确定采样方案的方法、相关联的设备以及计算机程序与流程

确定采样方案的方法、相关联的设备以及计算机程序
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年4月6日提交的ep申请20168243.2的优先权和2020年4月9日提交的ep申请20168876.9的优先权，这些申请通过引用整体并且入本文。
技术领域
3.本发明涉及一种确定用于量测的采样方案的方法、相关联的设备以及计算机程序。


背景技术：

4.光刻设备是将期望的图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(ic)的制造中。在该情况下，图案形成装置(其替代地称为掩模或掩模版)可以用以产生待形成在ic的单层上的电路图案。这种图案可以转印至衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的部分、一个管芯或若干管芯)上。图案的转印通常经由成像至被设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行。通常，单个衬底将包含被连续地图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器，其中通过将整个图案一次性曝光到目标位置来辐照每个目标位置，以及所谓的扫描器，其中通过在使辐射束以给定方向(“扫描”方向)扫描图案的同时同步地扫描与所述扫描方向平行或反平行的衬底来辐照每个目标位置。还可以通过将图案印制到衬底上来将图案从图案形成装置转印至衬底。
5.无论采用哪种类型的设备，图案在衬底上的准确放置对于减小电路组件以及可通过光刻产生的其他产品的大小是主要挑战。特别地，准确测量已经铺设在衬底上的特征的挑战是，能够足以准确地以叠加方式定位连续层的特征，从而以高产量生产工作器件的关键步骤。通常，在当今的亚微米半导体器件中，所谓的重叠应当被实现在几十纳米内，并且在最关键的层中低至几纳米。
6.因此，现代光刻设备在目标位置的实际曝光或以其他方式图案化衬底的步骤之前会涉及大量的测量或“映射”操作。这些耗时的操作限制了光刻设备的产量，并因此增加了半导体或其他产品的单位成本。
7.随着图案特征变得越来越小且重叠性能要求变得越来越苛刻，已开发且继续开发所谓的高级对准模型，以更准确地建模且校正晶片“网格”的非线性失真。这些高级模型依赖于测量跨晶片的增加数量的目标。然而，在不过度限制整个光刻过程的产量和/或成本的情况下，最终仅可测量有限数量的可用目标。


技术实现要素：

8.因此，需要以经济高效的方式增加量测过程的信息性、覆盖度和/或产量。
9.在一个方面，本发明提供了一种确定采样方案的方法，该采样方案描述了衬底上的一组潜在量测位置中的量测位置的真子集；该方法包括：获得描述能够执行并行量测的
多个量测传感器的布置的并行传感器描述；基于所述并行传感器描述和所述潜在量测位置识别多个候选获取配置，其中每个候选获取配置描述了所述传感器描述相对于所述衬底的特定位置，并因此描述了所述潜在量测位置中相应的一个或多个；根据评估度量评估所述候选获取配置中的每一个；以及将所述采样方案定义为包括每个所选获取配置的相应量测位置。
10.本领域技术人员将通过考虑下面讨论的示例性实施例来理解本发明的特定实施例的这些和其他特征和优点。
附图说明
11.现在参照所附的示意性附图仅通过示例方式来描述本发明的实施例，其中相应的附图标记指示相应的部件，其中；
12.图1(a)描绘了根据本发明实施例的光刻设备；
13.图1(b)示意性地示出了根据已知实践的图1(a)的设备中的测量和曝光过程中的阶段；
14.图2(a)描绘了衬底上的可能的量测位置；
15.图2(b)描绘了根据采样方案优化的示例性的所选择的量测位置；
16.图3是示出根据本发明实施例的采样方案优化方法的流程图；
17.图4示出了基于图3的采样方案优化方法的第一测量策略；
18.图5示出了基于图3的采样方案优化方法的第二测量策略；
19.图6(a)和6(b)示出了根据实施例的可以利用采样方案优化方法的并行传感器量测装置的两个视图；以及
20.图7示出了用于实现本文公开的过程的计算机系统硬件。
具体实施方式
21.图1(a)示意性地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备la。该设备包括：
22.照射系统(照射器)il，所述照射系统被配置成调节辐射束b(例如uv辐射或euv辐射)；
23.支撑结构(例如掩模台)mt，所述支撑结构被构造成支撑图案形成装置(例如掩模)ma，并且连接至被配置成根据特定参数准确地定位图案形成装置的第一定位器pm；
24.衬底台(例如晶片台)wta或wtb，所述衬底台被构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)w，并且连接至被配置成根据特定参数准确地定位衬底的第二定位器pw；以及
25.投影系统(例如折射型投影透镜系统)ps，所述投影系统被配置成将由图案形成装置ma赋予至辐射束b的图案投影至衬底w的目标部分c(例如包括一个或更多个管芯)上。
26.照射系统可以包括用于引导、整形或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型、或其他类型的光学部件、或其任意组合。
27.支撑结构支撑图案形成装置，即承载图案形成装置的重量。支撑结构以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及其他条件(诸如，例如图案形成装置是否保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置。支撑结构可以采用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置。支撑结构可以是框架或者台，例如所述支撑结构可以根据需要而是
固定的或者可移动的。支撑结构可以确保图案形成装置在例如相对于投影系统的期望位置。对本文中的术语“掩模版”或“掩模”的任何使用都可以被认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
28.本文中使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为是指能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束，使得在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底目标部分上的期望图案完全相对应(例如，如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定功能层相对应，诸如集成电路。
29.图案形成装置可以是透射型或反射型。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列、以及可编程lcd面板。掩模在光刻中是众所周知的，并且包括诸如二元、交替相移、以及衰减式相移的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例使用小反射镜的矩阵布置，所述小反射镜中的每个小反射镜可以被单独地倾斜，以便使入射辐射束在不同方向上反射。被倾斜的反射镜在由反射镜矩阵所反射的辐射束中赋予图案。
30.应该将本文中使用的术语“投影系统”广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、折反射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的，或对于诸如使用浸没液或使用真空的其他因素所适合的。对本文中的术语“投影透镜”的任何使用可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。
