CN111123642A - 产生光掩模图案的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种产生光掩模图案的方法及系统。所述系统获得设计布局图像，且基于热点检测模型产生对应于所述设计布局图像的热点图像。所述系统基于所述热点图像产生两个光掩模图案。所述至少两个光掩模图案经转印到半导体衬底上。

Description

产生光掩模图案的方法及系统
技术领域
本发明实施例涉及产生光掩模图案的方法及系统。
背景技术
在常规半导体制造工艺中，在半导体装置的制造期间使用光掩模。由于光掩模设计的复杂性，热点出现且可损坏半导体装置。可损坏半导体装置的一些热点在光掩模的制造期间可易于观测，而可损坏半导体装置的其它潜在热点在光掩模的制造期间可不易于观测。
发明内容
本发明的实施例涉及一种方法，其包括：获得设计布局图像；基于热点检测模型产生对应于所述设计布局图像的热点图像，其中所述热点图像包括至少两个相邻热点对象；基于所述热点图像产生至少两个光掩模图案，其中所述至少两个光掩模图案分别包括所述至少两个相邻热点对象；在半导体衬底上方形成第一光致抗蚀剂层；经由第一光掩模将所述第一光致抗蚀剂层暴露于光化辐射；去除所述第一光致抗蚀剂层的一部分，由此形成第一图案化光致抗蚀剂层，其中所述第一光掩模包含所述至少两个光掩模图案中的一者；通过所述第一图案化光致抗蚀剂层形成第一图案化半导体衬底；在所述第一图案化半导体衬底上方形成第二光致抗蚀剂层；经由第二光掩模将所述第二光致抗蚀剂层暴露于光化辐射；去除所述第二光致抗蚀剂层的一部分，由此形成第二图案化光致抗蚀剂层，其中所述第二光掩模包含所述至少两个光掩模图案中的另一者；及通过所述第二图案化光致抗蚀剂层形成第二图案化半导体衬底。
本发明的实施例涉及一种方法，其包括：从数据库检索设计布局图像；将所述设计布局图像的第一格式变换成第二格式；将热点检测模型应用于所述设计布局图像以产生热点图像；基于所述热点图像产生至少两个光掩模图案，其中所述至少两个光掩模图案中的一者包括第一对象且所述至少两个光掩模图案中的另一者包括第二对象；根据所述至少两个光掩模图案制造至少两个光掩模。
本发明的实施例涉及一种系统，其包括：存储单元，其经配置以存储热点检测模型；及处理器，其电连接到所述存储单元，且经配置以：获得设计布局图像；将所述设计布局图像输入到所述热点检测模型以用于输出包括第一对象及第二对象的图像，其中所述第一对象与所述第二对象之间的第一间距小于阈值；及基于所述图像的所述第一对象及所述第二对象产生第一光掩模图案及第二光掩模图案，其中所述第一光掩模图案包括所述第一对象且所述第二光掩模图案包括所述第二对象。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下实施方式最优选地理解本揭露的方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各种特征未按比例绘制。事实上，可出于论述清楚起见而任意地增大或减小各种特征的尺寸。
图1A为根据本发明的一些实施例的系统的框图。
图1B为根据本发明的一些实施例的说明相关图像及掩模图案的示意图。
图1C为根据本发明的一些实施例的将光掩模图案转印到半导体衬底的示意图。
图2A为根据本发明的一些实施例的系统的框图。
图2B为根据本发明的一些实施例的说明在图像之间的格式转换的示意图。
图2C为根据本发明的一些实施例的说明在图像之间的转换的示意图。
图2D为根据本发明的一些实施例的说明具有呈位映射格式的热点对象的热点图像的示意图。
图2E为根据本发明的一些实施例的说明热点对象到原始设计布局图像的映射的示意图。
图2F为根据本发明的一些实施例的说明光掩模图案的产生的示意图。
图2G为根据本发明的一些实施例的将光掩模图案转印到半导体衬底的示意图。
图3A为根据本发明的一些实施例的系统的框图。
图3B为根据本发明的一些实施例的说明与建立热点检测模型相关的图像的示意图。
图3C到3E为根据本发明的一些实施例的说明图像之间的转换及处理的示意图。
图3F为根据本发明的一些实施例的说明具有呈位映射格式的热点对象的热点图像的示意图。
图3G为根据本发明的一些实施例的说明热点对象到原始设计布局图像的映射的示意图。
图3H为根据本发明的一些实施例的说明光掩模图案的产生的示意图。
图3I为根据本发明的一些实施例的说明光掩模图案的光学近接校正的示意图。
图3J为根据本发明的一些实施例的通过光掩模图案制造光掩模的示意图。
图3K到3U为根据本发明的一些实施例的将光掩模的光掩模图案转印到半导体衬底的示意图。
图4A到4C为根据本发明的一些实施例的流程图。
图5A到5C为根据本发明的一些实施例的流程图。
图6为根据本发明的一些实施例的流程图。
图7A到7B为根据本发明的一些实施例的流程图。
具体实施方式
