TWI828011B - 判定光罩圖案之方法及相關非暫時性電腦程式產品 - Google Patents

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Abstract

本發明描述一種方法，其用於產生待用於一圖案化程序中之一光罩圖案。該方法包括：獲得(i)一第一特徵嵌塊，其包含一初始光罩圖案之一第一多邊形部分，及(ii)一第二特徵嵌塊，其包含該初始光罩圖案之一第二多邊形部分；調整該第一特徵嵌塊與該第二構件嵌塊之間的一嵌塊邊界處的該第二多邊形部分，使得減小該嵌塊邊界處之該第一多邊形部分與該第二多邊形部分之間的一差值；及在該嵌塊邊界處組合該第一多邊形部分與該經調整第二多邊形部分以形成該光罩圖案。

Description

判定光罩圖案之方法及相關非暫時性電腦程式產品
本文中之描述大體上係關於圖案化程序及判定對應於設計佈局的圖案化器件之圖案的裝置及方法。
微影投影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在此情況下，圖案化器件(例如光罩)可含有或提供對應於IC之個別層的圖案(「設計佈局」)，且此圖案可藉由諸如經由圖案化器件上之圖案照射目標部分的方法而經轉印至已塗佈有輻射敏感材料(「抗蝕劑」)層之基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包含一或多個晶粒)上。一般而言，單個基板含有藉由微影投影裝置依次地將圖案轉印至其上之複數個鄰接目標部分，一次一個目標部分。在一種類型之微影投影裝置中，將整個圖案化器件上之圖案一次性轉印至一個目標部分上；此裝置通常被稱作步進器。在通常稱為步進掃描裝置之替代裝置中，投影光束在給定參考方向(「掃描」方向)上遍及圖案化器件進行掃描，同時平行或反平行於此參考方向而同步地移動基板。將圖案化器件上之圖案之不同部分逐漸地轉印至一個目標部分。一般而言，由於微影投影裝置將具有縮減比率M (例如4)，故移動基板之速度F將為投影光束掃描圖案化器件之速度的1/M倍。可例如自以引用方式併入本文中之US 6,046,792搜集到關於如本文中所描述之微影器件的更多資訊。
在將圖案自圖案化器件轉印至基板之前，基板可經歷各種工序，諸如上底漆、抗蝕劑塗佈及軟烘烤。在曝光之後，基板可經受其他工序(「曝光後工序」)，諸如曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤及對經轉印圖案之量測/檢測。此工序陣列用作形成器件(例如IC)之個別層的基礎。基板隨後可經歷各種程序，諸如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學-機械拋光等，該等程序皆意欲精整裝置之個別層。若在器件中需要若干層，則針對每一層來重複整個工序或其變體。最終，器件將存在於基板上之每一目標部分中。隨後藉由諸如切塊或鋸切之技術來使此等器件彼此分離，由此可將個別器件安裝於載體上、連接至銷釘，等等。
因此，製造諸如半導體器件之器件典型地涉及使用多個製作程序來處理基板(例如半導體晶圓)以形成該等器件之各種特徵及多個層。典型地使用(例如)沈積、微影、蝕刻、化學機械拋光及離子植入來製造並處理此類層及特徵。可在基板上之複數個晶粒上製作多個器件，且隨後將該等器件分離為個別器件。此器件製造程序可被視為圖案化程序。圖案化程序涉及使用微影裝置中之圖案化器件以將圖案化器件上之圖案轉印至基板的圖案化步驟，諸如光學及/或奈米壓印微影，且圖案化程序典型地但視情況涉及一或多個相關圖案處理步驟，諸如藉由顯影裝置進行抗蝕劑顯影、使用烘烤工具烘烤基板、使用蝕刻裝置而使用圖案進行蝕刻等。
如所提及，微影為在製造諸如IC之器件時的中心步驟，其中形成於基板上之圖案界定器件之功能元件，諸如微處理器、記憶體晶片等。類似微影技術亦用於形成平板顯示器、微機電系統(MEMS)及其他器件。
隨著半導體製造程序不斷發展，幾十年來，功能元件之尺寸已不斷地減小，而每器件的諸如電晶體之功能元件的量已在穩固地增加，此遵循通常稱為「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。在當前技術狀態下，使用微影投影裝置來製造器件之層，該等微影投影裝置使用來自深紫外線照明源之照明將設計佈局投影至基板上，從而形成尺寸充分低於100 nm，亦即小於來自照明源(例如193 nm照明源)之輻射的波長之一半的個別功能元件。
