CN115516381A - 确定衬底上的图案的部分的指标 - Google Patents

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CN115516381A CN202180032210.7A CN202180032210A CN115516381A CN 115516381 A CN115516381 A CN 115516381A CN 202180032210 A CN202180032210 A CN 202180032210A CN 115516381 A CN115516381 A CN 115516381A
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Abstract

描述了用于确定衬底上的图案的一部分的一个或更多个特性指标的系统和方法。接收用于所述衬底上的图案的图案信息。所述衬底上的图案具有第一部分和第二部分。所述图案的所述第一部分(404A、406B)基于所述图案信息，例如利用几何区块掩模(408、410)而被阻挡(400、402)，使得所述图案的所述第二部分保持未被阻挡。确定所述图案的未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标。在一些实施例中，所述图案的所述第一部分和所述第二部分对应于半导体光刻过程中的不同曝光。所述半导体光刻过程可以是多重图案化技术过程，诸如双重图案化过程、三重图案化过程或间隔双重图案化过程。

Description

确定衬底上的图案的部分的指标
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年5月9日递交的PCT申请PCT/CN2020/089387的优先权，并且所述PCT申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本说明书涉及确定用于衬底上的图案的特性指标。
背景技术
光刻投影设备可以用于(例如)集成电路(IC)的制造中。图案形成装置(例如，掩模)可以包含或提供对应于IC的单层的图案(“设计布局”)，并且这种图案可以通过诸如经由图案形成装置上的图案来辐照目标部分之类的方法而被转印于衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或更多个管芯)上，所述目标部分已涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层。通常，单个衬底包括多个相邻的目标部分，图案通过光刻投影设备以一次一个目标部分的方式连续地转印至所述目标部分。在这种类型的光刻投影设备中，在一个操作中将整个图案形成装置上的图案转印至一个目标部分上。这种设备通常被称为步进器。在通常被称为步进扫描设备的替代设备中，投影束在给定参考方向(“扫描”方向)上在整个图案形成装置上进行扫描，同时平行或反向平行于这种参考方向而同步地移动衬底。将图案形成装置上的图案的不同部分逐步地转印至一个目标部分。通常，由于光刻投影设备将具有减小比率M(例如4)且在x和y方向的特征中的减小比率可以不同，因此衬底移动的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的1/M倍。可以(例如)从以引用的方式并入本文中的US 6,046,792搜集到关于如本文中所描述的光刻设备的更多信息。
在将图案从图案形成装置转印至衬底之前，衬底可以经历各种工序，诸如，上底漆、抗蚀剂涂覆、以及软焙烤。在一次或更多次曝光之后，衬底可以经受其它过程(“曝光后过程”)，诸如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤和对转印后的图案的测量/检查。这种工序阵列是用作制造器件(例如，IC)的单层的基础。衬底接着可以经受诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械研磨等各种过程，所述过程都意图精整器件的单层。如果在器件中需要若干层，则针对每个层来重复整个工序或其变体。最终，在衬底上的每个目标部分中将存在器件。接着通过诸如切割或锯切之类的技术来使这些器件彼此分离，由此，可以将单独的器件安装在载体上、连接至接脚，等等。
因此，制造器件(诸如半导体器件)通常涉及使用一定数目个制造过程来处理衬底(例如，半导体晶片)以形成所述器件的各种特征和多个层。通常使用(例如)沉积、光刻、蚀刻、化学机械研磨和离子注入来制造和处理这些层和特征。可以在衬底上的多个管芯上制造多个器件，并且接着将所述器件分离成单独的器件。这种器件制造过程可以被认为是图案化过程。图案化过程涉及使用光刻设备中的图案形成装置执行图案化步骤(诸如光学和/或纳米压印光刻术)以将图案形成装置上的图案转印至衬底，并且图案化过程通常但可选地涉及一个或更多个相关图案处理步骤，诸如通过显影设备进行抗蚀剂显影、使用焙烤工具来焙烤衬底、使用蚀刻设备来使用图案进行蚀刻等等。
光刻是在诸如IC之类的器件的制造中的中心步骤，其中形成在衬底上的图案限定器件的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)和其它器件。
随着半导体制造过程继续进步，几十年来，功能元件的尺寸已不断地减小，而每器件的诸如晶体管之类的功能元件的数目已在稳固地增加，这遵循通常被称为“摩尔定律”的趋势。在当前技术状态下，使用光刻投影设备来制造器件的层，所述光刻投影设备使用来自深紫外照射源的照射将设计布局投影至衬底上，从而产生尺寸充分低于100nm，即小于来自照射源(例如193nm照射源)的辐射的波长的一半的单独的功能元件。
用于印制尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征的这种过程根据分辨率公式CD(临界尺寸)＝k1×λ/NA可以被称为低k1光刻，其中λ是所使用的辐射的波长(例如，248nm或193nm)，NA是光刻投影设备中的投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是所印制的最小特征尺寸)，并且k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，则在衬底上再现类似于由设计者规划的形状和尺寸以便实现特定电功能性和性能的图案变得越困难。为了克服这些困难，将复杂的微调步骤应用至光刻投影设备、设计布局或图案形成装置。这些步骤包括例如但不限于NA和光学相干设置的优化、定制照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局中的光学邻近效应校正(OPC，有时也被称为“光学和过程校正”)，或通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。
发明内容
根据实施例，提供一种确定衬底上的图案的一部分的一个或更多个指标的方法。方法包括接收衬底上的图案的图案信息。所述衬底上的图案具有第一部分和第二部分。所述方法包括：基于图案信息来阻挡图案的第一部分，使得图案的第二部分保持未被阻挡；和确定图案的未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标。
在一些实施例中，所述一个或更多个指标包括临界尺寸和/或边缘放置误差。
在一些实施例中，确定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标包括：对准并平均化衬底上的图案的图像；对被平均化的图像执行轮廓提取；以及对准所提取的轮廓与衬底上的图案的图案信息。针对图案的两个部分执行对准，这两个部分包括被阻挡的第一部分和未被阻挡的第二部分。在一些实施例中，确定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标还包括：在图案的未被阻挡的第二部分的轮廓中产生一个或更多个量规；和测量所述一个或更多个量规。所述一个或更多个量规指定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标。
在一些实施例中，图案的第一部分和第二部分被合并，并且图像是包括衬底上的图案的合并后的一部分和第二部分的扫描电子显微镜(SEM)图像。在一些实施例中，确定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标包括分解SEM图像中的图案的第一部分和第二部分。
在一些实施例中，阻挡包括基于图案信息产生用于第一部分的几何区块掩模。
在一些实施例中，图案信息指定图案的第一部分的几何形状。产生掩模包括使所述第一部分的几何形状相对于在图案信息中指定的第一部分的几何形状偏置成更大(即，变大)或偏置成更小(即，变小)。
在一些实施例中，图案信息指定图案的第一部分的几何形状，并且产生掩模包括：通过使所述第一部分的几何形状相对于在图案信息中指定的第一部分的几何形状偏置变大来产生第一掩模区域，通过使所述第一部分的几何形状相对于在图案信息中指定的第一部分的几何形状偏置变小来产生第二掩模区域，以及从第一掩模区域减去第二掩模区域以产生所述掩模。
在一些实施例中，掩模的至少一部分还通过图案的切割层形成。
在一些实施例中，图案的第一部分和第二部分被合并。衬底上的图案的合并后的一部分和第二部分对应于半导体光刻过程中的不同曝光。
在一些实施例中，半导体光刻过程是多重图案化技术过程。在一些实施例中，多重图案化技术过程是双重图案化过程、三重图案化过程、或间隔双重图案化过程。
在一些实施例中，所述方法还包括基于未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标来调整半导体制造过程。
在一些实施例中，所述调整包括：改变图案的第二部分中的特征的尺寸、形状和/或位置；和/或改变与图案的第二部分相关联的掩模、剂量、焦距和/或曝光。
在一些实施例中，所述方法还包括：基于图案信息来解除对第一部分的阻挡；基于图案信息来阻挡第二部分，使得第一部分保持未被阻挡；以及确定未被阻挡的第一部分的一个或更多个指标。
根据另一实施例，提供一种其上具有指令的非暂时性计算机可读介质。当由计算机执行时指令使计算机执行以下操作：接收衬底上的图案的图案信息，衬底上的图案具有第一部分和第二部分；基于所述图案信息阻挡第一部分，使得第二部分保持未被阻挡；以及确定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标。
在一些实施例中，所述一个或更多个指标包括临界尺寸和/或边缘放置误差。
在一些实施例中，确定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标包括：对准并平均化衬底上的图案的图像；对被平均化的图像执行轮廓提取；以及对准所提取的轮廓与衬底上的图案的图案信息。对图案的两个部分执行对准，这两个部分包括被阻挡的第一部分和未被阻挡的第二部分。在一些实施例中，确定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标还包括：在图案的未被阻挡的第二部分的轮廓中产生一个或更多个量规；和测量所述一个或更多个量规，所述一个或更多个量规指定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标。
在一些实施例中，图案的第一部分和第二部分被合并，并且图像是包括衬底上的图案的合并后的一部分和第二部分的扫描电子显微镜(SEM)图像。在一些实施例中，确定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标包括分解SFM图像中的图案的第一部分和第二部分。
在一些实施例中，阻挡包括基于图案信息产生用于第一部分的几何区块掩模。
在一些实施例中，图案信息指定图案的第一部分的几何形状，并且产生掩模包括使所述第一部分的几何形状相对于图案信息中指定的第一部分的几何形状偏置变大或变小。
在一些实施例中，图案信息指定图案的第一部分的几何形状，并且产生掩模包括：通过使所述第一部分的几何形状相对于在图案信息中指定的第一部分的几何形状偏置变大来产生第一掩模区域，通过使所述第一部分的几何形状相对于在图案信息中指定的第一部分的几何形状偏置变小来产生第二掩模区域，以及从第一掩模区域减去第二掩模区域以产生所述掩模。
