TWI486801B - 光罩、光罩佈線資料、非暫態之電腦可讀取儲存媒體及用於在一光罩佈線中放置次解析度輔助特徵之方法 - Google Patents

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Description

光罩、光罩佈線資料、非暫態之電腦可讀取儲存媒體及用於在一光罩佈線中放置次解析度輔助特徵之方法
本發明一般係關於光微影之解析度增強技術，且更特定言之係關於基於模型之微影引導佈線之一系統及方法。
本申請案主張2007年6月4日申請的標題為「System and Method for Model－Based Sub－Resolution Assist Feature Generation」之美國申請案第11/757,805號之優先權利，且亦主張2007年8月28日申請的美國臨時申請案第60/935,713號之優先權利。
舉例來說，微影裝置可用於積體電路(IC)之製造。在此種情況中，光罩可包括對應於IC之一個別層的一電路圖案，並可將此圖案成像於已塗布一輻射敏感材料(光阻)層的一基板(矽晶圓)上之目標部分(例如包括一或多個晶粒)。一般而言，一單一晶圓將會包含相鄰目標部分的一整體網路，該等相鄰目標部分可經由該投影系統每次一個進行連續照射。在一種微影投影裝置中，藉由一次曝光整個光罩圖案於該目標部分上來照射各目標部分，此一裝置通常稱為晶圓步進機。在一替代裝置中(通常稱為步進掃描式裝置)，則藉由在給定參考方向(「掃描」方向)中於該投影光束下漸進地掃描該光罩圖案來照射各目標部分，同時同步地掃描平行或反平行此方向的基板台。一般而言，由於該投影系統會具有一放大因數M(一般<1)，因此該基板台被掃描的速度V將會係該光罩台被掃描之速度的一因 數的M倍。例如，從US 6,046,792中可搜集更多關於本文所述微影器件之資訊，其以引用方式併入本文中。
在使用一微影投影裝置之一製程中，將一光罩圖案成像於一基板上，該基板至少係部分地覆蓋一輻射敏感材料(光阻)層。在此成像步驟之前，該基板可經歷各種程序，例如打底漆、光阻塗布以及軟烘烤。在曝光之後，該基板可經受其他程序，例如曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤以及已成像特徵的測量/檢查。此程序陣列係用作圖案化一器件(例如，IC)之一個別層之一基礎。接著，此一圖案化層可經歷各種程序，例如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械拋光等，全部程序皆意欲完成一個別層。若需要若干層，則將必須對每一新層重複進行整個程序，或是其一變式。最後，將會在該基板(晶圓)上呈現該等器件之一陣列。接著可藉由諸如切割(dicing)或是鋸切(sawing)的技術將該等器件彼此分離，然後可將個別器件安裝在與接針等連接之一載體上。
為簡化起見，以下可將投影系統稱為「透鏡」，然而，此術語應廣義解釋為涵蓋各種投影系統類型，例如包括折射光學元件、反射光學元件、及折反射系統。該輻射系統亦可包括根據任何設計類型來操作的組件，用於導向、整形或是控制該投影輻射光束，且此等組件在下文中亦稱為或統稱為「透鏡」。此外，該微影裝置可以為具有兩個或更多基板台(及/或兩個或更多光罩台)之一類型。在此類「多級」器件中，可平行地使用該等額外台，或可在一或 多個台上實施準備步驟，同時使用一或多個台來進行曝光。例如，在US 5,969,441中描述雙級微影裝置，其以引用方式併入本文中。
上述光微影光罩包含幾何圖案，其對應於欲整合在一矽晶圓上的該等電路組件。用於產生此類光罩之圖案係利用CAD(電腦輔助設計)程式而產生，此程序通常稱為EDA(電子設計自動化)。大多數CAD程式均遵循一組預定設計規則以便產生功能光罩。該等規則係藉由處理及設計限制來設定。例如，設計規則定義電路器件(例如閘極、電容器等)或互連線之間的空間容限，以便確保該等電路器件或線不會以一不期望方式彼此交互作用。設計規則限制一般稱為「關鍵尺寸」(CD)。可將一電路之關鍵尺寸定義為一線或孔之最小寬度或兩線或兩孔之間的最小空間。因而，CD決定設計電路之整體大小及密度。當然，積體電路製造中目標之一係如實地在晶圓上(經由光罩)重製原始電路設計。
積體電路產業自一開始已藉由以較低成本驅動增加的器件功能性而保持一值得注意的成長率。此成長之主要致能因素之一係光學微影穩定降低可形成為積體電路圖案之部分的最小特徵大小的能力。通常將特徵大小及成本的穩定下降以及每一電路中所印刷之特徵之密度的相應增加稱為「莫耳定律」(Moore's Law)或微影「道路圖」。
該微影程序包括在一光罩或主光罩(本文中光罩與主光罩係可交換使用)上產生一主影像，接著自該光罩投影一 影像至一覆蓋光阻之半導體晶圓上以便在該晶圓上產生匹配定義功能性元件(例如電晶體閘極、接點等)之設計目的的一圖案。在設計規格內在一晶圓上成功複製一主圖案的次數越多，每一完成器件或「晶片」之成本將會越低。直至最近，光罩圖案已成為在晶圓位準下對所需圖案之一幾乎準確複製，除了由於曝光工具之一成像縮小比造成該光罩位準圖案會比該晶圓位準圖案大若干倍外。通常藉由在石英或另一透明基板上沈積且圖案化一吸光材料來形成光罩。接著，將該光罩放置在已知為一「步進機」或「掃描器」之一曝光工具中，其中將一特定曝光波長之光透過該光罩導向至晶圓上。透過光罩的清晰區域傳送該光，而其在由吸收層覆蓋之區域中衰減一所需數量(通常在90與100%之間)。亦可將通過光罩若干區域之光相位偏移一所需相位角，通常係180度之一整數倍。在將其藉由曝光工具之投影光學元件收集後，接著將所得虛幻影像圖案聚焦至晶圓上。沈積在該晶圓表面上之一光敏感材料(光阻)與該光交互作用以在該晶圓上形成所需圖案，且接著將該圖案轉移至晶圓上之下方層中以根據熟知程序形成功能性電路。
近年來，所圖案化之特徵大小已顯著小於用於轉移光罩圖案至晶圓上之光的波長。此朝向「次波長微影」之趨勢已導致在微影程序中保持充足程序限度的難度增加。由於特徵大小與波長之比率降低，藉由該光罩與曝光工具所產生之虛幻影像損失對比度與銳度。此比率係由k 1 因數加以 量化，其係定義為曝光工具之數值孔徑(NA)乘以最小特徵大小W f 除以波長λ，即k 1 ＝NA．W f /λ。在選擇曝光波長方面存在實際有限的靈活性而曝光工具之數值孔徑接近實體限制。因此，器件特徵大小的連續縮小需要微影程序中k 1 因數越來越快的縮小，即在一光學成像系統之傳統解析度限制或其之下的成像。
致能低k 1 微影之新方法亦在光罩上使用母版圖案，其不再係最終晶圓位準圖案之精確複本。通常就與圖案密度或間距成函數關係之圖案特徵之大小與放置來調整光罩圖案。其他技術包括添加或減去光罩圖案上之額外角落(「對線」、「錘頭」及其他圖案)，其係已知為光學鄰近校正或OPC；以及添加根本不打算在該晶圓上複製之其他幾何圖案。該等不印刷之「輔助特徵」之唯一目的係增強「主要特徵」之可印刷性，其亦稱為次解析度輔助特徵(SRAF)或散射條。該等SRAF通常係接近主要特徵放置之較小條，使得主要特徵之可印刷性相對聚焦及/或劑量變化更穩固。該等全部方法通常統稱為解析度增強技術(RET)。隨著k 1 降低，鄰近效應之量值大幅增加。在當前高端設計中，越來越多的器件層需要RET，且幾乎每一特徵邊緣需要某一數量之調整以確保印刷圖案相當類似於設計目的。此延伸RET應用之實施方案與驗證僅可藉由詳細的完整晶片計算微影程序模型化進行，且該程序一般稱作基於模型之RET。(參見C.Spence在Proc.SPIE，第5751卷，第1至14頁(2005)上所著的「Full－Chip Lithography Simulation and Design Analysis－How OPC Is Changing IC Design」以及P.Martin等人在Proc.SPIE第5853卷，第114至123頁(2005)上所著的「Exploring New High Speed,Mask Aware RET Verification Flows」)。