供印刷尺寸小於微影投影裝置之經典解析度限制之特徵的此程序根據解析度公式CD=k1 ×λ/NA而通常被稱為低k1 微影，其中λ為所採用輻射之波長(當前在大多數情況下為248nm或193nm)，NA為微影投影裝置中之投影光學件之數值孔徑，CD為「臨界尺寸」(一般為所印刷之最小特徵大小)，且k1 為經驗解析度因數。一般而言，k1 愈小，則在基板上再生類似於由設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難，將複雜微調步驟應用至微影投影裝置、設計佈局或圖案化器件。此等步驟包括(例如)但不限於NA及光學相干設定之最佳化、定製照明方案、相移圖案化器件之使用、設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦被稱作「光學及程序校正」)，或一般被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。如本文中所使用之術語「投影光學件」應被廣泛地解譯為涵蓋各種類型之光學系統，包括(例如)折射光學件、反射光學件、孔隙及反射折射光學件。術語「投影光學件」亦可包括根據此等設計類型中之任一者操作以集體地或單獨地導向、塑形或控制投影輻射光束的組件。術語「投影光學件」可包括微影投影裝置中之任何光學組件，而不管光學組件定位於微影投影裝置之光學路徑上之何處。投影光學件可包括用於在來自源之輻射通過圖案化器件之前塑形、調整及/或投影該輻射的光學組件，及/或用於在該輻射通過圖案化器件之後塑形、調整及/或投影該輻射的光學組件。投影光學件一般不包括源及圖案化器件。
在一實施例中，提供一種方法，其用於判定待用於一圖案化程序中之一光罩圖案。該方法涉及：獲得(i)一第一特徵嵌塊，其包含一初始光罩圖案之一第一多邊形部分，及(ii)一第二特徵嵌塊，其包含該初始光罩圖案之一第二多邊形部分；調整該第一特徵嵌塊與該第二構件嵌塊之間的一嵌塊邊界處的該第二多邊形部分，使得減小該嵌塊邊界處之該第一多邊形部分與該第二多邊形部分之間的一差值；及在該嵌塊邊界處組合該第一多邊形部分與該經調整第二多邊形部分以形成該光罩圖案。
在一實施例中，該初始光罩圖案為一設計佈局，該設計佈局包含待成像於經歷該圖案化程序之一基板上的複數個特徵。
在一實施例中，該第一多邊形部分及該第二多邊形部分為對應於該初始光罩圖案之該特徵的一態樣。
在一實施例中，該態樣為對應於該目標特徵之一輔助特徵，經由一光學近接校正、源最佳化及/或源-光罩最佳化而獲得該輔助特徵。
在一實施例中，該方法進一步涉及調整該第一特徵嵌塊與該第二特徵嵌塊之間的該嵌塊邊界處的該第一多邊形部分，使得減小該嵌塊邊界處之該第一多邊形部分與該第二多邊形部分之間的該差值；以及判定該光罩圖案以在該嵌塊邊界處包括該經調整第一多邊形部分與該第二多邊形部分之一組合。
在一實施例中，該第一多邊形部分及/或該第二多邊形部分之該調整涉及判定經組態以在該嵌塊邊界處將該第一多邊形部分與該第二多邊形部分順暢接合之一拼接函數，其中該拼接函數為減小該嵌塊邊界處之該第一多邊形部分與該第二多邊形部分之間的該差值之一數學成形函數。
在一實施例中，該第一多邊形部分與該第二多邊形部分之間的該差值為一步進或一跳躍。
在一實施例中，該拼接函數在該嵌塊邊界處移動該多邊形之該等多邊形部分以將該步進轉換為一斜坡或一曲線。
在一實施例中，該拼接函數進一步經組態以包括滿足與該光罩圖案之可製造性有關的一可製造性檢查標準之一條件。
在一實施例中，該初始光罩圖案包含以一序列配置之複數個嵌塊，各嵌塊在該序列內具有一優先級值。
在一實施例中，該光罩圖案之該判定進一步包含一反覆程序，一反覆涉及在該複數個該嵌塊之該序列內選擇具有一相對較低優先級值的一嵌塊；調整該選定嵌塊內之一多邊形部分及/或該選定嵌塊之一鄰接嵌塊內的另一多邊形部分，使得減小該等多邊形部分之間的該差值；以及藉由將具有相同優先級之一或多個嵌塊與該複數個嵌塊之對應鄰接的一或多個嵌塊組合來產生該光罩圖案。
在一實施例中，最小化該差值。
在一實施例中，該第一特徵嵌塊與該第二特徵嵌塊彼此鄰接。
在一實施例中，該初始光罩圖案及/或該光罩圖案為一曲線光罩圖案。
此外，在一實施例中，提供一種重構一曲線光罩圖案之一位階集合函數的方法，該方法涉及：獲得(i)該曲線光罩圖案及一對應臨限值，(ii)一初始影像，其由該曲線光罩圖案呈現；及經由一處理器藉由反覆地修改該初始影像使得該曲線光罩圖案之一內插值與該臨限值之間的一差值減小來產生該曲線光罩圖案之該位階集合函數。
在一實施例中，該光罩影像為包含複數個像素之一像素化影像，各像素具有表示一光罩圖案之一特徵的一像素值。
在一實施例中，該位階集合函數之該產生涉及識別沿該曲線光罩圖案之一組位置；基於對應於該光罩影像內之該組位置之像素的像素值判定該位階集合函數之輸出值，其中該位階集合函數為表示該光罩影像之該曲線光罩圖案的一數學函數；判定該位階集合函數之該輸出值與該臨限值之間的一總差值；以及修改該光罩影像之像素的一或多個像素值，減小該總差值。
在一實施例中，該光罩影像為該曲線光罩圖案之一所呈現光罩影像。