在一些实施例中，掩模的至少一部分进一步通过图案的切割层形成。
在一些实施例中，衬底上的图案的第一部分和第二部分被合并且对应于半导体光刻过程中的不同曝光。在一些实施例中，半导体光刻过程为多重图案化技术过程。在一些实施例中，多重图案化技术过程是双重图案化过程、三重图案化过程，或间隔双重图案化过程。
在一些实施例中，所述指令还被配置成使计算机基于未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标来调整半导体制造过程。
在一些实施例中，所述调整包括：改变图案的第二部分中的特征的尺寸、形状和/或位置；和/或改变与图案的第二部分相关联的掩模、剂量、焦距和/或曝光。
在一些实施例中，所述指令还被配置成使计算机：基于图案信息来解除对第一部分的阻挡；基于图案信息来阻挡第二部分，使得第一部分保持未被阻挡；以及确定未被阻挡的第一部分的一个或更多个指标。
附图说明
图1示出根据实施例的光刻系统的各个子系统的框图。
图2是根据实施例的用于确定待印制于衬底上的图案形成装置图案或目标图案的方法的流程图。
图3图示根据实施例的用于确定用于衬底上的图案的一部分的一个或更多个指标的本方法的示例。
图4图示根据实施例的通过产生不同部分的几何区块掩模来阻挡图案的两个不同部分。
图5图示根据实施例的通过以各种方式使图案的第一部分和第二部分的几何形状偏置来创建各种形状的掩模。
图6图示根据实施例的使用切割层作为区块掩模以阻挡图案的一部分。
图7图示根据实施例的使用切割层结合如图5中示出通过以各种方式使图案的部分的几何形状偏置来创建各种形状的掩模。
图8图示根据实施例的用于确定图案的未被阻挡部分的一个或更多个指标的自动工作流程。
图9图示根据实施例的图案的被阻挡的第一部分和图案的未被阻挡的第二部分的示例。
图10图示根据实施例的图案的被阻挡的第一部分和图案的未被阻挡的第二部分的另一示例。
图11图示根据实施例的包括图案的两个不同部分的合并后的图案特征。
图12是根据实施例的示例性计算机系统的框图。
图13是根据实施例的光刻投影设备的示意图。
图14是根据实施例的另一光刻投影设备的示意图。
图15是根据实施例的光刻投影设备的详细视图。
图16是根据实施例的光刻投影设备的源收集器模块的详细视图。
具体实施方式
多重图案化技术(MPT)(包括双重、三重、间隔双重图案化、切割层等)是减少图案特征间隔并改善半导体器件中的特征的集成的有效方式。MPT广泛用于高级半导体制造过程中。归因于MPT的复杂度，出于量测和/或模拟模型校准目的，需要对临界尺寸(CD)、边缘放置(EP)(或边缘放置误差(EPE))、重叠和/或其它指标进行准确控制。例如，MPT需要被配置成识别集成式MPT设计中的薄弱点或缺陷并对其进行校正的用于模拟的高准确度光学邻近效应校正(OPC)模型。
参考SEM系统详细地描述本公开的实施例；然而本公开不限于用于扫描晶片和产生用于测量图案的信号的任何特定类型的量测或检查系统，如下文所描述的。在一些实施例中，衬底的扫描电子显微镜图像(SEM)用于在MPT过程中产生量测数据。来自MPT过程的衬底的SEM图像是衬底中的MPT图案的合并后的部分的图像。然而，对于图案(例如，具有由MPT过程流程中的不同过程产生的单独的图案部分)的单独的合并后的部分中的每个合并后的部分期望单独的量测数据，例如以表征图案的单独的部分。期望单独的量测数据被产生用于图案的单独的部分而不干扰图案的其它合并后的部分。常规地，用于产生图案的单独的部分的量测数据的通常使用的解决方案包括对于图案的每个单独的部分一个接一个地手动地测量所需指标(例如，CD、EP、重叠、EPE等等)。手动地执行测量的个人确定哪些特征属于SEM图像中的图案的哪个单独的部分，并因此测量所需的指标。
一个接一个地手动地测量图案的单独的部分的所需指标存在许多缺点。手动测量不高效，并且总测量周转时间非常长。为得到准确的模型，执行模型校准需要数千次测量。例如，双重图案化过程中可以存在对于图案的每个单独的部分需要的5000次测量。可以花费约十秒来执行一次测量。这种测量时间将进一步随图案的额外的单独的部分而增大。作为另一示例，当图案的若干单独的部分在MPT过程中合并时，可能难以甚至手动地识别衬底中的哪些特征属于图案的哪些部分。这可能引起测量误差且减小模型准确度。作为第三示例，包括在图案的一个部分的临界部位中的CD测量在内的许多期望的测量可以通过图案的不同部分的特征来防止。这可能导致模型过拟合和减小的准确度。
有利地，本发明所公开的系统和方法的实施例被配置用于准确地且自动地确定衬底上的图案的单独部分的指标。所确定的指标可以用于建立和/或验证OPC模型，和/或用于其它目的。指定衬底上的图案的几何形状的图案信息被接收并用于阻挡图案的第一部分。阻挡可以例如利用几何区块掩模来执行，使得图案的第二部分保持未被阻挡且可以被测量而没有来自图案的第一部分的干扰。可以针对图案的任何数目个部分来重复遮蔽和测量。与上文所描述的手动过程相比，本技术节省时间且更准确，这是因为阻挡促进自动测量。例如，不需要在特征之间进行手动决策，这是因为不属于所测量的图案的特征被阻挡。另外，与传统手动量测(其仅仅测量CD)相比，本系统和方法的实施例被配置成输出CD和边缘放置(EP)(或边缘放置误差(EPE))两者。这意味着不能用于产生CD测量的位置处的测量信息可以用EP(或EPE)补充，并且改善对应OPC模型的准确性。
虽然在本文中可以具体地参考IC的制造，但应明确地理解，本文中的描述具有许多其它可能应用。例如，本文中的描述可以用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示面板、薄膜磁头等。本领域技术人员应了解，在这些替代应用的情况下，本文中对术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”的任何使用应被视为分别可以与更上位的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”互换。
如本文中所使用的术语“掩模”、“掩模版”或“图案形成装置”可以被广义地解释为是指可以用于向入射辐射束赋予被图案化的横截面的通用图案形成装置，所述被图案化的横截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案。在这样的情境下，也可以使用术语“光阀”。除典型掩模(透射性或反射性；二元、相移、混合式等)以外，其它这样的图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列。这种器件的示例是具有黏弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种设备所隐含的基本原理为(例如)：反射表面的寻址区域将入射辐射反射为衍射辐射，而未寻址区域将入射辐射反射为非衍射辐射。在使用适当滤波器的情况下，可以从反射束滤出非衍射辐射，从而之后仅留下衍射辐射；以这种方式，束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而变得图案化。可以使用合适的电子装置来执行所需矩阵寻址。其它这样的图案形成装置的示例也包括可编程LCD阵列。在以引用的方式并入本文中的美国专利号5,229,872中给出示例。
在本发明的文件中，术语“辐射”和“束”可以用于涵盖不同类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如具有为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和EUV(极紫外辐射，例如具有在约5nm至100nm的范围内的波长)。通常，多重图案化技术过程使用深紫外(DUV)辐射，但对于本领域普通技术人员应用本文中所描述的原理用于其它类型的辐射可以是可行的。
如本发明所使用的术语“投影光学器件”应被广义地解释为涵盖各种类型的光学系统，包括(例如)折射型光学器件、反射型光学器件、孔和反射折射型光学器件。术语“投影光学器件”也可以包括根据这些设计类型中的任一设计类型来操作的部件，以用于共同地或单独地引导、成形或控制投影辐射束。术语“投影光学器件”可以包括光刻投影设备中的任何光学部件，而不管光学部件定位在光刻投影设备的光学路径上的何处。投影光学器件可以包括用于在来自源的辐射通过图案形成装置之前成形、调整和/或投影所述辐射的光学部件，和/或用于在辐射通过图案形成装置之后成形、调整和/或投影所述辐射的光学部件。投影光学器件通常不包括光源和图案形成装置。
作为简要介绍，图1图示示例性光刻投影设备10A。主要部件为：辐射源12A，所述辐射源可以是深紫外(DUV)准分子激光器源或包括极紫外(EUV)源的其它类型的源(如上文所论述的，光刻投影设备本身无需具有辐射源)；照射光学器件，所述照射光学器件例如限定部分相干性(被表示为均方偏差)且可以包括成形来自辐射源12A的辐射的光学器件14A、光学器件16Aa和光学器件16Ab；图案形成装置(或掩模)18A；以及透射光学器件16Ac，所述透射光学器件将图案形成装置图案的图像投影至衬底平面22A上。
光瞳20A可以被包括在透射光学器件16Ac中。在一些实施例中，在掩模18A之前和/或之后可以存在一个或更多个光瞳。如本文中进一步详细地描述的，光瞳20A可以提供最终到达衬底平面22A的光的图案化。在投影光学器件的光瞳平面处的可调滤波器或孔可以限定照射到衬底平面22A上的束角度的范围，其中最大可能的角度限定投影光学器件的数值孔径NA＝n sin(Θmax)，其中n为衬底与投影光学器件的最后元件之间的介质的折射率，并且Θmax为从投影光学器件射出的仍可以照射到衬底平面22A上的束的最大角度。
在光刻投影设备中，源将照射(即，辐射)提供至图案形成装置，并且投影光学器件经由所述图案形成装置(例如，掩模)将所述照射引导至衬底上且成形所述照射。投影光学器件可以包括部件14A、16Aa、16Ab和16Ac中的至少一些。空间图像(AI)是在衬底水平处的辐射强度分布。可以使用抗蚀剂模型以从空间图像计算抗蚀剂图像，可以在全部公开内容据此以引用方式并入的美国专利申请公开US 2009-0157630中找到这种情形的示例。抗蚀剂模型仅与抗蚀剂层的性质(例如在曝光、曝光后焙烤(PEB)和显影期间发生的化学过程的效应)相关。光刻投影设备的光学性质(例如，照射、图案形成装置和投影光学器件的性质)规定空间图像且可以定义于光学模型中。由于可以改变用于光刻投影设备中的图案形成装置(例如，掩模)，所以期望使图案形成装置的光学性质与至少包括源和投影光学器件的光刻投影设备的其余部分的光学性质分离。用于将设计布局变换至各种光刻图像(例如，空间图像、抗蚀剂图像等)、使用那些技术和模型应用光学邻近效应校正(OPC)且评估性能(例如，依据过程窗口)的技术和模型的细节被描述于美国专利申请公开号US 2008-0301620、2007-0050749、2007-0031745、2008-0309897、2010-0162197和2010-0180251中，前述每个案的公开内容由此以全文引用的方式并入。
理解光刻过程的一个方面是理解辐射与图案形成装置(例如，掩模)的相互作用。在辐射通过图案形成装置之后的辐射的电磁场可以从在辐射到达图案形成装置之前的辐射的电磁场和表征所述相互作用的函数来确定。这种函数可以被称为掩模透射函数(该掩模透射函数可以用于描述透射型图案形成装置和/或反射型图案形成装置的相互作用)。
掩模透射函数可以具有各种不同的形式。一种形式是二元的。二元掩模透射函数在图案形成装置上的任何给定部位处具有两个值(例如零和正常数)中的任一个。呈二元形式的掩模透射函数可以被称为二元掩模。另一种形式是连续的。即，图案形成装置的透射率(或反射率)的模数为图案形成装置上的位置的连续函数。透射率(或反射率)的相位也可以是图案形成装置上的部位的连续函数。呈连续形式的掩模透射函数可以被称为连续色调掩模或连续透射掩模(CTM)。例如，可以将CTM表示为像素化图像，其中可以向每个像素指派介于0与1之间的值(例如0.1、0.2、0.3等)来代替0或1的二元值。在实施例中，CTM可以是像素化灰阶图像，其中每个像素具有若干值(例如在范围[-255，255]内、在范围[0，1]或[-1，1]或其它适当范围内的归一化值)。
