CN118119892A

CN118119892A - 图案匹配方法

Info

Publication number: CN118119892A
Application number: CN202280069980.3A
Authority: CN
Inventors: 方宗苞; 林暐洲; 林昊; 宋超
Original assignee: ASML Holding NV
Current assignee: ASML Holding NV
Priority date: 2021-10-19
Filing date: 2022-10-04
Publication date: 2024-05-31
Also published as: WO2023066657A1; TW202405568A; TWI846094B

Abstract

本文描述了一种用于对与半导体的一个或更多个设计布局相关联的图案进行分组的方法。所述方法涉及获得图案集合(例如，来自一个或更多个设计布局)，其中所述图案集合中的图案包括位于所述图案的边界框内的非相交特征部分(例如，平行栅条)。图案的非相交特征部分被编码为具有元素的图案表示，其中每个元素具有指示单独的非相交特征部分的类型的第一分量、和指示所述单独的非相交特征部分的沿围封所述图案的区域的指定边缘投影的宽度的第二分量。通过比较与所述图案集合相关联的所述图案表示来将所述图案集合分组成一个或更多个组。

Description

图案匹配方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年10月19日递交的欧洲申请63/257,198的优先权，所述欧洲申请的全部内容通过引用而被合并入本文中。

技术领域

本文中的描述总体涉及图案匹配，并且更具体地，涉及基于图案匹配的图案选择，用于计算光刻、量测、模型校准，或与图案化过程相关的训练、与图案化过程相关的其它应用。

背景技术

例如，光刻投影设备可以被用于集成电路(IC)的制造中。在这样的情况下，图案形成装置(例如，掩模)可以包含或提供与IC的单个层相对应的图案(“设计布局”)，并且这种图案可以通过诸如通过图案形成装置上的图案来辐照所述目标部分之类的方法而被转印到已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或更多个管芯)上。通常，单个衬底包括多个相邻目标部分，所述图案被光刻投影设备连续地、以一次一个目标部分的方式被转印到所述多个相邻目标部分。在一种类型的光刻投影设备中，整个图案形成装置上的图案被一次转印到一个目标部分上；这样的设备通常称作为步进器。在一种替代的设备(通常称为步进扫描设备)中，投影束沿给定参考方向(“扫描”方向)在图案形成装置之上扫描，同时沿所述参考方向平行或反向平行地同步移动衬底。所述图案形成装置上的图案的不同部分被逐步地转印到一个目标部分上。因为通常光刻投影设备将具有缩小比率M(例如，4)，所以衬底被移动的速率F将是投影束扫描图案形成装置的速率的1/M倍。关于本文描述的光刻装置的更多信息可以从例如US 6,046,792中收集到,所述文献通过引用并入本文中。

在将所述图案从图案形成装置转印至所述衬底之前，所述衬底可能经历各种工序，诸如涂底料、抗蚀剂涂覆以及软焙烤。在曝光之后，所述衬底可能经历其它工序(“曝光后工序”)，诸如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤以及对所转印的图案的测量/检查。这一系列的工序被用作为制作器件(例如IC)的单个层的基础。之后所述衬底可能经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有的这些过程都旨在最终完成器件的单个层。如果所述器件中需要多个层，则针对每一层重复全部工序或其变型。最终，器件将存在于所述衬底上的每个目标部分中。然后通过诸如锯切或切割之类的技术，使这些器件彼此分离，据此单独的器件可以被安装到承载件上，连接至引脚等。

因此，制造器件(诸如半导体器件)典型地涉及使用多个制备过程处理衬底(例如，半导体晶片)，以形成所述器件的各个特征和多个层。这些层和特征典型地使用例如沉积、光刻术、蚀刻、化学机械抛光、离子注入来制造和处理。可以在衬底上的多个管芯上制作多个器件，然后将它们分成单独的器件。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的图案化步骤，诸如光学和/或纳米压印光刻，以将所述图案形成装置上的图案转印到衬底上，而且图案化过程典型地但可选地涉及一个或更多个有关的图案处理步骤，诸如通过显影设备进行抗蚀剂显影、使用焙烤工具来焙烤所述衬底、使用蚀刻设备由所述图案进行蚀刻等。

发明内容

在实施例中，描述了一种用于对与半导体的一个或更多个设计布局相关联的图案进行分组的方法。所述方法涉及获得图案集合(例如，来自一个或更多个设计布局)，其中所述图案集合中的图案包括位于所述图案的边界框内的非相交特征部分(例如，平行栅条)。图案的非相交特征部分被编码为具有元素的图案表示，其中每个元素具有指示单独的非相交特征部分的类型的第一分量、和指示所述单独的非相交特征部分的沿围封所述图案的区域的指定边缘投影的宽度的第二分量。通过比较与所述图案集合相关联的所述图案表示来将所述图案集合分组成一个或更多个组。在实施例中，所述方法还可以涉及从所述一个或更多个组中的每个组中选择代表性图案以用于与光刻过程相关的训练模型、或量测测量。

在实施例中，分组基于精确图案匹配。在实施例中，这样的分组涉及基于所述图案集合的图案表示之间的比较来确定精确图案匹配。例如，分组过程涉及：将与所述图案集合中的第一图案相关联的第一图案表示和与所述图案集合中的第二图案相关联的第二图案表示进行比较；和响应于确定了所述第一图案表示和所述第二图案表示是相同的，将所述第一图案和所述第二图案分组在表征所述精确图案匹配的第一组中。

在实施例中，分组基于经移位图案匹配。在实施例中，这样的分组涉及通过将所述图案表示相对于彼此移位并且比较经移位的图案表示来确定图案匹配。例如，分组过程涉及将所述图案集合中的第一图案相对于所述图案集合中的第二图案移位，以产生所述第一图案的经移位表示。将所述第一图案的所述经移位表示与所述第二图案表示进行比较。基于所述经移位表示与所述第二图案表示的比较结果来进行关于所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此移位的确定。响应于所述图案被移位，将所述第一图案和所述第二图案分组在表征经移位图案匹配的第二组中。在实施例中，基于所述比较结果中的第一元素和/或最后一个元素确定所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此移位。在实施例中，移位涉及：将所述经移位表示的第一分量与所述第二图案表示的第一分量进行比较，以确定相应图案表示中的第一非相交特征部分的类型；和响应于所述第一分量为不同的，相对于所述第二图案移动所述第一图案，直到所述第一分量匹配为止。

在实施例中，所述分组基于模糊图案匹配。在实施例中，这样的分组涉及基于所述图案集合的图案表示之间的比较来确定模糊图案匹配。在实施例中，分组过程涉及：将与所述图案集合中的第一图案相关联的第一图案表示和与所述图案集合中的第二图案相关联的第二图案表示进行比较。基于所述比较，进行所述第一图案和所述第二图案的特性是否在期望的公差极限内的确定。响应于所述第一图案表示和所述第二图案表示在所述公差极限内，将所述第一图案和所述第二图案分组在表征所述模糊图案匹配的第三组中。

在实施例中，对所述第一图案和所述第二图案进行分组涉及：计算所述第一图案表示与所述第二图案表示之间的差表示；确定所述差表示的第一分量是否相同，以及所述差表示的第二分量的值是否在期望的公差极限内；以及响应于所述差表示在期望的公差极限内，将所述第一图案和所述第二图案分组在表征所述模糊图案匹配的第三组中。

在实施例中，所述分组基于针对经移位图案的模糊匹配。在实施例中，这样的分组涉及：将所述图案集合中的一个图案相对于所述图案集合中的另一图案移位；和基于经移位图案与所述另一图案的图案表示之间的比较来确定模糊图案匹配。在实施例中，所述分组涉及将所述图案集合中的第一图案相对于所述图案集合中的第二图案移位，以产生所述第一图案的经移位表示。将所述第一图案的所述经移位表示与所述第二图案表示进行比较。基于所述经移位表示和所述第二图案表示的比较结果来确定所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此移位，以及所述比较结果是否在期望的公差内。响应于指示经移位图案并且在期望公差内的所述比较结果，将所述第一图案和所述第二图案分组在利用模糊匹配来表征经移位图案的第四组中。

在实施例中，所述图案集合中的一个或更多个图案包括顶点部分。在实施例中，对所述顶点部分进行分组涉及：将所述一个或更多个非相交特征部分候选者的图案表示与所述图案集合的图案表示进行比较；以及基于所述比较，将所述顶点图案分组成一个或更多个组。在实施例中，通过定义可调边界框；并且使用所述可调边界框将所述顶点图案的多个部分划分成一个或更多个非相交特征部分，来确定非相交特征图案候选者。在实施例中，可调边界框的尺寸被调整，使得所述顶点部分内具有所述非相交特征部分的最大区域被覆盖。

在实施例中，所述图案集合包括：平行的非相交特征部分；水平的非相交特征部分；竖直的非相交特征部分；和/或倾斜的非相交特征部分，其中特征部分相对于所述指定边缘倾斜。对于水平的或竖直的非相交特征部分，投影是指所述非相交特征部分与所述指定边缘的相交。对于所述倾斜的非相交特征部分，投影是指所述倾斜的非相交特征部分与所述指定边缘的延伸部分的相交。

在实施例中，所述方法还涉及：获得所述图案集合，所述图案集还包括一个或更多个倾斜图案，所述倾斜图案包括在倾斜图案的边界框内的倾斜的非相交特征部分；和将所述倾斜图案编码为具有第一元素集合和第二元素集合的所述图案表示，其中所述第一元素集合对应于所述指定边缘，并且第二元素集合对应于与所述倾斜图案的所述边界框的所述指定边缘不同的另一边缘。在实施例中，对所包括的特征部分进行编码涉及：沿所述边界框的经延长的指定边缘投影所述倾斜图案的倾斜的非相交特征部分；和将所投影的倾斜的非相交特征部分编码成元素，每个元素包括指示特征部分类型的第一分量和指示宽度的第二分量。