在一實施例中，該方法進一步涉及針對一當前嵌塊在該邊界區域中獲得一相鄰嵌塊之一多邊形，其中該當前嵌塊及該相鄰嵌塊為該曲線光罩圖案之部分；重構該相鄰嵌塊之該多邊形的該位階集合函數；基於該重建構位階集合函數判定該當前嵌塊之該邊界區域中之函數值；以及經由採用該等函數值之一光學近接校正程序來調整該整個當前嵌塊之該曲線光罩圖案。
在一實施例中，獲得該複數個嵌塊涉及將該曲線光罩圖案分解為複數個嵌塊，其中該輪廓在鄰接嵌塊之間的一嵌塊邊界處分裂。
此外，在一實施例中，提供一種非暫時性電腦程式產品，其包含用於促使一處理器執行前述方法中之任一者之該等步驟的機器可讀指令。
儘管在本文中可特定地參考IC製造，但應明確地理解，本文中之描述具有許多其他可能的應用。舉例而言，該描述可用於製造整合式光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等。熟習此項技術者將瞭解，在此類替代應用之情形下，本文中對術語「倍縮光罩」、「晶圓」或「晶粒」之任何使用應視為可分別與更一般術語「光罩」、「基板」及「目標部分」互換。
在本發明文件中，術語「輻射」及「光束」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 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及EUV (極紫外線輻射，例如具有在約5 nm至100 nm之範圍內的波長)。
圖案化器件可包含或可形成一或多個設計佈局。設計佈局可利用CAD (電腦輔助設計)程式產生，此程序通常被稱作EDA (電子設計自動化)。大多數CAD程式遵循預定設計規則集合，以便形成功能設計佈局/圖案化器件。藉由處理及設計限制來設定此等規則。舉例而言，設計規則定義器件(諸如閘、電容器等)或互連線之間的空間容許度，以便確保器件或線彼此不會以非所要方式相互作用。設計規則限制中之一或多者可稱為「臨界尺寸」(CD)。可將器件之臨界尺寸定義為線或孔之最小寬度或兩條線或兩個孔之間的最小空間。因此，CD決定所設計器件之總體大小及密度。當然，器件製作之目標中之一者為在基板上如實地再生原始設計意圖(經由圖案化器件)。
作為一實例，圖案佈局設計可包括諸如光學接近校正(OPC)的解析度增強技術之應用。OPC解決如下事實：投影於基板上之設計佈局之影像的最終大小及置放將不同於設計佈局在圖案化器件上之大小及置放或簡單地僅視該大小及置放而定。應注意，術語「光罩」、「倍縮光罩」、「圖案化器件」在本文中可互換地利用。同樣，熟習此項技術者將認識到，可互換地使用術語「光罩」、「圖案化器件」及「設計佈局」，如在RET之內容背景中，未必使用實體圖案化器件，而可使用設計佈局來表示實體圖案化器件。對於存在於某一設計佈局上之小特徵大小及高特徵密度，給定特徵之特定邊緣的位置將在某種程度上受到其他鄰近特徵之存在或不存在影響。此等近接效應起因於自一個特徵耦接至另一特徵之微量的輻射或諸如繞射及干涉之非幾何光學效應。類似地，近接效應可起因於在一般跟隨微影之曝光後烘烤(PEB)、抗蝕劑顯影及蝕刻期間的擴散及其他化學效應。
為了增加設計佈局之經投影影像係根據給定目標電路設計之要求的機會，可使用設計佈局之複雜數值模型、校正或預失真來預測及補償近接效應。論文「Full-Chip Lithography Simulation and Design Analysis - How OPC Is Changing IC Design」(C. Spence，Proc. SPIE，第5751卷，第1至14頁(2005年))提供當前「以模型為基礎」之光學近接校正程序的綜述。在典型高端設計中，設計佈局之幾乎每一特徵皆具有某種修改，以便達成經投影影像與目標設計之高保真度。此等修改可包括邊緣位置或線寬之移位或偏置，以及意欲輔助其他特徵之投影的「輔助」特徵之應用。
OPC之最簡單形式中之一者為選擇性偏置。在給定CD與間距曲線之情況下，可至少在最佳聚焦及曝光處藉由在圖案化器件位階處改變CD而迫使所有不同間距產生相同CD。因此，若特徵在基板位階處印刷過小，則圖案化器件位階特徵將偏置為稍微大於標稱，且反之亦然。由於自圖案化器件位階至基板位階之圖案轉印程序為非線性的，故偏置的量並非僅僅為在最佳聚焦及曝光處之經量測CD誤差乘以縮減比，而是運用模型化及實驗而可判定適當偏置。選擇性偏置為對近接效應之問題的不完整解決方案，特定言之在其僅應用於標稱程序條件下的情況下。儘管原則上可應用此偏置以得到最佳焦距及曝光處之均一CD與間距曲線，但一旦曝光程序自標稱條件變化，則各偏置間距曲線將以不同方式作出回應，從而對不同特徵產生不同程序窗。程序窗為足夠適當地形成特徵(例如特徵之CD在某一範圍，諸如±10%或±5%內)所根據之兩個或多於兩個程序參數(例如微影裝置中之聚焦及輻射劑量)之值範圍。因此，為得到相同CD與節距之「最佳」偏置甚至可能對總程序窗具有負面影響，從而縮減(而非放大)所有目標特徵在所要程序容許度內印刷於基板上之聚焦及曝光範圍。
