TW202208980A - 用於判定光罩之特徵校正之方法 - Google Patents

Abstract

本文中描述了一種用於判定一光罩之特徵校正之方法。該方法包括：獲得(i)用於一設計佈局之一圖案群組，及(ii)使用針對該設計佈局的圖案化程序中所使用的該光罩成像的一基板之缺陷檢測資料；基於該缺陷檢測資料，判定與該圖案群組相關聯之一缺陷圖，其中該缺陷圖包含輔助特徵之位置，相比於該設計佈局之其他圖案，該等輔助特徵被印刷於該基板上之一機率相對較高；及經由使用與該缺陷圖相關聯之資料來模擬一光學近接校正程序，判定對該光罩之該等特徵之校正。

Description

用於判定光罩之特徵校正之方法

本文中之描述係關於微影裝置及程序，且更特定言之，係關於一種用以基於例如抗蝕劑層中之經印刷圖案之缺陷或變化而判定對圖案化器件之校正的工具。

微影投影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在此狀況下，圖案化器件(例如，光罩)可含有或提供對應於IC (「設計佈局」)之個別層的電路圖案，且可藉由諸如經由圖案化器件上之電路圖案而輻照已被塗佈有輻射敏感材料(「抗蝕劑」)層之基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含一或多個晶粒)的方法將此電路圖案轉印至該目標部分上。一般而言，單一基板含有複數個鄰近目標部分，電路圖案係由微影投影裝置順次地轉印至該複數個鄰近目標部分，一次一個目標部分。在一種類型之微影投影裝置中，將整個圖案化器件上之電路圖案一次性轉印至一個目標部分上；此裝置通常被稱作晶圓步進器(wafer stepper)。在通常稱為步進掃描裝置之替代裝置中，投影光束在給定參考方向(「掃描」方向)上遍及圖案化器件進行掃描，同時平行或反平行於此參考方向而同步地移動基板。將圖案化器件上之電路圖案之不同部分漸進地轉印至一個目標部分。一般而言，由於微影投影裝置將具有放大因數M (通常＜1)，故基板被移動之速率F將為投影光束掃描圖案化器件之速度的因數M倍。可例如自以引用方式併入本文中之US 6,046,792搜集到關於如本文中所描述之微影器件的更多資訊。

在將電路圖案自圖案化器件轉印至基板之前，基板可經歷各種工序，諸如，上底漆、抗蝕劑塗佈及軟烘烤。在曝光之後，基板可經受其他工序，諸如，曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤，及經轉印電路圖案之量測/檢測。此工序陣列用作製造器件(例如IC)之個別層的基礎。基板隨後可經歷各種程序，諸如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學-機械拋光等等，該等程序皆意欲精整器件之個別層。若在器件中需要若干層，則針對每一層重複整個工序或其變體。最終，在基板上之每一目標部分中將存在器件。接著藉由諸如切塊或鋸切之技術來使此等器件彼此分離，據此，可將個別器件安裝於載體上、連接至銷釘等等。

如所提及，微影蝕刻術(microlithography)為在IC之製造時的中心步驟，其中形成於基板上之圖案界定IC之功能元件，諸如，微處理器、記憶體晶片等等。類似微影技術亦用於形成平板顯示器、微機電系統(MEMS)及其他器件。

隨著半導體製造程序繼續進步，幾十年來，功能元件之尺寸已不斷地減小，而每器件的諸如電晶體之功能元件之數目已在穩固地增加，此遵循通常被稱作「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。在當前技術狀態下，使用微影投影裝置來製造器件之層，該等微影投影裝置使用來自深紫外線照明源之照明將設計佈局投影至基板上，從而產生尺寸遠低於100 nm (亦即小於來自照明源(例如，193 nm照明源)之輻射的波長之一半)的個別功能元件。

供印刷尺寸小於微影投影裝置之經典解析度限制之特徵的此程序根據解析度公式CD=k₁ ×λ/NA而通常被稱為低k₁ 微影，其中λ為所採用輻射之波長(當前在大多數狀況下為248 nm或193 nm)，NA為微影投影裝置中之投影光學件之數值孔徑，CD為「臨界尺寸」(通常為所印刷之最小特徵大小)，且k₁ 為經驗解析度因數。一般而言，k₁ 愈小，則在基板上再生類似於由電路設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難，將複雜微調步驟應用於微影投影裝置或設計佈局。此等微調步驟包括(例如，但不限於)：NA及光學相干設定之最佳化、定製照明方案、相移圖案化器件之使用、設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦被稱作「光學及程序校正」)，或通常被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。如本文中所使用之術語「投影光學件」應被廣泛地解譯為涵蓋各種類型之光學系統，包括(例如)折射光學件、反射光學件、孔徑及反射折射光學件。術語「投影光學件」亦可包括用於集體地或單個地導向、塑形或控制投影輻射光束的根據此等設計類型中之任一者而操作之組件。術語「投影光學件」可包括微影投影裝置中之任何光學組件，而不論光學組件位於微影投影裝置之光學路徑上之何處。投影光學件可包括用於在來自源之輻射通過圖案化器件之前塑形、調整或投影該輻射的光學組件，或用於在輻射通過圖案化器件之後塑形、調整或投影該輻射的光學組件。投影光學件通常不包括源及圖案化器件。

子解析度輔助特徵(SRAF)為在進階微影中使用以改良圖案可印性、程序窗最佳化或圖案化程序之其他態樣的光罩之重要特徵。本發明提供一種用於改良SRAF設計(或一般而言，OPC)之方法。該方法產生與印刷於基板上之SRAF相關聯的缺陷資料且基於此類缺陷資料提供SRAF之最佳化。另外，基於度量衡資料而判定主圖案之變化帶。缺陷資料表示SRAF在特定位置處出現之機率，變化帶量化經印刷圖案之變化。此類資訊在與圖案化程序模擬一起使用時可改良微影程序中之SRAF設計之準確性及效率。

根據一實施例，提供一種用於判定一光罩之特徵校正之方法。該方法包括：獲得(i)用於一設計佈局之一圖案群組，及(ii)使用針對該設計佈局的圖案化程序中所使用的該光罩成像的一基板之缺陷檢測資料；基於該缺陷檢測資料，判定與該圖案群組相關聯之一缺陷圖，其中該缺陷圖包含輔助特徵之位置，相比於該設計佈局之其他圖案，該等輔助特徵被印刷於該基板上之一機率相對較高；及經由使用與該缺陷圖相關聯之資料來模擬一光學近接校正程序，判定對該光罩之該等特徵之校正。

在一實施例中，該判定該缺陷圖涉及：識別該缺陷檢測資料內之該圖案群組之複數個經印刷例項；在該圖案群組之該複數個經印刷例項上偵測輔助特徵；針對該圖案群組之該複數個經印刷例項中之一經印刷例項界定一柵格；及基於該柵格上之一位置，判定輔助特徵在該圖案群組之該位置處出現的一機率。

在一實施例中，輔助特徵在該位置處出現之該機率的該判定涉及：對準該圖案群組之該複數個經印刷例項；識別印刷於該經印刷圖案之該柵格上之該位置處的輔助特徵之一總數目，該經印刷圖案與經對準之複數個經印刷例項相關聯，其中印刷於該柵格上之該位置處的該等輔助特徵之該總數目包括在該複數個經印刷例項上對應於該柵格上之該位置的位置處偵測到之輔助特徵之一總數目；及判定該等輔助特徵在該柵格上之該位置處出現的該機率，其中該機率係基於所印刷之該等輔助特徵之該總數目或偵測到之輔助特徵之該總數目而判定。

在一實施例中，出現之該機率係基於在該柵格上之一特定位置處之一或多個輔助特徵的一大小而判定，其中當一選定輔助特徵在該複數個經印刷例項上對應於該柵格上之該特定位置的一位置處時，該選定輔助特徵在該柵格上之該特定位置處。在一實施例中，該位置為該圖案群組內之一區。

在一實施例中，該方法進一步涉及：獲得使用針對該設計佈局的該圖案化程序中所使用的該光罩成像的該基板之度量衡資料；基於該度量衡資料，判定與該圖案群組相關聯之一度量之一變化；及經由使用與該度量之該變化及該缺陷圖相關聯的資料來模擬一光學近接校正程序，判定對該光罩之該等特徵之校正。

在一實施例中，判定該度量之該變化涉及：識別該度量衡資料內之該圖案群組之複數個經印刷例項；對準該圖案群組之該複數個經印刷例項；及判定與該圖案群組相關聯之該度量之該變化。

在一實施例中，該度量為一臨界尺寸、線邊緣粗糙度或與該圖案群組之一特徵相關聯的一幾何屬性。在一實施例中，該度量衡資料係經由一度量衡工具而獲得。在一實施例中，該度量衡工具為一掃描電子顯微鏡(SEM)，且該度量衡資料為自一SEM影像獲得之統計量。在一實施例中，該統計量為以下各者中之至少一者：與該圖案群組相關聯之臨界尺寸(CD)值之一分佈、與該圖案群組相關聯之CD值之一標準偏差、與該圖案群組相關聯之一邊緣變化帶寬度，或與該圖案群組相關聯之線粗糙度之一三標準差(three-sigma)變化。

此外，在一實施例中，提供一種電腦程式產品，其包含上面記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施如以上技術方案中任一項之方法。

當今電腦晶片或其他積體電路包括具有大小極小(例如，小於10 nm)之結構的極複雜圖案。為了製造晶片之此類複雜結構，使用進階微影程序。進階微影程序為複雜且耗時的程序。即使一個步驟中之誤差(例如，光罩圖案設計)亦可能引起最終IC中之缺陷。製造程序(例如，使用微影裝置)之目標為最小化最終IC中之缺陷，藉此改良程序之總良率。

在進階微影之一態樣中，使用計算程序模型來修改設計佈局或其中之目標圖案以產生光罩佈局，使得經印刷圖案儘可能地接近於目標圖案而成像。舉例而言，經由光學近接校正(OPC)程序產生光罩佈局。OPC程序可能引起設計佈局之主圖案之幾何結構的改變或包括額外特徵，諸如子解析度輔助特徵(SRAF)。SRAF為進階微影之光罩之重要元件，其用以改良圖案可印性程序窗最佳化及圖案化程序之其他態樣。

習知SRAF產生或設計係基於模型化或規則。然而，非最佳SRAF產生可能引起圖案(例如，形狀)被錯誤地印刷於晶圓上，從而產生可能引起與目標圖案形狀、大小等等之偏差的缺陷。因此，可能需要對SRAF規則或用於其之模型進行調整。調整SRAF規則或模型化以避免非預期印刷且達成與目標圖案相關聯之最大程序窗可能極具挑戰性。

本發明提供例如用於改良光罩之SRAF設計或光學近接校正以使得基板上之經印刷圖案在缺陷規範內(例如，無缺陷、99.9%良率等等)的方法。為了減少缺陷，對先前經印刷基板執行缺陷檢測，且缺陷資料與印刷於基板上之缺陷(例如，SRAF)相關聯。可進一步提供缺陷資料以模擬用於最佳化SRAF設計、光罩設計、源設計等等之圖案化程序。缺陷資料表示缺陷在基板上之特定位置處出現的機率。另外，可經由度量衡工具獲得與印刷於基板上之主圖案相關聯的度量衡資料。可使用度量衡資料來判定主圖案之變化帶。變化帶量化可能引起缺陷之經印刷圖案之變化。以此方式，可使用缺陷或變化帶資訊來執行圖案化程序模擬以改良微影程序之準確度及效率。

儘管在本文中可特定地參考IC製造，但應明確地理解，本文中之描述具有許多其他可能應用。舉例而言，該描述可用於製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等等。熟習此項技術者將瞭解，在此類替代應用之內容背景中，本文中對術語「倍縮光罩」、「晶圓」或「晶粒」之任何使用應被視為可分別與更一般之術語「光罩」、「基板」及「目標部分」互換。

在本文件中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線輻射(例如，具有365 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及EUV (極紫外線輻射，例如，具有在5 nm至20 nm的範圍內之波長)。如本文中所使用，除非另外特定陳述，否則術語「或」涵蓋所有可能組合，除非不可行。舉例而言，若陳述組件可包括A或B，則除非另外特定陳述或不可行，否則組件可包括A，或B，或A及B。作為第二實例，若陳述組件可包括A、B或C，則除非另外特定陳述或不可行，否則組件可包括A，或B，或C，或A及B，或A及C，或B及C，或A及B及C。

如本文中所使用之術語「最佳化(optimizing/optimization)」意謂：調整微影投影裝置，使得微影之結果或程序具有更理想特性，諸如，設計佈局在基板上的投影之較高準確度、較大程序窗等等。

另外，微影投影裝置可屬於具有兩個或更多個基板台(或兩個或更多個圖案化器件台)之類型。在此等「多載物台」器件中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。舉例而言，在以引用方式併入本文中之US 5,969,441中描述雙載物台微影投影裝置。

