TWI435165B - 在基於繞射圖徵分析之設計佈局中最佳化圖案之選擇 - Google Patents
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Description
本發明大體上係關於基於繞射圖徵分析來選擇最佳化圖案,且更特定而言,係關於使用該等最佳化圖案進行用於微影成像之光罩最佳化。
微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在此情況下,光罩可含有對應於IC之個別層的電路圖案,且可將此圖案成像至已塗佈有輻射敏感材料(抗蝕劑)層之基板(矽晶圓)上之目標部分(例如,包含一或多個晶粒)上。一般而言,單一晶圓將含有經由投影系統而一次一個地經順次輻照之鄰近目標部分的整個網路。在一類型之微影投影裝置中,藉由一次性將整個光罩圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分;此裝置通常被稱作晶圓步進器。在一替代裝置(通常被稱作步進掃描裝置)中,藉由在給定參考方向(「掃描」方向)上漸進地掃描在投影光束下方光罩圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板台來輻照每一目標部分。一般而言,由於投影系統將具有放大因數M
(通常<1),故掃描基板台時之速度V
將為掃描光罩台時之速度的因數M
倍。
在使用微影投影裝置之製造程序中,將光罩圖案成像至藉由輻射敏感材料(抗蝕劑)層至少部分地覆蓋之基板上。在此成像步驟之前,基板可經歷各種程序,諸如上底漆、抗蝕劑塗佈,及軟烘烤。在曝光之後,基板可經受其他程序,諸如曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤,及經成像圖徵之量測/檢測。此程序陣列係用作圖案化一器件(例如,IC)之個別層的基礎。此經圖案化層可接著經歷各種程序,諸如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械拋光等等,其均意欲最後修整個別層。若需要若干層,則將必須針對每一新層重複整個程序或其變型。最終,一器件陣列將存在於基板(晶圓)上。接著,藉由諸如分割或鋸切之技術而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,等等。
為了簡單起見,可在下文中將投影系統稱作「透鏡」;然而,此術語應被廣泛地解釋為涵蓋各種類型之投影系統,包括(例如)折射光學儀器、反射光學儀器,及反射折射系統。輻射系統亦可包括用於引導、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進行操作之組件,且下文亦可將此等組件集體地或單獨地稱作「透鏡」。另外,微影裝置可為具有兩個或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)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執行預備步驟,同時將一或多個其他台用於曝光。
上文所提及之光微影光罩包含對應於待整合至矽晶圓上之電路組件的幾何圖案。利用CAD(電腦輔助設計)程式來產生用以形成此等光罩之圖案,此程序通常被稱作EDA(電子設計自動化)。大多數CAD程式遵循一預定設計規則集合,以便形成功能光罩。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不良方式相互作用。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,或兩個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晶圓上如實地再生原始電路設計(經由光罩)。
如所提及,微影為半導體積體電路之製造中的中心步驟,其中形成於半導體晶圓基板上之圖案界定半導體器件之功能元件,諸如微處理器、記憶體晶片,等等。類似微影技術亦用於平板顯示器、微機電系統(MEMS)及其他器件之形成中。
隨著半導體製造程序繼續進展,電路元件之尺寸已不斷地縮減,而每器件的功能元件(諸如電晶體)之量已在數十年內穩固地增加,其遵循通常被稱作「莫耳定律」(Moore's law)之趨勢。在當前技術狀態下,使用被稱作掃描器之光學微影投影系統來製造前邊緣器件之臨界層,光學微影投影系統使用來自深紫外線雷射光源之照明而將光罩影像投影至基板上,從而形成具有充分地低於100奈米(亦即,小於投影光之波長的一半)之尺寸的個別電路圖徵。
此程序(其中印刷具有小於光學投影系統之傳統解析度極限之尺寸的圖徵)通常被稱作低k 1
微影,其係根據解析度公式CD=k 1
×λ/NA,其中λ為所使用之輻射之波長(當前在大多數情況下為248奈米或193奈米),NA為投影光學儀器之數值孔徑,CD為「臨界尺寸」(通常為所印刷之最小圖徵大小),且k 1
為經驗性解析度因數。一般而言,k 1
愈小,則在晶圓上再生如下圖案變得愈困難:該圖案類似於由電路設計者所規劃之形狀及尺寸,以便達成特定電功能性及效能。為了克服此等困難,將複雜的微調步驟應用於投影系統以及光罩設計。舉例而言,此等步驟包括(但不限於)NA及光學相干設定之最佳化、定製照明方案、相移光罩之使用、光罩佈局中之光學近接校正,或通常被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。
作為一重要實例,光學近接校正(OPC,有時亦被稱作「光學及程序校正」(optical and process correction))解決如下事實:在晶圓上經印刷圖徵之最終大小及置放將不僅僅為在光罩上對應圖徵之大小及置放的函數。應注意,本文中可互換地利用術語「光罩」與「比例光罩」。對於存在於典型電路設計上之小圖徵大小及高圖徵密度,給定圖徵之特定邊緣的位置將在特定程度上受到其他鄰近圖徵之存在或不存在的影響。此等近接效應起因於自一圖徵耦合至另一圖徵之光的微小量。類似地,近接效應可起因於在通常緊隨微影曝光之曝光後烘烤(PEB)、抗蝕劑顯影及蝕刻期間的擴散及其他化學效應。
為了確保根據對給定目標電路設計之要求而在半導體基板上產生圖徵,需要利用複雜的數值模型來預測近接效應,且需要在高端器件之成功製造變得可能之前將校正或預失真應用於光罩之設計。在一典型高端設計中,幾乎每一圖徵邊緣均需要某種修改,以便達成充分地接近於目標設計之經印刷圖案。此等修改可包括邊緣位置或線寬之移位或偏置以及「輔助」圖徵之應用,「輔助」圖徵不意欲印刷其自身,但將影響關聯主要圖徵之屬性。
對於低k1光微影,需要源及光罩之最佳化(亦即,源及光罩最佳化或SMO)以確保用於印刷臨界圖案之可行程序窗。若最佳化光罩之設計佈局,則可達成SMO之總運行時間之縮減。存在如下需要:藉由自一光罩設計佈局智慧地選擇代表性圖案進行光罩最佳化,使得在一SMO程序中充分地表示所有臨界光罩圖徵。
本發明係關於基於繞射圖徵分析之智慧圖案選擇,且更特定而言,係關於在一微影裝置及程序中該智慧圖案選擇之應用。視情況,可使用一智慧選擇之代表性目標圖案集合來最佳化用於該微影程序中之一照明源及/或一投影光學儀器。然而,本發明之範疇不限於微影程序最佳化。本發明之實施例適用於如下任何情形:其中需要自產生自一設計佈局之一較大目標圖案集合選擇一目標圖案子集,使得藉由該目標圖案子集充分地表示該設計佈局中之該等目標圖案之所有臨界圖徵。