已開發供超出上文之一維偏置實例之應用的其他更複雜OPC技術。二維近接效應係線端縮短的。線端具有依據曝光及聚焦而自其所要端點位置「拉回」之傾向。在許多情況下，長線端之末端縮短程度可比對應線窄化大若干倍。此類型之線端拉回可在線端不能完全橫越其意欲覆蓋之底層(諸如，源極-汲極區上方之多晶矽閘極層)的情況下引起所製造器件發生嚴重故障。由於此類型之圖案對聚焦及曝光高度敏感，故使線端簡單地偏置為長於設計長度不適當，此係因為最佳聚焦及曝光處或在曝光不足條件下之線將過長，從而在延伸之線端觸碰相鄰結構時引起短路，或在電路中之個別特徵之間添加更多空間的情況下引起非必要大的電路大小。由於積體電路設計及製造之目標中之一者為最大化功能元件之數目，同時最小化每晶片所需之面積，故添加過量間隔為非所要的解決方案。
二維OPC途徑可有助於解決線端拉回問題。諸如「錘頭」或「襯線」之額外結構(亦被稱為「輔助特徵」)可添加至線端以將該等線端有效地錨定於適當位置且提供遍及整個程序窗之縮減的拉回。即使在最佳聚焦及曝光處，此等額外結構仍未經解析，但其更改主要特徵之外觀，而未經獨自完全解析。如本文中所使用之「主特徵」意謂意欲在程序窗中之一些或所有條件下印刷於基板上之特徵。輔助特徵可在圖案化器件上之圖案不再簡單地為大小按縮減比增加的所要基板圖案之程度上呈現比添加至線端之簡單錘頭更有攻擊性的形式。諸如襯線之輔助特徵可應用於更多情形，而非僅僅縮減線端拉回。內襯線或外襯線可應用於任何邊緣(特定言之二維邊緣)，以縮減角落圓化或邊緣擠壓。在運用充足選擇性偏置以及所有大小及極性之輔助特徵的情況下，圖案化器件上之特徵擁有與基板位階處所要之最終圖案愈來愈小的類似性。一般而言，圖案化器件圖案變為基板位階圖案之經預失真版本，其中失真意欲抵消或反轉在製造程序期間將出現的圖案變形以在基板上產生與設計者所預期之圖案儘可能接近的圖案。
代替使用連接至主特徵之彼等輔助特徵(例如襯線)或除了使用連接至主特徵之彼等輔助特徵(例如襯線)以外，另一OPC技術涉及亦使用完全獨立且不可解析之輔助特徵。此處之術語「獨立」意謂此等輔助特徵之邊緣不連接至主特徵之邊緣。此等獨立輔助特徵不意欲或希望作為印刷於基板上之特徵，而是意欲修改附近主特徵之空中影像以增強彼主特徵之可印刷性及程序容許度。此等輔助特徵(常常被稱作「散射長條」或「SBAR」)可包括：子解析度輔助特徵(SRAF)，其為主特徵之邊緣之外的特徵；及子解析度反向特徵(SRIF)，其為自主特徵之邊緣內部取出之特徵。SBAR之存在向圖案化器件圖案添加又另一層之複雜度。散射條之使用的簡單實例為：其中在經隔離線特徵之兩個側上繪製不可解析散射條之規則陣列，自空中影像之觀點，此情形具有使經隔離線呈現為更表示緻密線陣列內之單一線的效果，從而導致程序窗在聚焦及曝光容許度方面更接近於緻密圖案之聚焦及曝光容許度。相比於如在圖案化器件位階處隔離而繪製之特徵的情形，此經裝飾隔離特徵與緻密圖案之間的共同程序窗將對聚焦及曝光變化具有更大的共同容許度。
輔助特徵可被視為圖案化器件上之特徵與設計佈局中之特徵之間的差異。術語「主要特徵」及「輔助特徵」並不暗示必須將圖案化器件上之特定特徵標註為主要特徵或輔助特徵。
如本文中所採用之術語「光罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用以向入射輻射光束賦予圖案化橫截面之通用圖案化器件，該圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中形成之圖案；術語「光閥」亦可用於此內容背景中。除了經典光罩(透射或反射；二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化器件之實例亦包括： -  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為(例如)：反射表面之經定址區域使入射輻射反射為繞射輻射，而未經定址區域使入射輻射反射為非繞射輻射。在使用適當濾波器的情況下，可自反射光束濾出該非繞射輻射，從而僅留下繞射輻射；以此方式，光束根據矩陣可定址表面之定址圖案而變為圖案化。可使用適合之電子構件來執行所需矩陣定址。 -  可程式化LCD陣列。在以引用方式併入本文中之美國專利第5,229,872號中給出此構造之一實例。
作為簡要介紹，圖1說明例示性微影投影裝置10A。主要組件為：輻射源12A，其可為深紫外線準分子雷射源或包括極紫外線(EUV)源的其他類型之源(如上文所論述，微影投影裝置自身無需具有輻射源)；照明光學器件，其例如定義部分相干性且可包括塑形來自源12A之輻射的光學件14A、16Aa及16Ab；圖案化器件18A；及透射光學件16Ac，其將圖案化器件圖案之影像投影至基板平面22A上。投影光學件之光瞳平面處的可調式濾光器或孔徑20A可限定照射於基板平面22A上之光束角之範圍，其中最大可能角度界定投影光學件之數值孔徑NA=n sin(Θmax )，其中n為基板與投影光學件之最後元件之間的媒體之折射率，且Θmax 為自投影光學件射出的仍可照射於基板平面22A上之光束的最大角度。
