TW202405568A - 圖案匹配方法 - Google Patents

Abstract

本文中描述一種用於將與一半導體之一或多個設計佈局相關聯的圖案分組之方法。該方法涉及(例如自一或多個設計佈局)獲得一圖案集，其中該圖案集中之一圖案包括該圖案之一定界框內的一非相交特徵部分(例如平行條狀物)。一圖案之一非相交特徵部分經編碼成具有元素之一圖案表示，其中各元素具有指示一個別非相交特徵部分之一類型的一第一組件及指示沿著圍封該圖案之一區域之一指定邊緣投影的該個別非相交特徵部分之一寬度的一第二組件。藉由比較與該圖案集相關聯之該等圖案表示來將該圖案集分組至一或多個群組中。

Description

圖案匹配方法

本文中之描述大體上係關於圖案匹配，且更特定言之，係關於基於用於計算微影、度量衡、與圖案化程序有關之模型校準或訓練、與圖案化程序有關之其他應用的圖案化匹配的圖案選擇。

微影投影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。在此情況下，圖案化器件(例如遮罩)可含有或提供對應於IC之個別層的圖案(「設計佈局」)，且可藉由諸如經由圖案化器件上之圖案而輻照已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，圖案藉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，整個圖案化器件上之圖案在一次操作中經轉印至一個目標部分上；此裝置通常稱為步進器。在通常稱為步進掃描裝置(step-and-scan apparatus)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。將圖案化器件上之圖案之不同部分漸進地轉印至一個目標部分。由於一般而言，微影投影裝置將具有縮減比M (例如4)，因此基板之移動速度F將為1/M時間，此時投影光束掃描圖案化器件。可例如自以引用的方式併入本文中之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(「曝光後工序」)，諸如曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤及對經轉印圖案之量測/檢測。此工序陣列用作製造一器件(例如IC)之個別層的基礎。基板可接著經歷各種工序，諸如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械研磨等，該等工序皆意欲精整器件之個別層。若在器件中需要若干層，則針對各層來重複整個工序或其變體。最終，在基板上之各目標部分中將存在一器件。接著藉由諸如切割或鋸切之技術來使此等器件彼此分隔開，由此，可將個別器件安裝於載體上、連接至接腳等等。

因此，製造器件(諸如半導體器件)通常涉及使用數個製作程序來處理基板(例如半導體晶圓)以形成該等器件之各種特徵及多個層。通常使用例如沈積、微影、蝕刻、化學機械研磨及離子植入來製造及處理此等層及特徵。可在基板上之複數個晶粒上製作多個器件，且接著將該等器件分隔成個別器件。可將此器件製造程序視為圖案化程序。圖案化程序涉及使用微影裝置中之圖案化器件進行圖案化步驟(諸如光學及/或奈米壓印微影)以將圖案化器件上之圖案轉印至基板，且圖案化程序通常但視情況涉及一或多個相關圖案處理步驟，諸如藉由顯影裝置進行抗蝕劑顯影、使用烘烤工具來烘烤基板、使用蝕刻裝置而使用圖案進行蝕刻等等。

在一實施例中，描述一種用於將與一半導體之一或多個設計佈局相關聯的圖案分組之方法。該方法涉及(例如自一或多個設計佈局)獲得一圖案集，其中該圖案集中之一圖案包括該圖案之一定界框內的一非相交特徵部分(例如平行條狀物)。一圖案之一非相交特徵部分編碼至具有元素之一圖案表示，其中各元素具有指示一個別非相交特徵部分之一類型的一第一組件及指示沿著圍封該圖案之一區域之一指定邊緣投影的該個別非相交特徵部分之一寬度的一第二組件。藉由比較與該圖案集相關聯之該等圖案表示來將該圖案集分組至一或多個群組中。在一實施例中，該方法可進一步涉及自該一或多個群組中之各群組選擇一代表性圖案以用於度量衡量測，或訓練與微影程序有關之模型。

在一實施例中，該分組係基於精確圖案匹配。在一實施例中，此分組涉及基於該圖案集之該等圖案表示之間的一比較判定一精確圖案匹配。舉例而言，該分組程序涉及：比較與該圖案集中之一第一圖案相關聯的一第一圖案表示與與該圖案集中之第二圖案相關聯的一第二圖案表示；以及回應於對該第一圖案表示與該第二圖案表示相同之一判定，將該第一圖案及該第二圖案分組在表徵該精確圖案匹配之一第一群組中。

在一實施例中，該分組係基於經移位圖案匹配。在一實施例中，此分組涉及藉由使該等圖案表示相對於彼此移位以及比較該等經移位圖案表示來判定一圖案匹配。舉例而言，該分組程序涉及使該圖案集中之一第一圖案相對於該圖案集中之一第二圖案移位以產生該第一圖案之一經移位表示。比較該第一圖案之該經移位表示與該第二圖案表示。基於該經移位表示與該第二圖案表示之比較結果，作出該第一圖案及該第二圖案是否相對於彼此移位之一判定。回應於該等圖案經移位，將該第一圖案及該第二圖案分組在表徵一經移位圖案匹配之一第二群組中。在一實施例中，判定該第一圖案及該第二圖案是否相對於彼此移位係基於該等比較結果中之一第一元素及/或一最末元素。在一實施例中，移位涉及：比較該經移位表示之一第一組件與該第二圖案表示之一第一組件以判定各別圖案表示中之第一非相交特徵部分之一類型；以及回應於該等第一組件不同，相對於該第二圖案移動該第一圖案直至該等第一組件匹配。

在一實施例中，該分組係基於模糊圖案匹配。在一實施例中，此分組涉及基於該圖案集之該等圖案表示之間的一比較判定一模糊圖案匹配。在一實施例中，該分組程序涉及比較與該圖案集中之一第一圖案相關聯的一第一圖案表示與與該圖案集中之第二圖案相關聯的一第二圖案表示。基於該比較，作出該第一圖案及該第二圖案之特性是否在一所要容差極限內之一判定。回應於該第一圖案表示及該第二圖案表示在該容差極限內，將該第一圖案及該第二圖案分組在表徵該模糊圖案匹配之一第三群組中。

在一實施例中，將該第一圖案及該第二圖案分組涉及：計算該第一圖案表示與該第二圖案表示之間的一差表示；判定該差表示之第一組件是否相同，以及該差表示之第二組件之值是否在一所要容差極限內；以及回應於該差表示在該所要容差極限內，將該第一圖案及該第二圖案分組在表徵該模糊圖案匹配之該第三群組中。

在一實施例中，該分組係基於針對經移位圖案之模糊匹配。在一實施例中，此分組涉及：使一個圖案相對於該圖案集中之另一圖案移位；以及基於該經移位圖案及該另一圖案之圖案表示之間的一比較判定一模糊圖案匹配。在一實施例中，該分組涉及使該圖案集中之一第一圖案相對於該圖案集中之一第二圖案移位以產生該第一圖案之一經移位表示。比較該第一圖案之該經移位表示與該第二圖案表示。基於該經移位表示與該第二圖案表示之比較結果，作出該第一圖案及該第二圖案是否相對於彼此移位以及該等比較結果是否在一所要容差內之一判定。回應於該等比較結果指示經移位圖案以及在該所要容差內，將該第一圖案及該第二圖案分組在表徵具有模糊匹配之一經移位圖案的一第四群組中。

在一實施例中，該圖案集中之一或多個圖案包含一頂點部分。在一實施例中，將該等頂點部分分組涉及：比較該一或多個非相交特徵部分候選項之圖案表示與該圖案集之該等圖案表示；以及基於該比較，將該頂點圖案分組至一或多個群組中。在一實施例中，該等非相交特徵圖案候選項藉由以下加以判定：界定一可調整定界框；以及使用該可調整定界框將該頂點圖案之部分分割為一或多個非相交特徵部分。在一實施例中，調整該可調整定界框之一大小，使得覆蓋該頂點部分內之具有該非相交特徵部分之一最大區域。

在一實施例中，該圖案集包含平行非相交特徵部分、水平非相交特徵部分、豎直非相交特徵部分及/或傾斜非相交特徵部分，其中一特徵部分相對於該指定邊緣傾斜。對於水平或豎直非相交特徵部分，投影係指非相交特徵部分與指定邊緣之相交。對於傾斜非相交特徵部分，投影係指傾斜非相交特徵部分與指定邊緣之延伸部分之相交。

在一實施例中，該方法進一步涉及：獲得進一步包含一或多個傾斜圖案之該圖案集，該一或多個傾斜圖案包含一傾斜圖案之一定界框內的該等傾斜非相交特徵部分；以及將該等傾斜圖案中之各者編碼至具有一第一元素集及一第二元素集之該圖案表示，其中該第一元素集對應於該指定邊緣且一第二元素集對應於與該傾斜圖案之該定界框之該指定邊緣不同的另一邊緣。在一實施例中，所包括特徵部分之編碼涉及：沿著該定界框之一經延伸指定邊緣投影該傾斜圖案之該等傾斜非相交特徵部分；以及將該等經投影傾斜非相交特徵部分編碼為元素，各元素包含指示特徵部分類型之一第一組件及指示一寬度之一第二組件。

根據一實施例，提供一種包含非暫時性電腦可讀媒體之電腦系統，該非暫時性電腦可讀媒體具有記錄於其上之指令。該等指令在由一電腦執行時實施以上方法步驟。

下文呈現可供實施實施例之實例環境。

儘管在本文中可特定地參考IC之製造，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，該等實施例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。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」之任何使用應視為可分別與更一般術語「遮罩」、「基板」及「目標部分」互換。

在本文件中，術語「輻射」及「光束」可用於涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線輻射(例如具有365、248、193、157或126 nm之波長)及極紫外線輻射(EUV，例如具有約5至100 nm範圍內之波長)。

圖案化器件可包含或可形成一或多個設計佈局。可利用電腦輔助設計(CAD)程式來產生設計佈局，此程序常常稱為電子設計自動化(EDA)。大多數CAD程式遵循一預定設計規則集合，以便產生功能設計佈局/圖案化器件。藉由處理及設計限制來設定此等規則。舉例而言，設計規則定義器件(諸如閘、電容器等)或互連線之間的空間容差，以便確保器件或線不會以不合意的方式彼此相互作用。設計規則限制中之一或多者可稱為「關鍵尺寸」(CD)。器件之關鍵尺寸可定義為線或孔之最小寬度或兩個線或兩個孔之間的最小空間。因此，CD判定所設計器件之總體大小及密度。當然，器件製作之目標中之一者為在基板上如實地再生原始設計意圖(經由圖案化器件)。

作為一實例，圖案佈局設計可包括諸如光學接近校正(OPC)的解析度增強技術之應用。OPC處理如下事實：投影於基板上之設計佈局之影像的最終大小及置放將不相同於或簡單地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，可在本文中互換地利用術語「遮罩」、「倍縮光罩」、「圖案化器件」。同樣，熟習此項技術者將認識到，可互換地使用術語「遮罩」、「圖案化器件」及「設計佈局」，如在RET之內容背景中，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。此等鄰近效應起因於自一個特徵耦接至另一特徵的微小量之輻射或諸如繞射及干涉之非幾何光學效應。類似地，鄰近效應可起因於在通常後繼微影之曝光後烘烤(PEB)、抗蝕劑顯影及蝕刻期間之擴散及其他化學效應。

