TWI471744B - 用於粒子束寫入裝置之鄰近效應及劑量校正的方法與系統 - Google Patents

用於粒子束寫入裝置之鄰近效應及劑量校正的方法與系統 Download PDF

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Description

用於粒子束寫入裝置之鄰近效應及劑量校正的方法與系統 發明領域
本發明的領域係有關於用於製造精細圖像的粒子束寫入及微影技術(lithograph technologies)，且特別的是有關於一種用於粒子束寫入裝置之鄰近效應及劑量校正的方法與系統。
 發明背景
在習知以微影法在板上產生精細圖像的半導體製程中，人們已使用諸如粒子束寫入器及光學投影式微影方法之類的技術，其係使用由透明及半透明部件組成的遮罩。該板係塗上粒子束敏感阻劑(particle beam sensitive resist)。粒子束寫入器的例子之一為電子束(EB)寫入器，其係用於在光學投影式微影之矽晶圓及玻璃遮罩上寫入精細圖像。使用電子束(EB)寫入器用於直接在半導體晶圓上製成半導體積體電路之精細圖像的技術為電子束直接寫入(EBDW)技術。
習知微影技術的基本問題是在技術過程中由化學及物理效應導致的圖像品質劣化與解析限度。精細圖像會加劇所得圖像與想要圖案的劣化或差異。鄰近效應為這些效應中之一個最主要的問題。
一般而言，校正鄰近效應，對於包含電子束寫入器的粒子束寫入器都是必需的。鄰近效應為寫入圖像的劣化或差異，其係由入射粒子或來自阻劑下層之向後散射(backscattering)或反射粒子在阻劑中散射造成的。
習知電子束(EB)寫入器一次可寫入數個複雜的圖案。變形束(VSB)型EB寫入器一次可寫入任何有彈性預定尺寸的矩形/三角形/梯形。單元投影(CP)型EB寫入器一次可寫入數個界定於模板(stencil plate)上的複雜圖案。不過，CP單元在模板上的大小有限制。一般而言，常用CP單元的允許大小為數微米x數微米。
第1圖圖示可用VSB與CP製圖的EB寫入器100。電子束源102投射的電子束103用形成於第一遮罩106的矩形開孔104或第一成形開孔形成矩形108，然後投射穿過形成於模板遮罩或板112的模板開孔(stencil aperture)110b。單元圖案114是從模板遮罩112的模板開孔110b投射到晶圓表面或基板116上的。如第1圖所示，模板遮罩112包含各種用於VSB及CP單元圖案寫入的模板開孔110a、110b、111a、111b。
在VSB及CP型寫入時，帶電粒子(例如，電子)照射一次的劑量或數目可用曝光時間來控制。射入粒子的數量被稱作劑量。一般而言，帶電粒子的劑量越高可提供越大的圖像。第2A圖係圖示低劑量的情形，而第2B圖圖示高劑量的情形。如圖示，第2A圖的目標圖案或區域200與第2B圖的目標圖案或區域202相同。然而，由於曝光時間不同，第2B圖的所得圖像212會大於第2A圖的所得圖像210。
已有人提出一些鄰近效應校正方法。其中有一種劑量校正方法是藉由控制VSB或CP照射一次的劑量來校正鄰近效應。另一種是圖案式鄰近效應校正法(圖案式PEC)，其係藉由修正寫入圖案或添加輔助圖案來校正鄰近效應。輔助圖案有時會被稱作協助圖案或虛圖案。使用圖案修正法(例如，使圖案中之一些部份變瘦或變胖)以及圖案添加襯線圖案以得到想要圖像的PEC方法也被列為使用輔助圖案的PEC方法。下文把這些類型的校正方法稱作圖案式鄰近效應校正法(圖案式PEC)。第3A圖與第3B圖圖示圖案式PEC的例子。第3A圖圖示目標圖案300與無圖案式PEC的所得圖像302，而第3B圖圖示目標圖案310、輔助圖案312、以及有圖案式PEC的所得圖像314。
有些用於遮罩寫入的EB寫入器是具體實作成只有VSB型機能。圖案式PEC方法不適用於VSB型EB寫入器，因為圖案修正或輔助圖案會增加需要照射的次數，結果，寫入時間會變長。因此，劑量校正方法主要是用於VSB型EB寫入器。另一方面，使用CP單元型寫入器，以一次CP照射來寫入多個圖案，然而一般難以實現CP單元中之圖案的劑量校正或用不同的劑量來寫入圖案於CP單元。
第4圖圖示一CP單元400以及圖解說明集中劑量於CP單元400的實質困難性。如第4圖所示，CP單元400包含單元邊界402而且可包含多個用一次EB照射寫成的圖案404。如以上所說明的，在所得圖像的寬度會隨著CP單元400位置改變時會出現問題，儘管圖案的目標寬度都一樣。
第5圖圖示CP單元400中之圖像404因鄰近效應而變胖或變成較大圖像500的情形。一般而言，CP單元400的圖案無法藉由劑量調整來實現鄰近效應的校正，因為圖像404通常是一次寫成。
計算時間為另一個PEC問題。以目前電腦的能力，校正一層需要數小時。常用的習知方法稱作面積密度(AD)法，它是用柵格(grid)覆蓋整個晶片面積來逼近的近似法。如第6圖所示，晶片面積600分成數個由數微米x數微米矩形組成的小柵格602。鄰近效應計算是用各個柵格的面積密度(AD)來近似，在此面積密度的定義為柵格中圖案之面積與柵格矩形之面積的比率。一般而言，藉由調整柵格602的大小可控制原始布局圖案610的近似612精確度(accuracy)，或者密集的柵格會導致較高的精確度。如果選定粗柵格，計算時間會減少。此一近似模型有可能要折衷精確度與計算時間。
不過，該面積密度(AD)法不是精確的近似。另一個問題是用柵格來分割晶片不適於CP單元式寫入的概念。如第7圖所示，AD法用柵格把CP單元分成數個子區700來形成柵格邊界702會相當不方便。理由是CP單元中有些部份需要用不同的劑量照射。不過，CP單元通常只照一次。為了解決上述問題，亟須可應用於CP及VSB寫入的精確近似模型及方法。
就製造半導體積體電路的最近趨勢而言，應考慮增加寫入用之金屬層的數目，而且也應考慮使用除鋁以外的金屬材料。第8圖為最近之半導體積體電路800的橫截面圖。圖示結構的頂層802係塗上電子束敏感阻劑804。通常沒有充分考慮寫入粒子或電子的反射或碰撞或貫孔/接觸材料所造成的散射效應。與諸如鋁之類的常用材料相比，鎢(W)812、鉭(Ta)及銅(Cu)810有高反射特性。在阻劑下有高反射材料的情形下，粒子或電子束的寫入需要仔細考慮會被散射環境嚴重影響的鄰近效應計算。
第9A圖至第9B圖圖解說明計算結果，其係反映散射參數如何隨著阻劑下層結構的變化而改變的情形。第9A圖圖示上述計算所假定之阻劑的下層結構。該結構隨著銅帶數有0至20條而改變。第9B圖係圖示反射能量與入射能量的參數或比率如何隨著銅帶數改變而改變。不過，習知的解決方案都不實際，因為考慮到下層結構效應的程序既麻煩又耗時。此問題的其他方面是貫孔及接線的組合會產生繁雜的結構以致電腦難以處理。
第10A圖至第10B圖圖示電子的散射與一散射模型。第10A圖圖示有鎢(W)層1002的第一分層化結構1000與有鋁(A1)層1012的第二分層化結構1010。如第10B圖所示，習知以覆蓋半導體晶片的簡單柵格1020來建模散射效應的方法不是利用CP單元式寫入之優勢的方法。此一弱點的理由是沒有使用CP及VSB寫入來暴露之區域的大小及位置與散射模型對齊以致於散射模型無法直接用來寫入。因此，需要更有效率的散射模型或計算方法。