在微影投影裝置中，源將照明(亦即輻射)提供至圖案化器件，且投影光學件經由該圖案化器件將該照明導向且塑形至基板上。投影光學件可包括組件14A、16Aa、16Ab及16Ac中之至少一些。空中影像(AI)為在基板位階處之輻射強度分佈。曝光基板上之抗蝕劑層，且將空中影像轉印至抗蝕劑層以在其中作為潛伏「抗蝕劑影像」(RI)。可將抗蝕劑影像(RI)定義為抗蝕劑層中之抗蝕劑之溶解度的空間分佈。可使用抗蝕劑模型以自空中影像計算抗蝕劑影像，可在全部揭示內容特此以引用方式併入之美國專利申請公開案第US 2009-0157360號中找到此情形之實例。抗蝕劑模型係僅與抗蝕劑層之特性(例如在曝光、PEB及顯影期間發生之化學過程之效應)相關。微影投影裝置之光學特性(例如源、圖案化器件及投影光學件之特性)規定空中影像。由於可改變用於微影投影裝置中之圖案化器件，故可能需要使圖案化器件之光學特性與至少包括源及投影光學件的微影投影裝置之其餘部分的光學特性分離。
理解微影程序之一個態樣係理解輻射與圖案化器件之相互作用。可自在輻射到達圖案化器件之前的輻射之電磁場及特性化該相互作用之函數來判定在輻射通過圖案化器件之後的輻射之電磁場。此函數可稱為光罩透射函數(其可用於描述透射圖案化器件及/或反射圖案化器件之相互作用)。
光罩透射函數可具有多種不同形式。一種形式為二元。二元光罩透射函數在圖案化器件上之任何給定位置處具有兩個值(例如零及正常數)中之任一者。呈二元形式之光罩透射函數可被稱作二元光罩。另一形式為連續的。亦即，圖案化器件之透射率(或反射率)的模數係圖案化器件上之位置的連續函數。透射率(或反射率)之相位亦可為圖案化器件上之位置的連續函數。呈連續形式之光罩透射函數可被稱作連續透射光罩(CTM)。舉例而言，可將CTM表示為像素化影像，其中可向各像素指派介於0與1之間的值(例如0.1、0.2、0.3等)來代替0或1之二元值。可在揭示內容以全文引用方式併入的共同讓渡之美國專利第8,584,056號中找到實例CTM流程及其細節。
根據一實施例，可將設計佈局最佳化為連續透射光罩(「CTM最佳化」)。在此最佳化中，設計佈局之所有位置處的透射不限於多個離散值。取而代之，透射可假定在上限及下限內之任何值。可在揭示內容特此以全文引用方式併入的共同讓渡之美國專利第8,584,056號中找到更多細節。連續透射光罩極難以(若並非不可能)實施於圖案化器件上。然而，由於不將透射限於多個離散值會使最佳化快得多，故連續透射光罩為有用工具。在EUV微影投影裝置中，圖案化器件可為反射的。CTM最佳化之原理亦適用於待產生於反射圖案化器件上之設計佈局，其中該設計佈局之所有位置處的反射率不限於多個離散值。因此，如本文中所使用，術語「連續透射光罩」可指待產生於反射圖案化器件或透射圖案化器件上之設計佈局。CTM最佳化可基於考慮厚光罩效應之三維光罩模型。厚光罩效應起因於光之向量性質，且可在設計佈局上之特徵大小小於用於微影程序中之光的波長時顯著。厚光罩效應包括：歸因於用於電場及磁場之不同邊界條件的偏振相依性；小開口中之透射率、反射率及相位誤差；邊緣繞射(或散射)效應；或電磁耦合。可在揭示內容特此以全文引用方式併入的共同讓渡之美國專利第7,703,069號中找到三維光罩模型之更多細節。
在一實施例中，可基於經最佳化為連續透射光罩之設計佈局而將輔助特徵(次解析度輔助特徵及/或可印刷解析度輔助特徵)置放至設計佈局中。此允許自連續透射光罩識別及設計輔助特徵。
圖2中說明模型化及/或模擬圖案化程序之部分之方法的例示性流程圖，例如模型化及/或模擬影像(例如抗蝕劑影像、空中影像、蝕刻影像)中之圖案的至少一部分或圖案之特性。如將瞭解，該等模型可表示不同圖案化程序，且無需包含下文所描述之所有模型。
如上文所描述，在微影投影裝置中，照明系統向圖案化器件提供照明(亦即輻射)，且投影光學件將來自圖案化器件之照明導向至基板上。因此，在一實施例中，投影光學件使得能夠形成空中影像(AI)，空中影像為基板處之輻射強度分佈。曝光基板上之抗蝕劑層，且將空中影像轉印至抗蝕劑層以在其中作為潛伏「抗蝕劑影像」(RI)。可將抗蝕劑影像(RI)定義為抗蝕劑層中之抗蝕劑之溶解度的空間分佈。在一實施例中，對微影程序之模擬可模擬空中影像及/或抗蝕劑影像之產生。
照明模型31表示用以產生圖案化輻射光束之照明模式的光學特性(包括輻射強度分佈及/或相位分佈)。照明模型31可表示照明之光學特性，其包括但不限於：數值孔徑設定、照明均方偏差(σ)設定以及任何特定照明模式形狀(例如離軸輻射形狀，諸如環形、四極、偶極等)，其中均方偏差(或σ)為照明器之外部徑向範圍。