為了增加設計佈局之經投影影像係根據給定目標電路設計之要求的機會，可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鄰近效應。文章「Full-Chip Lithography Simulation and Design Analysis - How OPC Is Changing IC Design」(C. Spence, Proc. SPIE, 第5751卷, 第1-14頁(2005))提供當前「以模型為基礎之」光學接近校正程序的綜述。在典型的高端設計中，設計佈局之幾乎每一特徵皆具有某種修改，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。

輔助特徵可視為圖案化器件上之特徵與設計佈局中之特徵之間的差異。術語「主要特徵」及「輔助特徵」並不暗示圖案化器件上之特定特徵必須標註為主要特徵或輔助特徵。

本文中所採用之術語「遮罩」或「圖案化器件」可廣泛地解釋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，該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；在此上下文中，亦可使用術語「光閥」。除了經典遮罩(透射或反射；二進制、相移、混合式等)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將入射輻射反射為繞射輻射，而未經定址區域將入射輻射反射為非繞射輻射。使用適當濾光器，可自經反射光束濾除該非繞射輻射，從而之後僅留下繞射輻射；以此方式，光束變得根據矩陣可定址表面之定址圖案而圖案化。可使用合適電子構件來執行所需矩陣定址。 -可程式化LCD陣列。此類建構之實例在以引用之方式併入本文中的美國專利第5,229,872號中給出。

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)源之其他類型的源(如上文所論述，微影投影裝置本身無需具有輻射源)；照明光學件，其例如界定部分同調性(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18A；以及透射光學件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的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，其中最大可能角度界定投影光學件之數值孔徑NA= n sin(Θ _max)，其中n為基板與投影光學件之最末元件之間的介質之折射率，且Θ _max為自投影光學件射出的仍可照射於基板平面22A上之光束的最大角度。

在微影投影裝置中，源將照明(亦即，輻射)提供至圖案化器件，且投影光學件經由圖案化器件將照明導向至基板上且塑形該照明。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的溶解度之空間分佈。可使用抗蝕劑模型以自空中影像計算抗蝕劑影像，可在揭示內容以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請公開案第US 2009-0157360號中找到此情形之實例。抗蝕劑模型係關於抗蝕劑層之屬性(例如，在曝光、PEB及顯影期間發生之化學製程之效應)。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)指定空中影像。由於可改變用於微影投影裝置中之圖案化器件，故可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。

儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在例如塗佈顯影系統(track) (通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影所曝光抗蝕劑之工具)或度量衡或檢測工具中處理本文所提及之基板。在適用情況下，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理多於一次，例如以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已含有多個經處理層之基板。

本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如具有365、248、193、157或126 nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如具有5至20 nm範圍內之波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。

在半導體製造中，圖案選擇或圖案匹配可用以使半導體製造過程更高效。視應用而定，圖案選擇或圖案匹配可改良計算效率、節省量測時間或改良產出量。舉例而言，設計圖案可包括數百萬個圖案，因此執行計算微影或與圖案化程序之模型有關的模型校準/訓練可在計算上密集且可耗費數周或數月以獲得所要結果。在另一應用中，在將圖案印刷於晶片上之後，晶片可具有可需要量測以便控制例如圖案化裝置或程序之控制參數的成千上萬個圖案。然而，量測此大量圖案在製造設定中為不切實際的，此係因為其將顯著地縮減製造過程之產出量。因而，需要縮減的圖案集。

描述用於源及遮罩最佳化之圖案選擇的美國專利9934350及描述用於微影模型校準之圖案選擇的美國專利8694928中論述與圖案選擇及圖案匹配有關之各種應用、問題及優點，該兩個美國專利以全文引用之方式併入本文中。

本申請案提供用於基於具有定界框內之非相交特徵邊緣之特徵部分的圖案分組或圖案選擇之機構。舉例而言，定界框內之非相交特徵邊緣並不具有由二相交線或曲線形成的頂點或拐角。通常可在設計佈局、與圖案化基板有關之影像或與微影程序有關之影像的若干部位處發現此等特徵部分。然而，缺少允許對並不具有頂點或其中圖案傾斜之圖案的良好圖案匹配或分組之機構。與圖案選擇、圖案匹配或圖案分組有關之現有方法通常使用基於頂點之查詢，且因此不能夠處置零頂點圖案(例如包含平行條狀物及間隔)。同樣，特徵傾斜度使得基於頂點之查詢更加複雜。

現有基於頂點之圖案匹配將雜湊碼(hashcode)應用於界定圖案之一部分的圖案定界框內之頂點。基於對應於兩個圖案之雜湊碼，系統可判定兩個圖案是否應屬於同一群組。傳統基於雜湊碼之圖案比較限於精確匹配，此係因為雜湊碼與圖案幾何結構之間不存在直接相關性。換言之，雜湊碼中之一個字母差異可能導致圖案之極其不同幾何外觀。

另外，現有方法並不能夠處置某些圖案，此係因為基於頂點之方法無法直接比較頂點圖案與不具有頂點之圖案。基於頂點之方法不具有尋找頂點圖案內之某些圖案部分(例如不具有頂點)的能力。一些晶片圖案(例如用於邏輯及記憶電路中之彼等晶片圖案)需要分組兩種不同類型之圖案。然而，基於頂點之圖案分組無法始終符合圖案匹配要求，例如頂點圖案與不包括頂點之某一圖案之間的匹配。

現有基於頂點之方法具有與並不具有精確頂點組態或雜湊碼之某些圖案相關聯的計算運行時間問題。舉例而言，使用基於頂點之方法判定經移位圖案(其中一個圖案可相對於另一圖案移位)之間的分組或圖案匹配可由於各圖案移位中所需之移位量及比較而在計算上密集。在比較具有模糊圖案之圖案與經移位圖案時出現類似計算問題。對於各經移位圖案及其與其他圖案之比較，需要在二維平面中之搜尋，因此將存在用於比較之多個位置。因此，計算運行時間高，且計算昂貴。現有方法並不支援用於具有傾斜特徵(例如45度傾斜特徵)之某些圖案的圖案分組。現有方法並不支援模糊圖案之間的比較，其中圖案之一或多個特徵相較於類似不同圖案可具有稍微不同的大小，但此大小差可在可允許容差內。

本文中之機構實現基於某些圖案(例如不具有頂點)之圖案分組，且將此等圖案分類至一或多個圖案群組中，該一或多個圖案群組諸如精確圖案分組、經移位圖案分組、模糊圖案分組及經移位及模糊圖案分組。本文中之機構提供若干優點。本文中之機構允許頂點圖案與不具有頂點之圖案之間的圖案比較。本文中之機構可高效地應用於各種類型的圖案，包括具有類似特徵但處於經移位位置之圖案，及/或具有在所要限制內之尺寸的類似圖案。本文中之機構改良與經移位圖案相關聯的運行時間問題。本文中之機構支援具有傾斜特徵之圖案比較。舉例而言，本文中之機構實現經移位圖案中之具有45度傾斜特徵之某些圖案之間的比較，其對於現有基於頂點之方法為不可能的。

圖2說明根據一實施例之選擇出複數個部位處之若干剪輯C1至C7的設計佈局之例示性部分。剪輯可對應於與設計佈局相關聯之特定部位且包括由定界框圍封之圖案部分。剪輯之圖案可進一步包括與設計佈局相關聯的整個特徵或特徵部分。在一實施例中，剪輯可對應於用於程序監視、度量衡或檢測量測、或模型化(例如光學接近校正、源遮罩最佳化、熱點預測等)之所關注部位或特徵。在一實施例中，可自設計佈局選擇數百或數千個此等剪輯。剪輯可包括類似圖案，因而基於圖案匹配將此等剪輯分組將更高效。本揭示提供用於基於特徵部分之間的匹配將類似圖案剪輯分組之機構。在一實施例中，機構包括將特徵部分編碼為可按計算上高效方式比較之表示。舉例而言，二維(2D)特徵部分可轉換成相較於2D表示在計算上更高效之表示。相對於圖6A至圖6C、圖7、圖8、圖10、圖11、圖13及圖15詳細地論述剪輯之實例編碼及不同經編碼表示之比較。可理解，本揭示不限於來自設計佈局之剪輯。在一些實施例中，剪輯可由使用者自設計佈局、設計佈局之影像、空中影像、遮罩影像、抗蝕劑影像、蝕刻影像或其他圖案化程序相關模擬影像、量測影像或其他度量衡資料提供。

圖3A說明根據一實施例之剪輯內之例示性圖案VP1，且圖3B說明根據一實施例之另一剪輯內之另一例示性圖案ZVP1。剪輯VP1內之圖案由定界框BOX1定界。類似地，剪輯ZVP1內之圖案由定界框BOX2定界。剪輯中之圖案VP1包括諸如L形特徵之複數個多邊形特徵及不同大小之兩個豎直特徵。剪輯VP1中之特徵包括界定特徵之多邊形形狀的頂點或拐角。另一方面，剪輯ZVP1中之圖案包括兩個特徵邊緣在剪輯ZVP1之定界框內不相交的特徵之部分。在一實施例中，剪輯ZVP1中之特徵可稱為零頂點特徵，且圖案部分可稱為零頂點圖案。本揭示實現類似於ZVP1之剪輯之間的比較，或如ZVP1及VP1之不同類型之剪輯之間的比較。

圖4A為根據一實施例之圖案分組之例示性方法400的流程圖。在方法400中，圖案分組係基於具有在定界框內不具有相交特徵邊緣之非相交特徵部分的圖案部分。方法400提供使得兩個或更多個圖案能夠分組至不同群組中之若干圖案匹配選項，該等不同群組諸如精確匹配群組、模糊匹配群組、經移位圖案群組或其組合。在一實施例中，使用者可選擇一或多個分組技術以實現精確匹配、模糊匹配、經移位匹配或其組合。方法400將2D圖案編碼為圖案表示，該圖案表示進一步用於比較及分組兩個或更多個圖案。經編碼圖案表示提供用於圖案匹配目的之2D圖案之緊縮表示，且實質上相較於使用2D圖案執行之圖案匹配改良計算運行時間及效率。基於圖案分組結果，可自各群組選擇代表性圖案，且可針對與圖案化程序有關之不同應用提供所選擇圖案。因此，可獲得可以改良圖案化程序之其他態樣的縮減的圖案集。舉例而言，可針對量測目的、針對模型校準或針對訓練與微影程序有關之模型將所選擇圖案提供至度量衡工具(例如圖16及圖17)。使用所選擇圖案(而非整個圖案集)可改良量測時間或模型校準，而實質上不影響校準模型或量測之準確度。因此，可顯著改良圖案化程序或量測程序之產出量。使用實例操作或程序P401、P403及P405進一步詳細地論述方法400。

程序P401涉及獲得一或多個設計佈局之圖案集410。圖案集410中之圖案包含圖案之定界框內的非相交特徵部分。在一實施例中，第一圖案集可來自一或多個設計佈局。舉例而言，可使用大小為2 mm×2 mm (或其他單位)之第一定界框在第一設計佈局之中心處及拐角處自第一設計佈局選擇第一圖案集。此外，可基於第一圖案集自一或多個設計佈局選擇第二圖案集，其中第二圖案集中之各圖案包括圍繞第一圖案集中之對應圖案的額外區域。舉例而言，使用來自第一圖案集之第一圖案之中心，可使用大於第一定界框之第二定界框來選擇用於第二圖案集之圖案。作為一實例，第二定界框之大小可為例如3 mm×3 mm，其覆蓋2 mm×2 mm框外部之額外特徵部分。在一實施例中，圖案集410包括一或多個設計佈局之第一圖案集、第二圖案集或其組合。

