TW202409714A - 用於最佳化微影程序之基於繞射的光瞳判定 - Google Patents

Abstract

本發明揭示用於最佳化微影製造及圖案化程序中使用之一源及/或遮罩的方法、裝置及軟體。一種方法包括：判定具有一中心遮蔽區(CO)之一第一光瞳；基於一目標設計及一遮罩模型判定一繞射階(DO)；基於該DO及該第一光瞳判定一第一繞射圖案(DP)，該第一DP包括繞射光之重疊區；基於該DO及該第一光瞳判定一第二DP；且基於該第一DP及該第二DP判定一初始光瞳，該初始光瞳包括該等重疊區中之至少一些。

Description

用於最佳化微影程序之基於繞射的光瞳判定

本文中之描述大體上係關於判定用於最佳化微影製造及圖案化程序中使用之源及遮罩的光瞳。更特定言之，本揭示包括用於判定包括考慮繞射效應之光瞳的裝置、方法及電腦程式。

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，整個圖案化器件上之圖案在一次操作中轉印至一個目標部分上；此類裝置亦可稱作步進器。在替代裝置中，步進掃描裝置可使得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。因為一般而言，微影投影裝置將具有縮減比M (例如，4)，所以基板之移動速度F將為1/M時間，此時投影光束掃描圖案化器件。關於微影器件的更多資訊可見於例如以引用之方式併入本文中之US 6,046,792。

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程序，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離，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。可在一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離成個別器件。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。

如所提及，微影為在諸如IC之器件之製造時的中心步驟，其中形成於基板上之圖案界定器件之功能元件，諸如微處理器、記憶體晶片等。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量已在穩定地增加，此遵循稱作「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可稱作低k1微影，其中λ為所採用輻射之波長(例如，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「關鍵尺寸」(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，則在基板上再現類似於由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、設計佈局或圖案化器件。此等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、設計佈局中之光學接近校正(OPC，有時亦稱作「光學及程序校正」)，或通常定義為「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」亦可包括根據此等設計類型中之任一者而操作的組件，以用於集體地或單一地導向、塑形或控制投影輻射光束。術語「投影光學件」可包括微影投影裝置中之任何光學組件，而不管光學組件定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穿過圖案化器件之前塑形、調整及/或投影該輻射的光學組件，及/或用於在輻射穿過圖案化器件之後塑形、調整及/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。

揭示用於判定用於最佳化微影製造及圖案化程序中使用之源及/或遮罩之光瞳的方法、裝置及軟體。在一個態樣中，一種判定一微影程序之一源的方法包括：判定具有一中心遮蔽區(CO)之一第一光瞳；基於一目標設計及一遮罩模型判定一繞射階(DO)；基於該DO及該第一光瞳判定一第一繞射圖案(DP)，該第一DP包括繞射光之重疊區；基於該DO及該第一光瞳判定一第二DP；且基於該第一DP及該第二DP判定一初始光瞳，該初始光瞳包括該等重疊區中之至少一些。

在一些變化形式中，該方法可包括執行利用初始光瞳初始化之源遮罩最佳化(SMO)。該初始光瞳可不包括該CO中之繞射光中的任一者。可在由SMO產生的任何光瞳不包括CO的約束條件下執行SMO。

在其他變化形式中，可針對具有小於或等於9之一主射線角(CRAO)的一同形系統判定具有至少0.45之一數值孔徑之一微影系統的該第一光瞳。可針對一變形(4×8)微影系統判定具有至少0.5之一數值孔徑之一微影系統的該第一光瞳。

在其他變化形式中，中心遮蔽區可為圓形、卵形或矩形。該遮罩模型可為一厚遮罩模型。

在一些變化形式中，該DO可包括在最接近於一零階DO峰值位置之DO峰值位置處的一階繞射光。該DO可包括在正交於該零階DO峰值位置之DO峰值位置處的該最接近一階繞射光。該方法可包括基於一DO陣列之局域峰值判定DO峰值位置，其中該DO係基於該等DO峰值位置而判定的。該DO之振幅可基於對應局域DO區域中之所有振幅之總和。在其他變化形式中，該初始光瞳可含有於-NA與+NA之間的一標準差內。

在其他變化形式中，該方法可包括使該等DO離散且利用具有一離散振幅之該第一光瞳來產生具有離散化振幅的該第二DP。DO及第一光瞳之離散振幅可各自設定為1。該第一DP可指示重疊繞射光束之數目。該初始光瞳可基於該第一DP之該等重疊區中的一重疊程度而判定。

在其他變化形式中，該方法亦可包括：基於超過一臨限值之該重疊程度而產生一正規化DP，其中超過該重疊程度之該程度之該臨限值的該等重疊區設定為具有為1之一值，且該正規化DP中之所有其他區設定為具有為0之一值；且將該正規化DP乘以該第二DP以產生該初始光瞳。

在一些變化形式中，該初始光瞳可基於該第一DP之該等重疊區中之一最高重疊程度而判定。該方法可包括判定該DO之DO振幅，其中在該第一DP之該等經求和振幅超過繞射圖案重疊之一臨限值的情況下填充該初始光瞳。

在其他變化形式中，該方法可包括：判定該初始光瞳之重疊區；在僅包括最重疊區達到或超過一光瞳填充比臨限值時產生該初始光瞳以僅包括最重疊區；且在該初始光瞳並未達到或超過該光瞳填充比臨限值時將後續最重疊區反覆地增添至該初始光瞳。

在一些實施例中，可存在一種用於判定用於最佳化微影製造及圖案化程序中使用之源及/或遮罩之光瞳的非暫時性電腦可讀媒體，其具有記錄於其上的指令，該等指令在由具有至少一個可程式化處理器的電腦執行時引起包含以上方法實施例中之操作中之任一者的操作。

在一些實施例中，可存在一種用於判定用於最佳化微影製造及圖案化程序中使用之源及/或遮罩之光瞳的系統，該系統包含：至少一個可程式化處理器；以及非暫時性電腦可讀媒體，其具有記錄於其上的指令，該等指令在由具有至少一個可程式化處理器的電腦執行時引起包含以上方法實施例中之操作中之任一者的操作。

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，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。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」用於涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線輻射(例如，具有為365、248、193、157或126 nm之波長)及極紫外線輻射(EUV，例如具有在約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，此程序常常被稱作電子設計自動化(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許度，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作「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條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現原始設計意圖(經由圖案化器件)。

如本文中所用之術語「遮罩」或「圖案化器件」可廣泛地解譯為係指可用於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。除經典遮罩(透射或反射；二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。

可程式化鏡面陣列之實例可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。可使用適合之電子方法來執行所需矩陣定址。