以下揭露内容提供用于实施所提供的主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件及布置的特定实例以简化本揭露。当然，此些组件及布置仅为实例且不打算为限制性的。举例来说，在以下描述中，第一特征在第二特征上方或上的形成可包含第一特征及第二特征直接接触地形成的实施例，且还可包含额外特征可在第一特征与第二特征之间形成使得第一特征及第二特征可不直接接触的实施例。另外，本揭露可在各种实例中重复附图标号及/或字母。此重复为出于简单及清楚的目的且自身并不指示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
在下文更详细地论述本发明的实施例。然而，应了解，本揭露提供可在广泛多种特定上下文中体现的许多适用的发明性概念。所论述的特定实施例仅为说明性的且并不限制本揭露的范围。
此外，为便于描述，本文可使用例如“在……之下”、“下方”、“下部”、“在……之上”、“上部”、“下部”、“左侧”、“右侧”及其类似者的空间相对术语以描述如图式中所说明的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。除图式中所描绘的定向以外，空间相对术语打算涵盖装置在使用或操作中的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，且本文中所使用的空间相对描述词可同样相应地进行解译。应理解，当将元件称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可直接连接或耦合到另一元件，或可存在介入元件。
图1A到1C说明本发明的一些实施例。图1A为一些实施例的用于产生光掩模图案的系统1的框图。图1B为说明一些实施例的相关图像及光掩模图案的示意图。图1C为一些实施例的将光掩模图案转印到半导体衬底的示意图。系统1包含存储单元11及处理器13。在本发明实施例中，存储单元11存储热点检测模型110，所述热点检测模型可包含训练模型。存储单元11及处理器13电连接(例如，经由总线电连接)，且下文进一步描述其间的相互作用。
如图1A到1C中所展示，系统1的处理器13获得集成电路(未展示)的设计布局图像92。系统1的处理器13通过热点检测模型110产生对应于设计布局图像92的热点图像130。在一些实施例中，系统1的处理器13将设计布局图像92输入到热点检测模型110中以用于输出热点图像130。在一些实施例中，设计布局图像92及热点图像130可由计算机数据构成，所述计算机数据可经由适合的软件以人类可读的图像形式解释及显示。
在一些实施例中，热点图像130包含至少两个相邻热点对象130A及130B。当热点对象130A与热点对象130B之间的间距SP1小于阈值时，热点对象130A及130B可通过热点图像模型110确定为彼此相邻。换句话说，潜在热点在热点对象130A与热点对象130B之间经检测到，且缺陷可出现在对应于潜在热点的随后制造的半导体衬底的位置处。因此，为防止缺陷出现于对应于潜在热点的位置处，包含热点对象130A及130B的光掩模可分别转印到随后制造的半导体衬底。
在一些实施例中，当热点图像130从热点检测模型110输出时，可在热点图像130中标记相邻热点对象130A及130B(例如，通过使用热点图像130的热点对象130A及130B的像素的指定像素值标记)。因此，系统1的处理器13可处理热点图像130，且识别及标记热点图像130中的热点对象130A及130B，且处理器13从标记有热点对象130A及130B的热点图像130产生至少两个光掩模图案132a及132b。特定来说，至少两个光掩模图案132a及132b分别包含对象130A及130B。因此，由于潜在热点可出现于其间的至少两个热点对象130A与130B分别经分隔成至少两个光掩模图案132a及132b，可防止对应于潜在热点的缺陷。
换句话说，在一些实施例中，热点图像130可通过例如热点检测模型110的训练模型直接产生，且热点图像130的热点对象130A及130B可分别标记在不同光掩模图案132a及132b中以用于主动防止随后制造的半导体衬底中的缺陷。特定来说，当在热点图像130的热点对象130A与130B之间检测到潜在热点的位置时，热点对象130A及130B中的一者形成于光掩模图案132a中且热点对象130A及130B中的另一者形成于另一光掩模图案132b中。利用此类配置，包含热点对象130A及130B的光掩模图案132a及132b可分别转印到半导体衬底100以用于防止半导体衬底100中的可能的缺陷。
应注意，所提及的训练模型是基于具有相关训练数据的机器学习方案训练。在下文描述模型训练的细节(例如，通过系统3的训练模型的实施例)。包含训练模型的热点检测模型110可为用于接收图像且检测图像的热点对象之间的潜在热点的机器学习模型。