在一實施例中，圖案之非相交特徵部分可為特徵邊緣在所界定邊界內並不彼此相交之圖案之一部分。舉例而言，非相交特徵部分並不具有頂點或拐角，諸如由兩個相交線形成之多邊形(例如正方形、矩形、L形等)的頂點或拐角。非相交特徵部分可包括實質上彼此平行之特徵部分。非相交特徵部分可包括特徵邊緣，該等特徵邊緣具有直邊緣、彎曲邊緣、波狀邊緣、沿著直邊緣之凸塊或不具有頂點之其他類型的邊緣。在一實施例中，特徵部分之特徵邊緣自定界框之一個邊緣延伸至定界框之相對邊緣，其中定界框界定所考慮之圖案的邊界。在一實施例中，非相交特徵部分可包括相對於定界框豎直地、水平地或傾斜地定向的特徵部分。在一實施例中，非相交特徵部分可包括實質上彼此平行之特徵邊緣。在一實施例中，非相交特徵部分可包括並不彼此平行但在定界框內並不彼此相交的特徵邊緣。特徵邊緣與定界框之邊界相交。在一實施例中，非相交特徵部分可具有在兩個鄰近特徵邊緣之間量測的均一寬度。在一實施例中，非相交特徵部分可具有非均一寬度，在此情況下，最小寬度、最大寬度、平均寬度或其組合可經判定且用於圖案表示。

在一實施例中，圖案集410中之各圖案可表示為與圖案化程序相關聯的影像。在一實施例中，影像對應於設計佈局影像、遮罩影像、空中影像、蝕刻影像或度量衡影像。在一實施例中，影像為二進制影像，其中條狀物以第一色彩表示且間隔以第二色彩呈現。在一實施例中，個別非相交特徵部分包含條狀物或間隔，且圖案包含一或多個條狀物及一或多個間隔。在一實施例中，圖案集410中之各圖案表示為與圖案化程序相關聯的輪廓。在一實施例中，輪廓對應於自設計佈局、遮罩影像、空中影像、蝕刻影像或度量衡影像提取之輪廓。

圖5A至圖5D說明可包括於圖案集中之例示性圖案。圖案中之各者包括一或多個非相交特徵部分。非相交特徵部分可相對於各別圖案之邊界以特定角度定向。舉例而言，在圖5A中，第一圖案P51包括展示為藉由間隔分隔開之豎直深色條狀物的非相交特徵部分F51及F52。第一圖案P51不包括任何頂點(例如多邊形形狀之拐角或頂點)。在第一圖案P51中，非相交特徵實質上彼此平行且具有均一寬度。第一圖案P51可由定界框B11定界。定界框B11之邊緣(例如DE1)可經指派為指定邊緣，可沿著該指定邊緣判定不同非相交特徵。在一些實施例中，指定邊緣(例如DE1)可朝向左側或右側延伸以投影非相交特徵(若存在)之邊緣。

在一實施例中，在圖5B中，第二圖案P52可由定界框B12定界且可包括相較於第一圖案P51具有不同幾何結構的非相交特徵部分。舉例而言，在圖案P52中，第一非相交特徵F53具有與第二非相交特徵F54不同的形狀。在一實施例中，非相交特徵F53及F54可不具有均一寬度。在此實例中，可沿著指定邊緣DE1、另一指定邊緣DE2或此兩者量測特徵F53及F54的寬度。

圖5C中所展示之另一實例說明第三圖案P53可由包括水平地定向之非相交特徵部分的定界框B13定界。在此實例中，各非相交特徵部分沿著特徵部分之長度具有均一寬度。可沿著指定邊緣DE3量測非相交特徵部分之寬度。作為又一實例，如圖5D中所展示，第四圖案P54可由包括水平地定向之傾斜非相交特徵部分的定界框B14定界。在此實例中，各非相交特徵部分沿著特徵部分之長度具有一均一寬度。在此實例中，可沿著一指定邊緣DE4及沿著DE4之一延伸邊緣量測非相交特徵部分之寬度。圖7中展示一指定邊緣之延伸邊緣的實例說明。

返回參考圖4A，程序P403涉及將圖案集410中之圖案之非相交特徵部分編碼為計算上高效的圖案表示430。圖案表示430實現具有不同形狀及大小之圖案之間的比較。舉例而言，相較於使用諸如影像或多邊形形狀之2D表示，圖案表示430改良計算運行時間。在一實施例中，圖案表示430具有元素集，各元素包含指示個別非相交特徵部分之類型的第一組件及指示沿著圍封圖案之區域之指定邊緣投影的個別非相交特徵部分之尺寸(例如寬度)的第二組件。在一實施例中，個別非相交特徵部分之類型可由白色或黑色表示。舉例而言，個別非相交特徵部分之類型包含設計佈局多邊形部分，其中黑色對應於多邊形之一部分且白色可對應於多邊形之間的間隔。作為另一實例，410中之圖案可為一影像，其中個別非相交特徵部分之類型可由不同像素強度範圍表徵。舉例而言，一第一類型之特徵部分可對應於第一像素強度範圍(例如表徵黑色)，且一第一類型之特徵部分可對應於第二像素強度範圍(例如表徵白色)。在一實施例中，圖案表示430可為一向量，且向量之第一組件為第一數字，且向量之第二組件為第二數字。

在一實施例中，圖案集410可包括平行特徵部分，其中特徵邊緣在圖案之定界框內部並不彼此相交。在一實施例中，圖案集410可包括水平非相交特徵部分，其中特徵邊緣水平地定向。在一實施例中，圖案集410可包括豎直非相交特徵部分，其中特徵邊緣豎直地定向。在一實施例中，圖案集可包括傾斜非相交特徵部分，其中特徵邊緣相對於圖案之定界框之指定邊緣傾斜。

在一實施例中，對於水平或豎直非相交特徵部分，投影係指非相交特徵部分與定界框之指定邊緣相交。舉例而言，在豎直定向特徵部分的情況下，特徵邊緣與定界框之水平邊緣相交。在水平定向特徵部分的情況下，特徵邊緣與定界框之豎直邊緣相交。圖6A至圖6C、圖10、圖13及圖15 (本揭示中稍後論述)提供編碼豎直定向特徵部分之實例。

在一實施例中，對於傾斜非相交特徵部分，投影係指傾斜非相交特徵部分與指定邊緣之延伸部分相交。在一實施例中，傾斜圖案亦可經編碼為具有第一元素集及第二元素集之圖案表示430，其中第一元素集對應於指定邊緣且第二元素集對應於與傾斜圖案之定界框之指定邊緣不同的另一邊緣。在一實施例中，為判定第二元素集，傾斜圖案之傾斜非相交特徵部分可沿著第一方向投影。基於關注指定邊緣之延伸部分的經投影傾斜非相交特徵部分，可以與第一元素集類似的方式產生第二元素集。舉例而言，第二集之各元素包含表徵沿著經延伸指定邊緣之特徵類型的第一組件，及表徵沿著經延伸指定邊緣量測之寬度的第二組件。圖7及圖11 (本揭示中稍後論述)提供編碼傾斜圖案之實例。

返回參考圖4A，程序P405涉及藉由比較與圖案集410相關聯之圖案表示430將圖案集410分組至一或多個群組中，以獲得經分組圖案集450。一或多個群組可表示精確圖案匹配、模糊圖案匹配、經移位圖案匹配、經移位及模糊圖案匹配的組合，或其組合。

在一實施例中，分組程序P405涉及基於圖案集410之圖案表示430之間的比較判定精確圖案匹配。在一實施例中，精確分組或精確匹配係指將完全一致之兩個或更多個圖案分組至單個群組中。在一實施例中，可基於非相交特徵部分之數目、非相交特徵部分之特徵之角度、非相交特徵部分相對於圖案內之其他特徵部分的相對位置或與非相交特徵部分或對應圖案相關聯的其他幾何特性判定一致匹配。在一實施例中，基於給定2D圖案之圖案表示判定精確分組。舉例而言，圖案表示包含特徵之類型及特徵之寬度，如本文中所論述。

圖4B說明精確圖案匹配之實例程序。程序P411涉及比較與圖案集410中之第一圖案相關聯的(例如430之)第一圖案表示與與圖案集410中之第二圖案相關聯的(例如430之)第二圖案表示。程序P413涉及回應於判定第一圖案表示與第二圖案表示相同，將第一圖案及第二圖案分組在表徵精確圖案匹配之第一群組中。程序P411及P413重複，直至覆蓋圖案集410中之所有圖案。使用圖6A至圖6C中之實例進一步闡述精確圖案匹配程序。

圖6A至圖6C說明根據一些實施例之可將不同圖案分組至表徵精確匹配之第一群組中。圖6A說明分組至第一群組(例如精確圖案匹配)中之第一圖案P61及第二圖案P62之間的比較。第一圖案P61及第二圖案P62各自包括非相交特徵部分。根據一實施例，第一圖案P61及第二圖案P62中之各者可表示為元素之字串或向量，其中各元素包括指示特徵類型的第一組件及指示非相交特徵部分之寬度的第二組件。舉例而言，第一圖案P61可表示為第一向量 或其他表示，且第二圖案P62可表示為第二向量 或其他表示。比較第一向量與第二向量指示向量完全一致。基於向量之比較，將第一圖案P61及第二圖案P62分組至表徵精確匹配之第一群組中。

在一實施例中，可判定第一向量與第二向量之間的差。舉例而言，差導致具有元素 之差向量。基於差向量，系統可檢查個別元素之值以判定精確匹配。舉例而言，若差向量之各元素為零，則可判定精確匹配。在一實施例中，差向量之僅幾個元素可為零，而其他可為非零。在此情況下，圖案無法表徵為精確匹配。在一實施例中，基於差向量，可判定部分精確匹配。舉例而言，若差向量之多於兩個連續元素為零，則對應於此等連續元素之非相交特徵部分可潛在地為精確匹配。在此情況下，此部分精確匹配部分可自給定圖案提取且分組至第一群組中。然而，若考慮整個圖案，則其可分類至與第一群組不同的群組中。

圖6B說明根據一實施例之可能並不分組至同一群組中之第一圖案P61及第三圖案P64之間的比較。第一圖案P61及第三圖案P63各自包括非相交特徵部分。類似於第一圖案P61之表示，第三圖案P64可表示為元素之字串或向量，其中各元素包括指示特徵類型的第一組件及指示非相交特徵部分之寬度的第二組件。舉例而言，第三圖案P64可表示為第三向量 或其他表示。比較第一向量與第三向量指示向量並不完全一致。基於向量之比較，並不將第一圖案P61及第三圖案P64分組至表徵精確匹配之第一群組中。

在一實施例中，可判定第一向量與第三向量之間的差。舉例而言，差導致具有元素 之差向量。基於差向量，系統可檢查個別元素之值以判定精確匹配。舉例而言，差向量具有為零之僅幾個元素，而其他元素可為非零。在此情況下，圖案並不表徵為精確匹配或並不置放於第一群組中。