製造先進光罩集之成本在穩定增加。目前，用於一先進器件之每一光罩集的成本已超過一百萬美元。此外，迴轉時間始終係一關鍵考慮因素。結果，輔助降低成本與迴轉時間之微影驅動式RET設計已變成半導體製程之一整合部分。
圖1係應用解析度增強技術於一設計佈線之一先前技術方法的流程圖。在步驟110中，獲得描述圖案之形狀與大小的一設計佈線，其對應於一半導體器件之功能性元件，例如場效電晶體之擴散層、金屬跡線、接點及閘極。該等圖案表示實體形狀及大小的「設計目的」，其需要藉由微影程序在一晶圓上進行重製以便獲得最終器件的特定電性功能及規格。該設計佈線亦稱為「預RET」佈線或目標圖案。
如上所述，需要對此設計佈線進行大量修改以在用於印刷所需結構之光罩或主光罩上產生圖案。在步驟112中，對該設計佈線應用各種RET方法，以在實際印刷圖案中接近設計目的。所得「後RET」光罩佈線通常與「預RET」設計佈線顯著不同。可以一基於多邊形之階層式資料檔案(例如但不限於GDS或OASIS格式)向該微影模擬系統提供預RET及後RET佈線兩者。
在步驟114中，如一範例，使用後RET佈線及該微影程序之模型模擬晶圓上之光阻輪廓。此模型包括一光學模型組件，其描述自後RET佈線至一虛幻影像(AI)之變換；以及一光阻模型組件，其描述自該AI至最終光阻影像(RI)之變換。在步驟116中，自該RI擷取模擬之光阻輪廓且將其與目標設計佈線比較，且在步驟118中決定該等模擬光阻輪廓是否可接受(即，在一預定義錯誤容限內)。若其係不可接受，則該方法返回至步驟112，其中將RET方法之另一迭代應用於預RET佈線。若模擬之光阻輪廓係可接受，則輸出後RET佈線且將其用於製造一實際光罩(步驟120)。
微影模擬之一中心部分係該微影程序之模型的光學模型組件，其模擬投影及在曝光工具中的影像形成程序。該光學模型需要併入照明及投影系統之關鍵參數，例如但不限於數值孔徑及部分相干設定、照明波長、照明器光源形狀、及該系統可能的缺陷，例如像差或閃光。利用透射交叉係數(TCC )可模型化該投影系統與各種光學效應，例如高NA繞射、純量或向量、偏振及薄膜多重反射。可使用本徵級數展開將TCC分解為迴旋核心。對於計算速度，通常基於本徵值之分級截斷該級數，產生核心之一有限集。保留的核心越多，該截斷引起的錯誤越少。美國專利第7,003,758號(其以全文引用的方式併入本文中)所述的微影模擬系統允許使用對計算時間無負面影響之大量迴旋核心之光學模擬，從而致能極精確的光學模型化。
由於該微影程序進入65 nm節點以下，因此前緣晶片設 計具有小於先進曝光工具中所用之波長的最小特徵大小。次解析度輔助特徵(SRAF)變得不可缺少，即使OPC技術提供良好結果。通常，OPC將修改設計佈線，使得在標稱條件下，一光阻影像(RI)輪廓足夠接近設計目標。然而，程序視窗(PW)相當小而無任何額外特徵。需要SRAF以在更寬失焦範圍內及差量劑量情況下增強主要特徵之可印刷性，從而在該微影程序中保留充足的程序限度。
就佈線本身而言，主要特徵圖案之相對位置亦在PW大小中扮演一重要角色。例如，對於一維圖案，設計必須避免禁用間距，其係導致極低可印刷性之重複圖案的週期。對於特定禁用間距，無SRAF或OPC可幫助產生所需PW。對於一維圖案(例如線及空間圖案)，可相對容易地決定一組規則以在佈線設計中避免一禁用間距。然而，一典型晶片設計由具有複雜二維幾何形狀之許多圖案組成，且無簡單規則可提供一設計：其既避免佈線之不良的放置(例如，由於一禁用間距)亦可有效使用空間。
因此，強烈需要用來改良光罩形成程序之一方法及/或程序以便進一步改良所得的成像性能超過可利用已知OPC技術之校正，其可適應複雜且不同的二維目標特徵。
鑑於前述，本發明係關於用於決定光罩佈線內主要或目標特徵(即，欲成像之特徵)的較佳位置之基於模型之一方法。一般而言，本發明之方法執行一迭代程序，其中在光罩設計中放置一或多個目標特徵，且接著執行一模擬程 序，例如但不限於美國專利申請案序列號11/757,805中所述之一SRAF引導地圖(SGM)之產生，接著利用該SGM輔助決定在該光罩設計中欲放置之下一目標特徵的最佳位置。一旦在光罩設計中放置一或多個額外特徵，則利用當前該光罩設計中的所有特徵運行另一模擬程序，且接著利用此模擬之結果在光罩設計中放置額外特徵。繼續此反覆模擬及特徵放置程序，直至已將所有特徵放置在該光罩設計中。前述程序在本文中係稱作一基於模型之微影引導佈線(LGL)。一旦完成設計，接著可使該光罩經受OPC及RET處理。應注意，在光罩佈線內一給定特徵可移動或重新定位之數量通常係由支配整體光罩佈線之設計規則來決定。
更特定言之，本發明之基於模型之LGL方法包括產生複數個佈線引導地圖(LGM)。利用一適當模擬模型產生之每一LGM均表示用於產生給定LGM之相關聯光罩的成像性能。在一具體實施例中，該LGM係由對應於給定光罩之成像性能的像素值表示之一二維(2D)影像，其中LGM之每一像素值指示該給定像素是否適用於新線或特徵(即，圖案)之放置：若在此像素上放置新圖案，則像素值越高，越促進現有圖案之可印刷性；若在此像素上放置新圖案，則像素值越低，對現有圖案之可印刷性的負面不利影響越大。換言之，一旦針對給定光罩產生LGM，則經由該LGM分析欲放置新特徵之區域，以決定在此新位置放置之一特徵是否增強已存在於該光罩中之特徵的印刷，或將不利於已存在於該光罩中之特徵之印刷。若為前者，則在指示位置放 置新特徵，而若為後者，則決定是否有可能偏移新特徵之放置(在可允許之限制內)，使得該特徵增強存在於光罩中之特徵的成像，或至少減少對印刷的負面影響。一旦完成此，則添加所討論之新特徵至光罩設計，且運行一新LGM(即，模擬)以修改光罩使其包括該等新特徵，且接著對要添加至該光罩之下一特徵(或特徵集)重複該程序。應注意，重複此程序，直至已處理所有目標特徵。
根據LGL程序，該LGM係針對程序視窗且透過焦點與透過差量劑量加以最佳化。該LGM亦藉由邊緣點加權允許邊緣點，從而允許關鍵的主要特徵之最佳化。在本發明之一具體實施例中，以與美國專利申請案序列號11/757,805中所揭示之SRAF引導地圖(SGM)相同之方式計算LGM。然而，在本發明之程序中，可利用能夠模擬成像程序之任何適當模擬模型。在另一具體實施例中，可利用一干涉地圖形成該LGM，例如美國專利第7,247,574號所揭示，其以全文引用的方式併入本文中。
如上所述，在本發明之程序的一具體實施例中，以一有序方式在光罩設計內定址形成目標圖案之圖案的放置。具體而言，在每次迭代中，在光罩設計中放置一或若干個主要圖案且為所有現有圖案(即，已放置於光罩設計中之圖案)計算一新的SGM。此SGM產生關於欲放置於光罩設計中之下一主要圖案或特徵的最佳或最差位置的資訊，接著根據SGM之結果將該等特徵放置在該光罩設計中。重複此程序直至所有圖案/特徵添加至光罩設計中(即，光罩佈 線)。
本發明提供優於先前技術方法的重要優點。更重要的係，本發明提供用於最佳化光罩設計內之主要特徵(即，目標特徵)之放置的基於模型之一系統、快速且低成本的方法。此外，本發明改良優於現有程序之可製造性設計(DFM)能力，且可提供在次波長微影程序中之改良的程序限度。
儘管本文中針對IC之製造作特定引用，但應明確明白，本發明具有許多其他可能應用。舉例來說，可運用於製造整合光學系統、磁域記憶體之引導及偵測圖案、液晶顯示器面板、薄膜磁頭等。熟悉本技術者將會瞭解到在此等替代應用內文中所使用的任何術語「主光罩」、「晶圓」或「晶粒」都應該視為可分別由更通用的術語「光罩」、「基板」及「目標部分」來取代。
術語「輻射」及「光束」可用來包含所有類型的電磁輻射，包括紫外線輻射(例如波長為365、248、193、157或126奈米)和EUV(遠紫外線輻射)(例如具有範圍5至20奈米之一波長)。
