TW201023097A - Evaluation pattern generating method, computer program product, and pattern verifying method - Google Patents

Description

201023097 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於評價圖型之製造方法、電腦程式產品及圖 型驗證方法。 相關申請案之交叉參考 本申請案基於2008年8月7曰申請之先前曰本專利申請案 第2008-204648號且主張該案之優先權；該案之全部内容 以引用的方式併入本文中。 【先前技術】 近年中，隨著大型積體電路（LSI)之小型化，需要半導 體電路上之最小線寬為曝光裝置之光源波長之一半或更 小。歸因於LSI之小型化，圖型無法按設計藉由曝光轉移 至晶圓上之現象（亦即，光學近接效應（ΟΡΕ))已變得明 顯。因此，自二十世紀90年代後期，已採用藉由使用經校 正之遮罩圖型根據所要設計圖型來精整（finish)經轉移形狀 之技術，亦即，光學近接校正（OPC)。透過此技術，晶圓 上之關鍵尺寸（CD)變化可減小，藉此有可能按設計在晶圓 上適當地形成精細圖型。 然而，在一些狀況下無法僅藉由OPC改良製程變化之容 限，使得隨著圖型之正規化尺寸（kl)變得更小，所謂的熱 點（具有較小微影容限之部分）之出現已增加。作為減少熱 點之出現的方法，開始應用可製造性設計（design for manufacturing, DFM)技術，諸如，藉由微影相容性檢查 (lithography compliance check, LCC)在調整（fix)設計之前 142363.doc 201023097 進行資料校正’或在調整（fix)資料之後調適熱點校正 (HSPC)。 作為當使用DFM技術設計且驗證半導體器件之布局時擷 取熱點之方法’例如，曰本專利特許公開申請案第2〇〇8_ 98588號揭示一藉由除使用在薄膜厚度方向上之擷取基準 以外還使用在垂直於薄膜厚度方向之方向上之擁取基準來 '擷取熱點的方法。在此方法中，基於半導體器件之布局資 料將分析目標區（功能區塊圖型）分成柵格，且在模擬中確 定每一柵格之薄膜厚度及層級差異。接著，基於模擬之結 果使用在薄膜厚度方向及垂直於薄膜厚度方向之方向上之 擁取基準來確定每一柵格是否對應於熱點。 然而，以上技術僅藉由在周邊上配置適當圖型驗證了熱 點之出現’但未充分確保相對於周邊環境之穩定性。此 外’需要準備複數個周邊環境以確保相對於周邊環境之穩 定性’此需要極長準備時間（turn aroun(j time, TAT)及高成 本。 【發明内容】 根據本發明之一實施例之評價圖型之製造方法包含·將 為半導體電路之電路圖型及對應於該電路圖型之遮罩圖型 中之任一者之s平價目標圖型的周邊區分成複數個網格；第 一计异包括在遮罩函數值被賦予預定網格之狀況下當藉由 微影製程將評價目標圖型轉移至晶圓上時計算電路圖型之 衫像強度，第一什异包括计算網格之遮罩函數值以使得當 評價評價目標圖型之微影效能時影像強度之成本函數滿足 142363.doc 201023097 預定基準’在該成本函數中影響評價目標圖型至晶圓之轉 移效能的光學影像特徵量經設定至影像強度；及製造對應 於網格處之遮罩函數值之圖型作為評價目標圖型之評價圖 型’其配置於評價目標圖型之周邊上。 根據本發明之一實施例之用於引起電腦執行動作的電腦 程式產品，該等動作包含：將為半導體電路之電路圖型及 對應於該電路圖型之遮罩圖型中之任一者之評價目標圖型 的周邊區分成複數個網格；第一計算包括在遮罩函數值被 賦予預定網格之狀況下當藉由微影製程將評價目標圖型轉 移至晶圓上時計算電路圖型之影像強度；第二計算包括計 算網格之遮罩函數值以使得當評價評價目標圖型之微影效 能時影像強度之成本函數滿足預定基準，在該成本函數中 影響评價目標圖型至晶圓之轉移效能的光學影像特徵量經 叹定至影像強度；及製造對應於網格處之遮罩函數值之圖 型以作為評價目標圖型之評價圖型，其配置於評價目標圖 型之周邊上。 根據本發明之一實施例之圖型驗證方法包含：將為半導 體電路之電路圖型及對應於電路圖型之遮罩圖型中之任一 者之”平價目標圖型的周邊區分成複數個網格；第一計算包 括在遮罩函數值被賦予預定網格之狀況下當藉由微影製程 將"子價目標圖型轉移至晶圓上時計算電路圖型之影像強 度；第二計算包括計算網格之遮罩函數值以使得當評價評 價目標圖型之微影效能時影像強度之成本函數滿足預定基 準’在該成本函數中影響評價目標圖型至晶圓之轉移效能 142363.doc 201023097 的光學影像特徵量經設定至影像強度；製造對應於網格處 之遮罩函數值之圖型以作為評價目標圖型之評價圖型，其 配置於評價目標圖型之周邊上；將評價圖型配置於電路圖 型之周邊上；及驗證電路圖型之微影效能。 【實施方式】 以下將參看隨附圖式詳細解釋根據本發明之評價圖型之 、 製造方法、電腦程式產品及圖型驗證方法之例示性實施 例。本發明不限於以下實施例。 鲁 解釋根據第一實施例之評價圖型製造的概念。圖i為用 於解釋根據本發明之第一實施例之評價圖型製造之概念的 示意圖。實現半導體電路之功能區塊圖型，其能夠相對於 具有各種圖型變化之周邊環境（圖型）維持預定微影效能。 因此’製造（準備）可關於功能區塊圖型之布局之熱點使轉 移效能發生最多波動之周邊圖型（最壞周邊圖型）的布局作 為坪價圖型（用於圖型驗證之周邊圖型）x。功能區塊圖型 φ 經受使用評價圖型X之微影驗證以驗證功能區塊圖型相對 於周邊環境之穩定性。在本實施例中，解釋製造評價圖型 - 之方法’該評價圖型用於評價具有特定功能之圖型（功能 區塊），然而本實施例不限於此。本實施例可應用於製造 用於評價任何電路圖型的評價圖型之方法。 首先’製造將成為微影效能之評價目標之原始小區 (cell)(標準小區）（下文中，「評價目標小區21」評價 目標小區21為功能區塊且包括具有各種形狀之圖型P。此 外’在評價目標小區21中確定將成為微影效能之評價目標 142363.doc 201023097 之位置（下文中，「評價位置i」）(2)。 此後，當驗證評價目標小區21之微影效能時製造待配置 於汗價目標小£21周圍之周邊圖型（評價圖型X)之裝置（下 文中，「評價圖型製造裝置10」）開始製造評價圖型X。 評價圖型製造裝置10在評價目標小區21之周邊上設定一 範圍（下文中，「ΟΡΕ範圍22」）(3)，在其中ΟΡΕ對評價目標 小區21具有效應。ΟΡΕ範圍22為環繞評價目標小區2 1之周 邊之環形區，特定言之’藉由將評價目標單元21在垂直方 向及水平方向上延伸預定長度（下文中，「ΟΡΕ長度R」）所 獲得之區。