31.如本文所描绘的，所述设备是透射型(例如采用透射型掩模)。可选地，所述设备也可以是反射型(例如采用上面提到的可编程反射镜阵列类型，或采用反射型掩模)。
32.光刻设备可以是具有两个(双台)或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用额外的台，或可以在对一个或多个台执行预备步骤的同时将一个或多个其他台用于曝光。本文中公开的发明可以以独立的方式使用，更具体地，这可以在单台设备或多台设备的预曝光测量阶段中提供附加功能。
33.光刻设备也可以属于以下类型：其中衬底的至少一部分可以由具有相对高折射率的液体(例如水)重叠，以便填充投影系统与衬底之间的空间。也可以将浸没液体施加至光刻设备中的其他空间，例如掩模与投影系统之间的空间。浸没技术在本领域中是众所周知的用于增大投影系统的数值孔径。本文中所使用的术语“浸没”不意味着诸如衬底的结构必须浸没在液体中，而是仅意味着在曝光期间液体位于投影系统与衬底之间。
34.参考图1(a)，照射器il从辐射源so接收辐射束。例如，当源是准分子激光器时，源与光刻设备可以是分立的实体。在这样的情况下，不认为源形成了光刻设备的一部分，并且辐射束是借助于包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统bd而从源so传递至照射器il。在其他情况下，例如，当源是汞灯时，源可以是光刻设备的组成部分。源so和照射器il连同束传递系统bd(在需要时)可以被称为辐射系统。
35.照射器il可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器ad。通常，可以调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为“σ-外部”和“σ-内部”)。另外，照射器il可以包括各个其他部件，诸如积分器in和聚光器co。照射器可以被用于调节辐射束，以在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。
36.辐射束b入射到保持在支撑结构(例如掩模台mt)上的图案形成装置(例如掩模ma)上，并且由图案形成装置图案化。在横穿掩模ma后，辐射束b穿过投影系统ps，投影系统ps将
束聚焦到衬底w的目标部分c上。借助于第二定位器pw和位置传感器if(例如干涉量测装置、线性编码器、或电容性传感器)，可以准确地移动衬底台wta/wtb(例如以便将不同的目标部分c定位在辐射束b的路径中)。类似地，可以使用第一定位器pm和另一位置传感器(图1(a)中没有明确地示出)来相对于辐射束b的路径准确地定位掩模ma(例如，在从掩模库进行机械获取之后或在扫描期间)。通常，可以借助于形成第一定位器pm的部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现掩模台mt的移动。类似地，可以使用形成第二定位器pw的部分的长行程模块和短行程模块来实现衬底台wta/wtb的移动。在步进器(相对于扫描器)的情况下，掩模台mt可以仅连接至短行程致动器，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记m1、m2和衬底对准标记p1、p2来对准掩模ma与衬底w。虽然衬底对准标记(如图示的)占据专用目标部分，但这些标记可以位于目标部分之间的空间中(称为划线对准标记)。类似地，在多于一个管芯被设置在掩模ma上的情况下，掩模对准标记可以位于管芯之间。
37.所描述的设备可以用于以下模式中的至少一种模式中：
38.1.在步进模式中，在将赋予至辐射束的整个图案一次性投影至目标部分c上时，使掩模台mt和衬底台wta/wtb保持基本上静止(即，单次静态曝光)。接着使衬底台wta/wtb在x方向和/或y方向上移位，使得可以曝光不同的目标部分c。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的目标部分c的尺寸。
39.2.在扫描模式中，在将赋予至辐射束的图案投影至目标部分c上时，同步地扫描掩模台mt和衬底台wta/wtb(即，单次动态曝光)。可以通过投影系统ps的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定衬底台wta/wtb相对于掩模台mt的速度和方向。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单次动态曝光中的目标部分的宽度(在非扫描方向上)，而扫描运动的长度决定了目标部分的高度(在扫描方向上)。
40.3.在另一模式中，在将赋予至辐射束的图案投影至目标部分c上时，使掩模台mt保持基本上静止，从而保持可编程图案形成装置，并且移动或扫描衬底台wta/wtb。在这种模式中，通常使用脉冲辐射源，并且在衬底台wta/wtb的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要来更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如如上所提及的可编程反射镜阵列类型)的无掩模光刻术。
41.也可以采用如上所描述的使用模式的组合和/或变型，或者完全不同的使用模式。
42.在该示例中的光刻设备la是所谓的双台类型，所述双台类型具有两个衬底台wta和wtb以及可以在其间交换衬底台的两个站(曝光台和测量台)。当一个衬底台上的一个衬底在曝光站exp被曝光时，另一个衬底可以在测量站mea被装载到另一衬底台上，使得可以执行各种准备步骤。准备步骤可以包括使用水平传感器ls绘制衬底的表面，并且使用对准传感器as测量衬底上的对准标记的位置。这使得能够显著增加设备的产量。如果位置传感器if不能在衬底台在测量站以及曝光站时测量衬底台的位置，则可以提供第二位置传感器以使得能够在两个站处跟踪衬底台的位置。本发明可应用于仅具有一个衬底台或具有多于两个的衬底台的设备中。
43.该设备还包括光刻设备控制单元lacu，所述光刻设备控制单元lacu控制所描述的各种致动器和传感器的所有移动和测量。lacu还包括信号处理和数据处理能力以实现与设备的操作相关的期望计算。在实践中，控制单元lacu将被实现为许多子单元的系统，每个子单元处理设备内的子系统或部件的实时数据获取、处理和控制。例如，一个处理子系统可以
专用于衬底定位器pw的伺服控制。单独的单元甚至可以处理粗调致动器和精调致动器或不同的轴。另一单元可以专用于位置传感器if的读出。对设备的整体控制可以由与这些子系统处理单元、操作员、以及光刻制造过程中涉及的其他设备通信的中心处理单元控制。
44.图1(b)示出了在图1(a)的双台设备中对衬底w上的目标部分(例如管芯)曝光的已知步骤。在虚线框内的左手侧是在测量站mea处执行的步骤，而右手侧示出了在曝光站exp处执行的步骤。有时，衬底台wta、wtb中的一个将位于曝光站，而另一个位于测量站，如上所述。为了描述的目的，假设衬底w已经被装载到曝光站中。在步骤200处，通过未示出的机构将新的衬底w’装载到设备。这两个衬底被并行地处理以增加光刻设备的产量。首先参考新加载的衬底w’，其可以是先前未被处理的衬底，用新的光致抗蚀剂准备在该设备中进行第一次曝光。然而，通常，所描述的光刻过程将仅是一系列曝光和处理步骤中的一个步骤，因此衬底w’已经经过此设备和/或其他光刻设备若干次，并且可能也已经经历了后续过程。