在本發明之一態樣中,揭示一種自一設計佈局選擇一目標圖案子集之方法,該方法包含以下步驟:針對來自該設計佈局之一初始較大目標圖案集合之複數個目標圖案產生一各別繞射圖;自來自該初始較大目標圖案集合之該複數個目標圖案之該等各種繞射圖識別繞射圖徵;將來自該初始較大目標圖案集合之該複數個目標圖案分群成繞射圖徵群組,一特定繞射圖徵群組中之該等目標圖案具有類似繞射圖徵;及選擇該目標圖案子集以覆蓋預定義數目個繞射圖徵群組,使得該目標圖案子集表示用於該微影程序的該設計佈局之至少一部分。在本發明之一實施例中,該預定義數目個繞射圖徵群組包含所有可能繞射圖徵群組。可基於繞射圖徵之類似性而依預定義規則來控管該複數個目標圖案之該分群。該等預定義規則包含存在於該等各種繞射圖徵群組之間的覆蓋關係。
在本發明之另一態樣中,揭示一種在一設計佈局中選擇一代表性目標圖案集合之方法,該方法包含以下步驟:針對該設計佈局中之一初始較大目標圖案集合中之每一者產生一各別繞射圖;在該等繞射圖中之每一者中識別峰值;儲存該等繞射圖中之每一者中該等經識別峰值之一或多個特性參數;分析該等經識別峰值之該等經儲存特性參數以形成一繞射圖徵群組清單,每一繞射圖徵群組具有一或多個各別基本向量;檢測存在於來自該初始較大目標圖案集合之該等各種繞射圖之該等各種繞射圖徵群組之間的覆蓋關係,其中依預定義規則來控管該等覆蓋關係;識別一最終目標圖案子集,該最終目標圖案子集之繞射圖徵群組充分地覆蓋來自所有該等繞射圖之所有可能繞射圖徵群組;及選擇該最終目標圖案子集以包括於該代表性目標圖案集合中,使得該最終目標圖案子集表示用於該微影程序的該設計佈局之至少一部分。
在本發明之一另外態樣中,揭示一種電腦程式產品,其包含經記錄有指令之一電腦可讀媒體,該等指令在被執行時使電腦執行上文所提及之圖案選擇方法。
鑒於以下說明及詳細描述,本發明之此等及其他圖徵、實施例及優點對於熟習此項技術者將係顯而易見的。
現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例,在該等圖式中,對應元件符號指示對應部分。
現將參看圖式來詳細地描述本發明,該等圖式係作為本發明之說明性實例而提供,以便使熟習此項技術者能夠實踐本發明。值得注意地,以下諸圖及實例不意謂將本發明之範疇限制於單一實施例,而藉由所描述或說明之元件之一些或全部的互換,其他實施例係可能的。此外,在可使用已知組件來部分地或全部地實施本發明之特定元件時,將僅描述為理解本發明所必要的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的詳細描述,以便不混淆本發明。熟習此項技術者將顯而易見,被描述為以軟體加以實施之實施例不應限於此情形,而可包括以硬體或軟體與硬體之組合加以實施之實施例,且反之亦然(除非本文中另有說明)。在本說明書中,不應認為展示單數組件之實施例係限制性的;相反地,本發明意欲涵蓋包括複數個相同組件之其他實施例,且反之亦然(除非本發明另有明確敍述)。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均歸於罕有或特殊意義(除非如此明確地闡述)。另外,本發明涵蓋本文中藉由說明所提及之已知組件的目前及未來已知等效物。
儘管在本文中可特定地參考本發明在IC製造中之使用,但應明確地理解,本發明具有許多其他可能應用。舉例而言,本發明可用於製造整合光學系統、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。熟習此項技術者應瞭解,在此等替代應用之內容背景中,應將在本文中對術語「比例光罩」、「晶圓」或「晶粒」之任何使用認為係分別藉由更通用之術語「光罩」、「基板」及「目標部分」替換。
在本發明之文件中,術語「輻射」及「光束」係用以涵蓋所有類型之電磁輻射,包括紫外線輻射(例如,具有為365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及EUV(極紫外線輻射,例如,具有在為5奈米至20奈米之範圍內的波長)。
如在本文中所使用之術語「光罩」應被廣泛地解釋為指代可用以對應於待形成於基板之目標部分中之圖案而向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面的通用圖案化構件;術語「光閥」亦可用於此內容背景中。除了傳統光罩(透射或反射;二元、相移、混合,等等)以外,其他此類圖案化構件之實例亦包括:
‧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在於(例如):反射表面之經定址區域將入射光反射為繞射光,而未經定址區域將入射光反射為非繞射光。藉由使用適當濾光器,可將該非繞射光濾出反射光束,從而僅留下繞射光;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。可使用適當電子構件來執行所需矩陣定址。舉例而言,可自以引用之方式併入本文中的美國專利第5,296,891號及第5,523,193號搜集到關於此等鏡面陣列之更多資訊。
‧可程式化LCD陣列。
在論述本發明之前,提供關於總設計及成像程序之簡短論述。圖1A說明例示性微影投影系統10。主要組件為:光源12,其可為深紫外線準分子雷射源;照明光學儀器,其界定部分相干(被表示為均方偏差(sigma))且可包括特定源塑形光學儀器14、16a及16b;光罩或比例光罩18;及投影光學儀器16c,其將比例光罩圖案之影像產生至晶圓平面22上。在光瞳平面處之可調整濾光器或孔徑20可限制照射晶圓平面22之光束角度的範圍,其中最大可能角度界定投影光學儀器之數值孔徑NA=sin(Θmax
)。
在微影模擬系統中,如圖1B所說明,可藉由(例如)單獨功能模組來描述此等主要系統組件。參看圖1B,功能模組包括:設計佈局模組26,其界定目標設計;光罩佈局模組28,其界定待用於成像程序中之光罩;光罩模型模組30,其界定待用於模擬程序期間的光罩佈局之模型;光學模型模組32,其界定微影系統之光學組件的效能;及抗蝕劑模型模組34,其界定用於給定程序中之抗蝕劑的效能。如吾人所知,舉例而言,模擬程序之結果在結果模組36中產生預測輪廓及CD。
更具體而言,應注意,在光學模型32中捕獲照明及投影光學儀器之屬性,光學模型32包括(但不限於)NA均方偏差(σ)設定以及任何特定照明源形狀(例如,離軸光源,諸如環形、四極及偶極,等等)。亦可捕獲塗佈於基板上之光阻層的光學屬性(亦即,折射率、膜厚度、傳播及偏振效應)以作為光學模型32之部分。光罩模型30捕獲比例光罩之設計圖徵,且亦可包括光罩之詳細物理屬性的表示。最終,抗蝕劑模型34描述發生於抗蝕劑曝光、PEB及顯影期間之化學程序的效應,以便預測(例如)形成於基板晶圓上之抗蝕劑圖徵的輪廓。模擬之目標係準確地預測(例如)邊緣置放及CD,其可接著與目標設計進行比較。目標設計通常被定義為OPC前光罩佈局,且將以諸如GDSII或OASIS之標準化數位檔案格式加以提供。