根据实施例，提供了一种计算机系统，包括其上记录有指令的非暂时性计算机可读介质。所述指令当由计算机执行时，实施上述方法步骤。

附图说明

通过结合附图回顾具体实施方式的以下描述，以上方面和其它方面和特征将对于本领域的普通技术人员显而易见，在附图中：

图1示出了根据实施例的光刻系统的各种子系统的框图；

图2图示出根据实施例的设计布局的示例性部分，从所述示例性部分选择了多个部位处的若干个片段；

图3A图示出根据实施例的示例性顶点图案，并且图3B图示出示例性零顶点图案；

图4A是根据实施例的用于图案分组的方法的示例性流程图；

图4B是根据实施例的用于精确图案分组的示例性流程图；

图4C是根据实施例的模糊图案分组的示例性流程图；

图4D是根据实施例的移位图案分组的示例性流程图；

图4E是根据实施例的用于对具有边界框内的顶点的图案进行分组的示例性流程图；

图5A至图5D图示出根据实施例的相对于各个图案的边界以不同角度定向的不同特征部分；

图6A图示出根据实施例的第一图案与可以被分组到第一组中的第二图案之间的比较(例如，精确图案匹配)；

图6B图示出根据实施例的第一图案与不可以被分组到第一组中的第三图案之间的比较(例如，精确图案匹配)；

图6C图示出根据实施例的第一图案与不可以被分组到第一组中的第四图案之间的比较(例如，精确图案匹配)；

图7图示出根据实施例的可以被分组到第一组中的多个倾斜图案之间的图案匹配；

图8图示出根据实施例的示例性模糊图案匹配；

图9A和图9B图示出根据实施例的示例性移位图案匹配；

图10图示出根据实施例的移位图案匹配的另一示例；

图11图示出根据实施例的移位图案匹配，其中所述图案具有倾斜特征；

图12A和图12B图示出根据实施例的具有模糊图案匹配的示例性移位图案；

图13图示出根据实施例的具有模糊图案匹配的另一示例性移位图案；

图14图示出根据实施例的将顶点图案分解成零顶点图案候选者；

图15示出了根据实施例的使用图14的零顶点图案候选者的顶点图案与另一零顶点图案之间的匹配；

图16示意性地描绘了根据实施例的扫描电子显微镜(SEM)的实施例；

图17示意性地描绘了根据实施例的电子束检查设备的实施例；以及

图18是根据实施例的示例计算机系统的框图。

具体实施方式

以下呈现了可以在其中实现实施例的示例环境。

虽然本文已经具体参考了IC的制造，但是应明确理解，本文中的描述具有许多其它可能的应用。例如，这样的设备和/或系统可以被用于集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示面板、薄膜磁头等。技术人员将理解，在这种替代应用的情境下，在这种情境下术语“掩模版，“晶片”或“管芯”的任何使用应被认为分别可与更上位的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”互换。

在本文中，术语“辐射”和“束”可以被用于涵盖全部类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和EUV辐射(极紫外辐射，例如具有在约5-100nm的范围内的波长)。

图案形成装置可以包括或可以构成一个或更多个设计布局。可以利用CAD(计算机辅助设计)程序来产生所述设计布局，这种过程经常被称为EDA(电子设计自动化)。大多数CAD程序遵循预定设计规则集合，以便产生功能设计布局/图案形成装置。这些规则由处理和设计限制设置。例如，设计规则限定器件(诸如栅极、电容器等)、或互连线之间的间隔容许度，以便确保器件或线不会以不期望的方式相互作用。设计规则限制中的一个或更多个可以被称为“临界尺寸”(CD)。器件的临界尺寸可以被定义为线或孔的最小宽度或者两条线或两个孔之间的最小间隔。因此，CD确定了所设计的器件的总体尺寸和密度。当然，器件制造中的目标中的一个是在衬底上如实地(经由图案形成装置)再现原始设计意图。

图案布局设计可以包括例如分辨率增强技术(诸如光学邻近效应校正(OPC))的应用。OPC解决了这样的事实，即被投影在衬底上的设计布局的图像的最终尺寸和放置将不会与在图案形成装置上的设计布局的尺寸和放置一致、或仅简单地依赖于在图案形成装置上的设计布局的尺寸和放置。应注意，术语“掩模”、“掩模版”、“图案形成装置”在本文中可互换地使用。此外，本领域技术人员将认识到，在RET的背景下，术语“掩模”、“图案形成装置”和“设计布局”可以可互换地使用，不必使用物理的图案形成装置，但是可以用设计布局表示物理的图案形成装置。对于在一些设计布局上呈现的小的特征尺寸和高的特征密度，给出的特征的特定边缘的位置将在某程度上受到存在或不存在其它相邻的特征的影响。这种邻近效应起因于将一个特征与另一特征或非几何学光学效应(诸如衍射和干涉)联接的最小辐射量。类似地，邻近效应可能起因于在通常在光刻之后进行的曝光后焙烤(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所投影的图像符合给定的目标电路设计的要求的可能性，可以利用复杂的数字模型对邻近效应进行预计和补偿，从而校正或预矫正设计布局。C.Spence的论文“Full-Chip Lithography Simulation and Design Analysis-How OPCIs Changing IC Design”，Proc.SPIE，第5751卷，第1-14页(2005)提供了对于当前的“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一些修改以便实现到目标设计的所投影的图像的高保真度。这些修改可以包括边缘位置或线宽度的移位或偏置，以及旨在辅助其它特征的投影的“辅助”特征的应用。

辅助特征可以被看作在图案形成装置上的特征与在设计布局中的特征之间的差异。术语“主要特征”和“辅助特征”不暗示在图案形成装置上的特定特征必须被标注为一个或另一个。

如本文中所使用的术语“掩模”或“图案形成装置”可以被宽泛地解释为指可以通用图案形成装置，所述通用图案形成装置可以用于向入射辐射束赋以与将要在衬底的目标部分中产生的图案对应的图案化的截面；术语“光阀”也可以用于这种情形中。除了经典掩模(透射型或反射型；二元型、相移型、混合型等)以外，其它的这种图案形成装置的示例包括：

-可编程反射镜阵列。这种装置的示例是具有粘弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种设备所依据的基本原理是例如反射表面的已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。在使用合适的滤波器的情况下，可以从反射束滤除所述非衍射辐射，从而仅留下衍射辐射；这样，所述束根据所述矩阵可寻址表面的寻址图案而变成被图案化的。可以使用合适的电子装置来执行所需的矩阵寻址。

-可编程LCD阵列。这样的构造的示例在美国专利号5,229,872中给出，所述美国专利通过引用而被并入本文中。

作为简介，图1图示出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准分子激光器源或包括极紫外线(EUV)源的另一类型的源(如上文所论述的，所述光刻投影设备自身无需具有所述辐射源)；照射光学器件，所述照射光学器件例如限定部分相干性(被表示为西格玛)且可以包括对来自所述源12A的辐射进行整形的光学器件14A、16Aa和16Ab；图案形成装置18A；以及透射光学器件16Ac，所述透射光学器件16Ac将所述图案形成装置图案的图像投影到衬底平面22A上。在所述投影光学器件的光瞳面处的可调滤波器或孔或孔阑20A可以限制射到所述衬底平面22A上的束角范围，其中最大可能的角度限定所述投影光学器件的数值孔径NA＝n sin(Θ_max)，其中n是所述衬底与所述投影光学器件的最终元件之间的介质的折射率，Θ_max是从所述投影光学器件射出的仍可以射到所述衬底平面22A上的束的最大角度。

在光刻投影设备中，源将照射(即，辐射)提供到图案形成装置上，投影光学器件经由图案形成装置将所述照射引导并成形到衬底上。所述投影光学器件可以包括部件14A、16Aa、16Ab和16Ac中的至少一些部件。空间图像(AI)是衬底水平下的辐射强度分布。曝光所述衬底上的抗蚀剂层，并且将所述空间图像转印到抗蚀剂层以作为其中的潜在的“抗蚀剂图像”(RI)。可以将所述抗蚀剂图像(RI)定义为所述抗蚀剂层中的所述抗蚀剂的溶解度的空间分布。可以使用所述抗蚀剂模型根据所述空间图像来计算所述抗蚀剂图像，可以在美国专利申请公开号US2009-0157360中找到这种方案的示例，所述美国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。抗蚀剂模型仅与抗蚀剂层的属性有关(例如，所述属性例如是在曝光、PEB和显影期间出现的化学过程的效应)。光刻投影设备的光学属性(例如源、图案形成装置和投影光学器件的属性)规定空间图像。由于可以改变在光刻投影设备中使用的图案形成装置，所以可以期望使图案形成装置的光学属性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属性分离。

虽然本文具体提及的是光刻设备用于集成电路的制造中，但是，应理解，这里所述的光刻设备可以具有其它应用，例如集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解，在这种替代应用的上下文中，这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以被认为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道或涂覆显影系统(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上并且对被曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具或检查工具中。在适用时，可以将本文中的公开内容应用于这样的衬底处理工具和其它衬底处理工具。另外，可以将衬底处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得本文中所使用的术语衬底也可以指已经包含多个处理后的层的衬底。

在本文中所使用的术语“辐射”和“束”包括全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有或为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5nm至20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。

在半导体制造中，可以采用图案选择或图案匹配来使所述半导体制造过程更有效。根据应用，所述图案选择或所述图案匹配可以改善计算效率、节省测量时间、或提高吞吐量。例如，设计图案可以包括数百万个图案，因此执行计算光刻、或与所述图案化过程的模型相关的模型校准/训练可能是计算密集型的，并且可能耗费数周或数月以获得期望的结果。在另一应用中，在芯片上印制图案之后，所述芯片可以具有数十万个图案，这些图案可能期望被测量，以便控制例如图案形成设备或过程的控制参数。然而，测量如此大量的图案在制造设置中是不切实际的，因为这将显著地降低所述制造过程的所述吞吐量。因此，期望减少的图案集合。

在描述用于源和掩模优化的图案选择的美国专利9934350和描述用于光刻模型校准的图案选择的美国专利8694928中论述了与图案选择和图案匹配相关的各种应用、问题和优点，这两个专利的全部内容通过引用而被合并入本文。

本申请提供了用于基于边界框内具有非相交特征边缘的特征部分进行图案分组或图案选择的机制。例如，边界框内的所述非相交特征边缘不具有由两条相交线或曲线形成的顶点或拐角部。这些特征部分通常可以在设计布局、与经图案化衬底相关的图像、或与光刻过程相关的图像的若干部位处被找到。然而，对于不具有顶点或图案为倾斜的图案，缺乏允许实现良好的图案匹配或分组的机制。与图案选择、图案匹配或图案分组相关的现有方法通常使用基于顶点的查询，并且因此不能处理零顶点图案(例如，包括平行栅条和空白部)。此外，特征倾斜使基于顶点的查询更加复杂。

现有的基于顶点的图案匹配将哈希码或散列码(hashcode)应用于定义图案一部分的图案边界框内的顶点。基于与两个图案相对应的哈希码，系统可以确定两个图案是否应该属于同一组。传统的基于哈希码的图案比较仅限于精确匹配，因为哈希码与图案几何结构之间没有直接相关性。换句话说，哈希码中的一个字母的差异可能会导致图案的几何外观非常不同。

此外，现有方法无法处理某些图案，因为基于顶点的方法无法直接地将顶点图案与没有顶点的图案进行比较。基于顶点的方法缺乏在顶点图案内找到特定图案部分(例如，没有顶点)的能力。一些芯片图案，例如，在逻辑和存储器电路中所使用的芯片图案，需要对两种不同类型的图案进行分组。然而，基于顶点的图案分组不能总是满足图案匹配要求，例如，顶点图案与不包括顶点的特定图案之间的匹配。

现有的基于顶点的方法具有与没有精确顶点配置或哈希码的某些图案相关联的计算运行时间问题。例如，使用基于顶点的方法来确定多个经移位图案之间的分组或图案匹配(其中一个图案可以相对于另一个图案移位)可能是计算密集型的，因为在图案的每次移位中需要大量的移位和比较。类似的计算问题出现在将具有模糊图案的图案与经移位图案进行比较时。对于每个经移位图案及其与其它图案的比较，需要在二维平面中进行搜索，因此将有多个位置进行比较。因而而，计算运行时间是高的并且计算成本昂贵。现有方法不支持对具有倾斜特征(例如，45度倾斜特征)的某些图案进行图案分组。现有方法不支持多个模糊图案之间的比较，其中图案的一个或更多个特征与类似的不同图案相比可能具有略微不同的尺寸，但这种尺寸差可能在允许的公差内。