上文所提及之圖案化器件包含或可形成設計佈局。可利用CAD (電腦輔助設計)程式來產生設計佈局，此程序常常被稱作EDA (電子設計自動化)。大多數CAD程式遵循預定設計規則之集合，以便產生功能設計佈局/圖案化器件。藉由處理及設計限制而設定此等規則。舉例而言，設計規則定義電路器件(諸如，閘、電容器等等)或互連線之間的空間容許度，以便確保電路器件或線彼此不會以非所要方式相互作用。設計規則限制通常被稱作「臨界尺寸」(CD)。可將電路之臨界尺寸定義為線或孔之最小寬度，或兩條線或兩個孔之間的最小空間。因此，CD判定經設計電路之總大小及密度。當然，積體電路製造中之目標中之一者係在基板上如實地再現原始電路設計(經由圖案化器件)。

如本文中所採用之術語「光罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用以向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件，經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案；術語「光閥」亦可用於此內容背景中。除了經典光罩(透射或反射；二元、相移、混合式等等)以外，其他此等圖案化器件之實例亦包括： -可程式化鏡面陣列。此器件之實例為具有黏彈性控制層及反射表面之矩陣可定址表面。此裝置所隱含之基本原理為(例如)：反射表面之經定址區域使入射輻射反射為繞射輻射，而未經定址區域使入射輻射反射為非繞射輻射。在使用適當濾光器之情況下，可自經反射光束濾出該非繞射輻射，從而僅留下繞射輻射；以此方式，光束根據矩陣可定址表面之定址圖案而變得圖案化。可使用合適的電子構件來執行所需矩陣定址。可例如自以引用方式併入本文中之美國專利第5,296,891號及第5,523,193號搜集到關於此類鏡面陣列之更多資訊。 -可程式化LCD陣列。以引用方式併入本文中之美國專利第5,229,872號中給出此構造之實例。

作為簡要介紹，圖1說明例示性微影投影裝置10A。主要組件為：輻射源12A，其可為深紫外線準分子雷射源或包括極紫外線(EUV)源的其他類型之源(如上文所論述，微影投影裝置自身無需具有輻射源)；照明光學件，其定義部分相干性(表示為標準差)且可包括塑形來自源12A之輻射的光學件14A、16Aa及16Ab；圖案化器件14A；及透射光學件16Ac，其將圖案化器件圖案之影像投影至基板平面22A上。投影光學件之光瞳平面處之可調整濾光器或孔徑20A可限定照射於基板平面22A上之光束角度之範圍，其中最大可能角度定義投影光學件之數值孔徑NA=sin(Θ_max )。

在一系統之最佳化程序中，可將該系統之優值(figure of merit)表示為成本函數。最佳化程序歸結為找到最小化成本函數的系統之一組參數(設計變數)的程序。成本函數可取決於最佳化之目標而具有任何合適形式。舉例而言，成本函數可為系統之某些特性(評估點)相對於此等特性之預期值(例如，理想值)之偏差的加權均方根(RMS)；成本函數亦可為此等偏差之最大值(亦即，最差偏差)。本文中之術語「評估點」應被廣泛地解譯為包括系統之任何特性。歸因於系統之實施之實務性，系統之設計變數可限於有限範圍或可相互相依。在微影投影裝置之狀況下，約束常常與硬體之物理屬性及特性(諸如，可調諧範圍，或圖案化器件可製造性設計規則)相關聯，且評估點可包括基板上之抗蝕劑影像上的實體點，以及諸如劑量及焦點之非物理特性。

在微影投影裝置中，源提供照明(亦即，光)；投影光學件經由圖案化器件而對照明進行導向及塑形，且將照明導向至基板上。此處，術語「投影光學件」被廣泛地定義為包括可變更輻射光束之波前的任何光學組件。舉例而言，投影光學件可包括組件14A、16Aa、16Ab及16Ac中之至少一些。空中影像(AI)為在基板位準處之輻射強度分佈。曝光基板上之抗蝕劑層，且將空中影像轉印至抗蝕劑層以在其中作為潛伏「抗蝕劑影像」(RI)。可將抗蝕劑影像(RI)定義為抗蝕劑層中之抗蝕劑之溶解度的空間分佈。可使用抗蝕劑模型以自空中影像演算抗蝕劑影像，可在全文據此以引用方式併入之共同讓渡之美國專利申請案第12/315,849號中找到此情形之實例。抗蝕劑模型僅與抗蝕劑層之屬性(例如，在曝光、PEB及顯影期間發生之化學程序之效應)相關。微影投影裝置之光學屬性(例如源、圖案化器件及投影光學件之屬性)規定空中影像。由於可改變用於微影投影裝置中之圖案化器件，故需要使圖案化器件之光學屬性與至少包括源及投影光學件的微影投影裝置之其餘部分之光學屬性分離。

圖2中說明用於模擬微影投影裝置中之微影的例示性流程圖。源模型31表示源之光學特性(包括輻射強度分佈或相位分佈)。投影光學件模型32表示投影光學件之光學特性(包括由投影光學件引起的對輻射強度分佈或相位分佈之改變)。設計佈局模型35表示設計佈局之光學特性(包括由給定設計佈局33引起的對輻射強度分佈或相位分佈之改變)，該設計佈局為在圖案化器件上或由圖案化器件形成之特徵之配置的表示。可自設計佈局模型35、投影光學件模型32及設計佈局模型35來模擬空中影像36。可使用抗蝕劑模型37自空中影像36模擬抗蝕劑影像38。微影之模擬可(例如)預測抗蝕劑影像中之輪廓及CD。

更具體言之，應注意，源模型31可表示源之光學特性，該等光學特性包括但不限於NA標準差(σ)設定，以及任何特定照明源形狀(例如，離軸輻射源，諸如，環形、四極及偶極等等)。投影光學件模型32可表示投影光學件之光學特性，該等光學特性包括像差、失真、折射率、實體大小、實體尺寸等等。設計佈局模型35亦可表示實體圖案化器件之物理屬性，如(例如)全文以引用方式併入本文中之美國專利第7,587,704號中所描述。模擬之目標為準確地預測(例如)邊緣置放、空中影像強度斜率及CD，可接著將該等邊緣置放、空中影像強度斜率及CD與預期設計進行比較。預期設計通常被定義為可以諸如GDSII或OASIS或其他檔案格式之標準化數位檔案格式而提供之預OPC設計佈局。

自此設計佈局，可識別被稱作「剪輯」之一或多個部分。在一實施例中，提取剪輯集合，其表示設計佈局中之複雜圖案(通常約為50至1000個剪輯，但可使用任何數目個剪輯)。如熟習此項技術者將瞭解，此等圖案或剪輯表示設計之小部分(亦即，電路、晶胞或圖案)，且該等剪輯尤其表示需要特定關注或驗證之小部分。換言之，剪輯可為設計佈局之部分，或可類似或具有臨界特徵係藉由體驗而識別(包括由客戶提供之剪輯)、藉由試誤法而識別或藉由執行全晶片模擬而識別的設計佈局之部分的類似行為。剪輯通常含有一或多個測試圖案或量規圖案。

可由客戶基於設計佈局中要求特定影像最佳化之已知臨界特徵區域而先驗地提供初始較大剪輯集合。替代地，在另一實施例中，可藉由使用識別臨界特徵區域之某種自動化(諸如，機器視覺)或手動演算法而自整個設計佈局提取初始較大剪輯集合。

在一實施例中，經由光學近接校正程序來修改設計佈局以產生光罩佈局，使得經印刷圖案儘可能地接近於目標圖案而成像。OPC程序可能引起設計佈局之主圖案之幾何結構的改變或包括額外特徵，諸如子解析度輔助特徵(SRAF)。SRAF為進階微影之光罩之重要元件，其用以改良圖案可印性程序窗最佳化及圖案化程序之其他態樣。通常，SRAF之產生係基於模型化或規則。然而，非最佳SRAF產生引起圖案(例如，形狀)被錯誤地印刷於晶圓上，從而產生可能引起與目標圖案形狀、大小等等之偏差的缺陷。因此，可能需要對SRAF規則或用於其之模型進行調整。調整SRAF規則或模型化以避免非預期印刷且達成與目標圖案相關聯之最大程序窗可能極具挑戰性。

本發明尤其提供一種方法，其中基於缺陷檢測結果而產生熱圖(heat map) (或缺陷圖)。缺陷檢測結果包含缺陷資料，諸如印刷於基板上之SRAF，諸如印刷於堆疊於基板上之多個金屬層中之一者上的SRAF形狀。此外，根據經印刷圖案之量測資料，產生與主特徵相關之變化帶。缺陷圖表示SRAF缺陷在晶圓上之特定位置處出現的機率，且變化帶量化經印刷圖案之變化。此類缺陷圖及變化帶之優點中之一者為：其改良了微影程序中SRAF設計之準確度及效率。

圖3A說明包含第一特徵301、第二特徵302、第三特徵303及第四特徵304之實例圖案群組300。在一實施例中，特徵301至304具有特定CD，且根據例如電路設計之規範定位成彼此相距特定距離。

圖3B為與設計佈局之圖案群組300相關聯的實例光罩佈局350。通常，設計佈局之圖案或特徵經修改例如以包括OPC，如先前所論述，以產生光罩佈局，該光罩佈局進一步用於圖案化程序中以印刷所要圖案。在本實例中，光罩佈局350包括分別對應於特徵302、303、304之光學近接校正特徵352、353、354。另外，光罩佈局包括輔助特徵，諸如圍繞特徵352至354置放之SRAF 310。在一實施例中，SRAF 310置放於光罩佈局中，使得經印刷圖案儘可能地接近於設計佈局(或所要圖案)。

在一實施例中，SRAF 310設計得足夠小以使其不被印刷於基板上。若SRAF 310印刷於基板上，則所得特徵被視為缺陷。偶爾，SRAF可能歸因於若干原因(諸如，圖案化程序之劑量、焦點或其他變化)而被錯誤地印刷。需要識別此類SRAF及其位置，使得可對光罩佈局進行適當修改(例如，縮減大小)，使得不印刷SRAF。根據本發明，尤其提供一種用以識別此類有缺陷基板及可印刷SRAF之可能位置的方法。在一實施例中，關於圖案群組而非經隔離SRAF或與個別特徵相關聯之SRAF而識別有缺陷位置。

圖4為用於判定所關注圖案群組之缺陷圖、與該圖案群組相關聯之變化及包含圖案群組之光罩之特徵校正之方法的流程圖。圖案群組提供用於定義缺陷圖及度量衡資訊(例如，展示CD變化之熱圖)之參考。度量衡資料提供與經印刷主圖案相關聯之資料，其中主圖案係指對應於設計模式之圖案。在一實施例中，經印刷圖案可包括例如SRAF之特徵或不應印刷之其他特徵。接著使缺陷資料與圖案群組相關聯，特別是為了參考圖案群組判定非所要特徵(例如，SRAF)被印刷於基板上之機率。

使用圖案群組來產生缺陷圖可提供若干優點及應用。在一實施例中，圖案分組例如藉由將圍繞圖案群組之鄰域的缺陷(例如，以GDS格式)分組至同一集區中以供統計分析來促進缺陷分析。另外，此類分組可提供關於位於SRAF影響範圍內之一個或若干主圖案的局域化缺陷分析。在一實施例中，分組頻繁發生之圖案可將圖案搜尋空間減小一或多個數量級。可針對圖案群組之特定例項判定校正(例如，OPC)，且可將校正應用於全晶片設計佈局上之圖案群組之其他例項，藉此減少全晶片模擬之計算時間及資源。另外，此類基於缺陷之校正可有效地改良圖案化程序之良率。

在方法400中，程序P401涉及獲得(i)設計佈局之圖案群組402，及(ii)使用針對設計佈局的圖案化程序中所使用的光罩成像的基板之缺陷檢測資料404。

在一實施例中，圖案群組402為在一晶粒內之一或多個位置處或基板之不同晶粒上頻繁印刷(或需要印刷)的特徵之群組。此類群組可指電路系統之特定部分，諸如記憶體，或電路系統之其他關鍵部分。在一實施例中，群組包含彼此相對接近而定位且具有特定特性之複數個特徵。舉例而言，群組可指具有任何形狀之4特徵圖案、具有任何形狀之5特徵圖案、具有接觸孔之圖案等等。

在一實施例中，用於設計佈局之圖案群組可為使用者定義之圖案集合，可為與大多數缺陷相關聯之圖案之集合，可為與臨界特徵相關聯之圖案之集合，或可為其他所關注圖案集合。在一實施例中，可以各種方式中之任一種，諸如由使用者基於使用者體驗、基於圖案搜尋演算法等等來選擇包含圖案群組之圖案。

在一實施例中，圖案群組包含圖案集合，且設計佈局可包括複數個圖案群組。接著，可基於圖案搜尋演算法而選擇特定圖案群組，該圖案搜尋演算法經組態以搜尋成員圖案符合搜尋準則之圖案群組。舉例而言，搜尋準則包含特定特徵類型或特徵特性。舉例而言，可將特徵(例如，孔、條等等)及特徵特性(例如，大小、特徵之間的距離等等)之集合輸入至演算法。接著，圖案辨識演算法可搜尋設計佈局中滿足與圖案群組之成員圖案相關聯之此類搜尋準則(例如，特徵特性)的一或多個圖案群組。圖3A為包含圖案集合之圖案群組之實例。

