TWI416273B - 儲存原始資料產生程式的記憶媒體，儲存照明條件決定程式的記憶媒體，原始資料產生方法，照明條件決定方法，及裝置製造方法 - Google Patents

Description

儲存原始資料產生程式的記憶媒體，儲存照明條件決定程式的記憶媒體，原始資料產生方法，照明條件決定方法，及裝置製造方法

本發明關於儲存原始資料產生程式的記憶媒體，儲存照明條件決定程式的記憶媒體，原始資料產生方法，照明條件決定方法，及裝置製造方法。

藉由投影光學系統將形成在原版(亦稱光罩或罩幕)上的電路圖案投影至諸如晶圓的基板上，以使該基板曝光的曝光設備係使用於微影術之中。增加投影光學系統之數值孔徑(NA)的方法，縮短曝光波長λ的方法，及降低k1因子的方法係已知為用以改善曝光設備的解析度的方法。

在針對降低k1因子的方法之典型途徑中，係將輔助圖案添加至其上形成將被轉移之圖案的原版之上，而該輔助圖案具有小到不足以解析或小到足以抑制其解析度的尺寸。該輔助圖案亦稱為輔助形態、輔助特徵、光強度調整圖案、散射條、繞射條、輔助條、輔助圖案、虛擬圖案、校正圖案、虛擬物、或其類似物。

日本專利申請案公開第2004-221594號描述其中決定輔助圖案在原版上的最佳位置之最佳化方法及模型化方法尚未被發展出的事實，以做為將被解決的問題。該日本專利申請案公開第2004-21594號提出根據描述原版上之可解析特徵的TCC(透射交叉係數)及脈衝函數以產生干涉圖，以及將輔助圖案添加至原版之上的方法；不幸地，因為TCC計算係必要的，所以干涉圖的產生需要大量的計算，導致計算時間及電腦記憶體之所需容量的增加。

本發明提供以更低的負載來計算可獲得更高成像性能的原始圖案，或以更低的負載來計算可獲得更高成像性能的原始照明條件。

本發明之一觀點提供一種儲存原始資料產生程式的記憶媒體，該程式係用以產生資料於曝光設備中所使用的原始圖案之上，該曝光設備係經由投影光學系統將該原始圖案投影至基板上，以於該基板上形成標的圖案的影像，該程式包含：決定步驟，用以在主要圖案與伴隨形成該原始圖案的該主要圖案的輔助圖案之中，只有當輔助圖案插入於該投影光學系統的物面之中時，根據由該投影光學系統所形成的光強度分佈，決定最終輔助圖案；以及結合步驟，用以結合該最終輔助圖案與該主要圖案，以產生資料於該原始圖案之上，其中在該決定步驟中，該最終輔助圖案係藉由重複用以計算和評估該光強度分佈之處理，及用以改變將被插入於該投影光學系統的該物面之中的該輔助圖案之處理而決定。

本發明之另一觀點提供一種儲存照明條件決定程式的記憶媒體，該程式係用以決定照明條件，原始圖案係在該照明條件下被照明於曝光設備，該曝光設備係經由投影光學系統將該原始圖案投影至基板上，以於該基板上形成標的圖案的影像，該程式包含：決定步驟，用以在主要圖案與伴隨形成該原始圖案的該主要圖案之輔助圖案之中，只有當輔助圖案插入於該投影光學系統的物面之中時，根據由該投影光學系統所形成的光強度分佈，決定最終照明條件，其中在該決定步驟中，該最終照明條件係藉由重複用以計算和評估該光強度分佈之處理，及用以改變該照明條件之處理而決定。

本發明之進一步的特徵將從參考附圖之代表性實施例的以下說明變得更為明顯。

本發明係特別有用於產生資料於製造微機構及各式各樣類型之裝置中所使用的原版之上，該等微機構及各式各樣類型之裝置係例如諸如IC及LSI的半導體晶片、諸如液晶面板的顯示裝置、諸如磁頭的偵測裝置、以及諸如CCD的影像感測裝置。此處，微機構意指微米階次之混雜的機械系統，其係由施加半導體積體電路的製造技術及組構該等系統的技術所組構。本發明亦可應用至例如所謂液浸曝光，其中以液體充填投影光學系統之最終表面與基板之表面間的空間，且經由該投影光學系統及液體形成潛時影像於基板表面之上的光敏劑之上。

揭示於本發明中之概念可予以數學地模型化；因此，可將本發明實施成為電腦系統的軟體功能。注意的是，電腦系統的軟體功能包含可執行之軟體碼的程式化，以及可產生原始資料。軟體碼可藉由通用型電腦以執行，碼或相關聯的資料記錄係在軟體碼運算的期間儲存於通用型電腦平台之中；在其他的情況中，軟體碼常係儲存於其他處或載入至適當的通用型電腦系統之內。針對此理由，可將軟體碼保持於至少一機械式可電腦讀取之記錄媒體上，做為一模組或複數個模組。

本發明將以上述碼之形式來敘述於下文中，且可作用成為一軟體產品或複數個軟體產品。軟體碼係由電腦系統的處理器所執行，該電腦平台可實施將被敘述於此說明書中且顯示於實施例、目錄、或軟體下載功能中之方法。

本發明之一觀點利用成像性能可藉由改變輔助圖案上的資料(例如，輔助圖案的數目、位置、尺寸、形狀、透射比、及相位)而改善的事實，使用具有與成像性能相互關聯的評估值(例如，在所設定之評估位置處的光強度)，衍生出具有更高成像性能之輔助圖案上的資料之特徵。

本發明不僅可應用至二元罩幕，而且可應用至半色調罩幕。此處，半色調罩幕意指其中以半透明構件取代二元罩幕之屏蔽部分，且其開口部分係與半透明部分反相180度的罩幕；而且，本發明並未受限於透射罩幕，且亦可應用至反射罩幕。

在此說明書中，藉由在所設定的切片位準處，將形成於基板上之光敏劑上的光強度分佈切片所獲得的潛時影像圖案將稱為標的圖案；同時，提供於原版上以便形成標的圖案的圖案將稱為原始圖案。原始圖案包含與標的圖案相似的主要圖案以及伴隨該主要圖案的輔助圖案，輔助圖案意指在從原始圖案去除主要圖案之後仍留下的圖案，主要圖案可稱為佈局圖案，在原始圖案上的資料係由資訊處理設備(電腦)所產生。

輔助圖案可與將由其所伴隨之主要圖案分離、接觸、或重疊，在第3A至3E圖中之參考符號ap1、ap2、ap3、ap4、bp1、bp2、bp3、bp4、cp1、cp2、cp3、cp4、cp5、cp6、dp1、dp2、dp3、dp4、及ep1表示輔助圖案；另一方面，在第3A至3E圖中之參考符號ta、tb、tc、td、及te表示主要圖案。輔助圖案ap1及ap2係與將由其所伴隨之主要圖案ta分離，輔助圖案ap3及ap4係與該主要圖案ta接觸、在原始圖案中，輔助圖案ap3及ap4係與將由其所伴隨之主要圖案ta結合。

將輔助圖案與主要圖案的結合假定為與主要圖案不同，輔助圖案bp3及bp4係與主要圖案結合以形成具有所謂鎚頭形狀的原始圖案，藉由結合輔助圖案cp5及cp6所形成的圖案並不予以解析。

第3D圖顯示其中使用正阻體的情況。通過光之輔助圖案dp1、dp2、及dp3係與主要圖案td結合，使得在評估位置er1的光強度相對於通過光之L形主要圖案td的光強度而增加。並不通過光的輔助圖案dp4係配置以便減少評估位置er2的光強度。

若輔助圖案與主要圖案相互重疊時，在從輔助圖案去除重疊區之後所獲得的形狀係假定為輔助圖案的形狀。

請參閱第3E圖，主要圖案te具有與主要圖案td之形狀相同的形狀，且不通過光的輔助圖案係配置以便減少評估位置er3的光強度。在一些情況中，如在輔助圖案ep1之中，輔助圖案的頂點可不定位於主要圖案的輪廓之上。

輔助圖案並未受限於如第3A圖中所示之輔助圖案ap1的單一圖形，且常意指諸如第8A圖中所示之輔助圖案A的複數個圖形之組合；此外，輔助圖案意指並不單獨解析的圖案，輔助圖案的尺寸係在其中不將其解析的範圍內，改變於原始資料產生程式(將於稍後敘述)上。

輔助圖案的尺寸係所欲地決定，使得僅藉由輔助圖案的干涉效應而形成於主要圖案之位置處的光強度約為藉由主要圖案及輔助圖案二者的干涉效應而形成於主要圖案之位置處的光強度之20%至40%。

