TWI728466B - 產生光罩圖案之方法及系統 - Google Patents

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Abstract

本發明實施例提供一種用於產生光罩圖案之方法及系統。該系統獲得一設計佈局影像，且基於一熱點偵測模型產生對應於該設計佈局影像之一熱點影像。該系統基於該熱點影像產生兩個光罩圖案。該至少兩個光罩圖案經轉印至一半導體基板上。

Description

產生光罩圖案之方法及系統
本發明實施例係有關產生光罩圖案之方法及系統。
在習知半導體製造製程中，在半導體裝置之製造期間使用光罩。由於光罩設計之複雜性，熱點出現且可損壞半導體裝置。可損壞半導體裝置之一些熱點在光罩之製造期間可易於觀測，而可損壞半導體裝置之其他潛在熱點在光罩之製造期間可不易於觀測。
本發明的一實施例係關於一種方法，其包含：獲得一設計佈局影像；基於一熱點偵測模型產生對應於該設計佈局影像之一熱點影像，其中該熱點影像包含至少兩個相鄰熱點對象；基於該熱點影像產生至少兩個光罩圖案，其中該至少兩個光罩圖案分別包含該至少兩個相鄰熱點對象；在一半導體基板上方形成一第一光阻層；經由一第一光罩將該第一光阻層暴露於光化輻射；移除該第一光阻層之一部分，由此形成一第一圖案化光阻層，其中該第一光罩包括該至少兩個光罩圖案中之一者；藉由該第一圖案化光阻層形成一第一圖案化半導體基板；在該第一圖案化半導體基板上方形成一第二光阻層；經由一第二光罩將該第二光阻層暴露於光化輻射；移除該第二光阻層之一部分，由此形成一第二圖案化光阻層，其中該第二光罩包括該至少兩個光罩圖案中之另一者；及藉由該第二圖案化光阻層形成一第二圖案化半導體基板。
本發明的一實施例係關於一種方法，其包含：自一資料庫擷取一設計佈局影像；將該設計佈局影像之一第一格式變換成一第二格式；將一熱點偵測模型應用於該設計佈局影像以產生一熱點影像；基於該熱點影像產生至少兩個光罩圖案，其中該至少兩個光罩圖案中之一者包含一第一對象且該至少兩個光罩圖案中之另一者包含一第二對象；根據該至少兩個光罩圖案製造至少兩個光罩。
本發明的一實施例係關於一種系統，其包含：一儲存單元，其經組態以儲存一熱點偵測模型；及一處理器，其電連接至該儲存單元，且經組態以：獲得一設計佈局影像；將該設計佈局影像輸入至該熱點偵測模型以用於輸出包含一第一對象及一第二對象之一影像，其中該第一對象與該第二對象之間的一第一間距小於一臨限值；及基於該影像之該第一對象及該第二對象產生一第一光罩圖案及一第二光罩圖案，其中該第一光罩圖案包含該第一對象且該第二光罩圖案包含該第二對象。
以下揭露內容提供用於實施所提供之主題之不同特徵的許多不同實施例或實例。下文描述組件及配置之特定實例以簡化本揭露。當然，此等組件及配置僅為實例且不意欲為限制性的。舉例而言，在以下描述中，第一特徵在第二特徵上方或上之形成可包括第一特徵及第二特徵直接接觸地形成之實施例，且亦可包括額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成使得第一特徵及第二特徵可不直接接觸之實施例。另外，本揭露可在各種實例中重複附圖標號及/或字母。此重複為出於簡單及清楚之目的且自身並不指示所論述之各種實施例及/或組態之間的關係。
在下文更詳細地論述本發明之實施例。然而，應瞭解，本揭露提供可在廣泛多種特定上下文中體現之許多適用之發明性概念。所論述之特定實施例僅為說明性的且並不限制本揭露之範疇。
此外，為便於描述，本文可使用諸如「在……之下」、「下方」、「下部」、「在……之上」、「上部」、「下部」、「左側」、「右側」及其類似者的空間相對術語以描述如圖式中所說明之一個元件或特徵與另一元件或特徵之關係。除圖式中所描繪之定向以外，空間相對術語意欲涵蓋裝置在使用或操作中之不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)，且本文中所使用之空間相對描述詞可同樣相應地進行解譯。應理解，當將元件稱為「連接」或「耦接」至另一元件時，其可直接連接或耦接至另一元件，或可存在介入元件。
圖1A至圖1C說明本發明之一些實施例。圖1A為一些實施例之用於產生光罩圖案之系統1的方塊圖。圖1B為說明一些實施例之相關影像及光罩圖案之示意圖。圖1C為一些實施例之將光罩圖案轉印至半導體基板之示意圖。系統1包括儲存單元11及處理器13。在本發明實施例中，儲存單元11儲存熱點偵測模型110，該熱點偵測模型可包括訓練模型。儲存單元11及處理器13電連接(例如，經由匯流排電連接)，且下文進一步描述其間的相互作用。