可經由缺陷偵測演算法獲得缺陷檢測資料404。舉例而言，缺陷偵測演算法可為經組態以基於所要特徵與經印刷基板之影像(例如，SEM影像)中之特徵之比較而偵測非所要特徵(例如，SRAF)的演算法。在一實施例中，缺陷檢測資料404包含缺陷(例如，錯誤地印刷之SRAF)之出現頻率或缺陷之大小(例如，SRAF之CD)。

圖5說明藉由圖案搜尋(或辨識)演算法識別之圖案群組的實例設計佈局及例項。圖案搜尋(或辨識)演算法經組態以基於與所關注圖案之一或多個特徵相關聯的特性(例如，CD、間距、特徵之間的距離等等)而識別設計佈局內之圖案。舉例而言，圖案群組300為具有矩形特徵及相對於彼此以三角形方式置放之三個正方形特徵(或接觸孔)的特定所關注圖案。此外，特性包括特徵之大小及每一特徵之間的距離(未說明)。在一實施例中，圖案搜尋演算法搜尋用於圖案群組300之設計佈局500且識別圖案群組之若干例項，諸如300A、300B、300C、300D、300E及300F。用於圖案群組之每一例項300A至300F，在基板上將存在對應的經印刷圖案。

在一實施例中，基於例如經由度量衡工具獲取之基板影像而獲得經印刷基板之缺陷檢測資料404。使缺陷檢測資料404進一步與圖案群組300或其例項相關聯。在實施例中，經由度量衡工具(例如，在圖9及圖10中)獲得缺陷檢測資料，該度量衡工具經組態以在圖案化程序中成像或量測經印刷基板上之圖案。在一實施例中，度量衡工具為掃描電子顯微鏡(SEM)。在一實施例中，可自包含缺陷(例如，SRAF或其他非所要特徵)之SEM影像獲得缺陷檢測資料404。舉例而言，缺陷搜尋演算法可經組態以藉由將SEM影像中之經印刷圖案與設計圖案進行比較來識別SEM影像內之任何缺陷。舉例而言，演算法在SEM影像包括設計模式中未定義之特徵時偵測缺陷。熟習此項技術者可理解，本發明不限於SEM工具或特定缺陷識別演算法，本文中可採用經組態以提供經印刷基板之資料的任何度量衡工具及經組態以識別缺陷及其位置之任何演算法。

另外，在方法400中，程序P403涉及基於缺陷檢測資料404而判定與圖案群組相關聯之缺陷圖413，其中缺陷圖413包含輔助特徵(例如，SRAF，或一般而言，非所要特徵)之位置，相比於設計佈局之其他圖案，該等輔助特徵被印刷於基板上之機率相對較高。在一實施例中，缺陷圖413之判定涉及：識別缺陷檢測資料404內之圖案群組402之複數個經印刷例項；在圖案群組之複數個經印刷例項上偵測輔助特徵；及判定輔助特徵在圖案群組402之位置處出現的機率；界定用於圖案群組402之複數個經印刷例項中之一經印刷例項的柵格(例如，如圖6中所展示)；及基於柵格上之位置，判定輔助特徵在與圖案群組402相關聯之柵格之位置處出現的機率。

在一實施例中，輔助特徵在柵格上之位置處出現的機率之判定涉及對準圖案群組之複數個經印刷例項。在一實施例中，對準涉及將複數個經印刷例項中之每一者中之特徵與設計佈局之圖案群組402中之對應特徵對準。在一實施例中，可針對複數個經印刷例項中之每一者界定同一柵格，且該等柵格中之每一者可對準。

另外，機率之判定涉及：識別印刷於經印刷圖案之柵格上之位置處的輔助特徵之總數目，該經印刷圖案與經對準之複數個經印刷例項相關聯，其中印刷於柵格上之位置處的輔助特徵之總數目包括在複數個經印刷例項上對應於柵格上之位置的位置處偵測到之輔助特徵之總數目；及基於該位置處之輔助特徵之總數目及在複數個經印刷例項上偵測到之輔助特徵之總數目而判定輔助特徵在該位置處出現之機率。在一實施例中，缺陷之位置為與圖案群組402相關聯之區。

在一實施例中，機率計算可基於針對圖案群組界定之柵格。舉例而言，該程序涉及：針對圖案群組之複數個經印刷例項中之一經印刷例項界定柵格；及基於柵格上之位置，判定輔助特徵在與圖案群組相關聯之柵格之位置處出現的機率。在一實施例中，對準圖案群組之複數個經印刷例項。接著，識別印刷於經對準之經印刷例項之柵格上之位置處的輔助特徵之總數目。另外，判定輔助特徵在柵格上之位置處出現的機率。舉例而言，基於印刷於柵格上之特定位置處的輔助特徵之總數目或在複數個經印刷例項上偵測到之輔助特徵之總數目而判定機率。在一實施例中，出現機率係基於柵格上之特定位置處之一或多個輔助特徵之大小而判定，其中當選定輔助特徵在複數個經印刷例項上對應於柵格上之特定位置的位置處時，選定輔助特徵在柵格上之特定位置處。在一實施例中，柵格可為以下各者中之至少一者：正方形柵格、矩形柵格、三角形柵格、徑向柵格，或可用以使位置資訊與關聯於柵格之輔助特徵相關的任何其他柵格格式。

在一實施例中，與圖案群組相關聯之輔助特徵被印刷的機率在該機率高於預定臨限值時增加。在一實施例中，預定臨限值與輔助特徵之特性(例如，CD)相關聯。舉例而言，包含大小大於20 nm之特徵之圖案群組內大於4 nm的輔助特徵被印刷於基板上之機率增加。

在一實施例中，可基於參考圖案群組而判定預定臨限值。因此，與圖案群組相關聯之輔助特徵被印刷的機率在該機率高於輔助特徵之參考群組之中間或平均機率時增加。

在一實施例中，輔助特徵不限於基板之特定層。在一實施例中，印刷於基板上之輔助特徵包括印刷於在基板上製造之複數個層中之任一者上的輔助特徵。

圖6及圖7說明基於與圖案群組300相關聯之缺陷檢測資料(例如，方法400之404)而判定缺陷圖(例如，方法400之413)的實例。舉例而言，缺陷檢測資料含有缺陷資訊，諸如缺陷類型(例如，頸縮、橋接等等)、相對於圖案群組或基板之缺陷位置、缺陷大小(例如，有缺陷特徵之CD值)等等。圖6說明使缺陷檢測資料(例如，CD、EPE、粗糙度等等)與圖案群組300相關聯。例如，自基板影像(例如，SEM影像)識別對應於圖案群組300 (在圖3A中)之經印刷基板之例項600A至600F。如方法400中所提及，可基於缺陷偵測演算法而識別缺陷(例如，SRAF)，該缺陷偵測演算法經組態以識別基板影像(例如，SEM影像)之對應於圖案群組300 (在圖3A中)之部分中的非所要特徵。在一實施例中，非所要特徵為光罩佈局350 (在圖3B中)之SRAF 310 (在圖3B中)，且缺陷之識別涉及在度量衡資料內與SRAF 310 (在圖3B中)相關聯之位置處搜尋經印刷SRAF。

如圖6中所展示，經印刷基板之不同部分包括不同位置處之經印刷SRAF (缺陷之實例)。舉例而言，經印刷部分600A包括缺陷D1，經印刷部分600A包括缺陷D1，經印刷部分600B包括缺陷D2，經印刷部分600C包括缺陷D3，經印刷部分600D包括缺陷D5及D6，經印刷部分600E包括缺陷D7，且經印刷部分600F包括缺陷D8。與圖案群組300 (在圖3A中)相關聯之經印刷基板之每一例項600A至600F相對於彼此對準。另外，柵格610可覆疊於經對準例項600A至600F上，且每一例項600A至600F之缺陷可標繪於柵格610上。因此，柵格610可包括圖案群組300及缺陷(例如，D1至D8)。在柵格610中，缺陷或其位置通常標記為S1、S2及S3。

另外，參考圖7，可關於特定位置(例如，S1、S2、S3等等)處之缺陷之數目及缺陷D1至D8之總數目來計算機率值。因此，一些位置之缺陷機率可相對較高，且一些位置之缺陷出現機率可為零。在一實施例中，此類缺陷機率表示為缺陷圖DMap，如所展示。在一實施例中，缺陷圖可呈向量形式。缺陷圖DMap內之每一位置具有缺陷之機率值。換言之，缺陷圖DMap展示缺陷相對於圖案群組(例如，300)之可能位置。在缺陷圖內，機率P1 (例如，與S2相關聯)為缺陷之最高機率，且機率P3為零。在實例圖DMap中，機率P1 ＞ P4 ＞ P2 ＞P3。此類缺陷圖可用於OPC (例如，圖11至圖14之方法)中以判定對例如SRAF大小之校正。

返回參考圖4，在方法400中，程序P405可進一步涉及經由度量衡工具獲得度量衡資料405及基於度量衡資料405判定與圖案群組相關聯之度量(例如，CD、EPE)之變化415 (亦被稱作帶或變化帶)。變化415特性化經印刷圖案群組402之變化量。在一實施例中，可基於度量衡資料405而判定與度量相關聯之均值或其他適當統計量。舉例而言，統計量為以下各者中之至少一者：與圖案群組相關聯之臨界尺寸(CD)值之分佈、與圖案群組相關聯之CD值之標準偏差、與圖案群組相關聯之邊緣變化帶寬度，或與圖案群組相關聯之線粗糙度之三標準差變化。在一實施例中，最佳化程序使用此類統計量以及設計變數來判定最佳化程序之設計變數(例如，(z ₁ , z ₂ , …, z_N ))之最佳值，如本文中所論述。

在一實施例中，判定度量之變化415涉及：識別度量衡資料405內之圖案群組402之複數個經印刷例項；對準圖案群組402之複數個經印刷例項；及判定與圖案群組402相關聯之度量之變化415。在一實施例中，度量為與圖案群組402之特徵相關聯的臨界尺寸、線邊緣粗糙度或幾何屬性。如先前所提及，經由度量衡工具獲得相關度量衡資料405。度量衡工具為掃描電子顯微鏡(SEM)，且度量衡資料405為SEM影像。在一實施例中，可自度量衡資料405提取與特定度量相關之資料(例如，圖案群組之輪廓)。

圖8A至圖8B說明實例度量衡資料(例如，SEM影像)及度量(例如，CD)之變化。在圖8A中，對準對應於所要圖案群組之SEM影像801、802及803 (例如，包含諸如接觸孔CH1之特徵)。SEM影像801至803可與不同晶粒或特定晶粒之不同位置相關聯。當對準影像801至803時，獲得特徵(例如，CH1)之變化帶CH1-band。在一實施例中，此類變化帶CH1-band之特徵在於沿著接觸孔CH1之像素強度。舉例而言，在一實施例中，對準具有相對較高像素強度值之信號，且基於相對接近於經對準特徵(例如，CH1)之像素強度值而判定帶。在一實施例中，變化帶為接觸孔CH1之CD值之變化。此類變化帶CH1-band可進一步用以改良圖案化程序之一或多個態樣(例如，OPC、缺陷偵測等等)。

返回參考圖4，方法400可包括程序P407，該程序涉及經由使用與缺陷圖413或度量之變化415相關聯的資料來模擬光學近接校正程序來判定光罩之特徵校正。舉例而言，與缺陷圖相關聯之資料包括缺陷在缺陷圖上之位置、該位置處之缺陷之機率值、該位置處之輔助特徵之大小等等。關於圖11至圖14進一步論述實例光學近接校正程序。在一實施例中，OPC程序可經組態以基於與判定OPC所針對之一或多個特徵相關聯的CD帶415或EPE帶415而判定校正。此外，缺陷圖413可將OPC程序導引至具有相對較高的SRAF出現機率之位置且修改此類位置處之SRAF之大小。在一實施例中，在SRAF區域中未發現缺陷或發現極少的缺陷數，但度量衡資料表明，圖案群組具有大於容許度之CD或間距變化，且OPC模型可嘗試相應地調整SRAF參數。

在一些實施例中，掃描電子顯微鏡(SEM)得到經曝光或轉印於基板上之結構(例如，器件之一些或所有結構)之影像。圖9描繪SEM 200之實施例。自電子源201發射之初級電子束202係由聚光器透鏡203會聚且接著穿過光束偏轉器204、E×B偏轉器205及物鏡206以在一焦點處輻照基板台101上之基板100。

當運用電子束202輻照基板100時，自基板100產生二次電子。二次電子係由E×B偏轉器205偏轉且由二次電子偵測器207偵測。二維電子束影像可藉由與以下操作同步地偵測自樣本產生之電子而獲得：例如由光束偏轉器204二維掃描電子束或藉由光束偏轉器204在X或Y方向上重複掃描電子束202，以及藉由基板台101在X或Y方向中之另一者上連續移動基板100。

由二次電子偵測器207偵測之信號藉由類比/數位(A/D)轉換器208轉換為數位信號，且將數位信號發送至影像處理系統300。在一實施例中，影像處理系統300可具有用以儲存數位影像中之全部或部分以供處理單元304處理的記憶體303。處理單元304 (例如經專門設計之硬體或硬體與軟體之組合)經組態以將數位影像轉換成或處理成表示數位影像之資料集。此外，影像處理系統300可具有經組態以將數位影像及對應資料集儲存於參考資料庫中之儲存媒體301。顯示器件302可與影像處理系統300連接，使得操作者可藉助於圖形使用者介面進行設備之必要操作。