在一典型高端設計中,幾乎每一圖徵邊緣均需要某種修改,以便達成充分地接近於目標設計之經印刷圖案。此等修改可包括邊緣位置或線寬之移位或偏置以及「輔助」圖徵之應用,「輔助」圖徵不意欲印刷其自身,但將影響關聯主要圖徵之屬性。此外,應用於照明源之最佳化技術可具有對不同邊緣及圖徵之不同效應。照明源之最佳化可包括使用光瞳以將源照明限於選定光圖案。本發明提供可應用於源組態及光罩組態兩者之最佳化方法。
源-光罩最佳化(SMO)為如下程序:其中共同最佳化光罩設計佈局及照明源以用於在基板上產生高保真度影像。一般而言,SMO方法之目的在於:藉由自待用於SMO中之全剪輯集合智慧地選擇小臨界設計圖案集合來實現全晶片圖案覆蓋,同時降低計算成本。僅對此等選定圖案執行SMO以獲得最佳化源。接著,使用最佳化源來最佳化用於全晶片之光罩(例如,使用OPC及LMC),且比較結果。若該等結果與習知全晶片SMO相當,則該程序結束,否則,提供用於反覆地收斂於成功結果之各種方法。
本發明提供一種用於自較大目標圖案集合選擇較小代表性目標圖案集合之技術,其中代表性目標圖案集合充分地表示全設計佈局之較佳所有臨界圖徵。較大目標圖案集合可包含光罩之整個設計佈局,或設計佈局之實質上大部分。儘管本發明之實施例特定地適於SMO,但熟習此項技術者應理解,圖案選擇演算法普遍地適用於如下任何情形:其中較大設計佈局需要藉由來自該設計佈局的智慧選擇之較小目標圖案集合充分地表示。事實上,此處所描述的以繞射級為基礎之圖案選擇方法之一些優點在於:無需起始條件(例如,起始照明源可為均一照明,而非具有調諧偏振分佈之最佳化照明源),無需抗蝕劑模型,且無需OPC模型或次解析度輔助圖徵(SRAF)。該圖案選擇方法僅需要目標圖案,因此,其係程序獨立的。
代表性目標圖案集合可包含手動地挑選之使用者選定剪輯,及自動地挑選之圖案選擇演算法選定剪輯。舉例而言,使用者可手動地選擇通常為具有已知最高密度之線/空間圖徵之剪輯的錨定剪輯(anchor clip)以始終作為代表性集合之部分。
可使用代表性目標圖案集合來最佳化用於微影程序中之照明源。最佳化該照明源可包括調諧入射於光罩上之輻射光束之偏振分佈。亦可使用代表性目標圖案集合來最佳化用於微影程序中之投影光學儀器系統。最佳化該投影光學儀器系統可包括在輻射光束傳遞通過光罩之後操縱光瞳平面中輻射光束之波前。就此而論,重要的是提及:最佳化投影光學儀器未必要求最佳化投影光學儀器系統無像差或具有最低可能之像差位準(此情形對於此特定投影光學儀器系統係可能的)。相反地,投影光學儀器之最佳化意謂投影光學儀器經調諧或最佳化成使得其表示用於待使用此等投影光學儀器成像之目標圖案的最佳成像設定。因而,最佳化投影光學儀器可包含殘餘像差,或在此最佳化投影光學儀器對於成像目標圖案有益時可甚至經調諧成離開最低可能像差狀態。為了判定投影光學儀器對於特定目標圖案是否最佳,可使用成像該目標圖案之微影效能參數。此等微影效能參數可包括(但不限於):聚焦深度、程序窗之尺寸、光罩誤差增強因數、臨界尺寸均一性、邊緣置放誤差,及(正規化)影像對數斜率。
目標設計佈局(通常包含以諸如OASIS、GDSII等等之標準數位格式的佈局)(對於該目標設計佈局,將最佳化一微影程序)可包括記憶體、測試圖案及邏輯。自此設計佈局,識別初始較大目標圖案(剪輯)集合。在本發明之一特定實施例中,提取全剪輯集合,其表示設計佈局中之所有複雜圖案(通常為約50個至1000個剪輯,但可使用任何數目個剪輯)。熟習此項技術者應瞭解,此等圖案或剪輯表示設計之小部分(亦即,電路、單元或圖案),且特別地,該等剪輯表示如下小部分:對於該等小部分,需要特定關注及/或驗證。
消費者可基於設計佈局中需要特定影像最佳化之已知臨界圖徵區域而先驗地提供初始較大剪輯集合。或者,在本發明之另一實施例中,可藉由使用識別臨界圖徵區域的某一類別之自動(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。
較大圖案集合可(例如)包含不同圖案類型(諸如閘或邏輯圖案),或可(例如)包含具有特定定向之圖案。較大圖案集合亦可(例如)包含:包含特定複雜度位準之圖案,或在微影處理期間需要特定關注及/或驗證之圖案,例如,遵照設計規則(比如1D全點間距(through pitch)、交錯全點間距、常用設計建構或基元(例如,彎管、T形、H形))之特定測試結構、重複使用之佈局結構(比如記憶體單元(例如,磚牆)、記憶體周邊結構(例如,卡鉤至記憶體單元),及具有自前代已知之成像問題的圖案),等等。較大圖案集合可(例如)進一步包含具有預定義程序窗效能之圖案,或(例如)包含如下圖案:其包含對圖案之程序參數變化之敏感度。
自初始較大剪輯集合選擇小圖案或剪輯子集(例如,15個至50個剪輯,但可使用任何數目個剪輯)。如下文將更詳細地所解釋,較佳地執行圖案或剪輯子集之選擇,使得選定圖案之程序窗儘可能接近地匹配於較大臨界圖案集合之程序窗。亦藉由經組合之圖案選擇與後續SMO程序之總產品製作時程(turn-around time)或運行時間縮減來量測選擇之有效性。
圖2中之流程圖200為說明根據本發明之一實施例的以繞射為基礎之圖案選擇方法之一些關鍵步驟的例示性流程圖。
在步驟202中,自複數個目標圖案中之每一者產生各別繞射圖。複數個目標圖案中之每一者可包括於對應剪輯中。該等剪輯構成初始較大目標圖案集合,如前文所論述。可由消費者提供該等剪輯,或作為圖案選擇方法之前驅步驟,可自設計佈局提取該等剪輯。
在步驟204中,自各種繞射圖識別目標圖案之特性繞射圖徵。
在步驟206中,將複數個目標圖案分群成各種繞射圖徵群組,特定繞射圖徵群組中之目標圖案具有類似繞射圖徵。可在頻域中或在空間域中進行繞射圖徵分群。
在步驟208中,選擇目標圖案或剪輯子集,其覆蓋所有可能繞射圖徵群組,使得在一設計最佳化程序中充分地表示設計佈局之至少一部分(或整個設計佈局),該設計最佳化程序包括(但不限於)用於微影影像轉印程序流程中之SMO程序。
圖3中之流程圖300為進一步詳細地說明根據本發明之一實施例的以繞射為基礎之圖案選擇方法之步驟的另一例示性流程圖。
在步驟302中,獲得初始較大目標圖案集合(消費者供應的,或自設計佈局所提取的)。
在步驟304中,針對該等目標圖案中之每一者產生繞射圖。
在步驟306中,在該等繞射圖中之每一者中識別所有峰值。通常,自繞射圖移除第零級峰值。在一些情況下,捨棄振幅低於特定預定義臨限值範圍之峰值以簡化圖案選擇演算法,因為該等峰值在影像最佳化中之貢獻很可能係不顯著的。
在步驟308中,形成繞射圖徵群組清單。該等繞射圖徵群組可基於空間域或頻域中之繞射級映射。每一繞射圖徵群組具有一或多個基本向量,此稍後將加以解釋。藉由分析在步驟306中所識別之峰值之特性參數進行繞射圖徵分群。峰值之特性參數之實例包括(但不限於):每一峰值之部位、每一峰值之寬度、每一峰值之振幅、每一峰值之諧波指數、每一峰值距一或多個相鄰峰值之距離,等等。又,可儲存額外特性參數,且額外特性參數可(例如)包括產生經識別峰值的光之相位(例如,在光瞳平面處),或不同峰值之間的相位之差。可(例如)使用此相位資訊來選擇一代表性目標圖案集合,其對於在輻射光束傳遞通過光罩之後最佳化或改良光瞳平面中輻射光束之波前可為代表性的。
在步驟310中,檢測存在於來自各種繞射圖之各種繞射圖徵群組之間的覆蓋關係。依一預定義規則集合來控管該等覆蓋關係,此稍後將加以論述。
在步驟312中,識別目標圖案(或剪輯)子集,其繞射圖徵群組覆蓋來自產生自各種目標圖案(亦即,產生自初始較大剪輯集合)之各種繞射圖之所有可能繞射圖徵群組。