可程式化LCD陣列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。

圖1繪示根據本揭示之一實施例之微影投影裝置10A的各種子系統之方塊圖。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(Θmax)，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Θmax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)為基板位階處之輻射強度分佈。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 2009-0157630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、曝光後烘烤(PEB)及顯影期間發生的化學過程之效應)有關。微影投影裝置之光學屬性(例如，照明、圖案化器件及投影光學件之屬性)規定空中影像且可定義於光學模型中。由於可改變用於微影投影裝置中之圖案化器件，因此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。用於將設計佈局變換至各種微影影像(例如，空中影像、抗蝕劑影像等)、使用彼等技術及模型應用OPC且評估效能(例如依據程序窗)的技術及模型之細節描述於美國專利申請公開案US 2008-0301620、2007-0050749、2007-0031745、2008-0309897、2010-0162197及2010-0180251中，前述各公開案之揭示內容以全文引用的方式併入本文中。

理解微影程序之一種態樣係理解輻射與圖案化器件之相互作用。在輻射穿過圖案化器件之後的輻射之電磁場可自在輻射到達圖案化器件之前的輻射之電磁場及特性化該相互作用之函數予以判定。可將此函數稱作遮罩透射函數(其可用於描述透射圖案化器件及/或反射圖案化器件之相互作用)。

遮罩透射函數可具有各種不同形式。一種形式為二元的。二元遮罩透射函數在圖案化器件上之任何給定位置處具有兩個值(例如，零及正常數)中之任一者。可將呈二元形式之遮罩透射函數稱作二元遮罩。另一種形式為連續的。亦即，圖案化器件之透射率(或反射率)之模數為圖案化器件上之位置的連續函數。透射率(或反射率)之相位亦可為圖案化器件上之位置的連續函數。可將呈連續形式之遮罩透射函數稱作連續色調遮罩或連續透射遮罩(CTM)。舉例而言，可將CTM表示為像素化影像，其中可向各像素指派0與1之間的值(例如，0.1、0.2、0.3等)而非0或1之二元值。在一實施例中，CTM可為像素化灰階影像，其中各像素具有值(例如，在範圍[-255, 255]內、在範圍[0, 1]或[-1, 1]或其他適當範圍內之正規化值)。

薄遮罩近似(亦稱為克希荷夫(Kirchhoff)邊界條件)廣泛地用於簡化對輻射與圖案化器件之相互作用之判定。薄遮罩近似假定圖案化器件上之結構之厚度與波長相比極小，且遮罩上的結構之寬度與波長相比極大。因此，薄遮罩近似假定在圖案化器件之後的電磁場為入射電磁場與遮罩透射函數之乘積。然而，當微影程序使用具有愈來愈短之波長的輻射，且圖案化器件上之結構變得愈來愈小時，對薄遮罩近似之假定可分解。舉例而言，由於結構(例如，頂部表面與側壁之間的邊緣)之有限厚度，輻射與結構之相互作用(「遮罩3D效應」或「M3D」)可變得重要。在遮罩透射函數中涵蓋此散射可使得遮罩透射函數能夠較佳地擷取輻射與圖案化器件之相互作用。可將在薄遮罩近似下之遮罩透射函數稱作薄遮罩透射函數。可將涵蓋M3D的遮罩透射函數稱作M3D遮罩透射函數。

根據本揭示之一實施例，可產生一或多個影像。該等影像包括可藉由各像素之像素值或強度值特性化的各種類型之信號。視影像內之像素之相對值而定，可將信號稱作例如弱信號或強信號，如一般熟習此項技術者可理解。術語「強」及「弱」為基於影像內之像素之強度值的相對術語，且強度之特定值可能並不限制本揭示之範疇。在實施例中，強信號及弱信號可基於所選擇之臨限值來識別。在一實施例中，臨限值可為固定的(例如，影像內之像素之最高強度與最低強度的中點)。在一實施例中，強信號可指具有大於或等於跨影像之平均信號值之值的信號，且弱信號可指具有小於平均信號值之值的信號。在一實施例中，相對強度值可基於百分比。舉例而言，弱信號可為具有小於影像內之像素(例如，可將對應於目標圖案之像素視為具有最高強度之像素)之最高強度的50%的強度之信號。此外，將影像內之各像素視為變數。根據本實施例，導數或偏導數可相關於影像內之各像素判定，且各像素之值可根據基於成本函數之評估及/或成本函數之基於梯度的計算來判定或修改。舉例而言，CTM影像可包括像素，其中各像素為可採用任何實數值之變數。

圖2繪示根據本揭示之一實施例之用於模擬微影投影裝置中的微影之例示性流程圖。源模型31表示源之光學特性(包括輻射強度分佈及/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輻射強度分佈及/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(包括由設計佈局33引起的輻射強度分佈及/或相位分佈之改變)，該設計佈局為在圖案化器件上或藉由圖案化器件形成之特徵配置的表示。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。

更特定而言，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數值孔徑設定、照明標準差(σ)設定，以及任何特定照明形狀(例如，離軸輻射源，諸如環圈、四極子、偶極子等)。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、一或多個折射率、一或多個實體大小、一或多個實體尺寸等。設計佈局模型35可表示實體圖案化器件之一或多個物理屬性，例如以全文引用之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/或CD，可接著將該等邊緣置放、空中影像強度斜率及/或CD與預期設計進行比較。預期設計通常定義為可以諸如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。

根據此設計佈局，可識別稱作「片段(clip)」之一或多個部分。在一實施例中，提取片段集合，其表示設計佈局中之複雜圖案(通常為約50個至1000個片段，但可使用任何數目個片段)。此等圖案或片段表示設計之小部分(亦即，電路、單元或圖案)，且更特定而言，該等片段通常表示需要特定注意及/或驗證的小部分。換言之，片段可為設計佈局之部分，或可為類似的或具有設計佈局之部分的類似行為，其中一或多個臨界特徵藉由體驗(包括由客戶提供之片段)、藉由試誤法或藉由執行全晶片模擬來予以識別。片段可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需要特定影像最佳化之一或多個已知臨界特徵區域而先驗地提供初始較大片段集合。替代地，在另一實施例中，可藉由使用識別該一或多個臨界特徵區域之某種自動(諸如機器視覺)或手動演算法自整個設計佈局提取初始較大片段集合。

在微影投影裝置中，作為一實例，可將成本函數表達為 (等式1) 其中 為N個設計變數或其值。 可為設計變數 之函數，諸如對於 之設計變數的值集合的特性之實際值與預期值之間的差。 為與 相關聯之權重常數。舉例而言，特性可為在邊緣上之給定點處量測的圖案之邊緣之定位。不同 可具有不同權重 。舉例而言，若特定邊緣具有窄准許定位範圍，則用於表示邊緣之實際位置與預期位置之間的差之 之權重 可經給出較高值。 亦可為層間特性之函數，層間特性又為設計變數 之函數。當然， 不限於等式1中之形式。 可為任何其他適合之形式。