图2A说明本发明的一些实施例。图2A为一些实施例的系统2的框图。系统2包含存储单元21、处理器23以及输入/输出(I/O)接口25。存储单元21存储热点检测模型210。存储单元21、处理器23以及I/O接口25经电连接(例如，经由总线电连接)。应注意，在一些实施例中，热点检测模型210为经训练的机器学习模型。产生光掩模图案的更多细节在下文进一步描述。
在制作用于制造半导体装置的光掩模之前，提供对应的设计布局图像。在一些实施例中，集成电路的原始设计布局图像80经由I/O接口25从设计布局数据库8输入到系统2。换句话说，系统2的I/O接口25从设计布局数据库8检索原始设计布局图像80。
图2B展示说明一些实施例的在图像之间的格式转换的示意图。在I/O接口25检索原始设计布局图像80之后，系统2的处理器23将呈第一格式(例如，二进制文件格式)的原始设计布局图像80转换成呈第二格式(例如，位映射格式)的设计布局图像82。在一些实施例中，原始设计布局图像80呈二进制文件格式，且可经由适合的软件解译且显示为人类可读图像。设计布局图像82呈位映射格式，且可经由适合的软件解译及显示为人类可读图像。然而，其不打算限制本发明的实施例的图像格式。
图2C展示说明一些实施例的在图像之间的转换的示意图。系统2的处理器23通过热点检测模型210将设计布局图像82转换成热点图像230。特定来说，系统2的处理器23将设计布局图像82输入到热点检测模型210中以用于输出热点图像230。换句话说，系统2的处理器23将热点检测模型210应用于设计布局图像82以产生热点图像230。
特定来说，因为热点检测模型210为经训练的机器学习模型，所以此处应给出输入数据及后续输出数据。在一些实施例中，设计布局图像82经给出作为用于热点检测模型210的输入数据，且后续输出数据为热点图像230。此外，从热点检测模型210输出的热点图像230呈第二格式(例如，位映射格式)，且用至少两个热点对象230A及230B标记。在一些实施例中，热点图像230呈第二格式(例如，位映射格式)，且至少两个热点对象230A及230B可通过热点图像230的热点对象230A及230B的像素的指定像素值标记。
图2D为根据一些实施例的说明呈位映射格式的热点图像230的示意图。详细来说，因为热点图像230呈第二格式(例如，位映射格式)，可存在对应于热点图像230的图像位映射230M，且图像位映射230M中具有值的各元素表示热点图像230的对应像素。
此外，在一些实施例中，当图像位映射230M的元素的值为X时，热点图像230的对应像素表示普通对象，其并非潜在热点的对象。当图像位映射230M的元素的值为Y时，热点图像230的对应像素表示背景。当图像位映射230M的元素的值为Z时，热点图像230的对应像素经标记为热点对象，其为潜在热点的对象。
图2E为说明一些实施例的至少两个热点对象230A及230B到原始设计布局图像80的映射的示意图。由于图像位映射230M为含有图像的像素的位置信息(例如，图像的像素的坐标)的位映射，可相应地确定热点对象230A及230B的像素的位置信息。随后，系统2的处理器23根据位置信息确定原始设计布局图像80中的至少两个热点对象230A及230B。
图2F为说明一些实施例的两个光掩模图案的产生的示意图。在确定原始设计布局图像80中的至少两个热点对象230A及230B之后，系统2的处理器23为原始设计布局图像80产生两个光掩模图案232a及232b。特定来说，热点对象230A及230B中的一者形成于光掩模图案232a中，且热点对象230A及230B中的另一者形成于另一光掩模图案232b中。在一些实施例中，与潜在热点不相关的普通对象可形成于光掩模图案232a或光掩模图案232b中。如图2F中所示，普通对象230C形成于光掩模图案232b中。如图2G中所示，利用此类配置，包含热点对象230A、230B以及230C的光掩模图案232a及232b可分别转印到半导体衬底200以防止半导体衬底200中的可能的缺陷。
在一些实施例中，将至少两个光掩模图案232a及232b转印到半导体衬底200可通过以下操作实施：在半导体衬底200上方形成光致抗蚀剂层；及经由分别具有至少两个光掩模图案232a及232b的至少两个光掩模将光致抗蚀剂层暴露于光化辐射。
应注意，所提及的训练模型是基于具有相关训练数据的机器学习方案训练。在下文描述模型训练的细节(例如，通过系统3的训练模型的实施例)。包含训练模型的热点检测模型210可为用于接收图像且检测图像的热点对象之间的潜在热点的机器学习模型。
图3A说明本发明的一些实施例。图3A为一些实施例的系统3的框图。系统3包含存储单元31、处理器33及I/O接口35。存储单元31存储热点检测模型310。存储单元31、处理器33以及I/O接口35经电连接(例如，经由总线电连接)。应注意，在一些实施例中，热点检测模型310为经训练的机器学习模型。产生光掩模图案的工艺在下文中进一步描述。
