TW202131094A - 增強佈局圖案的方法 - Google Patents

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Abstract

增強佈局圖案的方法包含決定包含與開口有關的碟形圖案的目標佈局圖案。方法包含在碟形圖案上定義具有複數個頂點的多邊形，頂點相符於碟形圖案的邊界，且多邊形作為開口的初始佈局圖案。方法包含執行目標佈局圖案的疊代修正。疊代修正包含投影開口的初始佈局圖案至基板上，決定目標佈局圖案與經投影佈局圖案之間的誤差，並藉由移動多邊形的頂點以調整佈局圖案，以產生佈局圖案的下一疊代。方法包含持續進行調整、投影、決定直到合乎規範，且產生開口的佈局圖案的最終疊代。

Description

用於圖案化開口的基於頂點的光學鄰近效應修正
無
光微影製程轉移光罩的佈局圖案至晶圓，如此一來，蝕刻、植入或其他步驟只預先定義晶圓的區域。轉移光罩的佈局圖案至晶圓上的抗蝕層可造成抗蝕層的缺陷，且是半導體製造中的主要課題。光學鄰近效應修正(optical proximity correction，OPC)操作可應用於光罩的佈局圖案，以減少光罩圖案的缺陷。光學鄰近效應修正可在光微影製程前修飾光罩的佈局圖案，以補償光微影製程帶來的效應。有效率的光學鄰近效應修正操作於光罩的開口(例如孔、溝槽、L型/U型凹槽)、角的佈局圖案與連接線端部期望可減少製造於晶圓上的開口、角與連接線端部的光罩圖案的缺陷。
無
後文揭露內容提供用於實行所提供的標的的不同特徵的許多不同的實施例或範例。後文描述組件及佈置之特定範例以簡化本揭露內容。當然，這些僅為範例且未意圖具限制性。舉例而言，在後文的描述中，在第二特徵之上或上之第一特徵的形成可包含以直接接觸方式形成第一特徵及第二特徵的實施例，且亦可包含在第一特徵與第二特徵間形成額外特徵，使得第一特徵及第二特徵可不直接接觸之實施例。此外，在各種範例中，本揭露內容可能重複元件符號及/或字母。此重複係出於簡單及清楚的目的，且重複本身並不規範所論述的各種實施例及/或配置間之關係。
進一步地，為便於描述，本文中可使用諸如「在...之下」、「在...下方」、「較低」、「在...上方」、「較高」、及類似者的空間相對術語，以描述圖示中所例示之一個元件或特徵與另一元件(等)或特徵(等)的關係。除圖示中所描繪之定向之外，空間相對術語亦意圖涵蓋元件在使用或操作中之不同定向。設備能以其他方式定向(旋轉90度或以其他定向)，且本文中使用之空間相對描述語可同樣以相應的方式解釋。除此之外，術語「由...製成」可表示「包含」或「由...組成」。在本揭露中，詞語「A、B與C的其中一個」表示「A、B與/或C」(「A」、「B」、「C」、「A與B」、「B與C」、「A與C」或「A、B與C」)，且不代表A的其中一個元素、B的其中一個元素、C的其中一個元素，除非有另外描述。
在一些實施方式中，光微影系統的成像系統具有圓形光圈，且因此光微影系統的成像系統的點擴散函數(the point spread function，PSF)具有圓形的對稱性。結果，光微影系統的成像系統的點擴散函數呈圓對稱，當在晶圓上製成圖案(例如光阻圖案)時，相對於光罩的佈局圖案而言，光罩的佈局圖案的邊可能包含一些過多的圓。在一些實施方式中，開口的佈局圖案，例如小的二維孔，被表示成正方形，然而製造在晶圓上的光阻圖案為圓形。增加基於邊的光學鄰近效應修正以增強在光罩上的開口的正方形可能不足以改變結果。製造在晶圓上的具有方形開口，且透過基於邊的光學鄰近效應修正而增強的佈局圖案仍在晶圓的光阻層上製造出圓形的光阻圖案，例如碟形。因此，可定義開口，例如小的二維孔，的目標佈局圖案為圓形且定義角與連接線端部，例如1.5維的角，的目標佈局圖案為圓形或部分圓形。光學鄰近效應修正可執行於目標佈局圖案的碟形或部分碟形。因此，藉由定義開口、角與連接線端部為圓形或部分圓形，將被光學鄰近效應修正後的碟形或部分碟形製成光罩，且光罩被製成在晶圓上的圓形與部分圓形。在一些實施方式中，目標佈局圖案的碟形或部分碟形近似於多邊形，且藉由移動多邊形的頂點，如下所述，執行基於頂點的光學鄰近效應修正於目標佈局圖案。在一些實施方式中，開口為孔、溝槽或L型/U型凹槽。
第1A圖繪示示範性的製造積體電路(integrated circuit ，IC)的流程圖的示意圖。積體電路製造流程100從提供佈局圖案M的積體電路設計模組102開始，例如目標佈局圖案，佈局圖案M將被製成在晶圓上的積體電路產品的光阻圖案。積體電路設計模組102基於製造積體電路產品的不同步驟的技術規範，產生各種佈局形狀，例如幾何圖案。在一些實施方式中，由一或多個具有幾何圖案資訊的資料夾來呈現佈局圖案M。在一些實施方式中，在光微影製程中，光學性地投影光罩的佈局圖案至晶圓會損害光罩的佈局圖案並產生在晶圓上的光阻層上的缺陷。光學鄰近效應修正(optical proximity correction，OPC)操作可應用於光罩的佈局圖案以減少晶圓上的圖案缺陷。光學鄰近效應修正可在光微影製程前修飾光罩的佈局圖案，以補償光微影與/或蝕刻製程帶來的效應。積體電路製造流程100也繪示光罩增強器(mask enhancer)104。如將在第1B圖中更詳細的敘述，在一些實施方式中，光罩增強器104執行光學鄰近效應修正。光罩增強器104在光罩上創造被光學鄰近效應修正(例如，修正或增強)過的佈局圖案M’。在一些實施方式中，由一或多個具有幾何圖案資訊的資料夾來呈現增強的佈局圖案M’。
積體電路製造流程100更繪示光罩投影系統106。在一些實施方式中，光罩投影系統106在光罩上創造增強的佈局圖案M’。在一些實施方式中，光罩投影系統106執行兩個功能。第一個功能，光罩投影系統106使用增強的佈局圖案M’的資料夾，並使用電子束來在空白光罩(未繪示)上產生佈局圖案M’，以製造用於積體電路的光罩。此外，第二個功能，光罩投影系統106光學投影在晶圓上的光罩的增強的佈局圖案M’，以在晶圓108上製造積體電路佈局。
第1B圖繪示示範性的光罩增強器104的示意圖。光罩增強器104執行疊代過程。在一些實施方式中，光罩增強器104包含從積體電路設計模組102接收目標佈局圖案M的光學鄰近效應修正增強器122，接收目標佈局圖案M將形成於晶圓108上。在一些實施方式中，光學鄰近效應修正增強器122接收由次解析輔助特徵修飾的目標佈局圖案。次解析輔助特徵 (sub-resolution assist features，SRAF) 在第8A圖中與第9A圖中定義。因此，在一些實施方式中，由次解析輔助特徵修飾的目標佈局圖案(modified target layout pattern with sub-resolution assist features，M-SRAF)輸入至光學鄰近效應修正增強器122。光學鄰近效應修正增強器122增強目標佈局圖案M並製造被光學鄰近效應修正(例如，修正或增強)的佈局圖案M’。如上所述，光學鄰近效應修正是用於增強佈局圖案M並對目標佈局圖案加入改良的成像效果的光微影技術，如此一來，被光學鄰近效應修正過的佈局圖案M’在晶圓108上複製佈局圖案M。舉例而言，光學鄰近效應修正可用於補償因為光繞射而造成的影像失真。在一些實施方式中，佈局圖案M是具有製造於晶圓108上的幾何圖案的資料夾，且光學鄰近效應修正增強器(OPC enhancer)122修飾資料夾並製造出確的代表增強的佈局圖案M’的資料夾。在一些實施方式中，目標佈局圖案M與佈局圖案M’由資料夾中的佈局圖案的頂點代表。因此，在一些實施方式中，圓化的角與彎曲由具有多個頂點與多個連接頂點的線段的曲線表示，且曲線由資料夾中的多個頂點表示。
第1B圖更繪示應用於增強的佈局圖案M’的光學模擬器130，例如用於光罩投影的模擬器，以製造經投影的光阻圖案101於晶圓上。在一些實施方式中，增強的佈局圖案M’為資料夾，且光學模擬器130模擬增強的佈局圖案M’在晶圓上的投影並製造經過模擬的、經投影的光阻圖案101。經投影的光阻圖案101由光學鄰近效應修正驗證器140檢查誤差。在一些實施方式中，光學鄰近效應修正驗證器140收到目標佈局圖案M與經投影的光阻圖案101，並比較經投影的光阻圖案101與目標佈局圖案M，以找出目標佈局圖案M與經投影的光阻圖案101之間的誤差。在一些實施方式中，當目標佈局圖案M與經投影的光阻圖案101之間的誤差低於一個閾值，光學鄰近效應修正驗證器140驗證增強的，例如被光學鄰近效應修正過的，佈局圖案M’。在一些實施方式中，在驗證完增強的佈局圖案M’之後，光學鄰近效應修正驗證器140產生並傳送驗證訊號103。在一些實施方式中，光學鄰近效應修正驗證器140儲存增強的佈局圖案M’於資料庫中。在一些實施方式中，藉由使用透過增強的佈局圖案M’，而不是模擬結果，來製造的光罩來形成光阻圖案，且光阻圖案的形狀與尺寸經量測並回饋至光學鄰近效應修正增強器。