投影光學件模型32表示投影光學件之光學特性(包括由投影光學件引起的輻射強度分佈及/或相位分佈之改變)。投影光學件模型32可包括由各種因素引起的光學像差，該等因素例如，投影光學器件之組件的發熱，由投影光學件之組件之機械連接引起的應力等。投影光學件模型32可表示投影光學件之光學特性，包括選自以下中之一或多者：像差、失真、折射率、實體大小、實體維度、吸收率等。微影投影裝置之光學特性(例如照明、圖案化器件圖案及投影光學器件之特性)規定空中影像。由於可改變用於微影投影裝置中之圖案化器件圖案，因此需要將圖案化器件圖案之光學特性與至少包括照明及投影光學件的微影投影裝置之其餘部分的光學特性分離。照明模型31及投影光學件模型32可組合為透射交叉係數(TCC)模型。
圖案化器件圖案模型33表示圖案化器件圖案(例如，對應於積體電路、記憶體、電子器件等之特徵的器件設計佈局)之光學特性(包括由給定圖案化器件圖案引起的對輻射強度分佈及/或相位分佈之改變)，圖案化器件圖案為圖案化器件上或由圖案化器件形成之特徵配置的表示。圖案化器件模型33捕捉設計特徵如何佈置於圖案化器件之圖案中，且可包括如(例如)以全文引用方式併入本文中的美國專利第7,587,704號所描述之圖案化器件及圖案化器件圖案之詳細物理特性的表示。
抗蝕劑模型37可用以自空中影像計算抗蝕劑影像。可在以全文引用方式併入本文中之美國專利第8,200,468號中發現此抗蝕劑模型之一實例。抗蝕劑模型典型地描述在抗蝕劑曝光、曝光後烘烤(PEB)及顯影期間出現的化學過程之效應，以便預測例如形成於基板上之抗蝕劑特徵之輪廓，且因此其典型地僅與抗蝕劑層之此類特性(例如在曝光、曝光後烘烤及顯影期間出現的化學過程之效應)相關。在一實施例中，可捕捉例如折射率、膜厚度、傳播及偏振效應之抗蝕劑層的光學特性作為投影光學件模型32之部分。
在具有此等模型的情況下，可根據照明模型31、投影光學件模型32及圖案化器件圖案模型33模擬空中影像36。空中影像(AI)為在基板位階處之輻射強度分佈。微影投影裝置之光學特性(例如照明、圖案化器件及投影光學件之特性)規定空中影像。
如上文所提及，藉由空中影像曝光基板上之抗蝕劑層，且將空中影像轉印至抗蝕劑層以在其中作為潛伏「抗蝕劑影像」(RI)。可使用抗蝕劑模型37根據空中影像36模擬抗蝕劑影像38。因此，一般而言，光學模型與抗蝕劑模型之間的連接為抗蝕劑層內之經模擬空中影像強度，其起因於輻射至基板上之投影、抗蝕劑界面處之折射及抗蝕劑膜堆疊中之多個反射。輻射強度分佈(空中影像強度)係藉由入射能量之吸收而變為潛伏「抗蝕劑影像」，其藉由擴散程序及各種負載效應予以進一步修改。足夠快以用於全晶片應用之有效模擬方法藉由2維空中(及抗蝕劑)影像而近似抗蝕劑堆疊中之實際3維強度分佈。
在一實施例中，可將抗蝕劑影像用作圖案轉印後程序模型39之輸入。圖案轉印後程序模型39定義一或多個抗蝕劑顯影後程序(例如蝕刻、CMP等)之效能，且可產生蝕刻後影像40。亦即，可使用圖案轉印後程序模型39根據抗蝕劑影像38模擬蝕刻影像40。
因此，此模型公式化描述總體程序之大多數(若非全部)已知物理學及化學方法，且模型參數中之每一者理想地對應於一相異物理或化學效應。模型公式化因此設定關於模型可用以模擬總體製造程序之良好程度的上限。
舉例而言，圖案化程序之模擬可預測空中、抗蝕劑及/或蝕刻影像中之輪廓、CD、邊緣置放(例如邊緣置放誤差)、圖案移位等等。亦即，可使用空中影像36、抗蝕劑影像38或蝕刻影像40來判定圖案之特性(例如圖案之存在、位置、類型、形狀等)。因此，模擬之目標係為了準確地預測例如印刷圖案之邊緣置放及/或輪廓，及/或圖案移位，及/或空中影像強度斜率，及/或CD等。可將此等值與預期設計比較以例如校正圖案化程序，識別預測出現缺陷之地點等。預期設計一般被定義為可以諸如GDSII或OASIS或其他檔案格式之標準化數位檔案格式而提供之預OPC設計佈局。
用以將圖案化器件圖案轉變為各種微影影像(例如空中影像、抗蝕劑影像等)之技術及模型、使用彼等技術及模型來應用OPC且評估效能(例如依據程序窗)的細節描述於各揭示內容以全文引用的方式併入本文中之美國專利申請公開案第US 2008-0301620號、第2007-0050749號、第2007-0031745號、第2008-0309897號、第2010-0162197號、第2010-0180251號及第2011-0099526號中。
隨著微影節點保持縮小，需要愈來愈複雜的圖案化器件圖案(為了較佳可讀性而可被互換地稱作光罩) (例如曲線光罩)。可運用DUV掃描器、EUV掃描器及/或其他掃描器在關鍵層中使用本發明方法。可在包括源光罩優化(SMO)、光罩最佳化及/或OPC之光罩最佳化程序的不同態樣中包括根據本發明之方法。舉例而言，全文特此以引用方式併入之題為「Optimization Flows of Source, Mask and Projection Optics」的美國專利第9,588,438號中描述了源光罩最佳化程序。