圖10示意性地說明檢測裝置之另一實施例。該系統用以檢測樣本載物台89上之樣本90 (諸如基板)且包含帶電粒子束產生器81、聚光器透鏡模組82、探針形成物鏡模組83、帶電粒子束偏轉模組84、二次帶電粒子偵測器模組85及影像形成模組86。

帶電粒子束產生器81產生初級帶電粒子束91。聚光器透鏡模組82將所產生之初級帶電粒子束91聚光。探針形成物鏡模組83將經聚光初級帶電粒子束聚焦為帶電粒子束探針92。帶電粒子束偏轉模組84在緊固於樣本載物台89上之樣本90上的所關注區域之表面上掃描所形成之帶電粒子束探針92。在一實施例中，帶電粒子束產生器81、聚光器透鏡模組82及探針形成物鏡模組83或其等效設計、替代方案或其任何組合一起形成產生掃描帶電粒子束探針92之帶電粒子束探針產生器。

二次帶電粒子偵測器模組85偵測在由帶電粒子束探針92轟擊後即自樣本表面發射的二次帶電粒子93 (亦可能與來自樣本表面之其他反射或散射帶電粒子一起)以產生二次帶電粒子偵測信號94。影像形成模組86 (例如計算器件)與二次帶電粒子偵測器模組85耦接以自二次帶電粒子偵測器模組85接收二次帶電粒子偵測信號94，且相應地形成至少一個經掃描影像。在一實施例中，二次帶電粒子偵測器模組85及影像形成模組86或其等效設計、替代方案或其任何組合一起形成影像形成裝置，該影像形成裝置自由帶電粒子束探針92轟擊之樣本90發射的偵測到之二次帶電粒子形成經掃描影像。

如上文所提及，可處理SEM影像以提取該影像中描述表示器件結構之物件之邊緣的輪廓。接著經由諸如CD之度量量化此等輪廓。因此，通常經由諸如邊緣間距離(CD)或影像之間的簡單像素差之過分簡單化度量來比較及量化器件結構之影像。偵測影像中物件之邊緣以便量測CD的典型輪廓模型使用影像梯度。實際上，彼等模型依賴於強影像梯度。但實務上，影像通常有雜訊且具有不連續邊界。可使用諸如平滑化、自適應定限、邊緣偵測、磨蝕及擴張之技術來處理影像梯度輪廓模型之結果以定址有雜訊且不連續的影像，但最終會導致高解析度影像之低解析度量化。因此，在大多數情況下，對器件結構之影像的數學操縱以減少雜訊及自動化邊緣偵測導致影像之解析度之損失，進而導致資訊之損失。因此，該結果為總計為對複雜的高解析度結構之過分簡單化表示之低解析度量化。

因此，需要具有可保留解析度且又描述使用圖案化程序而產生或預期產生之結構(例如電路特徵、對準標記或度量衡目標部分(例如光柵特徵)等等)的一般形狀之數學表示，而不論例如該等結構係在潛在抗蝕劑影像中、在經顯影抗蝕劑影像中，抑或例如藉由蝕刻而轉移至基板上之層。在微影或其他圖案化程序之內容背景中，結構可為正製造之器件或其部分，且影像可為該結構之SEM影像。在一些情況下，該結構可為半導體器件(例如，積體電路)之特徵。在一些情況下，結構可為用於對準量測程序中以判定一物件(例如基板)與另一物件(例如圖案化器件)之對準的對準標記或其部分(例如對準標記之光柵)，或為用以量測圖案化程序之參數(例如疊對、焦點、劑量等等)之度量衡目標或其部分(例如度量衡目標之光柵)。在一實施例中，度量衡目標為用以量測(例如)疊對之繞射光柵。

在一實施例中，根據圖3之方法判定之與經印刷圖案相關的量測資料(例如，隨機變化)可用於圖案化程序之最佳化或調整圖案化程序之參數。作為一實例，OPC處理如下事實：投影於基板上之設計佈局的影像之最終大小及置放將不同於或僅取決於該設計佈局在圖案化器件上之大小及置放。應注意，術語「光罩」、「倍縮光罩」、「圖案化器件」在本文中可被互換地利用。又，熟習此項技術者將認識到，尤其是在微影模擬/最佳化之內容背景中，術語「光罩」/「圖案化器件」及「設計佈局」可被互換地使用，此係因為在微影模擬/最佳化中，未必使用實體圖案化器件，而可使用設計佈局來表示實體圖案化器件。對於存在於一些某一設計佈局上之小特徵大小及高特徵密度，給定特徵之特定邊緣之位置將在某種程度上受到其他鄰近特徵之存在或不存在影響。此等近接效應起因於自一個特徵耦接至另一特徵之微量輻射或諸如繞射及干涉之非幾何光學效應。類似地，近接效應可起因於在通常繼微影之後的曝光後烘烤(PEB)、抗蝕劑顯影及蝕刻期間之擴散及其他化學效應。

為了確保設計佈局之經投影影像係根據給定目標電路設計之要求，需要使用設計佈局之複雜數值模型、校正或預失真來預測及補償近接效應。論文「Full-Chip Lithography Simulation and Design Analysis - How OPC Is Changing IC Design」(C. Spence，Proc. SPIE，第5751卷，第1至14頁(2005年))提供當前「以模型為基礎」之光學近接校正程序的綜述。在典型高端設計中，設計佈局之幾乎每一特徵皆具有一定修改，以便達成經投影影像至目標設計之高保真度。此等修改可包括邊緣位置或線寬之移位或偏置，以及意欲輔助其他特徵之投影的「輔助」特徵之應用。

在數百萬個特徵通常存在於一晶片設計中的情況下，將以模型為基礎之OPC應用於目標設計涉及良好的程序模型及相當多的計算資源。然而，應用OPC通常不為「嚴正科學(exact science)」，而為並不總是補償所有可能近接效應之經驗反覆程序。因此，需要藉由設計檢測(亦即，使用經校準數值程序模型之密集型全晶片模擬)來驗證OPC之效應(例如，在應用OPC及任何其他RET之後的設計佈局)，以便最小化將設計瑕疵建置至圖案化器件圖案中的可能性。此情形係藉由以下各者驅使：製造高端圖案化器件之巨大成本，其在數百萬美元的範圍內；以及對產品製作時程之影響，其係因重做或修復實際圖案化器件(一旦其已被製造)而引起。

OPC及全晶片RET驗證兩者可基於如(例如)美國專利申請案第10/815,573號及Y. Cao等人之名為「Optimized Hardware and Software For Fast, Full Chip Simulation」(Proc. SPIE，第5754卷，405(2005年))之論文中描述的數值模型化系統及方法。

一個RET係關於設計佈局之全域偏置之調整。全域偏置為設計佈局中之圖案與意欲印刷於基板上之圖案之間的差。舉例而言，具有25 nm直徑之圓形圖案可藉由設計佈局中之50 nm直徑圖案或藉由設計佈局中之20 nm直徑圖案但以高劑量印刷於基板上。

除了對設計佈局或圖案化器件之最佳化(例如，OPC)以外，亦可與圖案化器件最佳化聯合地抑或分離地最佳化照明源，以致力於改良總微影保真度。術語「照明源」及「源」在本文件中可被互換地使用。自1990年代以來，已引入諸如環形、四極及偶極之許多離軸照明源，且該等離軸照明源已提供用於OPC設計之更多自由度，藉此改良成像結果。如吾人所知，離軸照明為用以解析圖案化器件中含有之精細結構(亦即，目標特徵)之被證實方式。然而，相比於傳統照明源，離軸照明源通常提供針對空中影像(AI)之較小輻射強度。因此，變得需要試圖最佳化照明源以在較精細解析度與減小之輻射強度之間達成最佳平衡。

舉例而言，可在Rosenbluth等人之名為「Optimum Mask and Source Patterns to Print A Given Shape」(Journal of Microlithography, Microfabrication, Microsystems 1(1)，第13至20頁(2002年))之論文中找到眾多照明源最佳化途徑。將源分割成若干區，該等區中每一者對應於光瞳光譜之某一區。接著，將源分佈假定為在每一源區中均一，且針對程序窗來最佳化每一區之亮度。然而，源分佈在每一源區中均一之此假定並不總是有效，且結果，此途徑之有效性受損。在Granik之名為「Source Optimization for Image Fidelity and Throughput」(Journal of Microlithography, Microfabrication, Microsystems 3(4)，第509至522頁(2004年))之論文所闡述的另一實例中，綜述若干現有源最佳化途徑，且提議將源最佳化問題轉換成一系列非負最小平方最佳化的基於照明器像素之方法。儘管此等方法已示範一些成就，但其通常需要多次複雜反覆以進行收斂。另外，可能難以判定用於一些額外參數(諸如，Granik方法中之γ)之適當/最佳值，此情形規定在最佳化用於基板影像保真度之源與該源之平滑度要求之間的權衡。

對於低k₁ 光微影，源及圖案化器件兩者之最佳化有用於確保用於臨界電路圖案之投影的可行程序窗。一些演算法(例如，Socha等人之Proc. SPIE，第5853卷，2005年，第180頁)在空間頻域中將照明離散化成獨立源點且將光罩離散化成繞射階，且基於可藉由光學成像模型自源點強度及圖案化器件繞射階而預測之程序窗度量(諸如，曝光寬容度)來分離地公式化成本函數(其被定義為選定設計變數之函數)。如本文中所使用之術語「設計變數」包含微影投影裝置或微影程序之參數集合，例如，微影投影裝置之使用者可調整之參數，或使用者可藉由調整彼等參數而調整之影像特性。應瞭解，微影投影程序之任何特性(包括源、圖案化器件、投影光學件之特性，或抗蝕劑特性)可在最佳化中之設計變數當中。成本函數常常為設計變數之非線性函數。接著使用標準最佳化技術以最小化成本函數。

相關地，不斷地減少設計規則之壓力已驅使半導體晶片製造者在現有193 nm ArF微影的情況下更深入於低k₁ 微影時代。朝向較低k₁ 之微影施予對RET、曝光工具及針對微影親和設計的需要之大量需求。未來可使用1.35 ArF超數值孔徑(NA)曝光工具。為了幫助確保電路設計可運用可工作程序窗而產生至基板上，源圖案化器件最佳化(在本文中被稱作源光罩最佳化(source-mask optimization)或SMO)正變成用於2x nm節點之顯著RET。

2009年11月20日申請且被公開為WO2010/059954之名為「Fast Freeform Source and Mask Co-Optimization Method」的共同讓渡之國際專利申請案第PCT/US2009/065359號中描述允許在無約束之情況下且在可實行之時間量內使用成本函數來同時地最佳化源及圖案化器件的源及圖案化器件(設計佈局)最佳化方法及系統，該專利申請案之全文係據此以引用方式併入。

2010年6月10日申請且被公開為美國專利申請公開案第2010/0315614號之名為「Source-Mask Optimization in Lithographic Apparatus」的共同讓渡之美國專利申請案第12/813456號中描述涉及藉由調整源之像素來最佳化源的另一源及光罩最佳化方法及系統，該專利申請案之全文係據此以引用方式併入本文中。

在微影投影裝置中，作為一實例，將成本函數表達為：

(方程式1) 其中(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )為N 個設計變數或其值。f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )可為設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之函數，諸如，針對(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之設計變數之值集合在一評估點處之特性之實際值與預期值之間的差。w_p 為與f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z _N )相關聯之權重常數。可向比其他評估點或圖案更臨界之評估點或圖案指派較高w_p 值。亦可向具有較大出現次數之圖案或評估點指派較高w_p 值。評估點之實例可為基板上之任何實體點或圖案、虛擬設計佈局上之任何點，或抗蝕劑影像，或空中影像，或其組合。f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )亦可為諸如LWR之一或多個隨機效應之函數，該一或多個隨機效應為設計變數(z ₁ , z ₂ , … , z_N )之函數。成本函數可表示微影投影裝置或基板之任何合適的特性，例如特徵之失效率、焦點、CD、影像移位、影像失真、影像旋轉、隨機效應、產出率、CDU或其組合。CDU為局部CD變化(例如，局部CD分佈之標準偏差的三倍)。CDU可被互換地稱作LCDU。在一個實施例中，成本函數表示CDU、產出率及隨機效應(亦即，為CDU、產出率及隨機效應之函數)。在一個實施例中，成本函數表示EPE、產出率及隨機效應(亦即，為EPE、產出率及隨機效應之函數)。在一個實施例中，設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )包含劑量、圖案化器件之全域偏置、來自源之照明之形狀，或其組合。由於抗蝕劑影像常常規定基板上之電路圖案，故成本函數常常包括表示抗蝕劑影像之一些特徵之函數。舉例而言，此評估點之f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )可僅僅為抗蝕劑影像中之一點與彼點之預期位置之間的距離(亦即，邊緣置放誤差EPE_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N ))。設計變數可為任何可調整參數，諸如，源、圖案化器件、投影光學件、劑量、焦點等等之可調整參數。投影光學件可包括被集體地稱為「波前操控器」之組件，其可用以調整輻照光束之波前及強度分佈或相移之形狀。投影光學件較佳地可調整沿著微影投影裝置之光學路徑之任何位置處(諸如，在圖案化器件之前、在光瞳平面附近、在影像平面附近、在焦平面附近)之波前及強度分佈。投影光學件可用以校正或補償由(例如)源、圖案化器件、微影投影裝置中之溫度變化、微影投影裝置之組件之熱膨脹造成的波前及強度分佈之某些失真。調整波前及強度分佈可改變評估點及成本函數之值。可自模型模擬此等變化或實際上量測此等變化。當然，CF (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )不限於方程式1中之形式。CF (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )可為任何其他合適形式。