45.如刚刚提到的，可以在其他光刻设备中执行，并且甚至可以在不同类型的光刻设备中执行先前和/或后续过程。例如，器件制造过程中的对诸如分辨率和重叠的参数要求非常高的一些层可以在比要求较低的其他层更先进的光刻工具中被执行。因此，一些层可以在浸没式光刻工具中曝光，而其他层在“干式”工具中曝光。一些层可以在以duv波长工作的工具中曝光，而其他层使用euv波长辐射曝光。
46.在202处，使用衬底标记p1等和图像传感器(未示出)的对准测量用于测量和记录衬底相对于衬底台wta/wtb的对准。另外，将测量跨衬底w’上的若干对准标记，以建立非常准确地映射包括相对于标称矩形网格的任何失真的跨衬底上的标记分布的“晶片网格”。在步骤204处，还测量晶片高度与x-y位置的映射，以用于准确聚焦经曝光图案。
47.当装载衬底w’时，接收选配方案数据206，所述选配方案数据206限定了待执行的曝光，并且还限定了晶片的性质，以及先前形成的和待在晶片上形成的图案。向这些选配方案数据添加在202、204处进行的对晶片位置、晶片网格和高度图的测量，使得可以将一组完整的选配方案和测量数据208传递到曝光台。例如，对准数据的测量包括以与产品图案(其为光刻过程的产品)的固定或标称固定关系形成的对准目标的x和y位置。将就在曝光之前获取的这些对准数据进行组合和插值，来提供对准模型的参数。这些参数和对准模型将在曝光操作期间被用于校正在当前光刻步骤中应用的图案的位置。传统的对准模型可以包括四个、五个或六个参数，这些参数一起在不同维度上限定理想网格的平移、旋转和缩放。如下面进一步描述的，还已知使用更多参数的高级模型。
48.在210处，交换晶片w’和w，使得经测量的衬底w’成为进入曝光站exp的衬底w。通过在设备内调换支撑件wta和wtb来执行这种交换，使得衬底w、w’保持被准确地夹紧并定位在这些支撑件上，以保持衬底台与衬底本身之间的相对对准。因此，一旦已经交换了台，则确定投影系统ps与衬底台wtb(先前为wta)之间的相对位置就是在控制曝光步骤中利用衬底w(先前为w’)的测量信息202、204最必须的。在步骤212处，使用掩模对准标记m1、m2执行掩模版对准。在步骤214、216、218中，在跨衬底w的连续目标位置处施加扫描运动和辐射脉冲，以便完成多个图案的曝光。通过在执行曝光步骤时使用在测量站处获得的对准数据和高度图，可以相对于期望的位置(并且特别地，相对于先前铺设在相同衬底上的特征)准确地对准这些图案。根据经曝光的图案，经曝光的衬底(现在标记为w”)在步骤220处从设备卸载以经历蚀刻或其他过程。
49.本文中公开的概念将主要在重叠量测和/或对准量测的背景下描述。然而，这不能被视为限制于这种背景；本文的概念适用于使用多个传感器设置对多个潜在测量点的真子集的任何量测。在任何这种背景下，可以预期用于确定真子集的采样方案优化以提供益处。因此，虽然现在将出于示例性说明的目的描述对准模型，但是本文公开的概念也可以例如与曝光剂量校正模型和/或聚焦校正模型一起使用。这些模型是本领域技术人员公知的，并且将不进行任何详细描述。
50.高级对准模型
51.当前的标准对准模型可以具有六个参数(实际上每个方向x和y上三个)，并且另外，存在更高级的对准模型。另一方面，对于更高要求的过程，需要对晶片网格更精细的校正来实现期望的重叠性能。已经为此目的开发了高级对准模型。在本文中，“高级”对准模型是指具有比标准的六个参数更高复杂度的所有类型的模型。虽然标准模型可能使用少于十个参数，但是高级对准模型通常使用多于15个参数或多于30个参数。高级模型的示例为高阶晶片对准(howa)模型、区域对准(za)和径向基函数(rbf)的对准模型。howa是基于三阶和更高阶多项式函数的公开技术。区域对准在例如huang等人的“overlay improvement by zone alignment strategy”，proc.spie 6922,69221g(2008)中被描述，其通过引用并入本文。可以设计这些高级模型的不同版本和扩展。高级模型生成在对目标层的曝光期间被校正的晶片网格的复杂描述。rbf和最新版本的howa会基于数十个参数来提供特别复杂的描述。这意味着需要大量的测量来获得具有足够细节的晶片网格。
52.即使在具有多个衬底台wta/wtb的实施例中，获得用于每个晶片上的高级对准的足够测量所花费的时间也会最终影响产量。减少每次测量的时间会使得降低每次测量的准确度，因此难以避免影响产量。另外，一旦已经使用高级对准模型在一个层中应用校正，则在后续层中应当应用相同的细致程度，否则在第一层中的校正会变成后续层的重叠中的误差源。因此，制造商难以选择是通过在后续层中使用高级模型而接受进一步的测量开销，还是通过在后续层中恢复成较简单的对准模型、测量较少标记而承受重叠后果。
53.在对准和模型估计/校正计算所面临的问题中存在很大程度的相似性。共通性是使用在某些位置处进行的测量结果的有限集合来估计某个系统图案。根据哪种测量选择位置来包括在估计过程中决定了所得模型的可靠程度。这是因为不是所有的测量位置都必然对于估计过程提供等效的信息。
54.一些hvm(高容量制造)测量方案几乎总是对衬底上的几个场密集采样，同时以稀疏方式(例如每个场一个量测点)覆盖衬底的其余部分。这对于当前使用的模型已经是次优的，并且对于更高阶的模型开始出现更严重的问题。这应用于经执行用于对准(例如，在曝光之前使用对准传感器相对于投影光学器件对准衬底)的量测和用于过程监测的曝光后量测。
55.在诸如图1(a)所示的光刻设备中，在曝光之前对每个衬底执行对准。使用多个量测点(例如，对准标记)来获取衬底的形状并且平均化放置噪声(例如，源自光刻设备基线)。另外，为了监测过程并且确定其校正作为过程控制布置的部分，可以使用曝光后量测工具(例如，基于散射仪的工具或电子束工具)以从多个量测点(例如，量测目标)测量感兴趣参数(例如，重叠、聚焦、临界尺寸或任何其他度量)。在每个情况中，可以将若干测量目标放置在晶片上的每个场中。为了限制量测的成本，实际上仅测量这些可能测量位置的子集，并且
将所述子集用作控制算法的输入，所述控制算法根据这些测量确定合适的台位置和/或其他曝光参数(例如，聚焦剂量等)，并且(基于场、基于晶片、基于批次)校正光刻曝光系统或其他处理设备。针对对准聚焦、剂量或其他曝光参数的当前一些算法基于以均匀方式覆盖衬底(均匀性被定义为相邻量测点之间具有相等距离)，来确定采样哪些量测位置。
56.为了对此进行提高，wo2015/110191(其通过引用并入本文中)描述了用于确定测量方案或采样方案(例如，描述将测量所有可用量测位置中的哪些量测位置)的方法，这可以被称为采样方案优化(sso)。这种方法包括评估候选量测位置；例如，以确定如果选择了该量测位置，则将会使采样方案的信息性有多少提高。这可以包括评估所有候选量测位置，并且选择被确定将对测量方案添加最多信息的候选量测位置。更具体地，每个所选择的量测点可以在周围具有相关联的排除区域，并且候选点可以仅包括位于这些排除区域的外部的潜在量测位置。这确保了整个采样方案充分地分布在衬底上。
57.可选地，可以设计以针对产量优化的顺序方式(最佳线程)测量所选择的目标的采样方案。这些方法的混合方案也是可能的；例如，最大化信息性，同时还考虑产量/线程(例如，通过在评估中对这两个考虑因素进行加权或者其他方法)的采样方案。
58.对于每次测量，需要相对于目标定位传感器。因此，需要相对于传感器移动晶片。这可以通过在x和y上移动传感器，或者在x和y上移动晶片，或者它们的组合来完成。
59.鉴于wo2015/110191中公开的上述方法被设计成具有单个传感器量测装置，即量测装置可操作成一次测量单个量测点。此后，已经设想和描述了并行传感器量测装置，包括多个(例如，在2个与10个之间，或者可选地等于10个或更多个，例如在2个与25个之间)传感器，以使得能够并行/同时测量多个量测点(即每个传感器一个量测点)。这种并行传感器量测装置被设想用于对准和曝光后量测，并且以下公开内容同样可适用于任何类型的装置，或者对其选择了可用量测点的采样子集的任何其他量测装置。