本文所用術語「光罩」應廣義解釋為可用以賦予進入之輻射光束一圖案化斷面的一般圖案化構件，該圖案化斷面係對應於需形成於基板之目標部分的一圖案；本文中亦可使用術語「光閥」。除典型的光罩(透射式或反射式；二進制、相移、混合等)，其他此類圖案化構件的範例包括： 一可程式化鏡面陣列。此類器件之一範例為一矩陣可定址表面，其具有一黏彈性控制層及一反射表面。此種裝置的基本原理為(例如)該反射表面的已定址區域會將入射光反射為繞射光，而未定址區域則會將入射光反射為非繞射光。使用一適當的濾波器，可濾掉該被反射光束中未繞射的光線，而僅留下該繞射光；依此方式，該光束便可根據該可矩陣定址表面的定址圖案來進行圖案化。可使用適當的電子構件來執行所需的矩陣定址。關於此種鏡面陣列的更多資訊可搜集自(例如)美國專利案US 5,296,891和US 5,523,193，此處以引用方式併入本文。
一可程式化LCD陣列。此類構造的範例在美國專利案第US 5,229,872號中有提及，此處以引用方式併入本文。
本發明連同其他目的及優點在參考下列詳細描述及附圖後會更加明白。
圖2係解說本發明之LGL程序之一示範性程序的示範性流程圖。在該程序之第一步驟(步驟210)中，利用目標設計，將包括於該目標設計中的一或多個特徵依據其在目標特徵中之對應位置放置在一光罩圖案中。應注意，可藉由(例如)操作者決定每次迭代時自目標特徵添加至光罩圖案之特徵的數目，或可將其定義為若干固定數目或藉由所利用之程序支配，且特徵之數目在目標設計中視為很關鍵。在另一變化中，每次迭代有可能僅添加一單一特徵。
在步驟220中，針對一給定微影程序(即，用於照明目標 圖案之程序)，執行照明當前光罩圖案之一模擬，以便產生一虛幻影像(或其等效物)，其指示當前光罩圖案之成像性能，包括指示鄰近且圍繞當前光罩上之特徵之區域是否確實促進或不利於當前光罩上之該等特徵之成像。如上所述，可利用提供前述資訊之任何適當模型。在給定具體實施例中，所利用之模型係用於產生上述SGM之一模型。參考圖2，在步驟220與230中，利用(例如)一單一核心或多核心計算模擬對應於當前光罩之虛幻影像，且接著(例如)依以下詳述之方式決定該SGM。如文中所述，SGM在一逐個像素基礎上提供一指示：若在給定像素之位置處定位一額外特徵，則該給定像素是否確實促進現有光罩圖案之跨焦(through－focus)及跨劑量(through－dose)邊緣行為。換言之，若該SGM值為正，則放置其中之一假想單元源將改良現有圖案之整體跨焦及跨劑量邊緣行為；SGM值越大，改良越顯著。若SGM值為負，則放置其中之一假想單元源將負面影響或劣化現有圖案之整體跨焦及跨劑量邊緣行為。
一旦產生SGM，則其對應於「投票地圖」或佈線引導地圖(LGM)，且表示針對當前光罩之場區域(即，其上未佈置特徵之區域)的每一像素，整合該光罩上之當前特徵的所有邊緣點，且提供該場區域域中之每一像素是否適合在其上佈置一特徵(即，該像素確實促進當前光罩特徵之成像)或如有可能應避免(即，該像素不利於當前光罩特徵之成像)之一指示。
在該程序之下一步驟(步驟240)中，該LGM或投票地圖 係用於決定欲放置在光罩設計中之下一特徵或特徵集的較佳位置。如一可能的範例(下文揭示之替代方法)，(例如)藉由整合其中最初已指定下一特徵之LGM之區域內之像素的值來實現此舉，且接著若此區域中之像素之和的值在某一預定義臨界值以上(其指示可適當成像該特徵)，則將該特徵添加至該指定空間/位置中的光罩設計。然而，若像素之和之值在預定義臨界值以下，則利用LGM決定是否可能在光罩設計中重新定位該特徵，使得對應於該特徵已調整之位置之該區域中之像素之和在預定義臨界值以上。藉由在光罩設計內於一或多個方向上偏移特徵之位置，有可能增加像素之和之值，且從而最佳化欲添加之特徵對現有特徵的影響。
一旦在光罩設計內放置當前所討論之特徵，則程序進行至步驟250，其決定是否已處理目標圖案或設計中之所有特徵。若答案為是，則程序進行至步驟260且完成佈線。若答案為否，則程序返回至步驟220且重新計算一新SGM，其包括當前放置在光罩設計中的所有特徵，包括在先前迭代期間添加的該等特徵，且接著重新執行步驟220至250，直至已處理目標圖案中的所有特徵。
圖11係說明依據本發明之一具體實施例，用於產生基於模型之次解析度輔助特徵之一方法的流程圖。在步驟1110中，獲得一光罩佈線。該光罩佈線通常係預OPC(設計)佈線。在步驟1112中，針對光罩佈線產生一SRAF引導地圖(SGM)。該SGM係一影像，其中每一像素值指示：若包括 作為一SRAF之部分之像素，則該像素是否確實有助於光罩佈線中之特徵的跨焦及跨劑量邊緣行為。若一像素之SGM值為正，則在該像素位置之一單元源(即，一單一像素SRAF)將改良整體跨焦及跨劑量邊緣行為，且該SGM值越大，改良越顯著。下文結合圖4及5進一步描述產生SGM。在步驟114中，使用SGM建立用於光罩佈線之SRAF放置規則。下文結合圖6A、6B及6C進一步描述基於SGM建立SRAF放置規則。在步驟1116中，使用該等SRAF放置規則在後OPC佈線中放置SRAF。在可選步驟1118中，使用SGM精細調諧所放置之SRAF。例如，SGM可指示所放置之一SRAF應比由該規則規定之寬度略寬些。
圖3顯示一接觸層之一SGM之一範例，其中方形說明接點310。若不考慮光罩規則檢查及SRAF可印刷性問題，則在給定示範性SGM中，在該等特徵內或與其直接相鄰之明亮區域(例如區域312)中的像素具有正SGM值，且因此適合放置新圖案。若有可能，相對於新圖案之放置，應避免陰暗區域中之像素，其係具有一負SGM值之像素。應注意，可針對包括暗場及清晰光罩之任何光罩層之一光罩佈線產生一SGM。
應注意，可使用在設計目標邊緣位置的虛幻影像之邊緣斜率描述跨焦及跨劑量邊緣行為。一較高的邊緣斜率對於劑量變化及失焦，改良特徵之程序視窗之穩固性。劑量變化基本上係一臨界值變化且失焦非常接近於一低通模糊效應。高邊緣斜率針對劑量與失焦兩者之變化改良穩固性， 其改良整體程序視窗。因此，將改良程序視窗穩固性之目標變換成增加在設計目標邊緣位置之邊緣斜率之目標。
圖4係用於產生一SRAF引導地圖(SGM)之第一方法的一示範性流程圖。圖4之方法係一單一核心方法，其中假設曝光工具之光學路徑「接近」連貫，且僅考慮該曝光工具之TCC的第一項。
部分連貫虛幻影像密度的公式如下： 其中：M 係光罩影像；n係透射交叉係數(TCC)之本徵值之數目；F 0 至F n 係對應於每一TCC項之真實空間濾波器；L 0 至L n 係每一TCC項之對應本徵值；「」意味迴旋，且「＊ 」係規則乘法。
在圖4之單一核心方法中，重點係自對應於具有最大絕對值之本徵值之核心的虛幻影像幅度，則： 其中F ＝F (x ,y )係一純量場。此場之梯度向量係表示為：(x ,y )＝(D x ,D y )，其中(D x ,D y )係具有以下兩個分量之一向量場： 對於一邊緣，其邊緣向量係如下定義：其方向係垂直於該邊緣，且指向虛幻影像A中具有正邊緣斜率之方向。
現在，自一邊緣位置，將該邊緣的環境視為一場。假設單元源在該場位置(x ,y )處，則一任意點(x 1 ,y 1 )之虛幻影像幅度係F (x 1 －x ,y 1 －y )。此單元源對位於(x ',y ')處之邊緣點之 斜率的貢獻係與下列成比例： 其中「＊ 」表示一內部向量乘法，因此結果係一純量S (x ,y ,x ',y ')。
因此，對於每一邊緣點，可計算每一場位置對其斜率之貢獻。在某些場位置處的單元源將產生確實貢獻，某些將產生負面影響。接著，可將此貢獻視為此邊緣點對是否應以一單元源在光罩佈線內放置場點之「投票」。
現在，針對每一場點，整合自所有邊緣點之「投票」以產生針對此場點之一整合的最終投票。此最終投票係關於是否以一單元源放置此場點。因此，對此投票場應用一臨界值以決定何處放置下一圖案。