應注意，f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之正常經加權均方根(RMS)定義為

，因此，最小化f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之加權RMS等效於最小化成本函數

，如方程式1中所定義。因此，出於本文中之記法簡單起見，可互換地利用f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之經加權RMS及方程式1。

另外，若考慮最大化程序窗(PW)，則吾人可將來自不同PW條件之同一實體部位視為(方程式1)中之成本函數之不同評估點。舉例而言，若考慮N 個PW條件，則吾人可根據評估點之PW條件來分類該等評估點且將成本函數書寫為：

(方程式1') 其中

為在第u 個PW條件u = 1, … , U 下的f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之值。當f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )為EPE時，則最小化以上成本函數等效於最小化在各種PW條件下之邊緣移位，因此，此情形導致最大化PW。詳言之，若PW亦由不同光罩偏置組成，則最小化以上成本函數亦包括最小化光罩誤差增強因數(MEEF)，該光罩誤差增強因數(MEEF)被定義為基板EPE與誘發性光罩邊緣偏置之間的比率。

設計變數可具有約束，該等約束可被表達為 (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )

Z ，其中Z 為設計變數之可能值之集合。可藉由微影投影裝置之所要產出率來強加對設計變數之一個可能約束。所要產出率可限制劑量，且因此具有針對隨機效應之蘊涵(例如，對隨機效應強加下限)。較高產出率通常導致較低劑量、較短較長曝光時間及較大隨機效應。基板產出率及隨機效應之最小化之考慮可約束設計變數之可能值，此係因為隨機效應為設計變數之函數。在無藉由所要產出率強加之此約束的情況下，最佳化可得到不切實際的設計變數之值集合。舉例而言，若劑量係在設計變數當中，則在無此約束之情況下，最佳化可得到使產出率經濟上不可能的劑量值。然而，約束之有用性不應解釋為必要性。產出率可能受到對圖案化程序之參數之以失效率為基礎的調整影響。期望在維持高產出率的同時具有特徵之較低失效率。產出率亦可受抗蝕劑化學反應影響。較慢抗蝕劑(例如要求適當地曝光較高量之光的抗蝕劑)導致較低產出率。因此，基於涉及由於抗蝕劑化學反應或波動引起的特徵之失效率以及針對較高產出率之劑量要求的最佳化程序，可判定圖案化程序之適當參數。

因此，最佳化程序將找出該等設計變數之值集合，約束為(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )

Z ，該等約束最小化成本函數，亦即，找出

(方程式2) 圖11中說明根據一實施例之最佳化微影投影裝置的一般方法。此方法包含定義複數個設計變數之多變數成本函數之步驟S1202。設計變數可包含選自照明源之特性(1200A) (例如，光瞳填充比率，即，穿過光瞳或孔徑的源之輻射之百分比)、投影光學件之特性(1200B)及設計佈局之特性(1200C)的任何合適組合。舉例而言，設計變數可包括照明源之特性(1200A)及設計佈局之特性(1200C) (例如，全域偏置)，但不包括投影光學件之特性(1200B)，此情形導致SMO。替代地，設計變數可包括照明源之特性(1200A)、投影光學件之特性(1200B)及設計佈局之特性(1200C)，此情形導致源-光罩-透鏡最佳化(SMLO)。在步驟S1204中，同時地調整設計變數，使得成本函數移動朝向收斂。在步驟S1206中，判定是否滿足預定義終止條件。預定終止條件可包括各種可能性，亦即，成本函數可得以最小化或最大化(如由所使用之數值技術所需)、成本函數之值已等於臨限值或已超越臨限值、成本函數之值已達到預設誤差極限內，或達到預設反覆數目。若滿足步驟S1206中之條件中之任一者，則方法結束。若步驟S1206中之條件皆未滿足，則反覆地重複步驟S1204及S1206直至獲得所要結果為止。最佳化未必導致用於設計變數之單一值集合，此係因為可能存在由諸如失效率、光瞳填充因數、抗蝕劑化學反應、產出率等等之因素引起的實體抑制。最佳化可提供用於設計變數及相關聯效能特性(例如，產出率)之多個值集合，且允許微影裝置之使用者選取一或多個集合。

在微影投影裝置中，可交替地最佳化源、圖案化器件及投影光學件(被稱作交替最佳化)，或可同時地最佳化源、圖案化器件及投影光學件(被稱作同時最佳化)。如本文中所使用之術語「同時的」、「同時地」、「聯合的」及「聯合地」意謂源、圖案化器件、投影光學件之特性的設計變數或任何其他設計變數被允許同時改變。如本文中所使用之術語「交替的」及「交替地」意謂並非所有設計變數皆被允許同時改變。

在圖12中，同時地執行所有設計變數之最佳化。此流程可被稱為同時流程或共同最佳化流程。替代地，交替地執行所有設計變數之最佳化，如圖12中所說明。在此流程中，在每一步驟中，使一些設計變數固定，而最佳化其他設計變數以最小化成本函數；接著，在下一步驟中，使一不同變數集合固定，而最佳化其他變數集合以最小化成本函數。交替地執行此等步驟直至符合收斂或某些終止條件為止。

如圖12之非限制性實例流程圖中所展示，首先，獲得設計佈局(步驟S1302)，接著，在步驟S1304中執行源最佳化之步驟，其中最佳化(SO)照明源之所有設計變數以最小化成本函數，而使所有其他設計變數固定。接著在下一步驟S1306中，執行光罩最佳化(MO)，其中最佳化圖案化器件之所有設計變數以最小化成本函數，同時使所有其他設計變數固定。交替地執行此兩個步驟，直至在步驟S1308中符合某些終止條件為止。可使用各種終止條件，諸如，成本函數之值變得等於臨限值、成本函數之值超越臨限值、成本函數之值達到預設誤差極限內，或達到預設數目次反覆，等等。應注意，SO-MO交替最佳化係用作該替代流程之實例。該替代流程可採取許多不同形式，諸如：SO-LO-MO交替最佳化，其中交替地且反覆地執行SO、LO (透鏡最佳化)及MO；或可執行第一SMO一次，接著交替地且反覆地執行LO及MO；等等。最後，在步驟S1310中獲得最佳化結果之輸出，且程序停止。

如之前所論述之圖案選擇演算法可與同時或交替最佳化整合。舉例而言，當採用交替最佳化時，首先可執行全晶片SO，識別「熱點」或「溫點」，接著執行MO。鑒於本發明，次最佳化之眾多排列及組合係可能的，以便達成所要最佳化結果。

圖13A展示一種例示性最佳化方法，其中最小化成本函數。在步驟S502中，獲得設計變數之初始值，包括設計變數之調諧範圍(若存在)。在步驟S504中，設置多變數成本函數。在步驟S506中，在圍繞用於第一反覆步驟(i=0)之設計變數之起點值的足夠小之鄰域內擴展成本函數。在步驟S508中，應用標準多變數最佳化技術以最小化成本函數。應注意，最佳化問題可在S508中之最佳化程序期間或在最佳化程序中之後期施加約束，諸如，調諧範圍。步驟S520指示出針對已為了最佳化微影程序而選擇之經識別評估點之給定測試圖案(亦被稱為「量規」)進行每一反覆。在步驟S510中，預測微影回應。在步驟S512中，將步驟S510之結果與在步驟S522中獲得之所要或理想微影回應值進行比較。若在步驟S514中滿足終止條件，亦即，最佳化產生足夠接近於所要值之微影回應值，則在步驟S518中輸出設計變數之最終值。輸出步驟亦可包括使用設計變數之最終值來輸出其他函數，諸如，輸出光瞳平面(或其他平面)處之波前像差調整映圖、經最佳化源映圖，及經最佳化設計佈局等等。若未滿足終止條件，則在步驟S516中，運用第i次反覆之結果來更新設計變數之值，且程序返回至步驟S506。下文詳細地闡述圖13A之程序。

在例示性最佳化程序中，假定或近似設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )與f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之間無關係，惟f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )足夠平滑(例如，存在一階導數

，(n =1,2,…N ))，其通常在微影投影裝置中有效。可應用諸如高斯-牛頓(Gauss-Newton)演算法、雷文柏格－馬括特(Levenberg-Marquardt)演算法、梯度下降演算法、模擬退火、遺傳演算法之演算法以找到

。

此處，將高斯-牛頓演算法用作一實例。高斯-牛頓演算法為適用於一般非線性多變數最佳化問題之反覆方法。在設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )取值(z _1i ,z _2i ,…,z_Ni )之第i 次反覆中，高斯-牛頓演算法線性化(z _1i ,z _2i ,…,z_Ni )附近之f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )，且接著演算(z _1i ,z _2i ,…,z_Ni )附近之給出最小CF (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之值(z _{1(i+ 1)} ,z _{2(i+ 1)} ,…,z_{N (i+ 1)} )。設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )在第(i +1)次反覆中取值(z _{1 ( i + 1 )} ,z _{2 ( i + 1 )} ,…,z_{N ( i + 1 )} )。此反覆繼續直至收斂(亦即，CF (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )不再縮減)或達到預設數目次反覆為止。

具體言之，在第i 次反覆中，在(z _1i ,z _2i ,…,z_Ni )附近，

(方程式3)

依據方程式3之近似，成本函數變為：

(方程式4) 其為設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之二次函數。除設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )外，每一項為常數。

若設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )不在任何約束下，則可藉由對N 個線性方程式求解來導出(z _{1 ( i + 1 )} ,z _{2 ( i + 1 )} ,…,z_{N ( i + 1 )} )：

，其中n =1,2,…N 。

若設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )係在呈J 個不等式(例如，(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之調諧範圍)之約束下

(其中j =1, 2, …J )；且在K 個方程式(例如，設計變數之間的相互相依性)之約束下

(其中k =1, 2, …K )，則最佳化程序變為經典二次規劃問題，其中A_nj 、B_j 、C_nk 、D_k 為常數。可針對每一反覆來強加額外約束。舉例而言，可引入「阻尼因數」Δ _D 以限制(z _{1 ( i + 1 )} ,z _{2 ( i + 1 )} ,…,z_{N ( i + 1 )} )與(z _1i ,z _2i ,…,z_Ni )之間的差，使得方程式3之近似成立。此類約束可表達為可使用(例如)Jorge Nocedal及Stephen J. Wright的數值最佳化(第二版)中描述之方法來導出z_ni - Δ _D ≤z_n ≤z_ni + Δ _D •(z _{1(i+ 1)} ,z _{2(i+ 1)} ,…,z_{N (i+ 1)} ) (Berlin New York: Vandenberghe. Cambridge University Press)。

代替最小化f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之RMS，最佳化程序可將評估點當中之最大偏差(最差缺陷)之量值最小化至其預期值。在此途徑中，可替代地將成本函數表達為：

(方程式5), 其中CL_p 為用於f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之最大所允許值。此成本函數表示評估點當中之最差缺陷。使用此成本函數之最佳化會最小化最差缺陷之量值。反覆貪心演算法可用於此最佳化。

方程式5之成本函數可被近似為：

(方程式6), 其中q為正偶數，諸如，至少4，較佳地為至少10。方程式6模仿方程式5之行為，同時允許藉由使用諸如最深下降方法、共軛梯度方法等等之方法在分析上執行最佳化且使最佳化加速。

最小化最差缺陷大小亦可與f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之線性化組合。具體言之，與在方程式3中一樣，近似f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )。接著，將對最差缺陷大小之約束書寫為不等式E_Lp ≤f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N ) ≤E_Up ，其中E_Lp 及E_Up 為指定f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之最小及最大所允許偏差的兩個常數。插入方程式3，將此等約束變換為如下方程式(其中p=1,…P)：

(方程式6') 及

(方程式6'')

因為方程式3通常僅在(z _1i ,z _2i ,…,z_Ni )附近有效，所以倘若在此附近不能達成所要約束E_Lp ≤f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N ) ≤E_Up (其可藉由該等不等式當中之任何衝突予以判斷)，則可放寬常數E_Lp 及E_Up 直至可達成該等約束為止。此最佳化程序最小化(z _1i ,z _2i ,…,z_Ni )附近之最差缺陷大小。接著，每一步驟逐步地縮減最差缺陷大小，且反覆地執行每一步驟直至符合某些終止條件為止。此情形將導致最差缺陷大小之最佳縮減。

用以最小化最差缺陷之另一方式係在每一反覆中調整權重w_p 。舉例而言，在第i 次反覆之後，若第r 個評估點為最差缺陷，則可在第(i +1)次反覆中增加w_r ，使得向彼評估點之缺陷大小之縮減給出較高優先級。