在步驟150中，測試驗證訊號103，且若驗證訊號10不成功，例如誤差超過一個閾值，疊代會持續進行，進行方式為更進一步藉由光學鄰近效應修正增強器122來應用光學鄰近效應修正的增強。疊代會持續進行直到驗證訊號103成功。當驗證訊號103成功時，增強的佈局圖案M’提供做為光罩增強器104的輸出。在一些實施方式中，將目標佈局圖案M與經投影的光阻圖案101之間的誤差定義為目標佈局圖案M的邊界與經投影的光阻圖案101的邊界之間的距離。在一些實施方式中，在步驟150中，M-SRAF為光學鄰近效應修正增強器 122的輸入，目標佈局圖案M與經投影的光阻圖案101之間的藉由M-SRAF產生的誤差會與閾值比較。
第2A圖與第2B圖繪示光微影系統的成像系統的點擴散函數(point spread function，PSF)的橫截面示圖。第2A圖繪示光微影系統的點擴散函數的橫截面200，舉例而言，具有圓形光圈的光微影系統的光罩投影系統106的點擴散函數。在一些實施方式中，舉例而言，當照明是圓對稱(例如成像系統的照明的出瞳函數(exit pupil function)為圓對稱時)，光罩投影系統106的點擴散函數為二維(2D)的圓對稱函數，例如艾里盤(Airy disc)。藉由垂直於點擴散函數的高度薄切點擴散函數來製造橫截面200。第2B圖繪示沿著光微影系統的點擴散函數的半徑(R)220的橫切面曲線225。如圖所示，曲線225與橫截面200有具有最高的正值的正中央區域202、在中央區域202旁的負區域204、在區域204旁的正區域206、在區域206旁的負區域208、在區域208旁的正區域210與在區域210旁的負區域212。點擴散函數具有最大高度230且在點C、D之間的距離232位於最大高度230的一半。因此，距離232為點擴散函數沿著半徑220的半高寬(full width at half maximum，FWHM)。如圖所示，點擴散函數為圓對稱，從而導致圓形的增強的佈局圖案M’。在一些實施方式中，第2A圖與第2B圖分別為艾里盤的水平橫截面與垂直橫截面。在一些實施方式中，中央區域202中，點A、B之間的寬度在臨界尺寸(critical dimension，CD)的約25%至約50%之間。在一些實施方式中，當用於光罩投影的照明光源不同調時，舉例而言，當照明光源部分地不同調時，使用強度點擴散函數。強度點擴散函數藉由在下文中的第13圖描述的製程1300決定。
第3A圖、第3B圖、第3C圖與第3D圖繪示製造於晶圓，例如基板，上並增強的佈局圖案與光阻圖案。第3A圖與第3B圖分別繪示開口與連接線的目標佈局圖案304與經光學鄰近效應修正增強的佈局圖案302。在一些實施方式中，第3A圖與第3B圖的經光學鄰近效應修正增強的佈局圖案302形成在光罩上且光罩被第1A圖的光罩投影系統106投影至晶圓，例如晶圓108，上。第3C圖與第3D圖分別繪示在晶圓108上的目標佈局圖案304、經光學鄰近效應修正增強的佈局圖案302與經投影的光阻圖案306。如第3C圖與第3D圖所示，經投影的光阻圖案306包含更多的曲率，例如曲率308與曲率310，如此一來，經光學鄰近效應修正增強的佈局圖案302的尖銳邊界在光阻圖案306中製造出圓形的形狀。如第3B圖與第3D圖所示，將連接線製成為在端部具有半圓形，且如第3A圖與第3C圖所示，方形開口被製成為圓形。在一些實施方式中，第3A圖與第3B圖的經光學鄰近效應修正增強的佈局圖案302藉由基於邊的光學鄰近效應修正製造，如此一來，目標佈局圖案304的邊(線段)會垂直於在不同位置具有不同放大值的邊放大(且可能壓縮)。如第3C圖所示，在經光學鄰近效應修正增強的佈局圖案302上的點312移動至在經投影的光阻圖案306上的點314，且點312周圍的尖銳邊界變成經投影的光阻圖案306的圍繞點314的曲率。
如上所述，第3A圖繪示目標開口，例如小的二維孔，的佈局圖案304與經光學鄰近效應修正增強的佈局圖案302。基於邊的光學鄰近效應修正應用於目標佈局圖案304且目標佈局圖案304的角延伸以創造經光學鄰近效應修正增強的佈局圖案302。如第3C圖所示，經投影的光阻圖案306創造於晶圓上，例如晶圓108上。舉例而言，點312被光微影系統，例如光罩投影系統106，移動至點314。因此，儘管目標佈局圖案為佈局圖案304，例如方形，經投影的光阻圖案306為圓形，即使已增加基於邊的光學鄰近效應修正的增強程序。因此，第2A圖的圓點擴散函數導致經投影的光阻圖案306的圓形角。
第4A圖、第4B圖、第4C圖、第4D圖、第4E圖、第4F圖、第4G圖與第4H圖繪示根據本揭露的一些實施方式的開口的佈局圖案與藉由光學鄰近效應修正而增強的開口的佈局圖案。第4A圖繪示原始的目標佈局圖案，為開口的方形佈局圖案304。修飾(例如調整)原始目標佈局圖案304，且產生經修飾的目標佈局圖案404，此目標佈局圖案404不具有尖銳邊界，因此更匹配(fit)如第2A圖、第2B圖所示的光微影系統的圓點擴散函數。目標佈局圖案404由具有多個頂點405的正多邊形402近似。頂點405的數量多於4，舉例而言，在5至32之間。如第4B圖所示，光學鄰近效應修正操作中，一或多個頂點的位置沿著如對角線箭頭410所示的對角線方向修飾，例如移動，且產生藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案406。對角線箭頭410的尺寸與方向表示頂點405移動的量與方向。當對角線箭頭410指向多邊形402的中心(即目標佈局圖案404的圓的中心)時，相關的頂點405往內移動。當對角線箭頭410指離多邊形402的中心時，相關的頂點405往外移動。第4C圖繪示藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案406，此佈局圖案406是基於由正多邊形402代表的開口的目標佈局圖案404。在一些實施例中，當經光學鄰近效應修正增強的佈局圖案406被投影至晶圓108上時，在晶圓108上製造出目標佈局圖案404。
第4D圖繪示另一個藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案406，此佈局圖案406是基於由正多邊形402代表的開口的目標佈局圖案404。如第4C圖、第4D圖所示，頂點以不同量往內移動或往外移動。在一些實施方式中，頂點以相同的第一量往內移動、以相同的第二量往外移動，來往內移動或往外移動。在一些實施方式中，第一量與第二量相同。在一些實施方式中，至少其中一個頂點往內移動且至少其中一個頂點往外移動。
第4E圖繪示另一個藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案406，此佈局圖案406是基於由正多邊形402代表的開口的目標佈局圖案404。如第4E圖所示，頂點以不同量往內移動，且至少一個頂點是不動的。第4F圖繪示另一個基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案406，此佈局圖案406是基於由正多邊形402代表的開口的目標佈局圖案404。第4F圖中，每兩個頂點以不同量往內移動或往外移動。第4G圖繪示另一個藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案426，此佈局圖案426是基於由正五邊的多邊形422，例如五邊形，代表的開口的目標佈局圖案404。如第4G圖所示，五個頂點425以不同量或相同量往內或往外移動，且其中一個頂點不動。第4H會是另一個藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案416，此佈局圖案416是基於由正六邊的多邊形412，例如六邊形，代表的開口的目標佈局圖案404。如第4H圖所示，六個頂點415以不同量或相同量往內或往外移動。因此，如上所述，在基於頂點的光學鄰近效應修正中，多邊形402的頂點移動但沒有新的頂點增加。
第5A圖與第5B圖繪示根據本揭露的一些實施方式的相鄰開口的佈局圖案404與相鄰開口的經光學鄰近效應修正增強的佈局圖案406。如第5A圖所示，在兩個開口的兩個目標佈局圖案404上的頂點X與Y在彼此的附近。在一些實施方式中，兩個頂點X與Y往內移動，使得與在第5A圖的位置510的目標佈局圖案404相比，在第5B圖的位置510的兩個開口的藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案406更遠離彼此。因此，在投影至晶圓108之後，兩個開口連接的可能性下降。