图3B为说明一些实施例的用于建立热点检测模型的图像的示意图。在应用之前，可首先训练本揭露的机器学习模型。在一些实施例中，热点检测模型用于将呈位映射格式的设计布局图像转换成具有以位映射格式标记的热点对象的热点图像。
详细来说，处理器33通过至少一个第一图像60、用热点对象60a标记的至少一个第一图像60、至少一个第二图像62以及不标记热点对象的至少一个第二图像62建立热点检测模型310。至少一个第一图像60及至少一个第二图像62在训练阶段期间用作输入数据，且用热点对象60a标记的至少一个第一图像60及不标记热点对象的至少一个第二图像62在训练阶段用作输出数据。
应注意，在一些实施例中，用作用于训练热点检测模型310的训练输入图像的至少一个第一图像60可为从二进制布局图像转换的位映射图像。用热点对象60a标记且用作用于训练热点检测模型310的训练输出图像的至少一个第一图像60可为具有热点对象60a的位映射图像，且可从用热点对象60a标记的至少一个第一图像60识别潜在热点。
类似地，在一些实施例中，用作用于训练热点检测模型310的训练输入图像的至少一个第二图像62可为从二进制布局图像转换的位映射图像。不标记热点对象的至少一个第二图像62用作用于训练热点检测模型310的训练输出图像，且可为无热点对象的位映射图像，且可从不标记热点对象的至少一个第二图像62确定潜在热点不存在。在处理器35建立热点检测模型310之后，存储单元31存储热点检测模型310以供稍后使用。
在一些实施例中，热点检测模型310可根据能够获得图像的分段信息的算法用图像来训练。换句话说，算法能够将不同特征分类到图像的不同分段中。在一些实施例中，用于语意分段(Semantic Segmentation)的完全卷积网络(Fully Convolutional Network；FCN)可用作算法。此外，在根据用于语意分段的FCN的算法的实施例中，存在用于训练热点检测模型310的训练函数。在热点检测模型310的训练期间，训练函数包含用于接收两个图像集的部分。所述图像集中的一者包含用作输入训练数据的第一图像60及第二图像62。另一图像集包含用热点对象60a标记的第一图像60及不标记热点对象的第二图像62，所述第一图像及第二图像用作输出训练数据。因此，热点检测模型310可在利用根据用于语意分段的FCN的算法的主程序执行训练函数之后经训练。
在制作用于制造半导体装置的光掩模之前，提供对应的设计布局图像。在一些实施例中，集成电路的原始设计布局图像70经由I/O接口35从设计布局数据库7输入到系统3。换句话说，系统3的I/O接口35从设计布局数据库7检索原始设计布局图像70。
图3C到3E为根据一些实施例的说明图像之间的转换及图像的处理的示意图。原始设计布局图像70呈第一格式(例如，二进制文件格式)，且系统3的处理器33将呈第一格式的原始设计布局图像70转换成呈第二格式(例如，位映射格式)的设计布局图像72。
在一些实施例中，设计布局图像72在使用之前经处理。详细来说，系统3的处理器33处理设计布局图像72以用于导出剪辑图像720。换句话说，剪辑图像720为设计布局图像72的部分。随后，系统3的处理器33通过热点检测模型310将剪辑图像720转换成热点图像330。在一些实施例中，剪辑图像720可为整个设计布局图像72。在一些实施例中，根据用户定义的窗口大小，剪辑图像720可为设计布局图像72的部分。举例来说，当用户定义的窗口大小为200μm×200μm时，剪辑图像720为200μm×200μm图像。在一些实施例中，用户定义的窗口大小可视整个设计布局图像72的大小而定。
应注意，因为热点检测模型310为经训练的机器学习模型，所以此处应提供输入数据及后续输出数据。在一些实施例中，剪辑图像720经给出作为用于热点检测模型310的输入数据，且后续输出数据为热点图像330。此外，从热点检测模型310输出的热点图像330呈第二格式(例如，位映射格式)，且用至少两个热点对象330A及330B标记。在一些实施例中，热点图像330呈第二格式(例如，位映射格式)，且至少两个热点对象330A及330B可通过热点对象330A及330B的像素的指定像素值标记。
图3F为根据一些实施例的说明呈位映射格式的热点图像330的示意图。详细来说，因为热点图像330呈第二格式(例如，位映射格式)，可存在对应于热点图像330的图像位映射330M，且图像位映射330M中具有值的各元素表示热点图像330的对应像素。
类似地，在一些实施例中，当图像位映射330M的元素的值为X时，热点图像330的对应像素表示普通对象，其并非潜在热点的对象。当图像位映射330M的元素的值为Y时，热点图像330的对应像素表示背景。当图像位映射330M的元素的值为Z时，热点图像330的对应像素经标记为热点对象，其为潜在热点的对象。