圖6C說明根據一實施例之可能並不分組至第一群組中之第一圖案P61及第四圖案P64之間的另一比較。第一圖案P61及第四圖案P66各自包括非相交特徵部分。類似於第一圖案P61之表示，第四圖案P66可表示為元素之字串或向量，其中各元素包括指示特徵類型的第一組件及指示非相交特徵部分之寬度的第二組件。舉例而言，第四圖案P66可表示為第三向量 或其他表示。比較第一向量與第四向量指示向量並不一致。在此實例中，第一向量及第四向量具有不同尺寸。第四向量具有比第一向量更大數目個元素，其指示第四向量相較於第一向量具有更大數目個非相交特徵部分。基於向量之比較，並不將第一圖案P61及第四圖案P66分組至表徵精確匹配之第一群組中。

圖7說明根據一實施例之可分組至第一群組中之傾斜圖案IP1及IP2之間的圖案匹配。傾斜圖案可具有與指定邊緣相交之一些非相交特徵部分，及並不與指定邊緣相交之一些其他特徵部分。在此情況下，傾斜圖案可藉由判定沿著指定邊緣之非相交特徵部分及指定邊緣之經投影部分的特性而轉換為圖案表示。在一實施例中，替代使指定邊緣延伸，可藉由指派傾斜非相交特徵部分相交所處之另一指定邊緣而判定表示。

如圖7中所展示，傾斜圖案IP1及IP2包括由框(實線)定界之非相交特徵部分。此外，根據一實施例，傾斜圖案IP1之延伸部分ExIP1及傾斜圖案IP2之延伸部分ExIP2經產生以實現傾斜圖案IP1與IP2之間的匹配或傾斜圖案IP1及IP2之分組。基於延伸部分，傾斜圖案IP1及IP2可轉換為圖案表示，諸如字串或向量。在此實例中，定界框之指定邊緣DE7可經指派至傾斜圖案IP1。在一實施例中，傾斜圖案IP1之非相交特徵部分經投影以與定界框之經延伸指定邊緣DE7' (虛線)相交。類似地，傾斜圖案IP2之非相交特徵部分經投影以與經延伸指定邊緣相交。

在使用與指定邊緣及經延伸指定邊緣相交之部分的情況下，傾斜圖案IP1可表示為圖案表示。圖案表示包含對應於指定邊緣DE7之第一元素集 及對應於延伸邊緣DE7'之第二元素集 。第一元素集及第二元素集可組合以產生表徵傾斜圖案IP1之第一表示，諸如第一向量 。類似地，可產生諸如第二向量 之第二表示以表徵另一傾斜圖案IP2。比較各別傾斜圖案之第一向量及第二向量指示傾斜圖案IP1及IP2完全一致。因此，將傾斜圖案IP1及IP2分組至表徵精確匹配之第一群組中。

返回參考圖4A，分組程序可包括基於圖案集410之圖案表示430之間的比較判定模糊圖案匹配。在一實施例中，模糊分組或模糊匹配係指將實質上類似(例如在指定容差極限內)而非一致之兩個或更多個圖案分組至單個群組中。在一實施例中，可基於非相交特徵部分之特性(例如寬度)是否在指定容差內而判定模糊匹配。在一實施例中，可基於非相交特徵部分之數目、非相交特徵部分之特徵之角度、非相交特徵部分相對於圖案內之其他特徵部分的相對位置或與非相交特徵部分或對應圖案相關聯的其他幾何特性進行進一步比較。在一實施例中，基於給定2D圖案之圖案表示判定精確分組。舉例而言，圖案表示包含特徵之類型及特徵之寬度，如上文所論述。在一實施例中，非相交特徵部分之任何邊緣之相對位置在給定容差值內。

圖4C說明模糊圖案匹配之實例程序。程序P421涉及比較與圖案集410中之第一圖案相關聯的(例如430之)第一圖案表示與與圖案集410中之第二圖案相關聯的(例如430之)第二圖案表示。程序P423涉及基於比較判定第一圖案及第二圖案之特性是否在所要容差極限內。程序P425涉及回應於第一圖案表示及第二圖案表示在容差極限內，將第一圖案及第二圖案分組在表徵模糊圖案匹配之第三群組中。

在一實施例中，可計算第一圖案表示與第二圖案表示之間的差表示。在一實施例中，作出差表示之第一組件是否具有相同值及第二組件是否具有在所要容差極限內之值的判定。回應於差表示在所要容差極限內，可將第一圖案及第二圖案分組在表徵模糊圖案匹配之第三群組中。使用圖8及圖12中之實例進一步闡述模糊圖案匹配。

圖8說明根據一實施例之圖案P81與另一圖案P82之間的例示性模糊圖案匹配。圖案P81及P82各自包括不同寬度之豎直定向平行特徵部分。如相對於圖6A至圖6C所論述，各圖案P81及P82可表示為圖案表示以判定圖案之分組。若未發現精確匹配，但圖案中僅存在微小不同，則可作出特徵部分是否在指定容差內之額外判定。舉例而言，在比較對應於圖案P81及P82之向量之後，可判定特徵類型類似，但特徵部分之寬度並不完全相同。然而，此寬度可在指定容差內。舉例而言，圖案P81及P82中之第一特徵部分b3相同，但圖案P81及P82之特徵部分b5及b8分別具有相同類型，但具有不同寬度。然而，b5及b8之寬度之差為3 nm(或其他單位)，其可在指定容差極限(例如5 nm)內。

在一實施例中，在模糊匹配期間，可比較特徵部分之邊緣之間的距離。在一實施例中，可判定併有第一邊緣與各後續邊緣之間的距離的圖案表示。在一實施例中，可藉由將各後續特徵之寬度相加來計算距離。舉例而言，對於圖案P81，可判定距離d1至d6，且對於圖案P82，可判定距離d11至d16。在一實施例中，圖案表示可經組態以包括特徵部分之間的此類距離。在一實施例中，可使用圖案表示之寬度資訊來計算距離。距離d1至d6及距離d11至d16可彼此比較以判定模糊圖案匹配。舉例而言，d1可與d11相比較，d2可與d12相比較，d3可與d13相比較，等等。若比較指示距離差在指定容差內，則可實現模糊匹配，且圖案(例如P81及P82)可置放於表徵模糊匹配群組之第二群組中。

返回參考圖4A，分組程序P405可包含藉由使圖案表示430相對於彼此移位以及比較經移位圖案表示來判定圖案匹配。在一實施例中，移位圖案匹配使得與另一圖案進行比較之圖案之部位能夠在最大可允許範圍內移位。在所比較之圖案中之一者之剪輯大小(例如定界框面積)大於另一者時，可使用此移位圖案匹配。

圖4C說明經移位圖案分組之例示性程序。程序P431涉及使圖案集410中之第一圖案相對於圖案集410中之第二圖案移位以產生第一圖案之經移位表示。在一實施例中，移位涉及：比較經移位表示之第一組件與(例如430之)第二圖案表示之第一組件以判定各別圖案表示中之第一非相交特徵部分的類型；以及回應於第一組件不同，相對於第二圖案移動第一圖案直至第一組件匹配。

程序P433涉及比較第一圖案之經移位表示與(例如430之)第二圖案表示。程序P435涉及基於經移位表示與第二圖案表示之比較結果判定第一圖案及第二圖案是否相對於彼此移位。在一實施例中，判定第一圖案及第二圖案是否相對於彼此移位可基於比較結果中之第一元素及/或最末元素。程序P437涉及回應於圖案經移位，將第一圖案及第二圖案分組在表徵經移位圖案匹配之第二群組中。使用圖9A至圖9B、圖10及圖11中之實例進一步闡述經移位圖案匹配。

圖9A及圖9B說明根據一實施例之例示性移位圖案匹配。在一實施例中，可比較具有不同大小之圖案，諸如小於第二圖案P92之第一圖案P91，且基於比較結果，可判定此等圖案是否應分組在一起。在一實施例中，第一圖案91可相對於第二圖案P92移動，以判定圖案P92之任何部分是否與第一圖案P91類似或精確匹配。在一實施例中，如本文中所論述，第一圖案P91及第二圖案P92可分別表示為圖案表示，使得表示之各元素包含指示特徵部分之類型的第一組件及指示特徵部分之寬度的第二組件。在一實施例中，圖案表示可相對於彼此移動以判定移位圖案匹配。

如圖9B中所說明，第一圖案P91在第二圖案P82之定界框中移動指定移位容差。舉例而言，第一圖案P91之定界框可置放於第二圖案P92之第一位置Pos1處(例如中心處)，可進行Pos1處之圖案部分與第一圖案P91之間的比較。若判定匹配，則將第二圖案P92與第一圖案P91分組在一起。若未發現匹配，則可將定界框移動至位置Pos2，且可進行類似比較以判定對應圖案部分是否匹配。在本說明中，可能存在許多可能位置以進行比較，此係因為其為2D表示中之比較，因此運行時間高。

根據本揭示，使用顯著改良計算運行時間之圖案表示來執行類似移位圖案匹配。作為一實例，圖案表示可為如先前所論述之向量或字串。根據一實施例，可使用以下操作來執行移位圖案匹配。在第一操作處，作出第二圖案(例如P92)之第二圖案表示之第二長度是否大於或等於第一圖案(例如P91)之第一圖案表示之第一長度的判定。在一實施例中，可基於圖案表示中之元素的數目或特徵部分之寬度之總和(例如第二組件之總和)判定圖案表示之長度。

在第二操作處，若第二長度較大，則判定前導特徵部分類型。舉例而言，第二圖案之第一組件與第一圖案表示之間的比較可判定特徵部分類型。在一實施例中，第一圖案之前導特徵部分可為第一元素，而第二圖案之前導特徵部分可視移位位置而定而為第一元素、第二元素、第三元素或其他元素。舉例而言，在第一圖案P91相對於第二圖案P92移動時，第一位置可使第一圖案P91之表示之第一元素與表示之第一元素對準。在移位之後，對應於第一圖案P91之第一元素可與對應於第二圖案P92之第二元素相比較。若前導特徵部分類型不同，則保持第一圖案表示向右移動直至前導特徵部分類型匹配。舉例而言，對應於第一圖案P91之前導特徵部分類型可為「w」，且對應於第二圖案P92之在第一位置處的前導特徵部分類型可為「w」。因此，發現前導特徵部分類型之間的匹配。

第二操作顯著改良計算運行時間，此係因為若檢查未得到滿足，則無計算資源用於比較。僅在前導特徵類型匹配時執行用於判定圖案匹配或分組之比較，藉此節省與第一圖案相對於第二圖案之一或多個移動有關的計算時間。

在第三操作處，判定當前位置處之第一圖案表示與第二圖案表示之間的比較。基於比較，執行整個圖案匹配或部分圖案匹配之判定，類似於先前相對於圖6A所論述。若比較結果指示匹配，則第一圖案及第二圖案可一起分組至表徵經移位圖案匹配之第三群組中。

在一實施例中，比較包含計算第一與第二圖案表示之間的差。若差之元素包括零，則可發現匹配。在一實施例中，除了第一元素及最末元素之外，所有元素可為零，接著判定匹配。否則，第一圖案可藉由將第一表示相對於第二表示移動一個元素而移位，且重複第二操作以繼續判定匹配。