一般而言，散射模型取決於阻劑的下層結構，例如金屬接線與貫孔。換言之，模型的參數都取決於阻劑下各層的布局圖案。然而，布局圖案本身不適合用來產生模型，因為該等圖案有不同的組態。因此，需要效率更高的阻劑下布局建模法和快速的散射參數估計。以品質控制的觀點視之，有實質重要性的是要瞭解劑量在晶片面積上的數量分布或晶片上任何一點的劑量強度。
 發明概要
本發明係有關於粒子束寫入，用於製成精細圖像的微影技術，以及鄰近效應校正。微影技術利用粒子束寫入器的例子包含(但不受限於)：電子束(EB)寫入裝置、X射線寫入裝置、以及光學(光)雷射光束寫入裝置。習知微影技術技術的基本問題之一是鄰近效應會導致想要圖案的圖像品質劣化。此一問題可利用被稱作鄰近效應校正的技術來解決。
在一具體實施例中，用於粒子束寫入系統(包含電子束(EB)寫入系統)的本發明係有關於一種同時可用於變形束(VSB)及單元投影(CP)寫入的鄰近效應校正方法。
在另一具體實施例中，本發明係有關於一種劑量校正方法，其係基於可用於VSB及CP寫入有快速精確性的沉積能量計算方法。該方法比習知面積密度法更加精確而且與習知方法相比是相當快速的。在一方面中，本發明包含一種用於計算及模型產生法的新模型。
在另一具體實施例中，本發明係有關於一種能夠有效估計粒子(例如，電子)在阻劑下層結構向後及向前散射(forward scattering)之參數的散射參數計算方法。
在另一具體實施例中，本發明係有關於一種用於以直覺理解方式顯示劑量校正及散射參數計算之方法。
在另一具體實施例中，一種粒子束微影的方法包含：製備一模板，其係具有至少一群以修改圖案來校正鄰近效應的圖案，藉由修改用於VSB及CP模式寫入兩者之粒子束照射的一次劑量來校正該鄰近效應，以及，用VSB及CP模式寫入一微影圖像。
在一方面中，該圖案群中之該等圖案的邊緣係獨立移動以便以修改圖案來做校正。該圖案群中之該等圖案的邊緣係移動不均勻的距離以便做校正。該圖案群中之該等圖案有至少一邊緣是通過一插入頂點來分割以及在該頂點產生一彎曲以便做PEC。藉由修改該圖案群中之該等圖案的形狀來校正該圖案群中之該等圖案之間的鄰近效應。使得用於圖案式PEC修正的劑量強度(dose intensity)等於利用該粒子束產生圖像之沉積能量的閥值。
在另一具體實施例中，一種用於計算鄰近效應的模型產生法，其係包含：預備一由至少兩個圖案組成之群，以及界定至少一代表圖案用來近似由該群圖案引起的鄰近效應。
在一方面中，該群圖案為一CP單元。該PEC模型包含該群圖案的最小外接矩形以及單元圖案在該群之總面積與該最小外接矩形之面積的面積比。該PEC模型包含至少一代表矩形用來近似由該群圖案引起的鄰近效應。該PEC模型包含至少一以在該模型移到無限遠時會逐漸趨於零為特徵的數學函數用來近似由該單元圖案群引起的鄰近效應。
在另一具體實施例中，一種用於粒子束微影的鄰近效應計算(PEC)方法，其係包含：選定至少兩個圖案、叢聚該至少兩個圖案的目標圖案成為一個圖案群(pattern group)、用一或更多代表圖案來近似該圖案群的鄰近效應、以及完成該圖案群的鄰近效應校正(PEC)。
在一方面中，該圖案群中之各個圖案的劑量係複製該圖案群之該代表圖案的劑量或使它等於該代表圖案的劑量。該圖案群中之圖案之間的鄰近效應計算是用該圖案群中之每一個圖案來達成。
在另一方面中，該方法可進一步包含：分割數個目標圖案以及計算出該等經分割之圖案的鄰近效應。用於分割數個的標準係取決於一由該粒子束之一次照射寫入之區域的大小。
在另一具體實施例中，一種用於粒子束微影的鄰近效應計算方法包含：由一寫入資料選出至少兩個圖案以形成一圖案群、儲存數個用於該圖案群的散射參數、取回該圖案群的該等散射參數用來計算鄰近效應、以及使用該等散射參數來完成該圖案群或該圖案的鄰近效應校正(PEC)。在一方面中，該圖案群是用一個CP單元，或一個用於變形束(VSB)的單元圖案。
在另一具體實施例中，一種粒子束微影的方法包含：由一布局資料檔選出多個圖案以形成多個圖案群、計算數個用於各個圖案群的散射參數、以使得該等散射參數與對應圖案群保持關連的方式來儲存該等散射參數於一儲存媒體、取回各個圖案群的該等散射參數用來計算鄰近效應、完成各個圖案群的鄰近效應校正(PEC)、以及在鄰近效應校正(PEC)後，寫入各個圖案群。
在一方面中，用於數個重覆使用圖案群中相重疊之多層的複合散射參數係預先算好且以使得該等散射參數與對應圖案群保持關連的方式儲存於該儲存媒體。
在另一方面中，該方法可進一步包含：將一多層結構轉換成一層數較少的等價結構、產生一包含一等價層及塊矽的基本模型、以及由該基本模型計算出數個散射參數。該基本模型包含一作為輸入的面積比、數個作為輸出的散射參數、以及一模型，該模型係計算該面積比之一函數的輸出。
在另一具體實施例中，一種粒子束微影的方法包含：將一寫入區分割成多個網格、使用各個網格中之數個下層圖案來算出各個網格的數個散射參數、以使得各個網格與該等散射參數保持關連的方式來儲存該等算出散射參數於一儲存媒體、以及使用該等散射參數來算出一資料結構的必要資訊。
在一方面中，各層都用同樣的網格，而且使用用於該下層結構的散射參數來計算出一層的散射參數。
在另一方面中，該方法可進一步包含：產生一預定模型，該模型係使用一指定區域的數個LSI設計參數作為輸入來計算出該指定區域的散射參數，以及產生一程序，該程序係使用該預定模型來送回該LSI布局之一給定位置的散射參數。該方法可進一步包含：產生一能量通量模型(energy flux model)，該模型係至少使用一種用於該LSI中之每一層之材料、各層之厚度作為輸入，以及計算出粒子能量通量的透射比率與粒子通量的反射比率。該方法可進一步包含：一散射參數模型，其係使用一種用於該LSI中之每一層之材料、各層之厚度、以及一面積比(它的定義為目標材料佔用面積與指定區域之面積的比率)作為輸入，以及計算出向後散射範圍以及向後散射與向前散射能量的向後散射能量比率。該方法可進一步包含：將該LSI之一目標區分割成多個網格以及計算各個網格的數個散射參數。該方法可進一步包含：擷取數個位於數個指定VSB圖案或CP單元之下的VSB圖案與CP單元，計算一面積比，使用經補償之面積比把多層轉換成一等價層，以及基於該補償面積比來算出數個散射參數。
在另一具體實施例中，一種粒子束微影的方法包含：通過劑量控制來校正鄰近效應，以修改圖案來校正該至少兩個圖案之群的鄰近效應，以及顯示與該粒子束微影之鄰近效應校正(PEC)有關的資訊，其係按照操作員的要求，在一與一布局圖案有關的位置處顯示該資訊。該資訊包含一鄰近效應模擬圖像、數個校正結果、數個該鄰近效應模擬及校正所需要的參數。
在一方面中，係通過圖案的色彩與形狀來顯示一或更多用於近似指定圖案之鄰近效應的代表圖案、一劑量計算值、以及數個用於計算鄰近效應所需要的參數。藉由指向一相關圖案，該方法會以疊加一圖形來顯示一與鄰近效應有關的數量範圍，該圖形係與顯示圖案的比例類似。