第2圖係方塊圖，示意地顯示依據本發明較佳實施例之用以執行原始資料產生程式之電腦(資訊處理設備)的組態。電腦1包含匯流排互連10、控制單元20、顯示單元30、儲存單元40、輸入單元60、及媒體介面70，該控制單元20、顯示單元30、儲存單元40、輸入單元60、及媒體介面70係經由匯流排互連10而相互連接，該媒體介面70係組構成為可連接至記錄媒體80。

該儲存單元40儲存主要圖案資料40a、光源資料40b、原始資料40c、投影光學系統資料40d、阻體資料40e、評估條件資料40f、及原始資料產生程式40g。該主要圖案資料40a係主要圖案上之資料，該主要圖案係與將被形成於基板上做為曝光標的圖案體之標的圖案相似。該光源資料40b、原始資料40c、投影光學系統資料40d、阻體資料40e、及評估條件資料40f係分別關於光源、原版、投影光學系統、阻體、及評估條件的資訊件，該原始資料產生程式40g係藉由引用該等資訊而執行。

原始資料40c包含在評估原始圖案(將於稍後敘述)上之資料，此資料的細節將與原始資料產生程式一起解說。該原始資料產生程式40g係用以產生原始資料40c的程式，且包含子程式以供決定輔助圖案上之資料用。

控制單元20係例如，CPU、GPU、DSP、或微電腦，且可包含快取記憶體以供暫時儲存之用。顯示單元30包含諸如CRT顯示器及液晶顯示器之顯示裝置，儲存單元40包含諸如半導體記憶體之記憶裝置及硬碟，輸入單元60包含例如鍵盤及滑鼠，媒體介面70包含例如用於諸如CD-ROM之驅動器及USB介面，記錄媒體80包含例如諸如CD-ROM之媒體及諸如USB記憶體之記錄媒體。

在執行原始資料產生程式40g的方法之一實例中，記錄原始資料產生程式40g的記錄媒體80係連接至媒體介面70，且原始資料產生程式40g係安裝於電腦上，此安裝包含儲存該原始資料產生程式40g的拷貝於儲存單元40之中。使用者輸入原始資料產生程式40g的啟動指令至輸入單元60；一旦接收到原始資料產生程式40g的啟動指令時，該控制單元20根據該等啟動指令以引用儲存單元40且啟動原始資料產生程式40g。

將參照第1圖來示意地解說藉由原始資料產生程式之原始資料產生方法的順序。在步驟S001之中，依據由使用者所輸入的資訊，計算模型及評估資訊係由儲存於儲存單元40中的資料所決定，該評估資訊包含計算光強度於該處的位置以及散焦量。

在步驟S002之中，產生評估原始圖案(評估原始資料)上的資料，該評估原始資料包含輔助圖案；除了該輔助圖案之外，該評估原始資料可包含或不包含主要圖案。

在步驟S003中，使用該評估原始資料以計算投影光學系統的影像面上(基板的表面上)之光強度；此時，形成於投影光學系統的影像面上之光強度係假定由評估原始資料所特定的評估原始圖案係插入於投影光學系統的物面之中。在步驟S004之中，評估值A係根據評估位置處之光強度而決定。

在步驟S005之中，該評估原始資料係藉由改變輔助圖案而改變。

而步驟S006之中，在投影光學系統的影像面上(基板的表面上)之光強度分佈係使用改變的評估原始資料以計算。在步驟S007之中，評估值B係根據改變的評估原始資料所計算的光強度分佈而決定。

在步驟S008之中，比較該二評估值A及B，且根據比較結果選擇該等評估值A及B的其中之一以做為新的評估值A；此外，將對應於所選擇之評估值的評估原始資料決定為目前評估原始資料。

在步驟S009之中，決定是否選擇目前評估原始資料；若在步驟S009中係“是”時，則終止原始資料產生程式。該評估原始資料係反覆地改變，直至獲得更多所欲的評估值為止。

接著，將參照第4圖來更詳細地解說藉由該原始資料產生程式所執行的原始資料產生方法。

首先，在步驟R01中，各式各樣類型的分析條件係依據由使用者經由輸入單元60所輸入之資訊而決定，例如步驟R01可包含子步驟R101至R105。在子步驟R101中，係決定主要圖案以評估成像性能；在子步驟R102中，係決定包含照明條件的照明資訊，該成像性能係評估於該照明條件之下，該照明資訊可包含諸如有效光源形狀、波長、偏極化、相位、及光量分佈之資訊件做為照明條件。

在子步驟R103中，係決定用作關於原版之資訊的原始資訊，以評估成像性能，例如該原始資訊可包含原版之折射係數及透射比，該原始資訊亦可包含例如當原版係相移罩幕時之相位資訊；在子步驟R103中，可選擇在過去的計算時，在步驟S110中所獲得之關於評估原始資料的資訊，以做為原始資訊。

在子步驟R104中，係決定投影光學系統資訊，用作關於曝光設備之投影光學系統的資訊，例如該投影光學系統資訊可包含投影光學系統之NA及像差上的資訊。

在子步驟R105中，係決定阻體資訊，用作關於阻體的資訊。注意的是，可決定及使用除了此處所描述的資訊件之外的資訊，且可省略此處所描述的一些資訊件，而不會背離本發明的精神及範圍；上述可應用至下文中所敘述的資料及資訊件。

在步驟R02中，關於成像性能之評估的條件係依據由使用者經由輸入單元60所輸入之資訊而決定，步驟R02包含子步驟R201至R203。在子步驟R201中，係決定光強度之計算中的散焦量，該散焦量可設定為單一值或複數個值；當設定複數個值時，該等評估值可為實施例中所示的成像性能(CD及NILS)。

然而，此方法之一優點在於輔助圖案可由單一散焦量所決定。針對此理由，計算量係藉由將散焦量設定成為單一值而所欲地抑制；而且，散焦量可所欲地具有由圖案資訊所需之聚焦深度所設定的非零值。此可藉由輔助圖案的效應以防止當散焦量增加時標的圖案之成像性能的劣化，而改善成像性能；亦即，散焦量具有非零值的量以評估形成於偏移自投影光學系統之影像面的位置處之光強度。

非主要圖案而是僅只輔助圖案的分析不僅可使用於輔助圖案的最佳化之中，而且可使用於輔助圖案的評估之中。在通過光的罩幕圖案中，可將其中單獨地形成相當高的強度於主要圖案之位置處的輔助圖案評估成為優異的；相對地，在屏蔽光的罩幕圖案中，亦可將其中形成相當低的強度於主要圖案之位置處的輔助圖案評估成為優異的。例如，在線性主要圖案的情況中，若由輔助圖案之干涉所單獨形成的強度係在線末端處特別高時，則將該輔助圖案決定為具有防止線縮短的功效。非主要圖案而是僅只輔助圖案的分析可以比當主要圖案存在時更靈敏地評估該輔助圖案。當在雙重曝光或二次曝光中將主要圖案畫分以便將一設計分割成為二原版時，較佳地，將畫分的邊界線決定做為評估位置；具有此操作，可選擇其中在該邊界線形成特別高的光亮度(其係僅由輔助圖案所形成)之輔助圖案，此可防止由於畫分之潛時影像圖案的分離。

在子步驟R202中，將強度評估位置決定為將藉由計算所獲得的光強度值評估於該處的位置，該光強度係針對子步驟R201中所決定的散焦量而計算，該等強度評估位置係第3D圖中之er1及er2以及第3E圖中之er3。

若標的圖案係諸如接觸孔圖案之孔圖案時，則較佳地，將評估位置設定於標的圖案的中心；若標的圖案係線圖案時，將評估位置設定於諸如線末端之光學性能更可能劣化的部分，以做為防備線縮短之手段，係有利的。評估位置的數目並未受限於一個，而是可設定複數個評估位置；若設定複數個評估位置時，則可將個別位置處的光強度之加權的和決定為評估值；在此情況中，加權的因子資料可決定於子步驟R202中，而且該評估值並未受限於在複數個評估位置處之光強度的線性和。

在子步驟R203中，係決定曝光劑量。該曝光劑量會影響阻體資訊及形成在基板上的光敏劑上之做為將被曝光之物像的潛時影像圖案。

在步驟S101中，係決定評估原始資料；例如，該評估原始資料包含輔助圖案的初始配置資料。該評估原始資料不僅可包含配置資料，而且可包含例如關於輔助圖案之數目、形狀、及尺寸，以及原版之透射比及相位的資料。下文將假定該評估原始資料包含輔助圖案的初始配置資料以敘述。

因為輔助圖案的初始配置係改變於步驟S102中，所以該初始配置本身無需一直要考慮成像性能，且因此，在決定初始配置之中無需一定要大量的計算。輔助圖案的初始配置可係使用由ASML所提出的干涉圖之所衍生者，或由其他方法所衍生者。然而，當使用干涉圖以決定初始配置時，計算量會增加；所以企望地，該初始配置係藉由使用經驗為主之已知配置而以小量的計算來決定。可選擇依據規則為主之系統所衍生的輔助圖案以做為初始輔助圖案；此外，可使用在過去利用此方法所決定之輔助圖案的配置以做為輔助圖案的初始配置。