本文中的机制能够基于某些图案(例如，没有顶点的图案)进行图案分组，并且将这些图案分类成一个或更多个图案组，诸如精确图案分组、经移位图案分组、模糊图案分组、以及经移位和模糊图案分组。本文中的机制提供了若干优点。本文中的机制允许在顶点图案与没有顶点的图案之间进行图案比较。本文中的机制可以被有效地应用于各种类型的图案，包括具有相似特征但位置移位的图案，和/或尺寸在期望限制内的相似图案。本文中的机制改善了与经移位图案相关联的运行时间问题。本文中的机制支持具有倾斜特征的图案比较。例如，本文的机制使得能够在经移位图案中具有45度倾斜特征的某些图案之间进行比较，这在现有的基于顶点的方法中是不可能的。

图2图示出根据实施例的设计布局的示例性部分，从所述示例性部分选择了多个部位处的若干所片段C1至C7。片段可以对应于与所述设计布局相关联的特定部位，并且包括由边界框包围即围封的图案部分。片段的图案还可以包括与所述设计布局相关联的整个特征或特征部分。在实施例中，所述多个片段可以对应于用于过程监测，量测或检查测量，或对例如光学邻近效应校正、源掩模优化、热点预测进行建模等的关注的部位或特征。在实施例中，成百上千的这种片段可以从设计布局中选择。所述多个片段可以包括类似的图案，如此，基于所述图案匹配对这些片段进行分组将会是更有效的。本公开提供了用于基于特征部分之间的匹配来对相似图案片段进行分组的机制。在实施例中，所述机制包括将特征部分编码成可以按照计算高效的方式进行比较的表示。例如，二维(2D)特征部分可以被转换为与2D表示相比在计算上更高效的表示。关于图6A至图6C、图7、图8、图10、图11、图13和图15，详细论述了对片段的示例编码，以及不同的经编码的表示的比较。可以理解，本公开不限于来自设计布局的片段。在一些实施例中，片段可以由用户从设计布局、设计布局的图像、空间图像、掩模图像、抗蚀剂图像、蚀刻图像、或其它与图案化过程相关的模拟图像、测量图像或其它量测数据提供。

图3A图示出根据实施例的片段内的示例性图案VP1，并且图3B图示出另一片段内的另一示例性图案ZVP1。片段VP1内的图案由边界框BOX1限定。类似地，片段ZVP1内的图案由边界框BOX2限定。片段中的图案VP1包括多个多边形特征，诸如L形特征和两个不同尺寸的竖直特征。片段VP1中的特征包括限定所述特征的多边形形状的顶点或拐角部。另一方面，片段ZVP1中的图案包括特征中的两个特征边缘在片段ZVP1的边界框内不相交的部分。在实施例中，片段ZVP1中的特征可以被称为零顶点特征，并且所述图案部分可以被称为所述零顶点图案。本公开使得能够在类似于ZVP1的片段之间进行比较，或者在不同类型的片段(如ZVP1和VP1)之间进行比较。

图4A是根据实施例的用于图案分组的示例性方法400的流程图。在方法400中，图案分组基于在边界框内具有无相交特征边缘的非相交特征部分的图案部分。方法400提供若干个图案匹配选项，其使得两个或更多个图案能够被分组成不同的组，诸如精确匹配组、模糊匹配组、经移位图案组、或其组合。在实施例中，用户可以选择一种或更多种分组技术以实现精确匹配、模糊匹配、经移位匹配、或其组合。方法400将2D图案编码为图案表示，所述图案表示进一步被用于比较和分组两个或更多个图案。经编码图案表示提供了用于图案匹配目的的2D图案的紧凑表示，并且与使用2D图案所执行的图案匹配相比显著地改善了计算运行时间和效率。基于图案分组结果，可以从每组中选择代表性图案，并且可以针对与图案化过程相关的不同应用提供所选择的图案。因而，可以获得减少的图案集合，其可以改善图案化过程的其它方面。例如，可以将所选择的图案提供给量测工具(例如，图16和图17)，以用于测量目的、用于模型校准、或用于训练与光刻过程相关的模型。使用所选择的图案而不是整个图案集合可以改善所述测量时间或模型校准，而基本上不影响经校准的模型或测量的准确性。因而，可以显著地改善图案化过程或测量过程的吞吐量。使用示例操作或过程P401、P403和P405进一步详细论述所述方法400。

过程P401涉及获得一个或更多个设计布局的图案集合410。所述图案集合410中的图案包括位于所述图案的边界框内的非相交特征部分。在实施例中，第一图案集合可以来自一个或更多个设计布局。例如，可以使用尺寸为2mm X 2mm(或其它单位)的第一边界框，在第一设计布局的中心以及拐角部处从所述第一设计布局中选择第一图案集合。此外，可以基于所述第一图案集合从所述一个或更多个设计布局中选择第二图案集合，其中所述第二图案集合中的每个图案包括围绕所述第一图案集合中的对应图案的额外的区域。例如，使用来自所述第一图案集合中的第一图案的中心，可以使用比所述第一边界框更大的第二边界框来为所述第二图案集合选择图案。例如，所述第二边界框可以是例如3mm×3mm的尺寸，其覆盖2mm×2mm框外部的额外的特征部分。在实施例中，图案集合410包括一个或更多个设计布局的第一图案集合、第二图案集合或其组合。

在实施例中，图案的非相交特征部分可以是图案中的特征边缘在所定义的边界内彼此不相交的部分。例如，所述非相交特征部分不具有顶点或拐角部，诸如由两条相交线所形成的多边形(例如，正方形、矩形、L形等)的顶点或拐角部。所述非相交特征部分可以包括基本上彼此平行的特征部分。所述非相交特征部分可以包括具有直边、弯曲边、波浪边、沿直边的凸块、或者没有顶点的其它类型的边的特征边。在实施例中，所述特征部分的特征边缘从边界框的一个边缘延伸到所述边界框的相反边缘，其中所述边界框限定了所考虑的图案的边界。在实施例中，所述非相交特征部分可以包括竖直地、水平地或相对于所述边界框倾斜地定向的特征部分。在实施例中，所述非相交特征部分可以包括基本上彼此平行的特征边缘。在实施例中，所述非相交特征部分可以包括彼此不平行但在所述边界框内彼此不相交的特征边缘。所述特征边缘与所述边界框的边界相交。在实施例中，非相交特征部分可以具有在两个相邻特征边缘之间所测量的均匀宽度。在实施例中，非相交特征部分可以具有不均匀宽度，在这种情况下，最小宽度、最大宽度、平均宽度或其组合可以被确定并且被用于图案表示。

在实施例中，所述图案集合410中的每个图案可以被表示为与图案化过程相关联的图像。在实施例中，所述图像对应于设计布局图像、掩模图像、空间图像、蚀刻图像、或量测图像。在实施例中，所述图像是二元图像，其中栅条以第一颜色表示，并且空白部即间隔以第二颜色表示。在实施例中，单独的非相交特征部分包括栅条或空白部，并且所述图案包括一个或更多个栅条以及一个或更多个空白部。在实施例中，所述图案集合410中的每个图案被表示为与图案化过程相关联的轮廓。在实施例中，所述轮廓对应于从设计布局、掩模图像、空间图像、蚀刻图像、或量测图像中所提取的轮廓。

图5A至图5D图示出可以被包括在图案集合中的示例性图案。这些图案中的每个图案包括一个或更多个非相交特征部分。非相交特征部分可以相对于相应图案的边界以特定角度定向。例如，在图5A中，第一图案P51包括非相交特征部分F51和F52，示出为由空白部分隔的竖直暗栅条。所述第一图案P51不包括任何顶点(例如，多边形形状的顶点，或拐角部)。在所述第一图案P51中，所述非相交特征基本上彼此平行并且具有均匀宽度。所述第一图案P51可以由边界框B11来限定。所述边界框B11的边缘(例如DE1)可以被指定为指定边缘，沿所述指定边缘可以确定不同的非相交特征的测量结果。在一些实施例中，所述指定边缘(例如，DE1)可以朝向左侧或右侧延伸，以投影非相交特征的边缘(如果有的话)。

在实施例中，在图5B中，第二图案P52可以由边界框B12界定，并且可以包括具有与所述第一图案P51相比不同几何形状的非相交特征部分。例如，在图案P52中，第一非相交特征F53具有与第二非相交特征F54不同的形状。在实施例中，非相交特征F53和F54可以不具有均匀宽度。在此示例中，特征F53和F54的宽度可以沿指定边缘DE1、另一指定边缘DE2、或这两者来测量。

图5C中示出的另一示例图示出第三图案P53可以由边界框B13界定，所述边界框包括水平地定向的非相交特征部分。在此示例中，每个非相交特征部分沿所述特征部分的长度具有均匀宽度。可以沿指定边缘DE3测量所述非相交特征部分的宽度。作为又一示例，如图5D中示出的，第四图案P54可以由边界框B14界定，所述边界框B14包括水平地定向的倾斜的非相交特征部分。在此示例中，每个非相交特征部分沿所述特征部分的长度具有均匀宽度。在此示例中，可以沿指定边缘DE4和沿DE4的延伸边缘来测量所述非相交特征部分的宽度。指定边缘的延伸边缘的示例图示如图7中示出的。

返回参考图4A，过程P403涉及将图案集合410中的图案的非相交特征部分编码为计算高效的图案表示430。图案表示430使得能够在具有不同形状和尺寸的图案之间进行比较。例如，与使用诸如图像或多边形形状之类的2D表示相比，所述图案表示430改善了计算运行时间。在实施例中，图案表示430具有元素集合，每个元素包括指示单独的非相交特征部分的类型的第一分量、和指示沿包围即围封所述图案的区域的指定边缘投影的单独的非相交特征部分的尺寸(例如宽度)的第二分量。在实施例中，单独的非相交特征部分的类型可以由白色或黑色表示。例如，单独的非相交特征部分的类型包括设计布局多边形部分，其中黑色对应于多边形的一部分并且白色可以对应于这些多边形之间的空间即空白部。作为另一示例，410的图案可以是图像，其中单独的非相交特征部分的类型可以由不同范围的像素强度来表征。例如，第一类型的特征部分可以对应于第一像素强度范围(例如，表征黑色)，并且第一类型的特征部分可以对应于第二像素强度范围(例如，表征白色)。在实施例中，图案表示430可以是矢量，并且所述矢量的第一分量是第一数字，并且所述矢量的第二分量是第二数字。