在另一方面中，該方法可進一步包含：顯示通過劑量校正在一與該圖案有關之位置處得到的劑量，以及顯示一用模擬得到的圖像，該模擬係基於在一與一晶片面積之原始圖案有關之位置中的計算劑量，其中該資訊係同時或獨立顯示。
由以下結合附圖的說明可更加明白本發明上述及其他的目標與優點。
圖式簡單說明
第1圖圖示單元投影式粒子束寫入裝置。
第2A圖至第2B圖圖示投影因劑量而改變的情形。
第3A圖至第3B圖圖示用輔助圖案來校正鄰近效應的情形。
第4圖為單元投影(CP)之一實例。
第5圖圖示CP的鄰近效應。
第6圖圖示面積密度(AP)法的近似。
第7圖圖示CP單元與面積密度(AP)法。
第8圖圖示示範半導體元件的橫截面。
第9A圖圖示隨著下層結構而改變的散射參數。
第9B圖圖示反射能量與入射能量之比率的變化圖。
第10A圖至第10B圖圖示電子的散射與散射模型。
第11圖圖示用於CP之矩形劑量模型的產生。
第12圖圖示CP單元用多個矩形的劑量計算模型。
第13圖CP用之矩形劑量模型的產生。
第14圖圖示相對能量誤差。
第15A圖至第15B圖圖示應用本發明於變形束(VSB)實例的不同具體實施例。
第15C圖圖示分割VSB圖案之多邊形的方式。
第16圖圖示用於計算散射參數的程序。
第17圖圖示一散射模型及其參數。
第18圖圖示一用於多層的散射模型。
第19圖圖示一用於單層的散射參數模型。
第20A圖至第20B圖圖示基本模型、面積比以及散射參數之間的關係。
第21圖圖示對應至VSB及CP的散射參數。
第22圖以本發明之一具體實施例圖示一用於CP及VSB的示範散射參數計算程序。
第23圖圖示CP及VSB的照射與散射參數之間的關係。
第24圖為考慮到向後散射之模擬、劑量校正及資料輸出的流程實施例。
第25圖至第26圖為圖示劑量校正結果的各種顯示實施例。
 較佳實施例之詳細說明
下文會以參考附圖的方式來描述本發明的各種具體實施例。應注意，該等附圖不是按比例繪成而且圖中結構或功能類似的元件都用相同的元件符號表示。
在一具體實施例中，本發明使用圖案修正型鄰近效應校正與劑量型鄰近效應校正兩者。此一程序的第一步驟係使用於圖案式PEC修正的假定劑量與決定微影圖案之外觀的沉積能量閥值匹配。在下一個步驟中，應用圖案式PEC修正於CP單元。對於相關CP單元中之所有多邊形都會進行下列步驟。
(1)把多邊形分成一組為該多邊形之邊界的線段。
(2)在該等線段上設定數個評估點以便可計算出能量沉積於評估點之目標值與所得值的差異。
(3)移動該等線段使得目標沉積能量與所得沉積能量的總差異變最小。
在一方面中，具體實作用上述程序校正的CP單元於一模板上。用於圖案式PEC修正的假定劑量與閥值都用於PEC的劑量校正。
一般而言，鄰近效應校正的計算需要大量的計算時間。簡單地減少CPU時間而沒有仔細考慮會使精確度出問題。
在一方面中，計算沉積能量fp所耗用的CPU時間用公式(1)表示：
在此，β f ：向前散射範圍，βb ：向後散射範圍，ηE ：沉積能量的比率，以及k：常數。使用公式(1)，用積分公式(2)表示在阻劑敏感位置(X，Y)處、定義域為D的沉積能量F(X，Y)：
在此m(x，y)為表示寫入圖像的函數，若該點被照射，則m(x，y)＝1，若該點不被照射，則m(x，y)＝0。在定義域D為矩形的情形下，方程式(2)有封閉解，而且在文獻[1－3]中有描述。根據文獻[3]：
在此FR (X，Y)為點(X，Y)的沉積能量，定義域是以(X1，Y1)、(X2，Y2)界定的矩形，A為常數，βf 為向前散射直徑，βb 為向後散射直徑，以及erf()為誤差函數。
為了精確計算出位置(X，Y)的沉積能量，吾等需要計算出(X，Y)四周所有圖案的方程式(2)或(3)。從計算時間的觀點視之，天真地用(2)及(3)做全晶片劑量校正是不切實際的。為了解決此一問題以及發明快速的沉積能量計算方法為在開發出實用鄰近效應校正時最重要的因素之一。在一方面中，此一計算方法也可應用於微影模擬、劑量模擬、以及其他的領域。
在圖示於第6圖的習知面積密度法中，把用於鄰近效應校正之目標的區域分成大小相同的網格。這樣，為面積密度值之分母的矩形大小會永遠固定而且彼此相等。由於有此均勻性，則基於面積密度法，則容易計算出一網格的鄰近效應和其他網格的鄰近效應。實際上，為了基於組態預先計算出數個圖案的方程式(3)，則習知方法是用於計算一網格之鄰近效應的面積密度乘上另一網格之鄰近效應的面積密度。網格有此均勻性可減少方程式(3)的必要計算而且可極為有效率地再使用計算結果。不過，如前述，以CP單元來匹配電子束寫入法是不容易描述的。
在一具體實施例中，是用被稱作包圍盒面積密度法(Bounding Box Area Density Method)的近似法，它可應用於CP單元法而且具有面積密度法的簡單性。如下文所述，在本發明中，該近似模型包含一界定為目標圖案之最小包容矩形(minimal circumscribed rectangle)的包圍盒，以及目標圖案總面積與包圍盒面積的面積比。藉此定義，可一次寫成該等目標圖案，但不受限於此。以包圍盒的頂點與面積比為座標，用公式(3)的數值乘積計算出鄰近效應的數量(例如，點(X，Y)的沉積能量)。
在另一具體實施例中，是用被稱作代表矩形法(Representative Rectangle Method)的近似模型。該代表矩形法的特徵為面積等於一次寫成目標圖案之總面積而且形狀與包圍盒相似的代表矩形。在此一方法中，代表矩形是放在該等目標圖案的重心。在該代表矩形法中，以代表矩形為座標，用公式(3)計算出鄰近效應的數量(例如，點(X，Y)的沉積能量)。第11圖圖示用於產生該模型的程序。
在一具體實施例中，作為代表矩形法的先進形式，另一方法是把包圍盒分成多個子盒(sub－Box)並且把代表矩形放在各個子盒中，其中該代表矩形是用類似的代表矩形法產生。第12圖圖示用以產生適用於一群相對複雜圖案之提議模型的程序。就此一方法的本質而言，近似值會隨著子盒數增加而更加精確。該近似法包含把一群圖案分成數個子群(sub－group)以及用與代表矩形法類似的方法(在下文稱它為高階代表矩形法)來產生代表矩形。
藉由調整高階或普通代表矩形法中之代表矩形的位置及大小，有可能產生高度精確的模型。在一具體實施例中，第13圖圖示此一概念的原理。第13圖的上半部1302圖示由9個矩形組成的CP單元。第13圖的下半部1304圖示CP單元中只有一個被稱作代表矩形的矩形。可調整代表矩形的位置(X，Y)、高度H及寬度W。點1312的鄰近效應數量或沉積能量為Er或被稱作準確值，如第13圖的上半部1302所示，它是用公式(3)加總9個矩形。代表矩形貢獻給觀測點1314的近似值或Es是用公式(3)算出。在一方面中，Es為位置(X，Y)或觀測點與矩形之距離以及矩形之H、W的函數。
在一方面中，最好應最小化觀測點的近似誤差，此一誤差的算式為準確值Er、近似值Es之差的平方，或(Er－Es)2 。此外，觀測點數(例如，N)愈多，近似值愈強健。