在線圖案的情況中，因為典型地以經驗為主之已知配置係熟知為容易造成線的縮短，所以企望於將輔助圖案配置於例如線的延伸處之上；因此，在步驟S101之中，僅必須將決定輔助圖案之初始配置所需的資訊儲存於儲存單元40之中，且指示所儲存的資訊。例如，從步驟S102之解說及將在下文被給定的實施例中呈明顯的是，該評估原始圖案較佳地不包含主要圖案。

在步驟S102中，係改變輔助圖案的初始配置。在步驟S102中之處理的細節將於稍後參照第5圖來加以說明。

在下文說明中，輔助圖案係假定該評估原始圖案並不包含主要圖案而決定，使得光強度在強度評估處相當高。

在步驟S103中，係決定輔助圖案是否相互重疊。若在步驟S103中係“是”時，則在步驟S104中，結合重疊的輔助圖案。在步驟S105中，係決定藉由結合而成一體的輔助圖案是否具有大到足以在基板上將其解析的尺寸，此決定可根據諸如輔助圖案之側邊長度及面積的幾何資訊而執行。

若在步驟S105中係“是”時，則在步驟S106中將輔助圖案改變為具有小到不足以將其解析的尺寸。例如縮小為具有小到不足以將其解析之輔助圖案係較佳地取代結合的輔助圖案而配置，以便具有與該結合的輔助圖案相同的重心位置(亦即，以便維持重心位置)。改變輔助圖案為具有小到不足以將其解析的方法並未受限於縮小輔助圖案而同時維持重心位置之方法。

在步驟S107中，將主要圖案添加至該評估原始圖案。

在步驟S108中，係決定輔助圖案是否與主要圖案重疊。若在步驟S108中係“是”時，則在步驟S109中將輔助圖案與主要圖案結合。

在步驟S110中，原始資料係在最終檢查之後產生；例如，該最終檢查包含決定包含主要圖案及輔助圖案之原始圖案是否具有實際可製造成為原版之圖案形狀的形狀。若該原始圖案具有實際無法製造的形狀時，則處理返回至步驟S102，且可將計算再次地執行。而且，在僅包含輔助圖案之評估原始資料的最佳化之中，來自輔助圖案及主要圖案的光束有時會在基板上相互加強及相互變弱。若該等光束相互變弱時，則成像性能會劣化；在此情況中，幾乎僅需將穿過輔助圖案的光之相位反轉，使得該等光束相互加強即可，在步驟S110中之最終檢查亦可包含此一處理。再者，若輔助圖案並未相互重疊而是相互鄰接時，則可將該等輔助圖案解析。在步驟S110中，係計算基板上的光強度，且檢查該等輔助圖案是否未被解析；若該等輔助圖案被解析時，則處理返回至步驟S102。

原始資料係產生於此一最終檢查之後，且係以其中主要圖案及輔助圖案係可鑑別的格式而儲存於儲存單元40之中。

第5圖係流程圖，顯示第4圖中所示的處理中之步驟S102的細節。在步驟T103中，係決定評估條件。下文說明將假定其中表示在光強度評估位置處的光強度係相當高的評估原始資料將被選擇之條件被決定做為評估條件而繼續，若具有複數個散焦量或複數個評估位置時，則較佳的是，針對個別的散焦量在個別的評估位置處計算光強度，且決定該等光強度之加權的線性和做為評估值。如上述地，可在子步驟R201或R202中決定加權因子資料及其類似資料；該評估值並未受限於複數個評估位置處之強度的線性和。

在步驟T104中，係決定評估原始圖案。該評估原始圖案並不包含由輔助圖案所伴隨的主要圖案，且僅包含輔助圖案；此係因為，當該評估原始圖案不包含由將被決定之輔助圖案所伴隨的主要圖案時，評估值會更靈敏地改善以回應於輔助圖案之配置中的改變。注意的是，此處，一主要圖案係假定為藉由計算光強度以評估。然而，除了由將被決定之輔助圖案所伴隨的主要圖案之外，該評估原始圖案可包含該主要圖案；此外，即使當評估原始圖案包含該主要圖案以評估時，本發明的功效並不會劣化，因此，該評估原始圖案可包含主要圖案。為敘述便利之緣故，在步驟T104中所獲得的評估原始圖案係界定為輔助圖案(第一輔助圖案(第一組輔助圖案))A。

在步驟T105中，於步驟R02中以形成在與該步驟R02中所決定之散焦量匹配的位置處之光強度分佈(第一光強度分佈)所決定的評估位置處之光強度A係使用輔助圖案A以計算，評估值(第一評估值)A係根據光強度A而計算；此處，該評估值A係假定為相等於光強度A。

在步驟T106中，係產生藉由對輔助圖案A做成改變D所獲得的輔助圖案(第二輔助圖案)B，該改變D可為輔助圖案之配置或尺寸中的改變，該改變D不僅可為配置及尺寸中的改變而且可為例如數目、形狀、透射比、及相位中之該等改變。在改變輔助圖案的配置中，可依據有效光源、主要圖案、及投影光學系統的像差之對稱性以限制輔助圖案中的改變，藉以減少計算量；例如，若投影光學系統不具有像差，有效光源具有中心對稱性，且主要圖案僅包含一接觸孔時，可將輔助圖案的位置及尺寸改變而同時維持中心對稱性。當然的是，本發明亦可應用至其中並不存在對稱性的情況；而且，若通過光之中空的輔助圖案完全地涵蓋於通過光之中空的標的圖案之內時，可將其中對主要圖案做成改變的計算省略。

在步驟T107中，於步驟R02中以形成在與該步驟R02中所決定之散焦量匹配的位置處之光強度分佈(第二光強度分佈)所決定的評估位置處之光強度(第二光強度)B係使用輔助圖案B以計算，評估值(第二評估值)B係根據光強度B而計算；此處，該評估值B係假定為相等於光強度B。

在步驟T108中，係比較評估值A及B。在步驟T109中，處理依據該比較之結果以分支；若評估值B係比評估值A更大時，則在步驟T111中刪除輔助圖案A上的資料以及評估值A。在步驟T112中，將輔助圖案B設定成為新的輔助圖案A，且將評估值B設定成為新的評估值A。評估值B比評估值A更大意指的是，在改善主要圖案之成像性能的功效中，輔助圖案B係比輔助圖案A更優異。

若在步驟T109中決定的是，評估值A係比評估值B更大時，則在步驟T110中，將該改變D(例如類型或數量)予以改變。改變該改變D可防止再計算具有評估值比輔助圖案A之評估值更小的輔助圖案B。評估值A比評估值B更大意指的是，在改善主要圖案之成像性能的功效中，輔助圖案A係比輔助圖案B更優異。

在步驟T113中，決定是否選擇輔助圖案A。若在步驟T113之中係“是”時，則在步驟T114中決定該輔助圖案，且結束步驟S102中的處理。是否選擇輔助圖案A僅需藉由例如事先決定輔助圖案之配置中的改變次數，以及檢查輔助圖案之配置是否已超過預定的改變次數，以決定。最終地，可選擇藉由將輔助圖案中之改變D的量逐漸減少至評估值中的改變量變成等於或小於預設的臨限值之程度所獲得的輔助圖案A；當使用臨限值時，僅需事先在步驟R02或T103中將其決定。本發明並未受限於該二方法，且是否選擇輔助圖案A可使用一般的最佳化方法來加以決定。

若在步驟T113之中係“否”時，則在步驟T115中決定是否改變該改變D(例如，類型或數量)。若在步驟T115之中係“是”時，則在步驟T116中改變該改變D，且處理返回至步驟T106；具有此操作，將再執行步驟S106中的處理及其後的步驟。若在步驟T115之中係“否”時，則處理返回至步驟T106而無需執行步驟T116。關於在步驟T115中是否改變該改變D的決定係假定例如，其中當一旦改變尺寸而輔助圖案會變成太大時，改變的類型會從該尺寸改變至使得尺寸不會再增加的位置之情勢，以執行。

已在上文給定步驟S102中之處理的解說，該解說係針對易於瞭解之緣故而簡化；實際上，可將一般最佳化方法使用於該處理之個別的步驟，例如做成改變的步驟以及決定改變之結束的步驟之中。

[第一實施例]

在此實施例中，係假定使用正光阻體，且假定將圖案形成於其中光強度係等於或高於所設定之臨限值的部位之中。假定使用其中包含具有0.73之NA的投影光學系統且使用具有248奈米(nm)波長的曝射光之曝光設備，以及假定該投影光學系統不具有像差，且假定其中照明原版之照明光為非偏極化光。雖然常使用接近投影光學系統之影像面的阻體上之光強度分佈的計算方法，但假定光強度分佈係計算成為不考慮阻體上之光強度分佈之所謂空中影像；在下文中，其中執行所謂空中影像計算的情況將述說成為“不考慮阻體”。