成本函數可表示微影投影裝置、微影程序或基板之任何一或多個適合特性，例如，焦點、CD、影像移位、影像失真、影像旋轉、隨機變化、產出率、局域CD變化、程序窗、層間特性或其組合。在一個實施例中，設計變數 包含選自劑量、圖案化器件之全域偏置及/或照明形狀中之一或多者。由於抗蝕劑影像常常規定基板上之圖案，因此成本函數可包括表示抗蝕劑影像之一或多個特性之函數。舉例而言， 可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 )。設計變數可包括任何可調整參數，諸如源、圖案化器件、投影光學件之可調整參數、劑量、焦點等。

微影裝置可包括可用於調整波前及強度分佈之形狀及/或輻射光束之相移的統稱為「波前操控器」之組件。在一實施例中，微影裝置可調整沿著微影投影裝置之光學路徑之任何位置處的波前及強度分佈，諸如在圖案化器件之前、在光瞳平面附近、在影像平面附近及/或在焦點平面附近。波前操控器可用於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等所導致的波前及強度分佈及/或相移的某些失真。調整波前及強度分佈及/或相移可改變由成本函數表示之特性的值。可自模型模擬此等改變或實際上量測此等改變。設計變數可包括波前操控器之參數。

設計變數可具有約束，該等約束可表達為 ，其中 為設計變數之可能值集合。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。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，若劑量為設計變數，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。舉例而言，產出率可受光瞳填充比影響。對於一些照明設計，低光瞳填充比可捨棄輻射，從而導致較低產出率。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輻射的抗蝕劑)導致較低產出率。

如本文中所使用，術語「圖案化程序」意謂作為微影程序之部分的藉由施加光之特定圖案產生經蝕刻基板的程序。

如本文中所使用，術語「目標圖案」意謂將在基板上蝕刻之理想化圖案。

如本文中所使用，術語「經印刷圖案」意謂基於設計佈局形成的基板上之實體圖案。經印刷圖案可包括例如通孔、接觸孔、凹槽、溝道、凹陷、邊緣或由微影程序產生之其他二維及三維特徵。

如本文中所使用，術語「程序模型」意謂包括模擬圖案化程序之一或多個模型的模型。舉例而言，程序模型可包括以下各者之任何組合：光學模型(例如，其模型化用於在微影程序中遞送光的透鏡系統/投影系統且可包括模型化到光阻上的光之最終光學影像)、遮罩模型、抗蝕劑模型(例如，其模型化抗蝕劑之物理效應，諸如歸因於光的化學效應)、OPC模型(例如，其可用於製作設計佈局且可包括子解析度抗蝕劑特徵(SRAF)等)、成像器件模型(例如，其模型化成像器件可自經印刷圖案成像之物)。

如本文中所使用，術語「成像器件」意謂可經組態以產生目標之影像(諸如經印刷圖案或其部分)的任何數目個器件以及相關聯電腦硬體及軟體或其之組合。成像器件之非限制性實例可包括：掃描電子顯微鏡(SEM)、x射線機器等。

圖3繪示根據本揭示之一實施例之具有未遮蔽光瞳的微影投影裝置之例示性部分。

在圖案化程序期間，來自微影源(例如，UV、EUV等)之光可經導向以及/或經由諸如透鏡、遮罩、鏡面等許多光學組件經導向以最終到達經處理之基板(例如，晶圓)。圖3中示出微影系統之一部分，其包括接收來自源(圖中未示，但圖1中之輻射源12A為一個實例)之光320的遮罩310。光320經由諸如鏡面330之一系列光學元件導向以最終到達基板340。右側之展開圖350描繪示出鏡面330中之兩者及填充最末鏡面332之入射光的射線之間的角度360的一個實施例。此等角度可與系統之數值孔徑(NA)有關。亦示出光瞳平面370以及光瞳380之簡化描繪。如此項技術中所理解，光瞳表示沿著光軸之特定位置處之光的圖案。雖然此圖案可在實體光瞳之位置處，但若給定系統中存在圖案，則其通常可在任何任意位置處。

在所示實例中，光瞳380為未遮蔽的，且因此理論上可在光瞳之任何部分處具有光。雖然此等未遮蔽光瞳可針對相對低NA系統起作用，但較高NA系統可能需要不同光瞳。本揭示提及高NA及低NA系統僅僅是為了區分彼此。因此，此類名稱並不暗示或需要NA之任何特定值。在一些實施例中，低NA系統可具有大致0.33之NA，而高NA系統可具有大致0.5之NA。

圖4繪示根據本揭示之一實施例之具有具備中心遮蔽區的光瞳之微影投影裝置之例示性部分。

高NA系統(諸如圖4中所描繪的實例)可提供許多技術優勢，包括增加到達基板之光圖案之解析度。此類高NA系統可具有與其低NA對應物相當不同的光學組件(例如，鏡面430)及組態。此情形在圖4之實例中藉由例如最末鏡面432大於圖3中所描繪之低NA系統中之對應最末鏡面332而見到。EUV微影中之技術挑戰為EUV鏡面塗層可僅遍及相對較小角度準確地反射光，高NA系統可能超出該角度。圖4中描繪一種解決方案，系統使中心遮蔽區(CO) 482出現於光瞳480處。CO之一個效應可為使得到達EUV鏡面之光處於較小角度且藉此能夠準確地反射。因此，所揭示高NA投影光學件可准許具有CO之光瞳，其歸因於角度減小而增加系統之透射。

在一些實施例中，可針對具有小於或等於9之主射線角(CRAO)的同形系統判定具有至少0.45之數值孔徑之微影系統的光瞳。在其他實施例中，可針對變形(4×8)微影系統判定具有至少0.5之數值孔徑之微影系統的光瞳。

圖5A繪示根據本揭示之一實施例之用於判定微影程序之源的例示性過程流程圖。

為使得可判定可視需要將光遞送至基板之最佳化系統，可計算上最佳化系統以判定源、遮罩及視情況選用之微影系統之其他態樣的最佳組合。此源遮罩最佳化(SMO)可藉此判定光源及遮罩設計的最佳組合且考慮光學系統、所要程序窗等之實體約束。光瞳可為SMO中之因素，且光瞳處之光可包括具有可在基板處組合之不同階的繞射光。因此，本揭示提供一種判定源、遮罩或微影程序之系統之其他最佳化態樣的方法。雖然本文中更詳細地論述本揭示之以下方法及其他特徵的各種態樣，但在一個實施例中，藉由圖5A中之圖示出，方法可包括在510處判定具有中心遮蔽區之第一光瞳，例如由圖4中之實例光瞳480所描繪。在520處，方法可包括基於目標設計及遮罩模型判定繞射階(DO)。DO可用以判定繞射光之圖案跨越第一光瞳510重疊之方式。方法可接著包括在530處基於DO及第一光瞳判定第一繞射圖案(DP)，該第一DP包括繞射光之重疊區或DO重疊區。由於光瞳表示沿著光軸之位置處的光之圖案，因此本文中所描述之繞射圖案可接著表示形成光瞳之重疊光。在540處，方法可包括基於DO及第一光瞳判定第二DP。第二DP可包括關於第二DP之區之振幅的資訊(例如，零階峰值、一階峰值等等之振幅)。方法亦可包括在550處基於第一DP及第二DP判定初始光瞳，該初始光瞳包括重疊區中之至少一些。第一DP及第二DP可相乘以產生初始光瞳。然而，在其他實施例中，可提取第一DP之一些特定重疊區且將其正規化以形成正規化DP，其中正規化DP乘以第二DP以產生初始光瞳。在一些實施例中，初始光瞳不包括中心遮蔽區中之繞射光中的任一者。如本文中更詳細地描述，一些實施例可包括需要充分重疊區以遞送所需光。同樣，一些實施例可藉由強制判定CO中沒有光(例如，藉由SMO程序)而受益。