在步驟314中,將目標圖案子集包括於充分地表示整個設計佈局或設計佈局之至少一部分的代表性目標圖案集合中。代表性目標圖案集合亦可包括使用者選定目標圖案。舉例而言,當使用者已經意識到特定剪輯(或特定剪輯集合)具有應被用於SMO最佳化之目標圖案(諸如具有高密度線/空間圖案之錨定剪輯)時,則將該(該等)剪輯始終包括於代表性集合中。
儘管本發明不限於微影最佳化程序,但圖案選擇演算法之結果通常用於最佳化一微影程序(諸如SMO),如選用之終端步驟316中所展示。
圖4中之流程圖400展示說明如流程圖300之步驟308中所描述的以繞射圖徵為基礎之分群之步驟的例示性流程圖。流程圖400展示在形成繞射圖(在此處被稱作繞射級標繪圖)、已移除第零級峰值及已識別其他峰值之後的步驟。可形成一清單(被稱作「peak_list」)以記錄每一峰值之部位(x,y)、在x方向及y方向上之寬度(sx
,sy
),及振幅(h)。
在步驟402中,識別繞射級標繪圖之最強峰值v=(x,y,sx
,sy
,h)。
在步驟404中,針對對應於1-D圖案之每一共線峰值建構各別1-D基本向量。
在步驟406中,針對藉由2-D圖案產生之每一非共線峰值對建構各別2-D基本向量。舉例而言,針對峰值對(v1
,v2
)建構兩個基本向量。
在步驟408中,移除來自peak_list之最強峰值「v」之所有諧波。舉例而言,針對共線峰值移除在針對所有整數「n」之(nx
,ny
)處之峰值。類似地,針對用於非共線峰值對(v1
,v2
)之所有整數對(n1
,n2
)移除具有形式「n1
v1
+n2
v2
」之峰值。
可重複此等步驟,直至peak_list為空,且將所有1-D基本向量及2-D基本向量移位至可被稱作「basis_list」之清單。
在步驟410中,藉由包括於basis_list中之非重複1-D基本向量及2-D基本向量來填入繞射圖徵群組清單。該等繞射圖徵群組現已準備好用於覆蓋關係之後續檢測。
熟習此項技術者應瞭解,圖2至圖4所示之方法僅描繪說明性步驟。並非所有步驟均需要包括於每一實施例中,且在適用時,額外中間/終端步驟可包括於該等方法中。可更改該等步驟之序列。
圖5至圖8說明根據本發明之實施例的各種目標圖案及對應繞射圖之實例。圖5A展示目標圖案或剪輯502,其包含矩形圖徵之交錯2-D陣列。圖5B中展示剪輯502之繞射圖504。將繞射圖504之峰值(具有圍繞中心點之能量分佈)展示為明亮局域化矩形區域。通常,針對圖案選擇演算法僅考慮振幅高於特定臨限值之峰值。又,移除中心處之第零級峰值以簡化圖案選擇演算法。
圖6A展示目標圖案或剪輯602,其包含矩形圖徵之規則2-D陣列。圖6B中展示剪輯602之繞射圖604。
圖6A展示目標圖案或剪輯602,其包含矩形圖徵之規則2-D陣列。圖6B中展示剪輯602之繞射圖604。
圖7A展示目標圖案或剪輯702,其包含矩形圖徵之1-D陣列。圖7B中展示剪輯702之繞射圖704。應注意,繞射圖704中之峰值沿著平行於y軸之對應線彼此重疊。
圖8A展示目標圖案或剪輯802,其包含具有有限長度之線之1-D陣列。圖8B中展示剪輯802之繞射圖804。
圖9A至圖9B說明使用一實例實施例之圖案選擇之總原理。902及904為自兩個剪輯(即,剪輯1及剪輯2)所獲得之各別繞射圖。剪輯1為具有240奈米之間距之圖徵之1-D陣列。剪輯2為具有80奈米之間距之圖徵之1-D陣列。此等特定尺寸僅係用於非限制性說明目的。將示範出:剪輯2充分地覆蓋剪輯1之繞射圖徵,因此,不存在對選擇剪輯1及剪輯2兩者之需要。選擇剪輯2足夠用於SMO及其他目的。繞射圖902及904係對稱的,因此,在繞射圖徵分群標繪圖920(對應於剪輯1)及930(對應於剪輯2)中僅展示繞射級分群之一半部。自每一繞射圖902及904之中心移除第零級峰值。
標繪圖920中之線908、910及912指代針對剪輯1的第一繞射級峰值、第二繞射級峰值及第三繞射級峰值之振幅及部位。標繪圖930中之線914指代針對剪輯2的第一繞射級峰值之振幅及部位。此等標繪圖係在頻域中。因此,歸因於剪輯2中之較密集間距,與剪輯1之第一級峰值908相比較,剪輯2之第一級峰值914具有更高頻率(沿著x軸更遠)。將三個經識別峰值908、910及912分群在一起以作為群組A。唯一基本向量918表示群組A中之所有三個峰值908、910及912。群組B包含來自剪輯2之唯一經識別峰值914。唯一基本向量922表示群組B中之峰值914。
在圖9B中,展示出:歸因於來自剪輯1之峰值912與來自剪輯2之峰值914的重疊,在群組A與群組B之間存在覆蓋關係。涵蓋峰值912及914之虛線指示重疊之存在。歸因於重疊,群組B(具有較高基本頻率)覆蓋群組A(具有較低基本頻率)。因此,藉由僅選擇剪輯2,表示剪輯1及剪輯2兩者之目標圖案圖徵之特性。
圖10及圖11分別描繪根據本發明之實例實施例的針對1-D圖案及2-D圖案的以繞射圖徵為基礎之分群。應注意,儘管圖9A至圖9B中之實例展示表示整個各別剪輯之單一繞射圖徵群組,但複數個繞射圖徵群組可甚至存在於單一剪輯中。舉例而言,在圖10中,展示1-D目標圖案1000,其具有兩個不同間距P1及P2,如所展示。當自圖案1000產生繞射圖,且在頻域中標繪繞射峰值時,得到標繪圖1002。相對於中心線1004對稱地定位之峰值1006及1012具有最高振幅。相對於中心線1004對稱地定位之峰值1008及1014具有次最高振幅。相對於中心線1004對稱地定位之峰值1010及1016具有最低振幅。如圖10所示,群組B對應於具有基本向量1020之較密集間距P1,且群組A對應於具有基本向量1022之相對較疏鬆間距P2。峰值1006(及1012)具有最高振幅,因為在該部位處(亦即,在該頻率值處),群組B之第一級峰值與群組A之第二級峰值疊加。
在圖11中,展示2-D目標圖案1100,其具有在x方向及y方向上之相同間距P,如所展示。亦可容納在兩個方向上之不同間距,及甚至在一個方向上之多個間距,因為本發明之範疇不限於任何特定類別之目標圖案。當自圖案1100產生繞射圖,且在頻域中標繪繞射峰值時,得到2-D標繪圖1120。1102、1104、1106及1108為最高振幅峰值之部位。1110、1112、1114及1116為次最高振幅峰值之部位。繞射圖徵分群以經分群成四個群組(群組1、群組2、群組3及群組4)之最高振幅峰值開始,如具有虛線外形的圖11中之左底部標繪圖中所展示。相鄰較低振幅峰值(惟次最高振幅峰值除外)包括於包括最近最高振幅峰值之各別群組中。如圖11之右底部標繪圖中所展示,次最高振幅峰值之基本向量為兩個相鄰最高振幅群組基本向量之基本向量的向量和。包括次最高振幅峰值的在點線圓圈內部之所有峰值(群組5)具有可藉由v
=nx v 1
+ny v 2
表示之基本向量,其中nx
及ny
為整數。在點線圓圈中之峰值之級被表示為(nx
+ny
),因此,將其視為較高級諧波,而非第一級諧波。將此等峰值分群在一起。