60.图2(a)描绘了晶片上的可用目标的示例性布置(在此特定示例中，目标数量为1627个)。目标的相同布置可用于每个场，因为每个场由相同的掩模版成像。从控制角度来看，测量所有目标不是成本高效的并且不是必需的。替代地，可以选择“最优”子集(例如使用sso)，所述“最优”子集可以为用于应用扫描仪校正以最小化重叠(在下一晶片上)的基础模型、其他曝光参数的基础模型、或者对准模型提供最多的值。注意的是，由于场之间以固定节距重复，所以目标布局可以是非常结构化的(例如，如图2(a)所示)。
61.在图2(b)中，示出了从这种sso(例如，如所描述的wo2015/110191)输出的示例性采样方案。从可用的1627个目标中，仅选择220个目标的真子集用于在量测步骤期间测量。基于这220次测量，更新过程优化或对准模型。所选择的目标的数量是量测成本与过程提高(例如，重叠减少)之间的折衷。与图2(a)相比，图2(b)中所示的布局不再是结构化的；sso过程使得所测量的目标高效随机化。在单个传感器量测系统中，测量位置的数量等于所测量的目标的数量。这表示，对于这种单个传感器量测工具，需要220个晶片台位置来测量用于该采样方案的晶片上的所有所选择的点。
62.对于并行传感器阵列(诸如包括(例如)六个并行预调整传感器)，理想地，对于每个获取配置(例如，每个传感器网格获取位置、每个传感器移动程度、或者更一般地，传感器阵列相对于衬底的每个不同位置(无论是通过移动传感器网格、移动晶片、还是移动两者))，应当并行地在六个先前未测量位置处执行测量。在特定示例中，六个传感器可以以
2x3网格布置(当然，传感器阵列可以包括具有任何布置的任何数量的传感器)。传感器可以被预先调整，使得传感器的xy位置被调整成与场节距或其倍数对准的固定网格。因此，当使用六个传感器阵列时，应当仅需要220/6＝37个台位置来测量220个量测点(所得效率为220/(37
×
6)＝99.1％)。然而，由于网格的“随机化”性质，利用这种并行传感器测量sso优化采样方案的所有测量点所需的台位置的数量通常显著更多。例如，已经示出，对于特定的sso优化采样方案，上述预调整的2x3传感器阵列需要总数为188个台位置来测量所有220个点。仅在量测过程开始时，可能并行地测量6个未测量目标；很快，在每个台位置处测量的(优化采用方案的)先前未测量目标的数量下降至仅1个或2个。对于这种情况，所得效率为220/(188
×
6)＝20％。
63.提供了将并行量测的(设计)知识包括到sso算法中，目的是最佳地使用并行传感器在量测工具中的潜力。注意的是，采样方案优化的目的保持不变：以最小的量测成本收集尽可能多的(重叠)模型相关数据。然而，为了高效地使用所有并行传感器，采样方案应当使得利用少的采样网格来近似传感器阵列网格的卷积。换言之，采样方案(以及线程)被优化成使得，在每次移动之后，所有传感器都处于测量目标(更优选地，先前未被测量的目标)的位置，使得例如在每次移动之后可测量的未测量目标的数量被最大化，和/或被多次测量的目标的数量被最小化。作为所提出的“并行性感知sso”的结果，将减少目标方案的随机化。在全文中，术语“并行量测”可以包括仅测量一个量测位置(例如，在晶片边缘处)的量测步骤。
64.图3是描述在给定某个模型的情况下选择用于估计过程的量测位置的算法的流程图。同时，试图以均匀方式定位所选择的量测位置，使得两个目的被0平衡。本文描述的方法可以涉及多个传感器量测装置，其中传感器彼此保持固定关系(即在固定网格中)。
65.该算法将潜在量测位置或量测目标位置的列表305作为输入。潜在量测位置的列表305可以源自不同的来源。例如，列表305可以源自现有测量数据，其中测量了所有潜在量测位置。可选地，列表305可以源自掩模版上的可能位置的列表，该可能位置包括可以根据掩模版设计而插入量测目标的位置。因此，潜在量测位置的列表305可以包括已经存在量测位置的位置，和/或不存在量测位置，但存在将量测位置定位在此处的可能性的位置。
66.流程图的第一步骤可以包括初始化采样方案300。该步骤包括为测量方案选择一个或其他(小)数量的初始选择的获取配置(例如相对于衬底的台位置)。初始选择的传感器网格获取位置可以根据晶片对准模型、根据一个或多个标准来选择。初始选择的获取配置可以被选择成使每网格位置测量的有效量测位置或目标的数量最大化，并且没有重复(即，在存在多于一个的初始选择的获取配置的情况下，没有所选择的获取配置包括相同的量测位置)。在选择了多个初始网格获取位置的情况下，它们可以包括使得初始选择的量测位置很好地分布在衬底上的位置。对于每个初始选择的获取配置，将相应的量测位置添加到采样方案。
67.可选地，初始化步骤300还可以包括限定在每个所选择的量测位置周围的、与一个或多个初始选择的获取配置相对应的排除区域。排除区域限定了每个所选择的量测点周围的区域，使得在该排除区域内的其他量测点不被视为包括在采样方案中；即，这些量测点被从候选量测点中移除(至少对于一次迭代，之后这些量测点可以被再次包括)。排除区域外部的所有量测点是未来迭代中的候选量测点(即“可选择的”)。例如，排除区域可以是圆形
的，并且以每个所选择的量测位置为中心，即在所选择的量测位置的特定距离内的所有量测位置可以在排除区域内。排除区域的大小可以是可变的，使得例如如果没有足够的候选点，则可以使排除区域更小以增加它们的数量。排除区域的大小也可以是衬底上的位置的函数，例如以便使目标选择偏向或偏离特定区域(例如，在衬底边缘处具有较小的排除区域会促进选择边缘位置，可以预期到在该边缘位置会有较大的失真)。这可以通过对排除区域应用依赖于位置的缩放因子来实现。
68.评估步骤310可以包括评估所有候选获取配置。候选获取配置可以包括使所有(或特定数量以上的)相应量测位置(即，当在该传感器网格获取位置时由传感器网格测量的量测位置)包括候选量测位置(即，尚未被选择且不在排除区域内的量测位置)的所有获取配置。
69.评估步骤可以基于任何合适的评估度量。一个这种评估度量可以包括效率度量，例如基于传感器被用于每个候选获取配置的效率。传感器的高效使用可以是对尚未测量的量测点的测量。例如，所选择的候选获取配置可以是使未测量的量测位置的数量最大化的获取配置，和/或不再将低于效率阈值(诸如，少于100％或80％的传感器用于测量未测量点)的任何获取配置考虑为候选获取配置。可选地，该阈值可以是可变的，例如以增加可用的候选获取配置的数量。其他效率度量包括分布度量(例如旨在最大化测量位置的分布的分布度量)，或者旨在添加最多信息的信息性度量(例如，由相应的量测位置添加最大总信息量的候选获取配置)。可以注意的是，添加五个新的量测位置的候选获取配置可以比添加六个新的量测位置的另一候选获取配置添加更多信息(根据信息性度量)。
70.分布度量的示例可以包括被指定特定量测位置密度的分布度量。例如，晶片和/或场可以被划分成多个区域，其中每个区域限定特定数量的测量点。当达到区域的特定数量的测量点或目标密度时，在该区域内不再可以选择点。密度在晶片上可以是全局均匀的，和/或对于堆叠方案(其中所有场重叠)在场上是均匀的。可选地，可以针对不同的区域限定不同的分布度量(量测位置密度)；例如，在更多被预期具有局部变化的区域(诸如晶片的边缘)中具有较高密度。在另一方法中，分布度量可以基于每个量测位置与其最近的相邻位置之间的距离的分布，以及开放区域的分布(例如，可以在所选择的点之间放置的任何圆的最大半径)。这些参数可以描述局部水平的随机性或非均匀性的水平。通常，可能期望具有有限的随机性来避免采样方案中的“空隙”。