第6A圖、第6B圖、第6C圖、第6D圖與第6E圖繪示根據本揭露的一些實施方式的連接線與多邊形的佈局圖案與藉由光學鄰近效應修正增強的連接線與多邊形的佈局圖案。第6A圖繪示連接線的目標佈局圖案304，此連接線的兩端具有兩個半方形。在一些實施方式中，連接線的兩端的目標佈局圖案被修飾成半圓形的佈局圖案404。類似於對於開口的描述，在連接線的兩端的半圓形由正半多邊形402代表，且多邊形402具有頂點605。第6B圖繪示藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強第6A圖的佈局圖案606，佈局圖案606是基於由正半多邊形402代表的半圓形的目標佈局圖案404。在一些實施方式中，在第6A圖第6B圖中的連接線的線段640中加入類似於第3B圖與第3D圖的基於邊的光學鄰近效應修正的增強程序。在一些實施方式中與藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案606中，至少兩個頂點以不同量或相同量往內移動或往外移動。
第6C圖繪示具有彎曲部的連接線的目標佈局圖案304。在一些實施方式中，連接線的彎曲部的目標佈局圖案被修飾成目標佈局圖案404並具有一或多個弧。類似於對於開口的討論，在連接線的彎曲部的經修飾的目標佈局圖案404(弧)由具有頂點615的一部分的正多邊形402代表。第6D圖繪示藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強第6C圖的佈局圖案616，佈局圖案616是基於由正半多邊形402代表的半圓形的目標佈局圖案404。在一些實施方式中，在第6C圖第6D圖中的連接線的部分604與佈局圖案606的部分中加入類似於第3B圖與第3D圖的基於邊的光學鄰近效應修正的增強程序。在一些實施方式中與基於頂點的光學鄰近效應修正 增強的佈局圖案616。在一些實施方式中與藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案616中，至少兩個頂點以不同量或相同量往內移動或往外移動。
在一些實施方式中，第1B圖的光學鄰近效應修正增強器122對目標佈局圖案，例如第6A圖中的目標佈局圖案404，應用基於頂點的光學鄰近效應修正，並移動代表目標佈局圖案404的半多邊形的頂點605，並產出第6B圖的藉由基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案606。如上所述，光學模擬器130從基於頂點的光學鄰近效應修正增強的佈局圖案606，在晶圓108的光阻層上產生經投影的光阻圖案101，且光學鄰近效應修正驗證器140比較經投影的光阻圖案101與目標佈局圖案404，以找出目標佈局圖案404與經投影的光阻圖案101之間的誤差。在一些實施方式中，當目標佈局圖案404與經投影的光阻圖案101之間的誤差低於一個閾值，光學鄰近效應修正驗證器140驗證修正過的，例如經光學鄰近效應修正的或經光學鄰近效應修正增強的，佈局圖案606。如在第1B圖中論述的，基於頂點的光學鄰近效應修正的增強程序可持續進行疊代且可對半多邊形402應用不同圖案的基於頂點的光學鄰近效應修正，可藉由以不同量往內或往外移動頂點605，直到目標佈局圖案404與經投影的光阻圖案101之間的誤差低於一個閾值，來應用基於頂點的光學鄰近效應修正。在一些實施方式中，基於頂點的光學鄰近效應修正的增強程序中，下一個疊代計算中的頂點的移動量是基於當前的疊代計算的誤差。在一些實施方式中，在每個疊代計算中移動其中一個頂點，直到誤差不再減少後，移動另外一個頂點。在一些實施方式中，兩個或多個頂點同時移動直到誤差到達閾值之內。
第6E圖繪示具有尖銳頂點601A、601B、601C、601D、601E、601F、601G與601H的多邊形650的目標佈局圖案。在一些實施方式中，多邊形650的目標佈局圖案被修飾成經增強的佈局圖案，並包含具有曲率407的圓形角，其中曲率407是直徑為半高寬的圓403的一部分。在一些實施方式中，圓的直徑為點擴散函數的半高寬，且點擴散函數為藉由下文中的第13圖的製程1300定義的強度點擴散函數。類似於上述所論述的，在頂點601A、601B、601C、601D、601E、601F、601G與601H的曲率藉由具有頂點603的一部分的正多邊形代表。在一些實施方式中，根據下文中的第14圖的製程1400，多邊形650的目標佈局圖案被修飾成經增強的佈局圖案。在一些實施方式中，根據下文中的第11圖的製程1100，調整經增強的目標佈局圖案，使得目標佈局圖案合乎描述於第11圖的規範。在一些實施方式中，執行疊代的調整程序，直到經投影的光阻圖案與經增強的目標佈局圖案之間的誤差百分比介於百分之1至百分之5之間。在一些實施方式中，調整程序包含沿著圓403的半徑，朝圓403的中心或遠離圓403的中心移動頂點603。在一些實施方式中，在遠離角的區域中，經增強的目標佈局圖案的邊根據第3A圖與第3B圖修飾。
第7A圖、第7B圖與第7C圖繪示當佈局圖案710被成像在晶圓的光阻層上時，光罩的佈局圖案、光的振幅，當佈局圖案710被成像在晶圓108的光阻層上時，光的強度。第7A圖的圖700繪示在振幅座標702與距離(X)座標420上的光罩的一維(1D)佈局圖案710，例如長方形特徵的橫截面。在一些實施方式中，一維成像系統的點擴散函數為矩形函數的傅立葉轉換。矩形函數的傅立葉轉換具有主辦(main lobe)也具有旁辦(side lobe)。點擴散函數的零點，也就是主辦與旁辦的零點，位於X=m*0.5*
Figure 02_image001
/NA處，其中m = ... 、 -3、-2、-1、1、2、3、 ... ，NA是成像系統的光圈的孔徑數值，而
Figure 02_image001
是成像系統的波長。距離座標420的單位是
Figure 02_image001
/NA，即在一些實施方式中，一維成像系統的點擴散函數的主辦的寬度。因此，佈局圖案710的寬度715 為
Figure 02_image001
/NA或點擴散函數的主辦的寬度。在一些實施方式中，對如第2A圖與第2B圖所示的圓對稱的點擴散函數而言，零點位於半徑0.61*
Figure 02_image001
/NA、1.12*
Figure 02_image001
/NA、1.62*
Figure 02_image001
/NA、2.12*
Figure 02_image001
/NA、2.62*
Figure 02_image001
/NA，依此類推。
在一些實施方式中，將光罩的佈局圖案710，在此振幅為1，成像為在晶圓上的亮區，且將佈局圖案710外的部分，在此振幅為0，成像為暗區。第7B圖與第7C圖繪示光罩的成像佈局圖案710於振幅座標704上的振幅720，與在強度座標706上的強度730(振幅的平方)，此光罩由光微影系統製成於晶圓108的光阻層上。在一些實施方式中，一維成像系統的點擴散函數為矩形函數的傅立葉轉換，並且，因此佈局圖案710的投影光的振幅720為點擴散函數與佈局圖案710的一維摺積(convolution)的結果。在一些實施方式中，佈局圖案710的寬度715類似於在第2B圖中定義的點擴散函數的半高寬。
第8A圖、第8B圖與第8C圖繪示根據本揭露的一些實施方式的增強的光罩的佈局圖案810，此光罩包含次解析輔助特徵815，並繪示當增強的佈局圖案810被成像在晶圓108的光阻層上時，光的振幅與光的強度。第8A圖繪示在振幅座標802與距離(X)座標420上的光罩的一維佈局圖案810。第8B圖與第8C圖繪示光罩的成像佈局圖案810(使用一維成像)於振幅座標804上的光振幅820，與在強度座標806上的光強度830(振幅的平方)，此光罩由光微影系統製成於晶圓108的光阻層上。在一些實施方式中，光微影系統具有如第7A圖、第7B圖與第7C圖所述的點擴散函數。除了第7A圖的佈局圖案710之外，佈局圖案810包含次解析輔助特徵815。如上所述，佈局圖案710的寬度715為0.5*
Figure 02_image001
/NA。在一些實施方式中，次解析輔助特徵815的寬度為寬度715或0.5*
Figure 02_image001