ΟΡΕ|&圍22為評價圖型X之區。ope長度r為在 其中ΟΡΕ對評價目標小區21具有效應之長度。因此，ope 範圍22之周邊之垂直側及水平側中之每一者比評價目標小 區21之彼側長2R。評價圖型製造裝置1 〇在ope範圍22中設 定具有預定網格大小之網狀柵格23(4)。 接著，當每一網格（像素）被賦予遮罩透射率時評價圖型 製造裝置10計算在評價位置i處之影像強度（光強度）(5)。 此外，評價圖型製造裝置10計算預設之各聚焦值中之每_ 者的影像強度特徵（6)。此時，例如，使用評價位置i處之 正規化影像對數斜率（NILS)或聚焦敏感度計算影像強度特 徵。評價圖型製造裝置10接著基於經計算之影像強度特徵 評價成本函數。該成本函數由在該功能區塊圖型中出現熱 點的風險度來定義，該風險度係基於影像強度特徵來加以 評價。舉例而言，成本函數經定義以使得該成本函數隨著 在功能區塊圖型中出現熱點的風險變高而變小。 142363.doc 201023097 #價圖型製造裝置確 疋網狀栅格23中之遮罩透射率分 Γ 經計算之成本函MS預定基準（例如，NILS變 =二或聚焦敏感度變得最大）。此過程不必定對網狀拇 中之所有網格執行。若可藉由計算某網格區之遮罩透 射率獲得所有網格之遮罩透射率，則對該某網格區執行以 上過程（確定遮罩透射率分布之過程）為足夠的。舉例而 言，若待處理之光學系統及功能區塊圖型之布局中之每一 者具有空間對稱性’則預期網狀拇格Μ中之遮罩透射率亦 具有對應於此之空間對稱性。因此，可藉由計算某網格區 之遮罩透射率獲得所有網格之遮罩透射率。 此時’評價圖型製造裝置1〇參考以上所定義之影像強度 特徵之成本函數而確定評價圖型之每一網格之遮罩透射率 以使得在功能區塊圖型中出現熱點的可能性增加（7)。舉例 而言，當成本函數經定義以使得成本函數隨著出現熱點之 可能性變高而變小時，評價圖型之每一網格之遮罩透射率 可經確定以使得成本函數變得最小。評價圖型製造裝置10 採用對應於經確定遮罩透射率之圖型以作為評價圖型X且 製造評價圖型X(8)。此後，布局驗證裝置藉由使用評價圖 型X執行對評價目標小區21之微影效能之布局驗證（9)。 圖2為說明評價圖型製造裝置！ 〇之組態之功能方塊圖。 評價圖型製造裝置10包括ΟΡΕ範圍設定單元η、網狀柵格 設定單元12、評價資訊輸入單元13、影像強度計算單元 14、遮罩透射率計算單元15、評價圖型製造單元16及控制 142363.doc 201023097 單元19。 評價資訊輪入單元13輸入關於評價目標小區21及評價位 置i之資訊，且將其發送至ΟΡΕ範圍設定單元11。評價目標 小區21由（例如）製造遮罩資料之遮罩資料製造裝置製造， 且發送至評價資訊輸入單元13。評價資訊輸入單元13連接 至滑鼠、鍵盤及其類似物，且使用者使用滑鼠或鍵盤指定 - 評價位置i。 ^ ΟΡΕ範圍設定單元u基於曝光裝置之資訊（曝光條件）在 評價目標小區21之周邊上設定ΟΡΕ範圍22，該曝光裝置使 ® 用其上配置有評價目標小區21之遮罩（下文中，「評價目標 遮罩」）執行曝光製程。ΟΡΕ範圍設定單元11基於（例如）曝 光裝置之曝光波長（λ)、投影光學系統之數值孔徑（ΝΑ)或 ， 有效光源形狀（σ)設定ΟΡΕ範圍22。ΟΡΕ範圍設定單元11將 · 經設定之ΟΡΕ範圍22發送至網狀柵格設定單元12。 網狀栅格設定單元12將對應於用於評價目標遮罩之曝光 製程之極限解析度（設計規則）的網狀柵格23設定至ΟΡΕ範 圍22。網狀栅格設定單元12將ope範圍22及經設定之網狀 _ 柵格23發送至影像強度計算單元14。 影像強度計算單元14在將遮罩透射率賦予網狀栅格23中 - 之每一網格的狀況下計算每一網格之評價位置i處之影像 · 強度。影像強度計算單元14藉由使用光學影像特徵量（諸 如’預設之各聚焦值中之每一者的NILS及聚焦敏感度）計 算每一網格之影像強度特徵（每一聚焦值之影像強度）。影 像強度計算單元14將每一網格之經計算影像強度特徵發送 142363.doc 10· 201023097 至遮罩透射率計算單元15。 遮罩透射率計算單元15確定每一網格之遮罩透射率以使 得t/像強度特徵之成本函數變得最小，以獲得網狀柵格 中之遮罩透射率分布。料透射率計算單元15將經計算遮 罩透射率之分布發送至評價圖型製造單元16。 評價圖型製造單元16製造對應於遮罩透射率之圖型以作 . 為評價圖型X。控制單元19控制ΟΡΕ範圍設定單元n、網 # 狀柵格設定單元12、評價資訊輸入單元13、影像強度計算 單元14、遮罩透射率計算單元15及評價圖型製造單元16。 圖3為說明根據第—實施例之評價圖型製造裝置1〇之硬 體組態的方塊圖。評價圖型製造裝置1〇包括中央處理單元 (CPU)l、唯璜s己憶體（R〇M)2、隨機存取記憶體、 顯不單元4及輸入單元5。在評價圖型製造裝置1〇中，cpu 1、ROM 2、RAM 3、顯示單元4及輸入單元5經由匯流排 線彼此連接。 φ CPU 1藉由使用為用於製造評價圖型χ之電腦程式之評 價圖型製造程式7來製造評價圖型X。顯示單元4為諸如液 - 晶監視器之顯示器件，且基於來自CPU 1之指令而顯示評 價圖型X或在製造評價圖型X時使用的諸如評價目標小區 21、評價位置i、OPE範圍22及網狀栅格23之各種資訊。輸 入單元5包括滑鼠及鍵盤，且輸入諸如指定評價位置i之指 令及製造評價圖型所需的參數之指令資訊，該指令資訊由 使用者自外部器件輸入。輸入至輸入單元5之指令資訊被 發送至CPU 1。 142363.doc 201023097 評價圖型製造程式7儲存於R〇M 2中，且經由匯流排線 載入至RAM 3。CPU 1執行載入於RAM 3中之評價圖型製 造程式7 °特定言之，在評價圖型製造裝置10中，CPU 1根 據由使用者經由輸入單元5輸入之指令而自r〇M 2讀取評 價圖型製造程式7且將其載入至RAM 3中之程式儲存區以 執行各種處理程序。CPU 1將在各種處理程序中製造之各 種資料暫時儲存於在RAM 3中形成之資料儲存區中。 執行於評價圖型製造裝置10中之評價圖型製造程式7具 有包括以上單元之模組結構，亦即，ΟΡΕ範圍設定單元 11、網狀柵格設定單元12、評價資訊輸入單元13、影像強 度计算單元14、遮罩透射率計算單元15、評價圖型製造單 元16及控制單元19。每一單元載入於主儲存器件上，且藉 此ΟΡΕ範圍設定單元u、網狀栅格設定單元12、評價資訊 輸入單元13、影像強度計算單元14、遮罩透射率計算單元 15、評價圖型製造單元16及控制單元19製造於主儲存器件 上。 可以評價圖型製造程式7儲存於連接至諸如網際網路之 網路的電腦中且經由網路下載之方式提供執行於評價圖型 製造裝置10中之評價圖型製造程式7。亦可經由諸如網際 網路之網路提供或分布執行於評價圖型製造裝置W中之評 價圖逛製造程式7。