圖10說明根據一實施例之基於圖案表示之經移位圖案匹配的實例。在此實例中，使用經移位圖案匹配比較第一圖案P101與第二圖案P102。在一實施例中，第一圖案P101可表示為第一向量 ，且第二圖案P102可表示為第二向量 。根據相對於圖9B所論述之第二操作，在第一位置處，可比較第一向量及第二向量之第一元素，其指示不匹配。舉例而言，第一向量之第一元素指示特徵類型「b」，而第二向量之第一元素指示特徵類型「w」。

由於在第一位置處判定不匹配，因此第一向量可相對於第二向量移動至第二位置(在圖10中由虛線框PS2說明)中。在第二位置處，第一向量之第一元素與第二向量之第二元素相比較，如圖10中所展示。在第二位置處，判定特徵類型之間的匹配。因此，執行第三操作(相對於圖9B所論述)以判定第一及第二圖案是否匹配。如圖10中所展示，比較第二向量之一部分與第一向量指示部分匹配。舉例而言，可在第二位置處使用第二向量之一部分及第一向量計算差向量 。因此，第一圖案P101及第二圖案P102可分組至表徵經移位圖案匹配之第三群組中。

圖11說明根據一實施例之其中圖案具有傾斜特徵的經移位圖案匹配。分組程序類似於上文所論述之分組程序，然而，為判定具有傾斜特徵部分之傾斜圖案之表示，判定經投影部分。基於定界框及投影部分，可建構表示，例如相對於圖7所論述。在使用傾斜圖案之表示的情況下，可執行移位圖案匹配。

在所展示的實例中，第一圖案P111與較大第二圖案P112相比較。第一圖案P111之傾斜特徵部分經投影至延伸邊緣ExP111上以判定第一圖案P111之第一圖案表示。舉例而言，第一圖案表示可為第一向量 。類似地，第二圖案P112之傾斜特徵部分經投影至延伸邊緣ExP112上以判定第二圖案表示。舉例而言，第二圖案表示可為第二向量 。

為判定第一圖案P111及第二圖案P112之分組，可藉由比較第一向量與第二向量之不同部分來使第一圖案P111相對於第二圖案P112移位。在所展示的實例中，在第三位置PS3處，第一向量與第二向量之一部分匹配。舉例而言，在第三位置PS3處，第一向量與第二向量之部分之間的差向量為 。除了最末元素之外，差向量包括零。因此，差向量指示第一圖案P111與第二圖案P112之在位置PS3處之圖案部分的部分匹配。基於此情形，第一圖案P111及第二圖案P112可分組至表徵經移位圖案匹配之第三群組中。

返回參考圖4A，分組程序P405可包含基於上文所論述之經移位圖案及模糊匹配程序之分組。舉例而言，一個圖案可相對於圖案集410中之另一圖案移位；且可基於經移位圖案之圖案表示與圖案集410中之另一圖案之圖案表示之間的比較判定模糊圖案匹配。

在一實施例中，圖案集410中之第一圖案可相對於圖案集410中之第二圖案移位以產生第一圖案之經移位表示。第一圖案之經移位表示可與(例如430之)第二圖案表示相比較。基於該經移位表示與該第二圖案表示之比較結果，作出該第一圖案及該第二圖案是否相對於彼此移位以及該等比較結果是否在一所要容差內之一判定。回應於該等比較結果指示經移位圖案以及在該所要容差內，可將該第一圖案及該第二圖案分組在表徵具有模糊匹配之一經移位圖案的一第四群組中。相對於圖12A至圖12B及圖13進一步闡述經移位及模糊匹配。

圖12A及圖12B說明根據一實施例之具有模糊匹配的例示性經移位圖案。此匹配包含圖案相對於另一圖案移位以及判定兩個圖案之特徵部分之間的差是否在指定容差內的組合。若滿足此組合匹配，則可將圖案分組至表徵具有模糊匹配之經移位圖案的第四群組中。

圖12A及圖12B說明第一圖案P121與第二圖案P122之間的例示性匹配。在第一圖案P121定位在第一位置PS11或第二位置PS12處時，第二圖案P122之特徵部分FP1大於第一圖案P121之對應特徵部分，然而，特徵部分FP1在容差極限T1內。因而，第一圖案P121及第二圖案P122可分組至表徵具有模糊匹配之經移位圖案的第四群組中。圖12A及圖12B僅為用以解釋概念之視覺表示。使用所展示2D表示執行此比較可在計算上密集。然而，使用本揭示之表示，此比較使得計算更快且更高效。

圖13說明根據一實施例之使用本文中之表示的具有模糊匹配之例示性經移位圖案。使用對應圖案表示比較第一圖案P131與第二圖案P132。如所展示，第一圖案P131可表示為第一向量 ，且第二圖案P132可表示為第二向量 。在此實例中，第二圖案P132之第二向量可相對於第一圖案P131之第一向量的部分移位。在各經移位位置處，可比較向量之元素以判定向量是否滿足匹配條件。舉例而言，匹配條件可與特徵部分之間的距離、與各特徵部分相關聯之容差極限或此兩者有關。

在一實施例中，可藉由使用第二向量及第二向量之部分計算差向量來執行比較。舉例而言，差向量經判定為 。差向量之各元素可與與對應特徵部分相關聯的容差極限相比較。若元素之值在容差極限內，則可判定模糊匹配。此外，在一實施例中，可判定特徵部分之所有對邊緣之間的距離差。距離差可與移位容差相比較以確保不同特徵部分類型彼此足夠遠離。圖13中說明第一特徵部分之第一邊緣與後續特徵部分之後續邊緣之間的實例距離差計算。舉例而言，第一距離差d1可為1，第二距離差d2可為等於0之1+(-1)，第三距離差d3可為等於3之1+(-1)+3。在一實施例中，可使用差向量元素來計算此距離差。因此，在一實施例中，匹配條件可為與各特徵部分相關聯的容差，以及距離之另一容差極限差。在滿足特徵部分有關容差極限及差容差極限兩者時，圖案(例如P131及P132)可分組至第四群組中。

如本文中所提及，本文中之方法400使得能夠藉由頂點圖案與非相交特徵部分之間的比較判定圖案匹配。圖4E說明根據一實施例之用於比較及分組非頂點部分及非相交特徵部分的例示性程序。在一實施例中，圖案集410可包含非頂點部分。在一實施例中，程序P441涉及判定非頂點部分內之一或多個非相交特徵部分候選項，且此等候選項可用於判定分組。在一實施例中，判定非相交特徵圖案候選項涉及：界定可調整定界框；以及使用可調整定界框將非頂點圖案之部分分割為一或多個非相交特徵部分。在一實施例中，可以調整可調整定界框之大小，使得覆蓋頂點部分內之具有非相交特徵部分之最大區域。對於各候選項，可如本文中所論述判定圖案表示。

程序P443涉及比較一或多個非相交特徵部分候選項之圖案表示與圖案集410內之非相交特徵部分的圖案表示430。程序P445涉及基於比較結果將非頂點圖案分組至一或多個群組中。在一實施例中，若頂點圖案之至少一個候選項與非相交特徵部分匹配，則頂點圖案可與匹配非相交特徵部分分組。在一實施例中，頂點圖案可分組至表徵頂點圖案與非相交特徵部分之間之匹配的第五群組中。在一實施例中，可使用匹配程序中之任一者，且可將頂點圖案分組至第二群組、第三群組或第四群組中，如本文中所論述。下文相對於圖14及圖15進一步詳細地論述頂點圖案之分組。

圖14說明根據一實施例之頂點圖案至零頂點圖案候選項之分解。在一實施例中，藉由經組態以剪裁不同位置處之頂點圖案之特徵部分的一或多個可調整框來實現分解。在一實施例中，一個部位可包括多個可調整框。各剪裁包含無頂點之特徵部分。可調整框可能並不延伸超出頂點圖案之邊界。舉例而言，頂點圖案P141包括對應於L形特徵及豎直特徵之頂點。頂點圖案藉由可調整框AB1、AB2及AB3分解，使得各框包括無頂點之特徵部分候選項。如所展示，可調整框AB1、AB2及AB3分別識別特徵部分候選項ZVC1、ZVC2及ZVC3。特徵部分候選項中之各者包括頂點圖案之非相交特徵部分，但不包括頂點。

在一實施例中，判定有效可調整框大小，使得框之最小尺寸(例如寬度及長度)大於或等於ZV圖案框之最小尺寸(例如寬度)。在一實施例中，可調整框之大小延伸至可經覆蓋之最大可能區域，使得可調整框中之特徵部分不包括頂點。

在頂點圖案P141分解為零頂點圖案候選項ZVC1、ZVC2及ZVC3之後，比較候選項ZVC1至ZVC3與另一圖案P142 (在圖15中)。如圖15中所展示，使用向量表示以與上文所論述類似之方式比較候選項ZVC1至ZVC3與圖案P142，且頂點圖案P141及圖案P142可置放於一或多個群組(例如第一群組、第二群組、第三群組或第四群組)中。在一實施例中，匹配條件可由一個候選項、兩個候選項或所有候選項滿足。

如圖15中所展示，第一候選項ZVC1可表示為第一向量 ，第二候選項ZVC2可表示為第二向量 ，且第三候選項ZVC3可表示為第三向量 。類似地，圖案P142可由第四向量 表示。向量之間的比較可指示精確匹配、模糊匹配、經移位匹配或具有模糊匹配之經移位圖案。在本實例中，比較第一向量與第四向量指示精確圖案匹配。而第二向量與第四向量並不匹配。類似地，第三向量與第四向量並不匹配。由於至少一個特徵部分候選項(例如ZVC1)滿足與零頂點圖案P142之匹配條件，因此頂點圖案141及零頂點圖案142可被視為匹配且分組至表徵精確圖案匹配之第一群組中。

在一實施例中，方法400 (在圖4A中)可進一步包括程序P407，其涉及自一或多個群組中之各群組選擇代表性圖案以獲得用於度量衡量測之代表性圖案集460，或訓練與微影程序有關之模型。在一實施例中，代表性圖案可為包含頂點或無頂點之圖案。舉例而言，代表性圖案可包括具有相交特徵邊緣之特徵或不具有相交特徵邊緣之特徵。在一實施例中，代表性圖案可為藉由判定各別群組之共同特徵集以及進一步包含一或多個額外特徵而選擇之圖案。

在一些實施例中，檢測裝置或度量衡裝置可為產生在基板上曝光或轉印之結構(例如器件之一些或所有結構)之影像的掃描電子顯微鏡(SEM)。圖16描繪SEM工具之實施例。自電子源ESO射出之初級電子束EBP由聚光透鏡CL收斂且接著穿過光束偏轉器EBD1、E×B偏轉器EBD2及物鏡OL以在焦點處輻照基板台ST上之基板PSub。

在藉由電子束EBP輻照基板PSub時，二次電子自基板PSub產生。該等二次電子由E×B偏轉器EBD2偏轉且由二次電子偵測器SED偵測到。二維電子束影像可藉由以下操作獲得：與例如在X或Y方向上由光束偏轉器EBD1對電子束進行二維掃描或由光束偏轉器EBD1對電子束EBP進行反覆掃描同步地偵測自樣本產生之電子，以及在X或Y方向中之另一者上藉由基板台ST連續移動基板PSub。