如本文中所使用，術語「第一」光瞳係指藉由所揭示方法判定但在由SMO系統利用之前的光瞳。術語「初始」光瞳係指可提供至SMO系統且在一些實施例中用於開始SMO的光瞳。如本文中所描述，此「初始光瞳」通常係根據「第一光瞳」判定的。

同樣，如本文中進一步描述，方法之一些實施例可包括在552處執行利用初始光瞳初始化之源遮罩最佳化(SMO)。由於一些最佳化器將發現CO中之光的解決方案，其至少出於上文給出的原因而可能並非所要的，因此某些實施例可在由SMO產生之任何光瞳不包括CO的約束條件下執行SMO。

圖5B繪示根據本揭示之一實施例之用於在初始化SMO時利用繞射圖案的例示性過程流程圖。

在一實施例中，用於在判定SMO之初始光瞳時利用繞射圖案的流程可包括以下內容，其中根據所提及之實例中之一些在本文中進一步提供細節。

圖5B中描繪的流程可以器件圖案560開始，例如具有給定間距、CD、I。遮罩模型可應用於器件圖案以產生DO 570 (亦參見例如圖7)。DO 570示出為僅具有中心處之零階繞射區及一階繞射峰值之位置。可判定DO 570在各種繞射階峰值位置處具有連續(亦即，不離散)振幅。亦參見圖5A中之520。

可產生第一DP 572以指示重疊繞射階之區。第一DP 572可基於因具有CO之第一光瞳576導致的繞射。第一DP 572中之振幅可設定為具有諸如整數之離散值(如所示)以直接指示重疊區(亦參見例如圖8)，但在一些實施例中，振幅可基於經判定振幅而設定為連續值(亦參見例如圖7)。在一些實施例中，某些重疊區可充當用於SMO程序之初始光瞳的區。在此類實施例中，如在下文更詳細地描述，可接著產生正規化DP 574 (亦參見圖11中之1120)，例如，具有正規化為1之值之光的區及未經指派0之值的區。亦參見圖5A中之530。

可藉由將DO 570與第一光瞳576迴旋而產生第二DP 578 (亦參見例如圖6及圖8)。在此實施例中，第二DP 578可為連續的(亦即，具有自連續DO 570峰值振幅之連續振幅)。亦參見圖5A中之510及540。

在一個實施例中，可自第一DP 572 (用以產生正規化DP 574)及第二DP 578判定初始光瞳580。亦參見圖5A中之550。在一些實施例中，此可包括基於超過臨限值之重疊程度而產生正規化DP 574，其中超過重疊程度之程度之臨限值的重疊區可設定為具有為1之值，且正規化DP 574中之所有其他區可設定為具有為0之值。接著，為了產生初始光瞳580，可將第二DP 578乘以正規化DP 574。

初始光瞳580的振幅可因此為連續的，但可具有基於繞射階振幅之離散化而判定的區。在諸如圖8中描述之其他實施例中，第二DP 578之振幅可離散化以便提供具有離散振幅之初始光瞳。可接著提供初始光瞳580以開始SMO程序590。亦參見圖5A中之552。

在一些實施例中，為了滿足SMO期間之光瞳填充比約束，可包括第二DP 578之其他區，諸如後續最重疊區(亦參見例如圖11中之1150)。此藉由實例第二正規化DP 582示出且描繪更填充的光瞳(相比於正規化DP 574)。

圖6繪示根據本揭示之一實施例之具有中心遮蔽區的例示性第一光瞳。

上文所描述的例示性方法(且貫穿本揭示，例如在圖5A中所描繪之方法中之510處)可判定包括中心遮蔽區620之光瞳610。光瞳610可接著充當本文中所描述之基於繞射階的光瞳判定之基礎。光瞳610可為自光瞳庫或使用者輸入光瞳設計產生的光瞳。一般而言，中心遮蔽區可為任意形狀。在本文中所描繪之實例中，描繪中心遮蔽區為圓形之實施例。在其他實施例中，中心遮蔽區可為例如卵形、矩形、橢圓形、多邊形或不規則形狀。

圖7繪示根據本揭示之一實施例之繞射階的例示性映圖。

以上方法在520處描述基於目標設計及遮罩模型判定繞射階(DO) 700。在一些實施例中，遮罩模型可為厚遮罩模型，諸如可考慮與遮罩中之各種深度相互作用之光的遮罩模型。由於光自遮罩中之不同深度及位置繞射，因此光瞳處之繞射階之位置可變化。圖7描繪隨 而變化之繞射階位置： 。                       (等式2)

具有零階DO峰值位置712之零階繞射光710 (實心圓)示出於繪圖之中心。另外，可在判定將光貢獻至光瞳之繞射圖案時考慮其他繞射階及其各別位置。DO亦可包括在最接近於零階DO峰值位置712之DO峰值位置722處的一階繞射光720 (虛線圓)。DO亦可包括在正交於零階DO峰值位置之DO峰值位置732處的最接近一階繞射光720。如本文中將進一步論述，可見， = 1 內之光可包括繞射光之重疊圖案。

在一些實施例中，各種方法亦可包括基於DO陣列之局域峰值判定DO峰值位置，其中DO係基於局域DO區域740中之DO峰值位置而判定的。DO陣列可為本文中所描述之繞射圖案中的任一者之資料表示，例如儲存於電腦記憶體中之值的2D陣列。例示性DO陣列之一部分描繪於插圖中，其中例如灰階色調表示繞射峰值之振幅，該繞射峰值可具有複雜的2D圖案。繞射振幅之像素化表示可用以將特定振幅指派至DO表示中之特定像素。因此，具有最大DO之像素742 (由插圖中所示的最暗像素描繪)可經選擇為DO峰值位置(由白色十字線示出)。所利用之局域DO區域可包括作為預期DO峰值位置之位置周圍的任何範圍。在一些實施例中，DO之振幅可基於對應局域DO區域中之所有振幅、局域DO峰值之振幅等的總和。舉例而言，在各種實施例中，局域DO區域可包括DO峰值位置周圍± 0.03s、± 0.05s等。