或者，評價圖型製造程式7可預先嵌入 於ROM或類似物中且提供至評價圖型製造裝置1〇。 解釋評價圖型製造裝置1G之操作之程序。圖4為評價圖 型製造裝置10之操作之程序的流程圖。首先，製造評價目 142363.doc 12 201023097 標小區21，且確定評價位置i(步驟sl〇及S2〇)。此時，使用 者以像素為單位指定評價位置i。將評價目標小區及評 價位置i輸入至評價資訊輸入單元13。評價資訊輸入單元 13將評價目標小區21及評價位置丨發送至〇pE範圍設定單元 11 〇 圖5為評價目標小區21之實例之示意圖，且圖6為用於解 釋待设定至評價目標小區21之資訊之示意圖。如圖5中所 示，評價目標小區21具有在垂直方向及水平方向上之各種 線形圖型，且該等線形圖型經配置以使得鄰近線形圖型彼 此間具有預定距離。 如圖6中所示，OPE範圍設定單元u將由使用者指定為 坪價點之預定位置設定為評價位置丨。在評價位置i處之影 像強度由I(X，y)表達，且在網格位置瓜處之遮罩透射率分 布由M(i，j)表達。 圖7A及圖7B為用於解釋ΟΡΕ範圍22之示意圖。在圖7A 象及圖7Β中，左側上之圖表展示光強度分布其中垂直軸代 表光強度且水平轴代表光源之大小。此外，在圖7Α及圖 7Β中，右侧上之圖表展示藉由對光強度分布執行傅立葉變 換所獲得之相互強度分布，其中垂直軸代表相互強度且水 平轴代表晶圓上之空間座標。 如圖7Α及圖7Β中戶斤示，ΟΡΕ範圍22與曝光裝置之曝光波 長（λ)、投影光學系統之數值孔徑（ΝΑ)及有效光源形狀（σ) 強相關°因此’ ΟΡΕ範圍設定單元11基於諸如曝光波長、 才又影光學系統之數值孔徑及有效光源形狀之曝光裝置的曝 142363.doc •13· 201023097 光條件設定ΟΡΕ範圍22。 用作典型曝光裝置之光學系統之部分相干光學系統中的 ΟΡΕ範圍由通過遮罩（主光罩）上之兩個不同點之光之間的 相互強度定義。根據van 'Cittert-Zernike定理，相互強度 經表達為照射遮罩之光源之分布之傅立葉變換的結果，所 以ΟΡΕ範圍主要取決於曝光裝置之有效光源形狀（σ)。 舉例而言’如圖7Α中所示，當自一點發射光時，代表 ΟΡΕ範圍之傅立葉圖型分布為恆定的而與相互強度分布無 關。如圖7Β中所示，當自複數個點發射光時，代表ορΕ範 ❿ 圍之傅立葉圖型分布由預定波形代表。當光源之面積較大 時，傅立葉圖型分布局部化，而當光源之面積較小時，傅 立葉圖型分布變得散開。 圖8Α及圖8Β為各自說明在光源形狀與相互強度分布之 間的關係之示意圖。在圖8Α及圖8Β中，左側上之圖表展 示光源形狀（照明形狀）’且右側上之圖表展示相對於光學 半徑之光源之相互強度的改變（在曝光光學系統中在遮罩 上之兩點之間的相關性）。此外，在圖8α及圖8Β中，虛線 ❿ 曲線代表藉由對σΝΑ/λ執行傅立葉變換所獲得之相互強度 alAa2 ’且實線曲線代表藉由求相互強度al及a2的積分所 ‘ 獲得之積分值（相互強度bl及b2)。 - 圖8A展示光源為ArF，投影光學系統之να為0.7 NA且有 效光源形狀為0.3 σ之狀況，且圖8Β展示光源為ArF，投影 光學系統之NA為0.7 NA且有效光源形狀為0.85 σ之狀況。 因此’圖8Α中所示之光學形狀小於圖8Β中所示之彼光學 142363.doc -14- 201023097 形狀。使積分值變為1之光學半徑在光學形狀如圖8B中所 示較大之狀況下比在光學形狀如圖8A中所示較小之狀況下 更小。 光源形狀及相互強度分布具有（例如）如圖8A及圖8B中所 示之關係’所以理論上有可能依據預定基準設定具有〇PE 效應的範圍（ΟΡΕ距離R)。當光學形狀較小時，積分值開’始 ' 變為怪定值時的光學半徑較大，使得ΟΡΕ距離r變大。當 光學形狀較大時’積分值開始變為怪定值時的光學半徑較 小’使得ΟΡΕ距離R變小。 亦有可能在實驗中準備具有不同圖型間距離之複數個圖 型且將ΟΡΕ範圍22設定在圖型尺寸在轉移之後開始變為恆 定值時的圖型間距離。 圖9為用於解釋根據實驗設定〇ρΕ範圍之方法之示意 圖°線形圖型L2配置在距線形圖型L1之各種圖型間距離 (間隔）處。量測且標繪晶圓上之線形圖型L1的在線寬方向 ^ 上之尺寸。 ❹ 舉例而言，在線形圖型L1與線形圖型L2之間的圖型間距 離按照距離S1、距離S2及距離S3(S1<S2<S3)之次序增加。 此時’當在線形圖型L1與線形圖型L2之間的圖型間距離變 為預定值或更大時線形圖型L1之尺寸變為穩定的恆定值。 圖9展示當圖型間距離變為距離S3或更大時線形圖型以之 尺寸變得穩定之狀況。在此種狀況下，距離S3可經設定為 ΟΡΕ距離R。 在以以上方式確定ΟΡΕ距離R的過程中，ΟΡΕ距離R亦受 142363.doc -15· 201023097 光學系統之閃光（flare)(雜散光）、諸如顯影之製程中之負 載效應或其類似物的影響。可在考慮或忽略以上效應的情 況下確定ΟΡΕ距離R。評價圖型製造裝置1〇之使用者可^ 據以上效應之程度確定是否考慮光學系統之閃光（閃光效 應範圍）及負載效應。 其次，網狀柵格設定單元12將對應於用於評價目標遮罩 之曝光製程之極限解析度的網狀柵格23設定至〇ρΕ範圍 22(步驟 S30)。 特定言之，網狀柵格設定單元12在由〇ΡΕ範圍設定單元❹ 11所設定之ΟΡΕ範圍22中製造網狀栅格。此時，由網狀柵 格設定單元12製造之網狀栅格之網格大小較佳（例如）根據 假定使用之曝光製程之極限解析度來設定。若網格大小相 對於極限解析度過大，則變得難以製造適當的圖型效應程 度（pattern effect degree)作為評價圖型。因此，較佳將網 格大小設定為至少等於或小於極限解析度，更佳將網格大 小設定為等於或小於當設計待作為評價目標圖型加以檢查 之功能區塊時要符合之設計規則中之最小尺寸。若網格大參 小為大的，則可縮短製造評價圖型所需的時間。 網狀栅格設定單元12將ΟΡΕ範圍22及經設定之網狀柵格 23發送至影像強度計算單元丨4。影像強度計算單元14在將 遮罩透射率賦予網狀柵格23中之每一網格的狀況下計算每 網格之評價位置i處之影像強度（步驟S40)。特定言之， 影像強度計算單元14(例如）藉由將部分相干光學成像陳述 式用作影像強度計算方法來計算影像強度。部分相干光學 142363.doc 16 201023097 成像陳述式可由陳述式（1)表達。 I(x，y)=F-' {/TCC(f + f *,g + g-；f ·,Ε·>η(ί + f-,g 4- g-^ * (f ^g^dg，! …⑴ 其中F{}為傅立葉變換，F·1為逆傅立葉變換，透射交叉係 數（TCC)為由陳述式（2)所表達之相互透射係數，（f，g)為遮 罩平面上之座標（遮罩圖型之傅立葉座標），且（χ，γ)為晶 圓平面上之座標。