另外，可藉由引入拉格朗日(Lagrange)乘數來修改方程式4及方程式5中之成本函數，以達成對缺陷大小之RMS之最佳化與對最差缺陷大小之最佳化之間的折衷，亦即，

(方程式6''') 其中λ 為指定對缺陷大小之RMS之最佳化與對最差缺陷大小之最佳化之間的權衡之預設常數。詳言之，若λ =0，則此方程式變為方程式4，且僅最小化缺陷大小之RMS；而若λ =1，則此方程式變為方程式5，且僅最小化最差缺陷大小；若0＜λ ＜1，則在最佳化中考量以上兩種情況。可使用多種方法來解決此最佳化。舉例而言，相似於先前所描述之方法，可調整每一反覆中之加權。替代地，相似於自不等式最小化最差缺陷大小，方程式6'及6''之不等式可被視為在二次規劃問題之求解期間的設計變數之約束。接著，可遞增地放寬對最差缺陷大小之界限，或遞增地增加用於最差缺陷大小之權重、計算用於每一可達成最差缺陷大小之成本函數值，且選擇最小化總成本函數之設計變數值作為用於下一步驟之初始點。藉由反覆地進行此操作，可達成此新成本函數之最小化。

最佳化微影投影裝置可擴展程序窗。較大程序窗在程序設計及晶片設計方面提供更多靈活性。程序窗可被定義為使抗蝕劑影像在抗蝕劑影像之設計目標之某一極限內的焦點及劑量值集合。應注意，此處所論述之所有方法亦可延伸至可藉由除了曝光劑量及散焦以外的不同或額外基參數而建立的廣義程序窗定義。此等基參數可包括但不限於諸如NA、標準差、像差、偏振之光學設定，或抗蝕劑層之光學常數。舉例而言，如早先所描述，若PW亦由不同光罩偏置組成，則最佳化包括光罩誤差增強因數(MEEF)之最小化，該光罩誤差增強因數(MEEF)被定義為基板EPE與誘發性光罩邊緣偏置之間的比率。在焦點及劑量值上界定之程序窗在本發明中僅充當一實例。下文描述根據一實施例的最大化程序窗之方法。

在第一步驟中，自程序窗中之已知條件(f ₀ ,ε ₀ )開始(其中f ₀ 為標稱焦點，且ε ₀ 為標稱劑量)，最小化在附近(f ₀ ±Δf ,ε ₀ ±Δε )下方之成本函數中之一者：

(方程式7) 或

(方程式7') 或

(方程式7'')

若允許標稱焦點f ₀ 及標稱劑量ε ₀ 移位，則其可與設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )聯合地最佳化。在下一步驟中，若可找到(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N ,f ,ε )之值集合，則接受(f ₀ ±Δf ,ε ₀ ±Δε )作為程序窗之部分，使得成本函數係在預設極限內。

替代地，若不允許焦點及劑量移位，則在焦點及劑量固定於標稱焦點f ₀ 及標稱劑量ε ₀ 的情況下最佳化設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )。在一替代實施例中，若可找到(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )之值集合，則接受(f ₀ ±Δf ,ε ₀ ±Δε )作為程序窗之部分，使得成本函數係在預設極限內。

本發明中早先所描述之方法可用以最小化方程式7、7'或7''之各別成本函數。若設計變數為投影光學件之特性，諸如任尼克係數，則最小化方程式7、7'或7''之成本函數會導致基於投影光學件最佳化(亦即LO)之程序窗最大化。若設計變數為除了投影光學件之特性以外的源及圖案化器件之特性，則最小化方程式7、7'或7''之成本函數會導致基於SMLO之程序窗最大化，如圖12所說明。若設計變數為源及圖案化器件之特性，則最小化方程式7、7'或7''之成本函數會導致基於SMO之程序窗最大化。方程式7、7'或7''之成本函數亦可包括至少一個f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )，諸如在方程式7或方程式8中之f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )，其為諸如2D特徵之LWR或局部CD變化以及產出率之一或多個隨機效應的函數。

圖14展示同時SMLO程序可如何使用高斯-牛頓演算法以用於最佳化之一個特定實例。在步驟S702中，識別設計變數之開始值。亦可識別每一變數之調諧範圍。在步驟S704中，使用設計變數來定義成本函數。在步驟S706中，圍繞用於設計佈局中之所有評估點之起始值而擴展成本函數。在視情況選用之步驟S710中，執行全晶片模擬以覆蓋全晶片設計佈局中之所有臨界圖案。在步驟S714中獲得所要微影回應度量(諸如CD或EPE)，且在步驟S712中將所要微影回應度量與彼等數量之經預測值進行比較。在步驟S716中，判定一程序窗。步驟S718、S720及S722相似於如關於圖13A所描述之對應步驟S514、S516及S518。如之前所提及，最終輸出可為光瞳平面中之波前像差映圖，其經最佳化以產生所要成像效能。最終輸出亦可為經最佳化源映圖或經最佳化設計佈局。

圖13B展示用以最佳化成本函數之例示性方法，其中設計變數(z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )包括可僅假定離散值之設計變數。

該方法藉由界定照明源之像素群組及圖案化器件之圖案化器件圖案塊而開始(步驟S802)。通常，像素群組或圖案化器件圖案塊亦可被稱作微影程序組件之分部。在一種例示性途徑中，將照明源劃分成117個像素群組，且針對圖案化器件界定94個圖案化器件圖案塊(實質上如上文所描述)，從而產生總共211個分部。

在步驟S804中，選擇一微影模型作為用於光微影模擬之基礎。光微影模擬產生用於演算光微影度量或回應之結果。將一特定光微影度量界定為待最佳化之效能度量(步驟S806)。在步驟S808中，設置用於照明源及圖案化器件之初始(預最佳化)條件。初始條件包括用於照明源之像素群組及圖案化器件之圖案化器件圖案塊的初始狀態，使得可參考初始照明形狀及初始圖案化器件圖案。初始條件亦可包括光罩偏置、NA，及焦點斜坡範圍。儘管步驟S802、S804、S806及S808被描繪為依序步驟，但將瞭解，在本發明之其他實施例中，可以其他序列執行此等步驟。

在步驟S810中，對像素群組及圖案化器件圖案塊順位。可使像素群組及圖案化器件圖案塊在順位中交錯。可採用各種順位方式，包括：依序地(例如，自像素群組1至像素群組117及自圖案化器件圖案塊1至圖案化器件圖案塊94)、隨機地、根據該等像素群組及圖案化器件圖案塊之實體位置(例如，將較接近於照明源之中心之像素群組順位得較高)，及根據該像素群組或圖案化器件圖案塊之變更如何影響效能度量。

一旦對像素群組及圖案化器件圖案塊順位，就調整照明源及圖案化器件以改良效能度量(步驟S812)。在步驟S812中，按順位次序分析像素群組及圖案化器件圖案塊中之每一者，以判定像素群組或圖案化器件圖案塊之變更是否會產生改良之效能度量。若判定效能度量將被改良，則相應地變更像素群組或圖案化器件圖案塊，且所得改良之效能度量及經修改照明形狀或經修改圖案化器件圖案形成基線以供比較以用於後續分析較低順位之像素群組及圖案化器件圖案塊。換言之，保持改良效能度量之變更。隨著進行及保持對像素群組及圖案化器件圖案塊之狀態之變更，初始照明形狀及初始圖案化器件圖案相應地改變，使得經修改照明形狀及經修改圖案化器件圖案由步驟S812中之最佳化程序引起。

在其他途徑中，亦在S812之最佳化程序內執行像素群組或圖案化器件圖案塊之圖案化器件多邊形形狀調整及成對輪詢。

在一替代實施例中，交錯式同時最佳化工序可包括變更照明源之像素群組，且在發現效能度量之改良的情況下，逐步升高及降低劑量以尋找進一步改良。在另一替代實施例中，可藉由圖案化器件圖案之偏置改變來替換劑量或強度之逐步升高及降低，以尋找同時最佳化工序之進一步改良。

在步驟S814中，進行關於效能度量是否已收斂之判定。舉例而言，若在步驟S810及S812之最後幾次反覆中已證明效能度量之很小改良或無改良，則效能度量可被認為已收斂。若效能度量尚未收斂，則在下一反覆中重複步驟S810及S812，其中自當前反覆之經修改之照明形狀及經修改圖案化器件係用作用於下一反覆之初始照明形狀及初始圖案化器件(步驟S816)。

上文所描述之最佳化方法可用以增加微影投影裝置之產出率。舉例而言，成本函數可包括為曝光時間之函數的f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )。此成本函數之最佳化較佳地受到隨機效應之度量或其他度量約束或影響。具體言之，用於增加微影程序之產出率之電腦實施方法可包括最佳化為微影程序之一或多個隨機效應之函數且為基板之曝光時間之函數的成本函數，以便最小化曝光時間。

在一個實施例中，成本函數包括為一或多個隨機效應之函數的至少一個f_p (z ₁ ,z ₂ ,…,z_N )。隨機效應可包括特徵之失效、如在圖3之方法中所判定之量測資料(例如SEPE)、2D特徵之LWR或局部CD變化。在一個實施例中，隨機效應包括抗蝕劑影像之特性之隨機變化。舉例而言，此等隨機變化可包括特徵之失效率、線邊緣粗糙度(LER)、線寬粗糙度(LWR)及臨界尺寸均一性(CDU)。在成本函數中包括隨機變化允許找到最小化隨機變化之設計變數之值，藉此降低歸因於隨機效應之缺陷之風險。

圖15為說明可輔助實施本文中所揭示之最佳化方法及流程的電腦系統100之方塊圖。電腦系統100包括用於傳達資訊之匯流排102或其他通信機構以及與匯流排102耦接以用於處理資訊之處理器104 (或多個處理器104及105)。電腦系統100亦包括主記憶體106，諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存器件，其耦接至匯流排102以用於儲存待由處理器104執行之資訊及指令。主記憶體106在執行待由處理器104執行之指令期間亦可用於儲存暫時變數或其他中間資訊。電腦系統100進一步包括耦接至匯流排102以用於儲存用於處理器104之靜態資訊及指令之唯讀記憶體(ROM) 108或其他靜態儲存器件。提供儲存器件110 (諸如，磁碟或光碟)且將其耦接至匯流排102以用於儲存資訊及指令。

電腦系統100可經由匯流排102耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器112，諸如陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸摸面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入器件114耦接至匯流排102以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器104。另一類型之使用者輸入器件為用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器104且用於控制顯示器112上之游標移動的游標控制件116，諸如，滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入器件通常具有在兩個軸線(第一軸線(例如，x)及第二軸線(例如，y))上之兩個自由度，從而允許該器件指定平面中之位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可被用作輸入器件。

根據一個實施例，可由電腦系統100回應於處理器104執行主記憶體106中含有之一或多個指令之一或多個序列而執行最佳化程序之部分。可將此類指令自另一電腦可讀媒體(諸如儲存器件110)讀取至主記憶體106中。主記憶體106中含有之指令序列的執行使處理器104執行本文中所描述之程序步驟。亦可採用多處理配置中之一或多個處理器，以執行主記憶體106中含有之指令序列。在一替代實施例中，可取代或結合軟體指令來使用硬佈線電路系統。因此，本文中之描述不限於硬體電路系統與軟體之任何特定組合。

如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」係指參與將指令提供至處理器104以供執行之任何媒體。此媒體可呈許多形式，包括但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包括例如光碟或磁碟，諸如儲存器件110。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如主記憶體106。傳輸媒體包括同軸電纜、銅線及光纖，包括包含匯流排102之線。傳輸媒體亦可呈聲波或光波之形式，諸如在射頻(RF)及紅外(IR)資料通信期間所產生之聲波或光波。電腦可讀媒體之常見形式包括(例如)軟性磁碟、可撓性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案之任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣、如下文所描述之載波，或可供電腦讀取之任何其他媒體。

可在將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器104以供執行時涉及電腦可讀媒體之各種形式。舉例而言，初始地可將該等指令承載於遠端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令載入至該遠端電腦之動態記憶體中，且使用數據機經由電話線來發送指令。在電腦系統100本端之數據機可接收電話線上之資料，且使用紅外線傳輸器將資料轉換為紅外線信號。耦接至匯流排102之紅外線偵測器可接收紅外線信號中攜載之資料且將該資料置放於匯流排102上。匯流排102將資料攜載至主記憶體106，處理器104自主記憶體106擷取且執行指令。由主記憶體106接收之指令可視情況在由處理器104執行之前或之後儲存於儲存器件110上。

電腦系統100亦較佳地包括耦接至匯流排102之通信介面118。通信介面118提供對網路鏈路120之雙向資料通信耦接，網路鏈路120連接至區域網路122。舉例而言，通信介面118可為整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供對對應類型之電話線之資料通信連接。作為另一實例，通信介面118可為區域網路(LAN)卡以提供至相容LAN之資料通信連接。亦可實施無線鏈路。在任何此實施中，通信介面118發送且接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料串流的電信號、電磁信號或光信號。