薄掩模近似(也称为基尔霍夫边界条件)广泛地用于简化对辐射与图案形成装置的相互作用的确定。薄掩模近似假定图案形成装置上的结构的厚度与波长相比非常小，并且掩模上的结构的宽度与波长相比非常大。因此，薄掩模近似假定在图案形成装置之后的电磁场为入射电磁场与掩模透射函数的乘积。然而，当光刻过程使用具有越来越短的波长的辐射，并且图案形成装置上的结构变得越来越小时，对薄掩模近似的假定可以分解。例如，由于结构(例如顶表面与侧壁之间的边缘)的有限厚度，辐射与结构的相互作用(“掩模3D效应”或“M3D”)可能变得重要。在掩模透射函数中涵盖这种散射可以使得掩模透射函数能够优选地捕获辐射与图案形成装置的相互作用。在薄掩模近似下的掩模透射函数可以被称为薄掩模透射函数。涵盖M3D的掩模透射函数可以被称为M3D掩模透射函数。
图2是用于从图像(例如，连续透射掩模图像、二元掩模图像、曲线掩模图像等)确定图案形成装置图案(或下文中的掩模图案)的方法200的流程图，所述图像对应于待由涉及光刻过程的图案化过程印制于衬底上的目标图案。在实施例中，设计布局或目标图案可以是二元设计布局、连续色调设计布局、或另一合适的形式的设计布局。
方法200是迭代过程，其中初始图像(例如，增强型图像、从CTM图像初始化的掩模变量等)被逐步地修改以根据本公开的不同过程产生不同类型的图像，以最终产生包括进一步用于制作/制造掩模的掩模图案或图像(例如，对应于最终曲线掩模的掩模变量)的信息。初始图像的迭代修改可以基于成本函数，其中在迭代期间，初始图像可以被修改，使得成本函数减小，在实施例中被最小化。在实施例中，方法200也可以被称为二值化CTM过程，其中初始图像是优化后的CTM图像，所述优化后的CTM图像进一步根据本公开来处理以产生曲线掩模图案(例如曲线掩模或曲线图案的几何形状或多边形表示形状)。在实施例中，初始图像可以是CTM图像的增强型图像)。曲线掩模图案可以呈向量、表、数学方程式的形式或表示几何/多边形形状的其它形式。
在实施例中，过程P201可以涉及获得初始图像(例如，CTM图像或优化后的CTM图像，或二元掩模图像)。在实施例中，初始图像201可以是通过CTM产生过程基于待印制于衬底上的目标图案而产生的CTM图像。可以接着通过过程P201来接收CTM图像。在实施例中，过程P201可以被配置成产生CTM图像。例如，在CTM产生技术中，将逆光刻问题公式化为优化问题。变量与掩模图像中的像素值相关，并且诸如EPE或旁瓣印制之类的光刻指标用作成本函数。在优化的迭代中，从变量构造掩模图像且接着应用过程模型以获得光学或抗蚀剂图像且计算成本函数。成本计算接着给出梯度值，所述梯度值用于优化求解过程中以更新变量(例如，像素强度)。在优化期间的若干次迭代之后，产生最终掩模图像，最终掩模图像进一步用作引导图以用于图案提取。这种初始图像(例如CTM图像)可以包括对应于待由图案化过程印制于衬底上的目标图案的一个或更多个特征(例如目标图案的特征、SRAF、SRIF等)。
在实施例中，CTM图像(或CTM图像的增强型版本)可以用于初始化可以用作初始图像201的掩模变量，所述初始图像如下文所论述的那样被迭代地修改。
过程P201可以涉及基于初始图像201来产生增强型图像202。增强型图像202可以是其中初始图像201内的某些选定像素被放大的图像。选定像素可以是初始图像201内具有相对较低值(或弱信号)的像素。在实施例中，选定像素是具有信号值的像素，所述信号值低于例如在整个初始图像中的像素的平均强度、或给定阈值。换句话说，初始图像201内具有较弱信号的像素被放大，因此增强初始图像201内的一个或更多个特征。例如，目标特征周围的二阶SRAF可以具有可以被放大的弱信号。因此，增强型图像202可以突出显示或识别可以被包括在掩模图像(在所述方法中稍后产生)内的额外的特征(或结构)。在确定掩模图像的常规方法(例如CTM方法)中，可以忽略初始图像内的弱信号，并且这样，掩模图像可以不包括可以由初始图像201中的弱信号形成的特征。
增强型图像202的产生涉及应用诸如滤波器(例如，边缘检测滤波器)之类的图像处理操作来放大初始图像201内的弱信号。替代地或另外地，图像处理操作可以是去模糊、平均化和/或特征提取或其它类似的操作。边缘检测滤波器的示例包括普瑞维特(Prewitt)算子、拉普拉斯(Laplacian)算子、高斯(Gaussian)拉普拉斯(LoG)滤波器等。产生步骤还可以涉及在修改或不修改初始图像201的原始强信号的情况下组合初始图像201的放大后的信号与初始图像201的原始信号。例如，在实施例中，对于横跨初始图像201的一个或更多个位置处(例如，接触孔处)的一个或更多个像素值，原始信号可以是相对强的(例如，高于某一阈值(诸如150)或低于-50)，则所述一个或更多个位置处(例如，接触孔处)的原始信号可能不被修改或与所述部位的放大后的信号组合。
在实施例中，也可以放大初始图像201中的噪声(例如，亮度或颜色或像素值的随机变化)。因此，替代地或另外地，可以应用平滑化过程以减小组合后的图像中的噪声(例如，亮度或颜色或像素值的随机变化)。图像平滑化方法的示例包括高斯模糊、移动平均(running average)、低通滤波等。
在实施例中，可以使用边缘检测滤波器来产生增强型图像202。例如，可以将边缘检测滤波器应用于初始图像201以产生滤波后的图像，所述滤波后的图像突出显示初始图像201内的一个或更多个特征的边缘。得到的滤波后的图像还可以与原始图像(即初始图像201)组合以产生增强型图像202。在实施例中，初始图像201与在边缘滤波之后获得的图像的组合可以涉及仅修改初始图像201的具有弱信号的那些部分而不修改具有强信号的区，并且组合过程可以基于信号强度来加权。在实施例中，放大弱信号也可能放大滤波后的图像内的噪声。因此，根据实施例，可以对组合后的图像执行平滑化过程。图像的平滑化可以指近似函数，所述近似函数试图捕获图像中的重要图案(例如目标图案、SRAF)，同时省去噪声或其它精细尺度结构/快速现象。在平滑化中，信号的数据点可以被修改，使得单独的点(大致由于噪声)可以被减小，并且可能低于邻近点的点可以被增大，从而导致更平滑的信号或更平滑的图像。因此，在平滑化操作之后，根据本公开的实施例，可以获得具有减小的噪声的增强型图像202的进一步平滑的版本。
在过程P203中，所述方法可以涉及基于增强型图像202来产生掩模变量203。在第一迭代中，增强型图像202可以用于初始化掩模变量203。在稍后的迭代中，可以迭代地更新掩模变量203。
n个实数变量的实数值函数f的轮廓提取为以下形式的集合：
Lc(f)＝{(x1，x2，...xn)|f(x1，x2，...xn)＝c}
在二维空间中，所述集合定义在函数f等于给定值c的表面上的点。在二维空间中，函数f能够提取将向掩模图像呈现的封闭轮廓。
在以上方过程中，x1，x2，...xn指诸如单独的像素的强度的掩模变量，像素的所述强度确定曲线掩模边缘以给定恒定值c存在的位置(例如，在如以下过程P205中论述的阈值平面)。
在实施例中，在一迭代处，掩模变量203的产生可以涉及基于例如初始化条件或梯度图(该初始化条件或梯度图可以随后在所述方法中产生)来修改增强型图像202内的变量的一个或更多个值(例如一个或更多个部位处的像素值)。例如，可以增大或减小一个或更多个像素值。换句话说，可以增大或减小增强型图像202内的一个或更多个信号的振幅。信号的修改后的振幅可以使能够依赖于信号的振幅的改变的量来产生不同的曲线图案。因此，曲线图案逐渐地演变，直到成本函数减小，在一个实施例中被最小化。在实施例中，可以对水平掩模变量203执行进一步的平滑化。
此外，过程P205涉及基于掩模变量203产生曲线掩模图案205(例如，具有以向量形式表示的多边形形状)。曲线掩模图案205的产生可以涉及掩模变量203的阈值设置，掩模变量203的所述阈值设置用于从掩模变量203追踪或产生曲线(或弯曲)图案。例如，可以使用具有固定值的与掩模变量203的信号相交的阈值平面(例如x-y平面)来执行阈值设置。阈值平面与掩模变量203的信号的相交产生迹线或轮廓(即，弯曲的多边形形状)，所述迹线或轮廓形成用作曲线掩模图案205的曲线图案的多边形形状。例如，掩模变量203可以与平行于(x，y)平面的零平面相交。因此，曲线掩模图案205可以是如上产生的任何曲线图案。在实施例中，从掩模变量203追踪或产生的曲线图案依赖于增强型图像202的信号。这样，图像增强过程P203促进改善针对最终曲线掩模图案产生的图案。最终曲线掩模图案可以进一步由掩模制造商使用以制作用于光刻过程中的掩模。
过程P207可以涉及再现曲线掩模图案205以产生掩模图像207。再现是对曲线掩模图案执行的操作，所述操作是与将矩形掩模多边形转换为离散灰阶图像表示类似的过程。这种过程大致可以被理解为将连续坐标(多边形)的箱函数(box function)取样成图像像素的每个点处的值。
方法还涉及使用过程模型进行图案化过程的前向模拟或正演模拟，所述过程模型基于掩模图像207产生或预测可以印制于衬底上的图案。例如，过程P209可以涉及使用掩模图像207作为输入来执行和/或模拟过程模型，以及在衬底上产生过程图像209(例如，空间图像、抗蚀剂图像、蚀刻图像等)。在实施例中，过程模型可以包括耦接至光学器件模型的掩模透射模型，所述光学器件模型进一步耦接至抗蚀剂模型和/或蚀刻模型。过程模型的输出可以是在模拟过程期间用不同过程变化因子表示的过程图像209。过程图像可以通过例如追踪过程图像内的图案的轮廓来进一步用于确定图案化过程的参数(例如，边缘放置误差、临界尺寸、重叠、旁瓣等)。参数还可以用于定义成本函数，所述成本函数进一步用于优化掩模图像207，使得成本函数减小，或在实施例中被最小化。
在过程P211中，可以基于过程图像209(也被称为模拟衬底图像或衬底图像或晶片图像)来评估成本函数。因此，成本函数在图案化过程变化的情况下可以被认为是过程感知的，从而使得能够产生考虑图案化过程的变化的曲线掩模图案。例如，成本函数可以是边缘放置误差(EPE)、旁瓣、均方误差(MSE)、图案放置误差(PPE)、归一化图像对数、或基于过程图像中的图案轮廓所定义的其它适当变量。作为一个示例，EPE可以是与一个或更多个图案相关联的边缘放置误差和/或与过程模型图像209的所有图案和对应目标图案相关的所有边缘放置误差的总和。在实施例中，成本函数可以包括可以同时减小或最小化的多于一个的条件。例如，除了MRC违反概率以外，也可以包括缺陷的数目、EPE、重叠、CD或其它参数，并且可以同时减小(或最小化)全部条件。
此外，一个或更多个梯度图可以基于成本函数(例如EPE)来产生，并且掩模变量可以基于这样的梯度图来修改。掩模变量(MV)是指
Figure BDA0003917666190000171
的强度。因此，梯度计算可以表示为
Figure BDA0003917666190000172
并且通过捕获从掩模图像(MI)至曲线掩模多边形至掩模变量的逆数学关系来更新梯度值。因此，可以相对于掩模图像，从掩模图像至曲线掩模多边形和从曲线掩模多边形至掩模变量来计算成本函数的导数链(chain of derivative)，这允许修改掩模变量处的掩模变量的值。
在实施例中，图像正则化可以被添以减小可以产生的掩模图案的复杂度。这样的图像正则化可以是掩模规则检测(MRC)。MRC是指掩模制造过程或设备的限制条件。因此，成本函数可以包括例如基于EPE和MRC违反惩罚的不同分量。惩罚可以是成本函数的依赖于违反量的项，违反量例如是掩模测量值与给定MRC或掩模参数(例如，掩模图案宽度与所允许的(例如，最小或最大)掩模图案宽度)之间的差。因此，根据本公开的实施例，掩模图案可以被设计，并且可以不仅基于图案化过程的前向模拟而且另外基于掩模制造设备/过程的制造限制来制作对应的掩模。因此，可以获得依据例如EPE、CD或印制图案上的重叠产生高产率(即，最小缺陷)和高准确度的可制造曲线掩模。
对应于过程图像的图案应与目标图案准确地相同，然而，这样的准确目标图案可能不是可行的(例如，典型地尖锐拐角)，并且一些冲突归因于所述图案化过程自身中的变化和/或图案化过程的模型中的近似而被引入。在方法的第一迭代中，掩模图像207可能不产生类似于目标图案的图案(在抗蚀剂图像中)。抗蚀剂图像(或蚀刻图像)中印制图案的准确性或接受度的确定可以是基于诸如EPE之类的成本函数。例如，如果抗蚀剂图案的EPE高，则抗蚀剂图案的EPE指示使用掩模图像207的印制图案是不可接受的且掩模变量203中的图案必须被修改。
为了确定掩模图像207是否是可接收的，过程P213可以涉及确定成本函数是否被减小或被最小化，或给定迭代次数是否达到。例如，前一迭代的EPE值可以与当前迭代的EPE值比较以确定EPE是否已被减小、最小化或收敛(即，没有观测到印制图案中的实质改善)。当成本函数被最小化时，方法可以停止，并且被产生的曲线掩模图案信息被视为优化结果。