若使用此一濾波操作在於其係應用每一邊緣點，則出現一問題。由於邊緣點可能非常不規則，因此此操作在計算上會相當昂貴。此強力投票計算方案之其他缺點為：(1)邊緣係經取樣，因此未考慮自一連續邊緣之效應；(2)角落之邊緣位置係來自預OPC佈線之尖銳角落，其實際上並非所需的輪廓目標位置。一角落之真實目標輪廓實際上係一圓角，且應增強該圓形輪廓上之斜率。
為解決此問題，將上述投票計算操作變換成一典型影像處理演算法，使用三個快速傅立葉變換(FFT)操作致能該投票數。藉由使用FFT操作制定投票計算程序，將大大改良計算速度，可借助或不用借助硬體加速，例如使用美國專利第7,003,758中所揭示之全晶片微影模擬系統。此外， 使用FFT計算自動克服上述兩個缺點。連續考慮所有邊緣，且將角落變圓(變圓數量取決於像素大小)。
在步驟418中，獲得一預OPC光罩佈線M (x ,y )。預OPC光罩佈線之引導地圖(x ,y )＝(Gx ,Gy )係由下列組成之一向量地圖： 現在，精確的邊緣點係具有梯度之所有點。依據該場點上之一單元源是否將增強梯度，對一特定場點之投票來自光罩影像中具有一非零梯度之每一點。對於在場點(x ,y )處之一單元源，其對在(x ',y ')處之一梯度值之貢獻為： 同樣，「＊ 」表示一內部向量乘法。「v 」值可視為自(x ,y )至場點(x ',y ')處之梯度之投票，因此自場點(x ,y )處之單元源之投票總數為： G x 與G y 係M (x ,y )之兩個梯度分量影像，且D x 及D y 係先前已知之濾波器。該求和(SUM)操作現在係對一規則影像格柵之一標準迴旋濾波。因此，可藉由兩個濾波操作計算V 。若在真實空間執行該兩個濾波操作將非常昂貴，因為D x 與D y 係不可分離的大型濾波器。因此，為使該兩個濾波操作易於管理，在頻域中執行該等操作。
在該頻域中，不需要明確計算G x 與G y 。實際上，可直接 從M (x ,y )計算G x 與G y 。
若Z (x )係一任意函數，FFT(Z (x ))係其傅立葉變換，且F '(x )＝dZ /dx 係其導數，則Z '(x )之傅立葉變換為FFT(Z '(x ))＝if FFT(Z (x ))其中i 係成像單元，f係頻率。因此，FFT(G x )＝if x FFT(M ),FFT(G y )＝if y FFT(M )FFT(D x )＝if x FFT(F ),FFT(D y )＝if y FFT(F )因此，在場點(x ,y )處之投票總數、SGM值為 其中IFFT()表示反向快速傅立葉變換(IFFT)，「」意味迴旋，且「＊ 」意味規則乘積。由於因光學模型對於任何光罩係相同的因此可預先計算F 3 (f x ,f y )＝(f x 2 ＋f y 2 )IFFT(F )，因此在每一場點處之SGM值之即時計算僅包括兩個FFT計算：FFT(M )及一IFFT。在步驟420中，對該預OPC光罩佈線應用一FFT以產生FFT(M )。通常使用用於計算速度及儲存之一本徵級數展開將一TCC分解成迴旋核心。因此，在步驟410中，載入TCC之分解版本，且接著在步驟412及414中，將FFT(F )轉換成IFFT(F )。在步驟416中，計算F 3 (f x ,f y )＝(f x 2 ＋f y 2 )IFFT(F )。接著，在步驟420中，將F 3 (f x ,f y )乘以FFT(M )，且在步驟422中，取該乘積之IFFT以產生用於整個預OPC設計佈線之SGM。
圖5係用於產生一SRAF引導地圖(SGM)之第二方法的一示範性流程圖。圖5之具體實施例係一多核心方法，其中不假設曝光工具之光學路徑接近連貫。為便於討論，寫入以下方程式，如同僅存在一個空間維度。
將光罩透射率M (x )分成一預OPC分量(T)、一SRAF分量(A)及一OPC校正分量(C)：M (x )＝M T (x )＋M A (x )＋M C (x )若M K (x )＝M T (x )＋M C (x )表示後OPC佈線透射率，則虛幻影像(AI)強度為 其中W (x ,y )係TCC之空間域表示，而I T (x )係無SRAF之AI強度。
為導出SGM表達式，假設在光罩佈線之SRAF部分中的x '處具有一單元源，即M A (x )＝δ(x －x ')。在x '處之此單元源對在x 處之影像斜率貢獻以下數量： 自場點x 至源點x '之投票之加權係等於預OPC影像之梯度， 因此在x '處之SGM值係等於 上述最後步驟使用部分積分。即使在連貫照明的限制中，此表達式未減少為上述單一核心SGM表達式，此係因為單一核心SGM基本上關注對幅度(而非強度)之梯度的貢獻。
最終，在可變名稱中具有一變化： 若在第二項中以x 2 取代x 1 ，則觀察到SGM雙線性核心之厄米性(Hermiticity)。
當M T 係真實的且忽略OPC校正分量(M C )，則M R ＝M K ＝M K ＊ ＝M T ＝M T ＊ ，且上述公式類似於Hopkins方程式，其意味可使用標準核心分解技術計算SGM。
若M K 係真實的且忽略OPC校正分量(M C )，則此係一雙線性整合，其包括兩個不同的輸入影像(預OPC光罩佈線M R ＝M T 及無SRAF之後OPC光罩佈線M K ＝M K ＊ ＝M T ＋M C )。
SGM雙線性核心(SGK)可與頻域中之TCC相關。當M T 係真實的且忽略OPC校正分量(M C )時， 立即確認上述之厄米性。
實際困難在於若直接使用此公式，則會同時出現兩個原始TCC，若該TCC較大，則其不可行(例如，若TCC之每一尺寸的浮動資料類型為107，則總記憶體需求超過2G位元組)。因此，期望使計算「就位」。為此，可將SGM雙線性核心分解為TCC 1 (k 1 ,k 2 )＝TCC (－k 2 ,k 1 )TCC 2 (k 1 ,k 2 )＝k 1 2 TCC 1 (k 1 －k 2 ,k 2 )＝k 1 2 TCC (－k 2 ,k 1 －k 2 ) 其中每一步驟係適當的。
另一實際考慮係通常使用用於計算速度及儲存之本徵級數展開，將TCC分解成迴旋核心。因此，在步驟510中，載入TCC之一分解版本，且接著在步驟512中，將該TCC之分解版本重新組成一原始格式。在步驟514至518中，在適當位置計算SGM雙線性核心(SGK(k 1 ,k 2 ))，且接著在步驟520中，將SGM雙線性核心分解成本徵值及本徵向量。在步驟522中，使用光罩佈線、分解之SGM雙線性核心及現有快速雙線性操作計算一部分SGM。在圖5之方法中，假設M R ＝M K ＝M K ＊ ＝M T ＝M T ＊ 。
在步驟524及526中，計算SGM線性核心。將SGM線性項核心之頻譜表達為： 其中W(k )係W (ξ,ξ)之傅立葉變換。
W (ξ1 ,ξ1 )亦係TCC (k 1 ,k 2 )之反向傅立葉變換。因此： 此表達式係用於連續函數分析。然而，當在實際中使用一DFT(離散傅立葉變換)時，應以該DFT之序列長度取代常數2π。在步驟528中，藉由迴旋光罩佈線與SGM線性核心計算另一部分SGM。在步驟530中，組合該等部分SGM以 產生SGM。應注意，對於每一光學模型，可預先執行圖4中之步驟410至416及圖5中之步驟510至520以改良運行時間速度。
對於用以最佳化程序視窗之一新特徵，當邊緣斜率最弱時應最佳化其放置。一般而言，邊緣斜率在失焦處較低，因此應使用在失焦及/或差量劑量處之TCC來計算SGM，使得在該等最弱PW點處最大化邊緣斜率。
在SGM計算中，針對不同目標邊緣位置可指派不同權數，此係由於不同邊緣點可具有不同重要性。例如，可指派一更高權數給藉由多閘極邊緣點之投票，且可指派一較低權數給自較大圖案及線端之投票。此加權方法致能針對程序視窗行為具有不同重要性之圖案之不同處理。對指派給邊緣點一權數之另一考慮係該邊緣之現有斜率，使得對於因為係熱點(即，在程序視窗變更上之佈線中的弱點)而具有低邊緣斜率之該等邊緣位置指定一更高權數。為此，可對一光罩佈線應用無SRAF之OPC校正，計算虛幻影像，且接著計算在每一邊緣位置處的邊緣斜率之虛幻影像。一邊緣位置之ILS(影像對數斜率)之反向可用作該邊緣位置之權數。可組合該兩個加權方法，即一基於特徵重要性之權數及一基於ILS之權數，以得到一組合權數。其他可能的加權方案亦在本發明之範疇內。