圖8繪示根據本揭示之一實施例之例示性第二繞射圖案。

在一些實施例中，所揭示方法可包括將初始光瞳610與DO 700迴旋以判定所描繪第二DP 800。貫穿第二DP 800，零階繞射710及許多一階繞射720在許多地點重疊以產生具有振幅範圍的第二DP 800。作為一個實例，第二DP 800中之光之振幅在位置810中最重疊。緊鄰位置810之區域使三個繞射圖案重疊，等等。

如圖8之示例性實施例中所示，一些所揭示方法可包括使DO 700離散且利用具有離散振幅之第一光瞳610來產生具有離散化振幅的第二DP 800。作為一個實例，DO及第一光瞳610之離散振幅可各自設定為1。此藉由帶有指示具有所示總振幅之第二DP 800的一些區的箭頭的標度來描繪。使第一光瞳610及DO 700之振幅離散的動作可提供若干技術優勢。舉例而言，此可藉由允許系統執行整數運算而非浮點運算來減少計算時間。同樣，由於DO之離散性質(可將DO視為在標準差空間中充分分離之離散點)，因此對於DO影像容易且方便進行離散化。一旦達成離散化DO，離散化第二DP 800即可相應地形成且用於例如準確的所關注源區計算，而不必依靠啟發式臨限值二值化及擴張，諸如PCT/EP2020/054545中所揭示。此可與如下實施方式協同地組合：其中歸因於光瞳設計係由繞射效應導引而非任意設計，SMO程序可更快速地收斂至準確解決方案，藉此相較於先前方法減少計算額外負擔。因此，在一些實施例中，各種方法可包括藉由使DO 700之DO振幅離散而判定離散化DO。方法亦可包括藉由將第一光瞳之光瞳振幅設定為一離散值而判定離散化初始光瞳。接著，可利用離散化DO及離散化第一光瞳進行第二DP 800之判定。雖然將振幅設定為1為離散化之一個實例，但可選擇任何值，例如0.5、1.5、2等。

圖9繪示根據本揭示之一實施例之所關注區中的例示性第二繞射圖案。

先前圖(例如，圖8)描繪覆蓋標準差空間中之± 2NA之範圍的重疊第二DP 800。在一些實施例中，初始光瞳之所關注區900可含有於-NA與+NA之間的標準差內。在其他實施例中，可在可由SMO系統利用之任何其他範圍內(例如，± 1.5NA、± 0.5NA等)判定第二DP。

圖10繪示根據本揭示之一實施例之基於第一繞射圖案中的DO之重疊區判定例示性光瞳。

如所關注區900中所示，第一DP (例如，第一DP 572)可指示重疊繞射光束之數目，且此可充當可用於光瞳中之光的量度。特定言之，初始光瞳可基於第一DP之重疊區中之重疊程度而判定。「重疊程度」可為如先前所描述的數值(例如，4、3、2等)或可為相對值(例如，最高、下一最高等)。在一些實施例中，初始光瞳可基於第一DP之重疊區中之最高重疊程度而判定。在此實例中，基於所關注區900，光瞳將僅在振幅為4 (離散化實例中之最高重疊程度)的區中具有光。

另一實施例示出於圖10中，其中光瞳1000包括具有超過臨限值之重疊程度之區。舉例而言，此類方法可包括判定DO之DO振幅，其中在第一DP之經求和振幅超過繞射圖案重疊之臨限值的情況下可填充初始光瞳。在此實例中，光瞳1000可不僅包括位置810 (具有振幅4)，且亦包括鄰近區1010 (具有振幅3)。

圖11繪示根據本揭示之一實施例之基於光瞳填充比判定例示性初始光瞳。

在相關實施例中，對光瞳中包括之區之判定可基於光瞳填充比，其在本文中定義為填充光之積分強度除以最大光瞳強度乘以光瞳中之像素的總數目。在填充光瞳點之所有振幅相同之情況下，光瞳填充比大致為填滿光之光瞳的百分比。

用於此實施例之方法在圖11中描繪為過程流程圖。在1110處，方法可以例如第一光瞳610的光瞳開始。

在1120處，方法可包括基於第一DP判定初始光瞳之重疊區。方法可接著包括在僅包括最重疊區達到或超過光瞳填充比臨限值時產生初始光瞳以僅包括最重疊區。判定光瞳填充比可包括計算由光瞳覆蓋之區域或分數區域且將其與所要光瞳填充比(光瞳填充比臨限值)進行比較。

在1130處，可執行比較以檢查初始光瞳是否具有達到或超過光瞳填充比臨限值的光瞳填充比。若是，則在1140處，可利用第二DP之選定部分來產生初始光瞳。

如1150處所示，方法可在初始光瞳並未達到或超過光瞳填充比臨限值時將後續最重疊區反覆地增添至光瞳(例如，增添如插圖中所示之具有振幅3的鄰近區1010)。在1160處示出後續比較，其中將第一DP之另外區增添至光瞳直至達到或超過光瞳填充比臨限值為止。

圖12繪示根據本揭示之一實施例之基於相對於遮罩的入射光角度對源及光瞳之例示性分割。

因為源並非點源(亦即，具有有限大小)，因此自源到達遮罩之光以不同入射角到達。因此，在SMO期間，由遮罩及給定光瞳產生之空中影像之準確度可藉由利用由分割產生之較小入射角來改良。當將源光分割成不同入射角時，此可表示為將光瞳劃分成標準差空間中之對應分區。圖12中描繪此情形之一個實例，其示出劃分成四個分區1210a、1210b、1210c及1210d的光瞳1200。基於如由本文中之實施例中之任一者描述的經判定光瞳，分區中之各者可在其中具有一些光。如圖12中所示，光瞳之各區可(在1220處)分解成僅具有存在於特定分區(1210a至1210d)中之光的個別光瞳(1220a至1220d)。可接著藉由SMO程序個別地處理經分割光瞳。

在階段1230a至1230d處藉由對應光瞳1210a至1210d利用遮罩1230，可產生對應遮罩透射率影像1240。使用經分割源模型(例如，模擬來自如上文所描述而分割之源的光的模型)、適合之投影光學件模型32及適合之設計佈局模型35(參見例如圖2)，可模擬部分空間影像1250。可接著在1260處使部分空中影像非相干地相加(亦即，在不具有任何干涉效應的情況下使部分空中影像之強度相加)以獲得由整個源光瞳1200產生之空中影像1270。類似程序描述於美國2018-0120709 A1中，其內容以全文引用的方式併入本文中。

圖13為根據本揭示之一實施例之實例電腦系統CS的方塊圖。

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定位。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藉由電腦系統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。傳輸媒體亦可呈聲波或光波之形式，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其動態記憶體內，且使用數據機經由電話線發送指令。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自該主記憶體MM擷取指令且執行指令。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可為整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供與對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。在任何此實施方式中，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(現在通常稱作「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串流之電信號、電磁信號或光學信號。穿過各種網路之信號及在網路資料鏈路NDL上且穿過通信介面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且自該電腦系統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。