图3G为说明一些实施例的至少两个热点对象330A及330B到原始设计布局图像70的映射的示意图。由于图像位映射330M为包含图像的像素的位置信息(例如，图像的像素的坐标)的位映射，可相应地确定热点对象330A及330B的像素的位置信息。随后，系统3的处理器33根据位置信息确定原始设计布局图像70中的至少两个热点对象330A及330B。应注意，在图3G中，图像70'说明原始设计布局图像70的剪辑图像720。
图3H为说明一些实施例的两个光掩模图案的产生的示意图。在确定图像70'中的至少两个热点对象330A及330B之后，系统3的处理器33为原始设计布局图像70产生两个光掩模图案332a及332b。光掩模图案332a包含热点对象330A，且另一光掩模图案332b包含热点对象330B。特定来说，热点对象330A及330B中的一者形成于光掩模图案332a中，且热点对象330A及330B中的另一者形成于另一光掩模图案332b中。在一些实施例中，与潜在热点不相关的普通对象可形成于光掩模图案332a或332b中。如图3H中所示，普通对象330C形成于光掩模图案332b中。
图3I为根据一些实施例的说明两个光掩模图案的光学近接校正的示意图。在一些实施例中，系统3的处理器33将光学近接校正应用于两个光掩模图案332a及332b以用于导出至少两个所校正的光掩模图案334a及334b，所述光学近接校正为用于补偿因绕射或工艺效应所致的图像误差的光刻增强技术。如图3J中所示，包含热点对象330A、330B以及330C的经校正光掩模图案334a及334b可用于制造至少两个光掩模336a及336b。详细来说，系统3的I/O接口35可向光掩模制造机器提供经校正光掩模图案334a及334b以用于产生至少两个光掩模336a及336b。
利用此类配置，包含经校正光掩模图案334a及334b的光掩模336a及336b可分别用于将经校正光掩模图案334a及334b转印到半导体衬底300以防止半导体衬底300中的可能的缺陷。
图3K到图3U说明将至少两个光掩模图案334a及334b转印到半导体衬底300的操作。图3L到图3O说明应用如图3K中所示的光掩模336a。如图3L中所示，在半导体衬底300上方形成第一光致抗蚀剂层PR1。在如图3M中所示的一些实施例中，第一光致抗蚀剂层PR1经由光掩模336a通过光化辐射(例如，紫外线(UV))辐照。在一些实施例中，暴露于光化辐射的第一光致抗蚀剂层PR1的一部分经去除。因此，形成第一图案化光致抗蚀剂层PR1'。
如图3N到3O中所示，第一图案化光致抗蚀剂层PR1'用作用于形成第一图案化半导体衬底300'的掩模。在如图3N中所示的一些实施例中，从第一图案化光致抗蚀剂层PR1'暴露的半导体衬底300的一部分经去除以形成第一图案化半导体衬底300'。在如图3O中所示的一些实施例中，在形成第一图案化半导体衬底300'之后去除第一图案化光致抗蚀剂层PR1'。
图3Q到3T说明应用如图3P中所示的光掩模336b。如图3Q中所示，在第一图案化半导体衬底300'上方形成第二光致抗蚀剂层PR2。在如图3R中所示的一些实施例中，第二光致抗蚀剂层PR2经由光掩模336b通过光化辐射辐照。在一些实施例中，暴露于光化辐射的第二光致抗蚀剂层PR2的一部分经去除。因此，形成第二图案化光致抗蚀剂层PR2'。
如图3S到3T中所示，第二图案化光致抗蚀剂层PR2'用作用于形成第二图案化半导体衬底300"的掩模。在如图3S中所示的一些实施例中，从第二图案化光致抗蚀剂层PR2'暴露的第一图案化半导体衬底300'的一部分经去除以形成第二图案化半导体衬底300"。在如图3T中所示的一些实施例中，在形成第二图案化半导体衬底300"之后去除第二图案化光致抗蚀剂层PR2'。
在一些实施例中，在处理剪辑图像720之后，通过重复上述操作处理设计布局图像72的另一剪辑图像(未展示)，直到检查整个设计布局图像72为止。
应特别理解，在上述实施例中所提及的处理器可为中央处理单元(CPU)，能够执行相关指令的其它硬件电路元件或所属领域的一般技术人员基于上述揭露内容应优选理解的计算电路的组合。此外，在上述实施例中所提及的存储单元可为用于存储数据的存储器。此外，I/O接口可为计算机的数据传输接口。然而，其不打算限制本揭露的硬件实施的实施例。
本发明的一些实施例提供如图4A到4C中所示的方法。执行操作S401以获得设计布局图像。在获得设计布局图像之后，执行操作S402以通过热点检测模型产生热点图像。在操作S402中，热点图像对应于设计布局图像，且热点图像包含至少两个热点对象。详细来说，设计布局图像可输入到热点检测模型中以产生热点图像。至少两个热点对象彼此相邻，使得可在随后制造的半导体衬底中引起缺陷的潜在热点可出现在热点对象之间。执行操作S403以从热点图像产生至少两个光掩模图案。特定来说，至少两个光掩模图案分别包含至少两个对象。换句话说，至少两个热点对象中的每一者形成于至少两个光掩模图案中的一个光掩模图案中。