為在SGM計算中應用加權，根據(例如)閘極相對於非閘極、線相對於角落、線寬等識別每一邊緣評估點之相對重要性。接著向每一邊緣評估點指派一非負權數。例如，權 數1係標稱的，任何大於1的值係額外權數(因此，權數2.0意味邊緣點之投票係標稱加權點之重要性的兩倍)。任何低於1的值係較低權數(即，權數0意味根本不應計算邊緣點之投票且權數0.5意味將邊緣點之投票計數為50%之標稱加權點)，且一權數永遠不會小於0.0。接著，假設每一權數係在邊緣點位置(x ,y )處之一差量函數，在預OPC佈線M (x ,y )之相同像素格柵處呈現一權數影像Wm (x ,y )，且應用一低通濾波器至該權數影像以匹配該預OPC佈線之取樣頻率的通帶。將最終權數地圖影像乘以預OPC佈線M (x ,y )之梯度，且在計算SGM中將結果用作加權目標影像。
對單一核心SGM，將投票地圖變成：
對多核心SGM，將投票地圖變成： 同樣，變數具有一變化， 該第一三個積分類似於具有相同核心之未加權SGM。唯一不同在於以WmM R 取代光罩影像M R 。當M T 係真實的且忽略OPC校正(M C )，第四及第五積分之核心為 其中最後積分之該核心變成 其中W (k )係先前所定義。
如上所述，該SGM(本文亦稱作LGM)可用作引導後續圖案之一基礎以增強該佈線上現有圖案之PW行為。
特定言之，有可能以一序列方式引導晶片設計。在每一序列步驟中，將藉由選路軟體選擇的一組新圖案添加至該佈線中。接著針對佈線中的所有現有圖案計算LGM，接著利用該新LGM引導添加後續特徵至該佈線。在一具體實施例中，對LGM應用一臨界值T ，使得LGM值在臨界值以下的所有像素標記為下一條線或圖案之禁用或不理想位置。該等禁用或不理想位置連同設計規則檢查(DRC)規定下一條線或圖案之可使用及不可使用之區域。對於可使用之區 域，LGM中之明亮區域(即，具有較大LGM值之群集像素)對應於適合適應下一條線或特徵之區域。亦可能定義一目標功能，其包括涵蓋下一條線或圖形、線之長度等之總LGM，且接著最大化(或最小化，此依據目標功能之實際定義)該目標功能，以解決欲放置在光罩佈線中之下一條線或特徵的最佳位置。
例如，若期望線寬w及路徑L(A ,B )上最佳化點A 與B 之間的線放置，則可將一示範性成本函數寫成：f (w ,L (A ,B ))＝αL (L (A ,B ))＋β SUM_LGM(w ,L (A ,B ))
其中，L (L(A ,B ))表示L(A ,B )之路徑長度，SUM_LGM(w ,L(A ,B ))表示具有寬度w 之線L(A ,B )所涵蓋之總LGM值，α及β係用於線長度與LGM最佳化之間折衷的使用者指定之拉格朗(Lagrange)乘法器(權數)，且其應具有不同符號。假設α<0且β>0。結果，此線放置問題變成最佳化問題：max f (w ,L (A ,B ))
經受此路徑中沒有點具有低於臨界值T 之一LGM值或違背任何DRC規則之約束。亦可將該等約束添加至目標功能，該等點上具有一極大負權數，其對現有圖案之PW性能有很大負面影響或違背DRC規則。
或者，亦可將該LGM用作關於線佈線中路線長度之一(反向)權數，接著可將該問題轉換成一最佳(加權)路線搜尋問題。路線搜尋演算法之範例包括但不限於先寬搜尋、Dijkstra演算法、Viterbi演算法及Floyd－Warshall演算法。
接著，如上所述，以新圖案連續更新包括LGM之此程 序，直至將所有線或特徵添加至該佈線。
此序列放置之每一步驟藉由運用LGM作為後續圖案放置之引導來加強已放置之圖案/特徵的整體對比度。因此，在所得之佈線中，圖案互相有建設性，且可以極小額外成本顯著改良整體PW性能，此係DFM方法之最終目標。此方法亦具有低計算成本且考慮到二維幾何圖案之優點。
該LGM可容易地用於需要在佈線期間同時考慮之多層，例如多層及擴散層，或金屬層及接觸層。因為不同層之微影圖案化出現在不同時間，對於每一個別電路層，針對該等層本身分別計算LGM。藉由佈線軟體保持不同層之間的電路位準關聯性與相依性。
此外，LGM可用於向自動放置及發送軟體或執行(例如)標準單元之手動佈線之一使用人員提供引導。除提供應在何處放置下一圖案之建議外，該方法亦可提供基於LGM之一分數，其指示微影設計之穩固性位準。
此外，本文揭示之LGL方法可與OPC及OPC驗證軟體組合使用，以證實該設計之穩固性。
此外，LGL之應用可用於IC電路佈線之放置或選路階段或兩者。具體而言，該LGL方法可係應用於提供放置預定義標準單元之引導，以增強微影性能。在此應用中，將整個預定義標準單元視為一單一固定圖形，且該LGM藉由加總由該標準單元所涵蓋之所有LGM像素值，給出該放置之分數。LGM亦可藉由發現由該標準單元所涵蓋之最低LGM值，評估在一放置中是否存在任何特別弱點。
對於可能空間上重複多次之一標準單元之設計，該LGM不僅可用於引導該單元本身之佈線，亦可計算在該微影感測中該單元之一有利間距。具有一較小有利間距之一設計將會提供較小電路區域，若該單元重複多次，則其會很顯著。
在一具體實施例中，一SGM可用於產生一組SRAF放置規則。以下在表1中顯示一組SRAF放置規則之一範例。第1行識別圖案類型，其中類型1係如同一閘極之一有利於SRAF之圖案，且類型2係如同一金屬線之不利於SRAF之圖案。第2行識別佈線中之主要特徵之間的空間。表1中顯示三種SRAF放置規則。第一種規則(第3至6行)係用於在相同圖案類型之間放置SRAF(即，散射條或SB)。第二種規則(第7至10行)係用於在一有利於SRAF之圖案與一不利於SRAF之圖案之間放置SRAF。第三種規則(第11至14行)係用於在一有利於SRAF或不利於SRAF之圖案與一無SRAF圖案(例如，非常大之圖案)之間放置SRAF。對於接觸層，三種規則全部可為相同的。表1之每一列依據該等主要特徵之間的空間指定欲放置之SRAF之數目、每一SRAF之寬度、SRAF與主要特徵之間的空間及該等SRAF之間的空間。對於多(金屬)層，使用SGM及一系列一維測試特徵建立SRAF放置規則。
圖6A係依據本發明，用於使用一SGM產生用於多(金屬)層之SRAF放置規則的測試特徵及一座標系統之一具體實施例之圖式。針對主要特徵之間的一指定空間，產生由重複線測試特徵組成之一測試特徵，其中假設該等線特徵及SRAF具有與其寬度相比之無限長度。圖6A顯示具有相同類型之兩個線測試特徵610a及610b，例如兩個特徵皆為閘極。因而以下論述描述產生第一種SRAF放置規則。線測試特徵之寬度等於該佈線之最重要線寬，且任何兩個相鄰線測試特徵之間的空間係主要特徵之間的指定空間值。接著，產生此測試圖案之一SGM。
如圖6A所示，在該等測試圖案上強加一座標系統，其中y軸與一任意線測試特徵之邊界一致，而x軸係垂直於該等線測試特徵。在圖6A中，x＝0(612)及x＝space (614)對應於相鄰線測試特徵610a及610b之邊界。對於一維規則，任何兩個相鄰線圖案之間的SGM值S(x)係等於SGM(x,0)，且x＝[0,1,...space ]。接著，將該等線測試特徵之SRAF放置 規則產生問題變換成將間隔[0,space ]分成n 個更小間隔[x 1s ,x 1e ]、[x 2s ,x 2e ]、...[x ns ,x ne ]之問題，其中0 x 1s <x 1e <x 2e <x ns ...<x ns <x ne space 。每一間隔表示一SRAF，使得第i 個SRAF(1 in )係可描述為x is x x ie 。