如圖1A至圖1C中所展示，系統1之處理器13獲得積體電路(未展示)之設計佈局影像92。系統1之處理器13藉由熱點偵測模型110產生對應於設計佈局影像92之熱點影像130。在一些實施例中，系統1之處理器13將設計佈局影像92輸入至熱點偵測模型110中以用於輸出熱點影像130。在一些實施例中，設計佈局影像92及熱點影像130可由電腦資料構成，該電腦資料可經由適合之軟體以人類可讀之影像形式解釋及顯示。
在一些實施例中，熱點影像130包括至少兩個相鄰熱點對象130A及130B。當熱點對象130A與熱點對象130B之間的間距SP1小於臨限值時，熱點對象130A及130B可藉由熱點影像模型110判定為彼此相鄰。換言之，潛在熱點在熱點對象130A與熱點對象130B之間經偵測到，且缺陷可出現在對應於潛在熱點之隨後製造的半導體基板之位置處。因此，為防止缺陷出現於對應於潛在熱點之位置處，包括熱點對象130A及130B之光罩可分別轉印至隨後製造的半導體基板。
在一些實施例中，當熱點影像130自熱點偵測模型110輸出時，可在熱點影像130中標記相鄰熱點對象130A及130B (例如，藉由使用熱點影像130之熱點對象130A及130B之像素的指定像素值標記)。因此，系統1之處理器13可處理熱點影像130，且識別及標記熱點影像130中之熱點對象130A及130B，且處理器13自標記有熱點對象130A及130B之熱點影像130產生至少兩個光罩圖案132a及132b。特定言之，至少兩個光罩圖案132a及132b分別包括對象130A及130B。因此，由於潛在熱點可出現於其間之至少兩個熱點對象130A與130B分別經分隔成至少兩個光罩圖案132a及132b，可防止對應於潛在熱點之缺陷。
換言之，在一些實施例中，熱點影像130可藉由諸如熱點偵測模型110之訓練模型直接產生，且熱點影像130之熱點對象130A及130B可分別標記在不同光罩圖案132a及132b中以用於主動防止隨後製造之半導體基板中的缺陷。特定言之，當在熱點影像130之熱點對象130A與130B之間偵測到潛在熱點之位置時，熱點對象130A及130B中之一者形成於光罩圖案132a中且熱點對象130A及130B中之另一者形成於另一光罩圖案132b中。利用此類組態，包括熱點對象130A及130B之光罩圖案132a及132b可分別轉印至半導體基板100以用於防止半導體基板100中之可能的缺陷。
應注意，所提及之訓練模型係基於具有相關訓練資料之機器學習方案訓練。在下文描述模型訓練之細節(例如，藉由系統3之訓練模型之實施例)。包括訓練模型之熱點偵測模型110可為用於接收影像且偵測影像之熱點對象之間的潛在熱點之機器學習模型。
圖2A說明本發明之一些實施例。圖2A為一些實施例之系統2之方塊圖。系統2包括儲存單元21、處理器23以及輸入/輸出(I/O)介面25。儲存單元21儲存熱點偵測模型210。儲存單元21、處理器23以及I/O介面25經電連接(例如，經由匯流排電連接)。應注意，在一些實施例中，熱點偵測模型210為經訓練之機器學習模型。產生光罩圖案之更多細節在下文進一步描述。
在製作用於製造半導體裝置之光罩之前，提供對應之設計佈局影像。在一些實施例中，積體電路之原始設計佈局影像80經由I/O介面25自設計佈局資料庫8輸入至系統2。換言之，系統2之I/O介面25自設計佈局資料庫8擷取原始設計佈局影像80。
圖2B展示說明一些實施例之在影像之間的格式轉換之示意圖。在I/O介面25擷取原始設計佈局影像80之後，系統2之處理器23將呈第一格式(例如，二進位檔案格式)之原始設計佈局影像80轉換成呈第二格式(例如，位元映射格式)之設計佈局影像82。在一些實施例中，原始設計佈局影像80呈二進位檔案格式，且可經由適合之軟體解譯且顯示為人類可讀影像。設計佈局影像82呈位元映射格式，且可經由適合之軟體解譯及顯示為人類可讀影像。然而，其不意欲限制本發明之實施例之影像格式。
圖2C展示說明一些實施例之在影像之間的轉換之示意圖。系統2之處理器23藉由熱點偵測模型210將設計佈局影像82轉換成熱點影像230。特定言之，系統2之處理器23將設計佈局影像82輸入至熱點偵測模型210中以用於輸出熱點影像230。換言之，系統2之處理器23將熱點偵測模型210應用於設計佈局影像82以產生熱點影像230。
特定言之，因為熱點偵測模型210為經訓練之機器學習模型，所以此處應給出輸入資料及後續輸出資料。在一些實施例中，設計佈局影像82經給出作為用於熱點偵測模型210之輸入資料，且後續輸出資料為熱點影像230。此外，自熱點偵測模型210輸出之熱點影像230呈第二格式(例如，位元映射格式)，且用至少兩個熱點對象230A及230B標記。在一些實施例中，熱點影像230呈第二格式(例如，位元映射格式)，且至少兩個熱點對象230A及230B可藉由熱點影像230之熱點對象230A及230B之像素的指定像素值標記。