由二次電子偵測器SED偵測到之信號藉由類比/數位(A/D)轉換器ADC轉換為數位信號，且將數位信號發送至影像處理系統IPU。在一實施例中，影像處理系統IPU可具有記憶體MEM以儲存數位影像中之所有或部分以供處理單元PU處理。處理單元PU (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為或處理成表示數位影像之資料集。此外，影像處理系統IPU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STOR。顯示器件DIS可與影像處理系統IPU連接，使得可藉助於圖形使用者介面進行設備之必需操作。

如上文所提及，可處理SEM影像以提取描述影像中表示器件結構之物件之邊緣之輪廓。接著經由度量，諸如CD，量化此等輪廓。因此，通常經由諸如邊緣至邊緣距離(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。偵測影像中之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。但在實踐中，影像通常有雜訊且具有不連續邊界。諸如非相交、自適應定限、邊緣偵測、磨蝕及擴張之技術可用於處理影像梯度輪廓模型之結果以定址有雜訊且不連續影像，但將最終導致高解析度影像之低解析度量化。因此，在大多數例項中，對器件結構之影像的數學操縱以減少雜訊以及自動化邊緣偵測導致影像之解析度之損失，藉此導致資訊之損失。因此，結果為相當於複雜的高解析度結構之簡單化表示之低解析度量化。

因此，期望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)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一部分，且影像可為該結構之SEM影像。在一些例項中，該結構可為半導體器件(例如，積體電路)之特徵。在此情況下，該結構可稱為圖案或包含半導體器件之複數個特徵之所要圖案。在一些例項中，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)，或為用於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，度量衡目標為用於量測例如疊對之繞射光柵。

圖17示意性地說明檢測裝置之另一實施例。系統用於檢測樣本載物台88上之樣本90 (諸如基板)且包含帶電粒子束產生器81、聚光透鏡模組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使所形成之帶電粒子束探針92跨越緊固於樣本載物台88上之樣本90上的所關注區域之表面進行掃描。在一實施例中，帶電粒子束產生器81、聚光透鏡模組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一影像形成裝置，該影像形成裝置根據由帶電粒子束探針92轟擊的自樣本90射出之偵測到之二次帶電粒子形成一經掃描影像。

在一實施例中，一監視模組87耦接至影像形成裝置之影像形成模組86以對圖案化程序進行監視、控制等，及/或使用自影像形成模組86接收到之樣本90的經掃描影像來導出用於圖案化程序設計、控制、監視等的一參數。因此，在一實施例中，監視模組87經組態或經程式化以使得執行本文中所描述之方法。在一實施例中，監視模組87包含一計算器件。在一實施例中，監視模組87包含用以提供本文中之功能性且經編碼於形成監視模組87或安置於該監視模組內的電腦可讀媒體上之電腦程式。

在一實施例中，類似於使用探針來檢測基板之圖16之電子束檢測工具，圖17之系統中之電子電流相較於例如諸如圖16中所描繪之CD SEM顯著較大，使得探測位點足夠大以使得檢測速度可快速。然而，歸因於大探測位點，解析度可能不與CD SEM一樣高。在一實施例中，在不限制本揭示之範疇的情況下，上文所論述之檢測裝置可為單射束裝置或多射束裝置。

可處理來自例如圖16及/或圖17之系統的SEM影像以提取影像中描述表示器件結構之物件之邊緣的輪廓。隨後通常經由使用者定義之切割線處之諸如CD之度量來量化此等輪廓。因此，通常經由諸如對經提取輪廓量測之邊緣至邊緣距離(CD)或影像之間的簡單像素差之度量來比較及量化器件結構之影像。

在一實施例中，方法400之一或多個程序可實施為電腦系統之處理器(例如電腦系統CS之程序PRO中之指令(例如程式碼))。在一實施例中，該等工序可跨複數個處理器而分佈(例如並行計算)以改良計算效率。在一實施例中，包含非暫時性電腦可讀媒體之電腦程式產品具有記錄於其上之指令，該等指令在由電腦硬體系統執行時實施本文中所描述之方法。

根據本揭示，所揭示要素之組合及子組合構成單獨實施例。舉例而言，第一組合包括將圖案集編碼為計算上高效表示以及基於該經編碼圖案表示判定分組。子組合可包括判定精確圖案匹配。另一子組合可包括判定經移位圖案匹配。另一子組合可包括判定模糊圖案匹配。在另一組合中，判定頂點圖案與非相交特徵部分之間的匹配。子組合可包括基於匹配判定分組。第三組合包括基於分組圖案判定代表性圖案以及提供用於度量衡量測或模型校準之代表性圖案。