例如，觀測點數為i＝1,...,N，點i的準確值為Eri ，點i的近似值為Esi ，問題是要找出應使目標函數E(X、Y、H、W)最小化的變數X、Y、H、W。目標函數的陳式為：
問題是要找出應使公式(4)最小化的變數X、Y、H、W。這是一個非線性優化問題。在一具體實施例中，如本文所述，4維問題的處理方式是陸續以暫時固定其他3維而變成一維問題來解決。問題是以一維來處理而且可用不使用梯度計算的搜尋法來解決。在一方面中，X、Y、H及W有幾何性質的約束條件。
對於有兩個以上之子盒的較高階代表矩形法，可應用與上述方法類似的方法，而且藉由調整代表矩形的位置及大小有可能改善近似值的精確度。
第14圖為比較各種方法產生之誤差的實驗結果。選定一翻轉單元(flip－flop cell)作為評估目標以及設定5個要優化的觀測點。用5微米x5微米柵格的習知面積密度法顯示在評估方法中有最低的精確度。與習知方法相比，包圍盒面積密度法顯示有相當優異的結果，儘管沒有優化技術。也圖示普通及高階代表矩形法所得到的誤差。該代表矩形法係使用一個矩形來做近似，而高階方法是用兩個矩形。對於用兩個矩形的高階代表矩形法，圖示初始解的相依性供比較。一是由安置矩形於包圍盒的中心點開始，而另一個是由安置矩形於該等圖案的重心開始。在這兩種情形下，矩形的大小都等於該等圖案的總面積。在比較時，由重心開始可得到優異的結果。
在以上關於本發明的說明中，是用幾何及圖案來解釋，例如形狀、大小、位置、等等。由公式(3)顯而易見，對於鄰近效應及矩形有可能用數學術語及函數來做類似的討論。由許多矩形組成之複雜圖案的鄰近效應或沉積能量是用該等矩形的大小及位置以公式(3)的加總來提供。如果公式(3)的加總用較簡單的函數來近似，則可大幅減少計算時間。考慮到公式(3)的性質，顯然可由在移動離開圖案群組時會逐漸進為零的函數類選出比較簡單的近似函數。
顯然，使用提議的近似法可減少用於鄰近效應(在電子束寫入器的情況下，為電子的沉積能量)以及鄰近效應校正的計算時間。理由是這可減少用於評估的圖案數。
本發明的另一具體實施例是近似模型的最佳混合或依據CP單元大小切換使用的模型以便用合理的計算成本來改善計算的精確度。對於相對小群的圖案或小CP單元，用一個代表矩形的近似可得到合理的精確度。另一方面，相對大群的圖案或大CP單元(例如，複雜的觸發電路(flip－flop circuit)需要使用多少個代表矩形用來近似有合理精確度的效應。藉由一併使用這兩種近似法，可實現計算的精確度同時降低計算資源的要求。
如前述，已討論過本發明一些用於一次寫入一群圖案的鄰近效應計算方法。不過，本發明的概念可應用於較寬廣且與鄰近效應有關的計算領域。在有許多相對小圖案供寫入的情形下，發明一種以空間鄰域(spatial neighborhood)來叢聚小圖案以及用一些代表圖案來近似鄰近效應的方法。用一矩形來近似由一群距離鄰近圖案所導致之鄰近效應的概念用來計算是合理的。空間鄰近圖案會給出相同劑量供寫入的假設也可接受。
基於上述討論，用近似法來有效率及精確地計算出鄰近效應不只可應用於CP單元寫入，也可應用於較寬面積的電子束寫入。在一具體實施例中，鄰近效應的計算方法係包含以下步驟：根據空間鄰域來把數個目標圖案叢聚成一圖案群，以及用少數幾個代表圖案來近似該圖案群的鄰近效應。本文會以用於改善速度的近似模型來詳述本發明的概念之一，例如如何產生代表圖案。由於此一近似方案，有可能顯著減少計算時間而不會犧牲精確度。
第15A圖圖示在混合寫入CP單元及VSB的情形下用兩個代表圖案1504近似一群VSB圖案1502的情形。用叢聚來近似的概念也可應用於劑量校正與鄰近效應校正兩者。在該等校正方法中，就近似演算法的本質而言，可得到該等代表圖案1504的校正結果。基於上述理由，必須反饋該等代表圖案1504的校正結果回到該群中用該圖案表示的成員。在有多個代表圖案的情形下，可指定不同的校正結果給各個代表圖案。也會出現發送多個校正結果的反饋。就此情形而言，由近似產生的子盒會有助於複製校正結果回到圖案。
請參考第15B圖，本發明的另一具體實施例係有關於以較高精確度為目標來叢聚的鄰近效應校正。其係考慮到有許多圖案要用VSB寫入於鄰近效應校正之目標區的情形。與前一節類似，鄰近效應校正包含：叢聚數個圖案，產生數個代表圖案，以及有可能進行代表圖案之間的校正。在叢聚所產生之群中的圖案之間的距離會比不同群圖案之間的距離短。為了減少CPU時間和犧牲最少精確度，下文提出合理的概念。此方法的特徵為鄰近效應的計算方式，其中同群中之圖案的計算是用在自己群中的圖案來完成，而不同群圖案之間的計算是用會被校正的目標圖案與其他群中的代表圖案來完成。電子束寫入設備一次曝光可寫入的面積大小係受限於硬體或第一成形開孔中之矩形孔的大小。至於產生叢聚的方法，有可能使用以設計來保持的階層。藉由此一方法，可有效產生高品質的叢聚。
第15C圖係圖示把大圖案分成數個可用電子束寫入設備寫入之VSB圖案的實施例。電子束寫入設備一次曝光可寫入的面積大小係受限於硬體或第一成形開孔中之矩形孔的大小。晶圓上最大圖像大約為數微米x數微米，即使是最近的技術。另一方面，在製造半導體用之晶圓上寫入長度或寬度超過數毫米的布局圖案是常見的。因此，常常需要把布局圖案分成VSB孔大小的情形。故而，需要一種能有效地把大圖案分成小於特定尺寸的技術。
本發明提供一種與習知VSB式寫入相比是即精確又有效的寫入方法，以及在混合寫入VSB用之圖案與叢聚VSB圖案用之代表圖案的情形下，一種適合做劑量校正及模擬的方法。
超過VSB大小的大圖案會被分成數個小的。This圖案分割程序常被稱作碎片化(fracturing)。在多數情形下，圖案會被碎成一組矩形。不過，在斜圖案的情形下，需要用梯形，三角形或數個成碎片的矩形來近似斜圖案。使用VSB孔，電子束寫入設備可寫入有非正交邊的複雜圖案，但是非正交圖案的劑量校正不容易。習知面積密度法難以用來校正混合CP單元及VSB的寫入。為了寫入更加精確的圖案，把圖案碎成小片較佳，但是此一方法的VSB圖案數會增加以致於劑量校正的計算時間和電子束寫入器的寫入時間會增加。
在這裡所描述的本發明特徵為：拆分目標圖案，叢聚VSB圖案，產生一或更多代表矩形，寫入圖案的劑量校正，以及用電子束寫入設備做微影的鄰近效應模擬以便減少劑量校正及寫入時間。
寫入圖像的精確度與用於校正的計算時間之間的折衷可用碎片化的程度與使用模型的精確度來控制。可用手動或者自動方式來控制這些參數。劑量校正，鄰近效應模擬以及其他重要資訊的計算結果是圖示於顯示器上。
請參考第10A圖，注射於半導體積體電路(IC)表面的電子會撞擊IC的材料而散射。有些入射電子會被電子反射而返回到IC表面。有些被反射及入射電子會與在半導體表面上的阻劑反應而產生潛像(latent image)。向後散射問題會隨著增加多金屬層式接線(如第8圖所示)以及使用有大原子序數的重金屬(例如，鎢，鉭及銅)而愈來愈嚴重。實際上，如第9A圖至第9B圖所示，電子的散射參數會隨著阻劑下層結構而改變。第9B圖圖示向後散射能量與向前散射的比率，它會隨著阻劑下的銅接線數而明顯不同。第9A圖圖示阻劑的典型下層結構。就此情形而言，銅接線數有0到20條不等。