然而，如果成本函数并未被减小或最小化，则可能更新掩模相关变量或增强型图像相关变量(例如，像素值)。在实施例中，更新可以根据基于梯度的方法。例如，如果成本函数没有被减小，则方法200前进至在执行指示如何进一步修改掩模变量203的过程P215和P217之后产生掩模图像的下一迭代。
过程P215可以涉及基于成本函数而产生梯度图215。梯度图可以是成本函数的导数和/或偏导数。在实施例中，可以相对于掩模图像的像素来确定成本函数的偏导数，并且可以将导数进一步链接以确定相对于掩模变量203的偏导数。这种梯度计算可以涉及确定掩模图像207与掩模变量203之间的逆关系。此外，必须考虑在过程P205和P203中执行的任何平滑化操作(或函数)的逆关系。
梯度图215可以提供关于以使得减小(在实施例中最小化)成本函数的值的方式来增大或减小掩模变量的值的建议。在实施例中，可以将优化算法应用于梯度图215以确定掩模变量值。在实施例中，优化求解过程可以用于执行基于梯度的计算(在过程P217中)。
在实施例中，对于一迭代，掩模变量可以改变，而阈值平面可以保持固定或不变以便逐渐减小或最小化成本函数。因此，所产生的曲线图案可以在迭代期间逐渐演变，使得成本函数减小，或在实施例中被最小化。在另一实施例中，掩模变量以及阈值平面两者都可以改变以实现优化过程的更快收敛。在成本函数的若干次迭代和/或最小化之后可以产生二值化CTM结果的最终集合(即增强图像、掩模图像或曲线掩模的修改后的版本)。
在本公开的实施例中，从通过灰阶图像进行的CTM优化至通过曲线掩模进行的二值化CTM优化的转变可以通过用不同过程替换阈值设置过程(即，P203和P205)来简化，在所述不同过程处，S型变换应用于增强型图像202，并且执行梯度计算的对应改变。增强型图像202的S型变换产生变换后的图像，所述变换后的图像在优化过程(例如，最小化成本函数)期间逐渐地演变成曲线图案。在迭代或优化步骤期间，与S型函数相关的变量(例如，陡度和/或阈值)可以基于梯度计算来修改。由于S型变换在连续迭代期间变得更陡(例如，S型变换的斜率的陡度增大)，因此可以实现从CTM图像至最终二值化CTM图像的逐渐转变，从而允许通过曲线掩模图案进行的最终二值化CTM优化的改善的结果。
在本公开的实施例中，可以将额外的步骤/过程插入至优化的迭代的循环中，以加强结果从而具有所选或期望的性质。例如，可以通过添加平滑化步骤来确保平滑度，或可以使用其它滤波器以加强图像以有利于水平/竖直结构。
随着光刻节点不断缩小，需要越来越复杂的掩模。可以利用DUV扫描器和/或其它扫描器在关键层中使用本方法。可以在包括源掩模优化(SMO)、掩模优化和/或OPC的掩模优化过程的不同方面中包括根据本公开的方法。
例如，全文以引用方式并入的标题为“源、掩膜和投影光学器件的优化流程(Optimization Flows of Source，Mask and Projection Optics)”的美国专利号9,588,438中描述了现有技术源掩模优化过程。针对典型布局片段上的狭缝中心执行这种现有技术源掩模优化过程。源和掩模变量的得到的优化被认为表示狭缝上的所有位置(和/或其它位置)。
光学邻近效应校正(OPC)通过补偿在处理期间发生的变形来增强集成电路图案化过程。变形在处理期间发生，这是因为印制于晶片上的特征小于用于图案化和印制过程中的光的波长。OPC验证识别OPC后晶片设计中的OPC误差或弱点，所述OPC误差或弱点可能潜在地导致晶片上的图案化缺陷。
OPC处理如下事实：投影于衬底上的设计布局的图像的最终尺寸和放置将不相同于或简单地仅依赖于所述设计布局在图案形成装置上的尺寸和放置。在诸如OPC之类的分辨率增强技术(RET)的情境下，不必使用物理图案形成装置，但设计布局可以用于表示物理图案形成装置。对于存在于一些设计布局上的较小特征尺寸和较高特征密度，给定特征的特定边缘的位置将在某种程度上受到其它邻近特征的存在或不存在的影响。这些邻近效应起因于从一个特征耦合至另一特征的微小量的辐射或诸如衍射和干涉之类的非几何光学效应。类似地，邻近效应可以起因于在通常接下来的光刻的曝光后焙烤(PEB)、抗蚀剂显影和蚀刻期间的扩散和其它化学效应。
为了增加设计布局的投影图像根据给定目标电路设计的要求的机会，可以使用设计布局的复杂数值模型、校正或预变形来预测和补偿邻近效应。论文“全芯片光刻模拟和设计分析-OPC正在如何改变IC设计(Full-Chip Lithography Simulation and DesignAnalysis-How OPC Is Changing IC Design)”(C.Spence，Proc.SPIE，第5751卷，第1至14页(2005年))提供当前“基于模型的”光学邻近效应校正过程的概述。在典型的高端设计中，设计布局的几乎每个特征都具有某种修改，以便实现投影图像至目标设计的高保真度。这些修改可以包括边缘位置或线宽的移位或偏置，以及意图辅助其它特征的投影的“辅助”特征的应用。
在一些实施例中，OPC可以基于来自例如实际或模拟图像(诸如SEM图像)的所测量的指标，和/或其它信息。例如，CD、EP和/或EPE、重叠和/或其它指标可以被测量并作为输入提供至OPC模型以用于训练、进行预测和/或其它原因。
如上文所描述的，多重图案化技术(MPT)过程(包括双重、三重、间隔双重图案化、切割层等)在减少图案特征间隔和改善半导体器件中的特征的集成方面是有效的。例如，MPT需要被配置成识别集成式MPT设计中的薄弱点或缺陷并对其进行校正的用于模拟的高准确度OPC模型。为建立准确的OPC模型，需要高度可靠的量测数据。来自MPT过程的衬底的SEM图像为衬底中的MPT图案的图像。例如，在序列(例如，包括光刻、蚀刻光刻、蚀刻和蚀刻过程)的多个步骤之后制作MPT图案之后捕获图像。即，图像可以包括MPT图案的部分中的全部或一些。然而，对于图案(例如，具有对应于MPT过程流程中的不同过程步骤的单独的图案部分)的单独的部分中的每个需要单独的量测数据以表征图案的单独的部分和相关联的过程步骤。单独的量测数据需要被产生以用于图案的单独的部分而不干扰图案的其它部分。
在本系统和方法的实施例中，指定衬底上的图案的几何形状的图案信息被接收并用于阻挡图案的第一部分。阻挡可以例如利用几何区块掩模来执行，使得图案的第二部分保持未被阻挡且可以在没有来自图案的第一部分的干扰的情况下被测量。几何区块掩模可以基于所述图案设计(例如，图形数据系统(GDS)设计或其它)和/或管芯至数据库(D2DB)对准过程来产生。遮蔽可以被重复用于图案的任何数目个部分。
图3图示根据本公开的实施例的用于确定衬底上的图案的部分的一个或更多个指标的示例性方法300的示例。图3中示出的方法300包括接收302衬底上的图案的图案信息，基于图案信息来阻挡304图案的第一部分使得图案的第二部分保持未被阻挡，以及确定306用于图案的未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标。在一些实施例中，基于未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标可选地调整308半导体制造过程和/或其它操作可以被包括在方法300中。
方法300的操作意图是说明性的。在一些实施例中，方法300可以用未描述的一个或更多个额外的操作和/或不用所论述的操作中的一个或更多个来实现。例如，在一些实施例中，方法300不必包括调整操作308。另外，在图3中图示和在下文描述方法300的操作的顺序不意图是限制性的。在一些实施例中，方法300的一个或更多个部分可以被实施(例如，通过模拟、建模等)于一个或更多个处理装置中。一个或更多个处理装置可以包括响应于以电子方式储存在电子储存介质上的指令来执行方法300的操作中的一些或全部的一个或更多个装置。一个或更多个处理装置可以包括经由硬件、固件和/或软件配置的一个或更多个装置，所述硬件、固件和/或软件被专门设计用于执行例如方法300的操作中的一个或更多个。
应注意虽然下文描述的示例一般指图案的被阻挡的第一部分和未被阻挡的第二部分，但方法300也可以包括基于图案信息来解除对第一部分的阻挡；基于所述图案信息来阻挡第二部分，使得所述第一部分保持未被阻挡；以及确定未被阻挡的第一部分的一个或更多个指标。这些操作可以依次地或大致并行地发生。阻挡和解除阻挡的这些原理也可以被扩展至图案的任何数目个部分。
接收302包括接收衬底上的图案的图案信息。图案信息可以以电子方式(例如，从所述计算系统至另一计算系统、从计算系统的一个部分至计算系统的另一部分，等)和/或通过其它方法通信。衬底上的图案可能已经具有多个不同部分。这些部分可以对应于制造过程流中(例如，MPT过程中)的不同过程步骤。例如，衬底上的图案可以具有第一、第二、第三、第四、第五等部分，并且每个部分对应于过程层。这些部分可以是独特的和/或可以在整个图案中和/或在整个衬底上重复一次或更多次。为了简单起见，本文中的描述聚焦于仅两个不同部分(例如，第一部分和第二部分)，但本文中所描述的原理可以被扩展至图案的任何数目个部分。
不同部分可以是或包括总体图案内的不同图案设计，和/或其它部分。图案信息指定图案的不同部分的不同图案设计的几何形状。几何形状可以包括特征形状、特征尺寸、图案中的特征位置、特征之间的间隔、特征的相对位置等和/或不同图案设计的其它特性。图案信息可以是和/或包括GDS文件，所述GDS文件指定图案的单独的部分的几何形状，和/或其它类型的信息。借助于非限制性示例，图案信息可以指定图案的第一部分的几何形状、图案的第二部分的几何形状、第一部分和第二部分相对于彼此的几何形状，和/或其它信息。
在一些实施例中，不同部分被合并于衬底上的图案中。合并后的部分可以包括彼此接近而定位的不同部分、不同部分的混合或掺杂特征(例如，位于图案的另一部分的一个或更多个特征之间、位于所述一个或更多个特征内部和/或围绕所述一个或更多个特征定位的图案的一个部分的特征)、接触或叠置(和/或看起来接触或叠置)的不同部分的特征、和/或其它合并。继续上述示例，图案的第一部分和第二部分可以被合并。如上文所描述的，在一些实施例中，衬底上的图案的合并后的部分可以对应于不同过程层。例如，衬底上的图案的合并后的一部分和第二部分可以对应于半导体光刻过程(例如，MPT过程，诸如双重图案化过程、三重图案化过程、间隔双重图案化过程和/或其它过程)中的第一曝光和第二曝光。
在一些实施例中，量测设备(或检查装备)用于产生MDT图案的所检测的信号(例如，捕获图像)，包括MDT图案的部分中的一些或全部。设备可以是被配置成产生用于测量CD、EP、EPE、重叠和其它指标的所检测的信号的电子束量测设备或光学量测设备。根据本公开，量测设备可以获取原始信号或原始数据。原始信号或原始数据接着通过被安装在设备上或单独的计算装置上的自动过程来测量和处理。区块掩模可以在测量和数据处理中大致与原始数据获得过程并行地或在离线数据后处理中应用。
阻挡304包括阻挡图案的一部分，使得图案的另一部分保持未被阻挡。例如，图案的第一部分可以被阻挡，使得图案的第二部分保持未被阻挡。作为另一示例，图案的一部分可以包括各种特定设计的量测目标。在一些实施例中，阻挡304可以包括阻挡给定量测目标的一个部分，同时使量测目标的另一部分未被阻挡。
阻挡是基于图案信息和/或其它信息。由于图案信息指定不同部分的几何形状，因此图案信息可以用于确定总体图案的哪些部分是单独的(例如，第一部分和第二部分、量测目标的不同部分，等)。阻挡总体图案的部分或另一个部分可以有利地防止所述图案的部分干扰对图案的未被阻挡部分的测量(例如，一个部分的被阻挡的特征将不意外地用于测量用于图案的不同的未被阻挡部分的指标)。阻挡总体图案的一个部分或另一个部分促进通过自动检查过程对图案的未被阻挡部分中的测量位置的自动识别。例如，自动检查装备可以被编程以仅在待用于进行测量的特征的图案设计的未被阻挡部分中搜索。进一步地，例如，自动检查装置将不意外地捕获在与用于测量的目标特征相同的位置中或接近于所述目标特征的阻挡特征。
在一些实施例中，阻挡304可以包括被配置成产生区块掩模的模型模拟和复杂的GDS操作。所述模型模拟可以产生例如模型轮廓，和/或用于其它目的。复杂的GDS操作可以包括例如多边形布尔运算、和/或其它复杂的GDS操作。