在实施例中，所述图案集合410可以包括平行特征部分，其中所述特征边缘在图案的边界框内彼此不相交。在实施例中，所述图案集合410可以包括水平的非相交特征部分，其中特征边缘被水平地定向。在实施例中，所述图案集合410可以包括竖直的非相交特征部分，其中所述特征边缘被竖直地定向。在实施例中，所述图案集合可以包括倾斜的非相交特征部分，其中所述特征边缘相对于图案的边界框的所述指定边缘是倾斜的。

在实施例中，对于水平的或竖直的非相交特征部分，所述投影是指所述非相交特征部分与所述边界框的所述指定边缘的相交。例如，在竖直地定向的特征部分的情况下，特征边缘与所述边界框的水平边缘相交。在水平地定向的特征部分的情况下，特征边缘与所述边界框的竖直边缘相交。图6A至图6C、图10、图13和图15(稍后在本公开中被论述)提供了针对竖直地定向的特征部分的编码的示例。

在实施例中，对于倾斜的非相交特征部分，投影是指倾斜的非相交特征部分与所述指定边缘的延伸部分的相交。在实施例中，倾斜图案也可以被编码为具有第一元素集合和第二元素集合的图案表示430，其中所述第一元素集合对应于所述指定边缘，并且第二元素集合对应于与所述倾斜图案的所述边界框的所述指定边缘不同的另一边缘。在实施例中，为了确定第二元素集合，可以沿所述第一方向投影所述倾斜图案的倾斜的非相交特征部分。基于所关注的所述指定边缘的延伸部分的经投影的倾斜非相交特征部分，可以按照与所述第一元素集合类似的方式产生所述第二元素集合。例如，所述第二集合中的每个元素包括表征沿经延长的指定边缘的特征类型的第一分量，以及表征沿经延长的指定边缘而测量的宽度的第二分量。图7和图11(稍后在本公开中论述)提供了对倾斜图案进行编码的示例。

返回参考图4A，过程P405涉及通过比较与图案集合410相关联的图案表示430来将图案集合410分组成一个或更多个组，以获得经分组的图案集合450。所述一个或更多个组可以表示精确图案匹配、模糊图案匹配、移位图案匹配、移位和模糊图案匹配的组合、或其组合。

在实施例中，分组过程P405涉及基于所述图案集合410的所述图案表示430之间的比较来确定精确图案匹配。在实施例中，精确分组或精确匹配是指将完全相同的两个或更多个图案分组到单个组中。在实施例中，可以基于非相交特征部分的数量、所述非相交特征部的特征的角度、所述非相交特征部分相对于图案内的其它特征部分的相对位置、或者与所述非相交特征部分或对应图案相关联的其它几何特征来确定相同的匹配。在实施例中，基于给定2D图案的图案表示来确定所述精确分组。例如，如本文所论述的，所述图案表示包括特征的类型和所述特征的宽度。

图4B图示出精确图案匹配的示例过程。过程P411涉及将与图案集合410中的第一图案相关联的(例如430的)第一图案表示和与所述图案集合410中的第二图案相关联的(例如，430的)第二图案表示进行比较。过程P413涉及响应于确定了所述第一图案表示和所述第二图案表示相同，将所述第一图案和所述第二图案分组在表征精确图案匹配的第一组中。重复进行过程P411和P413，直到所述图案集合410的所有图案都被覆盖为止。使用图6A至图6C中的示例进一步解释所述精确图案匹配过程。

图6A至图6C图示出根据一些实施例，可以将不同的图案分组到表征精确匹配的第一组中。图6A图示出被分组到第一组中的第一图案P61与第二图案P62之间的比较(例如，精确图案匹配)。所述第一图案P61和所述第二图案P62中的每个都包括非相交特征部分。根据实施例，所述第一图案P61和所述第二图案P62中的每个都可以被表示为元素的字符串或矢量，其中每个元素包括指示特征类型的第一分量、和指示非相交特征部分的宽度的第二分量。例如，所述第一图案P61可以被表示为第一矢量[w2；b5；w6；b5；w4]或其它表示，并且所述第二图案P62可以被表示为第二矢量[w2；b5；w6；b5；w4]或者其它表示。将所述所述第一矢量与第二矢量进行比较表明，这两个矢量完全相同。基于矢量的比较，所述第一图案P61和所述第二图案P62被分组到表征精确匹配的所述第一组中。

在实施例中，可以确定所述第一矢量与所述第二矢量之间的差。例如，所述差导致具有多个元素[0；0；0；0；0]的差矢量。基于所述差矢量，所述系统可以检查各个元素的值以确定精确匹配。例如，如果所述差矢量中的每个元素为零，则可以确定精确匹配。在实施例中，只有所述差矢量中的少数元素可以为零，而其它元素可以为非零。在这种情况下，图案不能被表征为完全匹配即精确匹配。在实施例中，基于所述差矢量，可以确定部分精确匹配。例如，如果所述差矢量中的两个以上连续元素为零，则与这些连续元素相对应的非相交特征部分可能是完全匹配的即精确匹配的。在这种情况下，这种部分精确匹配部分可以从给定图案中被提取并且被分组到所述第一组中。然而，如果考虑整个图案，则可以将其分类到与所述第一组不同的组中。

图6B图示出根据实施例的可以不被分组到同一组中的所述第一图案P61与第三图案P64之间的比较。所述第一图案P61和所述第三图案P63中的每个都包括非相交特征部分。类似于所述第一图案P61的表示，所述第三图案P64可以被表示为元素的字符串或矢量，其中每个元素包括指示特征类型的第一分量、和指示非相交特征部分的宽度的第二分量。例如，所述第三图案P64可以被表示为第三矢量[w2；b5；w6；b8；w1]或其它表示。将所述第一矢量与所述第三矢量进行比较表明，这两个矢量并不完全相同。基于所述矢量的比较，所述第一图案P61和所述第三图案P64不被分组到表征所述精确匹配的所述第一组中。

在实施例中，可以确定所述第一矢量与所述第三矢量之间的差。例如，所述差导致具有多个元素[0；0；0；-3；3]的差矢量。基于所述差矢量，所述系统可以检查各个元素的值以确定精确匹配。例如，所述差矢量仅具有少数元素为零，而其它元素可能为非零。在这种情况下，图案没有被表征为完全匹配，或者没有被置入所述第一组中。

图6C示出了根据实施例的可以不被分组到所述第一组中的所述第一图案P61与所述第四图案P64之间的另一比较。所述第一图案P61和所述第四图案P66中的每个包括非相交特征部分。类似于所述第一图案P61的表示，所述第四图案P66可以被表示为元素的字符串或矢量，其中每个元素包括指示特征类型的第一分量和指示非相交特征部分的宽度的第二分量。例如，所述第四图案P66可以被表示为第三矢量[w2；b5；w1；b5；w1；b6；w2]或其它表示。将所述第一矢量与所述第四矢量进行比较表明，这两个矢量并不相同。在此示例中，所述第一矢量和所述第四矢量具有不同的维度。所述第四矢量具有比所述第一矢量更多数量的元素，这表明所述第四矢量与所述第一矢量相比具有更多数量的非相交特征部分。基于对于矢量的比较，所述第一图案P61和所述第四图案P66不被分组到表征精确匹配的第一组中。

图7图示出根据实施例的可以被分组到所述第一组中的多个倾斜图案IP1和IP2之间的图案匹配；倾斜图案可以具有与指定边缘相交的一些非相交特征部分，以及不与所述指定边缘相交的一些其它特征部分。在这种情况下，可以通过确定沿所述指定边缘的非相交特征部分和所述指定边缘的投影部分的特性，将所述倾斜图案转换成图案表示。在实施例中，代替使所述指定边缘延伸，可以通过分配倾斜的非相交特征部分相交的另一指定边缘来确定表示。

如图7中示出的，所述倾斜图案IP1和IP2包括由框(实线)界定的非相交特征部分。此外，根据实施例，产生所述倾斜图案IP1的延伸部分ExIP1和倾斜图案IP2的延伸部分ExIP2，以实现倾斜图案IPl和IP2之间的匹配或倾斜图案IPl和IP2的分组。基于延伸部分，倾斜图案IP1和IP2可以被转换成诸如字符串或矢量之类的图案表示。在此示例中，所述边界框的指定边缘DE7可以被分配给倾斜图案IP1。在实施例中，倾斜图案IP1的非相交特征部分被投影为与所述边界框的经延长的指定边缘DE7’(虚线)相交。类似地，倾斜图案IP2的非相交特征部分被投影为与经延长的指定边缘相交。

使用与所述指定边缘和经延长的指定边缘相交的部分，可以将所述倾斜图案IP1表示为图案表示。所述图案表示包括与所述指定边缘DE7相对应的第一元素集合[w3；b5；w2；b8；w4]和与所述延伸边缘DE7相对应的第二元素集合[b12；w6；b5；w2]。所述第一元素集合和所述第二元素集合可以被组合以产生第一表示，诸如表征所述倾斜图案IP1的第一矢量[w3；b5；w2；b8；w4；b12；w6；b5；w2]。类似地，可以产生诸如第二矢量[w3；b5；w2；b8；w4；b12；w6；b5；w2]之类的第二表示来表征另一倾斜图案IP2。比较相应倾斜图案的所述第一矢量和所述第二矢量指明了所述倾斜图案IP1和IP2是完全相同的。因而，所述倾斜图案IP1和IP2被分组到表征所述精确匹配的第一组中。

返回参考图4A，所述分组过程可以包括基于所述图案集合410的所述图案表示430之间的比较来确定模糊图案匹配。在实施例中，模糊分组或模糊匹配是指将基本相似(例如，在指定公差极限内)但不相同的两个或更多个图案分组到单个组中。在实施例中，可以基于非相交特征部分的特性(例如，宽度)是否在指定公差内来确定所述模糊匹配。在实施例中，还可以基于非相交特征部分的数量、所述非相交特征部分的特征的角度、所述非相交特征部分相对于图案内的其它特征部分的相对位置、或者与所述非相交特征部分或对应图案相关联的其它几何特征来进行进一步比较。在实施例中，基于给定2D图案的图案表示来确定精确分组。例如，如上文所论述的，所述图案表示包括特征的类型和特征的宽度。在实施例中，所述非相交特征部分的任何边缘的相对位置在指定公差值内。

图4C图示出模糊图案匹配的示例过程。过程P421涉及将与所述图案集合410中的第一图案相关联的(例如430的)第一图案表示和与所述图案集合410中的第二图案相关联的(例如，430的)第二图案表示进行比较。过程P423涉及基于所述比较来确定所述第一图案和所述第二图案的特性是否在期望的公差极限内。过程P425涉及响应于所述第一图案表示和所述第二图案表示在公差极限内，来将所述第一图案和所述第二图案分组在表征所述模糊图案匹配的第三组中。

在实施例中，可以计算所述第一图案表示与所述第二图案表示之间的差表示。在实施例中，确定所述差表示的第一分量是否具有相同的值，以及第二分量是否具有在期望的公差极限内的值。响应于所述差表示在期望的公差极限内，所述第一图案和所述第二图案可以被分组在表征所述模糊图案匹配的第三组中。使用图8和图12中的示例进一步解释了所述模糊图案匹配。