決定最佳SRAF放置規則係等效於最大化經受MRC規則及SRAF可印刷性約束的SRAF所涵蓋之總SGM值。使Si 成為由第i個 SRAF(1 i n )所涵蓋之SGM值，則由SRAF所涵蓋之總SGM值為： 在一佈線中放置SRAF存在五種約束。
1.最小化SRAF寬度(W min )，即對於任何
2.最大化SRAF寬度(W max )，即對於任何
3.最小化SRAF與主要特徵之間的間隔(S main )，即
4.最小化任何兩個相鄰SRAF之間的間隔(SSRAF )，即對於任何i {2,...,n },x is －x (i －1)e S SRAF
5.對於任何i {1,2,...,n },S i 0(不需要放置具有負SGM值之SRAF，即使該值可能最大)。
假設針對具有約束(W min ,W max ,S main ,S SRAF )之[0,space ]之全球最佳解決方案(分割)係Ruleopt ＝{[x 1s ,x 1e ],[x 2s ,x 2e ],...[x ns ,x ne ]}，則第i 個SRAF((1 i n )涵蓋[x is ,x ie ]。此外，對於任何i {2,...,n },{[x 1s ,x 1e ],[x 2s ,x 2e ],...[x (i －1)s ,x (i －1)e ]}亦係針對具有 相同約束之[0,x is －S SRAF ]之最佳分割(或者，若針對[0,x is ,－S SRAF ]存在一更佳分割，則可將其與以Rule opt 之第i 、i ＋1、...、n 個SRAF放置組合且在優於Rule opt 之一規則下獲得且仍滿足該等約束，其與Rule opt 之最佳性抵觸)。
因此，將間隔[0,space ]分成更小間隔且基於動態程式化建構一演算法。此演算法之內容如下，假設space 2S main ＋W min ：輸入space 、x ＝[0,1,...,space ]之S(X)，及約束(W min ,W max ,S main ,S SRAF )
中間結果：
NumSRAFArray[x ](x ＝[0,1,...,space －S main ])：具有space －S main ＋1之一大小之陣列，且NumSRAFArray[x ]儲存針對[0,x ]之最佳分割之SRAF之數目；SRAFSGMArray[x ](x＝[0,1,...,space －S main ])：具有space －S main ＋1之一大小之一陣列，且SRAFSGMArray[x]儲存針對[0,x ]之最佳分割之SRAF所涵蓋之總SGM；SRAFLeftEndArray[x ](x ＝[0,1,...,space －S main ])：具有space －S main ＋1之一大小之一陣列，且SRAFLeftEndArray[x ]儲存針對[0,x]之最佳分割的最右邊SRAF之左端的座標(其對應於最大x is ，使得x ie x )；SRAFRightEndArray[x ](x ＝[0,1,...,space －S main ])：具有space －S main ＋1之一大小之一陣列，且SRAFLeftEndArray[x ]儲存針對[0,x]之最佳分割的最右邊SRAF之右端的座標(其對應於最大x ie ，使得x ie x )。
初始化：
針對所有x ＝[0,1,...,space －S main ]，設定NumSRAFArray[x ]與SRAFSGMArray[x ]為0。
SRAF計算：
輸出： NumSRAEArray[space －S SRAF ],SRAFLeftEndArray[x ](x ＝[0,I,...,space －S RAF ]),及SRAFRightEndArray[x ](x ＝[0,I,...,space －S RAF ])
圖6B係依據本發明，用於使用一SGM產生SRAF放置規則的接觸測試特徵及一座標系統之一具體實施例之圖式。接觸測試特徵620a及620b係重複的方形特徵。由於每一接觸測試特徵620a、620b之重要性係相同的，因此下述討論描述產生第一種SRAF放置規則。在任何兩個相鄰接點之間的空間係在主要特徵之間的指定空間。產生此測試圖案之一SGM。在該接觸測試特徵上強加一座標系統，其中y軸與一任意接觸測試特徵之邊界一致，原點係位於該接觸測試特徵之邊緣的中間。在圖6B中，x ＝0(622)及x ＝space (624)對應於相鄰接觸測試特徵620a及620b之邊界。
對於一接觸層，一主要特徵之長度係通常與寬度相同，因此考慮由該特徵之有限長度引起之二維效應。對於放置在一接觸層中之SRAF，藉由一參數「sbEndExtension」626指定SARF長度。若接觸測試特徵620a、620b之長度為L，則一SRAF 628之長度為L＋2＊ sbEndExtension。由於僅由SRAF所涵蓋之SGM值很重要，因此將SGM值函數S (x )重新定義為： 除S (x )之不同定義外，決定用於接點之SRAF放置規則之第一類型係與上述用於線特徵之類型相同。
決定第二種SRAF放置規則(即，在有利於SRAF之圖案與不利於SRAF之圖案之間放置SRAF之規則)係類似於決定第一種SRAF放置規則，除了對相鄰圖案指派不同權數外。例如，相較於一不利於SRAF圖案之一邊緣，將指派一有利於SRAF圖案之一邊緣一更高權數。
圖6C係依據本發明，用於使用一SGM產生SRAF放置規則之測試特徵及一座標系統之一具體實施例之圖式。圖6C之測試特徵係用於決定第三種SRAF放置規則(即，用於在一有利於SRAF之特徵或不利於SRAF之特徵與一無SRAF特徵之間放置SRAF之規則)。一中心線測試特徵632具有設計佈線中最重要之線寬且假設線測試特徵630a及630b(無SRAF特徵)為無限寬。如上所述結合圖6A決定SRAF放置規則，除了指派線測試特徵632一較大權數，而指派線測 試特徵630a、630b一極小權數外。
在依據該等放置規則放置SRAF後，可使用SGM精細調諧每一SRAF之放置、寬度及長度以說明光罩佈線之2D效應。對於多(金屬)層，假設主要特徵之長度遠大於其寬度，產生SRAF放置規則。但是，此假設並不總是有效。例如，對於接近線端之區域，該SGM可指示所放置之SRAF應略微寬於由該規則所指定之寬度。接下來，可加厚此SRAF。亦可將每一SRAF所涵蓋之SGM值用作SRAF之優先權以解決潛在衝突。例如，若來自不同主要特徵區段之SRAF重疊，則首先修改具有較低優先權之SRAF以移除該重疊。
圖7係依據本發明之一具體實施例，使用一SGM無規則放置SRAF之方法步驟的流程圖。在圖7之具體實施例中，直接自該SGM導出之SRAF，而非首先產生SRAF放置規則。在此項具體實施例中，將SGM之區域轉換成SRAF多邊形。每一SRAF多邊形需要水平或垂直定向之一薄條狀，且具有在[W min ,W max ]範圍內之一寬度。
在步驟710中，設定SGM之臨界以識別正區域，即其中需要SRAF之區域。該臨界設定產生一二進制影像SGMB。在步驟712中，使用標準影像處理方法識別在該SGMB內所連接之正區域。在步驟714中，將該SBM乘以SGMB以產生SGMC，使得向該SGMB之每一正像素指派其在SGM中之對應值。在步驟716中，計算每一連接區域之SGMC的一維x與y投影。在步驟718中，藉由應用用於規則產生之上述 動態程式化方法至該等一維投影而擷取所有SRAF座標(即，其中應放置所有SRAF之位置)。在步驟720中，使用由每一SRAF所涵蓋之總SGM值作其優先權來解決放置SRAF之間的任何衝突。放置SRAF之間可能的衝突包括SRAF之間允許的端對端的最小距離以及SRAF之間允許的角落至角落的最小距離。在步驟722中，在該佈線中放置該等SRAF。
圖8係依據本發明之一具體實施例，使用應用OPC校正整合基於模型之SRAF產生之方法步驟的流程圖。通常，OPC校正影像資料(M C )相較於預OPC光罩影像資料(M T )相當小，因此後OPC光罩影像M K (x)＝M T (x)＋M C (x) M T (x)及SGM僅取決於預OPC佈線。因此，可產生SGM且在OPC校正之前應用放置在該佈線中的SRAF。不過，若不能忽略OPC校正，則可借助於OPC校正之應用整合SGM產生及SRAF放置。