TCC(f，g;f，，g，>=fs(f，，，g，，)P(f+f，，，g+g，，)p^f，，，g，+g，^^ (2) 其中s為有效㈣分布’其由陳述式（3)至陳述式⑺表達。 特定言之’當滿足為相干因子之陳述式（3)時有效光源分 布可由陳述式⑷表達，且當不滿^陳述式⑽，有效光 源分布可由陳述式（5)表達。 ^yjf2+g2 ^σΝΑ/λ ...(3) S(f，g)=l 否則 此外’陳述式⑺中之p為瞳孔函數且可由陳述式⑹至陳 达式⑻表達。特定言之，當滿^陳述式（6)時，瞳 可由陳述式（7)表達，且者其 % ^•田不滿足陳述式(6)時，瞳孔函數 可由陳述式（8)表達。 苦打2 +S2 SNA/λ

|p(f，gH 142363.doc •17- ••(6) 201023097 否則户U君)=0 ...(8) 圖10為說明用於獲得TCC之積分域30之示意圖。由S(f"， g")、P(f+f"，g+g")及 P*(f，+f"，g，+g")環繞之區（陰影區）為積 分域30。 (例如）藉由使用由遮罩圖型（m(f, g))獲得之繞射光分布F1 (m(f，g)}=m(x, y)來計算影像強度。陳述式（1)以純量形式 表達。然而，當曝光裝置具有高NA時，可藉由使用擴展 至向量成像形式之陳述式來計算影像強度。以此方式，可 藉由陳述式（1)以高精確度甚至相對於確切解（exact solution)來計算影像強度。 此外’例如，可使用根據光學相干近似（〇CA)方法藉由 特徵值擴展所獲得之陳述式，該方法由YCPati等人在 J〇Urnal of 〇Ptieal Society 〇f America 1994 年 9 月 A/第 11 卷，第 9 期 / 第 2438_2452 頁「phase_shimng 咖心 f〇r microlithography： automated design and mask requirements j 中描述。可藉由使用以上方法計算影像強度來壓低計算之 成本。藉由OCA之成像陳述式由陳述式（9)表達。 " …(9) 其中％(k=〇, 1，2,…，叫⑽自然數）為特徵函數核心且 ak為當以特徵函數核心％擴展TCC時的特徵值。 可藉由使用OCA方法計算影像強度來顯著改良計算 TAT在本實施例中，藉由指定陳述式⑴及陳述式（9)中之 任一者來使評價圖型製造裝置1〇計算影像強度為適用的。 142363.doc 201023097 影像強度計算單元14使用預設之各聚焦值中之每一者之 NILS或聚焦敏感度來計算影像強度特徵（每—聚焦值之影 像強度）特定目之，針對預設之複數個聚焦值中之每一 — 據陳述式（1)或陳述式（9)計算之影像強度以獲得 ❹ 广聚焦值之景7像強度特徵。（例如）藉由使用為正規化光 學景w象對數斜率之NILS(wAIMx)、聚焦敏感度（△)或其 類似物來計算影像強度特徵。因此，影像強度計算單元Μ 基於由使用者發出之指令或預設資訊預先擷取諸如NILS及 聚焦敏感度之光學影像特徵量（步驟s5())。接著，影㈣ 度。十算單π 14將經操取之光學影像特徵量設定至每一聚焦 值之影像強度特徵料算影像強度特徵。 … 影像強度計算單元14將經計算之影像強度特徵發送至遮 罩透射率計算單元15。遮軍透射率計算單㈣確定遮罩透 射率以使得影像強度特徵之成本函數變得最小（步驟 _。評價圖型製造裝置1〇檢查是否計算了所有網格之遮 罩透射率（步驟S70)。 若未計算所有網格之遮罩透射率（步驟請處為否）’則 重複自步驟S40至步驟S6G之過程以使得評價圖型製造裳置 Π)計算下-網格之遮罩透射率。評價圖型製造裝置ι〇重複 自步驟_至㈣㈣之過程，直至藉由計算所有遮罩之遮 罩透射率以獲得M(i，之分布作為網狀柵格23中之遮罩透 射率分布來獲得遮翠透射率分布。遮罩透射率計算單元15 將經計算之料透射率分布發送至評價圖型製造單元16。 解釋獲得之分布之方法。#使謂ls計算师，】） 142363.doc •19- 201023097 之分布時，遮罩透射率計算單元15計算M(i，j)之分布以使 得NILS最小。當使用聚焦敏感度計算M(i，j)之分布時’遮 罩透射率計算單元15計算M(i, j)之分布以使得聚焦敏感度 最大。 舉例而言，若藉由隨機搜尋來計算M(i，j)，則可花費較 長時間以獲得評價圖型X(驗證圖型）。因此，可藉由使用 以下演算法在較短時間中高效地計算M(i，j)。 舉例而言，作為M(i，j)之局部搜尋方法，使用由Abrams 等人在美國專利案第7，178,127 B2號（2007)「METHOD φ FOR TIME-EVOLVING RECTILINEAR CONTOURS REPRESENTING PHOTO MASKS」中揭示之逆微影技術 (ILT)或諸如遺傳演算法及模擬退火之演算法，以使得可加 速向解之收敛。 藉由使用順序校正方法所獲得之局部搜尋解具有解取決 於不可避免之初始條件的特徵。因此，需要藉由經驗方法 或分析方法仔細設定M(i，j)之初始條件。 此外，藉由將由 R. Socha 等人在 Proc_ SPIE 5377(2004) ® 第 222-240 頁之「Contact Hole Reticle Optimization by Using Interference Mapping Lithography(IMLTM)」中所描 述之干涉映像微影（IML)用作M(i，j)之完全搜尋方法，可 在不使用順序校正方法的情況下在極短時間中獲得反解 M(i，j) 〇 此外，可使用組合局部搜尋方法及完全搜尋方法之搜尋 演算法，藉此使得能夠以高速計算高精確度完全搜尋解。 142363.doc -20- 201023097 圖11為用於解釋組合了局部搜尋方法及完全搜尋方法之搜 哥演算法之示意圖。首先，影像強度計算單元14藉由完全 搜尋方法（全域搜尋方法）計算至少—全域近似解以製造周 邊圖型。影像強度計算單元14可藉由完全搜尋方法以高速 獲得全域解（1)。 接著，影像強度计算單元14用藉由完全搜尋方法所獲得 《近似解作為初始條件藉由使用局部搜尋方法製造周邊圖 。影像強度計算單元14可藉由局部搜尋方法改良解之精 確度（2)。影像強度汁算單元14可藉由過程⑴及⑺獲得高 精確度全域解（評價圖型X)(3)。此外，在局部搜尋方法中 接近於待獲得之解之圖型預先作為初始條件給定，以使得 改良向待獲得之解之收斂性，從而使得能夠減少成本。 此時，影像強度計算單元14(例如）藉由將陳述式（丨〇)用 作成本函數（評價函數）F來計算M(i，j)。 F = XA*NILS(i,j)+ B/笨焦、敗氟良(i，j) …（i 〇) ί 其中’ A及B各自為適當常數。 在晶圓上之可發生縮短之位置（諸如，構成評價目標小 區21之圖型之拐角或邊緣）處的光學影像強度可被選擇作 為成本函數。此時成本函數F可由陳述式（ii-i)表達。或 者’成本函數F可由陳述式（11-2)定義。 F =強度(i,f) -..(11-1) F = = I \dxdym{x, ^)/(^ j)| …(11-2) 142363.doc -21· 201023097 遮罩透射率計算單元15將經確定之遮罩透射率分布师， j)發送至評價造單元心評㈣型製造單元16製造 對應於遮罩透射率之圖型以作為評價圖型L藉此，將 M(i，j)用作關於評價目標小㈣之評價圖型X。接著，當 藉由LCC驗也評價目標小區21時，將評價圖型X配置於評 價標J區21之周邊上且檢查熱點以執行對評價目標小區 21之布局驗證。 當執行對評價目標小區21之布局驗證時，由於評價圖型 X之影響，聚焦相依性或劑量相依性（nils)在評價位置；處❹ 變得最大，使得預期評價位置丨處之製程容限最小。有可 食b藉由认计甚至在執行布局驗證時仍可通過此種布局驗證 之圖f布局4目標小區21)來設計能夠獨立於周邊環境 而確保製程容限之穩固功能區塊圖型布局。換言之甚至 在周邊環境不良時仍可提供具有穩定布局圖型之功能區塊 圖型。 圖12為評價圖型之實例之示意圖。如圖12中所示，在本 實施例中，評價圖型X由網狀栅格23劃分，且製造對應於 粵 遮罩透射率分布（每一網格之遮罩透射率）之圖型作為評價 圖型X。評價圖型X為關於以網格方式劃分之區（網格）中之 . 每一者來設定是否存在圖型的小區（cell)。遮罩透射率分 布為關於功能區塊圖型之熱點使轉移效能發生最多波動之 分布。 在執行布局驗證之後’藉由使用已通過布局驗證之評價 目標小區21來製造遮罩圖型，且此後生產遮罩。曝光裝置 142363.doc -22· 201023097 藉由使用所生產之遮罩對晶圓執行曝光製程以產生半導體 器件。 圖13為曝光裝置之實例之示意圖。曝光裝置包括光源 36、σ孔徑3 1及投影光學系統33。用自光源36發射之經由口 孔徑31的曝光光線照射遮罩32(評價目標小區幻配置於其 上之光罩）。僅對應於遮罩圖型之曝光光線部分透射過遮 罩32而到達投影光學系統33。投影光學系統33包括να孔 徑34及透鏡，且用來自遮罩32之曝光光線照射晶圓35。 在圖6中，一評價位置i配置於評價目標小區Η中；然而 必要時可配置複數個評價位置卜在本實施例中，給出對 製造用以製造諸如NILS及聚焦敏感度之光學影像特徵量之 極值的評價圖型X之狀況的解釋；然而，可製造每一者具 有超過光學影像特徵量之預設基準值之敏感度的複數個評 價圖型X。 在本實施例中，給出對光學影像特徵量為Nas*聚焦敏 參 感度之狀況的解釋；然而，光學影像特徵量不限於此。光 學影像特徵量可為光學影像之傾角⑽)或光學影像強度。 成本函數不限於評價位置i處之光學影像特徵量，且可藉 由使用評價目標小區21中之圖型尺寸（例如，閘寬度）或其 類似物定義。 此外’在本實施例中，藉由組合局部搜尋方法及完全搜 尋方，獲得評價圖型乂；然而，可藉由組合局部搜尋方 法、完全搜尋方法及經驗方法t之兩者或所有者而獲得評 價圖型X ^ 142363.doc -23- 201023097 此外’當對評價目標小區2 1執行〇pc時，可針對每—評 價圖型X執行OPC。在此種狀況下，當執行〇pc時較佳將 評價圖型X自OPC之目標排除且稱為周邊圖型。 根據第一實施例，以網格方式劃分評價目標小區21之周 邊部分，且基於評價位置i處之影像強度確定每一網格之 透射率以製造評價圖型X，以使得可在短時間内容易地製 造關於熱點使轉移效能發生最多波動之周邊圖型（能夠驗 證圖型布局之相對於周邊環境的足夠穩定性之評價圖型 X)。