图8图示出根据实施例的图案P81与另一图案P82之间的示例性模糊图案匹配。图案P81和P82中的每个包括不同宽度的竖直地定向的平行特征部分。如关于图6A至图6C所论述的，每个图案P81和P82可以被表示为图案表示，以确定图案的分组。如果没有发现精确匹配，但图案中只有轻微不同，则可以额外确定所述特征部分是否在指定公差内。例如，在比较与图案P81和P82相对应的矢量之后，可以确定所述特征类型是相似的但所述特征部分的宽度并不完全相同。但是，这种宽度可以在指定公差范围内。例如，图案P81和P82中的第一特征部分b3是相同的，但是图案P81的特征部分b5和图案P82的特征部分b8分别虽然是相同类型但不具有相同宽度。然而，b5和b8的宽度之差是3nm(或其它单位)，其可以在指定公差极限内，例如5nm。

在实施例中，在模糊匹配期间，可以比较所述特征部分的边缘之间的距离。在实施例中，可以确定合并了介于第一边缘与每个后续边缘之间的距离的图案表示。在实施例中，可以通过添加每个后续特征的宽度来计算所述距离。例如，对于图案P81，可以确定距离d1至d6，并且对于图案P82，可以确定距离d11至d16。在实施例中，所述图案表示可以被配置成包括特征部分之间的这种距离。在实施例中，可以使用所述图案表示的宽度信息来计算所述距离。距离d1至d6和距离d11至d16可以相互比较以确定模糊图案匹配。例如，d1可以与d11进行比较，d2可以与d12进行比较，d3可以与d13进行比较，等等。如果比较指示所述距离的差在指定公差内，则可以实现模糊匹配，并且可以将例如P81和P82的图案放置在表征模糊匹配组的第二组中。

返回参考图4A，分组过程P405可以包括通过将所述图案表示430相对于彼此移位并且比较经移位后的图案表示来确定图案匹配。在实施例中，移位图案匹配使得与另一图案进行比较的图案的部位能够在最大允许范围内被移位。当被比较的所述图案中的一个图案的片段尺寸(例如，边界框面积)大于另一个时，可以使用这种移位图案匹配。

图4C图示出经移位图案分组的示例过程。过程P431涉及将所述图案集合410中的第一图案相对于所述图案集合410中的第二图案移位，以产生所述第一图案的经移位表示。在实施例中，所述移位涉及比较经移位表示的第一分量和所述第二图案表示的(例如430的)第一分量，以确定相应图案表示中的第一非相交特征部分的类型；以及响应于第一分量不同，相对于所述第二图案移动所述第一图案，直到第一分量匹配为止。

过程P433涉及将所述第一图案的经移位表示与(例如430的)所述第二图案表示进行比较。过程P435包括基于所述经移位表示和所述第二图案表示的比较结果来确定所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此移位。在实施例中，确定所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此移位可以基于比较结果中的第一元素和/或最后一个元素。过程P437涉及响应于图案被移位，将所述第一图案和所述第二图案分组在表征经移位图案匹配的第二组中。使用图9A至图9B、图10和图11中的示例进一步解释了所述经移位图案匹配。

图9A和9B图示出根据实施例的示例性移位图案匹配。在实施例中，可以比较不同尺寸的图案，诸如小于所述第二图案P92的第一图案P91，并且基于比较结果可以确定这些图案是否应该被分组在一起。在实施例中，所述第一图案91可以相对于所述第二图案P92移动，以确定所述图案P92的任何部分是否与所述第一图案P91相似或精确匹配。在实施例中，如本文中论述的，所述第一图案P91和所述第二图案P92可以分别被表示为图案表示，使得所述表示的每个元素包括指示特征部分的类型的第一分量、和指示所述特征部分的宽度的第二分量。在实施例中，所述图案表示可以相对于彼此移动以确定移位图案匹配。

如图9B中图示的，所述第一图案P91在所述第二图案P82的边界框中移动指定的移位公差。例如，所述第一图案P91的边界框可以被放置在所述第二图案P92的第一位置Pos1处(例如，在中心处)，并且可以在Pos1处的所述图案部分与所述第一图案P92之间进行比较。如果确定匹配，则将所述第二图案P92与所述第一图案P91分组在一起。如果没有找到匹配，则可以将所述边界框移动到位置Pos2，并且可以进行类似的比较以确定对应的图案部分是否匹配。在本图示中，可能有许多可能的位置待比较，因为这是2D表示中的比较，所以运行时间是很高的。

根据本公开，使用显著地改善计算运行时间的所述图案表示来执行类似的移位图案匹配。作为示例，所述图案表示可以是如前面论述的矢量或字符串。根据实施例，可以使用以下操作来执行所述移位图案匹配。在第一操作，确定第二图案(例如P92)的第二图案表示的第二长度是否大于或等于所述第一图案(例如，P91)的所述第一图案表示的第一长度。在实施例中，可以基于图案表示中的元素的数量、或所述特征部分的宽度的总和(例如，第二分量的总和)来确定所述图案表示的长度。

在第二操作中，如果所述第二长度更大，则确定前导特征部分(leading featureportion)类型。例如，所述第二图案的第一分量与所述第一图案表示之间的比较可以确定特征部分类型。在实施例中，所述第一图案的所述前导特征部分可以是第一元素，而所述第二图案的所述前导特征部分可以是根据移位位置的第一元素、第二元素、第三元素或其它元素。例如，当所述第一图案P91相对于所述第二图案P92移动时，第一位置可以是将所述第一图案P9的表示中的第一元素与所述表示的第一元素对准。在移位之后，可以将与所述第一图案P91相对应的第一元素和与所述第二图案P92相对应的第二元素进行比较。如果所述前导特征部分的类型不同，则继续向右移动所述第一图案表示，直到所述前导特征部分类型匹配为止。例如，与所述第一图案P91相对应的所述前导特征部分类型可以是“w”，并且与第一位置处的所述第二图案P92相对应的所述前导特征部分类型可以为“w”。因而，找到了前导特征部分类型之间的匹配。

所述第二操作显著地改善了计算运行时间，因为如果不满足检查，则不使用计算资源进行比较。仅当主要特征类型匹配时才执行用于确定图案匹配或分组的比较，由此节省与所述第一图案相对于所述第二图案的一个或更多个移动相关的计算时间。

在第三操作，确定当前位置处的第一图案表示与第二图案表示之间的比较。基于所述比较，执行对整个图案匹配或部分图案匹配的确定，类似于前面关于图6A所论述的。如果比较结果指示了匹配，则可以将所述第一图案和所述第二图案一起分组到表征移位图案匹配的第三组中。

在实施例中，所述比较包括计算所述第一图案表示与所述第二图案表示之间的差。如果所述差中的元素包括零，则可以找到匹配。在实施例中，除了第一元素和最后一个元素之外，所有元素都可以为零，然后确定匹配。否则，可以通过将所述第一表示相对于所述第二表示移动一个元素来移位所述第一图案，并且重复所述第二操作以继续确定匹配。

图10图示出根据实施例的基于图案表示的经移位图案匹配的示例。在此示例中，使用经移位图案匹配将第一图案P101与第二图案P102进行比较。在实施例中，所述第一图案P101可以被表示为第一矢量[b3；w4；b5；w6；b5；w4；b3；w1]，并且所述第二图案P102可以表示为第二矢量[w4；b4；w4；b5；w6；b5；w4；b3；w4]。根据关于图9B所论述的所述第二操作，在第一位置处，可以比较所述第一矢量和所述第二矢量的第一元素，这表明没有匹配。例如，所述第一矢量的所述第一元素指示特征类型“b”，而所述第二矢量的所述第一元素指示特征类型“w”。

由于在第一位置处没有确定匹配，则可以将所述第一矢量相对于所述第二矢量移动到第二位置(如由图10中的虚线框PS2图示的)。在所述第二位置处，将所述第一矢量的第一元素与所述第二矢量的第二元素进行比较，如图10中示出的。在所述第二位置处，确定特征类型之间的匹配。因而，执行第三操作(参考图9B论述)以确定所述第一图案和所述第二图案是否匹配。如图10中示出的，将所述第二矢量的一部分与所述第一矢量进行比较指示了部分匹配。例如，可以使用在第二位置处的所述第一矢量和所述第二矢量的一部分来计算差矢量[1；0；0；0；0；0；0；3]。因而，所述第一图案P101和所述第二图案P102可以被分组到表征经移位图案匹配的第三组中。

图11图示出根据实施例的移位图案匹配，其中图案具有倾斜特征。分组过程类似于上面论述的过程，但是为了确定具有倾斜特征部分的倾斜图案的表示，确定了投影部分。基于边界框和突出部分，可以构建所述表示，例如，如相对于图7所论述的。使用倾斜图案的所述表示，可以执行移位图案匹配。

在图示的示例中，将第一图案P111与较大的第二图案P112进行比较。所述第一图案P111的倾斜特征部分被投影到延伸边缘ExP111上，以确定所述第一图案P11的所述第一图案表示。例如，所述第一图案表示可以是第一矢量[w5；b3；w3；b3；w4；b3；w5]。类似地，所述第二图案P112的所述倾斜特征部分被投影到延伸边缘ExP112上以确定所述第二图案表示。例如，所述第二图案表示可以是第二矢量[w1；b3；w5；b3；w3；b3；w4；b3；w8]。

为了确定所述第一图案P111和所述第二图案P112的分组，可以通过将所述第一矢量与所述第二矢量的不同部分进行比较来相对于所述第二图案P12移位所述第一图案P11。在所示出的示例中，在第三位置PS3处，所述第一矢量和所述第二矢量的一部分匹配。例如，在所述第三位置PS3处，所述第一矢量与所述第二矢量的部分之间的差矢量是[0；0；0；0；0；0；3]。所述差矢量包括除在最后一个元素处以外的零。因而，所述差矢量指示所述第一图案P111与所述第二图案P112的位置PS3处的所述图案部分的部分匹配。基于此，所述第一图案P111和所述第二图案P112可以被分组到表征经移位图案匹配的第三组中。

返回参考图4A，分组过程P405可以包括基于上文所论述的移位图案和模糊匹配过程的分组。例如，一个图案可以相对于图案集合410的另一图案移位；并且可以基于移位图案的图案表示与图案集合410的另一图案的图案表示之间的比较来确定模糊图案匹配。

在实施例中，所述图案集合410中的第一图案可以相对于所述图案集合410中的第二图案被移位，以产生所述第一图案的经移位表示。可以将所述第一图案的所述经移位表示与(例如430的)所述第二图案表示进行比较。基于所述经移位表示和所述第二图案表示的比较结果，确定所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此被移位，以及所述比较结果是否在期望的公差内。响应于指示经移位图案的所述比较结果并且在期望公差内，所述第一图案和所述第二图案可以被分组在利用模糊匹配来表征经移位图案的第四组中。关于图12A至图12B和图13进一步解释了经移位的和模糊匹配。