71.可以采取分层方法，其中首先在第一水平根据第一评估度量并且在第二水平根据第二评估度量来评估候选获取配置。例如，该评估可以包括评估每个候选获取配置将测量的未测量的量测点的数量(效率度量)，然后是描述当包括与每个候选获取配置相对应的量测位置时，采样方案将跨晶片的分布程度的分布度量。该方法可以包括首先在相应未测量的候选量测位置的数量方面，然后在使分布度量最大化以便使跨晶片选择的测量位置的分布或覆盖度(例如根据分布度量)最大化方面，对候选获取配置进行排名。
72.可选地或组合地(例如，作为单个度量或者在具有一个或多个其他度量的层次结构的任何水平处)，评估步骤310可以包括计算如果将每个候选获取配置的所有相应的量测位置添加到采用方案，则将提高多少采样方案的信息性(即根据信息性度量)。量化信息性的概念被描述在上述的wo2015/110191中。简而言之，可以在评估步骤310中使用的标准可以是d-最优性，如下面将描述的。
73.在该上下文中，信息性可以被耦接到控制方案、基础模型和/或所预期的统计分布。例如，如果使用方案a的控制误差的预期值低于使用方案b的控制误差的预期值，则方案a比方案b具有更多信息。通过与控制相关的具体示例的方式：如果控制模型仅允许场上的倾斜，则中心处的点比场的边缘处的点具有更少的信息，由于小的测量误差将最终成为在中心处的点的较大斜率误差。在与可变性相关的另一具体示例中：如果在晶片的中心处预期到更多可变性，则增加在中心处的采样密度会更好，因为这将使大多数的噪声点更多的平均化(由于抗蚀剂和抗反射剂(barc)的旋涂过程，晶片的中心是已知的聚焦热点)。
74.在步骤320处，基于对所有候选获取配置的评估以及被添加到采样方案的相应的量测位置，来选择候选获取配置。
75.例如，所选择的候选获取配置可以是(作为第一标准)使未测量的量测位置的数量最大化的候选获取配置，然后是(作为第二标准)被确定为使测量位置的分布最大化和/或添加最多信息的候选获取配置(例如，由相应的量测位置添加最大总信息量的候选获取配置)。
76.在步骤330处，可以确定测量方案是否具有足够所选择的(唯一的)量测位置。如果是，则算法结束340。如果测量方案不具有所选择的(唯一的)量测位置，则在步骤350处，可以在每个新选择的量测位置周围限定排除区域，例如除了在每个其他所选择的量测位置周围限定的排除区域之外。可选地或另外地，可以重复该方法一定迭代次数，所述迭代次数与获取配置的特定数量相对应，其中优化采样方案中的量测位置的数量因此是可变的(例如只要满足最小数量)。可选地或另外地，该方法可以重复一定迭代次数，直到采样方案满足信息性度量和/或分布度量的阈值。
77.在步骤360处，可以确定是否剩余了足够数量的候选量测位置和/或候选获取配置以供算法选择，例如同时保持信息性与均匀性之间的合适平衡。
78.在实施例中，如果确定到存在太少的候选获取配置，则可以在步骤370处通过缩小排除区域来解决。此时，可以针对包括在测量方案中的所选择的量测位置的全部，或者仅针对这些所选择的量测位置的子集缩小排除区域。可以根据各种标准来决定仅缩小排除区域中的一些。这种标准可以包括排除区域的大小或其位置。可以以预定量或预定百分比来缩小排除区域。
79.在步骤370之后，迭代地重复确定步骤360和(如果必要的话)缩小步骤370，直到存在用于完成测量方案的足够数量的候选获取配置和/或候选量测位置。当存在足够的候选获取配置时，重复评估步骤310，并且开始算法的另一迭代(步骤310至370)。
80.图4示出了步骤310。图4示出了衬底的部分的量测点mp的阵列。黑色量测点是已经测量的量测点，例如在该示例中对应于线性传感器阵列的单个获取配置，所述线性传感器阵列包括能够并行测量5个点的5个传感器。在这些经测量的量测点的每个的周围，限定排除区域ez(此处为圆形，但其他形状也是可能的)，并且在排除区域ez内的任何量测点(灰色点)被从候选点移除。然后，可以决定使任何候选获取配置仅包括候选量测点，使得不考虑包括在排除区域内的一个或多个(例如灰色)点的任何获取配置。由此，获取配置ac1不是候选获取配置，而获取配置ac2是候选获取配置。当然，定义候选获取配置的规则可以通过允许那些包括一个或多个非候选量测点的获取配置而不同。非候选量测点的数量可以是可变的，例如应当在数量不足够的情况下增加候选获取配置的数量。这可以通过缩小排除区域
来替代完成，或者通过与缩小排除区域组合完成。
81.图5示出了基于效率度量的评估的具体示例。图5示出了与晶片边缘we相邻的一行量测点mp。示出了用于传感器阵列sa的三个潜在获取配置ac1、ac2、ac3(每个对应于与量测点mp的行相同的行，但是每个分别移位一列)。效率度量可以最小化采样位置的数量，针对所述采样位置，不是全部的传感器都能够测量晶片上的测量点。具体地，所有测量点重叠的采样位置以及包括更多测量点(并且优选地，更多未测量的测量点)的采样位置应当被避免，因此从候选获取配置中移除。由此，获取配置ac1、ac2被认为不是候选获取配置，由于它们重叠并且包括比获取配置ac3更少的点。
82.所提出的方法还可以包括针对产量优化传感器阵列的线程(即，所选择的获取配置的顺序)。
83.可以示出的是，在示例中，并行感知sso量测方法使得采样方案包括可以仅使用56个获取配置或台位置进行测量的量测位置。因此，所得效率为319/(56
×
6)＝95％。相比于先前示例，更少的台位置测量了更多的点(因子319/56＝5.7x)。
84.在可选实施例中，并行传感器阵列的节距可以被选择成等于场网格或者网格的(例如，小的)倍数。对于目标的场内位置在规则网格上的情况，提出了传感器网格的节距还可以被选择成包括该场内节距。例如，传感器阵列网格在第一方向(平行于衬底平面，例如x方向)上的节距p
x，sa
可以被定义为：
85.p
x，sa
＝n1p
x，field
n2p
x，intrafield
86.其中，p
x，field
是第一方向上的场节距，并且p
x，intrafield
是第一方向上的场内节距。n1可以是任何小的整数，例如低于10；n2也可以是低于10的任何小的整数，例如更具体地是0或1。类似地，传感器阵列网格在第二方向(垂直于第一方向并且平行于衬底平面，例如y方向)上的节距p
y，sa
可以被定义为：
87.p
y，sa
＝n3p
y，field
n4p
y，intrafield
其中，p
y,field
是第二方向上的场节距，并且p
y,intrafield
是第二方向上的场内节距。n3可以是任何小的整数，例如低于10；n4也可以是低于10的任何小的整数，例如更具体地是0或1。
88.在其他实施例中，所提出的sso算法可以用于确定以下中的一个或多个的最优值：n1、n2、n3、n4；小的数量将具有更紧凑的传感器阵列的优点，这不容易发生未对准，而大的数量将在一个并行配置中覆盖更多的跨晶片信息。这种方法可以包括仅优化n1和n3中的一个或两个(例如，n2和n4为零)，以将传感器间距优化成仅为场节距(在一个或两个方向上)，或者进一步包括通过优化n2和/或n4来优化场内目标。
89.在另一可选实施例中，提出了优化晶片的目标布局，以能够实现且最大化并行感知sso概念的值。例如，可以根据预调整的传感器阵列对目标的子集进行分组(例如，在本文描述的具体示例中，以2
×
3分组)。
90.如上所述，可以在评估步骤310中使用的标准可以是d-最优性。在d最优设计中，信息矩阵的行列式被最大化(因此，方差协方差矩阵的行列式被最小化)。假设是线性模型，即其参数为线性的模型，则可以写出以下等式：
[0091][0092]
测量由m表示、参数由p表示、残差由ξ表示、并且所谓的设计矩阵由c表示。此设计矩阵形成模型的核心，并且由在所选择的量测位置(在此处进行相应的测量)处评估的基函数组成。使用例如x阶(从零到四)的一维多项式模型，基函数将简单地分别为：1、x、x2、x3和x4。因此，如果测量可用于位置x＝3，在不考虑归一化的情况下，则c中的相应行将是：[1 3 9 27 81]。
[0093]
然后，建模过程可以如下进行：
[0094]
1.可(进行)在所选择的量测点位置处的测量；