粒子(例如，電子)的散射問題對於微影的鄰近效應校正與劑量校正會有大影響力。這是嚴重的問題，特別是使用用以接線的多金屬層以及使用下層結構用之鎢來製造半導體IC。至於劑量校正與鄰近效應校正，必須考慮到會隨著校正區而改變的散射參數。該等參數包含向前散射範圍、向後散射範圍、以及向後散射能量與向前散射能量的反射率。
圖示於第10B圖的模型為部份滿足上述要求的技術。在此一模型中，劑量校正用的目標區用柵格分割並指定散射參數值至各個柵格。藉由使用指定給各區的參數，可得到考慮到散射效應之局部特性的適當劑量與鄰近效應校正。對於使用網格的習知校正法(例如，面積密度法)，使散射參數估計網格與校正網格對齊可產生數項好處。為了近似複雜的分散對齊問題(distributed problem)，自然的方法是分割目標區以及估計各區的散射參數。對於減少問題的複雜度，此一方法也有效。在只用VSB照射的情形下，所描述的方法有其優勢。
在CP單元用於寫入的情形下，用網格來分割區域未必較佳，如第7圖所示。亦即，拆分CP單元並給出CP單元中之各部份的劑量是不可能的。對於一次照射寫入的圖案，指定不同的散射參數至其中不同的部份是不切實際的。為了適當地處理CP單元式寫入，本文提出一種新穎的散射參數估計法，它可處理圖案一次照射來寫入之問題而不用網格分割。第21圖圖示本發明如何指定該等散射參數至各個CP單元及VSB圖案。計算出用於各個CP單元及VSB圖案的散射參數，以及儲存於儲存所而與寫入物件(例如，CP單元及VSB圖案)保持關連。在需要評估相關CP單元或VSB圖案的劑量或校正鄰近效應時，取回存入的散射參數。用此一發明，寫入設備的照射係與該等散射參數直接相關。
如第8圖例如，半導體IC有多樣的橫截面。IC的橫截面結構會隨著晶片的位置而定。由實務觀點或計算時間的觀點視之，由物理原理難以算出散射參數。吾等預期本發明有效實用的散射參數計算法可應用於IC的各種橫截面結構。本文所描述的本發明可符合晶片層級的估計需求。
第16圖係概要圖示本發明的散射參數計算方法。使計算目標區的複雜層結構1602陸續縮減成由Cu/SiO2 層1610及塊矽1612組成的基本結構1603，其中Cu/SiO2 層係由銅及二氧化矽的部份組成，其中兩部份的比率為ρ'：(1－ρ')。ρ'被稱作有效面積比(effective area ratio)。使用基本結構1603與ρ'，用基本模型1620計算出向後散射參數。如第20A圖及第20B圖所示，如果給定Cu/SiO2 層的有效面積比ρ'與厚度，容易用該基本模型來算出諸如向後散射範圍β b 與能量比率η之類的參數。該基本模型的特徵為散射模擬器而是用輸入為Cu/SiO2 層之ρ'與厚度、輸出為參數β b 與η的表格表示。
以下描述圖示於第16圖的層縮減程序。考慮的問題是：由能量通量的觀點視之，用ρ'的面積比把兩層Cu/SiO2 (銅的面積比分別為ρ1 與ρ2 )結構(如第16圖的部份(a))縮減成一Cu/SiO2 層結構(如第16圖的部份(b))。如第17圖所示，有給定厚度的材料及其性質，電子通量在薄膜上的透射比率與反射比率分別為T材料 與R材料 。對於材料的必要厚度，用基於蒙地卡羅法的散射模擬器產生T材料 與R材料 的表格。下文用此一表格與能量通量關係來描述用於導出有效面積比ρ'及基本模型的程序。
首先，以圖示於第18圖的兩層結構為例來描述概念，然後解釋一般理論。首先，描述向後散射能量與入射電子能量之電子能量通量比率的計算。計算第18圖兩層結構之表面的能量通量比率Ef如下：(1)第一Cu/SiO2 層(面積比為ρi)之表面的反射通量係由銅部份Rcu_1*ρ1 的反射與SiO2 部份RSiO2_1 ．(1－ρ1 )的反射組成，(2)第二Cu/SiO2層(面積比為ρ2 )之表面的反射通量係由銅部份RCU2*ρ2 的反射與SiO2部份RSiO2_2*(1－ρ2) 的反射組成(考慮到第二層表面的反射通量會透射第一層以及在第一層表面觀測反射的情形)，第二層的反射公式為：{TCu_1 *ρ1 ＋TSiO2_1 *(1－ρ1 )}2 *{RCu_2 *ρ2 ＋RSiO2_2 *(1－ρ2 )}。
考量塊矽表面的反射，兩層結構之表面的總能量通量比率Ef會變成：Ef＝RCu_1 *ρ1 ＋RSiO2_1 *(1－ρ1)＋{TCu_1 *ρ1 ＋TSiO2_1 *(1－ρ1 )}2 *{RCu_2 *ρ2 ＋RSiO2_2 *(1－ρ2 )}＋{TCu_1 *ρ1 ＋TSiO2_1 *(1－ρ1 )}2 *{TCu_2 *ρ2 ＋TSiO2_2 *(1－ρ2 )}2 *RSi ………(4)
在此，RSi 為電子在塊矽表面的反射率，Rcu_n 與Tcu_n 為第n層之銅部份的反射率與透射率，以及RSiO2_n 與TSiO2_n 為第n層之SiO2 部份的反射率與透射率。
導出方程式(4)的廣義公式，即方程式(5)，在此Tm_n與Rm_n為導電材料m第n層的透射率與反射率，以及Tin與Tin為絕緣材料m第n層的透射率與反射率。向後散射能量與入射能量通量的能量通量比率Ef為公式(5)：Ef＝Σ[{Rm_n *ρn ＋Ri_n *(1－ρn )}* Πn－1 {Tm_k *ρk ＋Ti_k *(1－ρk )}2 ]………(5)
在圖示於第19圖的基本模型中，向後散射能量與入射能量通量的能量通量比率Ef為：Ef'＝Rcu_1 *ρ'＋Rsio2_1 *(1－ρ')＋{Tcu_1 *ρ'＋Tsio2_1 *(1－ρ')}2 * Rsi ,………(6)
在此ρ'為銅的有效面積比。
在此用只有一層的簡單基本模型來討論由多層組成之結構的能量通量比率Ef以及用有效面積比ρ'來做調整：Ef＝Ef’………(7)
假定方程式(7)使兩者相等。方程式(7)為ρ'的二次方程式，例如：a(ρ')2 ＋bρ'＋c＝0，在此a、b、c為
假定基本模型的金屬層厚度等於上金屬層的厚度。使用算出的有效面積比ρ'與如第20A圖與第20B圖所示的基本模型表格，可算出βb 與η。
第22圖圖示一基於本發明原理的程序。在此一程序中，處理所有用VSB及CP單元在相關目標區寫成的圖案。對於每一群在頂層以一次照射寫成的圖案，亦即VSB照射的矩形或CP單元的包圍盒視為是界定一與散射參數計算有關的區域。與此一區域有關的圖案都用來計算每一相關層的面積比ρ'。用算出的有效面積比ρ'來計算各區域的散射參數。
以下逐步詳細解釋列於第22圖的步驟：步驟22A與22I、22B與22E分別表示重覆程序的迴圈。在22A至22I之間的步驟是對每一VSB及CP單元重覆執行。在22B至22E之間的步驟是重覆執行照射VSB或者CP單元的下層結構。22E與22I分別圖示各由22B、22A開始之重覆迴圈的結束指示符。
在步驟22C中，擷取VSB或CP單元照射之下的布局圖案。在步驟22D中，計算目標布局圖案的面積比，該目標布局圖案是在用於VSB或CP單元之圖案的區域中。
在步驟22F中，完成層數縮減，其係使用等價面積比把多層轉變成一層。