V 當微影製程經調適於遠紫外（EUV)微影術時，在本實施 例中之「遮罩透射率」可用「遮罩反射率」替換。在本實 施例中’包括遮罩透射率及遮罩反射率之概念經定義為本 實施例中之遮罩函數值。在本實施例中的遮罩透射率大體 上可由術語「遮罩函數值」替換。 在本實施例中，給出了對關於功能區塊圖型之布局（評 價目標小區21)製造評價圖型X之布局資料之狀況的解釋； 然而，可關於對應於功能區塊圖型之遮罩圖型製造評價圖 型之遮罩圖型。在此種狀況下，評價圖型製造裝置1〇基於 曝光裝置之資訊在評價目標遮罩圖型之周邊上設定ΟΡΕ範 圍22以製造評價圖型（遮罩圖型）’該曝光裝置藉由使用其 上形成有對應於評價目標小區21之遮罩圖型（評價目標遮 罩圖型）之評價目標遮罩來執行曝光製程。 參看圖14Α至圖14F解釋第二實施例。在第一實施例 中’分析地计算降低評價目標小區21之製程容限之評價圖 142363.doc •24- 201023097 型χ(周邊環境圖型）。在第二實施例中，使成本函數為可 關於遮罩透射率線性地執行計算之函數。特定言之，將在 晶圓上複數個點處之光學影像強度之平方根的總和（與光 學影像強度成比例之分量）選擇為成本函數。藉此，光學 影像強度線性地近似於遮罩透射率。藉由使用自彼此不相 干之各別光源發射且到達晶圓上之各別點之光波之電場的 直積（direct product)向量來計算光學影像強度。 首先，將短路或斷路容易出現之位置設定為評價位置 i。接著，將短路或斷路容易出現之評價位置丨處之光學影 像強度取作成本函數。解釋短路或斷路容易出現之位置。 短路或斷路容易出現之位置視配置於評價目標小區Η中之 圖型之類型而不同。圖14A至圖14F為用於解釋配置於評價 目標小區21中之圖型之類型的示意圖。 配置於評價目標小區21中之圖型包括如圖Μ中所示之 鄰接圖型 '如圖14B中所示之c形圖型、如圖i4c中所示之 ❹被環繞圖型、如圖14D中所示之H形圖型、如圖ME中所示 之梳狀圖型及如圖14F中所示之曲柄圖型。 • 鄰接圖型係使得第一線形圖型（在橫向上延伸之線）及第 二線形圖型(在縱向上延伸之線)以直角配置以形成τ形且 預定空間提供於第一線形圖型與第二線形圖型之間。特定 言之，第二線形圖型經配置以使得當第二線形圖型在第一 線形圖型側上延伸時第二線形圖型鄰接第_線形圖型之中 部部分。 > t•為配置有複數個c形圖型之圖型。環繞圖型為 142363.doc •25- 201023097 線形圖型各自在三個方向上由。形圖型環繞之圖型Η形 圖型為配置有複數個Η形圖型之圖型。梳狀圖型包括兩個 梳狀圖型，其經配置以使得梳狀圖型中之一者之齒狀物面 對梳狀圖型中之另-者之齒狀物之間的空間。曲柄圖型為 配置有複數個曲柄圖型之圖型。 舉例而言，在鄰接圖型中，在第一線形圖型與第二線形 圖型之間的位置（鄰接部分）與其他位置相比歸因於曝光製 程中之散焦或其類似物容易造成短路。在環繞圖型中在 線形圖型之邊緣與C形圖型之底部部分之間的位置（鄰接部 分）與其他位置相比歸因於曝光製程中之散焦或其類似物 容易造成短路。以此方式’每一類型之圖型皆具有短路或 斷路易於出現之位置。因此，在本實施例中，將短路或斷 路易於出現之位置設定為評價位置i。 在以下解釋中，作為製造評價圖型X之實例，相對於鄰 接圖型製造評價圖型X。在鄰接圖型中，當鄰接部分處之 光學影像強度增加時鄰接部分造成短路。因此，在本實施 例中，將鄰接部分設定為評價位置丨，將評價位置丨處之光 學影像強度取作成本函數，且製造評價圖型X。 解釋根據第二實施例之評價圖型製造裝置10之操作之程 序。此處不解釋與第一實施例中之過程相同的過程。預先 將評價目標小區21及評價位置i輸入至評價圖型製造裝置 10之評價資訊輸入單元13。評價位置i為鄰接圖型之鄰接 部分。 評價圖型製造裝置10將評價目標遮罩分成PxQ個網格且 142363.doc •26- 201023097 以像素為單位計算評價圖型X。將光波之電場表示為ES(P， q，x，y)。光波為自彼此不相干之數目s個光源中之光源 s(s=l，2，…，S)發射，由遮罩要素（p，q)(p=l，2，…，p，q=1， 2，.··，Q)繞射且到達晶圓座標（X，y)之光的波。電場相對於 遮罩透射率為線性的。

遮罩函數m(p，q)經定義為遮罩要素（p，q)之透射率。舉 例而言，在二元遮罩之狀況下，m(p，q)={〇，丨丨。接著，將 遮罩圖型K定義為以像素為單位之遮罩要素（p，q)之組合。 遮罩要素（p，q)可由陳述式〇 2)表達。 …（12) 當給定遮罩圖型K時，影像強度計算單元14依據陳述式 (13)計算晶圓座標（χ，y)處之光學影像強度Ι(χ，y)。 -03) 給出了對藉由使用電場計算光學影像強度I(x，y)之狀況 的解釋；然而，電場可用等效於電場起作用之實體量替 換舉例而3，可藉由使用磁場或純量波函數而非電場來 計算光學影像強度I(X，y)。 電場Es(p，q，X，y)(s=1，2， ，s)之直積向量經定義為陳述 式（14)。 此時光學影像強度I(x，y)可由陳述式（15)表達。 142363.doc -27- 201023097 E(p，q,x，y)=E1(p，q，x,y)®E2(p，q，x，y)®〜®Es(p，q，x,y) 'E】(p，q，x，y)) E2(p,q,x,y) · . (14)

,Es(p,q,x,yX fcy): 2m(p，q)®(p，q，x，y1 (p，q>*k I ...(15) 如陳述式（15)中所示，光學影像強度之平方根（陳述式 (16))為關於遮罩函數之線性函數。