在一實施例中，圖案化器件圖案為包括具有多邊形形狀之曲線SRAF之曲線光罩，與在具有矩形或階梯狀形狀的曼哈頓(Manhattan)圖案中相對。與曼哈頓圖案相比，曲線光罩可在基板上產生更準確的圖案。然而，曲線SRAF之幾何形狀、其相對於目標圖案之位置或其他相關參數可能形成製造限定，此係由於此類曲線形狀可能不適用於製造。因此，設計者在光罩設計程序期間可能不考慮此類限定。Spence等人之「Manufacturing Challenges for Curvilinear Masks 」(Proceeding of SPIE 第10451卷，Photomask Technology，1045104 (2017年10月16日)；doi: 10.1117/12.2280470)中論述了關於在製造曲線光罩時之限制及挑戰的詳細論述，該案之全文以引用方式併入本文中。
在一實施例中，可經由CTM程序、對以初始CTM為基礎之曲線光罩採用位階集合方法之CTM+程序、對以初始CTM為基礎之曲線光罩採用S型變換之CTM+程序等來獲得用於本文中之方法中的初始光罩圖案。本發明方法不限於特定光罩圖案。初始光罩在CTM/CTM+最佳化期間經進一步處理以根據本發明併入輪廓修改，特定言之在嵌塊邊界處。
在一實施例中，可自採用位階集合方法以產生初始光罩圖案之曲線形狀的連續透射光罩(CTM+)程序(CTM程序之擴展)獲得曲線光罩圖案。早先所提及之美國專利第8,584,056號中論述了CTM程序之一實例。在一實施例中，CTM+程序涉及用於使用任何適合之方法基於初始光罩圖案(或大體而言光罩圖案)之輔助特徵之一部分或其一或多個特性來判定該初始光罩圖案之該等輔助特徵的一或多個特性。舉例而言，輔助特徵之一或多個特性可使用全部揭示內容特此係以引用方式併入之美國專利第9,111,062號中所描述或Y. Shen等人所描述「Level-Set-Based Inverse Lithography For Photomask Synthesis」(Optics Express，第17卷，第 23690至23701頁 (2009年))的方法來判定。舉例而言，一或多個特性可包括輔助特徵之一或多個幾何特性(例如絕對位置、相對位置或形狀)、輔助特徵之一或多個統計特性，或輔助特徵之參數化。輔助特徵之統計特性的實例可包括輔助特徵之幾何尺寸之平均值或方差。
在一實例中，藉由CTM程序產生之CTM影像可用以初始化可用作初始光罩圖案(初始影像)之光罩變數，其如下文關於稍後論述之圖4及圖7中之方法400及方法700所論述加以反覆修改。在CTM產生技術中，將反向微影問題闡釋為最佳化問題。變數與光罩影像中之像素值相關，且諸如EPE或旁瓣印刷之微影度量係用作成本函數。在最佳化之反覆中，自光罩影像基於修改光罩變數之值來建構光罩影像，且隨後應用程序模型(例如迅子(Tachyon)模型)以獲得光學或抗蝕劑影像且計算成本函數。成本計算隨後給出梯度值，該等梯度值用於最佳化求解程序中以更新變數(例如像素強度)以獲得光罩影像。在最佳化期間之若干次反覆之後，產生曲線光罩影像，其進一步用作用於圖案提取之指導圖(例如，如在迅子SMO軟體中所實施)。此光罩影像(例如CTM影像)可包括對應於待經由圖案化程序印刷於基板上的目標圖案之一或多個特徵(例如目標圖案之特徵、SRAF、SRIF等)。
晶片佈局相對較大(例如10 mm×10 mm量級)，其包含數百萬或甚至數十億個特徵。無法在單一電腦系統或處理器上處理全晶片佈局，因為單一處理器對於處置用於完整佈局之圖案化程序相關模擬(例如SMO、OPC等)不具有足夠的處理功率。因此，完整佈局經分解為複數個特徵嵌塊，且在複數個特徵嵌塊之個別特徵嵌塊上執行程序模擬(例如SMO、OPC等)。模擬結果(例如OPC)經組合以判定整個佈局之模擬結果。
舉例而言，光罩佈局可經分解為柵格狀圖案，其中柵格之各矩形段為嵌塊。在一實施例中，特徵嵌塊(亦被稱作嵌塊)係指可對其執行與OPC有關的計算或模擬以提高圖案化程序之效能的含有一或多個特徵之光罩佈局之一部分。目標特徵之OPC模擬不產生或產生一或多個輔助特徵及經修改主特徵(例如主特徵為目標特徵)。 OPC相關特徵由多邊形形狀表示。因此，特徵嵌塊包括複數個多邊形，其中多邊形表示光罩圖案之特徵(例如輔助特徵)的幾何形狀。本文中使用術語「多邊形」來指代特徵(例如與OPC有關或目標特徵)。在一實施例中，佈局可具有可分解為複數個嵌塊(例如10個嵌塊、20個嵌塊、50個嵌塊等)之不同大小(例如50 μm×50 μm、100 μm×100 μm、110 μm×110 μm、50 μm×100 μm、50 μm×120 μm、10 mm×10 mm、50 mm×50 mm、100 mm×100 mm等)，其中各嵌塊可為相同大小或不同大小(20 μm×20 μm、20 μm×10 μm等)。本發明不限於圖案之大小。