阻挡304包括基于图案信息和/或其它信息产生用于图案的给定部分(例如，第一部分)的几何区块掩模。阻挡位置和几何形状可以基于例如从图案设计和D2DB对准导出的单独的图案部分的位置和几何形状来确定。例如，在一些实施例中，产生掩模还包括使待阻挡的部分(例如，在这个示例中，第一部分)的几何形状相对于如在图案信息中指定的所述部分的几何形状偏置变大或变小。图4图示通过产生不同部分404、406的几何区块掩模408、410阻挡400、402图案的彼此接近而定位的两个不同部分404(A)、406(B)。在一些实施例中，GDS文件和D2DB对准指示两个部分的位置。图4示出可以用于确定图案的所述部分的指标的测量位置(如由箭头所指示的)。例如，这些可以是种子量规401、403。种子量规可以是被指定用于测量的初始位置。在一些实施例中，其它等效位置可以在种子量规附近被发现以执行更多测量。例如，种子量规401和403可以在图案中彼此接近而定位。如图4中示出，部分404的几何形状被偏置405变大以形成掩模408，以使得掩模408可以用于阻挡部分404及其相关联的种子量规401(包括由箭头示出的测量位置)以促进用于部分406和/或种子量规403的指标测量。类似地，部分406的几何形状可以被偏置407变大以形成掩模410，以使得掩模410可以用于阻挡部分406/种子量规403(包括由箭头示出的测量位置)以促进用于部分404和/或种子量规401的指标测量。
作为另一示例，产生掩模可以包括通过使图案的一部分(例如，第一部分)的几何形状相对于图案信息中指定的所述部分的几何形状偏置变大来产生第一掩模区域、通过使所述部分的几何形状相对于图案信息中指定的所述部分的几何形状偏置变小来产生第二掩模区域、以及从第一掩模区域减去第二掩模区域以产生掩模。这些偏置变大/变小技术、偏置彼此联合相加和/或相减可以结合使用以创建各种形状的掩模。
例如，图5图示在本公开的实施例中通过偏置图案的第一部分404和第二部分406的几何形状来创建各种形状的示例性掩模。特别地，图5图示用于间隔双重图案化过程的示例性掩模的创建。图5图示彼此接近而定位的两个种子量规500(对应于部分404)、502(对应于部分406)，每个种子量规都包括内部测量位置和外部测量位置(再次由箭头指示)。在这个示例中，单独的内部量规和外部量规在其测量部分是不同的过程层时被使用。在这个示例中，部分404被偏置变大达两个不同量504、506，并且也被偏置变小508。部分406被偏置变大达两个不同量510、512，并且也被偏置变小514。如图5中示出，偏置量506可以被从偏置量504减去以创建掩模520。偏置量506可以用作掩模和/或限定所述掩模。偏置量508可以被从偏置量504减去以创建掩模522。偏置量512可以被从偏置量510减去以创建掩模524。偏置量512可以用作掩模和/或限定所述掩模。偏置量514可以被从偏置量510减去以创建掩模526。这些掩模可以以不同方式(例如，如用箭头以及“+”和“-”符号示出)组合以阻挡给定图案的一部分或另一部分。在这个示例中，掩模可以与如所示出的不同的方式组合以促进部分404的外部量规500的测量530(通过阻挡组合量规500、502图案的其它部分)、促进部分404的内部量规500的测量532、促进部分406的外部量规502的测量534、或促进部分406的内部量规502的测量536。
在一些实施例中，掩模的至少一部分被形成用于图案的切割层。例如，在先进半导体节点中，这可以创建稍后被切割成较小线以构造复杂结构的简单长线。切割层需要用于这种切割过程。借助于非限制性示例，图6图示使用601切割层600作为区块掩模以阻挡图案的一部分404。在这个示例中，图案的部分为来自部分404的种子量规401。如图6中示出，切割层600用于阻挡种子量规401的端部，使得仅仅从种子量规401的中间部分(例如，如由未被切割层600覆盖的其余箭头所指示的)进行指标测量。
作为另一示例，图7图示使用切割层600结合如图5中示出通过以各种方式使图案的第一部分404和第二部分406的几何形状偏置来创建各种形状的掩模。在图7中示出的示例中，掩模可以与如所示出的不同的方式组合以促进部分404的外部量规500的切割部分的测量700(通过阻挡组合量规500、502图案的其它部分)、促进部分404的内部量规500的测量702、促进部分406的外部量规502的测量704，或促进部分406的内部量规502的测量706。如图7中示出的，切割层600用于阻挡种子量规500和502的端部，使得仅仅从种子量规500或502的中间部分(例如，如由未被切割层600覆盖的其余箭头所指示的)进行指标测量。
返回至图3，确定306包括确定用于图案的未被阻挡(例如，第二)部分的一个或更多个指标。所述一个或更多个指标包括临界尺寸、边缘放置和/或边缘放置误差、重叠、线边缘粗糙度和/或其它指标。在一些实施例中，确定用于未被阻挡部分的一个或更多个指标包括：对准并平均化衬底上的图案的图像；对被平均化的图像执行轮廓提取；以及对准所提取的轮廓与衬底上的图案的图案信息。确定用于未被阻挡(例如，第二)部分的一个或更多个指标还包括：在图案的未被阻挡部分的轮廓中产生一个或更多个量规；和测量所述一个或更多个量规。在图8中图示并在下文进一步描述这些操作。
图8图示用于确定图案的未被阻挡部分的一个或更多个指标的自动工作流程800(例如，在MPT过程中)。确定操作306(图3)可以包括工作流程800的步骤中的一些或全部。然而，工作流程800也可以包括被包括在本文中所描述的其它操作中的其它步骤。工作流程800以层图或层集(layermap)产生步骤802开始。层图产生步骤802可以包括上文所描述的接收302和阻挡304操作的至少一部分。例如，层图产生步骤802可以包括基于图案信息和/或其它信息产生用于图案的给定部分(例如，第一部分、第二部分等)的几何区块掩模。这可以包括如本文中所描述的偏置和/或添加/减去图案几何形状以促进掩模产生和阻挡。
工作流程800继续原始图像处理804。图像是扫描电子显微镜(SEM)图像、光学图像和/或可以通过量测或检查系统产生的其它信号或数据。例如，SEM图像可以是实际或模拟的SEM图像。SEM图像包括衬底上的图案的给定的合并后的(例如，第一和第二)重复部分的多个图像。随着工作流程800继续，确定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标包括分解SEM图像中的图案的合并后的(例如，第一和第二)部分。原始图像处理804可以包括滤波、降噪、裁剪、翻转、旋转和/或其它原始图像处理操作。
工作流程800包括图像对准步骤806。对准步骤806可以包括识别在整个SEM图像中的共用特征和基于该共用特征对准图像。例如，可以识别图像中的对应边缘、线、拐角、量测目标和/或其它特征。图像可以基于所识别的特征而定向和/或以其它方式相对于彼此定位，使得共用特征以相同方式在不同图像中定向和/或定位。
被对准图像可以在步骤808处平均化。平均化经对准图像可以产生SEM图像中的图案的单个代表性图像。平均化对准图像还可以降低图像噪声并促进从平均图像进行的轮廓提取，和/或具有其它目的。
轮廓提取810可以包括识别平均图像中的图案特征的轮廓。轮廓可以是图案的特征的边缘的轨迹(例如)和/或其它轮廓。图像的其它部分可以被丢弃，例如使得获得图像中的图案的清晰表示。
在步骤812处，所提取的轮廓与图案信息对准。在一些实施例中，对图案的部分的大致全部执行对准，图案的部分的大致全部包括被阻挡部分和未被阻挡部分(例如，第一部分和第二部分)。如上文所描述的，图案信息指定图案的不同部分的不同图案设计的几何形状。几何形状可以包括特征形状、特征尺寸、图案中的特征位置、特征之间的间隔、特征的相对位置等和/或不同图案设计的其它特性。例如，图案信息可以是和/或包括GDS文件，所述GDS文件指定图案的单独的部分的几何形状，和/或其它类型的信息。轮廓形状、轮廓尺寸、轮廓特征之间的间隔、轮廓特征的相对位置等和/或所提取的轮廓的其它特性可以与特征形状、特征尺寸、图案中的特征位置、特征之间的间隔、特征的相对位置等和/或图案信息中所描述的不同图案设计的其它特性对准。在一些实施例中，例如，步骤812可以包括将坐标系从基于图像像素的坐标系转换成GDS坐标，和/或其它操作。
在步骤814处，可以调整所提取的轮廓。轮廓调整可以包括锐化和/或以其它方式增强轮廓的部分。例如，具有空隙、看起来模糊、看起来不相交等的所提取的轮廓的部分可以被调整(例如，使空隙被填充、使线被平滑化等)，使得所述轮廓形成图案的锐化后的清晰的大致连续的表示。
最终，工作流程800包括产生816量规且接着测量818量规。量规可以指定一个或更多个指标。产生量规可以包括指定用于测量的所提取的轮廓中的测量位置。例如，给定指标可以是两个不同特征之间的间隔。产生对应量规可以包括识别两个不同特征的边缘和确定两个边缘之间的距离应被测量。作为另一示例，给定指标可以是特征的边缘的位置或放置(例如，绝对位置、边缘相对于其它特征的位置，等)。产生对应量规可以包括识别特征的边缘和确定边缘的位置应被测量。在一些实施例中，测量818量规包括使量测设备确定通过量规指定的距离、位置等。在一些实施例中，测量818量规包括基于所提取的轮廓的性质来确定距离、位置等(例如，以电子方式直接在轮廓图像中或基于轮廓图像来执行测量)，和/或其它确定。在一些实施例中，可以使用基于所提取的轮廓产生的模型和/或以其它方式执行测量818。
如图8中示出，层图产生802(例如，所产生的区块掩模)可以用于步骤812和816以产生用于图案的未被阻挡部分的量规。以这种方式，所述一个或更多个量规可以指定用于未被阻挡部分的一个或更多个指标。例如，步骤816可以包括排除图案的被阻挡部分和仅产生用于图案的未被阻挡部分的量规。在步骤812中，执行坐标系从基于图像像素的坐标系至GDS坐标的转换。可以基于转换后的坐标来确定哪些量规在区块掩模区内。
图9和图10图示根据本公开的实施例的图案的被阻挡的第一部分和图案的未被阻挡的第二部分的示例。图9图示被阻挡的第一部分900、和未被阻挡的第二部分902。部分900和902包括总体图案904的合并后的部分。例如，部分900和902彼此接近而定位，并且不同部分900、902的特征位于所述图案的另一部分900、902的一个或更多个特征之间、位于所述一个或更多个特征内部和/或围绕所述一个或更多个特征定位。如图9中示出的，若干测量位置(例如，量规)己被识别用于如由箭头头部在整个部分902上指示的未被阻挡部分902。相反，没有测量位置已被识别用于部分900。这是因为部分900已被掩模906遮蔽。在这个示例中，掩模906包括已被偏置变大的部分900的几何形状，使得部分900和部分900的任何对应测量位置被掩模906阻挡。这促进部分902的准确测量(例如，因为部分900的特征被掩模906阻挡，所以部分900的特征将不被意外地测量)。
图10图示被阻挡的第一部分1050、和未被阻挡的第二部分1052。部分1050和1052包括总体图案1054的合并后的部分。例如，部分1050和1052彼此接近而定位。如图10中示出，若干测量位置(例如，量规)已被识别用于如在整个部分1052上由箭头头部指示的未被阻挡部分1052。相反，没有测量位置已被识别用于部分1050。这是因为部分1052已被掩模1056遮蔽。在这个示例中，掩模1056包括已经被偏置变大使得部分1050的几何形状，使得部分1050和部分1050的任何对应测量位置被掩模1056阻挡。这促进部分1052的准确测量(例如，因为部分1050的特征被掩模1056阻挡，所以部分1050的特征将不被意外地测量)。
图11图示包括图案的两个不同部分1102、1104的合并后的图案特征1100。如上文所描述的，与典型测量方法相比，本发明方法被配置成促进CD和EP两者的确定。在MPT过程中，可能难以测量在一些位置处的CD。例如，在图11中示出的位置1110处，CD/EP不能被测量，这是因为部分1102和1104叠置以形成特征1100。在来自图案的两个不同部分1102、1104的多边形之间存在叠置。在这样的情形下，CD/EP不归于掩模图案的单个部分。本发明方法将不包括区1110中的测量。例如，使用本发明方法，接收图案的图案信息，基于所述图案信息阻挡图案的第一部分(例如，部分1102)，使得图案的第二部分(例如，部分1104)保持未被阻挡，并且确定图案的未被阻挡的第二部分的EP，并且反之亦然。
返回至图3，调整308包括基于通过使用如上文所描述的阻挡掩模获得的图案的单独的部分的一个或更多个指标来调整半导体制造过程、过程模拟模型、或OPC模型。在一些实施例中，调整308包括：例如基于未被阻挡部分的所测量的指标来改变掩模设计中的图案中的特征的尺寸、形状和/或位置；或改变与图案的未被阻挡部分相关联的掩模、剂量、焦距和/或曝光，和/或其它调整。在一些实施例中，调整308包括基于用于图案的未被阻挡部分的一个或更多个指标执行OPC。