Vw) --(16) 春 如陳述式（1 5 )中所示，已發現最大化晶圓座標（X，y)處之 光學影像強度之遮罩圖型之計算與最大化具有與S成比例 之尺寸之向量（陳述式（17))和之（p, q)的組合之計算相同。 E(p,q,x,y)

在以上解釋中，將晶圓上一點處之光學影像強度取作成 本函數且製造最大化該成本函數之評價圖型χ;然而，有 可能將晶圓上複數個位置座標（Xi，yi),(X2, y2)， ，（Xw， 處之光學影像強度之平方根的總和取作成本函數且製造最 大化該成本函數之評價圖型χ。在此狀況下’陳述式（18) 中所表達之向量之直積向量（陳述式（19))經定義為陳述式 (20)。此時，由於成本函數具有關於遮罩函數之線性，因 此成本函數由陳述式（21)表達。 142363.doc -28- •••(18) •••(19) 201023097 %q) flMA’y】) g(p，q，x2，y2) E(p，q，xw，yw) ...(20) V^+vra-..+>^^]=|jKm(p，矣，。j …(21) 在本實施例中，在小區圖型部分（評價目標小區21)之像

素為固疋的之條件下製造周邊環境圖型之遮罩圖型（評價 圖里X) ’然:而’可相對於任意評價目標小區21製造評價圖 型X。 根據第一實施例’將在晶圓上複數個點處之光學影像強 度之平方根的總和選擇為成本函數，且藉由使用自彼此不 相干之光源發射且到達晶圓上之各別點之光波之電場的直 積向量來rf*算光學影像強度。因此，可高效地製造評價圖 型X。 解釋第二實施例。在第三實施例中，將在晶圓上複數個 點處之光學影像強度之平方根的總和選擇為成本函數。藉 由使用在晶圓上之各別點處之相干加總系統（s〇cs)擴展 (OCA)之後的光學影像強度之項之直積向量來計算光學影 像強度。 當對TCC執行光譜分解時，光學影像強度由陳述式（22) 表達，如由 Nicolas Bailey Cobb在 UC Berkely(1998)中的博 士論文「Fast Optical and Process Proximity Correction 142363.doc •29- 201023097

Algorithms for Integrated Circuit Manufacturing」中戶斤描 述 ΐ(χ»γ)=Σλκ

J]m(p,q>Dk(p-x,q-yj (P,q)eK I (22) 其中為第k個特徵值，（K(f, g)為特徵函數，且<Dk(x, y)為 (K(f，g)之傅立葉變換。 由<I)k(x, y)之直積所定義之直積向量（陳述式（23))由陳述 式（24)表達。此時，光學影像強度I(x，y)由陳述式（25)表 達。 〇(p,q,x,y) ...(23) φ(ρ，q，X，y)=1 φ, (p— X，q- y) ® 1φ 2 (p— X，q- y) ® …® ΛΓΦν (p- X，q- y) ^"〇,(p-x,q-y) φζφ2(ρ-χ^-γ) λ/^φν(ρ-x，q-y), (24) (25) l]m(p,q)d(p,q,x,y)

(p，q)eK 換言之，最大化晶圓上座標（X, y)處之光學影像強度之 遮罩圖型（評價圖型X)之計算與最大化具有與N成比例之尺 寸之向量（陳述式（23))和之（p, q)的組合之計算相同。在某 些狀況下視照明條件而定，特徵值人“遺k增加而快速變為 零。在此狀況下，忽略具有小特徵值之特徵函數之項而計 算遮罩圖型，從而使得能夠以高速計算遮罩圖型。 142363.doc -30- 201023097 在本實施例中’在小區圖型部分（評償目標小區21)之像 素為固定的之條件下製造周邊環境圖型之遮罩圖型（評價 圖型X) ’然而’可相對於任意評價目標小區21製造評價圖 型X。 此外，在本實施例中，給出對將一點處之光學影像強度 取作成本函數且製造最大化成本函數之評價圖型X之狀況 的解釋，然而，如在第二實施例中，可將晶圓上複數個位 置座標（Xl，y!)，(x2, y2)，...，(xw，yw)處之光學影像強度之平 方根的總和取作成本函數且可製造最大化該成本函數之評 價圖型X。 在此種狀況下，由陳述式（26)所表達之向量之直積向量 (陳述式（27))經定義為陳述式（28)。此時，由於成本函數具 有關於遮罩函數之線性，因此成本函數由陳述式（291)表 達0

^(p>q5xPyi),^(p,q,x2,y2),...,〇(p,q,xw,yw) ^(p»q)'$(p，q，x”y】）、 〇(p,q,x2,y2) 、φ(ρ，q，xw，y w )J++…+=|(p§f ①爲，q)| …(26) …（27) …（28) …（29-1) 在第二實施例及第三實施例中’成本函數具有關於遮罩 142363.doc •31 - 201023097 函數之線性；然而，成本函數可為近似於具有關於遮罩函 數之線性之函數的函數。亦即，當評價由陳述式（22)所表 達之影像強度時，有可能使用根據最佳相干假定（OCA)方 法之近似陳述式（陳述式（29-2))，該方法由Y.C.Pati等人在 Journal of Optical Society of America 1994 年 9 月 A/第 11 卷，第 9 期 / 第 2438-2452 頁「Phase-shifting masks for micro lithography: automated design and mask requirements」中描述。在陳述式（29-2)中，Nt小於N。 N, I2 k=l (p,q)eK 丨 -.-(29-2) 根據第三實施例，將在晶圓上複數個點處之光學影像強 度之平方根的總和選擇為成本函數，且藉由使用在晶圓上 之各別點處之SOCS擴展之後的光學影像強度之項之直積 向量來計算光學影像強度。因此，可高效地製造評價圖型 X。 解釋第四實施例。在第四實施例中，將向量（數目N個Μ 維實向量（Μ>2))用於成本函數F以作為用於最大化第二實 施例及第三實施例中所解釋之向量和之演算法（用於計算 最大化光學影像強度之評價圖型X之方法）。 圖15Α為用於解釋在成本函數與向量和之間的關係之示 意圖，且圖15Β為用於解釋使用用於最大化向量和之演算 法之遮罩圖型製造方法的示意圖。如上所述，為了計算最 大化晶圓上座標（X，y)處之光學影像強度之評價圖型X，需 要計算最大化具有與N成比例之尺寸之向量（陳述式（23))和 142363.doc -32- 201023097 之（p，q)的組合。 由於將成為透射部分之遮罩要素對成本函數之作用由向 量表達，因此當成本函數較大時向量和變大（見圖"A)。 在本實施例中’ 4算最大化向量和之遮罩要素。首先自 向量擷取變為最大之向量和且僅透射與最大向量和 為正的遮罩要素（包括增加成本函數之分量之網格），藉此 計算評價圖型Χ(見圖15Β)。

特別解釋最大化向量和之方法。一集合〇之數目維 實向量由陳述式_表達。關於該集合Ω之子集Κ(Κ〔Ω)之 向量和（陳述式（31))由陳述式（32)表達。 Q={xl5x2>...,xNeRM} •‘.(30) ••(31) •..(32) Χκ

ieK 最大化絕對值（陳述式（33))之子集κ經定義。解釋 用於計算Kmax及陳述式（34)之㈣法。若以循環方式計算 Kmax及其類似物’則計算成本相對於似指數方式增加且 計算成本變為〇(2m)，其中M為根據第二實施例或第曰三實 施例的遮罩中之網格間隔。 Χκ *••(33) ...(34) 不可能以 Μ需要足夠大以改良精確度。因此，實際上 142363.doc -33- 201023097 循環方式計算。因此，在本實施例中，藉由使用近似解計 算方法將計算成本壓至〇(M)。 解釋本實施例中Kmax及陳述式（34)之計算程序。首先， 计算數目P個Μ維單位向量（sl)。數目卩個M維單位向量由 陳述式（35)表達。

ai，G2” ”SP eRM ••*(35)

接者，針對所計算的數目p個Μ維單位向量（陳述式 (36))(P=1，2，·.,，P)中之每—者計算該集合Ω之子集κ㈣。 該集合Ω之子集Κρ由陳述式（37)表達》 ΰρ ••(36) ..•(37) 接著，自數 。該最大值 ...(38)