执行操作S404以在半导体衬底上方形成第一光致抗蚀剂层。执行操作S405以去除第一光致抗蚀剂层的一部分，由此形成第一图案化光致抗蚀剂层。在一些实施例中，经由第一光掩模暴露于光化辐射的第一光致抗蚀剂层的部分经去除。第一光掩模包含至少两个光掩模图案中的一者。执行操作S406以通过作为掩模的第一图案化光致抗蚀剂层形成第一图案化半导体衬底。
执行操作S407以在第一图案化半导体衬底上方形成第二光致抗蚀剂层。执行操作S408以去除第二光致抗蚀剂层的一部分，由此形成第二图案化光致抗蚀剂层。在一些实施例中，经由第二光掩模暴露于光化辐射的第二光致抗蚀剂层的部分经去除。第二光掩模包含至少两个光掩模图案中的另一者。执行操作S409以通过作为掩模的第二图案化光致抗蚀剂层形成第二图案化半导体衬底。
本发明的一些实施例提供如图5A到5C中所示的方法。图5A为根据一些实施例的方法的训练热点检测模型的流程图。因为热点检测模型用于将呈位映射格式的图像转换成用呈位映射格式的热点对象标记的图像，所以执行操作S501以通过至少一个第一图像、用对象标记的至少一个第一图像、至少一个第二图像以及不标记热点对象的至少一个第二图像来建立热点检测模型。
在热点检测模型的训练期间，使用包含用于接收两个图像集的部分的算法(例如，用于语意分段的FCN)的训练函数。所述图像集中的一者包含用作输入训练数据的第一图像及第二图像。另一图像集包含用热点对象标记的第一图像及不标记热点对象的第二图像，所述第一图像及第二图像用作输出训练数据。因此，热点检测模型可在用算法的主程序执行训练函数之后经训练。应注意，至少一个第一图像及至少一个第二图像皆呈位映射格式。在建立热点检测模型之后，执行操作S502以存储热点检测模型以供稍后使用。
参见图5B到5C，执行操作S503以检索原始设计布局图像。原始设计布局图像可呈第一格式(例如，二进制文件格式)。执行操作S504以将呈第一格式的原始设计布局图像转换成呈第二格式(例如，位映射格式)的设计布局图像。执行操作S505以处理设计布局图像以用于导出剪辑图像。执行操作S506以通过热点检测模型产生对应于剪辑图像的热点图像。详细来说，将热点检测模型应用于设计布局图像的剪辑图像以产生热点图像。呈第二格式的热点图像对应于设计布局图像的剪辑图像且包含至少两个相邻热点对象。
执行操作S507以根据热点图像的至少两个相邻热点对象为原始设计布局图像产生至少两个光掩模图案。特定来说，至少两个光掩模图案分别包含热点图像的至少两个相邻热点对象。执行操作S508以应用光学近接校正来校正至少两个光掩模图案。
执行操作S509以在半导体衬底上方形成第一光致抗蚀剂层。执行操作S510以去除第一光致抗蚀剂层的一部分，由此形成第一图案化光致抗蚀剂层。在一些实施例中，经由第一光掩模暴露于光化辐射的第一光致抗蚀剂层的部分经去除。第一光掩模包含至少两个光掩模图案中的一者。执行操作S511以通过作为掩模的第一图案化光致抗蚀剂层形成第一图案化半导体衬底。
执行操作S512以在第一图案化半导体衬底上方形成第二光致抗蚀剂层。执行操作S513以去除第二光致抗蚀剂层的一部分，由此形成第二图案化光致抗蚀剂层。在一些实施例中，经由第二光掩模暴露于光化辐射的第二光致抗蚀剂层的部分经去除。第二光掩模包含至少两个光掩模图案中的另一者。执行操作S514以通过作为掩模的第二图案化光致抗蚀剂层形成第二图案化半导体衬底。
本发明的一些实施例提供如图6中所示的方法。执行操作S601以从数据库检索设计布局图像。执行操作S602以将设计布局图像的第一格式变换成第二格式。第二格式可不同于第一格式。执行操作S603以将热点检测模型应用于设计布局图像以产生热点图像。
执行操作S604以根据热点图像产生至少两个光掩模图案。详细来说，至少两个光掩模图案中的一者包含第一对象，且至少两个光掩模图案中的另一者包含第二对象。执行操作S605以根据至少两个光掩模图案制造至少两个光掩模。至少两个光掩模分别具有至少两个光掩模图案。
在一些实施例中，热点图像包含一个原始对象，所述原始对象可具有引起热点的形状(例如，可在“U”形的两个末端之间引起热点的“U”形)。在此些实施例中，此原始对象可分离为至少两个光掩模图案中的一者的第一对象及至少两个光掩模图案中的另一者的第二对象。在一些实施例中，热点图像包含两个可在其间引起热点的原始对象。在此些实施例中，原始对象中的一者对应于至少两个光掩模图案中的一者的第一对象，且原始对象的另一者对应至少两个光掩模图案的另一者的第二对象。
本发明的一些实施例包含如图7A到7B中所示的方法。图7A为根据一些实施例的方法的训练热点检测模型的流程图。因为热点检测模型用于将呈位映射格式的图像转换成用呈位映射格式的热点对象标记的图像，所以执行操作S701以通过至少一个第一图像、用对象标记的至少一个第一图像、至少一个第二图像以及不标记热点对象的至少一个第二图像来建立热点检测模型。