假定標的圖案為具有120奈米的直徑之隔離的接觸孔，且假定主要圖案為用以形成標的圖案的圖案(與標的圖案相似的圖案)，第6B圖係例示主要圖案的視圖。假定有效光源為具有0.92之外相干性σ、0.72之內相干性σ、以及30度的發散角，第6A圖例示該有效光源，且c01指示照明光學系統的光瞳範圍。

將參照第4圖來解說程式上所處置的資料。在步驟R01中所決定的資訊係關於分析模型的資訊。在子步驟R101中，係決定主要圖案上之用以形成具有120奈米直徑之隔離的接觸孔之資訊；在子步驟R102中，係決定指定0.92之外相干性σ、0.72之內相干性σ、30度之發散射(請參閱第6A圖)、非偏極化光、及248奈米之波長的資訊以做為照明條件；在子步驟R103中，係決定指定二元罩幕及其中通過光之圖案的使用之資訊；在子步驟R104中，係決定指定例如投影光學系統之NA、像差、及放大率之資訊，在此實施例中，該投影光學系統具有0.73之NA、不具有像差，且未標度；以及在子步驟R105中，係決定指定正阻體及“不考慮阻體”之資訊。

在步驟R02中，係決定關於成像性能之評估的條件。在子步驟R201中，係決定散焦量為0.25微米(μm)；在子步驟R202中，係決定具有120奈米直徑之接觸孔圖案的中心或其近處以做為光強度評估位置，在此實施例中，並不考慮阻體，所以無需考慮曝光劑量的絕對值；因此，在子步驟R203中，評估曝光劑量係僅藉由考慮其相對值以決定。

在步驟S101中所決定之初始配置中的輔助圖案係界定為輔助圖案A，該輔助圖案A包含元件dp1、dp2、dp3、dp4、dp5、dp6、dp7、及dp8，元件dp1、dp2、dp3、及dp4係相互同餘，元件dp5、dp6、dp7、及dp8亦相互同餘，各個元件係第7B圖中所示之具有長及短邊長度的矩形。

輔助圖案A係由習知方法所決定者，輔助圖案A的位置及尺寸係改變於第5圖的步驟T106中。該輔助圖案A並非一直係獲得高成像性能之所必要的；因此，可在輔助圖案A的決定中利用以經驗為主的已知配置。

藉由第5圖中所示之處理而獲得的輔助圖案係界定為輔助圖案B，該輔助圖案之元件的配置係顯示於第7B圖之中。

在此實施例中，因為投影光學系統不具有像差，且有效光源及主要圖案二者具有90度之旋轉對稱性(x軸及y軸對稱性)，所以可有效改變輔助圖案而同樣地維持90度的旋轉對稱性。第7A圖中所示之該等元件dp1、dp2、dp3、及dp4係相互同餘且具有距離中心之相同的距離，元件dp5、dp6、dp7、及dp8亦係相互同餘且具有距離中心之相同的距離。在此配置中，當決定元件dp1之尺寸wx1及wy1以及元件dp1距離中心的距離d1時，可決定元件dp2、dp3、及dp4的配置及尺寸；而且，當決定元件dp5之尺寸wx2及wy2以及元件dp5距離中心的距離d2時，可決定元件dp6、dp7、及dp8的配置及尺寸。在上述方式中，輔助圖案係藉由決定該等元件之六個變數d1、d2、wx1、wy1、wx2及wy2而決定。

例如，三種類型的改變：該等元件距離中心之距離d1及d2的增加，保持該等距離恆定，以及該等距離的減少，係以相同的量來完成，且顯現最高強度的圖案係藉由將九個不同的圖案比較八次而選擇；之後，三種類型的改變：該等元件之尺寸wx1、wy1、wx2、及wy2的增加，該等尺寸的減少，以及保持該等尺寸恆常係以相同的量來完成，且選擇其中顯現最高強度的圖案。然後，顯現更高強度的輔助圖案係藉由例如改變位置的改變量且甚至尺寸的改變量以選擇，此可改變輔助圖案且同時維持對稱性。此外，可在初始配置中將元件添加至輔助圖案以及自輔助圖案去除，此實施例考慮其中輔助圖案包含八個元件的情況。

第8C及8D圖顯示0.25微米(μm)之散焦量的強度分佈。雖然第8C及8D圖顯示沿著x軸所取得剖面中的強度分佈，但其亦可應用於沿著y軸所取得之剖面中的該等強度分佈，因為它們具有90度之旋轉對稱性。

第5圖中所示的處理中，輔助圖案的配置及尺寸係改變以便於評估位置處增加強度，計算結果所獲得之輔助圖案B中的評估位置處之強度值pb01(請參閱第8D圖)係比輔助圖案A中的評估位置處之強度值pa01(請參閱第8C圖)更高。

此實施例顯示的是，實際上，成像性能可藉由輔助圖案之效應而改善。成像性能係根據CD及NILS以評估，在CD為基的評估中，係評估回應於散焦量中的變動之標的圖案寬度中的改變；在此實施例中，接觸孔之直徑改變以回應於散焦量中的變動。NILS係藉由將指定位置處之強度梯度乘以標的圖案之寬度所獲得的值，在指定位置處之強度梯度常稱為對數斜率。在此實施例中，藉由將強度梯度乘以0.12所獲得的值係使用做為假定接觸孔具有0.12微米之直徑時的NILS。該CD及NILS係依據包含主要圖案之原始圖案上的資料，而針對複數個散焦值以計算，該CD及NILS係使用以明確地顯示此方法之功效；可使用除了CD及NILS之外的值做為用以評估此方法之功效的指數。

第9A及9B圖顯示輔助圖案B獲得比輔助圖案A更高的成像性能之事實，第9A及9B圖中分別所示的CD及NILS係根據第12A及12B圖中所示之原始圖案上的資料(各包含標的圖案之原始圖案上的資料)以計算，此顯示的是，由第5圖中所示之處理所獲得的輔助圖案比藉由習知方法所獲得的輔助圖案具有更高的成像性能。

在此實施例中，將散焦量設定為某一單一值可以以比在使用例如CD及NILS做為評估值以衍生輔助圖案中之更少的計算量來決定輔助圖案。

更佳地，使用此實施例中所示的成像性能(CD及NILS)做為評估值以改變輔助圖案B可進一步改善成像性能，此功效可藉由將使用成像性能(CD及NILS)做為評估值以改變輔助圖案的步驟插入於步驟S106與S107之間而達成；此時，使輔助圖案中之改變量最小化將使輔助圖案中的改變成為最終的調整。在本發明中，為評估之散焦值並未受限於單一值。

針對0.25微米之散焦量，輔助圖案B的線寬已自輔助圖案A的線寬增加大約15%(第9A圖中之cd01與cd02間的比較)；相對地，請參閱第10圖，針對0.25微米之散焦量，在輔助圖案B中之評估位置處的強度值已自輔助圖案A中之評估位置處的強度值增加大約30%(Int05與Int06間的比較)。該等事實顯示的是，做為評估值，在評估位置處的強度值會比在改變輔助圖案之配置及尺寸中的CD值更為靈敏。

而且，可將藉由以側葉中之強度值來除評估位置處之強度值所獲得的值決定為評估值，以防止由第8C圖中之psa01及psa02以及第8D圖中之psa03及psa04所示之側葉中的強度值變成太高；此時，例如可從第10圖(Int01與Int02間之比較)瞭解地，針對0.25微米的散焦量，大約24%的差異會發生於輔助圖案A與B之間。不僅計算評估位置處之強度值，而且計算側葉中的強度值可防止輔助圖案單獨地被解析；例如，限制輔助圖案的尺寸於其中在側葉中的強度值不超過臨限值的範圍內之處理可予以添加至原始資料產生程式，且針對特定散焦量(例如，0.25微米)之NILS可予以選擇做為評估值。

第11C、11D，12C、及12D圖顯示當散焦量係零時之強度分佈，第11E、11F、12E、及12F圖顯示當散焦量係0.25微米時之強度分佈。在第12E及12F圖中之相對於強度值的pat03與pat04間之差異比係相當低；相對地，在第11E及11F圖中之相對於強度值的pad03與pad04間之差異比係相當高，此係因為僅包含輔助圖案之評估原始圖案的使用可更靈敏地評估輔助圖案之間的差異，而無需計算來自主要圖案之光的強度。大致地，來自主要圖案的光具有比來自輔助圖案的光更高的強度，所以較佳地使用僅包含輔助圖案之評估原始圖案以靈敏地評估輔助圖案中的改變。

在此實施例中，於僅包含輔助圖案之評估原始圖案中，當散焦增加時，在評估位置處之強度值亦增加；此顯示的是，輔助圖案的功效可防止標的圖案的成像性能伴隨著散焦中的增加而劣化。