圖2D為根據一些實施例的說明呈位元映射格式之熱點影像230之示意圖。詳言之，因為熱點影像230呈第二格式(例如，位元映射格式)，可存在對應於熱點影像230之影像位元映射230M，且影像位元映射230M中具有值之各元素表示熱點影像230之對應像素。
此外，在一些實施例中，當影像位元映射230M之元素之值為X時，熱點影像230之對應像素表示普通對象，其並非潛在熱點之對象。當影像位元映射230M之元素之值為Y時，熱點影像230之對應像素表示背景。當影像位元映射230M之元素之值為Z時，熱點影像230之對應像素經標記為熱點對象，其為潛在熱點之對象。
圖2E為說明一些實施例之至少兩個熱點對象230A及230B至原始設計佈局影像80之映射的示意圖。由於影像位元映射230M為含有影像之像素之位置資訊(例如，影像之像素之座標)的位元映射，可相應地判定熱點對象230A及230B之像素之位置資訊。隨後，系統2之處理器23根據位置資訊判定原始設計佈局影像80中之至少兩個熱點對象230A及230B。
圖2F為說明一些實施例之兩個光罩圖案之產生的示意圖。在判定原始設計佈局影像80中之至少兩個熱點對象230A及230B之後，系統2之處理器23為原始設計佈局影像80產生兩個光罩圖案232a及232b。特定言之，熱點對象230A及230B中之一者形成於光罩圖案232a中，且熱點對象230A及230B中之另一者形成於另一光罩圖案232b中。在一些實施例中，與潛在熱點不相關之普通對象可形成於光罩圖案232a或光罩圖案232b中。如圖2F中所示，普通對象230C形成於光罩圖案232b中。如圖2G中所示，利用此類組態，包括熱點對象230A、230B以及230C之光罩圖案232a及232b可分別轉印至半導體基板200以防止半導體基板200中之可能的缺陷。
在一些實施例中，將至少兩個光罩圖案232a及232b轉印至半導體基板200可藉由以下操作實施：在半導體基板200上方形成光阻層；及經由分別具有至少兩個光罩圖案232a及232b之至少兩個光罩將光阻層暴露於光化輻射。
應注意，所提及之訓練模型係基於具有相關訓練資料之機器學習方案訓練。在下文描述模型訓練之細節(例如，藉由系統3之訓練模型之實施例)。包括訓練模型之熱點偵測模型210可為用於接收影像且偵測影像之熱點對象之間的潛在熱點之機器學習模型。
圖3A說明本發明之一些實施例。圖3A為一些實施例之系統3之方塊圖。系統3包括儲存單元31、處理器33及I/O介面35。儲存單元31儲存熱點偵測模型310。儲存單元31、處理器33以及I/O介面35經電連接(例如，經由匯流排電連接)。應注意，在一些實施例中，熱點偵測模型310為經訓練之機器學習模型。產生光罩圖案之製程在下文中進一步描述。
圖3B為說明一些實施例之用於建立熱點偵測模型之影像的示意圖。在應用之前，可首先訓練本揭露之機器學習模型。在一些實施例中，熱點偵測模型用於將呈位元映射格式之設計佈局影像轉換成具有以位元映射格式標記之熱點對象的熱點影像。
詳言之，處理器33藉由至少一個第一影像60、用熱點對象60a標記之至少一個第一影像60、至少一個第二影像62以及不標記熱點對象之至少一個第二影像62建立熱點偵測模型310。至少一個第一影像60及至少一個第二影像62在訓練階段期間用作輸入資料，且用熱點對象60a標記之至少一個第一影像60及不標記熱點對象之至少一個第二影像62在訓練階段用作輸出資料。
應注意，在一些實施例中，用作用於訓練熱點偵測模型310之訓練輸入影像之至少一個第一影像60可為自二進位佈局影像轉換之位元映射影像。用熱點對象60a標記且用作用於訓練熱點偵測模型310之訓練輸出影像之至少一個第一影像60可為具有熱點對象60a之位元映射影像，且可自用熱點對象60a標記之至少一個第一影像60識別潛在熱點。
類似地，在一些實施例中，用作用於訓練熱點偵測模型310之訓練輸入影像之至少一個第二影像62可為自二進位佈局影像轉換的位元映射影像。不標記熱點對象之至少一個第二影像62用作用於訓練熱點偵測模型310之訓練輸出影像，且可為無熱點對象之位元映射影像，且可自不標記熱點對象之至少一個第二影像62判定潛在熱點不存在。在處理器35建立熱點偵測模型310之後，儲存單元31儲存熱點偵測模型310以供稍後使用。
在一些實施例中，熱點偵測模型310可根據能夠獲得影像之分段資訊之演算法用影像來訓練。換言之，演算法能夠將不同特徵分類至影像之不同分段中。在一些實施例中，用於語意分段(Semantic Segmentation)之完全卷積網路(Fully Convolutional Network；FCN)可用作演算法。此外，在根據用於語意分段之FCN之演算法的實施例中，存在用於訓練熱點偵測模型310之訓練函數。在熱點偵測模型310之訓練期間，訓練函數包括用於接收兩個影像集之部分。該等影像集中之一者包括用作輸入訓練資料之第一影像60及第二影像62。另一影像集包括用熱點對象60a標記之第一影像60及不標記熱點對象之第二影像62，該第一影像及第二影像用作輸出訓練資料。因此，熱點偵測模型310可在利用根據用於語意分段之FCN之演算法的主程式執行訓練函數之後經訓練。