網路鏈路120通常經由一或多個網路向其他資料器件提供資料通信。舉例而言，網路鏈路120可經由區域網路122提供與主機電腦124或與由網際網路服務提供者(ISP) 126操作之資料設備之連接。ISP 126又經由全球封包資料通信網路(現通常被稱作「網際網路」128)而提供資料通信服務。區域網路122及網際網路128兩者皆使用攜載數位資料串流之電信號、電磁信號或光學信號。經由各種網路之信號及在網路鏈路120上且經由通信介面118之信號(該等信號將數位資料攜載至電腦系統100且自電腦系統100攜載數位資料)為輸送資訊的例示性載波形式。

電腦系統100可經由網路、網路鏈路120及通信介面118發送訊息及接收資料(包括程式碼)。在網際網路實例中，伺服器130可經由網際網路128、ISP 126、區域網路122及通信介面118傳輸用於應用程式之所請求程式碼。一個此類經下載應用程式可提供(例如)實施例之照明最佳化。所接收程式碼可在其經接收時由處理器104執行，或儲存於儲存器件110或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式，電腦系統100可獲得呈載波形式之應用程式碼。

圖16示意性地描繪可利用本文中所描述之方法而最佳化照明源的例示性微影投影裝置。該裝置包含： -照明系統IL，其用以調節輻射光束B。在此特定狀況下，照明系統亦包含輻射源SO； -第一物件台(例如，光罩台) MT，其具備用以固持圖案化器件MA (例如，倍縮光罩)之圖案化器件固持器，且連接至用以相對於項目PS來準確地定位該圖案化器件的第一定位器； -第二物件台(基板台) WT，其具備用以固持基板W (例如，抗蝕劑塗佈矽晶圓)之基板固持器，且連接至用以相對於項目PS來準確地定位該基板之第二定位器； -投影系統(「透鏡」) PS (例如，折射、反射或反射折射光學系統)，其用以將圖案化器件MA之經輻照部分成像至基板W之目標部分C (例如，包含一或多個晶粒)上。

如本文中所描繪，裝置屬於透射類型(亦即，具有透射光罩)。然而，一般而言，其亦可屬於(例如)反射類型(具有反射光罩)。替代地，該裝置可採用另一種類之圖案化器件作為經典光罩之使用的替代例；實例包括可程式化鏡面陣列或LCD矩陣。

源SO (例如，水銀燈或準分子雷射)產生輻射光束。舉例而言，此光束係直接地抑或在已橫穿諸如光束擴展器Ex之調節構件之後饋入至照明系統(照明器) IL中。照明器IL可包含調整構件AD以用於設定光束中之強度分佈的外部徑向範圍或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL通常將包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。以此方式，照射於圖案化器件MA上之光束B在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。

關於圖16應注意，源SO可在微影投影裝置之外殼內(此常常為源SO為(例如)水銀燈時之狀況)，但其亦可遠離微影投影裝置，其產生之輻射光束經導引至該裝置中(例如，憑藉合適導向鏡面)；此後一情境常常為當源SO為準分子雷射(例如，基於KrF、ArF或F₂ 雷射作用)時之狀況。

光束PB隨後截取被固持於圖案化器件台MT上之圖案化器件MA。在已橫穿圖案化器件MA的情況下，光束B穿過透鏡PL，該透鏡將光束B聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位構件(及干涉量測構件IF)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於光束PB之路徑中。類似地，例如在自圖案化器件庫對圖案化器件MA之機械擷取之後或在掃描期間，第一定位構件可用以相對於光束B之路徑來準確定位圖案化器件MA。一般而言，將憑藉未在圖16中明確地描繪之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現物件台MT、WT之移動。然而，在晶圓步進器(相對於步進掃描工具)之狀況下，圖案化器件台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。

可在兩種不同模式中使用所描繪工具： -在步進模式中，使圖案化器件台MT保持基本上靜止，且將整個圖案化器件影像一次性(亦即，單次「閃光」)投影至目標部分C上。接著使基板台WT在x或y方向上移位，使得不同目標部分C可由光束PB輻照； -在掃描模式中，基本上相同情境適用，惟單次「閃光」中不曝光給定目標部分C除外。實情為，圖案化器件台MT可在給定方向(所謂「掃描方向」，例如，y方向)上以速度v移動，使得引起投影光束B遍及圖案化器件影像進行掃描；同時，基板台WT以速度V=Mv在相同或相反方向上同時移動，其中M為透鏡PL之放大率(通常，M=1/4或=1/5)。以此方式，可曝光相對較大之目標部分C而不必損害解析度。

圖17示意性地描繪可利用本文中所描述之方法而最佳化照明源的另一例示性微影投影裝置1000。

微影投影裝置1000包括： -源收集器模組SO -照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，EUV輻射)； -支撐結構(例如，光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩或倍縮光罩) MA，且連接至經組態以準確地定位圖案化器件之第一定位器PM； -基板台(例如，晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以準確地定位該基板之第二定位器PW；及 -投影系統(例如，反射投影系統) PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如，包含一或多個晶粒)上。

如此處所描繪，裝置1000屬於反射類型(例如，採用反射光罩)。應注意，因為大多數材料在EUV波長範圍內具吸收性，所以光罩可具有包含例如鉬與矽之多堆疊的多層反射器。在一個實例中，多堆疊反射器具有鉬與矽之40個層對，其中每一層之厚度為四分之一波長。可運用X射線微影來產生甚至更小之波長。由於大多數材料在EUV及x射線波長下具吸收性，故圖案化器件構形(例如多層反射器之頂部上之TaN吸收體)上之經圖案化吸收材料薄件界定特徵將在何處印刷(正型抗蝕劑)或不印刷(負型抗蝕劑)。

參考圖17，照明器IL自源收集器模組SO接收極紫外線輻射光束。用以產生EUV輻射之方法包括但未必限於運用在EUV範圍內之一或多個發射譜線將具有至少一種元素(例如，氙、鋰或錫)之材料轉換成電漿狀態。在一種此類方法(常常被稱為雷射產生電漿(「LPP」))中，可藉由運用雷射光束輻照燃料(諸如，具有譜線發射元素之材料小滴、串流或叢集)而產生電漿。源收集器模組SO可為包括雷射(圖17中未展示)之EUV輻射系統之部分，該雷射用於提供激發燃料之雷射光束。所得電漿發射輸出輻射(例如EUV輻射)，該輸出輻射係使用安置於源收集器模組中之輻射收集器予以收集。舉例而言，當使用CO2雷射以提供用於燃料激發之雷射光束時，雷射及源收集器模組可為分離實體。

在此類狀況下，不認為雷射形成微影裝置之部分，且輻射光束係憑藉包含例如合適導向鏡面或光束擴展器之光束遞送系統而自雷射傳遞至源收集器模組。在其他狀況下，舉例而言，當源為放電產生電漿EUV產生器(常常被稱為DPP源)時，源可為源收集器模組之整體部件。

照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如琢面化場鏡面器件及琢面化光瞳鏡面器件。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所需均一性及強度分佈。

輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台) MT上之圖案化器件(例如，光罩) MA上，且係由該圖案化器件而圖案化。在自圖案化器件(例如，光罩) MA反射之後，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器PS2 (例如，干涉器件、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器PS1可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如，光罩) MA。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如，光罩) MA及基板W。

所描繪裝置1000可用於以下模式中之至少一者中： 1. 在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台) MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X或Y方向上移位以使得可曝光不同目標部分C。 2. 在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如，光罩台) MT及基板台WT (亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如，光罩台) MT之速度及方向。 3. 在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台) MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常採用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。

圖18更詳細地展示裝置1000，其包括源收集器模組SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器模組SO經建構及配置以使得可在源收集器模組SO之圍封結構220中維持真空環境。可藉由放電產生電漿輻射源形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸汽(例如，Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)而產生EUV輻射，其中產生極熱電漿210以發射在電磁光譜的EUV範圍內之輻射。舉例而言，藉由引起至少部分離子化電漿之放電來產生極熱電漿210。為了輻射之高效產生，可能需要分壓為例如10 Pa之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合適氣體或蒸汽。在一實施例中，提供經激發之錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。

由熱電漿210發射之輻射係經由定位於源腔室211中之開口中或後方的視情況選用之氣體障壁或污染物截留器230 (在一些狀況下，亦被稱作污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物截留器230可包括通道結構。污染物截留器230亦可包括氣體障壁，或氣體障壁與通道結構之組合。如在此項技術中已知，本文中進一步所指示之污染物截留器或污染物障壁230至少包括通道結構。

收集器腔室211可包括輻射收集器CO，該輻射收集器可為所謂的掠入射收集器。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側251及下游輻射收集器側252。橫穿收集器CO之輻射可自光柵光譜濾光器240反射，以沿著由點虛線「O」指示之光軸而聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常被稱作中間焦點，且源收集器模組經配置以使得中間焦點IF位於圍封結構220中之開口221處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。

隨後，輻射橫穿照明系統IL，照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24，琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24經配置以提供在圖案化器件MA處的輻射光束21之所要角分佈，以及在圖案化器件MA處的輻射強度之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件MA處反射輻射光束21後，隨即形成經圖案化光束26，且經圖案化光束26藉由投影系統PS經由反射元件28、30成像至由基板台WT固持之基板W上。

比所展示之元件更多的元件通常可存在於照明光學件單元IL及投影系統PS中。取決於微影裝置之類型，光柵光譜濾光器240可視情況存在。此外，可存在比諸圖所展示之鏡面多的鏡面，例如，在投影系統PS中可存在比圖18所展示之反射元件多1至6個的額外反射元件。

如圖18中所說明之收集器光學件CO被描繪為具有掠入射反射器253、254及255之巢狀收集器，僅作為收集器(或收集器鏡面)之一實例。掠入射反射器253、254及255經安置成圍繞光軸O軸向地對稱，且此類型之收集器光學件CO係較佳地結合放電產生電漿源(常常被稱為DPP源)使用。

替代地，源收集器模組SO可為如圖19中所展示之LPP輻射系統之部分。雷射LA經配置以將雷射能量沈積至諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之燃料中，從而產生具有數十電子伏特的電子溫度之高度離子化電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間所產生之高能輻射自電漿發射，由近正入射收集器光學件CO收集，且聚焦至圍封結構220中之開口221上。

可使用以下條款來進一步描述實施例： 1.      一種用於判定對用於一圖案化程序中之一光罩之特徵之校正的方法，該方法包含： 獲得(i)用於一設計佈局之一圖案群組，及(ii)使用針對該設計佈局的該圖案化程序中所使用的該光罩成像的一基板之缺陷檢測資料； 基於該缺陷檢測資料，判定與該圖案群組相關聯之一缺陷圖，其中該缺陷圖包含輔助特徵之位置，相比於該設計佈局之其他圖案，該等輔助特徵被印刷於該基板上之一機率相對較高；及 經由使用與該缺陷圖相關聯之資料來模擬一光學近接校正程序，判定對該光罩之該等特徵之校正。 2.      如條項1之方法，其中該判定該缺陷圖包含： 識別該缺陷檢測資料內之該圖案群組之複數個經印刷例項； 在該圖案群組之該複數個經印刷例項上偵測輔助特徵； 針對該圖案群組之該複數個經印刷例項中之一經印刷例項界定一柵格；及 基於該柵格上之一位置，判定輔助特徵在該柵格上之該位置處出現的一機率。 3.      如條項2之方法，其中輔助特徵在該位置處出現之該機率的該判定包含： 對準該圖案群組之該複數個經印刷例項； 識別印刷於該經印刷圖案之該柵格上之該位置處的輔助特徵之一總數目，該經印刷圖案與經對準之複數個經印刷例項相關聯，其中印刷於該柵格上之該位置處的該等輔助特徵之該總數目包括在該複數個經印刷例項上對應於該柵格上之該位置的位置處偵測到之輔助特徵之一總數目；及 判定該等輔助特徵在該柵格上之該位置處出現的該機率，其中該機率係基於所印刷之該等輔助特徵之該總數目或偵測到之輔助特徵之該總數目而判定。 4.      如條項3之方法，其中出現之該機率係基於該柵格上之一特定位置處之一或多個輔助特徵的一大小而判定，其中當一選定輔助特徵在該複數個經印刷例項上對應於該柵格上之該特定位置的一位置處時，該選定輔助特徵在該柵格上之該特定位置處。 5.      如條項3之方法，其中該柵格上之該位置為該圖案群組內之一區。 6.      如條項1至5中任一項之方法，其進一步包含： 獲得使用針對該設計佈局的該圖案化程序中所使用的該光罩成像的該基板之度量衡資料； 基於該度量衡資料，判定與該圖案群組相關聯之一度量之一變化；及 經由使用與該度量之該變化或該缺陷圖相關聯的資料來模擬一光學近接校正程序，判定對該光罩之該等特徵之校正。 7.      如條項6之方法，其中該度量之該變化之該判定包含： 識別該度量衡資料內之該圖案群組之複數個經印刷例項； 對準該圖案群組之該複數個經印刷例項；及 判定與該圖案群組相關聯之該度量之該變化。 8.      如條項6至7中任一項之方法，其中該度量為一臨界尺寸、線邊緣粗糙度或與該圖案群組之一特徵相關聯的一幾何屬性。 9.      如條項6至8中任一項之方法，其中該度量衡資料係經由一度量衡工具而獲得。 10.   如條項9之方法，其中該度量衡工具為一掃描電子顯微鏡(SEM)，且該度量衡資料為自一SEM影像獲得之一統計量。 11.    如條項10之方法，其中該統計量為以下各者中之至少一者：與該圖案群組相關聯之臨界尺寸(CD)值之一分佈、與該圖案群組相關聯之CD值之一標準偏差、與該圖案群組相關聯之一邊緣變化帶寬度，或與該圖案群組相關聯之線粗糙度之一三標準差變化。 12.   如條項1至11中任一項之方法，其中與該缺陷圖相關聯之該資料為以下各者中之至少一者：該缺陷在該缺陷圖或該柵格上之一位置、該位置處之該缺陷之一機率值，或該位置處之該輔助特徵之一大小。 13.   如條項1至12中任一項之方法，其中與該圖案群組相關聯之該等輔助特徵被印刷的一機率在該機率高於一預定臨限值時增加。 14.   如條項1至13中任一項之方法，其中與該圖案群組相關聯之該等輔助特徵被印刷的一機率在該機率高於輔助特徵之一參考群組之一中間或平均機率時增加。 15.   如條項1至14中任一項之方法，其中印刷於該基板上之該等輔助特徵包括印刷於在該基板上製造之複數個層中之任一者上的該等輔助特徵。 16.   如條項1至15中任一項之方法，其中該柵格為以下各者中之至少一者：一正方形柵格、矩形柵格、一三角形柵格或一徑向柵格。 17.   一種電腦程式產品，其包含上面記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施如以上條項中任一項之方法。