图12A和图12B图示出根据实施例的具有模糊匹配的示例性移位图案。这种匹配包括相对于另一图案来移位一图案以及确定两个图案的特征部分之间的差是否在指定公差内的组合。如果满足这样的组合匹配，则可以将图案分组到利用模糊匹配来表征移位图案的第四组中。

图12A和图12B图示出第一图案P121与第二图案P122之间的示例性匹配。当所述第一图案P121被定位在第一位置PS11或第二位置PS12处时，所述第二图案P122的特征部分FP1大于所述第一图案P121的对应特征部分，然而，所述特征部分FP1在公差极限T1内。如此，所述第一图案P121和所述第二图案P122可以被分组到利用模糊匹配来表征经移位图案的第四组中。图12A和图12B仅是用以解释构思的视觉表示。使用所示出的2D表示来执行这样的比较可能是计算密集型的。然而，使用本公开的表示，这种比较使得计算更快且更高效。

图13图示出根据实施例的使用本文中的表示的具有模糊匹配的示例性经移位图案。使用对应的图案表示将第一图案P131与第二图案P132进行比较。如所示出的，所述第一图案P131可以被表示为第一矢量[w4；b4；w3；b8；w3；b5；w4；b3；w4]，并且所述第二图案P132可以被表示为第二矢量[b3；w3；b8；w3；b5；w4；b3；w4]。在此示例中，所述第二图案P132的所述第二矢量可以相对于所述第一图案P131的第一矢量的多个部分移位。在每个移位位置处，可以比较所述矢量的元素以确定所述矢量是否满足匹配条件。例如，所述匹配条件可以与特征部分之间的距离、与每个特征部分相关联的公差极限、或这两者相关。

在实施例中，可以通过使用所述第二矢量和所述第二矢量的多个部分计算差矢量来执行所述比较。例如，所述差矢量被确定为[4；1；-1；3；-3；0；0；0；3]。可以将所述差矢量中的每个元素和与对应特征部分相关联的公差极限进行比较。如果元素的值在公差极限内，则可以确定模糊匹配。此外，在实施例中，可以确定特征部分的所有对边缘之间的距离差。可以将所述距离差与移位公差进行比较，以确保不同特征部分类型彼此足够远离。第一特征部分的第一边与后续特征部分的后续边之间的示例距离差计算如图13中图示的。例如，第一距离差d1可以是1，第二距离差d2可以是1+(-1)即等于0，第三距离差d3可以是1+(-1)+3即等于3。在实施例中，可以使用所述差矢量元素来计算这种距离差。因而，在实施例中，匹配条件可以是与每个特征部分相关联的公差，以及距离方面的另一公差极限差。当满足与特征部分相关的公差极限和不同公差极限两者时，图案(例如P131和P132)可以被分组到所述第四组中。

如本文中提到的，本文中的方法400使得能够通过顶点图案与非相交特征部分之间的比较来确定图案匹配。图4E图示出根据实施例的用于比较和分组非顶点部分和非相交特征部分的示例性过程。在实施例中，图案集合410可以包括非顶点部分。在实施例中，过程P441涉及确定所述非顶点部分内的一个或更多个非相交特征部分候选者，并且这些候选者可以被用于确定分组。在实施例中，确定所述非相交特征图案候选者涉及限定可调边界框；并且使用所述可调边界框将所述非顶点图案的多个部分划分成一个或更多个非相交特征部分。在实施例中，所述可调边界框的尺寸可以被调整，使得所述顶点部分内具有非相交特征部分的最大区域被覆盖。对于每个候选者，可以如本文中论述的那样来确定图案表示。

过程P443涉及将所述一个或更多个非相交特征部分候选者的图案表示与所述图案集合410内的非相交特征部的图案表示430进行比较。过程P445涉及基于比较结果将非顶点图案分组成一个或更多个组。在实施例中，如果顶点图案的至少一个候选者与非相交特征部分匹配，则所述顶点图案可以与匹配的非相交特征部分分组。在实施例中，所述顶点图案可以被分组到第五组中，所述第五组表征顶点图案与非相交特征部分之间的匹配。在实施例中，可以使用任何匹配过程，并且可以将所述顶点图案分组到第二组、第三组或第四组中，如本文中论述的。所述顶点图案的分组将在下面的图14和图15中进一步详细论述。

图14图示出根据实施例的将顶点图案分解成零顶点图案候选者。在实施例中，分解是通过一个或更多个可调框来实现的，所述可调框被配置成在不同部位处剪裁所述顶点图案的特征部分。在实施例中，一个部位可以包括多个可调框。每次剪裁都包括没有顶点的特征部分。所述可调框不能延伸超出到所述顶点图案的所述边界之外。例如，顶点图案P141包括与L形特征和竖直特征相对应的顶点。所述顶点图案由可调框AB1、AB2和AB3分解，使得每个框包括没有顶点的特征部分候选者。如所示出的，可调框AB1、AB2和AB3分别识别特征部分候选者ZVC1、ZVC2和ZVC3。每个特征部分候选者包括所述顶点图案的非相交特征部分，但不包括顶点。

在实施例中，确定有效可调框尺寸，使得所述框的最小尺寸(例如，宽度和长度)大于或等于ZV图案框的最小尺寸(例如，宽度)。在实施例中，可调框的尺寸被扩展到可以被覆盖的最大可能区域，使得所述可调框中的特征部分不包括顶点。

在将所述顶点图案P141分解成零顶点图案候选者ZVC1、ZVC2和ZVC3之后，候选者ZVC1至ZVC3与另一图案P142之间进行比较(图15中)。如图15中示出的，以与上文所论述类似的方式，使用矢量表示来将候选者ZVC1至ZVC3与图案P142进行比较，并且所述顶点图案P141和图案P142可以被放置在一个或更多个组中(例如，所述第一组、所述第二组、所述第三组或所述第四组)。在实施例中，匹配条件可以由一个候选者、两个候选者或所有候选者来满足。

如图15中示出的，第一候选者ZVC1可以被表示为第一矢量[w1；b1；w4；b1；w2；b3；w1]，第二候选者ZVC2可以被表示为第二矢量[w1；b1；w7；b3；w1]，并且第三候选者ZVC3可以被表示为第三矢量[w2；b3；w1]。类似地，图案P142可以由第四矢量[w1；b1；w4；b1；w2；b3；w1]表示。矢量之间的比较可以指示精确匹配、模糊匹配、经移位匹配、或具有模糊匹配的经移位图案。在本示例中，比较所述第一矢量和所述第四矢量指示精确图案匹配。而所述第二矢量和所述第四矢量不匹配。类似地，所述第三矢量和所述第四矢量不匹配。由于至少一个特征部分候选者(例如，ZVC1)满足与零顶点图案P142的匹配条件，则所述顶点图案141和所述零顶点图案142可以被视为匹配，并且被分组到表征精确图案匹配的第一组中。

在实施例中，方法400(在图4A中)还可以包括过程P407，所述过程涉及从一个或更多个组中的每个组中选择代表性图案，以获得用于量测测量的代表性图案集合460，或训练与光刻过程相关的模型。在实施例中，所述代表性图案可以是包括顶点或不包括顶点的图案。例如，所述代表性图案可以包括具有相交特征边缘的特征或不具有相交特征边缘的特征。在实施例中，所述代表性图案可以是通过确定相应组的共同特征集合而选择的图案，并且还包括一个或更多个额外的特征。

在一些实施例中，所述检查设备或所述量测设备可以是扫描电子显微镜(SEM)，所述扫描电子显微镜产生被暴露或转印在所述衬底上的结构(例如，器件的一些或全部结构)的图像。图16描绘了SEM工具的实施例。从电子源ESO发射的初级电子束EBP由聚光透镜CL会聚，并且然后传递穿过束偏转器EBD1、E×B偏转器EBD2和物镜OL，以在焦点处照射衬底台ST上的衬底PSub。

当利用电子束EBP照射所述衬底PSub时，从所述衬底PSub产生次级电子。所述次级电子由E×B偏转器EBD2偏转，并且由次级电子检测器SED检测。可以通过与例如由束偏转器EBD1对电子束的二维扫描、或者与由束偏振器EBD1在X或Y方向上对电子束EBP的重复扫描、以及由所述衬底台ST在X或Y方向中的另一个方向上对所述衬底PSub的连续移动同步地检测从样本产生的电子，来获得二维电子束图像。

由次级电子检测器SED所检测的信号被模拟/数字(A/D)转换器ADC转换为数字信号，并且所述数字信号被发送到图像处理系统IPU。在实施例中，所述图像处理系统IPU可以具有存储器MEM，以存储用于由处理单元PU处理的数字图像的全部或部分。所述处理单元PU(例如，专门设计的硬件或硬件和软件的组合)被配置成将所述数字图像转换或处理为代表所述数字图像的数据集。此外，所述图像处理系统IPU可以具有被配置成将所述数字图像和对应的数据集储存在参考数据库中的储存介质STOR。显示装置DIS可以与所述图像处理系统IPU连接，使得操作者可以在图形用户界面的帮助下对装备进行必要的操作。

如上文提到的，可以对SEM图像进行处理，以提取描述所述图像中表示器件结构的物体的边缘的轮廓。然后经由诸如CD之类的指标对这些轮廓进行量化。因而，通常，所述器件结构的图像经由简单的指标而进行比较和量化，所述指标诸如边缘到边缘的距离(CD)或图像之间的简单像素差。检测图像中的物体的边缘以便测量CD的典型轮廓模型使用图像梯度。事实上，这些模型依赖于强的图像梯度。但是，在实践中，所述图像通常是有噪声的并且具有不连续的边界。可以使用诸如非相交、自适应阈值、边缘检测、侵蚀和膨胀之类的技术来处理所述图像梯度轮廓模型的结果，以处理有噪声和不连续的图像，但最终将导致高分辨率图像的低分辨率量化。因而，在大多数情况下，对器件结构的图像进行数学操作以减少噪声并且自动化边缘检测会导致所述图像的分辨率的损失，由此导致信息的损失。因此，所述结果是低分辨率量化，相当于复杂、高分辨率结构的简单表示。

因此，期望具有使用图案化过程而被产生或预期待产生的结构(例如，电路特征、对准标记或量测目标部分(例如，光栅特征)等)的数学表示，无论这些结构是在潜在抗蚀剂图像中、在经显影的抗蚀剂图像中还是例如通过蚀刻而被转移到所述衬底上的层，其都可以保留分辨率并且描述所述结构的总体形状。在光刻或其它图案化过程的情境中，所述结构可以是正在被制造的器件或其一部分，并且所述图像可以是所述结构的SEM图像。在一些情况下，所述结构可以是例如集成电路这样的半导体器件的特征。在这种情况下，所述结构可以被称为包括半导体器件的多个特征的图案或期望的图案。在一些情况下，所述结构可以是对准标记或其一部分(例如，所述对准标记的光栅)，其在对准测量过程中被使用以确定物体(例如，衬底)与另一物体(例如图案形成装置)或量测目标或其一部分(例如，所述量测目标的光栅)的对准，其被用于测量所述图案化过程的参数(例如，重叠、焦距、剂量等)。在实施例中，所述量测目标是被用于测量例如重叠的衍射光栅。