在步驟22G中，使用圖示第第20A圖及第20B圖的基本模型與等價面積比計算出用於指定區域的散射參數。在步驟22H中，將所得到的散射參數及其與VSB或CP照射的關係儲存於儲存所。第23圖圖示CP及VSB照射與散射參數的關係。第24圖圖示有考慮到向後散射之模擬、劑量校正及資料輸出的流程實施例。
得自上述程序、用於各個VSB及CP單元的散射參數域可用於鄰近效應模擬器、鄰近效應校正程式、劑量校正程式、等等。在此概要解釋該等模擬器及校正程式。
茲提出描述於此之散射參數計算方法的另一具體實施例，其係用於重覆圖案(例如，CP單元)之散射參數的有效計算方法。請參考第21圖，在許多源於標準單元(SC)的CP單元中，直到金屬1之層的圖案都相同，儘管是用CP單元。換言之，用於金屬1的相同圖案會出現於有安置SC的任何地方。在CP單元是用於記憶體的情形下，例如，固定或不改變直到金屬1之上層的圖案，儘管有用到。對於金屬層的圖案，預先計算與CP單元有關的面積比以及儲存計算結果和與CP單元的連結於儲存所可節省計算資源。在本發明的先進形式中，使用有效面積比可預先完成用於散射參數計算之層的縮減。所得到的有效面積比和與CP單元或圖案群的連結是儲存於儲存所而有助於散射計算。使用本發明的這個特徵，可顯著減少計算散射參數所需要的CPU時間。有些CP單元是用來寫入重覆出現的金屬接線及貫孔圖案。應用本發明於此類層會比用於標準單元及記憶體的情況難一些。不過，如果在圖案的目標層下有一些規則結構的話，本發明仍可應用於此類情形。
如果顯示裝置上顯示一些與布局資料保持關連的結果，則對於優化設計是有益的。顯示出來的結果包含鄰近效應校正、指定給寫入圖案的劑量、散射範圍、以及反射能量。例如，當LSI短路時，顯示器上的向後散射參數和布局圖案對於問題的解決會有幫助。受位於下層的鎢柱塞(plug)的影響，兩條接線的短路可能導致接線的缺陷。如果下層的向後散射狀態與布局圖案一起顯示，則容易識別此一類型的缺陷。
第25圖的實施例是用色彩圖示在以VSB及CP單元寫成之圖案上的劑量。在另一用第26圖圖示的具體實施例中，是用指向裝置(例如，滑鼠)指向待由VSB或CP寫入的圖案來顯示與寫入有關的參數。在此一實施例中，劑量、向前散射範圍、向後散射範圍、反射能量比率、等等都是顯示於顯示裝置上。第26圖為顯示方法的另一具體實施例，藉由以指向裝置指向圖案，用向後散射範圍的圓圈來顯示向後散射的範圍。這種直覺的顯示方式對於問題的解決是有益的。
本發明提供一種新的解決方案可應用於變形束(VSB)的寫入方法、單元投影(CP)、以及這兩種寫入方法的組合。習知方法主要集中於VSB的寫入方法，而且不考慮使用CP方法的特徵。習知用於劑量校正的近似模型與用於阻劑下之向後散射的模型都不適合CP式寫入，因為該模型不考慮CP單元的形狀。本發明的方法天生就適合用於CP寫入，而且有用於產生近似模型的方法與校正的方法使得它適合用於CP方法。
屬習知方法的面積密度法[1－3]是用來提供用於劑量校正及微影模擬的近似法，而且是要在完全固定布局之後才應用。反之，本發明的方法可極其有效地提供近似模型，因為使用設計階層與基於CP單元的方法。亦即，一次就可完成CP單元之模型的製備，即使設計重覆使用CP單元，而且設計中有用到的地方都可複製該模型。在用網格分割目標區而不考慮有重覆性之布局圖案的習知面積密度法中，每一個網格都必須產生一個模型。面積密度法無法利用CP單元的階層性或重覆性資訊。
為劑量及鄰近效應校正之基礎的本發明鄰近效應計算方法可提供精確性高於習知面積密度法的解決方案而不會犧牲計算時間的效率。理由是陳述相關目標區之影響的代表模型有高度的精確度。另一個本發明近似模型的效益是它的彈性，亦即，可按需要來提高近似的精確度，這與習知的面積密度法不同。在代表矩形模型中，近似精確度會隨著代表矩形數的增加而提高。可穩定地調整近似的模型參數而且容易找到最佳點。
本發明用於阻劑下之接線結構的向後散射模型與計算方法適合於CP單元及VSB的寫入，可降低計算的複雜度，而且容易實作成資料結構。在習知的模型與方法中，沒有考慮到CP式寫入，而且沒有實現軟體實作與處理容易性的效益。
產生用於複雜層結構的習知向後散射模型很耗時。用本發明的新穎方法，容易由以本發明方法為特徵的單層模型導出用於複雜結構的模型。用本發明的方法，可用少數幾個參數來完成一層的特徵化。也容易迅速地計算出用於一層之小區域的參數。與習知方法相比，用本發明提出的方法可實現CPU耗用時間的簡化與減少。
本發明的向後散射模型適合用來產生用於以一次照射為單位寫成之一群圖案的模型，該模型係適合VSB與CP。與用於計算鄰近效應的代表矩形模型類似，用設計階層資訊可有效地產生該模型。以可直覺理解的方式顯示劑量校正結果是重要的。本發明的顯示方法是以容易理解劑量的方式加上彩色於以一次照射寫成的VSB或CP圖案。
本發明使得用於粒子束寫入的鄰近效應校正成為有可能。實施例之一為電子束(EB)寫入，其係可應用於VSB、CP以及這兩種寫入方法的組合。高度精準的校正變成有可能，不只可用來做線寬校正或一維校正，用於圖案的二維校正也更有彈性。對於在處理長帶圖案的校正時會出現的問題，本發明可提供解決方案。亦即，在一維校正方案中，最小化在一方向(例如，線長)的誤差是意謂另一方向(例如，線寬)的校正不充分。
使用基於本發明近似模型的計算方法，在短計算時間內可完成計算微影圖像的微影模擬而精確度的犧牲為最小。
此外，本發明的近似模型有彈性且可擴充。若需要高度的精密度時，容易藉由增加代表矩形來改善近似的精確度。
向後散射為來自下層金屬層及貫孔之電子束的反射效應。相較於習知模型，本發明的模型既緊湊又有彈性。在一方面中，以測量或模擬來製備用於單元層(unit layer)的特性表模型(characteristic table model)，容易產生用於阻劑下之結構的散射模型。
即使以上是在EB直接寫入(EBDW)的情形下做說明，本發明的應用應不受限於EB直接寫入，而可以類似的方式應用於使用有CP性能之EB寫入器的遮罩寫入，這可改善吞吐量。
此外，應瞭解，本發明也可應用於使用除EB以外之其他類型粒子束的其他繪圖技術，例如光學(光)雷射光束、X射線束、或直線進行且可刺激敏感材料(阻劑)層以形成圖案於塑膠板上的任何其他粒子束。
儘管已圖示及描述數個本發明的特定具體實施例，應瞭解，不希望本發明受限於該等較佳具體實施例，對熟諳此藝者而言，顯然不做出不同的改變及修改而不脫離本發明的範疇。因此，本專利說明書與附圖應被視為是用來做圖解說明而沒有限定本發明的意思。希望由本發明申請專利範圍所界定的本發明範疇可涵蓋所有的替代、修改及等價陳述。
100．．．EB寫入器
102．．．電子束源
103．．．電子束
104．．．矩形開孔
106．．．第一遮罩
108．．．矩形
110a、110b、111a、111b．．．模板開孔
112．．．模板遮罩或板
114．．．單元圖案
116．．．晶圓表面或基板
200，202．．．目標圖案或區域
210，212．．．所得圖像
300．．．目標圖案
302．．．所得圖像
310．．．目標圖案
312．．．輔助圖案
314．．．所得圖像
400．．．CP單元
402．．．單元邊界