在製作用於製造半導體裝置之光罩之前，提供對應之設計佈局影像。在一些實施例中，積體電路之原始設計佈局影像70經由I/O介面35自設計佈局資料庫7輸入至系統3。換言之，系統3之I/O介面35自設計佈局資料庫7擷取原始設計佈局影像70。
圖3C至圖3E為根據一些實施例的說明影像之間的轉換及影像之處理的示意圖。原始設計佈局影像70呈第一格式(例如，二進位檔案格式)，且系統3之處理器33將呈第一格式之原始設計佈局影像70轉換成呈第二格式(例如，位元映射格式)之設計佈局影像72。
在一些實施例中，設計佈局影像72在使用之前經處理。詳言之，系統3之處理器33處理設計佈局影像72以用於導出剪輯影像720。換言之，剪輯影像720為設計佈局影像72之部分。隨後，系統3之處理器33藉由熱點偵測模型310將剪輯影像720轉換成熱點影像330。在一些實施例中，剪輯影像720可為整個設計佈局影像72。在一些實施例中，根據使用者定義之窗口大小，剪輯影像720可為設計佈局影像72之部分。舉例而言，當使用者定義之窗口大小為200 μm×200 μm時，剪輯影像720為200 μm×200 μm影像。在一些實施例中，使用者定義之窗口大小可視整個設計佈局影像72之大小而定。
應注意，因為熱點偵測模型310為經訓練之機器學習模型，所以此處應提供輸入資料及後續輸出資料。在一些實施例中，剪輯影像720經給出作為用於熱點偵測模型310之輸入資料，且後續輸出資料為熱點影像330。此外，自熱點偵測模型310輸出之熱點影像330呈第二格式(例如，位元映射格式)，且用至少兩個熱點對象330A及330B標記。在一些實施例中，熱點影像330呈第二格式(例如，位元映射格式)，且至少兩個熱點對象330A及330B可藉由熱點對象330A及330B之像素之指定像素值標記。
圖3F為根據一些實施例的說明呈位元映射格式之熱點影像330之示意圖。詳言之，因為熱點影像330呈第二格式(例如，位元映射格式)，可存在對應於熱點影像330之影像位元映射330M，且影像位元映射330M中具有值之各元素表示熱點影像330之對應像素。
類似地，在一些實施例中，當影像位元映射330M之元素之值為X時，熱點影像330之對應像素表示普通對象，其並非潛在熱點之對象。當影像位元映射330M之元素之值為Y時，熱點影像330之對應像素表示背景。當影像位元映射330M之元素之值為Z時，熱點影像330之對應像素經標記為熱點對象，其為潛在熱點之對象。
圖3G為說明一些實施例之至少兩個熱點對象330A及330B至原始設計佈局影像70之映射的示意圖。由於影像位元映射330M為包括影像之像素之位置資訊(例如，影像之像素之座標)的位元映射，可相應地判定熱點對象330A及330B之像素之位置資訊。隨後，系統3之處理器33根據位置資訊判定原始設計佈局影像70中之至少兩個熱點對象330A及330B。應注意，在圖3G中，影像70'說明原始設計佈局影像70之剪輯影像720。
圖3H為說明一些實施例之兩個光罩圖案之產生的示意圖。在判定影像70'中之至少兩個熱點對象330A及330B之後，系統3之處理器33為原始設計佈局影像70產生兩個光罩圖案332a及332b。光罩圖案332a包括熱點對象330A，且另一光罩圖案332b包括熱點對象330B。特定言之，熱點對象330A及330B中之一者形成於光罩圖案332a中，且熱點對象330A及330B中之另一者形成於另一光罩圖案332b中。在一些實施例中，與潛在熱點不相關之普通對象可形成於光罩圖案332a或332b中。如圖3H中所示，普通對象330C形成於光罩圖案332b中。
圖3I為根據一些實施例的說明兩個光罩圖案之光學近接校正之示意圖。在一些實施例中，系統3之處理器33將光學近接校正應用於兩個光罩圖案332a及332b以用於導出至少兩個所校正之光罩圖案334a及334b，該光學近接校正為用於補償因繞射或製程效應所致之影像誤差的光微影增強技術。如圖3J中所示，包括熱點對象330A、330B以及330C之經校正光罩圖案334a及334b可用於製造至少兩個光罩336a及336b。詳言之，系統3之I/O介面35可向光罩製造機器提供經校正光罩圖案334a及334b以用於產生至少兩個光罩336a及336b。
利用此類組態，包括經校正光罩圖案334a及334b之光罩336a及336b可分別用於將經校正光罩圖案334a及334b轉印至半導體基板300以防止半導體基板300中之可能的缺陷。