依據本發明之一觀點，具有高度能力以對著散焦來改善成像性能的輔助圖案係使用僅包含輔助圖案之評估原始圖案以決定。針對此理由，為評估之散焦較佳地具有非零的值，而在實際可及的聚焦深度內，特別地受到使用者的注意。

[第二實施例]

在此實施例中，係假定使用正光阻體，且假定將圖案形成於其中光強度係等於或高於所設定之臨限值的部位之中。假定使用其中包含具有0.73之NA的投影光學系統且使用具有248奈米(nm)的波長的曝射光之曝光設備，以及假定該投影光學系統不具有像差，且假定其中照明原版之照明光為非偏極化光，及假定不考慮阻體。

假定標的圖案為具有120奈米的直徑且以360奈米之間距配置於x軸上之隔離的接觸孔，假定主要圖案為用以形成標的圖案的圖案(與標的圖案相似的圖案)(請參閱第13B圖)。假定有效光源為具有0.2之相干性σ以及中心(x,y)=(-0.7,0)及(0.7,0)的偶極照明，如第13A圖中所示，且cc01指示由具有1之半徑的圓所界定之光瞳範圍。

假定為評估之散焦量係0.25微米，且假定評估位置為各個接觸孔的中心。在此實施例中，具有三個評估位置，各個資料的處置係與第一實施例中相同。

如第14A圖中所示，輔助圖案包含16個具有80奈米之側邊長度的圖案做為元件；因為輔助圖案係在x軸及y軸之左右對稱，所以其具有八個位置變數。雖然該輔助圖案之元件的位置會改變，且除了元件的位置之外的變數可予以改變，但在此實施例中之該等元件的尺寸及數目係恆定的。

在初始配置中的輔助圖案係界定成為輔助圖案AA，該輔助圖案AA係由習知方法所決定。

藉由第5圖中所示之處理所獲得的輔助圖案係界定成為輔助圖案BB，該輔助圖案BB係使用僅包含輔助圖案之評估原始圖案以決定。第14B圖顯示輔助圖案AA及輔助圖案BB之元件的配置。

第15C及15D圖顯示輔助圖案AA及BB上之x軸上的強度分佈，在由輔助圖案AA所形成的強度分佈中之評估位置處的強度係paa1、paa2、及paa3，在由輔助圖案BB所形成的強度分佈中之評估位置處的強度係pbb1、pbb2、及pbb3。在習知方法中，並無強度峰值形成於評估位置處；相反地，強度峰值會由此方法形成於輔助圖案BB的評估位置處。此實施例顯示的是，由習知方法所衍生之輔助圖案並不會一直形成高強度於評估位置處。

第16A圖顯示其中將主要圖案添加至輔助圖案AA的原始圖案，第16C圖顯示假定散焦量係根據第16A圖中所示的原始圖案而為零時所獲得之影像面上的光強度分佈，第16E圖顯示假定散焦量係根據第16A圖中所示的原始圖案而為0.25微米時所獲得之影像面上的光強度分佈。

第16B圖顯示其中將主要圖案添加至輔助圖案BB的原始圖案，第16D圖顯示假定散焦量係根據第16B圖中所示的原始圖案而為零時所獲得之影像面上的光強度分佈，第16F圖顯示假定散焦量係根據第16B圖中所示的原始圖案而為0.25微米時所獲得之影像面上的光強度分佈。輔助圖案BB具有比輔助圖案AA更大之增加強度峰值的功效(paat1至paat6與pbbt1至pbbt6之間的比較)，且亦具有比輔助圖案AA更大之增加強度的谷深度之功效(vaa1至vaa4與vbb1至vbb4之間的比較)。該輔助圖案BB比輔助圖案AA更大地改善對比。

第17A圖係其中在x軸上的CD係針對三個接觸孔之中央接觸孔所標繪的圖形，第17B圖係其中在y軸上的CD係針對三個接觸孔之中央接觸孔所標繪的圖形。請參閱第17A及17B圖，“輔助圖案AA”對應於第16A圖中所示的原始圖案；同時，請參閱第17A及17B圖，“輔助圖案BB”對應於第16B圖中所示的原始圖案。第17A及17B圖二者顯示的是，輔助圖案BB提供比輔助圖案AA更高的成像性能。

第18A圖係其中在x軸上的NILS係針對三個接觸孔之中央接觸孔所標繪的圖形，第18B圖係其中在y軸上的NILS係針對三個接觸孔之中央接觸孔所標繪的圖形。請參考第18A及18B圖，“輔助圖案AA”對應於第16A圖中所示的原始圖案；同時，請參閱第18A及18B圖，“輔助圖案BB”對應於第16B圖中所示的原始圖案。第18A及第18B圖二者顯示的是，輔助圖案BB提供比輔助圖案AA更高的成像性能。

[第三實施例]

在此實施例中，係假定使用負光阻體，且假定將圖案形成於其中光強度係等於或高於所設定之臨限值的部位之中。假定使用其中包含具有0.73之NA的投影光學系統且使用具有248奈米(nm)波長的曝射光之曝光設備，以及假定該投影光學系統假設不具有像差，且假定其中照明原版之照明光為非偏極化光。假定不考慮該光阻體，假定標的圖案為於x軸方向中具有120奈米的尺寸及於y軸方向中有2400奈米的尺寸之隔離的線圖案，假定原點為該隔離之線圖案的中心，以及假定主要圖案為用以形成標的圖案的圖案(與標的圖案相似的圖案)(請參閱第19B圖)。

假定有效光源為具有0.92之外相干性σ、0.72之內相干性σ、及30度的發散角，第19A圖例示該有效光源，且c01指示照明光學系統的光瞳範圍。假定為評估之散焦量係0.25微米，且假定評估位置為該線圖案的中心，則各個資料的處置係與第一實施例中相同。

在此實施例中，輔助圖案被改變以便與並未通過光的圖案對應地減少評估位置處的強度。

假定在輔助圖案上的資料顯示的是，其於x軸方向中具有50奈米的尺寸以及於y軸方向中有2400奈米的尺寸；當然，輔助圖案的尺寸可加以改變，在輔助圖案上的資料僅需根據有效光源及標的圖案、而以對稱於y軸左右之配置產生即可。因此，輔助圖案的中心位於x軸之上。

輔助圖案AAA具有等距的配置，第20A至20D圖中所示之元件daaa1、daaa2、daaa3、及daaa4的中心位置分別係(x,y)=(240,0)、(480,0)、(-240,0)、及(-480,0)。

輔助圖案BBB係藉由此方法所獲得者，第20A至20D圖中所示之元件dbbb1、dbbb2、dbbb3、及dbbb4的中心位置係(x,y)=(270,0)、(480,0)、(-270,0)、及(-480,0)，此顯示輔助圖案BBB具有非等距的配置。

第20C圖顯示當散焦量係0.25微米時由輔助圖案AAA所獲得的強度分佈，第20D圖顯示當散焦量係0.25微米時由輔助圖案BBB所獲得的強度分佈，在輔助圖案BBB中之評估位置處的強度pbbb1係比輔助圖案AAA中之評估位置處的強度paaa1更低。

第21C及21D圖顯示當使用包含主要圖案之原始圖案且散焦量係0.25微米時之影像面上的光強度分佈。ptaaa1與ptbbb1之間的比較顯示的是，輔助圖案AAA與BBB間之差異相對於亮度值之比例係相當地低。僅包含輔助圖案之評估原始圖案係更適用於輔助圖案，即使當輔助圖案並未通過光時亦然。

第22A圖顯示包含標的圖案之原始圖案中的CD曲線，第22B圖顯示包含標的圖案之原始圖案中的NILS。第22A及22B圖二者顯示的是，輔助圖案BBB提供比輔助圖案AAA更高的成像性能。

[第四實施例]

在此實施例中，係假定使用負光阻體，且假定將圖案形成於其中光強度係等於或高於所設定之臨限值的部位之中。假定使用其中包含具有0.73之NA的投影光學系統且使用具有248奈米(nm)波長的曝射光之曝光設備，以及假定該投影光學系統不具有像差，且假定其中照明原版之照明光為非偏極化光。假定不考慮該阻體，假定標的圖案為具有120奈米的尺寸於x軸方向中及2400奈米的尺寸於y軸方向中之隔離的線圖案，假定原點為該隔離之線圖案的中心，以及假定主要圖案為用以形成標的圖案的圖案(與標的圖案相似的圖案)，第19B圖例示該主要圖案。假定有效光源為具有0.92之外相干性σ、0.72之內相干性σ、及30度的發散角，第19A圖例示該有效光源，且c01指示照明光學系統的光瞳範圍。