在步驟810中，首先使用設計(預OPC)佈線產生SGM，且使用利用SGM或直接自SGM所產生之任一放置規則在該設計佈線中放置SRAF，如上所述。在步驟812中，對具有SRAF之設計佈線應用OPC、光罩規則檢查(MRC)及SRAF可印刷性校正。在步驟814中，使用後OPC佈線產生一新的SGM及/或在後OPC佈線中取代該等SRAF。可選擇在步驟814中重新產生SGM。在步驟816中，若滿足終止條件，則該方法結束，但若不能滿足終止條件，則該方法返回至步驟812，其中應用OPC、MRC及SRAF可印刷性校正之另 一迭代。該終止條件可為一最大迭代數或一模擬光阻影像輪廓是否足夠接近設計目標之一決定。
在OPC及其他校正之每次迭代後調整SRAF之放置會非常有效。例如，在OPC校正之一次迭代後，依據SGM不可放置特定SRAF，此係因為無所需之寬度或根本不能夠放置之MRC約束。然而，在OPC校正之另一迭代後，存在可放置SRAF之空間。
圖9係顯示具有依據先前技術SRAF放置規則放置之SARF的一設計目標佈線。圖9亦顯示後OPC佈線之模擬光阻輪廓。在熱點910所測量之關鍵尺寸(即，線寬)為49.6 nm，在熱點912處之關鍵尺寸為40 nm，在熱點914處之關鍵尺寸為44 nm，在熱點916處之關鍵尺寸為29.3 nm，且在熱點918處之關鍵尺寸為35.5 nm。熱點916特別顯示所謂的「頸縮」，其中模擬光阻輪廓比設計線寬窄很多。
圖10係顯示具有依據使用一SGM建立之SRAF放置規則放置之SRAF的相同設計目標佈線之圖式。圖10亦顯示此後OPC佈線之模擬光阻輪廓。在熱點1010處所測量之關鍵尺寸為49.77 nm，在熱點1012處之關鍵尺寸為47.44 nm，在熱點1014處之關鍵尺寸為44.75 nm，在熱點1016處之關鍵尺寸為41.24 nm，在熱點1018處之關鍵尺寸為40.72 nm。比較圖9與圖10所測量之關鍵尺寸可見，具有使用SGM放置之SRAF的後OPC佈線導致更匹配該佈線之模擬光阻輪廓及在熱點處之改良關鍵尺寸。
除放置SRAF外，該SGM亦可用於其他應用中。SGM可 用於識別預OPC(設計目標)佈線中之熱點。若一主要特徵駐留在具有未借助於此特徵計算之一極低SGM值的一區域中，則該特徵將對相鄰圖案之邊緣的程序視窗及該設計之整體程序視窗穩固性造成負面影響。該SGM亦可用於藉由將該等熱點偏移至具有一較高SGM值之區域來修復熱點。SGM可用於一雙曝光設計中，其中將全晶片設計分成依序曝光之兩組圖案。在將所有圖案分成兩組中，某些圖案係不明確的，即若將該圖案放置在任一組，其均不會違背任何規則。對於此等圖案，SGM可用於藉由選擇具有較高SGM值之佈線來決定應將圖案放置在哪一組中。SGM亦可用於決定一佈線之整體偏壓規則(即，應如何使一圖案放大或縮小)。
本發明之特定態樣的其他描述
本發明之特定具體實施例提供用於在一光罩佈線中放置次解析度輔助特徵之系統及方法。其中某些具體實施例包括產生用於該光罩佈線之一SRAF引導地圖，其中該SRAF引導地圖係一影像，其中若包括作為一次解析度輔助特徵之部分的該像素則每一像素值指示該像素是否確實促進光罩佈線中之特徵的邊緣行為，以及依據SRAF引導地圖在該光罩佈線中放置次解析度輔助特徵。在其中某些具體實施例中，產生一SRAF引導地圖包括：針對光罩佈線中每一場點計算光罩佈線之一引導地圖，使用影像梯度地圖及SRAF引導地圖中之指派值計算在該場點處之每一單元源的一投票總數，其中在該SRAF引導地圖中一像素處之值 係在光罩佈線中之一對應場點處的投票總數。在其中某些具體實施例中，在頻域中執行計算在場點處之一單元源的一投票總數，且其包括計算表示一曝光工具之光學路徑的透射交叉係數之一最高有效本徵向量之反向傅立葉變換，計算該光罩佈線之傅立葉變換，將該反向傅立葉變換乘以頻率及光罩佈線之傅立葉變換的平方和以產生一乘積，且計算該乘積之反向傅立葉變換以產生SRAF引導地圖。在其中某些具體實施例中，其中產生一SRAF引導地圖包括使用表示一曝光工具之光學路徑的透射交叉係數計算一雙線性SRAF引導地圖核心，使用該等透射交叉係數計算一線性SRAF引導地圖核心，使用該雙線性SRAF引導地圖核心及光罩佈線計算一部分SRAF引導地圖，使用該線性SRAF引導地圖核心及光罩佈線計算一第二部分SRAF引導地圖，且組合該部分SRAF引導地圖及該第二部分SRAF引導地圖。在其中某些具體實施例中，該等方法及系統可包括使用SRAF引導地圖產生SRAF放置規則。在某些具體實施例中，該光罩佈線包括光學鄰近校正。在其中某些具體實施例中，可將該等方法作為用於在一計算裝置上執行之指令儲存在一電腦可讀取媒體上。
其中某些具體實施例進一步包括或產生包括次解析度輔助特徵之光罩佈線資料，其中依據一SRAF引導地圖放置該等次解析度輔助特徵，其中該SRAF引導地圖係一影像，其中若包括作為一次解析度輔助特徵之部分的該像素則每一像素值指示該像素是否確實促進光罩佈線中之特徵 的邊緣行為。在其中某些具體實施例中，該SRAF引導地圖可如下產生：藉由計算表示一曝光工具之光學路徑之透射交叉係數的一最高有效本徵值之反向傅立葉變換；計算光罩佈線之傅立葉變換；將該反向傅立葉變換乘以方形頻率之和及該光罩佈線之傅立葉變換以產生一乘積，且計算該乘積之反向傅立葉變換以產生該SRAF引導地圖。在其中某些具體實施例中，初始光罩佈線包括光學鄰近校正。在其中某些具體實施例中，該SRAF引導地圖可如下產生：藉由使用表示一曝光工具之光學路徑的透射交叉係數計算一雙線性SRAF引導地圖核心，使用該等透射交叉係數計算一線性SRAF引導地圖核心，使用該雙線性SRAF引導地圖核心及光罩佈線計算一部分SRAF引導地圖，使用該線性SRAF引導地圖核心及光罩佈線計算一第二部分SRAF引導地圖，且組合該部分SRAF引導地圖及該第二部分SRAF引導地圖。在其中某些具體實施例中，初始光罩佈線包括光學鄰近校正。
其中某些具體實施例進一步包括或產生具有包括次解析度輔助特徵之光罩佈線之一光罩，其中依據一SRAF引導地圖放置該等次解析度輔助特徵，其中該SRAF引導地圖係一影像，其中若包括作為一次解析度輔助特徵之部分的該像素則每一像素值指示該像素是否確實促進光罩佈線中之特徵的跨焦及跨劑量邊緣行為。在其中某些具體實施例中，該SRAF引導地圖可如下產生：藉由計算表示一曝光工具之光學路徑之透射交叉係數的一最高有效本徵值之反 向傅立葉變換；計算光罩佈線之傅立葉變換；將該反向傅立葉變換乘以頻率及該光罩佈線之傅立葉變換的平方和以產生一乘積，且計算該乘積之反向傅立葉變換以產生該SRAF引導地圖。在其中某些具體實施例中，初始光罩佈線包括光學鄰近校正。在其中某些具體實施例中，該SRAF引導地圖可如下產生：藉由使用表示一曝光工具之光學路徑的透射交叉係數計算一雙線性SRAF引導地圖核心，使用該等透射交叉係數計算一線性SRAF引導地圖核心，使用該雙線性SRAF引導地圖核心及光罩佈線計算一部分SRAF引導地圖，使用該線性SRAF引導地圖核心及光罩佈線計算一第二部分SRAF引導地圖，且組合該部分SRAF引導地圖及該第二部分SRAF引導地圖。在其中某些具體實施例中，初始光罩佈線包括光學鄰近校正。