在热点检测模型的训练期间，使用包含用于接收两个图像集的部分的算法(例如，用于语意分段的FCN)的训练函数。所述图像集中的一者包含用作输入训练数据的第一图像及第二图像。另一图像集包含用热点对象标记的第一图像及不标记热点对象的第二图像，所述第一图像及第二图像用作输出训练数据。因此，热点检测模型可在用算法的主程序执行训练函数之后经训练。应注意，至少一个第一图像及至少一个第二图像皆呈位映射格式。在建立热点检测模型之后，执行操作S702以存储热点检测模型以供稍后使用。
参见图7B，执行操作S703以从数据库检索设计布局图像。设计布局图像呈二进制格式。执行操作S704以将呈二进制文件格式的设计布局图像转换成位映射格式。执行操作S705以剪辑设计布局图像以用于更新设计布局图像。执行操作S706以将热点检测模型应用于经更新的设计布局图像以产生热点图像。在一些实施例中，热点图像包含至少两个对象。
执行操作S707以确定热点图像中的至少两个对象的位置信息。执行操作S708以根据至少两个对象的位置信息为设计布局图像产生至少两个光掩模图案。至少两个光掩模图案分别包含至少两个对象。执行操作S709以通过光学近接校正来校正至少两个光掩模图案。执行操作S710以根据至少两个经校正光掩模图案制造至少两个光掩模。至少两个经校正光掩模图案分别具有至少两个光掩模图案。
上述实施例中的每一者中描述的光掩模图案产生方法可通过包含多个程序代码的计算机程序实施。计算机程序存储于非暂时性计算机可读存储媒体中。当计算机程序经加载到电子计算设备(例如，在上述实施例中所提及的系统)中时，计算机程序执行上述实施例中所描述的光掩模图案产生方法。非暂时性计算机可读存储媒体可为电子产品，例如，只读存储器(ROM)、快闪存储器、软性磁盘、硬盘、紧密光盘(CD)、移动磁盘、网络可存取的数据库或具有相同功能且为所属领域的一般技术人员所熟知的任何其它存储媒体。
经由机器学习模型的使用，可检测到潜在热点且可主动地防止后续半导体衬底的缺陷，且检测的精度为更可靠的。
本发明的一些实施例提供一种方法。所述方法包含以下操作：获得设计布局图像；基于热点检测模型产生对应于设计布局图像的热点图像，其中热点图像包括至少两个相邻热点对象；基于热点图像产生至少两个光掩模图案，其中至少两个光掩模图案分别包括至少两个相邻热点对象；以及将至少两个光掩模图案转印到半导体衬底上。
本发明的一些实施例提供一种方法。所述方法包含以下操作：从数据库检索设计布局图像；将设计布局图像的第一格式变换成第二格式；将热点检测模型应用于设计布局图像以产生热点图像，其中热点图像包括至少两个对象；基于热点图像产生至少两个光掩模图案，其中至少两个光掩模图案分别包括至少两个对象；根据至少两个光掩模图案制造至少两个光掩模。
本发明的一些实施例提供一种系统。所述系统包含存储单元及处理器。存储单元经配置以存储热点检测模型。处理器经配置以：获得设计布局图像；将设计布局图像输入到热点检测模型以用于输出包含第一热点对象及第二热点对象的图像，其中热点第一对象与第二对象之间的第一间距小于阈值；以及基于图像的第一热点对象及第二热点对象产生第一光掩模图案及第二光掩模图案，其中第一光掩模图案包含第一热点对象且第二光掩模图案包含第二热点对象。
前文概述若干实施例的特征以使得所属领域的一般技术人员可更优选地理解本揭露的方面。所属领域的一般技术人员应理解，其可易于使用本揭露作为设计或修改用于实现本文中所引入的实施例的相同目的及/或达成相同优势的其它方法及结构的基础。所属领域的一般技术人员应认识到，此类等效构造并不脱离本揭露的精神及范围，且所属领域的一般技术人员可在不脱离本揭露的精神及范围的情况下在本文中作出各种改变、替代以及更改。
符号说明
1 系统
2 系统
3 系统
7 设计布局数据库
8 设计布局数据库
11 存储单元
13 处理器
21 存储单元
23 处理器
25 输入/输出接口
31 存储单元
33 处理器
35 I/O接口
60 第一图像
60a 热点对象
62 第二图像
70 原始设计布局图像
70' 图像
72 设计布局图像
80 原始设计布局图像
82 设计布局图像
92 设计布局图像
100 半导体衬底
110 热点检测模型
130 热点图像
130A 热点对象
130B 热点对象
132a 光掩模图案
132b 光掩模图案
200 半导体衬底
210 热点检测模型
230 热点图像
230A 热点对象
230B 热点对象
230C 普通对象
230M 图像位映射
232a 光掩模图案
232b 光掩模图案
300 半导体衬底
300' 第一图案化半导体衬底
300" 第二图案化半导体衬底
310 热点检测模型
330 热点图像
330A 热点对象
330B 热点对象
330C 普通对象
330M 图像位映射
332a 光掩模图案
332b 光掩模图案
334a 光掩模图案
334b 光掩模图案