假定評估之散焦量變成零，且假定評估位置為y軸方向中(短邊部位)中之標的圖案的末端，則各個資料的處置係與第一實施例中相同。

在此實施例中，輔助圖案被改變以便與並未通過光的圖案對應地減少評估位置處的強度。

第23A、23C、23E、及23G顯示關於第三實施例中所示之輔助圖案BBB的資料；輔助圖案CCC係假定評估位置為在輔助圖案BBB中之y軸方向中的線圖案末端時，藉由改變輔助圖案BBB以便減少該y軸方向中的線圖案末端處之強度所獲得者。在此實施例中，輔助圖案的數目會改變，輔助圖案CCC係藉由計算而決定，以便獲得對稱於y軸左右的輔助圖案；更明確地說，輔助圖案dccc5及dccc6的中心位置會在y軸上改變，輔助圖案dccc5及dccc6於x軸方向中具有120奈米的尺寸以及於y軸方向中具有50奈米的尺寸。或者，輔助圖案dccc5及dccc6的尺寸可予以改變。

此實施例將例示其中輔助圖案與主要圖案結合的情況，第23D圖顯示其中將主要圖案tccc1添加至第23B圖中所示之輔助圖案CCC的資料；注意的是，輔助圖案dccc5及dccc6係與主要圖案tccc1結合。第23F圖係第23D圖中之上方部位的放大視圖，且顯示該等圖案的結合；第23H圖顯示使用輪廓線之強度分佈，在第23H圖中之線末端處的強度係比在第23G圖中之線末端處的強度更低，此顯示的是，輔助圖案CCC的使用可降低其中在輔助圖案BBB的使用中所遭遇之線的縮短。

[第五實施例]

在此實施例中，係假定使用正光阻體，且假定將圖案形成於其中光強度係等於或高於所設定之臨限值的部位之中。假定使用其中包含具有0.73之NA的投影光學系統且使用具有248奈米(nm)波長的曝射光之曝光設備，以及假定該投影光學系統不具有像差，且假定其中照明原版之照明光為非偏極化光。假定不考慮阻體，假定標的圖案為具有120奈米的直徑之隔離的接觸孔，以及假定主要圖案為用以形成標的圖案的圖案(與標的圖案相似的圖案)，第6B圖例示該主要圖案。

將根據藉由計算強度所衍生的評估值而改變之標的圖案並未受限於輔助圖案，且可為照明條件。

此實施例顯示的是，當決定原版上的輔助圖案時，成像性能可藉由改變照明資訊而改善。

所使用的輔助圖案係依據第一實施例的輔助圖案B。在此實施例中，係改變有效光源的形狀；為了要在決定輔助圖案之後藉由改變有效光源以改善成像性能，所欲的是，精密地改變有效光源的形狀及分佈，此係因為適用於照明條件的輔助圖案已被衍生出，所以在照明系統中之多量的改變將使輔助圖案不適合於照明，而導致成像性能中相對於預期的劣化。例如，改變偏極化、有效光源形狀、或光量分佈以做為照明條件可獲得在成像性能中之無法藉由改變輔助圖案而達成的改善。在此實施例中，為了要證明此方法即使針對照明條件中的改變以及輔助圖案中的改變亦能保持，將確認的是，成像性能會由於多量改變有效光源的形狀而改變。

將參照第24圖以解說照明條件決定程式，此照明條件決定程式可如在上述原始資料產生程式中似地藉由第2圖中所示的電腦而執行。

首先，執行與第4圖中之步驟R01及R02中相同的處理。在步驟S1009中，係決定評估條件，此處理係與第5圖之步驟T103中相同；在步驟S1010中，係決定評估原始圖案，此處理係與第5圖之步驟T104中相同。

在步驟S1011中，在照明條件A之下，於強度評估位置之光強度A係使用評估原始圖案以計算，且評估值A係根據光強度A以計算。照明條件A係改變於以下步驟中，照明條件A的因子可包含例如偏極化、有效光源形狀、及光量分佈；以經驗為主之已知條件可依據步驟R01中所決定的分析條件選擇做為照明條件A；而且在步驟S1022中，可將在過去計算時所獲得的照明條件選擇做為照明條件A。

在步驟S1012中，照明條件B係藉由對照明條件A做成改變D而獲得，例如該改變D係偏極化、有效光源形狀、或光量分佈之中的改變。

在步驟S1013中，在照明條件B之下，於強度評估位置之光強度B係使用評估原始圖案以計算，且評估值B係根據光強度B以計算。

在步驟S1014中，比較評估值A及B，其中在步驟S1009中將較大評估值之選擇決定成為評估條件的情況將於下文中考慮。

在步驟S1015及其後的步驟中，選擇可獲得較大評估值的照明條件，步驟S1015及其後的步驟係與第5圖中之步驟T109及其後的步驟中相同。是否選擇照明條件A係所欲地決定於步驟S1019中，例如藉由事先決定照明條件中的改變次數；而且，可選擇照明條件A於當一旦逐漸減少照明條件中的改變量時，在評估值中的改變量變成等於或小於預設的臨限值時。若使用臨限值時，僅需將其事先設定於步驟S1007或S1009之中即可。第24圖顯示針對描述之便利性所簡化的順序，可將一般最適化法使用於該順序之諸如做成改變之步驟及決定改變結束之步驟的個別步驟中。

將參照第25A至25F圖來解說回應於照明條件中的改變之成像性能中的改變。第25A圖概略地顯示其中外相干性σ係0.72，內相干性σ係0.56，及發散角係30度之照明條件a。第25B圖概略地顯示其中外相干性σ係0.92，內相干性σ係0.72，及發散角係30度之照明條件b。假定照明條件a將被使用做為初始值，評估原始圖案係輔助圖案B(第25C及25D圖)，假定評估位置為具有120奈米的直徑之接觸孔的中心，以及假定散焦量為0.25微米，照明條件b係改變有效光源的形狀以便增加評估位置處之強度的結果。

在第25E及25F圖之間的比較顯示的是，在照明條件b之下的評估位置處之強度係比在照明條件a之下的評估位置處之強度更高。第26A及26B圖分別顯示代表成像性能的CD曲線及NILS，第26A及26B圖二者顯示的是，照明條件b提供比照明條件a更高的成像性能。

[第六實施例]

使用不具有主要圖案而僅具有輔助圖案的罩幕可允許用以評估諸如形成於主要圖案之位置處的光強度分佈或NILS之成像性能，藉以消除任何冗餘之輔助圖案(雜訊)的評估值最佳化。如第28圖中所示意顯示地，可獲得消除任何冗餘之輔助圖案(雜訊)的最終輔助圖案。

而且，可根據形成於主要圖案的位置處之光強度分佈以評估圖案缺陷的影響程度，藉以瞭解在製造原版中特別重要的位置(在圖案缺陷之不利影響下的位置)以及在此製造中並不重要的位置。當給定缺陷至形成於主要圖案的位置處且事先計算於當在不具有主要圖案之罩幕上的輔助圖案並無任何缺陷時之光強度分佈時，缺陷的影響程度係諸如形成於主要圖案的位置處之光強度的評估值之中的改變量。

[曝光設備]

將參照第27圖以例示其中使用根據上述方法所產生之原始資料所製造的原版以使基板曝光之曝光設備。曝光設備100包含照明裝置110；原版台132，其保持原版130；投影光學系統140；主要控制單元150；監測器及輸入裝置152；以及基板台176，其保持基板170。原版130可根據上述方法所產生之原始資料以製造。

曝光設備100接受液體180於基板170與投影光學系統140的最終表面之間，且經由該液體180以將原版130的圖案投影至基板170之上，藉以使基板170曝光；此類型的曝光設備稱為液浸式曝光設備。該曝光設備100可組構成為使用步進及掃描方案、步進及重複方案、或另一曝光方案的曝光設備，而且該曝光設備100可為除了液浸式曝光設備之外的曝光設備。

照明裝置110照明其中形成包含主要圖案及輔助圖案之原始圖案於上的原版130。例如，該照明裝置110包含光源單元及照明光學系統。

光源單元包含用作光源之雷射112，以及射束成形系統114。雷射112可使用來自諸如具有大約193奈米之波長的ArF準分子雷射，具有大約248奈米之波長的KrF準分子雷射，及具有大約157奈米之波長的F₂ 準分子雷射之脈波式雷射的光。雷射的類型及雷射的數目並未予以限制，且光源單元的類型亦未受到限制。

射束成形系統114可為例如包含複數個柱面透鏡之射束擴展器，該射束成形系統114改變來自雷射112之準直光的剖面形狀之水平對垂直比例成為所欲的值(例如，其將剖面形狀自矩形改變成為方形)，藉以將射束成形為所欲的形狀。該射束成形系統114形成具有照射光學積分器118(將於稍後敘述)所需的尺寸及發散角的光束。

照明光學系統以照明光來照明原版130，例如該照明光學系統包含聚光光學系統116、偏極化控制單元117、光學積分器118；孔徑闌120、聚光透鏡122、偏轉反射鏡124、遮光葉片126、及成像透鏡128。該照明光學系統不僅可實施習知之照明，而且可實施諸如如第6A及13A圖中所示的修正式照明之各式各樣類型的照明模式。

