耦合到第一计量子系统及第二计量子系统的控制器，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。在一个实施例中，所述一或多个处理器经配置以从所述第一计量子系统接收安置于样本上的一或多个计量目标的第一组图像信号。在另一实施例中，所述一或多个处理器经配置以从所述第二计量子系统接收安置于所述样本上的一或多个计量目标的第二组图像信号。在另一实施例中，所述一或多个处理器经配置以确定来自所述第一计量子系统的所述图像信号的第一组谐波检测率度量值。在另一实施例中，所述一或多个处理器经配置以确定来自所述第二计量子系统的所述图像信号的第二组谐波检测率度量值。在另一实施例中，所述一或多个处理器经配置以比较所述第一计量子系统的所述第一组谐波检测率度量值与所述第二计量子系统的所述第二组谐波检测率度量值。在另一实施例中，所述一或多个处理器经配置以基于所述第一计量子系统的所述第一组谐波检测率度量值与所述第二计量子系统的所述第二组谐波检测率度量值的所述比较校准所述第二计量子系统。
[0009]应理解，前述一般描述及以下具体实施方式两者仅为示范性的且说明性的，且不一定限制如所主张的本专利技术。并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本专利技术的实施例且连同一般描述一起用于说明本专利技术的原理。
附图说明
[0010]所属领域的技术人员通过参考附图可更好地理解本公开的许多优点。
[0011]图1A是根据本公开的一或多个实施例的具有基于谐波检测率的配方选择的基于图像的光学计量系统的概念图。
[0012]图1B是根据本公开的一或多个实施例的基于图像的光学计量系统的框图(block diagram view)。
[0013]图2是描绘根据本公开的一或多个实施例的显示为依据照明波长及焦点而变化的谐波检测率度量的等高线图。
[0014]图3是描绘根据本公开的一或多个实施例的基于谐波检测率的配方选择的方法的流程图。
[0015]图4是根据本公开的一或多个实施例的包含经配置用于经由谐波检测率度量进行校准的多个计量子系统的系统的框图。
[0016]图5是描绘根据本公开的一或多个实施例的用谐波检测率度量校准计量子系统/工具的方法的流程图。
具体实施方式
[0017]已关于特定实施例及其特定特征特别地展示及描述本公开。本文中所阐述的实施例被视为阐释性的而非限制性的。所属领域的一般技术人员应容易明白，可在不脱离本公开的精神及范围的情况下作出形式及细节上的各种改变及修改。现将详细参考在附图中说明的所公开标的物。
[0018]本公开的实施例涉及用于基于成像的叠加计量测量的谐波检测率度量的实施方案。本公开的谐波检测率度量允许用于叠加错位检测的光学信号的量化。本公开的额外实施例提供使用谐波检测率度量对计量工具的校准及来自多个工具的叠加图像数据的匹配。
[0019]半导体装置可形成为衬底上的图案化材料的多个印刷层。每一印刷层可通过一系列工艺步骤(例如但不限于一或多个材料沉积步骤、一或多个光刻步骤或一或多个蚀刻步骤)制造而成。在制造期间，每一印刷层通常必须在选定公差内制造以适当地构造最终装置。例如，必本文档来自技高网...
【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：控制器，其可耦合到计量子系统，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，所述程序指令致使所述一或多个处理器：从所述计量子系统接收安置于样本上的第一计量目标的多个图像信号；通过计算所述多个图像信号中的每一者的谐波检测率度量值而确定多个谐波检测率度量值；基于所述多个谐波检测率度量值识别所述计量子系统的一组光学测量条件，其中所述组光学测量条件定义所述计量子系统的光学计量测量的配方；及将所述配方提供到所述计量子系统用于执行一或多个额外计量目标的一或多个光学计量测量。2.根据权利要求1所述的计量系统，其中相应图像信号的相应谐波检测率度量值依据所述相应图像信号的谐波信号强度、所述相应图像信号的非谐噪声及所述第一计量目标的表面反射率而变化。3.根据权利要求2所述的计量系统，其中相应图像信号的所述相应谐波检测率度量值单调地取决于所述相应图像信号的谐波信号强度、所述相应图像信号的非谐噪声及所述第一计量目标的表面反射率。4.根据权利要求3所述的计量系统，其中所述相应图像信号的所述相应谐波检测率度量值由下式定义：5.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述一或多个处理器经配置以在一组不同光学测量条件下确定所述谐波检测率度量值中的每一者。6.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述一或多个处理器经配置以在一组不同焦点及波长值下确定所述谐波检测率度量值中的每一者。7.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述一或多个处理器经配置以将所述组谐波检测率度量值显示为依据两个或更多个光学测量条件而变化。8.根据权利要求7所述的计量系统，其中所述一或多个处理器经配置以将所述组谐波检测率度量值显示为依据焦点及波长而变化。9.根据权利要求1所述的计量系统，其中定义所述计量子系统的光学计量测量的所述配方的所述组光学条件包括：照明的波长、入射于计量目标上的所述照明的偏光、入射于所述计量目标上的所述照明的角度或所述计量目标相对于所述检测器的焦点位置中的两者或更多者。10.一种计量系统，其包括：计量子系统，其中所述计量子系统包括：照明源，其用于产生照明；一或多个照明光学器件，其用于将来自所述照明源的照明引导到安置于样本上的计量目标；及
检测器，其用于基于来自所述照明源的所述照明产生所述计量目标的图像，其中所述计量子系统的光学配置为可配置的，其中所述光学配置包含所述照明的波长、入射于所述计量目标上的所述照明的偏光、入射于所述计量目标上的所述照明的角度或所述计量目标相对于所述检测器的焦点位置；及控制器，其可耦合到所述计量子系统，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，所述程序指令致使所述一或多个处理器：从所述计量子系统接收安置于样本上的第一计量目标的多个图像信号；通过计算所述多个图像信号中的每一者的谐波检测率度量值而确定多个谐波检测率度量值；基于所述多个谐波检测率度量值识别所述计量子系统的一组光学测量条件，其中所述组光学测量条件定义所述计量子系统的光学计量测量的配方；及将所述配方提供到所述计量子系统用于执行一或多个额外计量目标的一或多个光学计量测量。11.根据权利要求10所述的计量系统，其中所述相应图像信号的...
【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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