Κρ=体民·ϋΡ>0且弋 十算關於子集Κρ之向量和（ρ=1，2，，p)(s3)。 目p個向量之絕對值（陳述式（39))中獲得最大值 由陳述式（40)表達。 ^ = Σχ, i€Kp 1娜丨，-為 •••(40) ^PmaX用作Kmax之近似解’且陳述式（41)用作陳述式（, 之近似解。可益山⑽ 错由將足夠大的數目選擇作為P(其為單位 之目）來獲得高精確度近似解。 J42363.doc -34* 201023097

Xp ••(41) χκ_ ...(42) 當預先辨識了單位向量之方向（陳述式（43))時，可藉由 將近似平行於陳述式（43)之方向選擇為數目卩個Μ維單位向 量之方向而高效地搜尋解。 ".(43) Χκ 八max ξΓ" ^-max

u”u2 ，· · .Up 當未預先辨識單位向量之方向（陳述式（43))時，數目P個 Μ維向量（陳述式（44))之方向經選擇為各向同性的。舉例 而言，若P=LMq(L為自然數），則可將數目Ρ個單位向量（陳 述式（36))(p=l, 2，...，P)設定為陳述式（45)或陳述式（46)。當 M=2時，單位向量由陳述式（45)表達，且當M=4時，單位 向量由陳述式（46)表達。

cos—-

L ...(45)

.2πρ sin——

I L

/ cos 2^div(p,L) COS 2;miod(p，L) . L . . L j sin 2^div(p?L) ros 2mnod(p,L) L _ L _ up= cos 2ndiw{p^L2) sin 2;rmod^)，L) L _ L . sin 2Miv(p?L2) sin 2^mod(p,L) V L . L . J 142363.doc -35- •••(46) 201023097 其中，當自然數p除以自然數時，div(p，L)及m〇d(p，L)分 別為商數及餘數。 當在以上方法中評價單位向量時陳述式（47)可確保關於 真解（陳述式（48))的由陳述式（49)所表達之精確度。

Xw

Xmax γ ^ / Apmax . C〇S ρ【/(Μ-1) - ~~ 入max 舉例而言，當Μ=2時（當考慮最大化二維向量和時），有 可能藉由以20個方式（Ρ=2〇)評價單位向量而獲得由陳述式 (50)表達之高精確度解候選。 〇.99<4^^1

Xmax •••(50) 根據第四實施例，藉由使用數目卩個M維單位向量來近 似計算向量和之最大值，以使得可容易地計算高精確度 解。 解釋第五實施例。在第五實施例中，評價目標小區 21(功此區塊圖型）藉由由根據第一實施例之評價圖型製造 裝置10製造之評價圖型乂（小區周邊環境評價圖型）驗證。 圖16為用於評價目標小區21之布局驗證之程序的流程 圖。首先’設計作為功能區塊圖型之評價目標小區Μ(步 驟S110)。接著，由評價圖型製造裝置1〇製造作為周邊環 境評價圖型之評價圖型χ(步驟sl2〇)。此時，評價圖型製 142363.doc • 36 - 201023097 造裝置ίο製造評價圖型x同時調整功能區塊圖型。 經製造之評價圖型X配置於評價目標小區21之周邊上， 且評價目標小區21之微影過程中之容限（下文中，「微影容 限」）經驗證。在驗證微影容限之過程中，例如，驗说/諸 如聚焦深度（_)、料誤差因？（瓣）、對比度及^容 限之條件是否在製程容限條件内（步驟S13G)。藉由模擬微 景彡效能之模擬裝置驗證微影容限。或者，可透過驗證藉由 、經由其上配置有評價目標小區21及評價圖型X之遮罩執行 曝光製程、顯影製程及其類似物所獲得之光阻圖型來驗證 微影容限。又或者，可驗證在钮刻之後的圖型而非驗證微 影容限。 若對微影容限之驗證之結果為好的，亦即，若容限足夠 (在步驟S130處為是），則確保經製造之微影設計圖型具有 相對於周邊環境圖型之足夠穩固性。因此，若對微影容限 之驗證之結果為好的，則評價目標小區21之驗證過程結 ，束。 若對微影容限之驗證之結果為不好的，亦即，若容限不 足夠（在步驟S130處為否），則確定經製造之微影設計圖型 不具有相對於周邊環境圖型之足夠穩固性，且評價目標小 區21經重新設計為具有足夠微影容限之圖型。特定言之， 經製造之評價圖型X配置於評價目標小區21之周邊上，且 對此狀態中的評價目標小區21執行〇pc過程（步驟s丨4〇)。 藉此’可重新設計評價目標小區2〗。此後，根據第一實施 例之評價圖型製造裝置10相對於重新設計之評價目標小區 142363.doc 37- 201023097 21製造新評價圖型X(步驟SI20)。 新評價圖型X配置於重新設計的評價目標小區21之周邊 上’且驗證重新設計的評價目標小區21之微影容限（步驟 S130)。重複自步驟S120至S140之過程直至對微影容限之 驗證之結果變為好的。藉由重複此循環過程，可獲得具有 相對於周邊環境圖型之足夠穩固性之評價目標小區2 j。 若對評價目標小區21之校正非常小，則預期關於重新設 計的評價目標小區21之評價圖型X與在重新設計評價目標 小區21之前的評價圖型又幾乎相同。因此，可藉由使用在 重新設計評價目標小區21之前所製造的評價圖型χ來驗證 重新設計之評價目標小區21。 根據第五實施例，藉由使用可驗證圖型布局之相對於周 邊環境的足夠穩定性之評價圖型χ來驗證㈣目標小區 21，以使得可驗證該圖型布局（評價目標小區確保相對 於周邊環境之足夠穩定性。 胛释弟六實施例

目標小區2】（功能區塊圖型）中設定之-或多個評價點處 製程容限所^義的成本函數來計算網狀柵格23 t之遮罩 射率分布（周邊圖型）。在第六實施財，當計 2布時，針對功能區塊圖型（電路圖型或遮罩圖型）中 :製=變化(每一評價點)定義成本函數。此時，評價 &裝置1G為針對每__㈣化 ，格23中之遮罩透射率分布之計算。換= 施例中’㈣柵格23中之遮罩透射率（周邊圖们對於 142363.do< -38- 201023097 一圖型變化為可變的。 根據第六實施例，由於網狀柵格23中之遮罩透射率對於 每一圖型變化為可變的，因此可改良功能區塊圖型相對於 周邊圖型之穩固性。 額外優點及修改對於熟習此項技術者將為易於想起的。 因此’在更廣態樣中，本發明不限於本文中所展示且描述 ’ 之特定細節及代表性實施例。因此，在不偏離如由附加之 申請專利範圍及其均等物所定義之一般發明概念之精神或 ® 範疇的情況下可進行各種修改。 【圖式簡單說明】 圖1為用於解釋根據本發明之第一實施例之評價圖型製 造之概念的示意圖； 圖2為說明根據本發明之第一實施例之評價圖型製造裝 置之組態的功能方塊圖； 圖3為說明評價圖型製造裝置之硬體組態的方塊圖； 0 圖4為評價圖型製造裝置之操作之程序的流程圖； 圖5為評價目標小區之實例之示意圖； 圖6為用於解釋待設定至評價目標小區之資訊之示意 園， 圖7A為用於解釋當自一點發射光時之〇pE範圍的示意 1£1 · 圓， 圖7B為用於解釋當自複數個點發射光時之〇pE範圍的示 |S| · 惠園， 圖8A為說明當有效光源形狀為0.3 σ時在光源形狀與相 142363.doc •39- 201023097 互強度分布之間的關係之示意圖； 圖8B為說明當有效光源形狀為〇 85 σ時在光源形狀與相 互強度分布之間的關係之示意圖； 圖9為用於解釋一根據實驗設定ορΕ範圍之方法之示意 ISI · 圃， 圖10為說明用於獲得透射交又係數（TCC)之積分域之示 意圖； 圖11為用於解釋組合了局部搜尋方法及完全搜尋方法之 搜尋演算法之示意圖； 圖12為評價圖型之實例之示意圖； 圖13為曝光裝置之實例之示意圖； 圖14Α為說明配置於評價目標小區中之鄰接圖型之示意 GD · 園， 圖14Β為說明配置於評價目標小區中之c形圖型之示意 πει · 圖， 圖14C為說明配置於評價目標小區中之被環繞圖型之示 意圖， 圖14D為說明配置於評價目標小區中之η形圖型之示意 圖； 圖14Ε為說明配置於評價目標小區中之梳狀圖型之示意 rgi · 團， 圖14F為說明配置於評價目標小區中之曲柄圖型之示意 13 · 圖， 圖15A為用於解釋在成本函數與向量和之間的關係之示 142363.doc • 40· 201023097 意圖； 圖15B為用於解释使用用於最大化向量和之演算法之遮 罩圖型製造方法的示意圖；及 圖16為評價目標小區之布局驗證之程序的流程圖。 【主要元件符號說明】 ❿