404．．．圖案
500．．．圖像
600．．．晶片面積
602．．．小柵格
610．．．原始布局圖案
612．．．近似
700．．．子區
702．．．柵格邊界
800．．．半導體積體電路
802．．．頂層
804．．．電子束敏感阻劑
810．．．銅
812．．．鎢
1000．．．第一分層化結構
1002．．．鎢(W)層
1010．．．第二分層化結構
1012．．．鋁(Al)層
1020．．．簡單柵格
1302．．．上半部
1304．．．下半部
1312．．．上半部
1314．．．觀測點
1502．．．VSB圖案
1504．．．代表圖案
1602．．．層結構
1603．．．基本結構
1610．．．Cu/SiO2 層
1612．．．塊矽
1620．．．基本模型
22A．．．用於目標層中的VSB圖案及CP單元
22B．．．用於下層
22C．．．擷取目標下的VSB圖案及CP單元
22D．．．計算目標層的面積比
22F．．．計算層縮減1後的面積比
22G．．．用面積比以及βb與η的模型計算出散射參數
22H．．．儲存VSB圖案及CP單元的散射參數
第1圖圖示單元投影式粒子束寫入裝置。
第2A圖至第2B圖圖示投影因劑量而改變的情形。
第3A圖至第3B圖圖示用輔助圖案來校正鄰近效應的情形。
第4圖為單元投影(CP)之一實例。
第5圖圖示CP的鄰近效應。
第6圖圖示面積密度(AP)法的近似。
第7圖圖示CP單元與面積密度(AP)法。
第8圖圖示示範半導體元件的橫截面。
第9A圖圖示隨著下層結構而改變的散射參數。
第9B圖圖示反射能量與入射能量之比率的變化圖。
第10A圖至第10B圖圖示電子的散射與散射模型。
第11圖圖示用於CP之矩形劑量模型的產生。
第12圖圖示CP單元用多個矩形的劑量計算模型。
第13圖CP用之矩形劑量模型的產生。
第14圖圖示相對能量誤差。
第15A圖至第15B圖圖示應用本發明於變形束(VSB)實例的不同具體實施例。
第15C圖圖示分割VSB圖案之多邊形的方式。
第16圖圖示用於計算散射參數的程序。
第17圖圖示一散射模型及其參數。
第18圖圖示一用於多層的散射模型。
第19圖圖示一用於單層的散射參數模型。
第20A圖至第20B圖圖示基本模型、面積比以及散射參數之間的關係。
第21圖圖示對應至VSB及CP的散射參數。
第22圖以本發明之一具體實施例圖示一用於CP及VSB的示範散射參數計算程序。
第23圖圖示CP及VSB的照射與散射參數之間的關係。
第24圖為考慮到向後散射之模擬、劑量校正及資料輸出的流程實施例。
第25圖至第26圖為圖示劑量校正結果的各種顯示實施例。
100．．．EB寫入器
102．．．電子束源
103．．．電子束
104．．．矩形開孔
106．．．第一遮罩
108．．．矩形
110a、110b、111a、111b．．．模板開孔
112．．．模板遮罩或板
114．．．單元圖案
116．．．晶圓表面或基板

Claims (45)

  1. 一種粒子束微影的方法，其係包含：製備一模板，該模板具有為了鄰近效應而以圖案修改加以校正的至少一圖案群；校正該鄰近效應，係至少藉由修改至少一劑量的粒子束照射來校正該鄰近效應，其中該至少藉由修改至少一劑量的校正該鄰近效應之步驟係施加至一變形束(VSB)寫入模式及一單元投影(CP)寫入模式兩者；以及寫入一微影圖像，係藉由使用經修改而用於該校正該鄰近效應之步驟的至少一模板設計及該至少一劑量來寫入該微影圖像，其中該寫入該微影圖像之步驟的特徵在於可以藉由該VSB寫入模式、該CP寫入模式或該VSB寫入模式與該CP寫入模式之組合來完成。
  2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該圖案群中之圖案的邊緣係個別地移動以便藉由圖案修改來做校正。
  3. 如申請專利範圍第2項的方法，其中該圖案群中之該等圖案的邊緣係移動非均一的距離以便做校正。
  4. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該圖案群中之該等圖案的至少一邊緣係藉著一插入的頂點加以分割，並且在該頂點產生一彎曲俾供做鄰近效應校正(PEC)。
  5. 如申請專利範圍第1項的方法，其中藉由修改該圖案群中之該等圖案的形狀來校正該圖案群中之該等圖案之間的鄰近效應。
  6. 如申請專利範圍第1項的方法，其中用於藉圖案修正之 PEC(鄰近效應校正)的劑量強度係等於可藉由該粒子束來產生圖像的沉積能量的閥值。
  7. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該微影包含電子束(EB)微影，以及其中該粒子束包含一電子束。
  8. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該微影包含光學(光)雷射微影，以及其中該粒子束包含一光學(光)雷射光束。
  9. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該微影包含X射線束微影，以及其中該粒子束包含一X射線束。
  10. 一種用於完成粒子束微影的鄰近效應計算的方法，該方法包含：預備一包含至少兩個圖案之圖案群，該等圖案係由該粒子束微影製成；界定至少一代表圖案用來趨近由該圖案群引起的鄰近效應，其中該至少一代表圖案的尺寸係至少部分地根據該圖案群之總面積來決定；及完成該粒子束微影，係至少部分地根據該至少一代表圖案的設計分析來完成。
  11. 如申請專利範圍第10項的方法，其中該圖案群為一CP單元。
  12. 如申請專利範圍第10項的方法，其中該至少一代表圖案包含：該圖案群的最小外接矩形、以及該圖案群中之單元圖案之總面積對該最小外接矩形之面積的面積比。
  13. 如申請專利範圍第10項的方法，其中該至少一代表圖案包含至少一代表矩形用來趨近由該圖案群引起的鄰近 效應。
  14. 如申請專利範圍第10項的方法，其中該至少一代表圖案中之一圖案係由以移到無限遠時會逐漸趨於零為特徵的一數學函數來表示，用來趨近由該單元圖案群引起的鄰近效應。
  15. 一種粒子束微影的方法，係包含：選定欲由該粒子束微影製成的至少兩個圖案；叢聚該至少兩個圖案的目標圖案成為一個圖案群；用一或更多代表圖案來趨近該至少兩個圖案的鄰近效應，其中該一或更多代表圖案的尺寸係至少部分地根據該圖案群之總面積來決定；以及完成該圖案群的鄰近效應校正(PEC)，其中該粒子束微影係使用該PEC來完成。
  16. 如申請專利範圍第15項的方法，其更包含製備一用於該圖案群的鄰近效應計算模型。
  17. 如申請專利範圍第16項的方法，其中該鄰近效應計算模型包含以移到無限遠時會逐漸趨於零為特徵的至少一數學函數，用來趨近由該圖案群之該至少兩個單元圖案引起的鄰近效應。
  18. 如申請專利範圍第15項的方法，其中該圖案群中之各個圖案的劑量係複製自該圖案群之該代表圖案的劑量或係等於該代表圖案的劑量。
  19. 如申請專利範圍第15項的方法，其中該圖案群中之圖案之間的鄰近效應計算是用該圖案群中之每一個圖案來 達成。