[0095]
2.选择合适的模型形式(即一组基函数)，以便获取数据底层的相关信息；
[0096]
3.执行最小化，从而产生使模型与测量数据之间的某些数学范数中的距离最小化的参数值，该最小化可以采取最小二乘建模的形式。
[0097]
保持与上述相同的符号，在最小二乘估计中求解的优化问题如下：
[0098][0099]
其由可以如下求解：
[0100][0101]ct
c是信息矩阵，并且其逆矩阵[c
t
c]-1
是方差-协方差矩阵。信息矩阵和方差-协方差矩阵都指示测量布局(即试验)为所选择的模型提供多少信息；即，该布局将使得参数区分的程度(应当注意，实际测量值不用于此)。因此，最小化方差-协方差矩阵的行列式或最大化信息矩阵的行列式将产生相同的结果。
[0102]
需要重申的是，虽然在重叠和对准方面进行了上面的描述，但是不限于此。本文中所公开的方法可以用于可被测量/建模的任何类型的特征(例如临界尺寸、聚焦、侧壁角等)的量测。量测越昂贵，具有减小尺寸的智能采样方案的附加值越大。
[0103]
虽然图3的方法描述了添加点直到存在足够数量的量测位置和/或获取配置，但是这仅是执行这种采样方案优化的一种方法。替代方法可以从初始过采样方案开始，所述初始过采样方案包括比所期望的更多的采样位置。在评估步骤中，可以识别从方案中移除的候选位置，并且移除被评估为最冗余的(和/或基于评估度量的阈值被识别为冗余的)候选位置，从而选择剩余的候选位置。另一替代方法可以从具有随机性或任何其他非优化分布的、期望数量的采样位置开始，然后重复地重新分配一个或多个采样位置来优化评估度量(例如，增加信息性、分布和/或效率)。
[0104]
图6(a)和6(b)分别示出量测工具布置600的平面和侧视图示意性表示，量测工具布置600包括可以并行对多个目标执行量测并且可以实施本文中描述的方法的检测光学系统阵列。这种布置被更详细地描述在wo2018/238363(特别是关于该文件的图9a、图9b和图10)，其通过引用并入本文。
[0105]
检测光学系统中的每个可以包括检测光学传感器610和至少一个透镜，所述透镜用于捕获由结构散射的照射辐射的一部分，并且将所捕获的辐射朝向检测光学传感器610传递。由此，检测光学系统可以形成用于确定在衬底上制造的结构的感兴趣参数的量测工具的部分，所述量测工具另外包括：照射光学系统，用照射辐射照射所述结构。因此，图6所示的每个阵列元件604可以包括检测传感器，而没有照射光学系统。为了以下描述的目的，每个光学检测系统将被称为阵列的元件，或者阵列元件604。每个阵列元件604可以包括光学检测器传感器610。光学检测器传感器具有传感器轴线606，所述传感器轴线606在检测光学传感器610与衬底602的平面之间正交地延伸。
[0106]
衬底602包括多个管芯608，如图6(a)中示出的线所指示的。阵列元件604中的每个可以相对于单独的管芯608定位，并且从管芯608获取量测数据。因此，多个管芯608中的每个可以包括单个元件阵列604。阵列元件604可以相对于每个管芯608位于共同的水平位置，使得每个传感器610可以并行地测量每个管芯共有的并且在管芯上具有相应位置的量测标记。
[0107]
阵列可以包括光学检测系统的并排式(tiled)或镶嵌式(tessellated)布置。每个光学检测系统可以设置在具有预定形状的足迹区域中，其中足迹区域彼此邻接以提供阵列。每个足迹区域可以相同，并且可以是多边形的，例如每个足迹区域可以是三角形、正方形或六边形。在一个示例中，阵列可以设置为具有六边形足迹区域的镶嵌布置，以提供蜂巢阵列。因此，阵列元件可以布置成蜂巢阵列。光学检测系统的阵列被示出为具有m行和n列的二维阵列。行m可以沿第一方向(例如衬底的x方向)延伸，并且列可以沿第二方向(例如y方向)延伸。行和列的方向中的任一个或两者可以相对于x或y方向倾斜。通常，行和列的数量将各自大于2。然而，可以存在与晶片上的特定场布置或者量测足迹所期望一样多的行或列。阵列也可以是任何期望的形状，并且不限于正方形或矩形配置。阵列元件604的数量可以变化以适应不同的应用。例如，阵列的大小可以是在x方向上高达15并且在y方向上高达100。在一些实例中，可以针对相应管芯608中的每个提供单个阵列元件604，以便覆盖整个晶片。在其他应用中，可以提供少于管芯608的数量的离散数量的阵列元件604。阵列元件的每个构件可以与衬底的不同场对准。
[0108]
如箭头612a、612b、612c所指示的，阵列可以是可调整的，使得阵列元件604(或其部分)可以相对于彼此或衬底602移动。如所示出的，相邻的阵列元件604彼此分开第一距离。相邻的阵列元件之间的第一距离可以对应于管芯或量测目标的节距。对于阵列元件604的各个相邻对第一距离可以都是相同的。如箭头612a所示，可以移动每个阵列元件604，使得相邻的阵列元件之间的间隔可以从第一距离改变为第二距离。阵列元件604的移动可以在x和/或y方向上完成。
[0109]
所述间隔可以是根据跨衬底602分布的管芯608或量测目标的节距的固定节距。由此，阵列元件604的间隔可以是标准的，并且是对应于标准特征(诸如管芯的节距)的多个预定离散节距设置中的一个。例如，节距可以在x方向上是26mm并且在y方向上是33mm，以对应于传统的管芯尺寸。其他节距可以包括26mm与16.5mm。量测工具600可以并入或者已经访问常规或频繁使用的一个或多个间隔的列表或库。预定间隔可以形成制造选配方案的一部分，或者被包括作为特定过程的设置过程的一部分。
[0110]
为了获得良好的量测数据，优选将传感器轴线606对准成使得垂直于衬底602表面
的平面。经处理的晶片602的衬底表面可以示出几百微弧度数量级的局部倾斜变化。为了处理这些局部倾斜变化，阵列元件可以是可倾斜的612b，以便改变传感器轴线606与衬底602表面之间的角度。倾斜可以被限制在两个正交方向(例如x和y方向)，其中在x方向上倾斜传感器将导致传感器轴线沿着x方向移动，并且在y方向上倾斜传感器将导致传感器轴线沿着y方向移动。两个倾斜方向的组合可以允许适应任何衬底倾斜度。由于表面水平的变化可以是局部的，因此每个阵列元件可以独立于其他阵列元件604移动。通常，当围绕x轴倾斜时，将会发生y方向上的运动(并且反之亦然)。
[0111]
为了确定阵列元件604的倾斜度，可以在每个阵列元件内并入倾斜传感器。倾斜传感器可以是本领域已知的光学传感器，并且可以有利地并入到光学传感器610中。因此，每个阵列元件604可以包括经组合的重叠和倾斜传感器。
[0112]
当使用量测工具来获得重叠量测数据时，能够校正由传感器不对称性而导致的测量误差是有利的。这种误差可以被称为工具引导移位tis。为了解决tis(或其他类似问题)，阵列元件604可以各自是围绕感测轴线606可旋转的。由此，每个阵列元件604可以从第一旋转位置旋转到第二旋转位置，其中第一位置和第二位置反平行它们需要考虑的工具引导移位的程度。因此，传感器可以旋转大约180度。该旋转通常将围绕插入轴线606，然而，当处理所获取的量测数据时，可以考虑第一旋转位置与第二旋转位置之间的、相对于衬底的表面的位置差异。即，可以通过用从相应的第一旋转位置和第二旋转位置获取的对准数据修改重叠数据，来适应由于旋转而发生的感测轴线606的x-y位置的移位。
[0113]
阵列元件604的移动可以使用本领域已知的合适的致动器来实现。例如，致动器可以是压电马达。因此，每个阵列元件604可以包括用于每个所描述的运动范围的一个或多个致动器。
[0114]