聚光光學系統116包含複數個光學元件，且將具有所欲形狀的光束有效率地導引至光學積分器118。該聚光光學系統116包含例如可變焦距透鏡系統，以及控制入射在光學積分器118上之射束的形狀及角度範圍。

該聚光光學系統116包含曝光劑量調整單元，其可改變所施加至原版130之照明光的曝光劑量以供各個照明之用。該曝光劑量調整單元係由主要控制單元150所控制；而且，例如可設定曝光劑量監測器於光學積分器118與原版130之間或在另一位置處，測量曝光劑量，及回授測量結果。

偏極化控制單元117包含例如偏極化元件，且係配置於與投影光學系統140的光瞳142之位置幾乎共軛的位置處。如上述實施例中所示地，偏極化控制單元117控制光瞳142上所形成之有效光源的預定區域中之偏極化狀態。包含複數個類型之偏極化元件的偏極化控制單元117可形成於可由致動器(未顯示)所旋轉的轉盤中，且該主要控制單元150可控制致動器的驅動。

光學積分器118係組構成為複眼微透鏡，其可使照明原版130的照明光均勻，轉換入射光的角分佈成為位置分佈，及輸出所轉換的光。該複眼微透鏡具有其之入射表面及出射表面，而保持傅立葉轉換關係，且係藉由組合許多棒狀透鏡(亦即，微透鏡元件)而形成；然而，光學積分器118並未受限於複眼微透鏡，而是可包含例如複數個組合之柱面透鏡陣列板，其上配置彼此正交之光學棒及繞射光柵的各個組合。

具有固定形狀及直徑的孔徑闌120係正好配置於光學積分器118的出射表面之後，該孔徑闌120係配置於與投影光學系統140的光瞳142之位置幾乎共軛的位置處，該孔徑闌120的孔徑形狀對應於投影光學系統140的光瞳上之有效光源的強度分佈，該孔徑闌120控制有效光源的強度分佈。

該孔徑闌120可依據照明條件而藉由孔徑交換機制(致動器)121以可切換地插入至光學路徑之內，該致動器121的驅動係藉由主要控制單元150所控制之驅動控制單元151所控制。該孔徑闌120可與偏極化控制單元117成一體。

聚光透鏡122將來自接近光學積分器118之出射表面的二次光源並穿過孔徑闌120而透射的複數個光束聚光，且所聚光的光係藉由偏轉反射徑124而反射，以均勻地柯勒照明(Kohler-illuminate)做為照射的表面之遮光葉片126的表面。

遮光葉片126包含複數個可移動的遮光板，且具有對應於投影光學系統140的有效區域之幾乎矩形的任意孔徑形狀。穿過遮光葉片126的孔徑所透射的光束係使用做為原版130的照明光，該遮光葉片126係具有自動可變孔徑寬度的光闌，且可改變轉移區。曝光設備100可進一步包含掃描葉片，該掃描葉片具有與上述遮光葉片之結構相似的結構，且可在掃描方向中改變轉移區。該掃描葉片係亦具有自動可變孔徑寬度的光闌，且係配置於與原版130之表面位置幾乎光學共軛的位置處。該曝光設備100可依據使用該二可變葉片的曝光照射尺寸以設定轉移區的尺寸。

成像透鏡128藉由照射將遮光葉片126的孔徑形狀轉移至原版130的表面上，以及將原版130的表面上之圖案縮小且投影至安裝於基板卡盤(未顯示)上的基板170之表面上。

原版130具有將被轉移的圖案以及所形成的輔助圖案，且係由原版台132所支撐及驅動。由該原版130所產生之繞射光係在一旦通過投影光學系統140時，被投影至基板170之上。原版130與基板170係配置以保持光學共軛的關係，若將曝光設備100組構成為掃描器時(步進及掃描方案)，則其藉由同步掃描它們以轉移原版130的圖案至基板170之上；若將曝光設備100組構成為步進器時(步進及重複方案)，則當原版130及基板170係穩定時，其執行曝光。該原版130可為例如二元罩幕、半色調罩幕、或相移罩幕的任一者。

原版台132係由驅動機制(未顯示)所驅動，原版台132及投影光學系統140係配置於例如支撐於底座框架上的台式鏡筒基座之上，而該底座框架則透過例如阻尼器以安裝於地板或其類似物之上。該原版台132可採取熟習於本項技藝之該等人士所熟知之任一方式，該驅動機制(未顯示)包含例如線性馬達，且可藉由驅動原版台132於X及Y方向中以移動該原版130。

投影光學系統140具有將通過形成於原版130上之圖案的繞射光之影像形成至基板170上的功能；該投影光學系統140可為只包含複數個透鏡元件的光學系統，或包含複數個透鏡元件及至少一凹面鏡的光學系統(折反射式系統)；選擇性地，投影光學系統140可為例如包含複數個透鏡元件及至少一繞射光學元件之諸如基諾全息照(kinoform)的光學系統。若色差之校正係必要時，可使用由具有不同程度之色散(阿貝數)的玻璃材料所製成之複數個透鏡，或可將繞射光學元件組構以便在與由透鏡元件所造成的色散方向之相反方向產生色散；否則，可藉由使雷射的光譜寬度變窄以實施色差的補償。近來，此一窄光譜雷射係主流的曝光光源之一。

主要控制單元150控制各個單元的驅動，且特別地，根據來自監測器及輸入裝置152之輸入裝置所輸入的資訊及來自照明裝置110的資訊以執行照明控制；該主要控制單元150的控制資訊及其他資訊係顯示於該監測器及輸入裝置152的監測器之上。

基板170係例如晶圓或玻璃板，且其表面係塗佈以光阻172。

基板170係由基板台176所支撐，因為基板台176可選擇熟習於本項技藝之該等人士所熟知的任一形式，所以此處將不給予其之詳細配置及操作的說明。基板台176使用例如線性馬達以移動基板170於X及Y方向中，原版台132及基板台176的位置係由例如雷射干涉儀所監測，若使用掃描器時，其將以預定的速度比來驅動該原版130及基板170。基板台176係配置於例如透過阻尼器而支撐於地板或其類似物之上的台式底座之上，該原版台132及投影光學系統140係配置於例如支撐於底座框架上的鏡筒基底(未顯示)之上，該底座框架係透過例如阻尼器以安裝於地板或其類似物之上。

將具有相對於曝光波長之高透射比，不會變成附著於投影光學系統140上之污物源，且可匹配阻體處理之物質選擇做為液體180。該投影光學系統140的最終表面係塗佈有塗層，以保護其免於受到該液體180之不利的影響。

在曝光中，由雷射112所發射出的光束係由射束成形系統114所成形，且經由聚光光學系統116以導引至光學積分器118。光學積分器118使照明光均勻，以及孔徑闌120設定有效光源的強度分佈，如第6A或13A圖中所示。該照明光在最佳照明條件之下，經由聚光透鏡122、偏轉反射鏡124、遮光葉片126、及成像透鏡128以照明原版130。通過原版130之光束係由投影光學系統140以預定的放大率縮小且投影至基板170之上。

因為直接面向基板170之投影光學系統140的最終表面係浸入於具有折射係數比空氣更高的液體180中，所以該投影光學系統140的NA會變高，以致使獲得高到足以形成十分精細之圖案於基板170上的解析度。此外，高對比之影像係由偏極化控制而形成於光阻172之上；因此，曝光設備100準確地轉移圖案至阻體之上，以提供高品質的裝置(例如，半導體元件，LCD元件，影像感測裝置(例如CCD)，及薄膜磁頭)。

[裝置製造方法]

依據本發明較佳實施例之裝置製造方法係適用以製造半導體裝置及液晶裝置。該方法可包含使用上述曝光設備將原版的圖案轉移至施加於基板上的光敏劑之上的步驟，以及將光敏劑顯影的步驟。該等裝置係由進一步其他已知之步驟(例如蝕刻、阻體去除、晶粒切割、接合、及封裝)所製造。

雖然已參照代表性的實施例以敘述本發明，但應瞭解的是，本發明並未受限於所揭示之代表性的實施例。下文申請專利範圍的範疇將被給予最廣義的闡釋，以便涵蓋所有該等修正例以及等效的結構及功能。