圖3K至圖3U說明將至少兩個光罩圖案334a及334b轉印至半導體基板300之操作。圖3L至圖3O說明應用如圖3K中所示之光罩336a。如圖3L中所示，在半導體基板300上方形成第一光阻層PR1。在如圖3M中所示之一些實施例中，第一光阻層PR1經由光罩336a藉由光化輻射(諸如，紫外線(UV))輻照。在一些實施例中，暴露於光化輻射之第一光阻層PR1之一部分經移除。因此，形成第一圖案化光阻層PR1'。
如圖3N至圖3O中所示，第一圖案化光阻層PR1'用作用於形成第一圖案化半導體基板300'之遮罩。在如圖3N中所示之一些實施例中，自第一圖案化光阻層PR1'暴露之半導體基板300之一部分經移除以形成第一圖案化半導體基板300'。在如圖3O中所示之一些實施例中，在形成第一圖案化半導體基板300'之後移除第一圖案化光阻層PR1'。
圖3Q至圖3T說明應用如圖3P中所示之光罩336b。如圖3Q中所示，在第一圖案化半導體基板300'上方形成第二光阻層PR2。在如圖3R中所示之一些實施例中，第二光阻層PR2經由光罩336b藉由光化輻射輻照。在一些實施例中，暴露於光化輻射之第二光阻層PR2之一部分經移除。因此，形成第二圖案化光阻層PR2'。
如圖3S至圖3T中所示，第二圖案化光阻層PR2'用作用於形成第二圖案化半導體基板300''之遮罩。在如圖3S中所示之一些實施例中，自第二圖案化光阻層PR2'暴露之第一圖案化半導體基板300'之一部分經移除以形成第二圖案化半導體基板300''。在如圖3T中所示之一些實施例中，在形成第二圖案化半導體基板300''之後移除第二圖案化光阻層PR2'。
在一些實施例中，在處理剪輯影像720之後，藉由重複上述操作處理設計佈局影像72之另一剪輯影像(未展示)，直至檢查整個設計佈局影像72為止。
應特別理解，在上述實施例中所提及之處理器可為中央處理單元(CPU)，能夠執行相關指令之其他硬體電路元件或熟習此項技術者基於上述揭露內容應較佳理解之計算電路的組合。此外，在上述實施例中所提及之儲存單元可為用於儲存資料之記憶體。此外，I/O介面可為電腦之資料傳輸介面。然而，其不意欲限制本揭露之硬體實施的實施例。
本發明之一些實施例提供如圖4A至圖4C中所示之方法。執行操作S401以獲得設計佈局影像。在獲得設計佈局影像之後,執行操作S402以藉由熱點偵測模型產生熱點影像。在操作S402中，熱點影像對應於設計佈局影像，且熱點影像包括至少兩個熱點對象。詳言之，設計佈局影像可輸入至熱點偵測模型中以產生熱點影像。至少兩個熱點對象彼此相鄰，使得可在隨後製造之半導體基板中引起缺陷之潛在熱點可出現在熱點對象之間。執行操作S403以自熱點影像產生至少兩個光罩圖案。特定言之，至少兩個光罩圖案分別包括至少兩個對象。換言之，至少兩個熱點對象中之每一者形成於至少兩個光罩圖案中之一個光罩圖案中。
執行操作S404以在半導體基板上方形成第一光阻層。執行操作S405以移除第一光阻層之一部分，由此形成第一圖案化光阻層。在一些實施例中，經由第一光罩暴露於光化輻射之第一光阻層之部分經移除。第一光罩包括至少兩個光罩圖案中之一者。執行操作S406以藉由作為遮罩之第一圖案化光阻層形成第一圖案化半導體基板。
執行操作S407以在第一圖案化半導體基板上方形成第二光阻層。執行操作S408以移除第二光阻層之一部分，由此形成第二圖案化光阻層。在一些實施例中，經由第二光罩暴露於光化輻射之第二光阻層之部分經移除。第二光罩包括至少兩個光罩圖案中之另一者。執行操作S409以藉由作為遮罩之第二圖案化光阻層形成第二圖案化半導體基板。
本發明之一些實施例提供如圖5A至圖5C中所示之方法。圖5A為根據一些實施例之方法之訓練熱點偵測模型之流程圖。因為熱點偵測模型用於將呈位元映射格式之影像轉換成用呈位元映射格式之熱點對象標記之影像，所以執行操作S501以藉由至少一個第一影像、用對象標記之至少一個第一影像、至少一個第二影像以及不標記熱點對象之至少一個第二影像來建立熱點偵測模型。
在熱點偵測模型之訓練期間，使用包括用於接收兩個影像集之部分的演算法(例如，用於語意分段之FCN)之訓練函數。該等影像集中之一者包括用作輸入訓練資料之第一影像及第二影像。另一影像集包括用熱點對象標記之第一影像及不標記熱點對象之第二影像，該第一影像及第二影像用作輸出訓練資料。因此，熱點偵測模型可在用演算法之主程式執行訓練函數之後經訓練。應注意，至少一個第一影像及至少一個第二影像皆呈位元映射格式。在建立熱點偵測模型之後，執行操作S502以儲存熱點偵測模型以供稍後使用。