圖14為根據本揭示之一實施例之微影投影裝置的示意圖。

微影投影裝置可包括照明系統IL、第一物件台MT、第二物件台WT及投影系統PS。

照明系統IL可調節輻射光束B。在此特定情況下，照明系統亦包含輻射源SO。

第一物件台(例如，圖案化器件台) MT可具有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物品PS準確地定位圖案化器件之第一定位器。

第二物件台(基板台) WT可具有用以固持基板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物品PS準確地定位基板之第二定位器。

投影系統(「透鏡」) PS (例如，折射、反射或反射折射光學系統)可使圖案化器件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，裝置可屬於透射類型(亦即，具有透射圖案化器件)。然而，一般而言，其亦可屬於例如反射類型(具有反射圖案化器件)。裝置可採用與經典遮罩不同種類之圖案化器件；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、雷射產生電漿(LPP) EUV源)產生輻射光束。舉例而言，此光束直接地抑或在已橫穿諸如光束擴展器Ex之調節裝置之後饋送至照明系統(照明器) IL中。照明器IL可包含調整器件AD，以用於設定光束中之強度分佈之外部徑向範圍及/或內部徑向範圍「通常分別稱作σ外部及σ內部)。另外，其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，入射於圖案化器件MA上之光束B在其橫截面中具有期望均一性及強度分佈。

在一些實施例中，源SO可在微影投影裝置之外殼內(如常常為在源SO為例如水銀燈時的情況)，但其亦可遠離微影投影裝置，源SO產生之輻射光束經引導至裝置中(例如，憑藉適合之導向鏡面)；此後一情形可為在源SO為準分子雷射(例如，基於KrF、ArF或F2發出雷射)時的情況。

光束PB可隨後截取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可穿過透鏡PL，該透鏡PL將光束B聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位裝置(及干涉式量測裝置IF)，可準確地移動基板台WT，例如以便將不同目標部分C定位於光束PB之路徑中。類似地，第一定位裝置可用於例如在自圖案化器件庫中機械擷取圖案化器件MA之後或在掃描期間相對於光束B之路徑準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可藉助於長衝程模組(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，在步進器(相對於步進掃描工具)之情況下，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(步進模式及掃描模式)中使用所描繪工具。在步進模式中，將圖案化器件台MT保持基本上靜止，且將整個圖案化器件影像一次性投影(亦即，單次「閃光」)至目標部分C上。在x及/或y方向上使基板台WT移位，以使得不同目標部分C可由光束PB輻照。

在掃描模式中，除了單次「閃光」中不曝光給定目標部分C之外，基本上相同之情形適用。取而代之，圖案化器件台MT可在給定方向(所謂的「掃描方向」，例如，y方向)上以速度v移動，使得使投影光束B在圖案化器件影像上進行掃描；同時，基板台WT以速度V = Mv在相同或相對方向上同時地移動，其中M為透鏡PL之放大率(通常，M = 1/4或1/5)。以此方式，可在不必損害解析度的情況下曝光相對大目標部分C。

圖15為根據本揭示之一實施例之另一微影投影裝置(LPA)的示意圖。

LPA可包括源收集器模組SO、經組態以調節輻射光束B (例如，EUV輻射)之照明系統(照明器) IL、支撐結構MT、基板台WT及投影系統PS。

支撐結構(例如，圖案化器件台) MT可經建構以支撐圖案化器件(例如，遮罩或倍縮光罩) 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可經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以準確地定位基板的第二定位器PW。

投影系統(例如，反射投影系統) PS可經組態以將藉由圖案化器件MA賦予給輻射光束B之圖案投影於基板W的目標部分C (例如，包含一或多個晶粒)上。

如此處所描繪，LPA可具有反射類型(例如，採用反射圖案化器件)。應注意，因為大多數材料在EUV波長範圍內具吸收性，所以圖案化器件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，其中各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的波長。由於大多數材料在EUV及x射線波長下具吸收性，因此圖案化器件構形(topography)上之經圖案化吸收材料薄片段(例如，多層反射器之頂部上之TaN吸收器)界定特徵將印刷(正型抗蝕劑)或不印刷(負型抗蝕劑)之處。

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用在EUV範圍內之一或多種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，可藉由用雷射光束來輻照燃料(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可為包括雷射之EUV輻射系統之部分，該雷射用於提供激發燃料的雷射光束。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，雷射與源收集器模組可為分離實體。

在此等情況下，可不認為雷射形成微影裝置之部分，且輻射光束可憑藉包含例如適合之導向鏡面及/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。在其他情況下，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分。

照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈的調整器。一般而言，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及/或內部徑向範圍(通常分別稱為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。照明器可用於調節輻射光束，以在其橫截面中具有期望均一性及強度分佈。

輻射光束B可入射於固持於支撐結構(例如，圖案化器件台) MT上之圖案化器件(例如，遮罩) MA上，且由該圖案化器件來圖案化。在自圖案化器件(例如，遮罩) MA反射之後，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統將該輻射光束B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，干涉量測器件、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT，例如以便將不同目標部分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可用於相對於輻射光束B之路徑準確地定位圖案化器件(例如，遮罩) 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，遮罩) MA及基板W。

所描繪之裝置LPA可用於以下模式中之至少一者：步進模式、掃描模式及靜止模式。

在步進模式中，在將經賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上(亦即，單次靜態曝光)時，使支撐結構(例如，圖案化器件台) MT及基板台WT保持基本上靜止。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。

在掃描模式中，在將經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，圖案化器件台) 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，圖案化器件台) MT之速度及方向。

在靜止模式中，使支撐結構(例如，圖案化器件台) 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，同時將經賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上。在此模式中，通常採用脈衝式輻射源，且在基板台WT之各移動之後或在一掃描期間的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，可程式化鏡面陣列)之無遮罩微影。

圖16為根據本揭示之一實施例之微影投影裝置的詳細視圖。

如所示出，LPA可包括源收集器模組SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器模組SO經建構及配置成使得可在源收集器模組SO之圍封結構ES中維持真空環境。可藉由放電產生電漿源而形成發射熱電漿HP之EUV輻射。可藉由氣體或蒸汽(例如，Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)來產生EUV輻射，其中建立熱電漿HP以發射在電磁波譜之EUV範圍內之輻射。舉例而言，藉由產生至少部分離子化電漿之放電來建立熱電漿HP。為了輻射之有效產生，可需要為例如10 Pa之分壓之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他適合氣體或蒸汽。在一實施例中，提供經激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。

由熱電漿HP發射之輻射經由定位於源腔室SC中的開口中或後方之視情況選用的氣體障壁或污染物截留器CT (在一些情況下，亦稱作污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室SC傳遞至收集器腔室CC中。污染物截留器CT可包括通道結構。污染物截留器CT亦可包括氣體障壁，或氣體障壁與通道結構之組合。此項技術中已知，本文中進一步指示之污染物截留器或污染物障壁CT至少包括通道結構。