1．．．電腦

10．．．匯流排互連

20．．．控制單元

30．．．顯示單元

40．．．儲存單元

60．．．輸入單元

70．．．媒體介面

80．．．記錄媒體

40a．．．主要圖案資料

40b．．．光源資料

40c．．．原始資料

40d．．．投影光學系統資料

40e．．．阻體資料

40f．．．評估條件資料

40g．．．原始資料產生程式

100．．．曝光設備

110．．．照明裝置

130．．．原版

132．．．原版台

140．．．投影光學系統

150．．．主要控制單元

152．．．監測器及輸入裝置

170．．．基板

176．．．基板台

180．．．液體

112．．．雷射

114．．．射束成形系統

116．．．聚光光學系統

117．．．偏極化控制單元

118．．．光學積分器

120．．．孔徑闌

122．．．聚光透鏡

124．．．偏轉反射鏡

126．．．遮光葉片

128．．．成像透鏡

121．．．致動器

172．．．光阻

S001～S009、S101～S110、S1009～S1022、R01、R02．．．步驟

T103～T116、R101～R105、R201～R203．．．子步驟

第1圖係示意地顯示藉由原始資料產生程式的原始資料產生方法之順序的流程圖；

第2圖係示意地顯示依據本發明較佳實施例之用以執行原始資料產生程式的電腦組態之方塊圖；

第3A至3E圖係各描繪包含主要圖案及伴隨其之輔助圖案的原始圖案之視圖；

第4圖係描繪藉由原始資料產生程式的原始資料產生方法之更詳細的順序之流程圖；

第5圖係描繪第4圖中所描繪之方法中的步驟S102之細節的流程圖；

第6A及6B圖係分別例示有效光源及主要圖案的視圖；

第7A圖係描繪輔助圖案的視圖；

第7B圖係描繪輔助圖案的形狀及配置之表；

第8A至8D圖係描繪回應於對輔助圖案所作成之改變的強度分佈中之改變的視圖；

第9A及9B圖係描繪成像性能的圖形；

第10圖係描繪強度評估位置處之強度的圖形；

第11A至11F圖係描繪回應於對輔助圖案所作成之改變的強度分佈中之改變的視圖；

第12A至12F圖係描繪回應於對輔助圖案所作成之改變的強度分佈中之改變的視圖；

第13A及13B圖係分別例示有效光源及主要圖案的視圖；

第14A圖係描繪輔助圖案的視圖；

第14B圖係描繪輔助圖案的形狀及配置之表；

第15A至15D圖係描繪回應於對輔助圖案所作成之改變的強度分佈中之改變的視圖；

第16A至16F圖係描繪回應於對輔助圖案所作成之改變的強度分佈中之改變的視圖；

第17A及17B圖係描繪輔助圖案之成像性能的圖形；

第18A及18B圖係描繪輔助圖案之成像性能的圖形；

第19A及19B圖係分別例示有效光源及主要圖案的視圖；

第20A至20D圖係描繪回應於對輔助圖案所作成之改變的強度分佈中之改變的視圖；

第21A至21D圖係描繪回應於對輔助圖案所作成之改變的強度分佈中之改變的視圖；

第22A及22B圖係描繪輔助圖案之成像性能的圖形；

第23A至23H圖係描繪回應於對輔助圖案所作成之改變的強度分佈中之改變的視圖；

第24圖係示意地顯示依據本發明較佳實施例之藉由照明條件決定程式的照明條件決定方法之順序的流程圖；

第25A至25F圖係描繪回應於照明條件中之改變的成像性能中之改變的視圖；

第26A及26B圖係描繪回應於照明條件中之改變的成像性能中之改變的視圖；

第27圖係示意地顯示依據本發明較佳實施例之曝光設備的配置之圖式；以及

第28圖係示意地顯示如何藉由消除任何冗餘的輔助圖案(雜訊)以獲得最終輔助圖案之視圖。

Claims (11)

1. 一種儲存原始資料產生程式的記憶媒體，該程式係用以產生資料於一曝光設備中所使用的原始圖案之上，該曝光設備係經由一投影光學系統將該原始圖案投影至一基板上，以於該基板上形成標的圖案的影像，該程式包含：一決定步驟，用以根據在主要圖案與伴隨形成該原始圖案的該主要圖案的輔助圖案之中，只有該輔助圖案被配置於該投影光學系統的一物面上的情況中，由該投影光學系統所形成的光強度分佈，決定最終輔助圖案；以及一結合步驟，用以結合該最終輔助圖案與該主要圖案，以產生資料於該原始圖案之上，其中在該決定步驟中，該最終輔助圖案係藉由重複用以計算和評估該光強度分佈之處理，及用以改變將被插入於該投影光學系統的該物面之中的該輔助圖案之處理而決定。
2. 如申請專利範圍第1項之記憶媒體，其中在該決定步驟中，係重複執行：一第一步驟，用以當將第一輔助圖案插入於該投影光學系統的該物面之中時，藉由評估由該投影光學系統所形成的第一光強度分佈，以獲得第一評估值；一第二步驟，用以當將第二輔助圖案插入於該投影光學系統的該物面之中時，藉由評估由該投影光學系統所形成的第二光強度分佈，以獲得第二評估值；以及 一比較步驟，用以比較該第一評估值與該第二評估值，且若該第一評估值係比該第二評估值更佳時，則對該第一輔助圖案作成改變以產生新的第二輔助圖案，並針對該新的第二輔助圖案再執行該第二步驟，及若該第二評估值係比該第一評估值更佳時，則分別設定該第二輔助圖案和該第二評估值成為新的第一輔助圖案和新的第一評估值，對該新的第一輔助圖案作成改變以產生新的第二輔助圖案，並針對該新的第二輔助圖案再執行該第二步驟。
3. 如申請專利範圍第1項之記憶媒體，其中在該決定步驟中，該最終輔助圖案係根據當將與該決定步驟中所決定的該輔助圖案所將伴隨的該主要圖案不同的主要圖案和該輔助圖案一起插入於該投影光學系統的該物面之中時，由該投影光學系統所形成的光強度分佈所決定。
4. 如申請專利範圍第1項之記憶媒體，其中若該主要圖案包含孔圖案時，該最終輔助圖案係根據形成於該孔圖案的中心或該孔圖案的中心之附近的光強度分佈，而決定於該決定步驟中。
5. 如申請專利範圍第1項之記憶媒體，其中若該主要圖案包含線圖案時，該最終輔助圖案係根據形成於該線圖案之短邊部分中的光強度分佈，而決定於該決定步驟中。
6. 如申請專利範圍第1項之記憶媒體，其中在該決定步驟中，該最終輔助圖案係根據由該投影光學系統之一影像面偏移位置處之光強度分佈而決定。
7. 一種原始資料產生方法，用以產生資料於一曝光設備中所使用的原始圖案之上，該曝光設備係經由一投影光學系統將該原始圖案投影至一基板上，以於該基板上形成標的圖案的影像，該方法包含：一決定步驟，用以根據當在主要圖案與伴隨其中形成該原始圖案的該主要圖案的輔助圖案之中，只有該輔助圖案被插入於該投影光學系統的一物面之中時，由該投影光學系統所形成的光強度分佈，決定最終輔助圖案；以及一結合步驟，用以結合該最終輔助圖案與該主要圖案，以產生資料於該原始圖案之上，其中在該決定步驟中，該最終輔助圖案係藉由重複用以計算和評估該光強度分佈而同時改變將被插入於該投影光學系統的該物面之中的該輔助圖案之處理，及用以改變將被插入於該投影光學系統的該物面之中的該輔助圖案之處理而決定。
8. 一種儲存照明條件決定程式的記憶媒體，該程式係用以決定照明條件，原始圖案係在該照明條件之下被照明於一曝光設備中，該曝光設備係經由一投影光學系統將該原始圖案投影至一基板上，以於該基板上形成標的圖案的影像，該程式包含：一決定步驟，用以根據在主要圖案與伴隨形成該原始圖案的該主要圖案之輔助圖案之中，只有該輔助圖案被配置於該投影光學系統的一物面上的情況中，由該投影光學系統所形成的光強度分佈，決定最終照明條件， 其中在該決定步驟中，該最終照明條件係藉由重複用以計算和評估該光強度分佈之處理，及用以改變該照明條件之處理而決定。
9. 一種照明條件決定方法，用以決定照明條件，原始圖案係在該照明條件之下被照明於一曝光設備中，該曝光設備係經由一投影光學系統將該原始圖案投影至一基板上，以於該基板上形成標的圖案的影像，該方法包含：一決定步驟，用以根據在主要圖案與伴隨形成該原始圖案的該主要圖案的輔助圖案之中，只有該輔助圖案被配置於該投影光學系統的一物面上的情況中，由該投影光學系統所形成的光強度分佈，決定最終照明條件，其中在該決定步驟中，該最終照明條件係藉由重複用以計算和評估該光強度分佈之處理，及用以改變該照明條件之處理而決定。
10. 一種製造半導體裝置或液晶裝置的方法，該方法包含以下步驟：藉由如申請專利範圍第7項中所界定的原始資料產生方法以產生資料於原始圖案之上；根據該原始圖案上之產生的資料以製造原版；使用該原版以曝光一基板；以及將該基板顯影。
11. 一種製造半導體裝置或液晶裝置的方法，該方法包含以下步驟：藉由如申請專利範圍第9項中所界定的照明條件決定 方法以決定照明條件；當在該決定的照明條件下照明原版時，使一基板曝光；以及將該基板顯影。