在一些实施例中，调整308包括首先确定实际调整。这可以是尺寸变化、形状变化、位置变化、剂量变化、曝光变化等的量或值。替代地和/或另外地，在不执行任何实际调整的情况下，所确定的调整可以通信至不同系统和/或使用者，和/或用于其它操作中。这可以采用推荐和/或建议的形式(例如)和/或其它形式。这种推荐和/或建议可以由用户接口通信至用户，例如以电子方式通信至不同系统，和/或以其它方式通信。
在一些实施例中，操作308包括确定器件图案、掩模图案、投影光学器件、照射源和/或其它部件的一个或更多个调整。例如，所述一个或更多个图案、投影光学器件、照射源和/或其它部件可以被调整直到满足终止条件。在一些实施例中，终止条件包括被图案化至衬底上的特征(例如，物理地和/或在电子模型中)大致匹配目标设计的确定。在一些实施例中，调整可以是例如器件图案、掩模图案、照射源的参数、投影光学器件的参数的迭代调整，和/或其它迭代调整。迭代调整可以继续直到满足终止条件(例如，直到被图案化于衬底上的一个或更多个特征充分匹配目标设计)。在一些实施例中，所述图案的调整包括设计变量(例如，特征尺寸、位置等；添加和/或减去辅助特征；等)的调整。照射源的参数的调整包括照射的剂量、波长、强度和/或其它参数的调整。投影光学器件的参数的调整可以包括光瞳调整，从而调整投影光学器件的狭缝和/或其它参数。
在一些实施例中，图案、照射源的参数、投影光学器件的参数的迭代调整，和/或直到满足终止条件的其它迭代调整是在没有限制可调制变量的可能值的范围的约束条件的情况下执行的。在一些实施例中，图案、照射源的参数、投影光学器件的参数的迭代调整，和/或直到满足终止条件的其它迭代调整是利用限制至少一个可调制变量的可能值的范围的至少一个约束条件(例如，临界尺寸、最小线宽、弯曲形状之间的最小间隔等)执行的。在一些实施例中，至少一个约束条件与掩模和/或制造所述掩模的物理特性、光刻投影设备的物理特性、或设计变量(例如，第一特征的区段的曲率)对于一个或更多个其它设计变量(例如，第二特征的相关区段的曲率)的依赖性中的一个或更多个相关联。
图12是可以用于本文中所描述的操作中的一个或更多个示例性计算机系统CS的图。计算机系统CS包括用于通信信息的总线BS或其它通信机构，和与总线BS耦合以处理信息的处理器PRO(或多个处理器)。计算机系统CS也包括耦合至总线BS以用于储存将要由处理器PRO执行的信息和指令的主存储器MM，诸如随机存取存储器(RAM)或其它动态储存装置。主存储器MM也可以用于在由处理器PRO执行指令期间储存暂时性变量或其它中间信息。计算机系统CS还包括耦合至总线BS以用于储存用于处理器PRO的静态信息和指令的只读存储器(ROM)ROM或其它静态储存装置。提供诸如磁盘或光盘的储存装置SD，并且将储存装置SD耦合至总线BS以用于储存信息和指令。
计算机系统CS可以由总线BS耦合至用于向计算机用户显示信息的显示器DS，诸如阴极射线管(CRT)，或平板或触控面板显示器。包括文数字和其它按键的输入装置ID耦接至总线BS以用于将信息和命令选择通信至处理器PRO。另一类型的用户输入装置是用于将方向信息和命令选择通信至处理器PRO且用于控制显示器DS上的光标移动的光标控制件CC，诸如鼠标、轨迹球或光标方向按键。这种输入装置通常具有在两个轴线(第一轴(例如，x)和第二轴(例如，y))上的两个自由度，从而允许所述器件指定平面中的位置。触控面板(屏幕)显示器也可以被用作输入装置。
在一些实施例中，本文中所描述的或多种方法的部分可以通过计算机系统CS响应于处理器PRO执行主存储器MM中所包含的一个或更多个指令的一个或更多个序列来执行。可以将这些指令从另一计算机可读介质(诸如储存装置SD)读取至主存储器MM中。主存储器MM中所包括的指令序列的执行使得处理器PRO执行本文中所描述的过程步骤(操作)。呈多处理布置的一个或更多个处理器也可以用于执行主存储器MM中所包含的指令序列。在一些实施例中，可代替或结合软件指令来使用硬连线电路系统。因此，本文中的描述不限于硬件电路系统和软件的任何特定组合。
如本文中所使用的术语“计算机可读介质”是指参与将指令提供至处理器PRO以供执行的任何介质。这种介质可以采取许多形式，包括(但不限于)非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，诸如储存装置SD。易失性介质包括易失存储器，诸如主存储器MM。传输介质包括同轴缆线、铜线和光纤，包括包含总线BS的导线。传输介质也可以采取声波或光波的形式，诸如，在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间产生的声波或光波。计算机可读介质可以是非暂时性的，例如软盘、可挠性磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其它光学介质、打孔卡、纸带、具有孔图案的任何其它物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储器芯片或卡匣。非暂时性计算机可读介质可以具有记录于其上的指令。所述指令可以在由计算机执行时实施本文中所描述的操作中的任一者。暂时性计算机可读介质可以包括例如载波或其它传播电磁信号。
可以在将一个或更多个指令的一个或更多个序列承载至处理器PRO以供执行时涉及计算机可读介质的各种形式。例如，初始地可以将所述指令承载于远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载至其易失存储器内，并且使用调制解调器经由电话线来发送指令。在计算机系统CS本地的调制解调器可以接收电话线上的数据，并且使用红外传输器将数据转换为红外信号。耦合至总线BS的红外检测器可以接收红外信号中所承载的数据且将数据放置于总线BS上。总线BS将数据承载至主存储器MM，处理器PRO从所述主存储器获取且执行指令。由主存储器MM接收的指令可以可选地在由处理器PRO执行之前或之后储存在储存装置SD上。
计算机系统CS也可以包括耦合至总线BS的通信接口CI。通信接口CI提供与网络链路NDL的双向数据通信耦合，所述网络链路NDL连接至局域网LAN。例如，通信接口CI可以是集成服务数字网络(ISDN)卡或调制解调器以提供与相应类型的电话线的数据通信连接。作为另一示例，通信接口CI可以是局域网(LAN)卡以提供与兼容LAN的数据通信连接。也可以实施无线链路。在任何这种实施中，通信接口CI发送且接收承载表示各种类型的信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光学信号。
网络链路NDL通常经由一个或更多个网络提供与其它数据装置的数据通信。例如，网络链路NDL可以由局域网LAN提供与主计算机HC的连接。这可以包括经由全球封包数据通信网络(现在通常称为“因特网”INT)来提供数据通信服务。局域网LAN(因特网)可以使用承载数字数据流的电信号、电磁信号或光学信号。经由各种网络的信号和在网络数据链路NDL上且经由通信接口CI的信号为输送信息的示例性载波形式，所述信号将数字数据承载至计算机系统CS且从所述计算机系统CS承载数字数据。
计算机系统CS可以经由网络、网络数据链路NDL和通信接口CI发送消息和接收数据(包括程序代码)。在因特网示例中，主计算机HC可以经由因特网INT、网络数据链路NDL、局域网LAN和通信接口CI传输用于应用程序的被请求程序代码。例如，一个这种被下载的应用程序可以提供本文中所描述的方法的全部或部分。所接收的代码可以在被接收时由处理器PRO执行，和/或储存在储存装置SD或其它非易失性储存器中以供稍后执行。以这种方式，计算机系统CS可以获得呈载波形式的应用代码。
图13是根据实施例的光刻投影设备的示意图。光刻投影设备可以与本文中所描述的操作中的一个或更多个相关联。例如，被验证的掩模设计可以用于以可拆卸方式与光刻投影设备耦接的掩模。光刻投影设备可以包括照射系统IL、第一载物台MT、第二载物台WT以及投影系统PS。照射系统IL可以调节辐射束B。在这个示例中，照射系统也包括辐射源SO。第一载物台(例如，图案形成装置台)MT可以设置有用于保持图案形成装置MA(例如，掩模或掩模版)的图案形成装置保持器，并且连接至用于相对于物件PS来准确地定位图案形成装置的第一定位器。第二载物台(例如，衬底台)WT可以设置有用于保持衬底W(例如，涂覆有抗蚀剂的硅晶片)的衬底保持器，并且连接至用于相对于物件PS来准确地定位所述衬底的第二定位器。投影系统(例如投影系统包括透镜)PS(例如折射、反射或反射折射型光学系统)可以将图案形成装置MA的被辐照的部分成像至衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更多个管芯)上。可以使用例如图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。
如所描绘的，所述设备可以属于透射类型(即，具有透射型图案形成装置)。然而，通常，所述设备也可以属于反射类型，例如(具有反射型图案形成装置)。设备可以采用与经典掩模不同种类的图案形成装置；示例包括可编程反射镜阵列或LCD矩阵。
源SO(例如，汞灯或准分子激光器、LPP(激光产生等离子体)EUV源)产生辐射束。例如，这种束是直接地或在已横穿诸如扩束器或束传递系统BD(包括定向反射镜、扩束器等)的调节装置之后馈入至照射系统(照射器)IL中。照射器IL可以包括调整装置AD，以用于设置束中的强度分布的外部径向范围和/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通常将包括各种其它部件，诸如，积分器IN和聚光器CO。以这种方式，入射到图案形成装置MA上的束B在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。
在一些实施例中，源SO可以在光刻投影设备的壳体内(这种常常是在源SO为例如汞灯时的情况)，但源SO也可以远离光刻投影设备。例如，源SO产生的辐射束可以(例如，借助于合适的定向反射镜)被引导至所述设备中。该后一情形可以是例如在源SO为准分子激光器(例如基于KrF、ArF或F2激光作用)时的情况。
束B可以随后截取保持在图案形成装置台MT上的图案形成装置MA。在已横穿图案形成装置MA的情况下，束B可以穿过透镜PL，所述透镜将束B聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置(和干涉测量装置IF)，可以准确地移动衬底台WT，例如以便使不同的目标部分C定位在束B的路径中。类似地，第一定位装置可以用于例如在从图案形成装置库机械获取图案形成装置MA之后或在扫描期间相对于束B的路径来准确地定位图案形成装置MA。通常，可以借助于长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现载物台MT、WT的移动。然而，在步进器(相对于步进扫描工具)的情况下，图案形成装置台MT可以连接至短行程致动器，或可以是固定的。
可以以两种不同模式-步进模式和扫描模式中使用所描绘的工具。在步进模式中，将图案形成装置台MT保持基本上静止，并且将整个图案形成装置图像在一个操作中投影(即，单次“闪光”)至目标部分C上。可以使衬底台WT沿x和/或y方向移位，使得不同的目标部分C可以被束B辐照。在扫描模式中，基本上相同的情形适用，除了不在单次“闪光”中曝光给定目标部分C之外。替代地，图案形成装置台MT可以速度v沿给定方向(例如“扫描方向”，或“y”方向)移动，使得使投影束B在整个图案形成装置(例如，掩模)图像上扫描。同时，衬底台WT以速度V＝Mv沿相同方向或相反方向同时移动，其中M为透镜的放大率(通常M＝1/4或1/5)。以这种方式，可以在不必损害分辨率的情况下曝光相对大目标部分C。
图14是可以用于和/或结合本文中所描述的操作中的一个或更多个的另一示例性光刻投影设备(LPA)的示意图。LPA可以包括源收集器模块SO、被配置成调节辐射束B(例如EUV辐射)的照射系统(照射器)IL、支撑结构MT、衬底台WT和投影系统PS。支撑结构(例如，图案形成装置台)MT可以构造成支撑图案形成装置(例如，掩模或掩模版)MA且连接至被配置成准确地定位图案形成装置的第一定位器PM。衬底台(例如，晶片台)WT可以构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W并连接至被配置成准确地定位衬底的第二定位器PW。投影系统(例如，反射性投影系统)PS可以被配置成将通过图案形成装置MA赋予给辐射束B的图案投影于衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更多个管芯)上。