/NA的一半。因此，在一些實施方式中，與在原點的投影光的振幅720與光強度730相比，投影光的振幅820與光強度830在原點具有較高的振幅與強度。在一些實施方式中，即使次解析輔助特徵815導致在投影光的振幅820與光強度830在原點有較高的振幅與強度，相對於投影光振幅720與光強度730的副波，也造成更多副波在投影光振幅820與光強度830的主區域805外。在一些實施方式中，主區域805外的副波具有較低的強度，使得主區域805外的副波強度不會完全地暴露光阻材料，例如正光阻材料，且光阻材料留在主區域805外。如第8C圖所示，主區域805的強度至少為主區域805外的副波強度的兩倍，並且，因此，在主區域805的強度完全地暴露光阻材料。在一些實施方式中，次解析輔助特徵815由在下文中的第12圖描述的製程1250決定。
在一些實施方式中，第8A圖的佈局圖案710，也繪示於第7A圖中，為像是連接線或在一些實施方式中的連接開口的橫截面示圖。佈局圖案710根據在下文中的第12圖描述的操作S1206縮小，縮小的佈局圖案尖銳角，例如尖銳頂點，根據在下文中的第12圖描述的操作S1208圓化，且根據在下文中的第12圖描述的操作S1210並藉由成像系統的點擴散函數，可得到具有圓化的角的縮小的佈局圖案的摺積。在一些實施方式中，擴散函數藉由在下文中的第13圖描述的製程1300決定。在一些實施方式中，如第2B圖所示的點擴散函數用於摺積。在摺積(未繪示)的結果中，主瓣與佈局圖案710相當於，且旁瓣用於決定次解析輔助特徵815。正的旁瓣被指定為光罩狀態1而負的旁瓣被指定為光罩狀態2。如將在下文的12圖中所論述，在與具有如第8A圖所示的佈局圖案的光罩一致的二元(binary)光罩中，將被設定至光罩狀態1的區域814設定至數值1，並將被設定至光罩狀態2的區域816設定至數值0，並且，因此，決定了次解析輔助特徵815。在一些實施方式中，在光罩中，次解析輔助特徵815包含在如第8A圖所示的佈局圖案710旁。
第9A圖、第9B圖與第9C圖繪示根據本揭露的一些實施方式的增強的光罩的佈局圖案910，此光罩包含次解析輔助特徵915與925，並繪示當增強的佈局圖案910被成像在晶圓108的光阻層上時，光的振幅與光的強度。第9A圖繪示在振幅座標902與距離(X)座標420上的光罩的一維佈局圖案910。第9B圖與第9C圖繪示光罩的成像佈局圖案810(使用一維成像)於振幅座標904上的光振幅820，與在強度座標906上的光強度830(振幅的平方)，此光罩由光微影系統製成於晶圓108的光阻層上。在一些實施方式中，光微影系統具有如第7A圖、第7B圖與第7C圖所述的點擴散函數。除了第7A圖的佈局圖案710之外，佈局圖案910包含正次解析輔助特徵915與負次解析輔助特徵925。如上所述，佈局圖案710的寬度715為
Figure 02_image001
/NA。在一些實施方式中，正次解析輔助特徵915的寬度為寬度715或 0.5*
Figure 02_image001
/NA的一半，且負次解析輔助特徵925的寬度也為寬度715或0.5*
Figure 02_image001
/NA的一半。在一些實施方式中，次解析輔助特徵915與925的振幅等於佈局圖案710的振幅。藉由在光罩上，創造與正次解析輔助特徵915的位置之間有180度的相位差來製造負次解析輔助特徵 925。因此，在一些實施方式中，與在原點的投影光振幅820與光強度830相比，投影光振幅920與光強度930在原點具有較高的振幅與強度。在一些實施方式中，與投影光振幅820與光強度830相比，正次解析輔助特徵915與負次解析輔助特徵925也造成過多的副波在投影光振幅920與光強度930的主區域905外。在一些實施方式中，將光微影系統設計成光阻材料可不藉由過多副波的強度顯影。在一些實施方式中，當成像於晶圓108的光阻層上時，使用第8A圖的次解析輔助特徵815與第9A圖的次解析輔助特徵915與925在圖案的邊界製造出更高的投影光振幅與光強度。主區域905外的副波具有較低的強度，使得主區域905外的副波強度不會完全地暴露光阻材料，例如正光阻材料，且光阻材料留在主區域905外。如第9C圖所示，主區域905的強度至少為主區域905外的副波強度的三倍，並且，因此，在主區域905的強度完全地暴露光阻材料。在一些實施方式中，次解析輔助特徵915與925由在下文中的第12圖描述的製程1250決定。
在一些實施方式中，最小的節距為0.5*
Figure 02_image001
/NA，且次解析輔助特徵815、915或925的寬度在約0.15*
Figure 02_image001
/NA至0.35*
Figure 02_image001
/NA之間，例如0.25*
Figure 02_image001
/NA。
在一些實施方式中，第9A圖的佈局圖案710，也繪示於第7A圖中，為像是連接線或在一些實施方式中的連接開口的橫截面示圖。佈局圖案710根據在下文中的第12圖描述的操作S1206縮小，縮小的佈局圖案尖銳角，例如尖銳頂點，根據在下文中的第12圖描述的操作S1208圓化，且根據在下文中的第12圖描述的操作S1210並藉由成像系統的點擴散函數，可得到具有圓化的角的縮小的佈局圖案的摺積。在一些實施方式中，擴散函數藉由在下文中的第13圖描述的製程1300決定。在一些實施方式中，如第2B圖所示的點擴散函數用於摺積。在摺積(未繪示)的結果中，主瓣與佈局圖案710相當於，且旁瓣用於決定次解析輔助特徵915與925。正的旁瓣被指定為光罩狀態1而負的旁瓣被指定為光罩狀態2。如將在下文的12圖中所論述，在與具有如第9A圖所示的佈局圖案的光罩一致的相位位移光罩中，將被設定至光罩狀態1的區域914設定至數值1，並將被設定至光罩狀態2的區域924設定至數值-1，並且，因此，決定了次解析輔助特徵915與925。在一些實施方式中，在光罩中，次解析輔助特徵915與925包含在如第9A圖所示的佈局圖案710旁。
第10圖繪示根據本揭露的一些實施方式的示範性的增強光罩的系統。系統1000包含與彼此耦接的分析模組1030與主控制器1040。分析模組1030接收與第1A圖、第1B圖的目標佈局圖案M或與第4A圖的目標佈局圖案304一致的佈局圖案1010。分析模組1030可解析目標佈局圖案以決定目標佈局圖案的一或多個子圖案。在一些實施方式中，分析模組1030可解析佈局圖案以決定一或多個如第4A圖或第5A圖所示的開口，或一或多個連接線，這些連接線可包含在一端或兩端具有一或多個弧形的矩形，或是在連接線的彎曲部有一或多個弧形的矩形，如第6A圖與第6C圖所示。
在一些實施方式中，分析模組1030可解析目標佈局圖案M以決定方形開口、在連接線的端部的端部為線的形狀與連接線的尖銳彎曲部。分析模組1030產生經修飾的目標佈局圖案404，此佈局圖案404的正方形、半正方形與尖銳彎曲部被圓與/或弧代替。在一些實施方式中，分析模組1030產生用於開口的第4A圖、第4B圖、第4C圖、第4D圖、第4E圖、第4F圖、第4G圖與第4H圖的圓形的目標佈局圖案；產生針對連接線的端部的第6A圖的經修飾的目標佈局圖案404(半圓形)；並產生針對連接線的尖銳彎曲部的第6C圖的經修飾的目標佈局圖案404。在一些實施方式中，分析模組1030將圓形與弧近似成多邊形，以產生經修飾的佈局圖案的近似結果，舉例而言，產生第4A圖、第4B圖、第4C圖、第4D圖、第6A圖與第6C圖的多邊形402作為經修飾的目標佈局圖案404的近似結果。在一些實施方式中，經修飾的目標佈局圖案404由包含多個頂點與資料夾的曲線形狀代表，例如近似。資料夾包含頂點。
在一些實施方式中，一開始開口由四個角代表。考慮到如第2A圖與第2B圖所示的圓對稱點擴散函數，修飾代表目標的四個角，使得每個角被替代為具有如第2B圖所示的點擴散函數的0.5*半高寬*半高寬的半徑的曲率。因此，開口由具有四個圓形角的經修飾的佈局圖案代表，例如碟形。在一些實施方式中，一開始端部的線由兩個角代表。修飾代表目標的兩個角，使得每個端部被替代為具有點擴散函數的0.5*半高寬*半高寬的半徑的曲率。因此，端部的線由具有兩個圓形片段的經修飾的佈局圖案代表。在一些實施方式中，一開始彎曲部由兩個角代表。修飾代表目標的兩個角，使得每個角被替代為具有點擴散函數的0.5*半高寬*半高寬的半徑的曲率。因此，彎曲部由具有兩個圓形片段的經修飾的佈局圖案代表。在一些實施方式中，在0.5*半高寬的距離之內修飾角的每側。在一些實施方式中，取決於照射光為同調或是部分同調，點擴散函數的半高寬分別為0.61*
Figure 02_image001
/NA或是0.42*
Figure 02_image001
/NA。