收集器腔室CC可包括可為所謂的掠入射收集器之輻射收集器CLO。輻射收集器CLO具有上游輻射收集器側US及下游輻射收集器側DS。橫穿輻射收集器CO之輻射可自光柵光譜濾光器SF反射以沿著由點虛線『O』指示之光軸聚焦於虛擬源點IF中。可將虛擬源點IF稱作中間焦點，且源收集器模組經配置成使得中間焦點IF位於圍封結構ES中之開口OP處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿HP之影像。

隨後，輻射橫穿照明系統IL，該照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件FM及琢面化光瞳鏡面器件PM，該琢面化場鏡面器件及該琢面化光瞳鏡面器件經配置以提供在圖案化器件MA處的輻射光束B之所要角度分佈以及在圖案化器件MA處的輻射振幅之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件MA處反射輻射光束B後，形成經圖案化光束PB，且經圖案化光束PB藉由投影系統PS經由反射元件RE成像至由基板台WT固持之基板W上。

比所示出元件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。視微影裝置之類型而定，可視情況存在光柵光譜濾光器SF。另外，可存在比圖中所示之鏡面更多的鏡面，例如，可存在存在於投影系統PS中的1至6個額外反射元件。

收集器光學件CLO可為具有掠入射反射器GR之巢套式收集器，僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器GR安置為圍繞光軸O軸向對稱，且此類型之收集器光學件CLO可結合放電產生電漿源(常常稱為DPP源)而使用。

圖17為根據本揭示之一實施例之微影投影裝置LPA的源收集器模組SO的詳細視圖。

源收集器模組SO可為LPA輻射系統之部分。雷射LA可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(eV)的電子溫度之高度離子化電漿HP。在此等離子之去激發及再結合期間產生之高能輻射自電漿發射，由近正入射收集器光學件CLO收集，且聚焦至圍封結構ES中的開口OP上。

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運用高能電子來撞擊材料(固體或電漿)而產生在20至50 nm之範圍內的波長，以便產生在此範圍內之光子。

本揭示之實施例可藉由以下條項進一步描述。 1.        一種判定微影程序之源的方法，其包含： 判定具有中心遮蔽區(CO)之第一光瞳； 基於目標設計及遮罩模型判定繞射階(DO)； 基於DO及第一光瞳判定第一繞射圖案(DP)，該第一DP包括繞射光之重疊區； 基於DO及第一光瞳判定第二DP；且 基於第一DP及第二DP判定初始光瞳，該初始光瞳包括重疊區中之至少一些。 2.        如條項1之方法，其進一步包含執行利用初始光瞳初始化之源遮罩最佳化(SMO)。 3.        如條項1之方法，其中初始光瞳不包括CO中之繞射光中的任一者。 4.        如條項3之方法，其進一步包含在由SMO產生的任何光瞳不包括CO的約束條件下執行SMO。 5.        如條項1之方法，其中針對具有小於或等於9之主射線角(CRAO)的同形系統判定具有至少0.45之數值孔徑之微影系統的第一光瞳。 6.        如條項1之方法，其中針對變形(4×8)微影系統判定具有至少0.5之數值孔徑之微影系統的第一光瞳。 7.        如條項1之方法，其中中心遮蔽區為圓形。 8.        如條項1之方法，其中中心遮蔽區為卵形。 9.        如條項1之方法，其中中心遮蔽區為矩形。 10.      如條項1之方法，其中遮罩模型為厚遮罩模型。 11.      如條項1之方法，其中DO包括在最接近於零階DO峰值位置之DO峰值位置處的一階繞射光。 12.      如條項1之方法，其中DO包括在正交於零階DO峰值位置之DO峰值位置處的最接近一階繞射光。 13.      如條項1之方法，其進一步包含基於DO陣列之局域峰值判定DO峰值位置，其中DO係基於DO峰值位置而判定的。 14.      如條項8之方法，其中DO之振幅係基於對應局域DO區域中之所有振幅之總和。 15.      如條項1之方法，其中初始光瞳含有於-NA與+NA之間的標準差內。 16.      如條項1之方法，其進一步包含使DO離散且利用具有離散振幅之第一光瞳來產生具有離散化振幅的第二DP。 17.      如條項10之方法，其中DO及第一光瞳之離散振幅各自設定為1。 18.      如條項1之方法，其中第一DP指示重疊繞射光束之數目。 19.      如條項1之方法，其中初始光瞳係基於第一DP之重疊區中的重疊程度而判定的。 20.      如條項12之方法，其進一步包含： 基於超過臨限值之重疊程度而產生正規化DP，其中超過重疊程度之程度之臨限值的重疊區設定為具有為1之值，且正規化DP中之所有其他區設定為具有為0之值；且 將正規化DP乘以第二DP以產生初始光瞳。 21.      如條項1之方法，其中初始光瞳係基於第一DP之重疊區中的最高重疊程度而判定的。 22.      如條項1之方法，其進一步包含判定DO之DO振幅，其中在第一DP之經求和振幅超過繞射圖案重疊之臨限值的情況下填充初始光瞳。 23.      如條項1之方法，其進一步包含： 判定初始光瞳之重疊區； 在僅包括最重疊區達到或超過光瞳填充比臨限值時產生初始光瞳以僅包括最重疊區；且 在初始光瞳並未達到或超過光瞳填充比臨限值時將後續最重疊區反覆地增添至初始光瞳。 24.      一種用於判定供與微影程序一起使用之源的非暫時性電腦可讀媒體，其具有記錄於其上之指令，該等指令在由具有至少一個可程式化處理器的電腦執行時引起包含如條項1至23中任一項之操作的操作。 25.      一種用於判定供與微影程序一起使用之源的系統，該系統包含： 至少一個可程式化處理器；以及 非暫時性電腦可讀媒體，其具有記錄於其上的指令，該等指令在由具有至少一個可程式化處理器的電腦執行時引起如條項1至23中任一項之操作。