图17示意性地图示出检查设备的另外的实施例。所述系统被用于检查样本平台88上的样本90(诸如衬底)，并且包括带电粒子束发生器81、聚光透镜模块82、探针形成物镜模块83、带电粒子束偏转模块84、次级带电粒子检测器模块85和图像形成模块86。

所述带电粒子束发生器81产生初级带电粒子束91。所述聚光透镜模块82对所产生的初级带电粒子束91进行会聚即聚光。所述探针形成物镜模块83将经会聚的初级带电粒子束聚焦到所述带电粒子束探针92中。所述带电粒子束偏转模块84跨越被固定在所述样本平台88上的所述样本90上的所关注的区域的整个表面上扫描所形成的带电粒子束探针92。在实施例中，所述带电粒子束发生器81、所述聚光透镜模块82和所述探针形成物镜模块83，或它们的等效设计、它们的替代方案或它们的任何组合，一起形成产生扫描带电粒子束探针92的带电粒子束探针发生器。

所述次级带电粒子检测器模块85在被所述带电粒子束探针92轰击时检测从样本表面发射的次级带电粒子93(也可能与来自所述样本表面的其它反射或散射的带电粒子一起)，以产生次级带电粒子检测信号94。所述图像形成模块86(例如，计算装置)与所述次级带电粒子检测器模块85联接，以从所述次级带电粒子检测器模块85接收所述次级带电粒子检测信号94，并且相应地形成至少一个扫描图像。在实施例中，所述次级带电粒子检测器模块85和图像形成模块86，或它们的等效设计、它们的替代方案或它们的任何组合，一起形成图像形成设备，所述图像形成设备从由所述带电粒子束探针92轰击的样本90所发射的检测到的次级带电粒子形成扫描图像。

在实施例中，监测模块87被联接到所述图像形成设备的所述图像形成模块86，以对所述图案化过程进行监测、控制等和/或使用从所述图像形成模块86所接收的样本90的所述扫描图像来导出用于图案化过程设计、控制、监测等的参数。因此，在实施例中，所述监测模块87被配置或编程成使得执行本文中所描述的方法。在实施例中，所述监测模块87包括计算装置。在实施例中，所述监测模块87包括计算机程序以提供本文中的功能，并且其被编码在形成所述监测模块87或被设置在所述监测模块内的计算机可读介质上。

在实施例中，如图16的使用探针来检查衬底的所述电子束检查工具一样，与诸如图16中所描绘的CD SEM相比，图17的系统中的电子电流显著地更大，使得探针斑足够大，从而检查速度可以很快。然而，由于大的探针斑，与CD SEM相比，分辨率可能没有那么高。在实施例中，上文所论述的检查设备可以是单束或多束设备，而不限制本公开的范围。

可以对来自例如图16和/或图17的系统的SEM图像进行处理，以提取描述所述图像中表示器件结构的物体的边缘的轮廓。然后，这些轮廓通常在用户定义的切割线处经由指标(诸如CD)进行量化。因而，通常，器件结构的图像经由指标进行比较和量化，所述指标诸如在所提取的轮廓上所测量到的边缘到边缘的距离(CD)或图像之间的简单像素差。

在实施例中，方法400的所述一个或更多个过程可以被实施为计算机系统的处理器(例如，计算机系统CS的过程PRO)中的指令(例如，程序代码)。在实施例中，单个工序可以分布跨越于多个处理器上(例如，并行计算)以改善计算效率。在实施例中，包括非瞬态计算机可读介质的计算机程序产品具有记录在其上的指令，所述指令当由计算机硬件系统执行时实施本文中所论述的方法。

根据本公开，所披露的元件的组合和子组合构成单独的实施例。例如，第一组合包括将图案集合编码成计算高效的表示，并且基于经编码的图案表示来确定分组。所述子组合可以包括确定精确图案匹配。另一子组合可以包括确定经移位图案匹配。另一子组合可以包括确定模糊图案匹配。在另一组合中，确定顶点图案与非相交特征部分之间的匹配。所述子组合可以包括基于匹配来确定分组。第三组合包括基于经分组的图案来确定代表性图案，并且提供用于量测测量或模型校准的代表性图案。

本公开的实施例可以通过以下方面进一步描述。

1.一种非暂时性计算机可读介质，在所述非暂时性计算机可读介质上记录有指令，所述指令在由计算机执行时实施用于对与半导体的一个或更多个设计布局相关联的图案进行分组的方法，所述方法包括：

获得一个或更多个设计布局的图案集合，所述图案集合中的图案包括位于所述图案的边界框内的非相交特征部分；

将所述图案集合中的图案的非相交特征部分编码为具有元素的图案表示，每个元素包括指示单独的非相交特征部分的类型的第一分量、和指示所述单独的非相交特征部分的沿围封所述图案的区域的指定边缘投影的宽度的第二分量；以及

通过比较与所述图案集合相关联的图案表示来将所述图案集合分组成一个或更多个组。

2.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：

从所述一个或更多个组中的每个组中选择代表性图案以用于与光刻过程相关的训练模型、或量测测量。

3.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，获得所述图案集合包括：

获得所述一个或更多个设计布局的第一图案集合；和

基于所述第一图案集合，从所述一个或更多个设计布局中选择第二图案集合，所述第二图案集合中的每个图案包括围绕所述第一图案集合的对应图案的额外的区域。

4.根据方面3所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案集合包括：所述一个或更多个设计布局的所述第一图案集合、所述第二图案集合或其组合。

5.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述分组包括：基于所述图案集合的图案表示之间的比较来确定精确图案匹配。

6.根据方面5所述的非暂时性计算机可读介质，其中，分组包括：

将与所述图案集合中的第一图案相关联的第一图案表示和与所述图案集合中的第二图案相关联的第二图案表示进行比较；和

响应于确定所述第一图案表示和所述第二图案表示是相同的，将所述第一图案和所述第二图案分组在表征所述精确图案匹配的第一组中。

7.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述分组包括：通过将所述图案表示相对于彼此移位并且比较经移位的图案表示来确定图案匹配。

8.根据方面7所述的非暂时性计算机可读介质，其中，分组包括：

将所述图案集合中的第一图案相对于所述图案集合中的第二图案移位，以产生所述第一图案的经移位表示；

将所述第一图案的所述经移位表示与所述第二图案表示进行比较；

基于所述经移位表示与所述第二图案表示的比较结果来确定所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此移位；以及

响应于所述图案被移位，将所述第一图案和所述第二图案分组在表征经移位图案匹配的第二组中。

9.根据方面8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，基于所述比较结果中的第一元素和/或最后一个元素确定所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此移位。

10.根据方面9所述的非暂时性计算机可读介质，移位包括：

将所述经移位表示的第一分量与所述第二图案表示的第一分量进行比较，以确定相应图案表示中的第一非相交特征部分的类型；和

响应于所述第一分量为不同的，相对于所述第二图案移动所述第一图案，直到所述第一分量匹配为止。

11.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述分组包括：基于所述图案集合的图案表示之间的比较来确定模糊图案匹配。

12.根据方面11所述的非暂时性计算机可读介质，其中，分组包括：

将与所述图案集合中的第一图案相关联的第一图案表示和与所述图案集合中的第二图案相关联的第二图案表示进行比较；

基于所述比较来确定所述第一图案和所述第二图案的特性是否在期望的公差极限内；以及

响应于所述第一图案表示和所述第二图案表示在所述公差极限内，将所述第一图案和所述第二图案分组在表征所述模糊图案匹配的第三组中。

13.根据方面12所述的非暂时性计算机可读介质，其中，对所述第一图案和所述第二图案进行分组：

计算所述第一图案表示与所述第二图案表示之间的差表示；

确定所述差表示的第一分量是否相同，以及所述差表示的第二分量的值是否在期望的公差极限内；以及

响应于所述差表示在期望的公差极限内，将所述第一图案和所述第二图案分组在表征所述模糊图案匹配的第三组中。

14.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述分组包括：

将所述图案集合中的一个图案相对于所述图案集合中的另一图案移位；和

基于经移位图案与所述另一图案的图案表示之间的比较来确定模糊图案匹配。

15.根据方面14所述的非暂时性计算机可读介质，其中，分组包括：

基于所述经移位表示和所述第二图案表示的比较结果来确定所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此移位，以及所述比较结果是否在期望的公差内；以及

响应于指示经移位图案并且在期望公差内的所述比较结果，将所述第一图案和所述第二图案分组在利用模糊匹配来表征经移位图案的第四组中。

16.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案集合中的一个或更多个图案包括顶点部分。

17.根据方面16所述的非暂时性计算机可读介质，其中，获得所述图案集合包括：

确定在所述顶点部分内的一个或更多个非相交特征部分候选者。

18.根据方面17所述的非暂时性计算机可读介质，其中，对所述顶点部分进行分组包括：

将所述一个或更多个非相交特征部分候选者的图案表示与所述图案集合的图案表示进行比较；以及

基于所述比较，将所述顶点图案分组成一个或更多个组。

19.根据方面17所述的非暂时性计算机可读介质，其中，确定所述非相交特征图案候选者包括：

限定可调边界框；和

使用所述可调边界框将所述顶点图案的多个部分划分成一个或更多个非相交特征部分。

20.根据方面19所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：

调整所述可调边界框的尺寸，使得所述顶点部分内具有所述非相交特征部分的最大区域被覆盖。

21.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案集合包括：

平行的非相交特征部分；

水平的非相交特征部分；

竖直的非相交特征部分；和/或

倾斜的非相交特征部分，其中特征部分相对于所述指定边缘倾斜。

22.根据方面21所述的非暂时性计算机可读介质，其中，对于水平的或竖直的非相交特征部分，投影是指所述非相交特征部分与所述指定边缘的相交。

23.根据方面21所述的非暂时性计算机可读介质，其中，对于所述倾斜的非相交特征部分，投影是指所述倾斜的非相交特征部分与所述指定边缘的延伸部分的相交。

24.根据方面21所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：

获得所述图案集合，所述图案集还包括一个或更多个倾斜图案，所述倾斜图案包括在倾斜图案的边界框内的倾斜的非相交特征部分；和

将所述倾斜图案编码为具有第一元素集合和第二元素集合的所述图案表示，其中所述第一元素集合对应于所述指定边缘，并且第二元素集合对应于与所述倾斜图案的所述边界框的所述指定边缘不同的另一边缘。

25.根据方面24所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述编码包括：

沿所述边界框的经延长的指定边缘投影所述倾斜图案的倾斜的非相交特征部分；和

将所投影的倾斜的非相交特征部分编码成元素，每个元素包括第一分量和第二分量。

26.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案集合中的每个图案被表示与图案化过程相关联的图像。

27.根据方面26所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图像对应于设计布局图像、掩模图像、空间图像、蚀刻图像、或量测图像。

28.根据方面26所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图像是二元图像，其中栅条以第一颜色表示，并且空白部以第二颜色表示。

29.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案集合中的每个图案被表示为与图案化过程相关联的轮廓。