1 中央處理單元（CPU) 2 唯讀記憶體（ROM) 3 隨機存取記憶體（RAM) 4 顯示單元 5 輸入單元 7 評價圖型製造程式 10 評價圖型製造裝置 11 ΟΡΕ範圍設定單元 12 網狀栅格設定單元 13 評價資訊輸入單元 14 影像強度計算單元 15 . 遮罩透射率計算單元 16 評價圖型製造單元 19 控制單元 21 評價目標小區 22 ΟΡΕ範圍 23 網狀柵格 30 積分域 31 σ孔徑 142363.doc •41 - 201023097 32 遮罩 33 投影光學系統 34 ΝΑ孔徑 35 晶圓 36 光源 i 評價位置 LI、L2 線形圖型 m 網格位置 P 圖型 R ΟΡΕ距離 SI ' S2、S3 距離 X 評價圖型 142363.doc •42

Claims (1)

1. 201023097 七、申請專利範圍： 1. 一種評價圖型製造方法，其包含： 將為-半導體電路之一電路圖型及對應於該電路圖型 之-遮罩圖型中之任一者之一評價目標圖型的一周邊區 分成複數個網格； 第一計算包括在一遮罩函數值被賦予至一預定網格之 一狀況下當藉由一微影製程將該評價目標圖型轉移至— 晶圓上時計算該電路圖型之一影像強度； 籲 帛二計算包括計算該網格之-遮罩函數值以使得當評 價該評價目標圖型之-微影效能時該影像強度之_成本 函數滿足-預定基準，在該成本函數中影響該評價目標 圖型至該晶BJ之-轉移效能的—光學影像特徵量經設定 至該影像強度；及 製造對應於該網格處之該遮罩函數值之一圖型以作為 該評價目標圖型之一坪僧阁并】' 砰價圖型，其配置於該評價目標圖 型之一周邊上。 2. 如請求項1之評價圖型匍 貝圃ilk方法，其中該光學影像特徵 量包括該電路圖型令之―聚焦敏感度、_光學影像之— 傾角、-正規化光學影像強度對數斜率及—光學影像強 度中之任一者。 3. 如請求们之評價圖型製造方法，其中該第二計算包括 使用具有關於該網格之該遮罩函數值之線性之一函數 及近似於該具有關於該網格之該遮罩函數值之線性的函 數的一函數中之任-者作為該成本函數；及 142363.doc 201023097 计算該網格之該遮罩函數值以使得曝光光線自一具有 一增加該成本函數之分量之網格透射或反射。 4_ 2請求項1之評價圖型製造方法，其中該成本函數為經 疋義用於該電路圖型及該遮罩圖型中之任一者中之每一 圖型變化的一函數。 5. 如請求項1之評價圖型冑造方法，纟中該第二計算包括 汁算該遮罩函數值以使得在該電路圖型及該遮罩圖型中 之任一者中出現一熱點的一可能性增加。 6. 如請求項5之評價圖型製造方法，其中該製造包括製造 該評價圖型以關於該熱點使該轉移效能發生最多波動。 7. —種用於引起一電腦執行以下動作之電腦程式產品： 將為一半導體電路之一電路圖型及對應於該電路圖型 之-遮罩圖型中之任一者之一評價目標圖型的一周邊區 分成複數個網格； 第一計算包括在一遮罩函數值被賦予至一預定網格之 一狀況下當藉由一微影製程將該評價目標圖型轉移至一 晶圓上時計算該電路圖型之一影像強度； 第二計算包括計算該網格之一料錢值以使得當評 價該評價目#圖型之-微影效能時該影像強度之一成本 函數滿足一預定基準，在該成本函數中影響該評價目標 圖型至該晶圓之一轉移效能的一光學影像特徵量經設定 至該影像強度；及 製造對應於該網格處之該遮罩函數值之一圖型作為該 評價目標圖型之一評價圖型，其配置於該評價目標圖型 142363.doc -2- 201023097 之一周邊上。 8_如請求項7之電腦程式產品，其中該光學影像特徵量包 括該電路圖型中之一聚焦敏感度、一光學影像之一傾 角、一正規化光學影像強度對數斜率及一光學影像強度 中之任一者。 9. 如請求項7之電腦程式產品，其中該第二計算包括 使用具有關於該網格之該遮罩函數值之線性之一函數 及近似於該具有關於該網格之該遮罩函數值之線性之函 數的一函數中之任一者以作為該成本函數；及 計算該網格之該遮罩函數值以使得曝光光線自具有增 加該成本函數之一分量之一網格透射或反射。 10. 如請求項7之電腦程式產品，其中該成本函數為經定義 用於該電路圖型及該遮罩圖型中之任一者中之每一圖型 變化的一函數。 11. 如請求項7之電腦程式產品，其中該第二計算包括計算 該遮罩函數值以使得在該電路圖型及該遮罩圖型中之任 一者中出現一熱點的一可能性增加。 12. 如請求項丨丨之電腦程式產品，其中該製造包括製造該評 價圖型以關於該熱點使該轉移效能發生最多波動。 13. —種圖型驗證方法，其包含： 將為半導體電路之一電路圖型及對應於該電路圖型 之一遮罩圖型中之任一者之一評價目標圖型的一周邊區 分成複數個網格； 第°十算包括在一遮罩函數值被賦予至一預定網格之 142363.doc 201023097 一狀況下當藉由一微影製程將該評價目標圖型轉移至一 晶圓上時計算該電路圖型之一影像強度； 第一计算包括計算該網格之一遮罩函數值以使得當評 價該評價目標圖型之一微影效能時該影像強度之—成本 函數滿足一預定基準，在該成本函數中影響該評價目標 圖型至該晶圓之一轉移效能的一光學影像特徵量經設定 至該影像強度； 製造對應於該網格處之該遮罩函數值之一圖型作為該 評價目標圖型之一評價圖型，其配置於該評價目標圖型 之一周邊上； 將該評價圖型配置於該電路圖型之一周邊上，·及 驗證該電路圖型之該微影效能。 14. 如請求項13之圖型驗證方法，其中該光學影像特徵量包 括該電路圖型中之一聚焦敏感度、一光學影像之一傾 角、一正規化光學影像強度對數斜率及一光學影像強度 中之任一者。 & 15. 如請求項13之圖型驗證方法，其中該第二計算包括 使用具有關於該網格之該遮罩函數值之線性的一函數 及近似於該具有關於該網格之該遮罩函數值之線性的函 數的一函數中之任一者作為該成本函數；及 計算該網格之該遮罩函數值以使得曝光光線自具有增 加該成本函數之一分量之—網格透射或反射。 16. 如請求項13之圖型驗證方法，其中該成本函數為經定義 用於該電路圖型及該遮罩圖型中之任一者中之每一圖型 142363.doc 201023097 變化的一函數。 17.如請求項13之圖型驗證方法，其中該第二計算包括計算 該遮罩函數值以使得在該電路圖型及該遮罩圖型中之任 一者中出現一熱點的一可能性增加。 18_如請求項I7之圖型驗證方法，其中該製造包括製造該評 價圖至以關於該熱點使該轉移效能發生最多波動。 ❿ 142363.doc