圖12A至圖12C說明根據本發明之一實施例的半隔離目標圖案之繞射圖徵之實例。如圖12A所示,目標圖案1200包括半隔離圖徵1202。切割線1206經置放成覆蓋目標圖案1200之密集間隔部分1204以及半隔離部分1202。繞射標繪圖1250係由繞射圖峰值之頻域標繪引起。此處值得注意的圖徵為存在連續峰值,而非如先前實例中所展示之離散峰值。換言之,每一連續峰值具有有限峰值寬度,亦即,圍繞中心點之特定能量分佈。x軸及y軸為以任意單位的繞射級峰值之正規化頻率及振幅。小峰值1220為有限單元窗大小之假影,且不被視為分離繞射峰值。波封1210表示第零級連續峰值,且被捨棄。波封1212、1214、1216及1218表示較高級(高於零)連續峰值。類似連續峰值亦存在於對稱線1208之另一側上,但未在圖12B中被特定地指示。圖12C展示自標繪圖1250所獲得之最終分群結果1260,其中線段表示藉由半隔離目標圖案1200產生之連續峰值。
圖13A至圖13C及圖14說明根據本發明之實施例的針對離散峰值及連續峰值之覆蓋關係之實例。如前文所論述,使用一規則集合來檢測離散峰值與連續峰值之間的現存覆蓋關係。對於每一峰值,儲存特性參數,諸如峰值之部位、峰值之寬度(對於連續峰值),及峰值之振幅。將該規則集合應用於經儲存峰值資料上。將一預定義容許度值包括於該規則集合中。捨棄在臨限振幅值範圍外之峰值。不考慮在源光瞳平面中之臨限半徑範圍外之峰值。包括於規則集合中之一些規則係如下:
- 在如下情況下將一峰值「v」視為與另一峰值「u」重疊:「v」與「u」之間的距離小於峰值之平均寬度加上預定義容許度(見(例如)圖13A,其中來自群組1之峰值1302與來自群組2之峰值1304具有覆蓋關係,因為距離1306小於容許度值);
- 在且僅在如下情況下將一個一維繞射圖徵群組「v1
」視為藉由另一個一維繞射圖徵群組「u1
」覆蓋:存在整數「n」,使得「v1
」與「n*u1
」重疊;
- 在且僅在如下情況下將一個二維繞射圖徵群組(v1
,v2
)視為藉由另一個二維繞射圖徵群組(u1
,u2
)覆蓋:存在整數對(n1
,n2
),使得「v1
」與「n1
*u1
+n2
*u2
」重疊,且類似地,存在整數對(m1
,m2
),使得「v2
」與「m1
*u1
+m2
*u2
」重疊;
- 一維繞射圖徵群組不能覆蓋二維繞射圖徵群組;
- 離散峰值可覆蓋連續峰值(見(例如)圖13B,其中若(分離度<寬度/2+容許度),則來自群組2之具有寬度1312的連續峰值1310係藉由來自群組1之具有分離距離1314的離散峰值1308覆蓋);
- 較低級峰值覆蓋較高級峰值,但較高級峰值不覆蓋較低級峰值。換言之,具有較高基本頻率之群組覆蓋具有較低基本頻率之群組。
圖13C展示具有屬於兩個不同群組之兩個連續峰值1318及1320之另一實例。連續峰值1318之峰值寬度1322為width1,且連續峰值1320之峰值寬度1324為width2。該等峰值之中心線之間的分離度為1326。若分離度<[(width1+width2)/2+容許度],則該兩個峰值被稱為重疊。兩個重疊峰值被稱為具有覆蓋關係。
圖14展示覆蓋關係的以規則為基礎之探測之實例,其中離散峰值及連續峰值均存在於繞射圖中。此處,假定所有連續峰值均為第一級峰值。如圖14所示,群組A具有與群組D相同之級。因此,群組D係藉由群組A覆蓋,且僅選擇具有群組A之剪輯。群組E不與任何其他群組重疊。因此,群組E不藉由來自任何其他剪輯之任何其他群組覆蓋。因此,不必選擇群組E(及含有群組E之剪輯)。群組B具有與群組C之重疊。群組C具有第一級。群組C與群組B之第三級重疊。因此,群組B不能藉由群組C覆蓋。但群組B係藉由群組A覆蓋。群組C係隔離的,且不藉由任何群組覆蓋。因此,無需選擇群組C(及含有群組C之剪輯)。最終結果為:選擇群組A、C及E(及對應剪輯)。
作為一般規則,當在不同選擇備選者之間存在簡併(degeneracy)時,圖案選擇演算法將發現基於重疊繞射級之間的差而提供最佳覆蓋的選項。當距離相同時(例如,具有相同間距但不同CD之兩個圖案),將選擇具有較小剪輯索引之剪輯。
上文所論述之圖案選擇演算法可實施於一圖案選擇器模組中,其可為微影操作中之SMO程序流程之一部分。圖15展示根據本發明之一實施例的實施為SMO度量衡程序流程之一階段的圖案選擇器模組之實施例1500。在區塊1502中,選擇初始較大圖案集合(候選集合)。始終選擇錨定剪輯。在區塊1504中,使用者具有將更多剪輯手動地輸入至初始集合中之選項。接著,在區塊1506中運行圖案選擇演算法。在區塊1508中獲得該演算法之輸出。自初始較大集合選擇圖案子集。在區塊1510中,使用選定圖案子集來執行SMO。在區塊1512中,視情況,對來自SMO之輸出之所有或選定剪輯運行光罩最佳化演算法。
圖16A至圖16B展示來自圖15之圖案選擇器模組之使用者介面的螢幕截圖。圖16A展示在運行圖案選擇演算法(區塊1502及1504)之前的任務設置介面,且圖16B展示在運行圖案選擇演算法(區塊1508)之後的圖案檢閱介面在針對區塊1510之後續SMO度量衡窗中檢查選定剪輯。
圖17說明由本發明之圖案選擇演算法引起的SMO運行時間及總微影效能之改良。
圖17展示上文所描述之圖案選擇方法(使用藉由圖案選擇器模組自50個剪輯之較大集合自動地選擇的12個選定圖案)相對於習知全晶片SMO方法(使用所有50個剪輯)及基線記錄程序(使用2個已知剪輯)的微影效能之比較。可看出,圖案選擇方法複製全晶片SMO方法之原始微影效能(亦即,不損害程序窗),如藉由在為5%之固定曝光寬容度(EL)下的聚焦深度(DOF)曲線圖1700所指示。
圖17亦展示比較上文所描述之圖案選擇方法相對於習知全晶片SMO方法及基線記錄程序之處理運行時間效能的圖表。可看出,圖案選擇方法顯著地縮減SMO運行時間。
圖18為說明可輔助實施本文中所揭示之最佳化方法及流程之電腦系統100的方塊圖。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,及與匯流排102耦接以用於處理資訊之處理器104。電腦系統100亦包括耦接至匯流排102以用於儲存資訊及待藉由處理器104執行之指令的主記憶體106,諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存器件。主記憶體106亦可用於在執行待藉由處理器104執行之指令期間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之靜態資訊及指令的唯讀記憶體(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而耦接至用於顯示資訊給電腦使用者之顯示器112,諸如陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸控面板顯示器。輸入器件114(包括文數字鍵及其他鍵)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,其允許該器件在一平面中指定位置。亦可將觸控面板(螢幕)顯示器用作輸入器件。