參見圖5B至圖5C，執行操作S503以擷取原始設計佈局影像。原始設計佈局影像可呈第一格式(例如，二進位檔案格式)。執行操作S504以將呈第一格式之原始設計佈局影像轉換成呈第二格式(例如，位元映射格式)之設計佈局影像。執行操作S505以處理設計佈局影像以用於導出剪輯影像。執行操作S506以藉由熱點偵測模型產生對應於剪輯影像之熱點影像。詳言之，將熱點偵測模型應用於設計佈局影像之剪輯影像以產生熱點影像。呈第二格式之熱點影像對應於設計佈局影像之剪輯影像且包括至少兩個相鄰熱點對象。
執行操作S507以根據熱點影像之至少兩個相鄰熱點對象為原始設計佈局影像產生至少兩個光罩圖案。特定言之，至少兩個光罩圖案分別包括熱點影像之至少兩個相鄰熱點對象。執行操作S508以應用光學近接校正來校正至少兩個光罩圖案。
執行操作S509以在半導體基板上方形成第一光阻層。執行操作S510以移除第一光阻層之一部分，由此形成第一圖案化光阻層。在一些實施例中，經由第一光罩暴露於光化輻射之第一光阻層之部分經移除。第一光罩包括至少兩個光罩圖案中之一者。執行操作S511以藉由作為遮罩之第一圖案化光阻層形成第一圖案化半導體基板。
執行操作S512以在第一圖案化半導體基板上方形成第二光阻層。執行操作S513以移除第二光阻層之一部分，由此形成第二圖案化光阻層。在一些實施例中，經由第二光罩暴露於光化輻射之第二光阻層之部分經移除。第二光罩包括至少兩個光罩圖案中之另一者。執行操作S514以藉由作為遮罩之第二圖案化光阻層形成第二圖案化半導體基板。
本發明之一些實施例提供如圖6中所示之方法。執行操作S601以自資料庫擷取設計佈局影像。執行操作S602以將設計佈局影像之第一格式變換成第二格式。第二格式可不同於第一格式。執行操作S603以將熱點偵測模型應用於設計佈局影像以產生熱點影像。
執行操作S604以根據熱點影像產生至少兩個光罩圖案。詳言之，至少兩個光罩圖案中之一者包括第一對象，且至少兩個光罩圖案中之另一者包括第二對象。執行操作S605以根據至少兩個光罩圖案製造至少兩個光罩。至少兩個光罩分別具有至少兩個光罩圖案。
在一些實施例中，熱點影像包括一個原始對象，該原始對象可具有引起熱點之形狀(例如，可在「U」形之兩個末端之間引起熱點的「U」形)。在此等實施例中，此原始對象可分離為至少兩個光罩圖案中之一者之第一對象及至少兩個光罩圖案中之另一者之第二對象。在一些實施例中，熱點影像包括兩個可在其間引起熱點之原始對象。在此等實施例中，原始對象中之一者對應於至少兩個光罩圖案中之一者之第一對象，且原始對象之另一者對應至少兩個光罩圖案之另一者之第二對象。
本發明之一些實施例包括如圖7A至圖7B中所示之方法。圖7A為根據一些實施例之方法之訓練熱點偵測模型之流程圖。因為熱點偵測模型用於將呈位元映射格式之影像轉換成用呈位元映射格式之熱點對象標記之影像，所以執行操作S701以藉由至少一個第一影像、用對象標記之至少一個第一影像、至少一個第二影像以及不標記熱點對象之至少一個第二影像來建立熱點偵測模型。
在熱點偵測模型之訓練期間，使用包括用於接收兩個影像集之部分的演算法(例如，用於語意分段之FCN)之訓練函數。該等影像集中之一者包括用作輸入訓練資料之第一影像及第二影像。另一影像集包括用熱點對象標記之第一影像及不標記熱點對象之第二影像，該第一影像及第二影像用作輸出訓練資料。因此，熱點偵測模型可在用演算法之主程式執行訓練函數之後經訓練。應注意，至少一個第一影像及至少一個第二影像皆呈位元映射格式。在建立熱點偵測模型之後，執行操作S702以儲存熱點偵測模型以供稍後使用。
參見圖7B，執行操作S703以自資料庫擷取設計佈局影像。設計佈局影像呈二進位格式。執行操作S704以將呈二進位檔案格式之設計佈局影像轉換成位元映射格式。執行操作S705以剪輯設計佈局影像以用於更新設計佈局影像。執行操作S706以將熱點偵測模型應用於經更新之設計佈局影像以產生熱點影像。在一些實施例中，熱點影像包括至少兩個對象。
執行操作S707以判定熱點影像中之至少兩個對象之位置資訊。執行操作S708以根據至少兩個對象之位置資訊為設計佈局影像產生至少兩個光罩圖案。至少兩個光罩圖案分別包括至少兩個對象。執行操作S709以藉由光學近接校正來校正至少兩個光罩圖案。執行操作S710以根據至少兩個經校正光罩圖案製造至少兩個光罩。至少兩個經校正光罩圖案分別具有至少兩個光罩圖案。
上述實施例中之每一者中描述之光罩圖案產生方法可藉由包括複數個程式碼之電腦程式實施。電腦程式儲存於非暫時性電腦可讀儲存媒體中。當電腦程式經加載至電子計算設備(例如，在上述實施例中所提及之系統)中時，電腦程式執行上述實施例中所描述之光罩圖案產生方法。非暫時性電腦可讀儲存媒體可為電子產品，例如，唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、軟性磁碟、硬碟、緊密光碟(CD)、行動磁碟、網路可存取之資料庫或具有相同功能且為熟習此項技術者所熟知之任何其他儲存媒體。