系統1000也包含透過主控制器1040耦接至分析模組1030的光罩增強器1004。在一些實施方式中，光罩增強器1004與第1B圖的光學鄰近效應修正增強器一致。系統1000包含透過主控制器1040耦接至分析模組1030的光罩投影機1006。在一些實施方式中，光罩投影機1006與第1B圖的光學模擬器130一致。系統1000更包含透過主控制器1040耦接至分析模組1030的光罩驗證器1008。在一些實施方式中，光罩驗證器1008與第1B圖的光學鄰近效應修正驗證器140一致。在一些實施方式中，光罩增強器1004、光罩投影機1006、光罩驗證器1008包含在主控制器1040中。
第11圖繪示根據本揭露的一些實施方式的示範性的增強光罩的製程的流程圖。製程1100可藉由第1B圖與第10圖的系統執行。在一些實施方式中，製程1100或製程1100的一部分由在下文中的第15A圖與第15B描述的電腦系統1200執行與/或控制。方法包含決定具有碟形的目標佈局圖案的操作S1102，此碟形與製造於晶圓上的開口有關。如第4A圖所示，在晶圓上製造開口的目標佈局圖案404。在操作S1104中，在光罩上定義具有複數個頂點的多邊形402並作為開口的初始佈局圖案。在一些實施方式中，第4A圖中的多邊形402由開口的圓型(或碟形)目標佈局圖案404近似。在操作S1106中，將初始佈局圖案，也就是多邊形402，投影至晶圓上，且此投影作為開口的光阻圖案的第一疊代。如第1B圖與第10圖所示，投影程序由第1B圖的光學模擬器130或第10圖的光罩投影機1006執行。在一些實施方式中，在定義多邊形402之後，決定目標佈局圖案的一或更多個其他圖案。其他圖案繪示於第5A圖與第5B圖。其他圖案的邊界與目標佈局圖案的碟形邊界之間的距離不遠於約200奈米至約2000奈米之間的距離。在操作S1108中，決定開口的目標佈局圖案404與經投影的開口的光阻圖案的第一疊代之間的第一誤差。如第1B圖與第10圖所示，第一誤差由第1B圖的光學鄰近效應修正驗證器140或第10圖的光罩驗證器1008決定。在操作S1110中，基於第一誤差，調整開口的初始佈局圖案，以產生開口的佈局圖案的下一疊代。如第1B圖與第10圖所示，開口的佈局圖案的下一疊代由第1B圖的光學鄰近效應修正增強器122或第10圖的光罩增強器1004產生。在一些實施方式中，藉由基於一或多個其他圖案，進一步移動多邊形的一或多個頂點，來執行開口的初始佈局圖案的第二調整。
在操作S1112中，持續進行調整程序、投影程序與決定程序直到合乎規範。在一些實施方式中，疊代持續進行直到經投影的光阻圖案與目標佈局圖案404之間的誤差小於或等於閾值。在一些實施方式中，藉由在空白光罩上設置最終疊代來製造光罩。在一些實施方式中，藉由基於誤差的量而移動頂點，來執行調整程序。在一些實施方式中，對於全部的頂點，調整頂點的量是一樣的。在一些實施方式中，對於不同頂點，執行不同的調整量，且調整程序是取決於誤差與前一次調整頂點的量。
第12圖繪示根據本揭露的一些實施方式的用於決定光罩的佈局圖案的次解析輔助特徵的製程1250的流程圖。製程1250可由第10圖的系統執行。在一些實施方式中，製程1250或製程1250的一部分由在下文中的第15A圖與第15B描述的電腦系統1200執行與/或控制。在一些實施方式中，製程1250在操作S1106之前、操作S1104之後執行，如此一來，製程1250的操作S1202的佈局圖案為操作S1104的初始佈局圖案。方法包含接收佈局圖案並決定光微影系統的成像系統的點擴散函數的操作S1202。方法也包含決定點擴散函數的半高寬的操作S1204。在一些實施方式中，如第10圖所示，分析模組1030接收佈局圖案1010，且分析模組1030執行如下所述的製程1300以決定點擴散函數。在一些實施方式中，點擴散函數為振幅點擴散函數，而在一些實施方式中，點擴散函數為強度點擴散函數。
在操作S1206中，佈局圖案的每個多邊形藉由將邊沿著各自的法線方向往內移動半高寬/2的距離而縮小。在一些實施方式中，邊的移動由分析模組1030執行。在一些實施方式中，邊在垂直的兩個方向縮小，例如沿著X方向與沿著Y方向縮小半高寬/2的距離。在一些實施方式中，若X方向上兩對應邊的距離小於半高寬，多邊形成為在Y方向上的單一線，且若Y方向上兩對應邊的距離小於半高寬，多邊形成為在X方向上的單一線。在一些實施方式中，若X方向上兩對應邊的距離小於半高寬且Y方向上兩對應邊的距離小於半高寬，多邊形成為一個點。在操作S1208中，每個縮小的多邊形的每個尖銳角由圓化的角替代，此圓化的角有曲率為半高寬/2的半徑。如第6E圖所示，多邊形650的尖銳頂點601A由曲率407替代，其中曲率407為圓403的一部分且圓403有半高寬/2的半徑。在一些實施方式中，尖銳頂點601A的替代程序由分析模組1030執行。在其他角，例如頂點601B、601C、601F、601G與601H，也可執行替代程序。在操作S1210中，執行每個圓化、縮小的多邊形與點擴散函數的摺積以得到一張圖，且在圖中，具有正值的區域被指定為光罩狀態1，具有負值的區域被指定為光罩狀態2。在操作S1212中，對於二元光罩：將具有光罩狀態1的區域設定至數值1(亮)，並將具有光罩狀態2的區域設定至數值0(暗)。對於相位位移光罩，將具有光罩狀態1的區域設定至數值1(零相位位移且亮)，並將具有光罩狀態2的區域設定至數值-1(180度相位位移且亮)。在一些實施方式中，光罩狀態1包含光罩的佈局圖案，例如目標佈局圖案。在一些實施方式中，操作S1210與S1212由分析模組1030執行。在一些實施方式中，藉由加入具有光罩狀態1與光罩狀態2的區域，產生經修飾的佈局圖案，且經修飾的佈局圖案作為初始佈局圖案傳送至製程1100的操作S1106。因此，在經修飾的佈局圖案上執行操作S1106、S1108、S1110與S1112。在一些實施方式中，加入具有光罩狀態1與光罩狀態2的區域產生一或多個在佈局圖案周圍的次解析輔助特徵，且具有次解析輔助特徵的佈局圖案成為經修飾的佈局圖案。
第8A圖繪示在二元光罩中，作為操作S1210與S1212的結果的佈局圖案810。在二元模式中，設置至1的佈局圖案710為目標佈局圖案，而次解析輔助特徵815被設置為0與1。第9A圖繪示在相位位移光罩中，作為操作S1210與S1212的結果的佈局圖案910。在相位位移模式中，設置至1的佈局圖案710為目標佈局圖案，而次解析輔助特徵915與925分別被設置為1與-1。
第13圖繪示根據本揭露的一些實施方式的用於決定光微影系統的成像系統的強度點擴散函數的製程1300的流程圖。製程1300可由第10圖的系統執行。在一些實施方式中，製程1300或製程製程1300的一部分由在下文中的第15A圖與第15B描述的電腦系統1200執行與/或控制。方法包含將光罩的佈局圖案分解成複數個不重疊的像素的操作S1302。在操作S1304中，決定經投影在晶圓上的佈局圖案的原點(0,0)的強度，此佈局圖案是從一個位於原點(0,0)的光罩像素投影出的，此強度被標示為I(0,0)。在操作S1306中，決定從兩個光罩像素投影在晶圓上的佈局圖案的原點(0,0)的強度，一個光罩像素位於原點(0,0)且另一個光罩像素位於點(x1,y1)，此強度被標示為J(x1,y1)。在操作S1308中，決定J(x1,y1)與I(0,0)之間的差距，此差距被標示為I(x1,y1)。在操作S1310中，藉由指定值I(x1,y1)至每個點(x1,y1)來產生一張圖。這張圖被標示為強度點擴散函數。
第14圖繪示根據本揭露的一些實施方式的平滑化佈局圖案的角的製程流程圖。製程1400可由第10圖的系統執行。在一些實施方式中，製程1400或製程製程1400的一部分由在下文中的第15A圖與第15B描述的電腦系統1200執行與/或控制。製程1400的操作1402針對佈局圖案的全部多邊形以產生具有圓化的角的目標佈局圖案。製程包含操作S1404，在操作S1404中，藉由將角替換成圓化角來圓化佈局圖案中的每個多邊形，圓化角具有曲率為點擴散函數的半高寬的一半的半徑。在操作S1406中，每個角的曲率由正多邊形替代，以產生具有圓形角的目標佈局圖案。在操作S1408中，當角的一側短於半高寬時，藉由在短於半高寬的該側的中點放置一個點，來執行角的替代程序。在操作1410中，當角的一側長於半高寬時，經修飾的佈局圖案在該側的相應點至少與頂點之間有半高寬/2的距離。在一些實施方式中，如第6E圖所示，頂點601D與601E的一側，例如頂點601D與601E之間的一側，短於半高寬。因此，頂點601D與601E由頂點601D與601E之間的新頂點603替代。在一些實施方式中，如第6E圖所示，頂點601A、601B、601C、601F、601G與601H的兩側長於半高寬。因此，每個頂點由三個新頂點603替代。