根據本發明之一實施例,可藉由電腦系統100而回應於處理器104執行主記憶體106中所含有之一或多個指令之一或多個序列來執行最佳化程序之部分。可將此等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中所含有之指令序列之執行使處理器104執行本文中所描述之程序步驟。亦可使用以多處理配置之一或多個處理器來執行主記憶體106中所含有之指令序列。在替代實施例中,可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路來實施本發明。因此,本發明之實施例不限於硬體電路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」指代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、銅導線及光纖,其包括包含匯流排102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)資料通信期間所產生之聲波或光波。普通形式之電腦可讀媒體包括(例如)軟碟、可撓性碟、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晶匣、如在下文中所描述之載波,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載運至處理器104以供執行時涉及各種形式之電腦可讀媒體。舉例而言,指令最初可被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中,且使用數據機經由電話線而發送指令。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成紅外線信號。耦接至匯流排102之紅外線偵測器可接收紅外線信號中所載運之資料且將資料置放於匯流排102上。匯流排102將資料載運至主記憶體106,處理器104自主記憶體106擷取及執行指令。藉由主記憶體106接收之指令可視情況在藉由處理器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提供對連接至區域網路122之網路鏈路120的雙向資料通信耦接。舉例而言,通信介面118可為整合服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供對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118可為區域網路(LAN)卡以提供對相容LAN的資料通信連接。亦可實施無線鏈路。在任何此類實施中,通信介面118發送及接收載運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120通常經由一或多個網路而提供對其他資料器件的資料通信。舉例而言,網路鏈路120可經由區域網路122而提供對主機電腦124的連接或提供對藉由網際網路服務提供者(ISP)126操作之資料設備的連接。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均使用載運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鏈路120上且經由通信介面118之信號(其將數位資料載運至電腦系統100及自電腦系統100載運數位資料)為輸送資訊的例示性形式之載波。
電腦系統100可經由該(該等)網路、網路鏈路120及通信介面118而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可能經由網際網路128、ISP 126、區域網路122及通信介面118而傳輸用於應用程式之經請求程式碼。根據本發明,一種此類經下載應用程式提供(例如)該實施例之照明最佳化。經接收程式碼可在其被接收時藉由處理器104執行,及/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可獲得以載波之形式的應用程式碼。
圖19示意性地描繪例示性微影投影裝置,其照明源可利用本發明之程序加以最佳化。該裝置包含:
- 輻射系統Ex、IL,其用於供應輻射之投影光束PB。在此特定情況下,輻射系統亦包含輻射源LA;
- 第一物件台(光罩台)MT,其具備用於固持光罩MA(例如,比例光罩)之光罩固持器,且連接至用於相對於項目PL而準確地定位該光罩之第一定位構件;
- 第二物件台(基板台)WT,其具備用於固持基板W(例如,塗佈抗蝕劑之矽晶圓)之基板固持器,且連接至用於相對於項目PL而準確地定位該基板之第二定位構件;
- 投影系統(「透鏡」)PL(例如,折射、反射或反射折射光學系統),其用於將光罩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,裝置為透射類型(亦即,具有透射光罩)。然而,一般而言,其亦可為(例如)反射類型(具有反射光罩)。或者,裝置可將另一類別之圖案化構件用作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LA(例如,水銀燈或準分子雷射)產生輻射光束。此光束係直接或在已橫穿諸如(例如)光束擴展器Ex之調節構件之後被饋入至照明系統(照明器)IL中。照明器IL可包含調整構件AM以用於設定光束中之強度分佈的外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外,照明器IL將通常包含各種其他組件,諸如積光器IN及聚光器CO。以此方式,照射光罩MA之光束PB在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
關於圖19應注意,源LA可在微影投影裝置之外殼內(此情形通常為源LA為(例如)水銀燈時之情況),但源LA亦可遠離於微影投影裝置,源LA所產生之輻射光束經引導至該裝置中(例如,憑藉適當引導鏡面);此後者情景通常為源LA為準分子雷射(例如,基於KrF、ArF或F2
雷射作用)時之情況。本發明涵蓋至少兩種此等情景。
光束PB隨後截取光罩MA,光罩MA被固持於光罩台MT上。在橫穿光罩MA後,光束PB傳遞通過透鏡PL,透鏡PL將光束PB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),基板台WT可準確地移動,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,第一定位構件可用以(例如)在自光罩庫機械地擷取光罩MA之後或在掃描期間相對於光束PB之路徑來準確地定位光罩MA。一般而言,將憑藉未在圖19中被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)之情況下,光罩台MT可僅僅連接至短衝程致動器,或可為固定的。
所描繪工具可用於兩種不同模式中:
- 在步進模式中,使光罩台MT保持基本上靜止,且將整個光罩影像一次性(亦即,單次「閃光」)投影至目標部分C上。接著,使基板台WT在x及/或y方向上移位,使得可藉由光束PB來輻照不同目標部分C;
- 在掃描模式中,適用基本上相同情景,惟在單次「閃光」中不曝光給定目標部分C除外。取而代之,光罩台MT可以速度v
而在給定方向(所謂的「掃描方向」,例如,y方向)上移動,使得導致投影光束PB遍及光罩影像進行掃描;同時,基板台WT係以速度V
=Mv
而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,可在不必損害解析度之情況下曝光相對較大目標部分C。