本揭示之實施例可藉由以下條項進一步描述。 1. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其具有記錄於其上之指令，該等指令在由電腦執行時實施用於將與半導體之一或多個設計佈局相關聯的圖案分組之方法，該方法包含： 獲得一或多個設計佈局之圖案集，圖案集中之圖案包含圖案之定界框內的非相交特徵部分； 將圖案集中之圖案之非相交特徵部分編碼至具有元素之圖案表示，各元素包含指示個別非相交特徵部分之類型的第一組件及指示沿著圍封圖案之區域之指定邊緣投影的個別非相交特徵部分之寬度的第二組件；以及 藉由比較與圖案集相關聯之圖案表示來將圖案集分組至一或多個群組中。 2. 如條項1之媒體，其進一步包含： 自一或多個群組中之各群組選擇代表性圖案以用於度量衡量測，或訓練與微影程序有關之模型。 3. 如條項1之媒體，其中獲得圖案集包含： 獲得一或多個設計佈局之第一圖案集；以及 基於第一圖案集自一或多個設計佈局選擇第二圖案集，第二圖案集中之各圖案包括圍繞第一圖案集中之對應圖案的額外區域。 4. 如條項3之媒體，其中圖案集包含：一或多個設計佈局之第一圖案集、第二圖案集或其組合。 5. 如條項1之媒體，其中分組包含：基於圖案集之圖案表示之間的比較判定精確圖案匹配。 6. 如條項5之媒體，其中分組包含： 比較與圖案集中之第一圖案相關聯的第一圖案表示與與圖案集中之第二圖案相關聯的第二圖案表示；以及 回應於判定第一圖案表示與第二圖案表示相同，將第一圖案及第二圖案分組在表徵精確圖案匹配之第一群組中。 7. 如條項1之媒體，其中分組包含：藉由使圖案表示相對於彼此移位以及比較經移位圖案表示來判定圖案匹配。 8. 如條項7之媒體，其中分組包含： 使圖案集中之第一圖案相對於圖案集中之第二圖案移位以產生第一圖案之經移位表示； 比較第一圖案之經移位表示與第二圖案表示； 基於經移位表示與第二圖案表示之比較結果，判定第一圖案及第二圖案是否相對於彼此移位；以及 回應於圖案經移位，將第一圖案及第二圖案分組在表徵經移位圖案匹配之第二群組中。 9. 如條項8之媒體，其中判定第一圖案及第二圖案是否相對於彼此移位係基於比較結果中之第一元素及/或最末元素。 10. 如條項9之媒體，移位包含： 比較經移位表示之第一組件與第二圖案表示之第一組件以判定各別圖案表示中之第一非相交特徵部分的類型；以及 回應於第一組件不同，使第一圖案相對於第二圖案移動直至第一組件匹配。 11. 如條項1之媒體，其中分組包含：基於圖案集之圖案表示之間的比較判定模糊圖案匹配。 12. 如條項11之媒體，其中分組包含： 比較與圖案集中之第一圖案相關聯的第一圖案表示與與圖案集中之第二圖案相關聯的第二圖案表示； 基於比較，判定第一圖案及第二圖案之特性是否在所要容差極限內；以及 回應於第一圖案表示及第二圖案表示在容差極限內，將第一圖案及第二圖案分組在表徵模糊圖案匹配之第三群組中。 13. 如條項12之媒體，其中將第一圖案及第二圖案分組： 計算第一圖案表示與第二圖案表示之間的差表示； 判定差表示之第一組件是否相同，以及差表示之第二組件之值是否在所要容差極限內；以及 回應於差表示在所要容差極限內，將第一圖案及第二圖案分組在表徵模糊圖案匹配之第三群組中。 14. 如條項1之媒體，其中分組包含： 使一個圖案相對於圖案集中之另一圖案移位；以及 基於經移位圖案及另一圖案之圖案表示之間的比較判定模糊圖案匹配。 15. 如條項14之媒體，其中分組包含： 使圖案集中之第一圖案相對於圖案集中之第二圖案移位以產生第一圖案之經移位表示； 比較第一圖案之經移位表示與第二圖案表示； 基於經移位表示與第二圖案表示之比較結果，判定第一圖案及第二圖案是否相對於彼此移位，以及比較結果是否在所要容差內；以及 回應於比較結果指示經移位圖案以及在所要容差內，將第一圖案及第二圖案分組在表徵具有模糊匹配之經移位圖案的第四群組中。 16. 如條項1之媒體，其中圖案集中之一或多個圖案包含頂點部分。 17. 如條項16之媒體，其中獲得圖案集包含： 判定頂點部分內之一或多個非相交特徵部分候選項。 18. 如條項17之媒體，其中將頂點部分分組包含： 比較一或多個非相交特徵部分候選項之圖案表示與圖案集之圖案表示；以及 基於比較，將頂點圖案分組至一或多個群組中。 19. 如條項17之媒體，其中判定非相交特徵圖案候選項包含： 界定可調整定界框；以及 使用可調整定界框將頂點圖案之部分分割為一或多個非相交特徵部分。 20. 如條項19之媒體，其進一步包含： 調整可調整定界框之大小，使得覆蓋頂點部分內之具有非相交特徵部分之最大區域。 21. 如條項1之媒體，其中圖案集包含： 平行非相交特徵部分； 水平非相交特徵部分； 豎直非相交特徵部分；及/或 傾斜非相交特徵部分，其中特徵部分相對於指定邊緣傾斜。 22. 如條項21之媒體，其中對於水平或豎直非相交特徵部分，投影係指非相交特徵部分與指定邊緣之相交。 23. 如條項21之媒體，其中對於傾斜非相交特徵部分，投影係指傾斜非相交特徵部分與指定邊緣之延伸部分之相交。 24. 如條項21之媒體，其進一步包含： 獲得進一步包含一或多個傾斜圖案之圖案集，該一或多個傾斜圖案包含傾斜圖案之定界框內的傾斜非相交特徵部分；以及 將傾斜圖案中之各者編碼至具有第一元素集及第二元素集之圖案表示，其中第一元素集對應於指定邊緣且第二元素集對應於與傾斜圖案之定界框之指定邊緣不同的另一邊緣。 25. 如條項24之媒體，其中編碼包含： 沿著定界框之經延伸指定邊緣投影傾斜圖案之傾斜非相交特徵部分；以及 將經投影傾斜非相交特徵部分編碼為元素，各元素包含第一組件及第二組件。 26. 如條項1之媒體，其中圖案集中之各圖案表示與圖案化程序相關聯的影像。 27. 如條項26之媒體，其中影像對應於設計佈局影像、遮罩影像、空中影像、蝕刻影像或度量衡影像。 28. 如條項26之媒體，其中影像為二進制影像，其中條狀物以第一色彩表示且間隔以第二色彩呈現。 29. 如條項1之媒體，其中圖案集中之各圖案表示為與圖案化程序相關聯之輪廓。 30. 如條項28之媒體，其中輪廓對應於自設計佈局、遮罩影像、空中影像、蝕刻影像或度量衡影像提取之輪廓。 31. 如條項1之媒體，其中個別非相交特徵部分包含：條狀物或間隔，且圖案包含一或多個條狀物及一或多個間隔。 32. 如條項1之媒體，其中圖案表示為向量，且向量之第一組件為表徵特徵部分之類型的第一數字，且向量之第二組件為表徵寬度的第二數字。 33. 如條項1之媒體，其中個別非相交特徵部分之類型由白色或黑色表示。 34. 一種用於將與半導體之一或多個設計佈局相關聯的圖案分組之方法，該方法包含： 獲得一或多個設計佈局之圖案集，圖案集中之圖案包含圖案之定界框內的非相交特徵部分； 將圖案集中之圖案之非相交特徵部分編碼至具有元素之圖案表示，各元素包含指示個別非相交特徵部分之類型的第一組件及指示沿著圍封圖案之區域之指定邊緣投影的個別非相交特徵部分之寬度的第二組件；以及 藉由比較與圖案集相關聯之圖案表示來將圖案集分組至一或多個群組中。 35. 如條項34之方法，其進一步包含： 自一或多個群組中之各群組選擇代表性圖案以用於度量衡量測，或訓練與微影程序有關之模型。 36. 如條項34之方法，其中獲得圖案集包含： 獲得一或多個設計佈局之第一圖案集；以及 基於第一圖案集自一或多個設計佈局選擇第二圖案集，第二圖案集中之各圖案包括圍繞第一圖案集中之對應圖案的額外區域。 37. 如條項36之方法，其中圖案集包含：一或多個設計佈局之第一圖案集、第二圖案集或其組合。 38. 如條項34之方法，其中分組包含：基於圖案集之圖案表示之間的比較判定精確圖案匹配。 39. 如條項38之方法，其中分組包含： 比較與圖案集中之第一圖案相關聯的第一圖案表示與與圖案集中之第二圖案相關聯的第二圖案表示；以及 回應於判定第一圖案表示與第二圖案表示相同，將第一圖案及第二圖案分組在表徵精確圖案匹配之第一群組中。 40. 如條項34之方法，其中分組包含：藉由使圖案表示相對於彼此移位以及比較經移位圖案表示來判定圖案匹配。 41. 如條項40之方法，其中分組包含： 使圖案集中之第一圖案相對於圖案集中之第二圖案移位以產生第一圖案之經移位表示； 比較第一圖案之經移位表示與第二圖案表示； 基於經移位表示與第二圖案表示之比較結果，判定第一圖案及第二圖案是否相對於彼此移位；以及 回應於圖案經移位，將第一圖案及第二圖案分組在表徵經移位圖案匹配之第二群組中。 42. 如條項41之方法，其中判定第一圖案及第二圖案是否相對於彼此移位係基於比較結果中之第一元素及/或最末元素。 43. 如條項42之方法，移位包含： 比較經移位表示之第一組件與第二圖案表示之第一組件以判定各別圖案表示中之第一非相交特徵部分的類型；以及 回應於第一組件不同，使第一圖案相對於第二圖案移動直至第一組件匹配。 44. 如條項34之方法，其中分組包含：基於圖案集之圖案表示之間的比較判定模糊圖案匹配。 45. 如條項44之方法，其中分組包含： 比較與圖案集中之第一圖案相關聯的第一圖案表示與與圖案集中之第二圖案相關聯的第二圖案表示； 基於比較，判定第一圖案及第二圖案之特性是否在所要容差極限內；以及 回應於第一圖案表示及第二圖案表示在容差極限內，將第一圖案及第二圖案分組在表徵模糊圖案匹配之第三群組中。 46. 如條項45之方法，其中將第一圖案及第二圖案分組： 計算第一圖案表示與第二圖案表示之間的差表示； 判定差表示之第一組件是否相同，以及差表示之第二組件之值是否在所要容差極限內；以及 回應於差表示在所要容差極限內，將第一圖案及第二圖案分組在表徵模糊圖案匹配之第三群組中。 47. 如條項34之方法，其中分組包含： 使一個圖案相對於圖案集中之另一圖案移位；以及 基於經移位圖案及另一圖案之圖案表示之間的比較判定模糊圖案匹配。 48. 如條項47之方法，其中分組包含： 使圖案集中之第一圖案相對於圖案集中之第二圖案移位以產生第一圖案之經移位表示； 比較第一圖案之經移位表示與第二圖案表示； 基於經移位表示與第二圖案表示之比較結果，判定第一圖案及第二圖案是否相對於彼此移位，以及比較結果是否在所要容差內；以及 回應於比較結果指示經移位圖案以及在所要容差內，將第一圖案及第二圖案分組在表徵具有模糊匹配之經移位圖案的第四群組中。 49. 如條項34之方法，其中圖案集中之一或多個圖案包含頂點部分。 50. 如條項49之方法，其中獲得圖案集包含： 判定頂點部分內之一或多個非相交特徵部分候選項。 51. 如條項50之方法，其中將頂點部分分組包含： 比較一或多個非相交特徵部分候選項之圖案表示與圖案集之圖案表示；以及 基於比較，將頂點圖案分組至一或多個群組中。 52. 如條項50之方法，其中判定非相交特徵圖案候選項包含： 界定可調整定界框；以及 使用可調整定界框將頂點圖案之部分分割為一或多個非相交特徵部分。 53. 如條項52之方法，其進一步包含： 調整可調整定界框之大小，使得覆蓋頂點部分內之具有非相交特徵部分之最大區域。 54. 如條項34之方法，其中圖案集包含： 平行非相交特徵部分； 水平非相交特徵部分； 豎直非相交特徵部分；及/或 傾斜非相交特徵部分，其中特徵部分相對於指定邊緣傾斜。 55. 如條項54之方法，其中對於水平或豎直非相交特徵部分，投影係指非相交特徵部分與指定邊緣之相交。 56. 如條項54之方法，其中對於傾斜非相交特徵部分，投影係指傾斜非相交特徵部分與指定邊緣之延伸部分之相交。 57. 如條項54之方法，其進一步包含： 獲得進一步包含一或多個傾斜圖案之圖案集，該一或多個傾斜圖案包含傾斜圖案之定界框內的傾斜非相交特徵部分；以及 將傾斜圖案中之各者編碼至具有第一元素集及第二元素集之圖案表示，其中第一元素集對應於指定邊緣且第二元素集對應於與傾斜圖案之定界框之指定邊緣不同的另一邊緣。 58. 如條項57之方法，其中編碼包含： 沿著定界框之經延伸指定邊緣投影傾斜圖案之傾斜非相交特徵部分；以及 將經投影傾斜非相交特徵部分編碼為元素，各元素包含第一組件及第二組件。 59. 如條項34之方法，其中圖案集中之各圖案表示與圖案化程序相關聯的影像。 60. 如條項59之方法，其中影像對應於設計佈局影像、遮罩影像、空中影像、蝕刻影像或度量衡影像。 61. 如條項59之方法，其中影像為二進制影像，其中條狀物以第一色彩表示且間隔以第二色彩呈現。 62. 如條項34之方法，其中圖案集中之各圖案表示為與圖案化程序相關聯之輪廓。 63. 如條項62之方法，其中輪廓對應於自設計佈局、遮罩影像、空中影像、蝕刻影像或度量衡影像提取之輪廓。 64. 如條項34之方法，其中個別非相交特徵部分包含：條狀物或間隔，且圖案包含一或多個條狀物及一或多個間隔。 65. 如條項34之方法，其中圖案表示為向量，且向量之第一組件為表徵特徵部分之類型的第一數字，且向量之第二組件為表徵寬度的第二數字。 66. 如條項34之方法，其中個別非相交特徵部分之類型由白色或黑色表示。

圖18為根據一實施例之實例電腦系統CS之方塊圖。電腦系統CS包括用於傳達資訊之匯流排BS或其他通信機制及與匯流排BS耦接以供處理資訊之處理器PRO (或多個處理器)。電腦系統CS亦包括耦接至匯流排BS以用於儲存待由處理器PRO執行之資訊及指令的主記憶體MM，諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存器件。主記憶體MM亦可用於在待由處理器PRO執行之指令的執行期間儲存暫時性變數或其他中間資訊。電腦系統CS進一步包括耦接至匯流排BS以用於儲存用於處理器PRO之靜態資訊及指令的唯讀記憶體(ROM) ROM或其他靜態儲存器件。提供諸如磁碟或光碟之儲存器件SD，且將其耦接至匯流排BS以用於儲存資訊及指令。

電腦系統CS可經由匯流排BS耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器DS，諸如陰極射線管(CRT)，或平板或觸控面板顯示器。包括文數字及其他按鍵之輸入器件ID耦接至匯流排BS以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器PRO。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PRO且用於控制顯示器DS上之游標移動的游標控制件CC，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(例如，x)及第二軸(例如，y))上之兩個自由度，從而允許器件指定平面中之位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可用作輸入器件。

根據一個實施例，本文中所描述之一或多種方法的部分可由電腦系統CS回應於處理器PRO執行主記憶體MM中所含有之一或多個指令的一或多個序列來執行。可將此等指令自另一電腦可讀媒體(諸如儲存器件SD)讀取至主記憶體MM中。主記憶體MM中所含有之指令序列的執行使得處理器PRO執行本文中所描述之程序步驟。呈多處理配置之一或多個處理器亦可用於執行主記憶體MM中所含有之指令序列。在替代性實施例中，可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路。因此，本文中之描述不限於硬體電路及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PRO以供執行之任何媒體。此媒體可採取許多形式，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SD。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如主記憶體MM。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線及光纖，包括包含匯流排BS之導線。傳輸媒體亦可採取聲波或光波之形式，諸如，在射頻(RF)及紅外線(IR)資料通信期間產生之聲波或光波。電腦可讀媒體可為非暫時性的，例如軟碟、可撓性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁性媒體、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。非暫時性電腦可讀媒體可具有記錄於其上之指令。在由電腦執行時，指令可實施本文中所描述的特徵中之任一者。暫時性電腦可讀媒體可包括載波或其他傳播電磁信號。

可在將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器PRO以供執行時涉及各種形式之電腦可讀媒體。舉例而言，初始地可將指令承載於遠端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令載入至其動態記憶體內，且使用數據機經由電話線而發送指令。在電腦系統CS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BS之紅外線偵測器可接收紅外線信號中所攜載之資料且將資料置放於匯流排BS上。匯流排BS將資料攜載至主記憶體MM，處理器PRO自主記憶體MM擷取且執行指令。由主記憶體MM接收到之指令可視情況在由處理器PRO執行之前或之後儲存於儲存器件SD上。