本文中所揭示之概念可模擬或數學上模型化用於使子波長特徵成像之任何通用成像系統，且可尤其供能夠產生愈來愈短波長之新興成像技術使用。已經在使用中之新興技術包括能夠藉由使用ArF雷射來產生193 nm波長且甚至能夠藉由使用氟雷射來產生157 nm波長之極紫外線(EUV)、DUV微影。此外，EUV微影能夠藉由使用同步加速器或藉由用高能電子撞擊材料(固體或電漿)來產生在20 nm至5 nm之範圍內的波長，以便產生在此範圍內之光子。

雖然本文中所揭示之概念可用於在諸如矽晶圓之基板上的成像，但應理解，所揭示之概念可與任何類型之微影成像系統一起使用，例如，用於在不同於矽晶圓的基板上之成像的微影成像系統。

以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下如所描述進行修改。

10A:微影投影裝置 12A:輻射源 14A:圖案化器件/光學件 16Aa:光學件 16Ab:光學件 16Ac:透射光學件 20A:孔徑 21:輻射光束 22:琢面化場鏡面器件 22A:基板平面 24:琢面化光瞳鏡面器件 26:經圖案化光束 28:反射元件 30:反射元件 31:源模型 32:投影光學件模型 35:設計佈局模型 36:空中影像 37:抗蝕劑模型 38:抗蝕劑影像 81:帶電粒子束產生器 82:聚光器透鏡模組 83:探針形成物鏡模組 84:帶電粒子束偏轉模組 85:二次帶電粒子偵測器模組 86:影像形成模組 89:樣本載物台 90:樣本 91:初級帶電粒子束 92:帶電粒子束探針 93:二次帶電粒子 94:二次帶電粒子偵測信號 100:電腦系統 101:基板台 102:匯流排 104:處理器 105:處理器 106:主記憶體 108:唯讀記憶體 110:儲存器件 112:顯示器 114:輸入器件 116:游標控制件 118:通信介面 120:網路鏈路 122:區域網路 124:主機電腦 126:網際網路服務提供者 128:網際網路 130:伺服器 200:掃描電子顯微鏡 201:電子源 202:初級電子束 203:聚光器透鏡 204:光束偏轉器 205:E×B偏轉器 206:物鏡 207:二次電子偵測器 208:類比/數位(A/D)轉換器 210:EUV輻射發射電漿/極熱電漿/輻射發射電漿 211:源腔室/收集器腔室 212:收集器腔室 220:圍封結構 221:開口 230:污染物截留器 240:光柵光譜濾光器 251:上游輻射收集器側 252:下游輻射收集器側 253:掠入射反射器 254:掠入射反射器 255:掠入射反射器 300:影像處理系統 300A:例項 300B:例項 300C:例項 300D:例項 300E:例項 300F:例項 301:儲存媒體/第一特徵 302:顯示器件/第二特徵 303:記憶體/第三特徵 304:處理單元/第四特徵 310:子解析度輔助特徵 350:光罩佈局 352:光學近接校正特徵 353:光學近接校正特徵 354:光學近接校正特徵 400:方法 402:圖案群組 404:缺陷檢測資料 405:度量衡資料 413:缺陷圖 415:變化 500:設計佈局 600A:例項 600B:例項 600C:例項 600D:例項 600E:例項 600F:例項 610:柵格 801:掃描電子顯微鏡(SEM)影像 802:SEM影像 803:SEM影像 1200A:特性 1200B:特性 1200C:特性 AD:調整構件 B:輻射光束 C:目標部分 CH1:接觸孔 CH1-band:變化帶 CO:聚光器/輻射收集器/收集器光學件 D1:缺陷 D2:缺陷 D3:缺陷 D5:缺陷 D6:缺陷 D7:缺陷 D8:缺陷 DMap:缺陷圖 IF:干涉量測構件 IL:照明系統 IN:積光器 LA:雷射 M1:圖案化器件對準標記 M2:圖案化器件對準標記 MA:圖案化器件 MT:支撐結構 O:光軸 P1:機率/基板對準標記 P2:機率/基板對準標記 P3:機率 P4:機率 P401:程序 P403:程序 P405:程序 P407:程序 PM:第一定位器 PS:投影系統 PS2:位置感測器 PW:第二定位器 S1:位置 S2:位置 S3:位置 S502:步驟 S504:步驟 S506:步驟 S508:步驟 S510:步驟 S512:步驟 S514:步驟 S516:步驟 S518:步驟 S520:步驟 S522:步驟 S702:步驟 S704:步驟 S706:步驟 S708:步驟 S710:步驟 S712:步驟 S714:步驟 S716:步驟 S718:步驟 S720:步驟 S722:步驟 S802:步驟 S804:步驟 S806:步驟 S808:步驟 S810:步驟 S812:步驟 S814:步驟 S816:步驟 S1202:步驟 S1204:步驟 S1206:步驟 S1302:步驟 S1304:步驟 S1306:步驟 S1308:步驟 S1310:步驟 SO:輻射源 W:基板 WT:第二物件台

現將參考隨附圖式而僅藉助於實例來描述實施例，在該等圖式中：

圖1為根據一實施例之微影系統之各種子系統的方塊圖。

圖2為根據一實施例之對應於圖1中之子系統之模擬模型的方塊圖。

圖3A說明根據一實施例之實例圖案群組。

圖3B為根據一實施例之與圖3A之圖案群組相關聯的實例光罩佈局。

圖4為根據一實施例之用於判定所關注圖案群組之缺陷圖、與該圖案群組相關聯之變化及包含圖案群組之光罩之特徵校正之方法的流程圖。

圖5說明根據一實施例之藉由圖案搜尋演算法識別之圖案群組的實例設計佈局及例項。

圖6說明根據一實施例之使度量衡資料與圖案群組相關聯之實例。

圖7說明根據一實施例之缺陷圖之判定的實例。

圖8A至圖8B說明根據一實施例之實例度量衡資料(例如，CD、EPE、SEM影像)及度量(例如，CD)之變化。

圖9示意性地描繪根據一實施例之掃描電子顯微鏡(SEM)之實施例。

圖10示意性地描繪根據一實施例之電子束檢測裝置之實施例。

圖11為說明根據一實施例之聯合最佳化之實例方法之態樣的流程圖。

圖12展示根據一實施例之另一最佳化方法之實施例。

圖13A、圖13B及圖14展示根據一實施例之各種最佳化程序之實例流程圖。

圖15為根據一實施例之實例電腦系統之方塊圖。

圖16為根據一實施例之微影投影裝置之示意圖。

圖17為根據一實施例之另一微影投影裝置的示意圖。

圖18為根據一實施例之圖17中之裝置的更詳細視圖。

圖19為根據一實施例之圖17及圖18之裝置之源收集器模組SO的更詳細視圖。

現將參考圖式詳細地描述實施例，該等圖式經提供作為說明性實例以便使熟習此項技術者能夠實踐該等實施例。值得注意地，以下諸圖及實例不意欲將範疇限於單一實施例，而是藉助於所描述或所說明元件中之一些或全部之互換而使其他實施例係可能的。在任何方便之處，將遍及該等圖式使用相同元件符號來指相同或類似部分。在可部分地或完全地使用已知組件來實施此等實施例之某些元件的狀況下，將僅描述理解該等實施例所必需之此等已知組件之彼等部分，且將省略此等已知組件之其他部分之詳細描述以免混淆實施例之描述。在本說明書中，展示單數組件之實施例不應被視為限制性的；實情為，除非本文中另外明確陳述，否則範疇意欲涵蓋包括複數個相同組件之其他實施例，且反之亦然。此外，申請人不意欲使本說明書或申請專利範圍中之任何術語歸結於不常見或特殊涵義，除非如此明確闡述。另外，範疇涵蓋本文中藉助於說明而提及之組件的目前及未來已知等效者。

310:子解析度輔助特徵

350:光罩佈局

352:光學近接校正特徵

353:光學近接校正特徵

354:光學近接校正特徵

Claims (10)

1. 一種電腦程式產品，其包含上面記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦系統執行時，經組態以導致該電腦系統至少： 獲得(i)用於一設計佈局之一圖案群組，及(ii)使用針對該設計佈局的一圖案化程序中所使用的一光罩(mask)成像的一基板之缺陷檢測資料； 基於該缺陷檢測資料，判定與該圖案群組相關聯之一缺陷圖(defect map)，其中該缺陷圖包含輔助特徵之位置，相比於該設計佈局之其他圖案，該等輔助特徵被印刷於該基板上之一機率相對較高；及 經由使用與該缺陷圖相關聯之資料來模擬一光學近接校正程序(optical proximity correction)，判定對該光罩之該等特徵之校正。
2. 如請求項1之電腦程式產品，其中該缺陷圖之該判定包含： 識別該缺陷檢測資料內之該圖案群組之複數個經印刷例項(instances)； 在該圖案群組之該複數個經印刷例項上偵測輔助特徵； 針對該圖案群組之該複數個經印刷例項中之一經印刷例項界定一柵格(grid)；及 基於該柵格上之一位置，判定輔助特徵在該柵格上之該位置處出現的一機率。
3. 如請求項2之電腦程式產品，其中輔助特徵在該位置處出現之該機率的該判定包含： 對準該圖案群組之該複數個經印刷例項； 識別印刷於該經印刷圖案之該柵格上之該位置處的輔助特徵之一總數目，該經印刷圖案與經對準之複數個經印刷例項相關聯，其中印刷於該柵格上之該位置處的該等輔助特徵之該總數目包括在該複數個經印刷例項上對應於該柵格上之該位置的位置處偵測到之輔助特徵之一總數目；及 判定該等輔助特徵在該柵格上之該位置處出現的該機率，其中該機率係基於所印刷之該等輔助特徵之該總數目或偵測到之輔助特徵之該總數目而判定。
4. 如請求項3之電腦程式產品，其中出現之該機率係基於該柵格上之一特定位置處之一或多個輔助特徵的一大小而判定，其中當一選定輔助特徵在該複數個經印刷例項上對應於該柵格上之該特定位置的一位置處時，該選定輔助特徵在該柵格上之該特定位置處。
5. 如請求項3之電腦程式產品，其中該柵格上之該位置為該圖案群組內之一區。
6. 如請求項1至5中任一項之電腦程式產品，其中該等指令進一步經組態以導致該電腦系統： 獲得使用針對該設計佈局的該圖案化程序中所使用的該光罩成像的該基板之度量衡資料； 基於該度量衡資料，判定與該圖案群組相關聯之一度量(metric)之一變化；及 經由使用與該度量之該變化或該缺陷圖相關聯的資料來模擬一光學近接校正程序，判定對該光罩之該等特徵之校正。
7. 如請求項6之電腦程式產品，其中該度量之該變化之該判定包含： 識別該度量衡資料內之該圖案群組之複數個經印刷例項； 對準該圖案群組之該複數個經印刷例項；及 判定與該圖案群組相關聯之該度量之該變化。
8. 如請求項6之電腦程式產品，其中該度量為一臨界尺寸、線邊緣粗糙度(line edge roughness)或與該圖案群組之一特徵相關聯的一幾何屬性。
9. 如請求項1至5中任一項之電腦程式產品，其中與該缺陷圖相關聯之該資料為以下各者中之至少一者：一缺陷在該缺陷圖或該柵格上之一位置、該位置處之一缺陷之一機率值，或該位置處之一輔助特徵之一大小。
10. 如請求項1至5中任一項之電腦程式產品，其中與該圖案群組相關聯之一或多個輔助特徵被印刷的一機率在該機率高於一預定臨限值時增加。

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