第15A圖與第15B圖繪示根據本揭露的一些實施方式的用於增強光罩的設備。在一些實施方式中，電腦系統1200用於增強光罩。因此，在一些實施方式中，電腦系統1200執行第1B圖的光學鄰近效應修正增強器122、光學模擬器130與光學鄰近效應修正驗證器140的功能。在一些實施方式中，電腦系統1200執行第10圖的分析模組1030、主控制器1040、光罩增強器1004、光罩投影機1006與光罩驗證器1008的功能。第15A圖為電腦系統執行光罩增強程序的示意圖。在全部或一部分製程中，前文的實施方式的方法與/或操作可理解成使用電腦硬體與在此電腦硬體上執行的軟體。在第15A圖，提供具有電腦1201的電腦系統1200，電腦1201包含唯獨光碟(例如CD-ROM或DVD-ROM)機1205與磁碟機1206、鍵盤1202、滑鼠1203與顯示器1204。
第15B圖為繪示電腦系統1200的內部配置的示意圖。在第15B圖中，除了光碟(例如CD-ROM或DVD-ROM)機1205與磁碟機1206之外，電腦1201也具有一或多個像是微處理器(micro processing unit，MPU)的處理器、儲存有啟動程式的唯讀記憶體1212、連接微處理器1211的隨機存取記憶體1213，且在隨機存取記憶體1213中，暫時存有應用程式的指令，並提供暫存區。電腦1201也具有存有應用程式、系統程式與資料的硬碟1214，與連接微處理器1211、唯讀記憶體1212等的匯流排1215。應注意電腦1201可包含網路卡(未繪示)以提供至區域網路(local area network)之間的連接。
在前文的實施方式中，程式可存於光碟1221或磁碟1222中，此程式用於使電腦系統1200執行增強光罩的設備的功能，並將光碟1221或磁碟1222插入至光碟機1205與磁碟機1206，且可將程式傳送至硬碟1214。或者，可透過網路(未繪示)傳送程式至電腦1201並存於硬碟1214中。在執行時，程式加載至隨機存取記憶體1213。可從光碟1221或磁碟1222或直接從網路加載程式。在前文的實施方式中，程式不必包含，舉例而言，操作系統(operating system，OS)或第三方程式，以使電腦1201執行設備的功能，此設備用於產生並合併光罩的數據。程式可只包含指令部以在控制模式中呼叫適當的功能(模組)，並得到期望的結果。
在一些實施方式中，反向式微影技術(inverse lithography technology，ILT)使用於光學鄰近效應修正之後，以進一步增強經投影的光罩佈局，且進一步減少目標佈局圖案與經投影的光阻圖案之間的誤差。在一些實施方式中，成本函數裝設為誤差計算的一部分，或者，取代具有以下優點的誤差計算：舉例而言，圖案保真度、光強對數斜率(image log slope，ILS)、聚焦深度(depth of focus，DOF)、圖罩偏差增大因子(mask error enhancement factor，MEEF)或任何其組合。在一些實施方式中，因為光學鄰近效應而造成失去光學鄰近效應修正的圖案保真度的問題，可藉由描述關於次解析輔助特徵的方法來解決，且可使用更大的製程窗(process window)。
根據本揭露的一些實施方式，增強佈局圖案的方法包含決定包含碟形圖案的目標佈局圖案，碟形圖案與製造於基板上的開口有關。方法包含在目標佈局圖案上定義具有複數個頂點的多邊形，其中多邊形的頂點相符於在目標佈局圖案中的碟形圖案的邊界，且多邊形作為開口的初始佈局圖案。方法包含決定目標佈局圖案的一或更多個其他圖案。方法也包含執行目標佈局圖案的疊代修正直到合乎規範。疊代修正包含投影開口的初始佈局圖案至基板上，並作為開口的佈局圖案的第一疊代，決定開口的目標佈局圖案與經投影的開口的佈局圖案的第一疊代之間的第一誤差，並基於第一誤差，藉由移動多邊形的一或多個頂點以執行第一調整開口的初始佈局圖案。方法包含藉由基於一或多個其他圖案，進一步移動多邊形的一或多個頂點，以執行第二調整開口的初始佈局圖案，以產生開口的佈局圖案的下一疊代。方法更包含持續進行投影、決定、第一調整、第二調整直到合乎規範，且產生開口的佈局圖案的最終疊代。在實施方式中，基於第一誤差調整，並調整開口的初始佈局圖案包含從碟形圖案的邊界往內移動複數個頂點中的一或多個頂點中的第一組，以及從碟形圖案的邊界往外移動複數個頂點中的一或多個頂點中的第二組。在實施方式中，決定有關於開口的碟形圖案包含接收包含實質正方形的初始目標佈局圖案，實質正方形與開口有關，決定匹配實質正方形內的最大圓，最大圓作為碟形圖案並與開口有關。方法更包含藉由在空白光罩上設置開口的佈局圖案的最終疊代來製造光罩。在實施方式中，多邊形為具有5個或更多個頂點的正多邊形，且其中當第一誤差低於第一閾值時合乎規範。在實施方式中，開口的目標佈局圖案與經投影的開口的佈局圖案的第一疊代之間的第一誤差定義為距離，距離在目標佈局圖案中的碟形圖案的邊界與經投影的開口的佈局圖案的第一疊代的邊界之間，且其中投影為模擬投影。在實施方式中，調整開口的初始佈局圖案包含在每個第二調整中，藉由基於一或多個其他圖案中的不同圖案，進一步往內移動多邊形的一或多個頂點，來修飾開口的初始佈局圖案。在實施方式中，方法更包含在執行疊代修正之前，藉由執行以下步驟決定一或多個次解析輔助特徵：獲取微影系統的光學成像系統的點擴散函數，並決定點擴散函數的半高寬，在佈局圖案的最終疊代中，藉由將多邊形的複數個邊沿著各自的法線方向往內移動半高寬/2的距離而縮小，由圓化的角替代縮小的多邊形的每一尖銳角，圓化的角具有曲率為半高寬/2的半徑，執行圓化、縮小的多邊形與點擴散函數的摺積以得到圖。在圖中，具有正值的區域被指定為光罩狀態1，具有負值的區域被指定為光罩狀態2。在實施方式中，在二元光罩中，當使用正光阻時，將具有光罩狀態1的區域設定至亮，並將具有光罩狀態2的區域設定至暗。並且，在二元光罩中，當使用性光阻時，將具有光罩狀態1的區域設定至暗，並將具有光罩狀態2的區域設定至亮。在實施方式中，在相位位移光罩中，當使用正光阻時，將具有光罩狀態1的區域設定至零相位位移且亮，並將具有光罩狀態2的區域設定至180度相位位移且亮。並且，在相位位移光罩中，當使用性光阻時，將具有光罩狀態1的區域設定至180度相位位移且亮，並將具有光罩狀態2的區域設定至零相位位移且亮。在實施方式中，碟形圖案包含在光罩狀態1中。在實施方式中，獲取微影系統的光學成像系統的點擴散函數包含：分解佈局圖案成複數個不重疊像素，第一決定經投影在晶圓上的佈局圖案的原點(0,0)的強度，佈局圖案是從位於原點(0,0)的光罩像素投影出的，其中此強度被標示為I(0,0)，第二決定針對兩個光罩像素的經投影在晶圓上的佈局圖案的原點(0,0)的強度，一個光罩像素位於原點(0,0)且另一個光罩像素位於點(x1,y1)，此強度被標示為J(x1,y1)，第三決定J(x1,y1)與I(0,0)之間的強度差距，強度差距被標示為I(x1,y1)，並藉由針對其他點重複第一決定、第二決定與第三決定，並指定值I(x1,y1)至每個點(x1,y1)，來產生作為點擴散函數的圖。
根據本揭露的一些實施方式，增強佈局圖案的方法包含接收有關於開口的目標佈局圖案，開口被製造於基板上。方法包含在目標佈局圖案內決定具有複數個頂點的正多邊形，頂點在目標佈局圖案的周邊內或周邊上，且正多邊形為開口的初始佈局圖案。方法更包含執行初始佈局圖案的疊代修正。疊代修正包含投影開口的初始佈局圖案至基板上，並作為開口的佈局圖案的第一疊代，決定開口的目標佈局圖案與經投影的開口的佈局圖案的第一疊代之間的第一誤差，藉由將頂點移動離開頂點的初始位置，來調整開口的初始佈局圖案，以產生開口的佈局圖案的下一疊代。方法更包含持續進行調整、投影、決定直到合乎規範，且產生開口的佈局圖案的最終疊代，其中在投影時使用實質圓對稱照明。在實施方式中，調整開口的初始佈局圖案包含從目標佈局圖案的周邊，往內移動複數個頂點中的一或多個頂點中的第一組，並從目標佈局圖案的周邊往外移動複數個頂點中的一或多個頂點中的第二組。在實施方式中，第一誤差被定義為目標佈局圖案的周邊與經投影的開口的佈局圖案的第一疊代的邊界之間的距離，第一誤差在開口的目標佈局圖案與經投影的開口的佈局圖案的第一疊代之間，且當第一誤差低於第一閾值時，合乎規範。