本文中所揭示之概念可模擬或數學上模型化用於成像次波長圖徵之任何通用成像系統,且可特別用於能夠產生具有愈來愈小之大小之波長的新興成像技術。已經在使用之新興技術包括能夠藉由使用ArF雷射來產生193奈米之波長且甚至藉由使用氟雷射來產生157奈米之波長的EUV(極紫外線)微影。此外,EUV微影能夠產生在20奈米至5奈米之範圍內的波長,該產生係藉由使用同步加速器或藉由以高能電子來撞擊材料(固體或電漿),以便產生在此範圍內之光子。因為大多數材料在此範圍內係吸收性的,所以可藉由具有鉬與矽之多堆疊的反射鏡面來產生照明。多堆疊鏡面具有鉬與矽之40個層對,其中每一層之厚度為四分之一波長。可使用X射線微影來產生甚至更小的波長。通常,使用同步加速器來產生X射線波長。因為大多數材料在x射線波長下係吸收性的,所以薄吸收材料片界定圖徵將進行印刷(正抗蝕劑)或不進行印刷(負抗蝕劑)之處。
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,所揭示概念可用於任何類型之微影成像系統,例如,用於在不同於矽晶圓之基板上之成像的微影成像系統。
可根據以下條款來進一步描述本發明:
1. 一種在一設計佈局中選擇一代表性目標圖案集合之方法,該設計佈局經組態以經由一微影程序而成像至一基板上,該方法包含以下步驟:針對該設計佈局中之一初始較大目標圖案集合中之每一者產生一各別繞射圖;在該等繞射圖中之每一者中識別峰值;儲存該等繞射圖中之每一者中該等經識別峰值之一或多個特性參數;分析該等經識別峰值之該等經儲存特性參數以形成一繞射圖徵群組清單,每一繞射圖徵群組具有一或多個各別基本向量;檢測存在於來自該初始較大目標圖案集合之該等各種繞射圖之該等各種繞射圖徵群組之間的覆蓋關係,其中依預定義規則來控管該等覆蓋關係;識別一最終目標圖案子集,該最終目標圖案子集之繞射圖徵群組充分地覆蓋來自所有該等繞射圖之所有可能繞射圖徵群組;及選擇該最終目標圖案子集以包括於該代表性目標圖案集合中,使得該最終目標圖案子集表示用於該微影程序的該設計佈局之至少一部分。
2. 如條款1之方法,其中該方法進一步包括:使用該代表性目標圖案集合來最佳化用於該微影程序中之一照明源。
3. 如條款2之方法,其中該方法進一步包含:使用該最佳化照明源來成像藉由該代表性目標圖案集合表示的該設計佈局之該部分。
4. 如條款3之方法,其中該設計佈局之該部分包含該整個設計佈局,或該整個設計佈局之一實質上大部分。
5. 如條款1之方法,其中該方法進一步包括:使用該代表性目標圖案集合來最佳化用於該微影程序中之一投影光學儀器系統。
6. 如條款5之方法,其中該方法進一步包含:使用該最佳化投影光學儀器來成像藉由該代表性目標圖案集合表示的該設計佈局之該部分。
7. 如條款6之方法,其中該設計佈局之該部分包含該整個設計佈局,或該整個設計佈局之一實質上大部分。
8. 如條款1之方法,其中該代表性目標圖案集合包括一或多個使用者選定剪輯。
9. 如條款8之方法,其中該等使用者選定剪輯中之至少一者為一錨定剪輯,對於該錨定剪輯,不建議任何另外光罩最佳化。
10. 如條款9之方法,其中該錨定剪輯包含最密集線/空間目標圖案。
11. 一種自一設計佈局選擇一目標圖案子集之方法,該設計佈局經組態以經由一微影程序而成像至一基板上,該方法包含以下步驟:針對來自該設計佈局之一初始較大目標圖案集合之複數個目標圖案產生一各別繞射圖;自來自該初始較大目標圖案集合之該複數個目標圖案之該等各種繞射圖識別繞射圖徵;將來自該初始較大目標圖案集合之該複數個目標圖案分群成繞射圖徵群組,一特定繞射圖徵群組中之該等目標圖案具有類似繞射圖徵;及選擇作為一代表性目標圖案集合之該子集以覆蓋預定義數目個繞射圖徵群組,使得該代表性目標圖案集合表示用於該微影程序的該設計佈局之至少一部分。
12. 如條款11之方法,其中該方法進一步包括:使用該代表性目標圖案集合來最佳化用於該微影程序中之一照明源。
13. 如條款12之方法,其中最佳化該照明源包括調諧入射於一光罩上之一輻射光束之偏振分佈。
14. 如條款12之方法,其中該方法進一步包含:使用該最佳化照明源來成像藉由該代表性目標圖案集合表示的該設計佈局之該部分。
15. 如條款11之方法,其中該方法進一步包括:使用該代表性目標圖案集合來最佳化用於該微影程序中之一投影光學儀器系統。
16. 如條款15之方法,其中最佳化該投影光學儀器系統包括在一輻射光束傳遞通過該光罩之後操縱一光瞳平面中該輻射光束之一波前。
17. 如條款15之方法,其中該方法進一步包含:使用該最佳化投影光學儀器來成像藉由該代表性目標圖案集合表示的該設計佈局之該部分。
18. 如條款11之方法,其中基於一或多個預定義影像最佳化準則而自該設計佈局提取該初始較大目標圖案集合,或在該設計佈局中之特定已知部位處基於一或多個預定義影像最佳化準則而先驗地提供該初始較大目標圖案集合。
19. 如條款18之方法,其中該一或多個預定義影像最佳化準則係基於以下各者中之一或多者:
- 該目標圖案之類型;
- 該目標圖案之複雜度;
- 該目標圖案之部位;
- 該目標圖案之微影程序窗效能;
- 該目標圖案對微影程序參數變化之已知敏感度;
- 該目標圖案中之圖徵之一尺寸;
- 該目標圖案中之該等圖徵之一間距;
- 該設計佈局中之該目標圖案之一臨界度。
20. 如條款11之方法,其中該等繞射圖徵群組係在空間域中,或在頻域中。
21. 如條款11之方法,其中該代表性目標圖案集合包括一或多個使用者選定剪輯。
以上描述意欲係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述之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
10...微影投影系統
12...光源
14...源塑形光學儀器
16a...源塑形光學儀器
16b...源塑形光學儀器
16c...投影光學儀器
18...光罩/比例光罩
20...可調整濾光器/孔徑
22...晶圓平面
26...設計佈局模組
28...光罩佈局模組
30...光罩模型模組
32...光學模型模組
34...抗蝕劑模型模組
36...結果模組
100...電腦系統
102...匯流排
104...處理器
106...主記憶體
108...唯讀記憶體(ROM)
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(ISP)
128...網際網路
130...伺服器
502...目標圖案/剪輯
504...繞射圖
602...目標圖案/剪輯
604...繞射圖
702...目標圖案/剪輯
704...繞射圖
802...目標圖案/剪輯
804...繞射圖
902...繞射圖
904...繞射圖
908...第一繞射級峰值
910...第二繞射級峰值
912...第三繞射級峰值
914...第一繞射級峰值
920...繞射圖徵分群標繪圖
922...唯一基本向量
930...繞射圖徵分群標繪圖
1000...1-D目標圖案
1002...標繪圖
1004...中心線
1006...峰值
1008...峰值
1010...峰值
1012...峰值
1014...峰值
1016...峰值
1020...基本向量
1022...基本向量
1100...2-D目標圖案
1102...最高振幅峰值之部位