  20. 如申請專利範圍第15項的方法，其更包含：分割數個目標圖案以及計算出該等經分割之圖案的鄰近效應。
  21. 如申請專利範圍第20項的方法，其中用於分割數個目標圖案的標準係取決於一由該粒子束之一次照射寫入之區域的大小。
  22. 一種用於粒子束微影的鄰近效應計算的方法，其係包含：由一寫入資料選出至少兩個圖案以形成一圖案群；儲存數個用於該圖案群的散射參數；提取該圖案群的該等散射參數用來計算鄰近效應；以及使用該等散射參數來完成該圖案群或該圖案的鄰近效應校正(PEC)。
  23. 如申請專利範圍第22項的方法，其中該圖案群為一CP單元。
  24. 如申請專利範圍第22項的方法，其中該圖案群為一用於變形束(VSB)的單元圖案。
  25. 一種粒子束微影的方法，其係包含：由一布局資料檔選出多個圖案以形成多個圖案群；計算用於各個圖案群的數個散射參數；以使得該等散射參數與該對應圖案群間保持關連的方式來儲存該等散射參數於一儲存媒體中；提取各個圖案群的該等散射參數用來計算鄰近效 應；完成各個圖案群的鄰近效應校正(PEC)；以及在鄰近效應校正(PEC)之後，寫入各個圖案群。
  26. 如申請專利範圍第25項的方法，其中用於數個重覆使用圖案群中相重疊之多層的複合散射參數，係預先計算好並且儲存於可使該等散射參數與該對應圖案群間保持關連的該儲存媒體中。
  27. 如申請專利範圍第25項的方法，其更包含：將一多層結構轉換成一層數較少的等價結構，產生一包含一等價層及塊矽的基本模型，以及由該基本模型計算出數個散射參數。
  28. 如申請專利範圍第27項的方法，其中該基本模型包含一作為輸入的面積比、數個作為輸出的散射參數、以及一模型，該模型係計算該面積比之一函數的輸出。
  29. 一種粒子束微影的方法，係包含：將一寫入區分割成多個網格；使用各個網格中之數個下層圖案來算出各個網格的數個散射參數；以使得各個網格與該等散射參數間保持關連的方式來儲存該等算出之散射參數於一儲存媒體中；以及使用該等散射參數來算出一資料結構中的必要資訊。
  30. 如申請專利範圍第29項的方法，其中所有層都共同使用同樣的網格，而且使用用於該下層結構的散射參數來計 算出一層的散射參數。
  31. 如申請專利範圍第29項的方法，其更包含：產生一預定模型，該模型係使用一指定區域的數個LSI設計參數作為輸入來計算出該指定區域的散射參數，以及產生一程序，該程序係使用該預定模型來送回該LSI布局之一給定位置的散射參數。
  32. 如申請專利範圍第31項的方法，其更包含：產生一能量通量模型，該模型係至少使用一種用於該LSI中之每一層之材料、各層之厚度作為輸入，以及計算出粒子能量通量的透射比率與粒子通量的反射比率。
  33. 如申請專利範圍第31項的方法，其更包含：一散射參數模型，其係使用一種用於該LSI中之每一層之材料、各層之厚度、以及一面積比(它的定義為目標材料佔用面積與指定區域之面積的比率)作為輸入，以及計算出向後散射範圍和向後散射與向前散射能量的向後散射能量比率。
  34. 如申請專利範圍第31項的方法，其更包含：將該LSI之一目標區分割成多個網格以及計算各個網格的數個散射參數。
  35. 如申請專利範圍第29項的方法，其更包含：擷取數個位於數個指定VSB圖案或CP單元之下的VSB圖案與CP單元，計算一面積比，使用經補償之面積比把多層轉換成一等價層，以及基於該補償面積比來算出數個散射參數。
  36. 一種粒子束微影的方法，其係包含：藉由劑量控制來校正鄰近效應；藉由至少兩個圖案之圖案群的圖案修改來校正鄰近效應；以及顯示與該粒子束微影之鄰近效應校正(PEC)有關的資訊，其係按照操作員的要求，在與一布局圖案有關的一位置處顯示該資訊。
  37. 如申請專利範圍第36項的方法，其中係通過圖案的色彩與形狀來顯示用於趨近指定圖案之鄰近效應的一或更多代表圖案、一劑量計算值、以及用於鄰近效應計算所需要的數個參數。
  38. 如申請專利範圍第36項的方法，其中藉由指向一相關圖案，該方法會以疊加一圖形來顯示鄰近效應的一範圍相關數量，該圖形係與該顯示之圖案的比例類似。
  39. 如申請專利範圍第36項的方法，其更包含：顯示藉由劑量校正而在一與該圖案有關之位置處得到的劑量，以及顯示一藉由模擬得到的圖像，該模擬係根據在一與一晶片面積之原始圖案有關之位置中的計算劑量，其中該資訊係同時或獨立地顯示。
  40. 如申請專利範圍第36項的方法，其更包含：顯示數個散射參數，該等散射參數包含：在一與一相關區域或圖案有關的位置處的向後散射範圍以及向後散射與向前散射的能量比率。
  41. 一種製造電路的方法，其係包含下列步驟： 提供一晶圓；製備一模板，該模板具有為了鄰近效應而以圖案修改加以校正的至少一圖案群；校正該鄰近效應，係至少藉由修改至少一劑量的粒子束照射來校正該鄰近效應，其中該至少藉由修改至少一劑量的校正該鄰近效應之步驟係施加至一變形束(VSB)寫入模式及一單元投影(CP)寫入模式兩者；以及在該晶圓上寫入該電路，係使用經修改而用於該校正該鄰近效應之步驟的至少一模板設計及該至少一劑量來寫入該電路，其中該寫入該電路之步驟的特徵在於可以藉由該VSB寫入模式、該CP寫入模式或該VSB寫入模式與該CP寫入模式之組合來完成。
  42. 一種製造電路的方法，其係包含下列步驟：提供一晶圓；預備一包含至少兩個圖案的圖案群，該等圖案係由粒子束微影製成；以及界定至少一代表圖案用來趨近由該圖案群引起的鄰近效應，其中該至少一代表圖案的尺寸係至少部分地根據該圖案群之總面積來決定；及完成該圖案群的鄰近效應校正(PEC)，係至少部分地根據該至少一代表圖案的設計分析來完成；在該晶圓上寫入該PEC校正的圖案群以便形成該電路。
  43. 一種製造電路的方法，其係包含下列步驟： 提供一晶圓；選定欲製造在該晶圓上的至少兩個圖案；叢聚該至少兩個圖案的目標圖案成為一個圖案群；用一或更多代表圖案來趨近該至少兩個圖案的鄰近效應，其中該一或更多代表圖案的尺寸係至少部分地根據該圖案群之總面積來決定；以及完成該圖案群的鄰近效應校正(PEC)；在該晶圓上寫入該PEC校正之圖案群以便形成該電路。
  44. 一種製造電路的方法，其係包含下列步驟：提供一晶圓；由一寫入資料選出至少兩個圖案以形成一圖案群；儲存數個用於該圖案群的散射參數；提取該圖案群的該等散射參數用來計算鄰近效應；使用該等散射參數來完成該圖案群或該圖案的鄰近效應校正(PEC)；在該晶圓上寫入該圖案群以便形成該電路。
  45. 一種製造電路的方法，其係包含：提供一晶圓；由一布局資料檔選出多個圖案以形成多個圖案群；計算用於各個圖案群的數個散射參數；以使得該等散射參數與該對應圖案群間保持關連的方式來儲存該等散射參數於一儲存媒體中；提取各個圖案群的該等散射參數用來計算鄰近效 應；完成各個圖案群的鄰近效應校正(PEC)；以及在鄰近效應校正(PEC)之後，寫入各個圖案群以便在該晶圓上形成該電路。
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