根據本揭露的一些實施方式，佈局圖案增強系統包含主控制器、耦接至主控制器的光罩增強器、耦接至主控制器的光罩投影機與耦接至主控制器的分析模組。分析模組接收製造於基板上的目標佈局圖案。分析模組接收從主控制器傳來的指令，以解析目標佈局圖案以決定目標佈局圖案的第一子圖案，第一子圖案包含在矩形的一端或兩端具有實質端部為線的形狀的矩形。分析模組在矩形中匹配一或兩個弧形至實質端部為線的一或兩個形狀，並以一或兩個弧形替代目標佈局圖案的第一子圖案的實質端部為線的一或兩個形狀。光罩增強器透過主控制器耦接分析模組，且從分析模組接收第一子圖案，並在矩形的第一端部的一或兩個弧形中的第一弧形上定義正多邊形的一部分，正多邊形具有複數個頂點。正多邊形的一部分的頂點相符於目標佈局圖案的第一子圖案的矩形的第一端部的第一弧形的邊界，且正多邊形的一部分為第一子圖案的矩形的第一端部的初始佈局圖案。此外，光罩投影機投影初始佈局圖案至基板上，並作為第一子圖案的矩形的第一端部的佈局圖案的第一疊代。分析模組更決定第一子圖案的矩形的第一端部的目標佈局圖案與經投影的第一子圖案的矩形的第一端部的第一疊代之間的第一誤差。並且，光罩增強器藉由將頂點移動離開第一弧形的邊界，來調整初始佈局圖案，以產生第一子圖案的矩形的第一端部的佈局圖案的下一疊代。此外，主控制器更持續進行調整、投影、決定直到第一誤差低於誤差閾值，且產生第一子圖案的矩形的第一端部的佈局圖案的最終疊代。在實施方式中，目標佈局圖案的第一子圖案為連接線，且光罩增強器更從主控制器接收指令，以執行第一子圖案的矩形的複數個邊的光學鄰近效應修正。在實施方式中，一或兩個弧形為半圓形，且在第一子圖案的矩形的兩端執行佈局圖案增強程序。在實施方式中，系統更包含光罩投影系統，以在光罩上促進製造第一子圖案。在實施方式中，調整初始佈局圖案包含從第一弧形的邊界往內移動頂點中的一或多個頂點中的第一組，且從第一弧形的邊界往外移動頂點中的一或多個頂點中的第二組。在實施方式中，第一誤差被定義為第一子圖案的第一弧形的邊界與經投影的第一子圖案的矩形的第一端部的第一疊代的邊界之間的距離，第一誤差在第一子圖案的矩形的第一端部的佈局圖案與經投影的第一子圖案的矩形的第一端部的第一疊代之間，且其中投影為模擬投影。
在一些實施方式中，執行如上所述的製程與方法將目標佈局圖案改變成經修飾的目標佈局圖案，此經修飾的目標佈局圖案類似於光微影系統的點擴散函數的形狀，且製造出的光阻圖案具有經修飾的目標佈局圖案的形狀。
上述概述數種實施例的特徵，因而熟習此項技藝者可更瞭解本揭露內容的態樣。熟習此項技藝者應當理解，熟習此項技藝者可輕易地使用本揭露內容作為設計或修改其他製程及結構之基礎，以實現本文中所介紹之實施例的相同目的及/或達成相同優點。熟習此項技藝者亦應當認知，此等效構造不脫離本揭露內容的精神及範圍，且在不脫離本揭露內容之精神及範圍之情況下，熟習此項技藝者可在本文中進行各種改變、替換、及變更。
100:積體電路製造流程 101:光阻圖案 102:積體電路設計模組 103:驗證訊號 104:光罩增強器 106:光罩投影系統 108:晶圓 122:光學鄰近效應修正增強器 130:光罩模擬器 140:光學鄰近效應修正驗證器 150:步驟 200:中央區域 204:區域 206:區域 208:區域 210:區域 212:區域 220:半徑 225:曲線 230:最大高度 232:距離 302:佈局圖案 304:佈局圖案 306:光阻圖案 308:曲率 310:曲率 312:點 314:點 402:多邊形 403:圓 404:佈局圖案 405:頂點 406:佈局圖案 407:曲率 410:對角線箭頭 412:多邊形 415:頂點 416:佈局圖案 420:距離座標 422:多邊形 425:頂點 426:佈局圖案 510:位置 601A:頂點 601B:頂點 601C:頂點 601D:頂點 601E:頂點 601F:頂點 601G:頂點 601H:頂點 603:頂點 604:部分 605:頂點 606:佈局圖案 615:頂點 616:佈局圖案 640:線段 650:多邊形 700:圖 702:振幅座標 704:振幅座標 706:強度座標 710:佈局圖案 715:寬度 720:振幅 730:強度 802:振幅座標 804:振幅座標 805:主區域 806:強度座標 810:佈局圖案 815:次解析輔助特徵 820:振幅 830:強度 902:振幅座標 904:振幅座標 905:主區域 906:強度座標 910:佈局圖案 914:區域 915:次解析輔助特徵 920:振幅 924:區域 925:次解析輔助特徵 930:強度 1000:系統 1004:光罩增強器 1006:光罩投影機 1008:光罩驗證器 1010:佈局圖案 1030:分析模組 1040:主控制器 1100:製程 1200:電腦系統 1201:電腦 1202:鍵盤 1203:滑鼠 1204:顯示器 1205:光碟機 1206:磁碟機 1211:微處理器 1212:唯讀記憶體 1213:隨機存取記憶體 1214:硬碟 1215:匯流排 1221:光碟 1222:磁碟 1250:製程 1300:製程 1400:製程 A:點 B:點 C:點 D:點 M:佈局圖案 M’:佈局圖案 S1102:操作 S1104:操作 S1106:操作 S1108:操作 S1110:操作 S1112:操作 S1202:操作 S1204:操作 S1206:操作 S1208:操作 S1210:操作 S1212:操作 S1302:操作 S1304:操作 S1306:操作 S1308:操作 S1310:操作 S1402:操作 S1404:操作 S1406:操作 S1408:操作 S1410:操作
當與隨附圖示一起閱讀時，可由後文實施方式最佳地理解本揭露內容的態樣。注意到根據此產業中之標準實務，各種特徵並未按比例繪製。實際上，為論述的清楚性，可任意增加或減少各種特徵的尺寸。 第1A圖繪示示範性的製造積體電路(integrated circuit，IC)的流程圖的示意圖。 第1B圖繪示示範性的光罩增強器的示意圖。 第2A圖與第2B圖繪示光微影系統的成像系統的點擴散函數(point spread function，PSF)的橫截面示圖。 第3A圖、第3B圖、第3C圖與第3D圖繪示的製造於晶圓上的佈局圖案與光阻圖案。 第4A圖、第4B圖、第4C圖、第4D圖、第4E圖、第4F圖、第4G圖與第4H圖繪示根據本揭露的一些實施方式的開口的佈局圖案與藉由光學鄰近效應修正增強的開口的佈局圖案。 第5A圖與第5B圖繪示根據本揭露的一些實施方式的相鄰的開口的佈局圖案與藉由光學鄰近效應修正增強的相鄰的開口的佈局圖案。 第6A圖、第6B圖、第6C圖、第6D圖與第6E圖繪示根據本揭露的一些實施方式的連接線與多邊形的佈局圖案與藉由光學鄰近效應修正增強的連接線與多邊形的佈局圖案。 第7A圖、第7B圖與第7C圖繪示當佈局圖案被成像在晶圓的光阻層上時，光罩的佈局圖案、光的振幅與光的強度。 第8A圖、第8B圖與第8C圖繪示根據本揭露的一些實施方式的增強的光罩的佈局圖案，當增強的佈局圖案被成像在晶圓的光阻層上時，增強的佈局圖案包含額外的次解析輔助特徵、光的振幅與光的強度。 第9A圖、第9B圖與第9C圖繪示根據本揭露的一些實施方式的增強的光罩的佈局圖案時，當增強的佈局圖案被成像在晶圓的光阻層上，增強的佈局圖案包含在一些實施方式中，特徵、光的振幅與光的強度。 第10圖繪示根據本揭露的一些實施方式的示範性的增強光罩的系統。 第11圖繪示根據本揭露的一些實施方式的示範性的增強光罩的製程的流程圖。 第12圖繪示根據本揭露的一些實施方式的決定光罩的佈局圖案的次解析輔助特徵的流程圖。 第13圖繪示根據本揭露的一些實施方式的決定光微影系統的成像系統的強度點擴散函數的流程圖。 第14圖繪示根據本揭露的一些實施方式的平滑化佈局圖案的角的流程圖。 第15A圖與第15B圖繪示根據本揭露的一些實施方式的增強光罩的設備。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
1100:製程
S1102:操作
S1104:操作
S1106:操作
S1108:操作
S1110:操作
S1112:操作

Claims (20)

  1. 一種增強佈局圖案的方法，包含: 決定包含一碟形圖案的一目標佈局圖案，該碟形圖案與製造於一基板上的一開口有關； 定義具有複數個頂點的一多邊形於該目標佈局圖案上，其中該多邊形的該些頂點相符於在該目標佈局圖案中的該碟形圖案的一邊界，且其中該多邊形作為該開口的一初始佈局圖案； 決定該目標佈局圖案的一或更多個其他圖案；及 執行該目標佈局圖案的一疊代修正直到合乎一規範，其中該疊代修正包含： 投影該開口的該初始佈局圖案至該基板上，並作為該開口的一佈局圖案的一第一疊代； 決定該開口的該目標佈局圖案與經投影的該開口的該佈局圖案的該第一疊代之間的一第一誤差； 基於該第一誤差，藉由移動該多邊形的一或多個頂點以執行第一調整該開口的該初始佈局圖案； 藉由基於該一或多個其他圖案，進一步移動該多邊形的一或多個頂點，來執行第二調整該開口的該初始佈局圖案，以產生該開口的該佈局圖案的一下一疊代；及 持續進行該投影、該決定、該第一調整與該第二調整直到合乎該規範，且產生該開口的該佈局圖案的一最終疊代。