1104...最高振幅峰值之部位
1106...最高振幅峰值之部位
1108...最高振幅峰值之部位
1110...次最高振幅峰值之部位
1112...次最高振幅峰值之部位
1114...次最高振幅峰值之部位
1116...次最高振幅峰值之部位
1120...2-D標繪圖
1200...目標圖案
1202...半隔離圖徵/半隔離部分
1204...密集間隔部分
1206...切割線
1208...對稱線
1210...波封
1212...波封
1214...波封
1216...波封
1218...波封
1220...小峰值
1250...繞射標繪圖
1260...最終分群結果
1302...峰值
1304...峰值
1306...距離
1308...離散峰值
1310...連續峰值
1312...寬度
1314...分離距離
1318...連續峰值
1320...連續峰值
1322...峰值寬度
1324...峰值寬度
1326...峰值之中心線之間的分離度
1500...圖案選擇器模組之實施例
1502...區塊
1504...區塊
1506...區塊
1508...區塊
1510...區塊
1512...區塊
1700...聚焦深度(DOF)曲線圖
AD...調整構件
B...投影光束
BD...光束擴展器
C...目標部分
CO...聚光器
IF...干涉量測構件
IL...輻射系統/照明系統/照明器
IN...積光器
M1...光罩對準標記
M2...光罩對準標記
MA...光罩
MT...第一物件台/光罩台
P1...間距(圖10)
P1...基板對準標記(圖19)
P2...基板對準標記(圖19)
P2...間距(圖10)
PM...第一定位構件
PS...項目/投影系統/透鏡
PW...第二定位構件
SO...輻射源
W...基板
WT...第二物件台/基板台
圖1A為說明典型微影投影系統的例示性方塊圖;
圖1B為說明微影模擬模型之功能模組的例示性方塊圖;
圖2至圖4說明根據本發明之實施例的各種實例方法;
圖5至圖8說明根據本發明之實施例的各種目標圖案及對應繞射圖;
圖9A至圖9B說明使用一實例實施例之圖案選擇之總原理;
圖10及圖11分別描繪根據本發明之實例實施例的針對1-D圖案及2-D圖案的以繞射圖徵為基礎之分群;
圖12A至圖12C說明根據本發明之一實施例的半隔離目標圖案之繞射圖徵之實例;
圖13A至圖13C及圖14說明根據本發明之實施例的針對離散峰值及連續峰值之覆蓋關係之實例;
圖15展示根據本發明之一實施例的實施為SMO度量衡程序流程之部分的圖案選擇器模組之實施例;
圖16A至圖16B展示來自圖15之圖案選擇器模組之使用者介面的螢幕截圖;
圖17說明由本發明之圖案選擇演算法引起的SMO運行時間及總微影效能之改良;
圖18為說明可輔助實施本發明之模擬方法之電腦系統的方塊圖;及
圖19示意性地描繪適用於本發明之方法的微影投影裝置。
902...繞射圖
904...繞射圖
908...第一繞射級峰值
910...第二繞射級峰值
912...第三繞射級峰值
914...第一繞射級峰值
920...繞射圖徵分群標繪圖
930...繞射圖徵分群標繪圖
Claims (15)
- 一種由一電腦實施而自一設計佈局選擇一目標圖案子集(subset)之方法,該設計佈局經組態以經由一微影程序而成像至一基板上,該方法包含以下步驟:針對來自該設計佈局之一初始較大目標圖案集合(set)之複數個目標圖案產生一各別繞射圖(diffraction map);自來自該初始較大目標圖案集合之該複數個目標圖案之該等各種繞射圖識別繞射圖徵(difrraction signature);將來自該初始較大目標圖案集合之該複數個目標圖案分群成繞射圖徵群組,一特定繞射圖徵群組中之該等目標圖案具有類似繞射圖徵;及選擇作為一代表性目標圖案集合之該子集以覆蓋一預定數量的繞射圖徵群組,使得該代表性目標圖案集合表示用於該微影程序的該設計佈局之至少一部分,其中上述步驟中一或多個步驟係由該電腦執行。
- 如請求項1之方法,其中基於繞射圖徵之類似性而依預定義規則來控管該複數個目標圖案之該分群。
- 如請求項2之方法,其中該等預定義規則包含存在於該等各種繞射圖徵群組之間的覆蓋關係。
- 如請求項1之方法,其中該方法進一步包括:使用該代表性目標圖案集合來最佳化用於該微影程序中之一照明源。
- 如請求項4之方法,其中最佳化該照明源包括調諧入射於一光罩上之一輻射光束之偏振分佈。
- 如請求項1之方法,其中該方法進一步包括:使用該代表性目標圖案集合來最佳化用於該微影程序中之一投影光學儀器系統。
- 如請求項6之方法,其中最佳化該投影光學儀器系統包括在一輻射光束傳遞通過該光罩之後操縱一光瞳平面中該輻射光束之一波前。
- 如請求項1之方法,其中識別繞射圖徵之該步驟進一步包含以下步驟:在該等繞射圖中之每一者中識別峰值;儲存該等繞射圖中之每一者中該等經識別峰值之一或多個特性參數;及分析該等經識別峰值之該等經儲存特性參數以形成用於該等繞射圖中之每一者的各別繞射圖徵群組。
- 如請求項8之方法,其中每一繞射圖徵群組包含一或多個各別基本向量。
- 如請求項9之方法,其中一個一維基本向量表示一共線峰值,且二維基本向量表示在該繞射圖中所識別之一非共線峰值對。
- 如請求項8之方法,其中待針對該等經識別峰值儲存之該等特性參數包括以下各者中之一或多者:該峰值之部位、該峰值之寬度、該峰值之振幅、該峰值之諧波指數,及該峰值距一或多個相鄰峰值之距離。
- 如請求項1之方法,其中產生該各別繞射圖包含:產生一各別繞射級標繪圖,該各別繞射級標繪圖對應 於該初始較大目標圖案集合中之每一者中的該目標圖案;及自該等繞射級標繪圖中之每一者移除一第零級峰值。
- 如請求項12之方法,其中分析該等經識別峰值之該等經儲存特性參數之該步驟包括:在該繞射級標繪圖中識別最強峰值;針對包括該繞射級標繪圖中之該最強峰值的每一共線峰值建構一各別一維基本向量;針對該繞射級標繪圖中之每一非共線峰值對建構各別二維基本向量;忽略存在於該繞射級標繪圖中之所有諧波;及藉由選擇該等非重複一維基本向量及二維基本向量來填入繞射圖徵群組清單。
- 如請求項13之方法,其中控管該等覆蓋關係之該等預定義規則包括以下各者中之一或多者:在如下情況下將一峰值「v」視為與另一峰值「u」重疊:「v」與「u」之間的距離小於峰值之一平均寬度加上一預定義容許度;在且僅在如下情況下將一個一維繞射圖徵群組「v1 」視為藉由另一個一維繞射圖徵群組「u1 」覆蓋:存在一整數「n」,使得「v1 」與「n*u1 」重疊;在且僅在如下情況下將一個二維繞射圖徵群組(v1 ,v2 )視為藉由另一個二維繞射圖徵群組(u1 ,u2 )覆蓋:存在一整數對(n1 ,n2 ),使得「v1 」與「n1 *u1 +n2 *u2 」重疊, 且類似地,存在一整數對(m1 ,m2 ),使得「v2 」與「m1 *u1 +m2 *u2 」重疊;一個一維繞射圖徵群組不能覆蓋一個二維繞射圖徵群組;一離散峰值可覆蓋一連續峰值;及較低級峰值覆蓋較高級峰值。
- 一種電腦程式產品,其包含經記錄有指令之一電腦可讀媒體,該等指令在被執行時使電腦執行如請求項1至14中任一項之方法,以選擇代表性目標圖案集合。
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