量测工具可以并入位置控制器614，所述位置控制器614被配置成控制阵列元件604的移动。由此，位置控制器614将与每个致动器通信，以便提供必要的控制信号。位置控制器614还可以被布置成从致动器、阵列元件604、或者可以提供阵列元件相对于衬底602的位置的指示的一些其他源接收位置数据。位置控制器614可以分布在元件阵列之中或者被设置为中心单元，所述中心单元被布置成单个地控制所有阵列元件。中心单元可以位于量测工具600中或与量测工具600远程定位。位置控制器614可以形成较大控制系统的部分。在使用中，位置控制器614可以在将每个阵列元件604移动到正确位置之前接收或确定相邻的阵列元件之间的期望间隔。一旦已经定位阵列元件604，进行位置验证和任何调整，可以如上所述获得量测数据。
[0115]
阵列元件604可以是单独可控的。阵列元件604可以具有上述移动范围中的一个或多个。因此，可以存在将阵列元件604布置成在x-y方向上倾斜但不移动的示例。这在可以在x-y方向上固定阵列元件的间隔的情况下是有用的。
[0116]
阵列元件604可以是类似或相等的阵列元件604。例如，所有的阵列元件可以被配置成以相同的操作波长范围操作。即使阵列元件604类似或相等，但这并不排除每个阵列元件可以接收阵列元件的全操作波长范围中的另一波长的照射辐射，例如不同的阵列元件接收在200nm至2000nm的操作波长范围中的不同波长的光。然而，所有阵列元件604不必彼此相似或相等。可以存在至少一个与其他阵列元件604不同的阵列元件604。阵列元件604还可以被再划分成阵列元件604的组，并且在每个阵列元件604的组内阵列元件相似或相等，但
是它们可以在阵列元件604的组之间不同。例如，阵列的第一行或列包括第一类型的阵列元件，阵列的第二行或列包括第二类型的阵列元件，等等。注意的是，一个阵列元件包括照射光学系统与检测光学系统的组合。如果阵列元件不同，那么它们各自的照射光学系统和/或它们各自的检测光学系统可以彼此不同。
[0117]
阵列元件604的阵列可以设置在量测工具中的固定位置处，而量测工具被配置成利用例如可移动衬底台来移动衬底602。阵列元件604的阵列也可以是在量测工具中可移动的。例如，阵列元件604的阵列可以是可移动的，使得一组阵列元件604位于一定位置处，其例如是衬底台与衬底602的中心位置。因此，位于中心的阵列元件604的组可以用于基于衬底602相对于阵列元件604的阵列的移动，而在整个衬底602上进行测量。
[0118]
实施方式
[0119]
上述方法的步骤在图1(a)所示的光刻设备控制单元lacu内可以被自动化。该单元lacu可以包括如图7所示的计算机组件。计算机组件可以是根据本发明的组件的实施例中的控制单元形式的专用计算机，或者可选地，是控制光刻投影设备的中央计算机。计算机组件可以被布置成用于加载包括计算机可执行代码的计算机程序产品。这可以当下载计算机程序产品时，使得计算机组件能够控制光刻设备与调平和对准传感器as、ls的实施例的上述使用。
[0120]
连接到处理器727的存储器729可以包括多个存储器组件，如硬盘761、只读存储器(rom)762、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)763、和/或随机存取存储器(ram)764。不是上述所有的存储器部件都需要存在。此外，上述存储器组件不必须在物理上紧密地接近处理器727或者彼此接近。它们可以位于远处的位置。
[0121]
处理器727还可以连接到某种用户接口，例如键盘765或鼠标766。也可以使用触摸屏、轨迹球、语音转换器或本领域技术人员已知的其他接口。
[0122]
处理器727可连接到读取单元767，读取单元767被布置成从数据载体(如软盘768或cdrom 769)读取数据(例如，以计算机可执行代码的形式)，并且在一些情况下将数据存储在数据载体上。还可以使用dvd数据载体或者本领域技术人员已知的其他数据载体。
[0123]
处理器727还可以连接到打印机770，以在纸上打印出输出数据，以及连接到显示器771，例如监控器或lcd(液晶显示器)或者本领域技术人员已知的任何其他类型的显示器。
[0124]
处理器727可以借助于负责输入/输出(i/o)的发射器/接收器773而连接到通信网络772，例如公共交换电话网(pstn)、局域网(lan)、广域网(wan)等。处理器727可以被布置成经由通信网络772与其他通信系统通信。在本发明的实施例中，外部计算机(未示出)(例如操作者的个人计算机)可以经由通信网络772连入处理器727。
[0125]
处理器727可以被实现为独立的系统或者并行操作的多个处理单元，其中每个处理单元被布置成执行更大程序的子任务。处理单元还可以被划分成一个或多个具有多个子处理单元的主处理单元。处理器727的一些处理单元甚至可以位于远离其他处理单元的位置上，并经由通信网络772连通。可以以有线或无线进行模块之间的连接。
[0126]
计算机系统可以是具有被布置成执行本文讨论的功能的模拟和/或数字和/或软件技术的任何信号处理系统。
[0127]
在以下编号条项的列表中公开了其它实施例。
[0128]
1.一种确定采样方案的方法，所述采样方案描述衬底上的一组潜在的量测位置之中的量测位置的真子集；所述方法包括：
[0129]
获得并行传感器描述，其描述能够执行并行量测的多个量测传感器的布置；
[0130]
基于所述并行传感器描述和所述潜在量测位置来识别多个候选获取配置，其中每个候选获取配置描述所述传感器描述相对于所述衬底的特定位置，并且因此描述所述潜在量测位置中的相应一个或多个量测位置；
[0131]
在评估度量方面评估所述候选获取配置中的至少一些；
[0132]
基于所述评估来选择候选获取配置；并且
[0133]
将所述采样方案限定为包括针对于每个所选择的获取配置的相应量测位置的方案。
[0134]
2.根据条项1所述的方法，其中，所述评估度量包括以下中的一个或多个：
[0135]
效率度量，所述效率度量在使用所述多个量测传感器方面量化候选获取配置的效率；
[0136]
信息性度量，所述信息性度量量化由候选获取配置的相应量测位置添加到所述采样方案的信息量；以及
[0137]
分布度量，所述分布度量量化所述采样方案在所述衬底和/或所述衬底的区域或场上的覆盖度。
[0138]
3.根据条项2所述的方法，其中，所述选择步骤包括选择：
[0139]
就所述效率度量而言最高效的候选获取配置；
[0140]
就所述信息性度量而言，其相应量测位置添加最多信息至所述采样方案的候选获取配置；和/或
[0141]
就所述分布度量而言，其相应量测位置使所述采样方案在所述衬底上的覆盖度最大化的候选获取配置。
[0142]
4.根据条项2或3所述的方法，其中，所述评估步骤包括根据层次结构中的所述效率度量、所述信息性度量和所述分布度量中的两个或更多个进行评估。
[0143]
5.根据条项2至4中任一项所述的方法，其中，所述效率度量使与所评估的每个候选获取配置相对应的未测量的潜在测量位置的数量最大化。
[0144]
6.根据条项2至5中任一项所述的方法，其中，所述效率度量从所述候选获取配置中排除以下获取配置：对于被排除的该获取配置，所有的相应测量位置与包括更多的测量位置的获取配置重叠。
[0145]
7.根据条项2至6中任一项所述的方法，其中，所述信息性度量是d-最优性。
[0146]
8.根据条项7所述的方法，其中，所述采样方案涉及建模方案，并且所述方法进一步包括针对与候选获取配置相对应的量测位置中的每个，使描述具有与候选获取配置相对应的量测位置的所述建模方案的设计矩阵的行列式最大化，或者使与所述设计矩阵相对应的方差-协方差矩阵的行列式最小化。
[0147]
9.根据前述条项中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：
[0148]
重复执行对候选获取配置的所述评估步骤的迭代，并且根据所述评估，将相应的量测位置添加至所述采样方案，或者从所述采样方案移除相应的量测位置，直到满足以下的一个或多个：
[0149]
所述采样方案包括阈值数量的量测位置；
[0150]
所述采样方案涉及阈值数量的获取配置；