336a 光掩模
336b 光掩模
720 剪辑图像
PR1 第一光致抗蚀剂层
PR1' 第一图案化光致抗蚀剂层
PR2 第二光致抗蚀剂层
PR2' 第二图案化光致抗蚀剂层
SP1 间距
S401 操作
S402 操作
S403 操作
S404 操作
S405 操作
S406 操作
S407 操作
S408 操作
S409 操作
S501 操作
S502 操作
S503 操作
S504 操作
S505 操作
S506 操作
S507 操作
S508 操作
S509 操作
S510 操作
S511 操作
S512 操作
S513 操作
S514 操作
S601 操作
S602 操作
S603 操作
S604 操作
S605 操作
S701 操作
S702 操作
S703 操作
S704 操作
S705 操作
S706 操作
S707 操作
S708 操作
S709 操作
S710 操作

Claims (10)

1.一种方法，其包括：
获得设计布局图像；
基于热点检测模型产生对应于所述设计布局图像的热点图像，其中所述热点图像包括至少两个相邻热点对象；
基于所述热点图像产生至少两个光掩模图案，其中所述至少两个光掩模图案分别包括所述至少两个相邻热点对象；
在半导体衬底上方形成第一光致抗蚀剂层；
经由第一光掩模将所述第一光致抗蚀剂层暴露于光化辐射；
去除所述第一光致抗蚀剂层的一部分，由此形成第一图案化光致抗蚀剂层，其中所述第一光掩模包含所述至少两个光掩模图案中的一者；
通过所述第一图案化光致抗蚀剂层形成第一图案化半导体衬底；
在所述第一图案化半导体衬底上方形成第二光致抗蚀剂层；
经由第二光掩模将所述第二光致抗蚀剂层暴露于光化辐射；
去除所述第二光致抗蚀剂层的一部分，由此形成第二图案化光致抗蚀剂层，其中所述第二光掩模包含所述至少两个光掩模图案中的另一者；及
通过所述第二图案化光致抗蚀剂层形成第二图案化半导体衬底。
2.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述设计布局图像进一步包括：
检索原始设计布局图像；及
将呈第一格式的所述原始设计布局图像转换成呈不同于所述第一格式的第二格式的所述设计布局图像，
其中所述热点图像以所述第二格式产生。
3.根据权利要求2所述的方法，其中产生所述至少两个光掩模图案进一步包括：
基于所述热点图像的所述至少两个相邻热点对象为所述原始设计布局图像产生所述至少两个光掩模图案。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：
处理所述设计布局图像以用于导出剪辑图像，其中所述剪辑图像为所述设计布局图像的部分，
其中产生所述热点图像进一步包括：
基于所述热点检测模型产生对应于所述设计布局图像的所述剪辑图像的所述热点图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
基于至少一个第一图像及具有经标记的热点对象的所述至少一个第一图像建立所述热点检测模型。
6.一种方法，其包括：
从数据库检索设计布局图像；
将所述设计布局图像的第一格式变换成第二格式；
将热点检测模型应用于所述设计布局图像以产生热点图像；
基于所述热点图像产生至少两个光掩模图案，其中所述至少两个光掩模图案中的一者包括第一对象且所述至少两个光掩模图案中的另一者包括第二对象；
根据所述至少两个光掩模图案制造至少两个光掩模。
7.根据权利要求6所述的方法，其中产生所述至少两个光掩模图案进一步包括：
确定对应于所述热点图像的所述第一对象及所述第二对象的位置信息；
基于所述位置信息为所述设计布局图像产生所述至少两个光掩模图案。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述热点检测模型是基于具有多个第一图像及用热点对象标记的所述多个第一图像的训练数据的机器学习方案而训练。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述热点检测模型是基于具有所述多个第一图像、用热点对象标记的所述多个第一图像、多个第二图像以及不标记热点对象的所述多个第二图像的训练数据的所述机器学习方案而进一步训练。
10.一种系统，其包括：
存储单元，其经配置以存储热点检测模型；及
处理器，其电连接到所述存储单元，且经配置以：
获得设计布局图像；
将所述设计布局图像输入到所述热点检测模型以用于输出包括第一对象及第二对象的图像，其中所述第一对象与所述第二对象之间的第一间距小于阈值；及
基于所述图像的所述第一对象及所述第二对象产生第一光掩模图案及第二光掩模图案，其中所述第一光掩模图案包括所述第一对象且所述第二光掩模图案包括所述第二对象。
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