如在这个示例中示出的，LPA可以属于反射类型(例如，采用反射型图案形成装置)。应注意，因为大多数材料在EUV波长范围内具吸收性，所以图案形成装置可以具有包括(例如)钼与硅的多个叠层的多层反射器。在一个示例中，多叠层反射器具有钼与硅的40个层对，其中每个层的厚度为四分之一波长。可以利用X射线光刻来产生甚至更小的波长。因为大多数材料在EUV和x射线波长下具吸收性，所以图案形成装置形貌上的被图案化的吸收材料薄片段(例如，多层反射器的顶部上的TaN吸收器)限定特征将印制(正型抗蚀剂)或不印制(负型抗蚀剂)于的位置。
照射器IL可以从源收集器模块SO接收极紫外辐射束。用于产生EUV辐射的方法包括但不必限于利用在EUV范围内的一种或更多种发射谱线将具有至少一种元素(例如，氙、锂或锡)的材料转换成等离子体状态。在一种这样的方法(常常被称为激光产生等离子体(“LPP”))中，可以通过用激光束来辐照燃料(诸如，具有谱线发射元素的材料小滴、串流或簇)而产生等离子体。源收集器模块SO可以是包括激光器(图14中未示出)的EUV辐射系统的部分，所述激光器用于提供激发燃料的激光束。得到的等离子体发射输出辐射(例如EUV辐射)，所述输出辐射是使用设置于源收集器模块中的辐射收集器来收集的。例如，当使用CO2激光器以提供用于燃料激发的激光束时，激光器与源收集器模块可以是分立的实体。在这个示例中，可以不认为激光器形成光刻设备的部分，并且辐射束可以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而从激光器传递至源收集器模块。在其它示例中，例如，当源是放电产生等离子体EUV产生器(通常称为DPP源)时，源可以是源收集器模块的组成部分。
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。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可以包括各种其它部件，诸如，琢面场反射镜装置和琢面光瞳反射镜装置。照射器可以用于调节辐射束，以在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。
辐射束B可以入射到保持在支撑结构(例如，图案形成装置台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且由所述图案形成装置来图案化。在从图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将所述束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器PS2(例如，干涉测量装置、线性编码器或电容式传感器)，可以准确地移动衬底台WT(例如，以便使不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中)。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器PS1可以用于相对于辐射束B的路径来准确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如，掩模)MA与衬底W。
所描绘的设备LPA可以用于以下模式中的至少一种模式：步进模式、扫描模式和静止模式。在步进模式中，在将被赋予至辐射束的整个图案一次性投影至目标部分C上时，使支撑结构(例如，图案形成装置台)MT和衬底台WT保持基本上静止(例如，单次静态曝光)。接着，使衬底台WT沿X和/或Y方向移位，以使得可以曝光不同的目标部分C。在扫描模式下，在将被赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上时，同步地扫描支撑结构(例如，图案形成装置台)MT和衬底台WT(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WT相对于支撑结构(例如，图案形成装置台)MT的速度和方向。在静止模式下，在将赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上时，使保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如图案形成装置台)MT保持基本上静止，并且移动或扫描衬底台WT。在这样的模式下，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT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，上文提及的类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术。
图15是图14中示出的光刻投影设备的更详细视图。如图15中示出，LPA可以包括源收集器模块SO、照射系统IL和投影系统PS。源收集器模块SO被配置成使得可以将真空环境维持于源收集器模块SO的围封结构220中。可以通过放电产生等离子体辐射源来形成EUV辐射发射等离子体210。可以通过气体或蒸汽(例如Xe气体、Li蒸汽或Sn蒸汽)产生EUV辐射，其中产生热的等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。通过例如产生至少部分地离子化的等离子体的放电来产生热的等离子体210。为了辐射的有效率产生，可能需要分压为(例如)10Pa的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其它合适的气体或蒸汽。在一些实施例中，提供受激发的锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。
由热等离子体210发射的辐射经由定位在源腔室211中的开口中或后方的可选的气体屏障或污染物陷阱230(在一些情况下，也被称为污染物屏障或翼片阱)，从源腔室211传递至收集器腔室212中。污染物陷阱230可以包括通道结构。污染物陷阱230也可以包括气体屏障，或气体屏障与通道结构的组合。污染物陷阱或污染物屏障230(下文所描述的)也包括通道结构。收集器腔室212可以包括可以是掠入射收集器的辐射收集器CO。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。横穿收集器CO的辐射可以从光栅光谱滤波器240反射，以沿由线“O”指示的光轴而聚焦在虚拟源点IF中。虚拟源点IF通常被称为中间焦点，并且源收集器模块被布置成使得中间焦点IF位于封闭结构220中的开口221处或靠近开口221。虚拟源点IF为辐射发射等离子体210的图像。
随后，辐射横穿照射系统IL，照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24，琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24被布置成提供在图案形成装置MA处的辐射束21的期望的角分布，以及在图案形成装置MA处的辐射强度的期望的均一性。在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处反射辐射束21之后，形成被图案化的束26，并且被图案化的束26通过投影系统PS经由反射元件28、30成像至由衬底台WT保持的衬底W上。比所示出的元件更多的元件通常可以存在于照射光学器件单元IL和投影系统PS中。依赖于例如光刻设备的类型，可以可选地存在光栅光谱滤波器240。此外，可以存在比各图中示出的反射镜更多的反射镜，例如，与图15中示出相比，在投影系统PS中可以存在1至6个额外的反射元件。
如图15中所图示的收集器光学器件CO被描绘是具有掠入射反射器253、254和255的巢状收集器，仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、254和255被设置成围绕光轴O轴向地对称，并且这种类型的收集器光学器件CO可以结合常常被称为DPP源的放电产生等离子体源来使用。
图16为光刻投影设备LPA(先前附图中示出)的源收集器模块SO的详细视图。源收集器模块SO可以是LPA辐射系统的部分。激光器LA可以被布置成将激光能量沉积至诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)的燃料中，从而产生具有数十电子伏特的电子温度的高度离子化等离子体210。在这些离子的去激发和再组合期间产生的高能辐射从等离子体发射、由近正入射收集器光学器件CO收集，并且聚焦至围封结构220中的开口221上。
可以通过使用以下方面进一步描述本公开的实施例。
1.一种在其上具有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时使得所述计算机执行包括以下各项的方法：
接收衬底上的图案的图案信息，所述衬底上的图案具有第一部分和第二部分；
基于所述图案信息阻挡所述第一部分，使得所述第二部分保持未被阻挡；以及
确定用于所述未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标。
2.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述一个或更多个指标包括临界尺寸和/或边缘放置误差。
3.根据方面1或2中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，确定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标包括：
对准并平均化所述衬底上的图案的图像；
对被平均化的图像执行轮廓提取；以及
对准所提取的轮廓与所述衬底上的图案的图案信息，对所述图案的两个部分执行所述对准，所述两个部分包括所述被阻挡的第一部分和未被阻挡的第二部分。
4.根据方面3所述的非暂时性计算机可读介质，其中，确定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标还包括：
在所述图案的所述未被阻挡的第二部分的轮廓中产生一个或更多个量规；和
测量所述一个或更多个量规，所述一个或更多个量规指定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标。
5.根据方面3或4所述的非暂时性计算机可读介质，还包括获得表示所述图像的数据，其中所述图案的所述第一部分和所述第二部分被合并，其中所述图像是包括所述衬底上的图案的合并后的第一部分和第二部分的扫描电子显微镜(SEM)图像，并且其中，确定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标包括分解所述SEM图像中的图案的所述第一部分和所述第二部分。
6.根据方面1至5中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，阻挡包括基于所述图案信息产生用于所述第一部分的几何区块掩模。
7.根据方面6所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案信息指定所述图案的所述第一部分的几何形状，并且其中，产生所述掩模包括使所述第一部分的几何形状相对于所述图案信息中指定的所述第一部分的几何形状偏置变大或变小。
8.根据方面6所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案信息指定所述图案的所述第一部分的几何形状，并且其中，产生所述掩模包括通过使所述第一部分的几何形状相对于在所述图案信息中指定的所述第一部分的几何形状偏置变大来产生第一掩模区域，通过使所述第一部分的几何形状相对于在所述图案信息中指定的所述第一部分的几何形状偏置变小来产生第二掩模区域，以及从所述第一掩模区域减去所述第二掩模区域以产生所述掩模。