[0151]
所述评估度量的阈值通过所述采样方案满足。
[0152]
10.根据前述条项中任一项所述的方法，包括：
[0153]
确定初始采样方案，所述初始采样方案包括期望数量的量测位置和/或具有非优化分布的获取配置；并且
[0154]
基于所述评估，重复地重新分布一个或多个获取配置，以在所述评估度量方面优化所述采样方案。
[0155]
11.根据前述条项中任一项所述的方法，其中，识别多个候选获取配置的步骤包括从所述潜在量测位置确定多个候选量测位置的初始化步骤；其中，所述候选获取配置的每个被确定为具有阈值最小数量的相应候选量测位置的那些候选获取配置。
[0156]
12.根据前述条项中任一项所述的方法，其中，在所述采样方案内包括的每个量测位置附近限定排除区域，并且其中，所述候选量测位置仅包括位于这些排除区域的外部的潜在量测位置。
[0157]
13.根据条项12所述的方法，其中，所述候选量测位置包括不在排除区域内的所有所述潜在量测位置。
[0158]
14.根据条项12或13所述的方法，包括：
[0159]
确定对于所述方法的下一迭代，存在足够的候选量测位置；并且
[0160]
在存在不足够的候选量测位置的情况下，减小所述排除区域的一些或全部的面积。
[0161]
15.根据条项12至14中任一项所述的方法，其中，每个排除区域基本上是圆形的，并且以其相应的所选择的量测位置为中心。
[0162]
16.根据条项12至15中任一项所述的方法，其中，每个排除区域的面积根据相应的所选择的量测位置在所述衬底上的位置而变化。
[0163]
17.根据条项16所述的方法，其中，每个排除区域的面积倾向于随着其相应的所选择的量测位置更接近于所述衬底的中心而增大。
[0164]
18.根据前述条项中任一项所述的方法，包括根据所述传感器描述来优化所述量测位置在所述衬底上的布置。
[0165]
19.根据条项18所述的方法，其中，所述量测位置以与所述传感器描述相对应的组来布置。
[0166]
20.根据前述条项中任一项所述的方法，包括根据与所述衬底相关的至少一个衬底网格来优化多个量测传感器的布置。
[0167]
21.根据条项20所述的方法，其中，所述至少一个衬底网格包括场间网格和场内网格中的一个或两者。
[0168]
22.根据条项21所述的方法，其中，所述优化包括根据所述场间网格的节距的整数倍以及所述场内网格的节距的整数倍的一个或它们的和来在至少一个方向上确定传感器间距。
[0169]
23.根据条项22所述的方法，进一步包括，优化以下的一个或两者的所述整数倍：所述场间网格的节距和所述场内网格的节距。
[0170]
24.根据前述条项中任一项所述的方法，包括执行初始化步骤，其中，预先选择所述潜在量测位置的初始化子集以包括到所述采样方案中，所述初始化子集对应于一个或多个获取配置。
[0171]
25.根据前述条项中任一项所述的方法，包括优化描述连续获取配置的顺序的线程，用于测量由所述采样方案描述的量测位置。
[0172]
26.根据前述条项中任一项所述的方法，包括：根据所述采样方案，通过以所述传感器描述所描述的多个量测传感器的所述布置使用量测工具来在所述衬底上执行量测操作的步骤。
[0173]
27.根据条项26所述的方法，其中，所述量测操作包括用于监控产品功能性、重叠、任何产品尺寸、聚焦和/或剂量监控操作、或其任何组合的对准操作或曝光后监控操作。
[0174]
28.一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机可读指令，所述计算机可读指令当在合适的处理器上运行时使所述处理器执行根据条项1至27中任一项所述的方法。
[0175]
29.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括根据条项28所述的计算机程序。
[0176]
30.一种量测设备，包括：
[0177]
传感器布置，所述传感器布置包括能够执行如所述传感器描述所描述的并行量测的多个量测传感器的布置；
[0178]
处理器；以及
[0179]
存储装置，所述存储装置包括根据条项28所述的计算机程序。
[0180]
31.根据条项30所述的量测装置，其中，所述传感器布置被优化成最大化给定数量的采样位置的效率度量、信息性度量或分布度量中的一个或多个。
[0181]
32.根据条项30或31所述的量测设备，其中，所述量测传感器以场网格的整数倍间隔开。
[0182]
33.根据条项30、31或32所述的量测设备，其中，所述量测传感器的数量少于10。
[0183]
34.一种光刻单元，包括能够操作以曝光衬底上的图案的光刻设备；以及
[0184]
根据条项30至33中任一项所述的量测设备。
[0185]
尽管在本文中可以具体地参考光刻设备在ic制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用，诸如制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(lcd)、薄膜磁头等。技术人员将理解的是，在这些替代应用的上下文本中，本文中的术语“晶片”或“场”/“管芯”的任何使用可以分别视为与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。可以在曝光之前或之后在例如轨道(通常将抗蚀剂层施加到衬底并使经曝光的抗蚀剂显影的工具)、量测工具和/或检测工具中处理本文中提及的衬底。在适用的情况下，可以将本文的公开内容应用于这些和其他衬底处理工具。另外，可以将衬底处理一次以上，例如以便形成多层ic，使得本文中使用的术语衬底也可以指已经包含多个经处理层的衬底。
[0186]
尽管上面可能已经在光学光刻的上下文中具体参考了本发明的实施例的使用，但是应当理解，本发明不限于光学光刻，并且在上下文允许的情况下，本发明可以在例如压印光刻的其他应用中使用。在压印光刻中，图案形成装置中的形貌限定了衬底上形成的图案。可以将图案形成装置的形貌印制到被提供至衬底的抗蚀剂层中，通过施加电磁辐射、热量、
压力或其组合来使抗蚀剂层上的抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化之后，从抗蚀剂中移出图案形成装置，从而在其中留下图案。
[0187]
本文中所使用的术语“辐射”和“束”涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外(uv)辐射(例如，具有为或为约365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(euv)辐射(例如，具有在5nm-20nm的范围内的波长)；以及粒子束(诸如，离子束或电子束)。
[0188]
术语“透镜”在内容背景允许的情况下可以指各种类型的光学部件中的任一光学部件或组合，包括折射、反射、磁性、电磁和静电型光学部件。
[0189]
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但是应该理解的是本发明可以以与所描述不同的形式实现。例如，本发明可以采取计算机程序的形式，该计算机程序包含描述了上面所公开的方法的一个或多个机器可读指令序列，或者数据存储介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)的形式，所述数据存储介质中存储由这种计算机程序。
[0190]
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域技术人员将理解的是，在不偏离下述权利要求的保护范围的情况下可以对所描述的发明进行修改。另外，应当理解的是，本文在任一个实施例中示出或描述的结构特征或方法步骤也可以在其他实施例中使用。