本發明之特定具體實施例，包括特定的後者具體實施例，提供用於在一光罩佈線內決定一或多個特徵之位置的系統及方法，其包括在光罩佈線中放置一第一特徵，根據第一特徵之放置執行一光罩模擬，其中執行該光罩模擬包括產生一SRAF引導地圖及依據自該模擬獲得之結果決定該光罩佈線中用於放置一第二特徵之一位置。其中某些具體實施例進一步包括在決定位置放置第二特徵且迭代地重複以下步驟：根據先前放置之特徵執行一光罩模擬，決定用來在該光罩佈線內放置另一特徵之位置，以及放置另一特徵直至在光罩設計中已放置一所需數目之特徵。其中某些具體實施例進一步包括使用OPC最佳化光罩佈線。其中 某些具體實施例進一步包括使用解析度增強技術最佳化光罩佈線。其中某些具體實施例進一步包括複數個佈線引導地圖，其中每一佈線引導地圖代表一光罩佈線之模擬成像性能。在其中某些具體實施例中，每一LGM包括包含複數個像素值之一二維影像，根據一或多個像素值計算一特徵之放置。在其中某些具體實施例中，每一像素值指示對放置在該像素上之特徵之一部分的光罩佈線中之一或多個圖案之可印刷性的影響。在其中某些具體實施例中，對可印刷性之影響係負面影響。在其中某些具體實施例中，放置在像素上之特徵之部分增強一或多個圖案之可印刷性。
上述參考特定具體實施例已描述本發明。然而，很明顯地，可以做出各種修改與變化，並不違背隨附申請專利範圍所宣稱之本發明的較廣泛精神與範疇。據此，前述描述及圖式應視為解說性而非一限制性意義。
310‧‧‧接點
312‧‧‧區域
610a‧‧‧線測試特徵
610b‧‧‧線測試特徵
620a‧‧‧接觸測試特徵
620b‧‧‧接觸測試特徵
628‧‧‧SRAF
630a‧‧‧線測試特徵
630b‧‧‧線測試特徵
632‧‧‧中心線測試特徵
910、912、914、916、918‧‧‧熱點
1010、1012、1014、1016、1018‧‧‧ 熱點
圖1係應用解析度增強技術於一設計佈線之一先前技術方法的流程圖；圖2係解說依據本發明之一具體實施例用於執行微影引導佈線程序之步驟之一範例的流程圖；圖3係用來一接觸層之一設計佈線之一SRAF引導地圖(SGM)之一示範性具體實施例；圖4係解說用於產生一SRAF引導地圖(SGM)之第一方法的一示範性流程圖；圖5係解說用於產生一SRAF引導地圖(SGM)之第二方法 的一示範性流程圖；圖6A係依據本發明，用於使用一SGM產生SRAF放置規則之測試特徵及一座標系統之一項具體實施例之圖示；圖6B係依據本發明，用於使用一SGM產生SRAF放置規則之測試接觸特徵及一座標系統之一具體實施例之圖式；圖6C係依據本發明，用於使用一SGM產生SRAF放置規則之測試特徵及一座標系統之一具體實施例之圖式；圖7係依據本發明之一具體實施例，使用一SGM無規則放置SRAF之方法步驟的流程圖；圖8係依據本發明之一具體實施例，使用OPC校正整合基於模型之SRAF產生之方法步驟的流程圖；圖9係顯示在應用一先前技術SRAF放置規則後一佈線中之特徵的關鍵尺寸之圖式；圖10係顯示依據本發明之一具體實施例，在應用使用一SGM產生之SRAF放置規則後，一佈線中之特徵的關鍵尺寸之圖式；以及圖11係依據本發明之一具體實施例用於產生基於模型之次解析度特徵之一方法的流程圖。
(無元件符號說明)

Claims (16)

  1. 一種用於在一光罩佈線中放置次解析度輔助特徵(「SRAF」)之方法，其包括：為該光罩佈線產生一SRAF引導地圖，其中該SRAF引導地圖係一影像，其中若包括作為一次解析度輔助特徵之部分的像素，則每一像素值指示該像素是否確實促進該光罩佈線中之特徵的邊緣行為；以及依據該SRAF引導地圖，在該光罩佈線中放置次解析度輔助特徵，其中產生該SRAF引導地圖及放置該次解析度輔助特徵係藉由使用一電腦執行。
  2. 如請求項1之方法，其中產生一SRAF引導地圖包括：計算該光罩佈線之一影像梯度地圖；針對該光罩佈線中的每一場點，使用該影像梯度地圖，計算位於該場點之一單元源之一投票總數；以及在該SRAF引導地圖中指派值，其中在該SRAF引導地圖中之一像素處的值係在該光罩佈線中之一對應場點處的該投票總數。
  3. 如請求項2之方法，其中計算位於該場點之一單元源之一投票總數係在一頻域中執行，且其包括：計算表示一曝光工具之光學路徑之透射交叉係數之一最高有效本徵向量的反向傅立葉變換；計算該光罩佈線之該傅立葉變換；將該反向傅立葉變換乘以頻率及該光罩佈線之該傅立 葉變換的平方和，以產生一乘積；以及計算該乘積之該反向傅立葉變換，以產生該SRAF引導地圖。
  4. 如請求項1之方法，其中產生一SRAF引導地圖包括：使用表示一曝光工具之一光學路徑的透射交叉係數計算一雙線性SRAF引導地圖核心；使用該等透射交叉係數計算一線性SRAF引導地圖核心；使用該雙線性SRAF引導地圖核心及該光罩佈線計算一部分SRAF引導地圖；使用該線性SRAF引導地圖核心及該光罩佈線計算一第二部分SRAF引導地圖；以及組合該部分SRAF引導地圖及該第二部分SRAF引導地圖。
  5. 如請求項1之方法，進一步包括使用該SRAF引導地圖產生SRAF放置規則。
  6. 如請求項1之方法，其中該光罩佈線包括光學鄰近校正。
  7. 一種非暫態之電腦可讀取儲存媒體，其包括用於執行下列步驟之指令：為一光罩佈線產生一SRAF引導地圖，其中該SRAF引導地圖係一影像，其中若包括作為一次解析度輔助特徵之部分的像素，則每一像素值指示該像素是否確實促進該光罩佈線中之特徵的邊緣行為；以及 依據該SRAF引導地圖，在該光罩佈線中放置次解析度輔助特徵，其中該等指令係藉由一電腦執行。
  8. 如請求項7之電腦可讀取儲存媒體，其中產生一SRAF引導地圖包括：計算該光罩佈線之一影像梯度地圖；針對該光罩佈線中的每一場點，使用該影像梯度地圖計算位於該場點之一單元源之一投票總數；以及在該SRAF引導地圖中指派值，其中在該SRAF引導地圖中之一像素處的該值係在該光罩佈線中之一對應場點處的該投票總數。
  9. 如請求項8之電腦可讀取儲存媒體，其中計算位於該場點之一單元源之一投票總數係在一頻域中執行，且其包括：計算表示一曝光工具之一光學路徑之透射交叉係數之一最高有效本徵向量之反向傅立葉變換；計算該光罩佈線之該傅立葉變換；將該反向傅立葉變換乘以頻率及該光罩佈線之該傅立葉變換的平方和，以產生一乘積；以及計算該乘積之該反向傅立葉變換以產生該SRAF引導地圖。
  10. 如請求項7之電腦可讀取儲存媒體，其中產生一SRAF引導地圖包括：使用表示一曝光工具之一光學路徑之透射交叉係數計 算一雙線性SRAF引導地圖核心；使用該等透射交叉係數計算一線性SRAF引導地圖核心；使用該雙線性SRAF引導地圖核心及該光罩佈線計算一部分SRAF引導地圖；使用該線性SRAF引導地圖核心及該光罩佈線計算一第二部分SRAF引導地圖；以及組合該部分SRAF引導地圖及該第二部分SRAF引導地圖。
  11. 如請求項7之電腦可讀取儲存媒體，進一步包括使用該SRAF引導地圖產生SRAF放置規則。
  12. 如請求項7之電腦可讀取儲存媒體，其中該光罩佈線包括光學鄰近校正。
  13. 一種包括次解析度輔助特徵之光罩佈線資料結構產品，其中依據一SRAF引導地圖放置該等次解析度輔助特徵，其中該SRAF引導地圖係一影像，其中若包括作為一次解析度輔助特徵之部分之一像素，則每一像素值指示該像素是否確實促進該光罩佈線中之特徵的邊緣行為。
  14. 如請求項13之光罩佈線資料結構產品，其中藉由下列步驟產生該SRAF引導地圖：計算表示一曝光工具之一光學路徑之透射交叉係數之一最高有效本徵向量之反向傅立葉變換；計算該光罩佈線之該傅立葉變換；將該反向傅立葉變換乘以頻率及該光罩佈線之該傅立 葉變換的平方和，以產生一乘積；以及計算該乘積之該反向傅立葉變換以產生該SRAF引導地圖。
  15. 如請求項14之光罩佈線資料結構產品，其中一初始光罩佈線包括光學鄰近校正。
  16. 一種具有包括次解析度輔助特徵之一光罩佈線之光罩，其中依據一SRAF引導地圖放置該等次解析度輔助特徵，其中該SRAF引導地圖係一影像，其中若包括作為一次解析度輔助特徵之部分的該像素，則每一像素值指示該像素是否確實促進該光罩佈線中之特徵的跨焦(through focus)及跨劑量(through dose)邊緣行為。
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