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的基板上之成像之微影成像系統。

本文中所揭示之元件之組合及子組合構成單獨實施例且僅作為實例提供。同樣，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: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 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 310:遮罩 320:光 330:鏡面 332:最末鏡面 340:基板 350:展開圖 360:角度 370:光瞳平面 380:光瞳 430:鏡面 432:最末鏡面 480:光瞳 482:中心遮蔽區 510:過程 520:過程 530:過程 540:過程 550:過程 552:過程 560:器件圖案 570:DO 572:第一DP 574:正規化DP 576:第一光瞳 578:第二DP 580:初始光瞳 582:第二正規化DP 590:SMO程序 610:光瞳 620:中心遮蔽區 700:繞射階 710:零階繞射光 712:零階DO峰值位置 720:一階繞射光 722:DO峰值位置 732:DO峰值位置 740:局域DO區域 742:像素 800:第二DP 810:位置 900:所關注區 1000:光瞳 1010:鄰近區 1110:過程 1120:過程 1130:過程 1140:過程 1150:過程 1160:過程 1200:光瞳 1210a:分區 1210b:分區 1210c:分區 1210d:分區 1220:分解 1220a~1220d:光瞳 1230:遮罩 1230a~1230d:階段 1240:遮罩透射率影像 1250:部分空間影像 1260:相加 1270:空中影像 AD:調整器件 B:輻射光束 BS:匯流排 C:目標部分 CC:收集器腔室/游標控制件 CI:通信介面 CLO:輻射收集器/收集器光學件 CO:聚光器 CS:電腦系統 CT:污染物截留器 DS:下游輻射收集器側/顯示器 ES:圍封結構 Ex:光束擴展器 FM:琢面化場鏡面器件 GR:掠入射反射器 HC:主機電腦 HP:熱電漿 ID:輸入器件 IF:干涉式量測裝置/虛擬源點 IL:照明系統/照明器/照明光學件單元 IN:積光器 INT:網際網路 LA:雷射 LAN:區域網路 LPA:微影投影裝置 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 MM:主記憶體 MT:第一物件台/支撐結構 NDL:網路鏈路 O:光軸 OP:開口 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PB:光束 PL:透鏡 PM:第一定位器/琢面化光瞳鏡面器件 PRO:處理器 PS:投影系統/物品 PS1:位置感測器 PS2:位置感測器 PW:第二定位器 RE:反射元件 ROM:唯讀記憶體 SC:源腔室 SD:儲存器件 SF:光柵光譜濾光器 SO:輻射源/源收集器模組 US:上游輻射收集器側 W:基板 WT:第二物件台

併入本說明書中且構成本說明書之一部分的隨附圖式示出本文中所揭示之主題的某些態樣，且與描述一起，有助於闡明與所揭示之實施方式相關聯的一些原理。在圖式中：

圖1繪示根據本揭示之一實施例之微影投影裝置的各種子系統之方塊圖。

圖2繪示根據本揭示之一實施例之用於模擬微影投影裝置中的微影之例示性流程圖。

圖3繪示根據本揭示之一實施例之具有未遮蔽光瞳的微影投影裝置之例示性部分。

圖4繪示根據本揭示之一實施例之具有具備中心遮蔽區的光瞳之微影投影裝置之例示性部分。

圖5A繪示根據本揭示之一實施例之用於判定微影程序之源的例示性過程流程圖。

圖5B繪示根據本揭示之一實施例之用於在初始化SMO時利用繞射圖案的例示性過程流程圖。

圖6繪示根據本揭示之一實施例之具有中心遮蔽區的例示性第一光瞳。

圖7繪示根據本揭示之一實施例之繞射階的例示性映圖。

圖8繪示根據本揭示之一實施例之例示性第二繞射圖案。

圖9繪示根據本揭示之一實施例之所關注區中的例示性第一繞射圖案。

圖10繪示根據本揭示之一實施例之基於第一繞射圖案中的重疊區判定例示性初始光瞳。

圖11繪示根據本揭示之一實施例之基於光瞳填充比判定例示性初始光瞳。

圖12繪示根據本揭示之一實施例之基於相對於遮罩的入射光角度對源及初始光瞳之例示性分割。

圖13為根據本揭示之一實施例之實例電腦系統的方塊圖。

圖14為根據本揭示之一實施例之微影投影裝置的示意圖。

圖15為根據本揭示之一實施例之另一微影投影裝置的示意圖。

圖16為根據本揭示之一實施例之微影投影裝置的詳細視圖。

圖17為根據本揭示之一實施例之微影投影裝置的源收集器模組之詳細視圖。

560:器件圖案

570:DO

572:第一DP

574:正規化DP

576:第一光瞳

578:第二DP

580:初始光瞳

582:第二正規化DP

590:SMO程序

Claims (15)

1. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其具有記錄於其上的指令，其中該等指令在由一或多個處理器執行時使得該一或多個處理器執行判定一微影程序之一源的一方法，該方法包含： 判定具有一中心遮蔽區(CO)之一第一光瞳； 基於一目標設計及一遮罩模型判定一繞射階(DO)； 基於該DO及該第一光瞳判定一第一繞射圖案(DP)，該第一DP包括繞射圖案之重疊區； 基於該DO及該第一光瞳判定一第二DP；且 基於該第一DP及該第二DP判定一初始光瞳，該初始光瞳包括該等重疊區中之至少一些。
2. 如請求項1之媒體，其中該方法進一步包含使用該初始光瞳執行源遮罩最佳化(SMO)。
3. 如請求項1之媒體，其中該初始光瞳不包括該CO中之繞射光中的任一者。
4. 如請求項1之媒體，其中針對具有小於或等於9之一主射線角(CRAO)的一同形系統判定具有至少0.45之一數值孔徑之一微影系統的該第一光瞳，或針對一變形(4×8)微影系統判定具有至少0.5之一數值孔徑之一微影系統的該第一光瞳。
5. 如請求項1之媒體，其中該遮罩模型為一厚遮罩模型。
6. 如請求項1之媒體，其中該DO包括在最接近於一零階DO峰值位置之DO峰值位置處的一階繞射光。
7. 如請求項1之媒體，其中該DO包括在正交於該零階DO峰值位置之DO峰值位置處的該最接近一階繞射光。
8. 如請求項1之媒體，其中該方法進一步包含基於一DO陣列之局域峰值判定DO峰值位置，其中該DO係基於該等DO峰值位置而判定的， 其中該DO之振幅係基於對應局域DO區域中之所有振幅之總和。
9. 如請求項1之媒體，其中該初始光瞳含有於-NA與+NA之間的一標準差內。
10. 如請求項1之媒體，其中該方法進一步包含使該等DO離散且利用具有一離散振幅之該第一光瞳來產生具有離散化振幅的該第二DP。
11. 如請求項1之媒體，其中該第一DP指示重疊繞射光束之數目。
12. 如請求項1之媒體，其中該初始光瞳係基於該第一DP之該等重疊區中的一重疊程度而判定的。
13. 如請求項12之媒體，其中該方法進一步包含： 基於超過一臨限值之該重疊程度而產生一正規化DP，其中超過該重疊程度之該程度之該臨限值的該等重疊區設定為具有為1之一值，且該正規化DP中之所有其他區設定為具有為0之一值；且 將該正規化DP乘以該第二DP以產生該初始光瞳。
14. 如請求項1之媒體，其中該方法進一步包含判定該DO之DO振幅，其中在該第一DP之該等經求和振幅超過繞射圖案重疊之一臨限值的情況下填充該初始光瞳。
15. 如請求項1之媒體，其中該方法進一步包含判定該初始光瞳之重疊區； 在僅包括最重疊區達到或超過一光瞳填充比臨限值時產生該初始光瞳以僅包括最重疊區；且 在該初始光瞳並未達到或超過該光瞳填充比臨限值時將後續最重疊區反覆地增添至該初始光瞳。