經由機器學習模型之使用，可偵測到潛在熱點且可主動地防止後續半導體基板之缺陷，且偵測之精度為更可靠的。
本發明之一些實施例提供一種方法。該方法包括以下操作：獲得設計佈局影像；基於熱點偵測模型產生對應於設計佈局影像之熱點影像，其中熱點影像包含至少兩個相鄰熱點對象；基於熱點影像產生至少兩個光罩圖案，其中至少兩個光罩圖案分別包含至少兩個相鄰熱點對象；以及將至少兩個光罩圖案轉印至半導體基板上。
本發明之一些實施例提供一種方法。該方法包括以下操作：自資料庫擷取設計佈局影像；將設計佈局影像之第一格式變換成第二格式；將熱點偵測模型應用於設計佈局影像以產生熱點影像，其中熱點影像包含至少兩個對象；基於熱點影像產生至少兩個光罩圖案，其中至少兩個光罩圖案分別包含至少兩個對象；根據至少兩個光罩圖案製造至少兩個光罩。
本發明之一些實施例提供一種系統。該系統包括儲存單元及處理器。儲存單元經組態以儲存熱點偵測模型。處理器經組態以：獲得設計佈局影像；將設計佈局影像輸入至熱點偵測模型以用於輸出包括第一熱點對象及第二熱點對象之影像，其中熱點第一對象與第二對象之間的第一間距小於臨限值；以及基於影像之第一熱點對象及第二熱點對象產生第一光罩圖案及第二光罩圖案，其中第一光罩圖案包括第一熱點對象且第二光罩圖案包括第二熱點對象。
前文概述若干實施例之特徵以使得熟習此項技術者可更佳地理解本揭露之態樣。熟習此項技術者應理解，其可易於使用本揭露作為設計或修改用於實現本文中所引入之實施例的相同目的及/或達成相同優勢的其他方法及結構之基礎。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效構造並不脫離本揭露之精神及範疇，且熟習此項技術者可在不脫離本揭露的精神及範疇之情況下在本文中作出各種改變、替代以及更改。
1:系統 2:系統 3:系統 7:設計佈局資料庫 8:設計佈局資料庫 11:儲存單元 13:處理器 21:儲存單元 23:處理器 25:輸入/輸出介面 31:儲存單元 33:處理器 35:I/O介面 60:第一影像 60a:熱點對象 62:第二影像 70:原始設計佈局影像 70':影像 72:設計佈局影像 80:原始設計佈局影像 82:設計佈局影像 92:設計佈局影像 100:半導體基板 110:熱點偵測模型 130:熱點影像 130A:熱點對象 130B:熱點對象 132a:光罩圖案 132b:光罩圖案 200:半導體基板 210:熱點偵測模型 230:熱點影像 230A:熱點對象 230B:熱點對象 230C:普通對象 230M:影像位元映射 232a:光罩圖案 232b:光罩圖案 300:半導體基板 300':第一圖案化半導體基板 300'':第二圖案化半導體基板 310:熱點偵測模型 330:熱點影像 330A:熱點對象 330B:熱點對象 330C:普通對象 330M:影像位元映射 332a:光罩圖案 332b:光罩圖案 334a:光罩圖案 334b:光罩圖案 336a:光罩 336b:光罩 720:剪輯影像 PR1:第一光阻層 PR1':第一圖案化光阻層 PR2:第二光阻層 PR2':第二圖案化光阻層 SP1:間距 S401:操作 S402:操作 S403:操作 S404:操作 S405:操作 S406:操作 S407:操作 S408:操作 S409:操作 S501:操作 S502:操作 S503:操作 S504:操作 S505:操作 S506:操作 S507:操作 S508:操作 S509:操作 S510:操作 S511:操作 S512:操作 S513:操作 S514:操作 S601:操作 S602:操作 S603:操作 S604:操作 S605:操作 S701:操作 S702:操作 S703:操作 S704:操作 S705:操作 S706:操作 S707:操作 S708:操作 S709:操作 S710:操作
當結合附圖閱讀時，自以下實施方式最佳地理解本揭露之態樣。應注意，根據業界中之標準慣例，各種特徵未按比例繪製。事實上，可出於論述清楚起見而任意地增大或減小各種特徵之尺寸。
圖1A為根據本發明之一些實施例之系統的方塊圖。
圖1B為根據本發明之一些實施例的說明相關影像及遮罩圖案之示意圖。
圖1C為根據本發明之一些實施例的將光罩圖案轉印至半導體基板之示意圖。
圖2A為根據本發明之一些實施例之系統的方塊圖。
圖2B為根據本發明之一些實施例的說明在影像之間的格式轉換之示意圖。
圖2C為根據本發明之一些實施例的說明在影像之間的轉換之示意圖。
圖2D為根據本發明之一些實施例的說明具有呈位元映射格式之熱點對象之熱點影像的示意圖。
圖2E為根據本發明之一些實施例的說明熱點對象至原始設計佈局影像之映射的示意圖。