  2. 如請求項1所述之方法，其中基於該第一誤差以執行該調整，且其中調整該開口的該初始佈局圖案包含： 從該碟形圖案的該邊界往內移動該些頂點中的一或多個頂點中的一第一組；及 從該碟形圖案的該邊界往外移動該些頂點中的一或多個頂點中的一第二組。
  3. 如請求項1所述之方法，其中決定有關於該開口的該碟形圖案包含： 接收包含一實質正方形的一初始目標佈局圖案，該實質正方形與該開口有關；及 決定匹配該實質正方形內的一最大圓，該最大圓作為該碟形圖案並與該開口有關， 方法更包含： 藉由在一空白光罩上設置該開口的該佈局圖案的該最終疊代來製造一光罩。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該多邊形為具有5個或更多個頂點的一正多邊形，且其中當該第一誤差低於一第一閾值時合乎該規範。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該開口的該目標佈局圖案與經投影的該開口的該佈局圖案的該第一疊代之間的該第一誤差定義為一距離，該距離在該目標佈局圖案中的該碟形圖案的該邊界與經投影的該開口的該佈局圖案的該第一疊代的一邊界之間，且其中該投影為一模擬投影。
  6. 如請求項1所述之方法，其中調整該開口的該初始佈局圖案包含： 在每個第二次調整中，藉由基於該一或多個其他圖案中的一不同圖案，進一步往內移動該多邊形的一或多個頂點，來修飾該開口的該初始佈局圖案。
  7. 如請求項1所述之方法，更包含： 在執行該疊代修正之前，藉由執行以下步驟決定一或多個次解析輔助特徵： 獲取一微影系統的一光學成像系統的一點擴散函數，並決定該點擴散函數的一半高寬； 藉由將該多邊形的複數個邊沿著各自的複數個法線方向往內移動該半高寬/2的一距離而縮小； 由磨圓的一角落替代縮小的該多邊形的每一尖銳角落，磨圓的該角落具有一曲率為該半高寬/2的一半徑；及 執行被磨圓、縮小的該多邊形與該點擴散函數的一摺積以得到一圖，其中在該圖中，具有複數個正值的複數個區域被指定為一光罩狀態1，具有複數個負值的複數個區域被指定為一光罩狀態2。
  8. 如請求項7所述之方法，其中在一二元光罩中，當使用一正性光阻時，將具有該光罩狀態1的該些區域設定至亮，並將具有該光罩狀態2的該些區域設定至暗，且其中在該二元光罩中，當使用一負性光阻時，將具有該光罩狀態1的該些區域設定至暗，並將具有該光罩狀態2的該些區域設定至亮。
  9. 如請求項7所述之方法，其中在一相位位移光罩中，當使用一正性光阻時，將具有該光罩狀態1的該些區域設定至零相位位移且亮，並將具有該光罩狀態2的該些區域設定至180度相位位移且亮，且其中在該相位位移光罩中，當使用一負性光阻時，將具有該光罩狀態1的該些區域設定至180度相位位移且亮，並將具有該光罩狀態2的該些區域設定至零相位位移且亮。
  10. 如請求項7所述之方法，其中該碟形圖案包含在該光罩狀態1中。
  11. 如請求項7所述之方法，其中獲取一微影系統的一光學成像系統的一點擴散函數包含： 分解該佈局圖案成複數個不重疊像素； 第一決定經投影在一晶圓上的該佈局圖案的原點(0,0)的一強度，該佈局圖案是從位於原點(0,0)的一光罩像素投影出的，其中該強度被標示為I(0,0)； 第二決定針對兩個光罩像素的經投影在該晶圓上的該佈局圖案的原點(0,0)的一強度，一個光罩像素位於原點(0,0)且另一個光罩像素位於一點(x1,y1)，該強度被標示為J(x1,y1)； 第三決定J(x1,y1)與I(0,0)之間的一強度差距，該強度差距被標示為I(x1,y1)；及 藉由針對其他複數個點重複該第一決定、該第二決定與該第三決定，並指定該強度差距至該些其他點，來產生作為該點擴散函數的一圖。
  12. 一種方法，包含： 接收有關於一開口的一目標佈局圖案，該開口被用於製造於一基板上； 決定具有複數個頂點的一正多邊形於該目標佈局圖案之內，其中該些頂點在該目標佈局圖案中的一周邊內或該周邊上，且其中該正多邊形為該開口的一初始佈局圖案； 執行該初始佈局圖案的一疊代修正，該疊代修正包含： 投影該開口的該初始佈局圖案至該基板上，並作為該開口的一佈局圖案的一第一疊代； 決定該開口的該目標佈局圖案與經投影的該開口的該佈局圖案的該第一疊代之間的一第一誤差；及 藉由將該些頂點移動離開該些頂點的一初始位置，來調整該開口的該初始佈局圖案，以產生該開口的該佈局圖案的一下一疊代；及 持續進行該調整、該投影與該決定直到合乎一規範，且產生該開口的該佈局圖案的一最終疊代，其中在該投影時使用一實質圓對稱照明。
  13. 如請求項12所述之方法，其中調整該開口的該初始佈局圖案包含： 從該目標佈局圖案的該周邊往內移動該些頂點中的一或多個頂點中的一第一組；及 從該目標佈局圖案的該周邊往外移動該些頂點中的一或多個頂點中的一第二組。
  14. 如請求項12所述之方法，其中該第一誤差被定義為該目標佈局圖案的該周邊與經投影的該開口的該佈局圖案的該第一疊代的一邊界之間的一距離，該第一誤差在該開口的該目標佈局圖案與經投影的該開口的該佈局圖案的該第一疊代之間，且其中當該第一誤差低於一第一閾值時，合乎該規範。
  15. 一種佈局圖案改善系統，包含： 一主控制器； 一光罩增強器，耦接至該主控制器； 一光罩投影機，耦接至該主控制器；及 一分析模組，耦接至該主控制器，其中該分析模組配置以接收製造於一基板上的一目標佈局圖案，其中該分析模組配置以接收從該主控制器傳來的一指令，以解析該目標佈局圖案以決定該目標佈局圖案的一第一子圖案，該第一子圖案包含在一矩形的一端或兩端具有實質端部為線的一或兩個形狀的該矩形中，且其中該分析模組配置以在該矩形中匹配一或兩個弧形至該實質端部為線的一或兩個形狀，並以一或兩個弧形替代該目標佈局圖案的該第一子圖案的該實質端部為線的一或兩個形狀； 該光罩增強器透過該主控制器耦接至該分析模組，且配置以從該分析模組接收該第一子圖案，並在該矩形的一第一端部的一或兩個弧形中的一第一弧形上定義一正多邊形的一部分，該正多邊形具有複數個頂點，其中該正多邊形的該部分的該些頂點相符於該目標佈局圖案的該第一子圖案的該矩形的該第一端部的該第一弧形的一邊界，且其中該正多邊形的該部分為該第一子圖案的該矩形的該第一端部的一初始佈局圖案，其中： 該光罩投影機配置以投影該初始佈局圖案至該基板上，並作為該第一子圖案的該矩形的該第一端部的一佈局圖案的一第一疊代； 該分析模組更配置以決定該第一子圖案的該矩形的該第一端部的該目標佈局圖案與經投影的該第一子圖案的該矩形的該第一端部的該第一疊代之間的一第一誤差； 該光罩增強器更配置以藉由將該些頂點移動離開該第一弧形的該邊界，來調整該初始佈局圖案，以產生該第一子圖案的該矩形的該第一端部的該佈局圖案的一下一疊代；及 該主控制器更配置以持續進行該調整、該投影與該決定直到該第一誤差低於一誤差閾值，且產生該第一子圖案的該矩形的該第一端部的該佈局圖案的一最終疊代。
  16. 如請求項15所述之系統，其中該目標佈局圖案的該第一子圖案為一連接線，且其中該光罩增強器更配置以從該主控制器接收一指令，以執行該第一子圖案的該矩形的複數個邊的光學鄰近效應修正。
  17. 如請求項15所述之系統，其中該一或兩個弧形為半圓形，且其中在該第一子圖案的該矩形的兩端執行一佈局圖案改善程序。
  18. 如請求項15所述之系統，更包含： 一光罩投影系統，配置以在一光罩上促進製造該第一子圖案。
  19. 如請求項15所述之系統，其中調整該初始佈局圖案包含： 從該第一弧形的該邊界往內移動該些頂點中的一或多個頂點中的一第一組；及 從該第一弧形的該邊界往外移動該些頂點中的一或多個頂點中的一第二組。
  20. 如請求項15所述之系統，其中該第一誤差被定義為該第一弧形的該邊界與經投影的該第一子圖案的該矩形的該第一端部的該第一疊代的一邊界之間的一距離，該第一誤差在該第一子圖案的該矩形的該第一端部的該佈局圖案與經投影的該第一子圖案的該矩形的該第一端部的該第一疊代之間，且其中該投影為一模擬投影。
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