電腦系統CS亦可包括耦接至匯流排BS之通信介面CI。通信介面CI提供與網路鏈路NDL之雙向資料通信耦接，該網路鏈路NDL連接至區域網路LAN。舉例而言，通信介面CI可為整合服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供與相應類型之電話線的資料通信連接。作為另一實例，通信介面CI可為區域網路(LAN)卡以提供與相容LAN的資料通信連接。亦可實施無線鏈路。在任何此實施中，通信介面CI發送且接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料流的電信號、電磁信號或光學信號。

網路鏈路NDL通常經由一或多個網路提供與其他資料器件之資料通信。舉例而言，網路鏈路NDL可經由區域網路LAN提供與主機電腦HC之連接。此可包括經由全球封包資料通信網路(現在通常稱為「網際網路」INT)而提供資料通信服務。區域網路LAN (網際網路)皆使用攜載數位資料流之電信號、電磁信號或光學信號。經由各種網路之信號及在網路資料鏈路NDL上且經由通信介面CI之信號為輸送資訊的例示性載波形式，該等信號將數位資料攜載至電腦系統CS且自電腦系統CS攜載數位資料。

電腦系統CS可經由網路、網路資料鏈路NDL及通信介面CI發送訊息及接收資料(包括程式碼)。在網際網路實例中，主機電腦HC可經由網際網路INT、網路資料鏈路NDL、區域網路LAN及通信介面CI傳輸用於應用程式之經請求程式碼。舉例而言，一個此經下載應用程式可提供本文中所描述之方法的全部或部分。接收到之程式碼可在接收其時由處理器PRO執行，且/或儲存於儲存器件SD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CS可獲得呈載波之形式之應用程式碼。

雖然本文中所揭示之概念可用於在諸如矽晶圓之基板上之成像，但應理解，所揭示概念可供與任何類型之微影成像系統一起使用，例如，用於在除了矽晶圓以外之的基板上之成像之微影成像系統。

上文描述意欲為說明性，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:光學件 16Aa:光學件 16Ab:光學件 16Ac:透射光學件 18A:圖案化器件 20A:孔徑 22A:基板平面 81:帶電粒子束產生器 82:聚光透鏡模組 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 87:監視模組 88: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 400:方法 410:圖案集 430:圖案表示 450:經分組圖案集 460:圖案集 AB1:可調整框 AB2:可調整框 AB3:可調整框 ADC:類比/數位轉換器 b3:特徵部分 b5:特徵部分 b8:特徵部分 B11:定界框 B12:定界框 B13:定界框 B14:定界框 BOX1:定界框 BOX2:定界框 BS:匯流排 C1~C7:剪輯 CC:游標控制件 CI:通信介面 CL:聚光透鏡 CS:電腦系統 d1~d6:距離 d11~d16:距離 DE1:指定邊緣 DE2:指定邊緣 DE3:指定邊緣 DE4:指定邊緣 DE7:指定邊緣 DE7':經延伸指定邊緣 DIS:顯示器件 DS:顯示器 EBD1:光束偏轉器 EBD2:E×B偏轉器 EBP:初級電子束 ESO:電子源 ExIP1:延伸部分 ExIP2:延伸部分 ExP111:延伸邊緣 ExP112:延伸邊緣 F51:非相交特徵部分 F52:非相交特徵部分 F53:非相交特徵 F54:非相交特徵 FP1:特徵部分 HC:主機電腦 ID:輸入器件 INT:網際網路 IP1:傾斜圖案 IP2:傾斜圖案 IPU:影像處理系統 LAN:區域網路 MEM:記憶體 MM:主記憶體 NDL:網路鏈路 OL:物鏡 P51:圖案 P52:圖案 P53:圖案 P54:圖案 P61:圖案 P62:圖案 P64:圖案 P66:圖案 P81:圖案 P82:圖案 P91:圖案 P92:圖案 P101:圖案 P102:圖案 P111:圖案 P112:圖案 P121:圖案 P122:圖案 P131:圖案 P132:圖案 P141:頂點圖案 P142:圖案 P401:程序 P403:程序 P405:程序 P407:程序 P411:程序 P413:程序 P421:程序 P423:程序 P425:程序 P431:程序 P433:程序 P435:程序 P437:程序 P441:程序 P443:程序 P445:程序 Pos1:位置 Pos2:位置 PRO:程序/處理器 PS2:虛線框 PS3:位置 PS11:位置 PS12:位置 PSub:基板 PU:處理單元 ROM:唯讀記憶體 SD:儲存器件 SED:二次電子偵測器 SEM:掃描電子顯微鏡 ST:基板台 STOR:儲存媒體 T1:容差極限 VP1:圖案/剪輯 ZVC1:特徵部分候選項 ZVC2:特徵部分候選項 ZVC3:特徵部分候選項 ZVP1:圖案/剪輯

對於一般熟習此項技術者而言，在結合附圖而檢閱特定實施例之以下描述後，以上態樣以及其他態樣及特徵就將變得顯而易見，在該等圖中：

圖1展示根據一實施例之微影系統之各種子系統的方塊圖；

圖2說明根據一實施例之選擇出複數個部位處之若干剪輯的設計佈局之例示性部分；

圖3A說明根據一實施例之例示性頂點圖案且圖3B說明根據一實施例之例示性零頂點圖案；

圖4A為根據一實施例之圖案分組之方法之例示性流程圖；

圖4B為根據一實施例之用於精確圖案分組之例示性流程圖；

圖4C為根據一實施例之用於模糊圖案分組之例示性流程圖；

圖4D為根據一實施例之用於經移位圖案分組之例示性流程圖；

圖4E為根據一實施例之用於將具有定界框內之頂點的圖案分組之例示性流程圖；

圖5A至圖5D說明根據一實施例之相對於各別圖案之邊界以不同角度定向的不同特徵部分；

圖6A說明根據一實施例之可分組至第一群組(例如精確圖案匹配)中之第一圖案及第二圖案之間的比較；

圖6B說明根據一實施例之可能並不分組至第一群組(例如精確圖案匹配)中之第一圖案及第三圖案之間的比較；

圖6C說明根據一實施例之可能並不分組至第一群組(例如精確圖案匹配)中之第一圖案及第四圖案之間的比較；

圖7說明根據一實施例之可分組至第一群組中之傾斜圖案之間的圖案匹配；

圖8說明根據一實施例之例示性模糊圖案匹配；

圖9A及圖9B說明根據一實施例之例示性經移位圖案匹配；

圖10說明根據一實施例之經移位圖案匹配之另一實例；

圖11說明根據一實施例之其中圖案具有傾斜特徵的經移位圖案匹配；

圖12A及圖12B說明根據一實施例之具有模糊圖案匹配的例示性經移位圖案；

圖13說明根據一實施例之具有模糊圖案匹配的另一例示性經移位圖案；

圖14說明根據一實施例之頂點圖案至零頂點圖案候選項之分解；

圖15說明根據一實施例之使用圖14之零頂點圖案候選項之頂點圖案與另一零頂點圖案之間的匹配；

圖16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17示意性地描繪根據一實施例之電子束檢測裝置之實施例；且

圖18為根據一實施例之實例電腦系統之方塊圖。

P101:圖案

P102:圖案

PS2:虛線框

Claims (15)

1. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其具有記錄於其上之指令，該等指令在由一電腦執行時實施用於將與一半導體積體電路設計之一或多個設計佈局相關聯的圖案分組之一方法，該方法包含： 獲得一或多個設計佈局之一圖案集，該圖案集中之一圖案包含該圖案之一定界框內的一非相交特徵部分； 將該圖案集中之一圖案之一非相交特徵部分編碼成具有元素的一圖案表示，各元素包含指示一個別非相交特徵部分之一類型的一第一組件及指示沿著含有該圖案之一區域之一指定邊緣投影的該個別非相交特徵部分之一寬度的一第二組件；以及 藉由比較與該圖案集相關聯之該等圖案表示來將該圖案集分組至一或多個群組中。
2. 如請求項1之媒體，其進一步包含： 自該一或多個群組中之各群組選擇一代表性圖案以用於度量衡量測，或訓練與微影程序有關之模型。
3. 如請求項1之媒體，其中該分組包含：基於該圖案集之該等圖案表示之間的一比較判定一精確圖案匹配或一模糊圖案匹配。
4. 如請求項1之媒體，其中該分組包含：藉由使該等圖案表示相對於彼此移位以及比較該等經移位圖案表示來判定一圖案匹配。
5. 如請求項1之媒體，其中分組包含： 比較與該圖案集中之一第一圖案相關聯的一第一圖案表示與與該圖案集中之第二圖案相關聯的一第二圖案表示； 基於該比較，判定該第一圖案及該第二圖案之特性是否在一所要容差極限內；以及 回應於該第一圖案表示及該第二圖案表示在該容差極限內，將該第一圖案及該第二圖案分組在表徵該模糊圖案匹配之一第三群組中。
6. 如請求項1之媒體，其中該圖案集中之一或多個圖案包含一頂點部分。
7. 如請求項6之媒體，其中獲得該圖案集包含： 判定該頂點部分內之一或多個非相交特徵部分候選項； 比較該一或多個非相交特徵部分候選項之圖案表示與該圖案集之該等圖案表示；以及 基於該比較，將該頂點圖案分組至一或多個群組中。
8. 如請求項7之媒體，其中判定該等非相交特徵圖案候選項包含： 界定一可調整定界框； 使用該可調整定界框將該頂點圖案之部分分割為一或多個非相交特徵部分； 調整該可調整定界框之一大小，使得覆蓋該頂點部分內之具有該非相交特徵部分之一最大區域。
9. 如請求項1之媒體，其中該圖案集包含： 平行非相交特徵部分； 水平非相交特徵部分； 豎直非相交特徵部分；及/或 傾斜非相交特徵部分，其中一特徵部分係相對於該指定邊緣傾斜。
10. 如請求項7之媒體，其進一步包含： 獲得進一步包含一或多個傾斜圖案之該圖案集，該一或多個傾斜圖案包含一傾斜圖案之一定界框內的該等傾斜非相交特徵部分；以及 將該等傾斜圖案中之各者編碼至具有一第一元素集及一第二元素集之該圖案表示，其中該第一元素集對應於該指定邊緣且一第二元素集對應於與該傾斜圖案之該定界框之該指定邊緣不同的另一邊緣。
11. 如請求項8之媒體，其中該編碼包含： 沿著該定界框之一經延伸指定邊緣投影該傾斜圖案之該等傾斜非相交特徵部分；以及 將該等經投影傾斜非相交特徵部分編碼為元素，各元素包含一第一組件及一第二組件。
12. 如請求項1之媒體，其中該圖案集中之各圖案表示與一圖案化程序相關聯的一影像，其中該影像對應於一設計佈局影像、一遮罩影像、一空中影像、一蝕刻影像、一二進制影像或一度量衡影像。
13. 如請求項1之媒體，其中該圖案集中之各圖案表示為與一圖案化程序相關聯之輪廓， 其中該等輪廓對應於自一設計佈局、一遮罩影像、一空中影像、一蝕刻影像或一度量衡影像提取之輪廓。
14. 如請求項1之媒體，其中該個別非相交特徵部分包含：一條狀物或一間隔，且該圖案包含一或多個條狀物及一或多個間隔。
15. 如請求項1之媒體，其中該圖案表示為一向量，且該向量之該第一組件為表徵該特徵部分之一類型的一第一數字，且該向量之該第二組件為表徵一寬度的一第二數字。