圖2F為根據本發明之一些實施例的說明光罩圖案之產生的示意圖。
圖2G為根據本發明之一些實施例的將光罩圖案轉印至半導體基板之示意圖。
圖3A為根據本發明之一些實施例之系統的方塊圖。
圖3B為根據本發明之一些實施例的說明與建立熱點偵測模型相關之影像的示意圖。
圖3C至圖3E為根據本發明之一些實施例的說明影像之間的轉換及處理的示意圖。
圖3F為根據本發明之一些實施例的說明具有呈位元映射格式之熱點對象之熱點影像的示意圖。
圖3G為根據本發明之一些實施例的說明熱點對象至原始設計佈局影像之映射的示意圖。
圖3H為根據本發明之一些實施例的說明光罩圖案之產生的示意圖。
圖3I為根據本發明之一些實施例的說明光罩圖案之光學近接校正的示意圖。
圖3J為根據本發明之一些實施例的藉由光罩圖案製造光罩之示意圖。
圖3K至圖3U為根據本發明之一些實施例的將光罩之光罩圖案轉印至半導體基板的示意圖。
圖4A至圖4C為根據本發明之一些實施例之流程圖。
圖5A至圖5C為根據本發明之一些實施例之流程圖。
圖6為根據本發明之一些實施例之流程圖。
圖7A至圖7B為根據本發明之一些實施例之流程圖。
S703:操作
S704:操作
S705:操作
S706:操作
S707:操作
S708:操作
S709:操作
S710:操作

Claims (10)

  1. 一種用於產生光罩圖案之方法，其包含：獲得一設計佈局影像；基於一熱點偵測模型產生對應於該設計佈局影像之一熱點影像，其中該熱點影像包含至少兩個相鄰熱點對象；基於該熱點影像產生至少兩個光罩圖案，其中該至少兩個光罩圖案分別包含該至少兩個相鄰熱點對象；在一半導體基板上方形成一第一光阻層；經由一第一光罩將該第一光阻層暴露於光化輻射；移除該第一光阻層之一部分，由此形成一第一圖案化光阻層，其中該第一光罩包括該至少兩個光罩圖案中之一者；藉由該第一圖案化光阻層形成一第一圖案化半導體基板；在該第一圖案化半導體基板上方形成一第二光阻層；經由一第二光罩將該第二光阻層暴露於光化輻射；移除該第二光阻層之一部分，由此形成一第二圖案化光阻層，其中該第二光罩包括該至少兩個光罩圖案中之另一者；及藉由該第二圖案化光阻層形成一第二圖案化半導體基板。
  2. 如請求項1之方法，其中獲得該設計佈局影像進一步包含：擷取一原始設計佈局影像；及將呈一第一格式之該原始設計佈局影像轉換成呈不同於該第一格式之一第二格式的該設計佈局影像， 其中該熱點影像以該第二格式產生。
  3. 如請求項2之方法，其中產生該至少兩個光罩圖案進一步包含：基於該熱點影像之該至少兩個相鄰熱點對象為該原始設計佈局影像產生該至少兩個光罩圖案。
  4. 如請求項3之方法，其進一步包含：處理該設計佈局影像以用於導出一剪輯影像，其中該剪輯影像為該設計佈局影像之部分，其中產生該熱點影像進一步包含：基於該熱點偵測模型產生對應於該設計佈局影像之該剪輯影像之該熱點影像。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包含：基於至少一個第一影像及具有經標記之熱點對象之該至少一個第一影像建立該熱點偵測模型。
  6. 一種用於產生光罩圖案之方法，其包含：自一資料庫擷取一設計佈局影像；將該設計佈局影像之一第一格式變換成一第二格式；將一熱點偵測模型應用於該設計佈局影像以產生一熱點影像；基於該熱點影像產生至少兩個光罩圖案，其中該至少兩個光罩圖案中之一者包含一第一對象且該至少兩個光罩圖案中之另一者包含一第二對 象；根據該至少兩個光罩圖案製造至少兩個光罩。
  7. 如請求項6之方法，其中產生該至少兩個光罩圖案進一步包含：判定對應於該熱點影像之該第一對象及該第二對象之位置資訊；基於該位置資訊為該設計佈局影像產生該至少兩個光罩圖案。
  8. 如請求項6之方法，其中該熱點偵測模型係基於具有複數個第一影像及用熱點對象標記之該複數個第一影像之訓練資料的一機器學習方案而訓練。
  9. 如請求項8之方法，其中該熱點偵測模型係基於具有該複數個第一影像、用熱點對象標記之該複數個第一影像、複數個第二影像以及不標記熱點對象之該複數個第二影像之訓練資料的該機器學習方案而進一步訓練。
  10. 一種用於產生光罩圖案之系統，其包含：一儲存單元，其經組態以儲存一熱點偵測模型；及一處理器，其電連接至該儲存單元，且經組態以：獲得一設計佈局影像；將該設計佈局影像輸入至該熱點偵測模型以用於輸出包含一第一對象及一第二對象之一影像，其中該第一對象與該第二對象之間的一第一間距小於一臨限值；及基於該影像之該第一對象及該第二對象產生一第一光罩圖案及一 第二光罩圖案，其中該第一光罩圖案包含該第一對象且該第二光罩圖案包含該第二對象。
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