30.根据方面28所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述轮廓对应于从设计布局、掩模图像、空间图像、蚀刻图像、或量测图像中所提取的轮廓。

31.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述单独的非相交特征部分包括栅条或空白部，并且所述图案包括一个或更多个栅条和一个或更多个空白部。

32.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案表示是矢量，所述矢量的所述第一分量是表征所述特征部分的类型的第一数字，所述矢量的所述第二分量是表征宽度的第二数字。

33.根据方面1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，单独的非相交特征部分的类型由白色或黑色表示。

34.一种用于对与半导体的一个或更多个设计布局相关联的图案进行分组的方法，所述方法包括：

35.根据方面34所述的方法，还包括：

36.根据方面34所述的方法，其中，获得所述图案集合包括：

获得所述一个或更多个设计布局的第一图案集合；和

37.根据方面36所述的方法，其中，所述图案集合包括：所述一个或更多个设计布局的所述第一图案集合、所述第二图案集合或其组合。

38.根据方面34所述的方法，其中，所述分组包括：基于所述图案集合的图案表示之间的比较来确定精确图案匹配。

39.根据方面38所述的方法，其中，分组包括：

40.根据方面34所述的方法，其中，所述分组包括：通过将所述图案表示相对于彼此移位并且比较经移位的图案表示来确定图案匹配。

41.根据方面40所述的方法，其中，分组包括：

42.根据方面41所述的方法，其中，基于所述比较结果中的第一元素和/或最后一个元素确定所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此移位。

43.根据方面42所述的方法，移位包括：

44.根据方面34所述的方法，其中，所述分组包括：基于所述图案集合的图案表示之间的比较来确定模糊图案匹配。

45.根据方面44所述的方法，其中，分组包括：

46.根据方面45所述的方法，其中，对所述第一图案和所述第二图案进行分组：

计算所述第一图案表示与所述第二图案表示之间的差表示；

47.根据方面34所述的方法，其中，所述分组包括：

48.根据方面47所述的方法，其中，分组包括：

49.根据方面34所述的方法，其中，所述图案集合中的一个或更多个图案包括顶点部分。

50.根据方面49所述的方法，其中，获得所述图案集合包括：

51.根据方面50所述的方法，其中，对所述顶点部分进行分组包括：

基于所述比较，将所述顶点图案分组成一个或更多个组。

52.根据方面50所述的方法，其中，确定所述非相交特征图案候选者包括：

限定可调边界框；和

53.根据方面52所述的方法，还包括：

54.根据方面34所述的方法，其中，所述图案集合包括：

平行的非相交特征部分；

水平的非相交特征部分；

竖直的非相交特征部分；和/或

55.根据方面54所述的方法，其中，对于水平的或竖直的非相交特征部分，投影是指所述非相交特征部分与所述指定边缘的相交。

56.根据方面54所述的方法，其中，对于所述倾斜的非相交特征部分，投影是指所述倾斜的非相交特征部分与所述指定边缘的延伸部分的相交。

57.根据方面54所述的方法，还包括：

58.根据方面57所述的方法，其中，所述编码包括：

59.根据方面34所述的方法，其中，所述图案集合中的每个图案被表示与图案化过程相关联的图像。

60.根据方面59所述的方法，其中，所述图像对应于设计布局图像、掩模图像、空间图像、蚀刻图像、或量测图像。

61.根据方面59所述的方法，其中，所述图像是二元图像，其中栅条以第一颜色表示，并且空白部以第二颜色表示。

62.根据方面34所述的方法，其中，所述图案集合中的每个图案被表示为与图案化过程相关联的轮廓。

63.根据方面62所述的方法，其中，所述轮廓对应于从设计布局、掩模图像、空间图像、蚀刻图像、或量测图像中所提取的轮廓。

64.根据方面34所述的方法，其中，所述单独的非相交特征部分包括栅条或空白部，并且所述图案包括一个或更多个栅条和一个或更多个空白部。

65.根据方面34所述的方法，其中，所述图案表示是矢量，所述矢量的所述第一分量是表征所述特征部分的类型的第一数字，所述矢量的所述第二分量是表征宽度的第二数字。

66.根据方面34所述的方法，其中，单独的非相交特征部分的类型由白色或黑色表示。

图18是根据实施例的示例计算机系统CS的框图。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联接以用于处理信息的处理器PRO(或多个处理器)。计算机系统CS还包括主存储器MM(诸如随机存取存储器(冲头)或其它动态存储器)，所述主存储器被联接至总线BS以用于存储信息和将要由处理器PRO执行的指令。主存储器MM还可以用于在将要由处理器PRO执行的指令的执行期间存储临时变量或其它中间信息。计算机系统CS还包括联接至总线BS以用于存储用于处理器PRO的静态信息和指令的只读存储器(ROM)ROM或其它静态存储装置。设置诸如磁盘或光盘之类的存储装置SD，并且将所述存储装置耦接至总线BS以用于存储信息和指令。

计算机系统CS可以经由总线BS联接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)或平板显示器或触控面板显示器。包括字母数字键和其它键的输入装置ID被联接至总线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光标控制器CC(诸如鼠标、轨迹球或光标方向键)，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。该输入装置典型地在两个轴(第一轴(例如x)和第二轴(例如y))上具有两个自由度，这允许所述装置指定平面中的位置。触摸面板(屏)显示器也可以用作输入装置。

根据一个实施例，本文中描述的一个或更多个方法的部分可以由计算机系统CS响应于处理器PRO执行包含在主存储器MM中的一个或更多个指令的一个或更多个序列而被执行。这样的指令可以从另一计算机可读介质(诸如存储装置SD)被读取到主存储器MM中。包含在主存储器MM中的指令的序列的执行使得处理器PRO执行本文描述的过程步骤。在多处理布置中的一个或更多个处理器也可以用于执行包含在主存储器MM中的指令的序列。在替代实施例中，硬接线电路可以用于替代软件指令或与软件指令组合。因此，本文中的描述不限于硬件电路和软件的任何特定的组合。

本文中使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器PRO提供指令以供执行的任何介质。这样的介质可以采用许多形式，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，诸如存储装置SD。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器MM。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含总线BS的电线。传输介质还可以采用声波或光波的形式，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、软磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质CD-ROM、DVD、任何其它光学介质、穿孔卡、纸带、任何其它具有孔图案的实体介质、RAM、PROM、和EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储芯片或盒式存储器。非暂时性计算机可读介质可以具有记录在其上的指令。所述指令在由计算机执行时实施上文中描述的特征中的任一特征。所述指令在由计算机执行时实施上文中描述的特征中的任一特征。

各种形式的计算机可读介质可以被参与到承载一个或更多个指令的一个或更多个序列传送到处理器PRO以供执行。例如，指令最初可以承载在远程计算机的磁盘上。所述远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中，并且使用调制解调器在电话线上发送指令。计算机系统CS本地的调制解调器可以在电话线上接收数据并且使用红外发射器将数据转换成红外信号。联接至总线BS的红外检测器可以接收红外信号中承载的数据并且将数据放置在总线BS上。总线BS将数据承载到主存储器MM，处理器PRO从主存储器106获取并且执行指令。由主存储器MM接收的指令可以可选地在由处理器PRO执行之前或之后被存储在存储装置SD上。

计算机系统CS还可以包括被联接至总线BS的通信接口CI。通信接口CI提供联接至网络链路NDL的双向数据通信,所述网络链路连接到本地网络LAN。例如，通信接口CI可以是用于提供与相应的类型的电话线的数据通信连接的综合业务数字网(ISDN)卡或调制解调器。作为另一示例，通信接口CI可以是用于提供至兼容LAN的数据通信连接的局域网(LAN)卡。还可以实现无线链路。在任何这样的实现方式中，通信接口CI发送和接收携带表示各种类型的信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。

网络链路NDL典型地通过一个或更多个网络提供到其它数据装置的数据通信。例如，网络链路NDL可以提供经由局域网LAN至主机HC的连接。这可以包括通过现在通常被称为“因特网”INT全球分组数据通信网络提供数据通信服务。本地网络和LAN(因特网)两者都使用携带数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。通过各种网络的信号和在网络数据链路NDL上并且通过通信接口CI的信号(其将数字数据传送到计算机系统CS和从计算机系统1700传送数字数据)是输送信息的载波的示例性形式。

计算机系统CS可以通过网络、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，主机HC可以通过因特网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请求代码。例如，一个这样的下载的应用可以提供本文中描述方法的全部或部分。所接收的代码可以在被接收时由处理器PRO执行，和/或存储在存储装置SD或其它非易失性存储器中以供稍后执行。以这种方式，计算机系统CS可以获取呈载波的形式的应用代码。

虽然本文公开的构思可以用于在衬底(诸如硅晶片)上成像，但是应理解，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成像的光刻成像系统。

上文的描述旨在是示例性的而非限制性的。因此，本领域的技术人员将明白，在不背离下文所附的权利要求书的范围的情况下，可以如所描述地进行修改。

Claims

1.一种非暂时性计算机可读介质，在所述非暂时性计算机可读介质上记录有指令，所述指令在由计算机执行时实施用于对与半导体集成电路设计的一个或更多个设计布局相关联的图案进行分组的方法，所述方法包括：

将所述图案集合中的图案的非相交特征部分编码为具有元素的图案表示，每个元素包括指示单独的非相交特征部分的类型的第一分量、和指示所述单独的非相交特征部分的沿包含所述图案的区域的指定边缘投影的宽度的第二分量；以及

2.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：

3.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述分组包括：基于所述图案集合的图案表示之间的比较来确定精确图案匹配或模糊图案匹配。

4.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述分组包括：通过将所述图案表示相对于彼此移位并且比较经移位的图案表示来确定图案匹配。

5.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，分组包括：

6.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案集合中的一个或更多个图案包括顶点部分。

7.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读介质，其中，获得所述图案集合包括：

确定在所述顶点部分内的一个或更多个非相交特征部分候选者；

基于所述比较，将所述顶点图案分组成一个或更多个组。

8.根据权利要求7所述的非暂时性计算机可读介质，其中，确定所述非相交特征图案候选者包括：

限定可调边界框；

使用所述可调边界框将所述顶点图案的多个部分划分成一个或更多个非相交特征部分；

9.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案集合包括：

平行的非相交特征部分；

水平的非相交特征部分；

竖直的非相交特征部分；和/或

10.根据权利要求7所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：

11.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述编码包括：

12.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案集合中的每个图案被表示与图案化过程相关联的图像；

其中，所述图像对应于设计布局图像、掩模图像、空间图像、蚀刻图像、二元图像或量测图像。

13.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案集合中的每个图案被表示为与图案化过程相关联的轮廓；

其中，所述轮廓对应于从设计布局、掩模图像、空间图像、蚀刻图像或量测图像中所提取的轮廓。

14.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述单独的非相交特征部分包括栅条或空白部，并且所述图案包括一个或更多个栅条和一个或更多个空白部。

15.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述图案表示是矢量，所述矢量的所述第一分量是表征所述特征部分的类型的第一数字，所述矢量的所述第二分量是表征宽度的第二数字。