9.根据方面6至8中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述掩模的至少一部分进一步通过所述图案的切割层形成。
10.根据方面1至9中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述衬底上的图案的所述第一部分和所述第二部分被合并且对应于半导体光刻过程中的不同曝光。
11.根据方面10所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述半导体光刻过程是多重图案化技术过程。
12.根据方面11所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述多重图案化技术过程是双重图案化过程、三重图案化过程、或间隔双重图案化过程。
13.根据方面1至12中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令还被配置成使所述计算机基于所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标来调整半导体制造过程。
14.根据方面13所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述调整包括：改变所述图案的所述第二部分中的特征的尺寸、形状和/或位置；和/或改变与所述图案的所述第二部分相关联的掩模、剂量、焦距和/或曝光。
15.根据方面1至14中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令还被配置成使所述计算机：
基于所述图案信息解除对所述第一部分的阻挡；
基于所述图案信息阻挡所述第二部分，使得所述第一部分保持未被阻挡；以及
确定所述未被阻挡的第一部分的所述一个或更多个指标。
16.一种用于确定衬底上的图案的一部分的所述一个或更多个指标的方法，所述方法包括：
接收所述衬底上的图案的图案信息，所述衬底上的图案具有第一部分和第二部分；
基于所述图案信息阻挡所述图案的所述第一部分，使得所述图案的所述第二部分保持未被阻挡；以及
确定用于所述图案的所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标。
17.根据方面16所述的方法，其中，所述一个或更多个指标包括临界尺寸和/或边缘放置误差。
18.根据方面16或17中任一项所述的方法，其中，确定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标包括：
对准并平均化所述衬底上的图案的图像；
对被平均化的图像执行轮廓提取；以及
对准所提取的轮廓与所述衬底上的图案的图案信息，对所述图案的两个部分执行所述对准，所述两个部分包括所述被阻挡的第一部分和未被阻挡的第二部分。
19.根据方面18所述的方法，其中，确定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标还包括：
在所述图案的所述未被阻挡的第二部分的轮廓中产生一个或更多个量规；以及
测量所述一个或更多个量规，所述一个或更多个量规指定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标。
20.根据方面18或19中任一项所述的方法，其中，所述图案的所述第一部分和所述第二部分被合并，其中所述图像为包括所述衬底上的图案的合并后的第一部分和第二部分的扫描电子显微镜(SEM)图像，并且其中确定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标包括分解所述SEM图像中的图案的所述第一部分和所述第二部分。
21.根据方面16至20中任一项所述的方法，其中，阻挡包括基于所述图案信息产生用于所述第一部分的几何区块掩模。
22.根据方面21所述的方法，其中，所述图案信息指定所述图案的所述第一部分的几何形状，并且其中，产生所述掩模包括使所述第一部分的几何形状相对于所述图案信息中指定的所述第一部分的几何形状偏置变大或变小。
23.根据方面21所述的方法，其中，所述图案信息指定所述图案的所述第一部分的几何形状，并且其中，产生所述掩模包括通过使所述第一部分的几何形状相对于在所述图案信息中指定的所述第一部分的几何形状偏置变大来产生第一掩模区域，通过使所述第一部分的几何形状相对于在所述图案信息中指定的所述第一部分的几何形状偏置变小而产生第二掩模区域，以及从所述第一掩模区域减去所述第二掩模区域以产生所述掩模。
24.根据方面21至23中任一项所述的方法，其中，所述掩模的至少一部分进一步通过所述图案的切割层形成。
25.根据方面16至24中任一项所述的方法，其中，所述图案的所述第一部分和所述第二部分被合并，并且其中，所述衬底上的图案的合并后的第一部分和第二部分对应于半导体光刻过程中的不同曝光。
26.根据方面25所述的方法，其中，所述半导体光刻过程是多重图案化技术过程。
27.根据方面26所述的方法，其中，所述多重图案化技术过程是双重图案化过程、三重图案化过程、或间隔双重图案化过程。
28.根据方面16至27中任一项所述的方法，还包括基于所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标来调整半导体制造过程。
29.根据方面28所述的方法，其中，所述调整包括：改变所述图案的所述第二部分中的特征的尺寸、形状和/或位置；和/或改变与所述图案的所述第二部分相关联的掩模、剂量、焦距和/或曝光。
30.根据方面16至29中任一项所述的方法，还包括：
基于所述图案信息解除对所述第一部分的阻挡；
基于所述图案信息阻挡所述第二部分，使得所述第一部分保持未被阻挡；以及
确定所述未被阻挡的第一部分的所述一个或更多个指标。
31.根据方面1至15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述阻挡包括基于D2DB对准来产生几何区块掩模。
32.根据方面21至30所述的方法，其中，所述阻挡包括基于D2DB对准来产生几何区块掩模。
本文中所公开的构思可以对用于使子波长特征成像的任何通用成像系统进行模拟或数学建模，并且尤其可以用于能够产生越来越短波长的新兴成像技术使用。已经在使用中的新兴技术包括能够通过使用ArF激光器来产生193nm波长且甚至能够通过使用氟激光器来产生157nm波长的EUV(极紫外)、DUV光刻。此外，EUV光刻能够通过使用同步加速器或通过利用高能电子来撞击材料(固体或等离子体)而产生介于5nm与20nm之间的范围内的波长，以便产生该范围内的光子。
虽然本发明所公开的构思可以用于在诸如硅晶片之类的衬底上的成像，但应理解，所公开的构思可以与任何类型的光刻成像系统一起使用，例如，用于在除了硅晶片以外的衬底上的成像的光刻成像系统。此外，所公开的元件的组合和子组合可以包括单独的实施例。例如，阻挡图案的单个部分可以形成其自身实施例，或阻挡图案的单个部分可以与也包括阻挡图案的其它部分的一个或更多个其它实施例一起被包括，如本发明所描述的。
以上描述意图是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域技术人员将明白，可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下如所描述的那样进行修改。

Claims (15)

1.一种在其上具有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时使得所述计算机：
接收衬底上的图案的图案信息，所述衬底上的图案具有第一部分和第二部分；
基于所述图案信息阻挡所述第一部分，使得所述第二部分保持未被阻挡；以及
确定未被阻挡的第二部分的一个或更多个指标。
2.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述一个或更多个指标包括临界尺寸和/或边缘放置误差。
3.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，确定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标包括：
对准并平均化所述衬底上的图案的图像；
对被平均化的图像执行轮廓提取；以及
将所提取的轮廓与所述衬底上的图案的图案信息对准，针对所述图案的两个部分执行所述对准，所述两个部分包括被阻挡的第一部分和未被阻挡的第二部分。
4.根据权利要求3所述的非暂时性计算机可读介质，其中，确定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标还包括：
在所述图案的所述未被阻挡的第二部分的轮廓中产生一个或更多个量规；以及
测量所述一个或更多个量规，所述一个或更多个量规指定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标。
5.根据权利要求3所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案的所述第一部分和所述第二部分被合并，其中所述图像是包括所述衬底上的图案的合并后的第一部分和第二部分的扫描电子显微镜(SEM)图像，并且其中，确定所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标包括分解所述SEM图像中的所述图案的所述第一部分和所述第二部分。
6.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，阻挡包括基于所述图案信息来产生用于所述第一部分的几何区块掩模。
7.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案信息指定所述图案的所述第一部分的几何形状，并且其中，产生所述几何区块掩模包括使所述第一部分的几何形状相对于在所述图案信息中指定的所述第一部分的几何形状偏置变大或变小。
8.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案信息指定所述图案的所述第一部分的几何形状，并且其中，产生所述几何区块掩模包括：通过使所述第一部分的几何形状相对于在所述图案信息中指定的所述第一部分的几何形状偏置变大来产生第一掩模区域，通过使所述第一部分的几何形状相对于在所述图案信息中指定的所述第一部分的几何形状偏置变小来产生第二掩模区域，以及从所述第一掩模区域减去所述第二掩模区域以产生所述几何区块掩模。
9.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述几何区块掩模的至少一部分进一步是通过所述图案的切割层形成的。
10.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述衬底上的图案的所述第一部分和所述第二部分被合并且对应于半导体光刻过程中的不同曝光。
11.根据权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述半导体光刻过程是多重图案化技术过程。
12.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述阻挡包括进一步基于D2DB对准来产生用于所述第一部分的几何区块掩模。
13.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令还被配置成使所述计算机基于所述未被阻挡的第二部分的所述一个或更多个指标来调整半导体制造过程。
14.根据权利要求13所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述调整包括：改变所述图案的所述第二部分中的特征的尺寸、形状和/或位置；和/或改变与所述图案的所述第二部分相关联的掩模、剂量、焦距和/或曝光。
15.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令还被配置成使所述计算机：
基于所述图案信息来解除对所述第一部分的阻挡；
基于所述图案信息来阻挡所述第二部分，使得所述第一部分保持未被阻挡；以及
确定未被阻挡的第一部分的一个或更多个指标。
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