在一實施例中，可基於特徵關鍵性、特徵之大小、特徵之位置或其他分群特性來分解設計佈局或光罩佈局。隨後，嵌塊經分佈在不同電腦(或處理器)上用於並行計算或模擬。隨後將與各嵌塊有關的模擬結果組合以獲得對整個晶片佈局之模擬結果。然而，將鄰接/相鄰嵌塊結果組合(亦被稱作拼接)可在嵌塊邊界處造成問題(例如未對準)，此係因為嵌塊邊界之任一側上之結果可能不同。嵌塊邊界係指將相鄰嵌塊(例如左側嵌塊及右側嵌塊)分離之佈局的一部分。舉例而言，矩形特徵可經切割或分裂(例如，如圖5A及圖5B中所展示)為兩個部分：包含於左側嵌塊中之一個矩形部分及包含於第二嵌塊中之第二矩形部分，且分裂周圍的部分為嵌塊邊界。一特徵或若干特徵可因其在距嵌塊邊界之某一影響範圍內而完全存在於邊界區域中。給定嵌塊之影響範圍為距嵌塊邊界之距離，在該距離內，相鄰嵌塊之結果影響給定嵌塊之特徵的多邊形形狀。舉例而言，對於接觸佈局，目標特徵主要為尺寸小於100 nm之矩形，同時邊界之影響範圍(或模型之影響範圍)可為微米量級。因此，當產生用於相鄰嵌塊之結果時，可考慮給定嵌塊之邊界區域內的目標特徵之模擬結果。
在由兩個鄰接/相鄰嵌塊共用的嵌塊邊界處，可將佈局之多邊形切割或分裂為兩個部分-包含於第一嵌塊中之第一多邊形部分及包含於第二嵌塊中之第二多邊形部分。在使用第一嵌塊及第二嵌塊模擬圖案化程序之態樣(例如OPC)期間，第一嵌塊之第一特徵部分(例如輔助特徵)與第二嵌塊之邊界處之第二嵌塊的第二特徵部分(例如主特徵及輔助特徵)可不同。因此，在一實施例中，在模擬第二嵌塊期間使用第一嵌塊之第一特徵部分的資訊(例如嵌塊邊界處之多邊形部分)，使得可順暢地組合第一嵌塊與第二嵌塊。換言之，在組合或拼接程序期間，邊界區域處之第一特徵部分及第二特徵部分經修改以在嵌塊邊界處一致或平滑地交融。在一實施例中，嵌塊內之相對遠離嵌塊邊界之特徵部分(例如OPC)為完整且未經修改的。在一實施例中，本文中所描述的嵌塊邊界處置程序特別適用於產生用於全晶片佈局之曲線光罩圖案。
在應用中，可將嵌塊邊界處置方法與OPC最佳化程序(例如CTM、CTM+)整合，使得第一嵌塊之第一特徵部分用於在嵌塊邊界處產生第二嵌塊之第二特徵部分(例如輔助特徵或主特徵)。換言之，迫使邊界處之第二嵌塊的第二特徵部分遵循嵌塊邊界處之第一特徵部分。
圖3為用於基於嵌塊產生待用於圖案化程序之光罩圖案的方法300之流程圖。在程序P301中，方法300涉及獲得(i)第一特徵嵌塊301，其包含光罩圖案(例如輸入圖案或初始光罩圖案)之第一多邊形部分；及(ii)第二特徵嵌塊302，其包含初始光罩圖案之第二多邊形部分。圖5A及圖5B說明包括第一多邊形部分450L/460L之第一特徵嵌塊及包括第二多邊形部分510/570之第二特徵嵌塊的實例。
在一實施例中，初始光罩圖案及/或光罩圖案為直線形圖案或曲線光罩圖案(例如CTM/CTM+程序之輸出)。在一實施例中，初始光罩圖案為設計佈局，該設計佈局包含待成像於經歷圖案化程序之基板上的複數個特徵。在一實施例中，初始光罩圖案之第一特徵嵌塊及第二嵌塊彼此鄰接。舉例而言，左側嵌塊鄰接於藉由嵌塊邊界455/465分離之右側嵌塊，如圖5A及圖5B中所展示。然而，鄰接不限於左側-右側，而是亦可包括其他鄰接嵌塊，諸如給定嵌塊之頂部嵌塊、底部嵌塊或其他側邊嵌塊。
第一多邊形部分係指初始光罩圖案之一或多個特徵的第一部分。第二多邊形部分係指初始光罩圖案之特徵的第二部分。初始光罩圖案可為例如光罩最佳化或OPC模擬程序期間產生之設計佈局或中間光罩圖案。根據實施例，多邊形為對應於初始光罩圖案之特徵之態樣。該態樣可為在光學近接校正、源最佳化及/或源光罩最佳化程序之模擬期間所獲得的輔助特徵或經修改主特徵。
圖4A及4B說明分別自對應於目標特徵410 (亦被稱作主圖案)之OPC模擬程序獲得的實例直線形光罩圖案及曲線光罩圖案。在圖4A中，直線形光罩圖案包含主光罩特徵450 (圍繞主特徵410)、包圍主光罩特徵450之第一輔助特徵451及452。當包含特徵450、451及452之此直線形光罩圖案用於圖案化程序中時，印刷特徵輪廓430成像於基板上。需要印刷特徵430緊密匹配目標特徵410。
類似地，在圖4B中，曲線光罩圖案包含主曲線特徵460 (圍繞主特徵410)、包圍主曲線特徵460之第一曲線輔助特徵461及462。當用於圖案化程序中時，包含特徵460、461及462之曲線光罩圖案將印刷特徵輪廓430'印刷於基板上。需要印刷圖案430'緊密匹配目標圖案410。典型地，相較於使用直線形光罩圖案之印刷特徵430，印刷特徵430'可更緊密地匹配目標圖案。
然而，在模擬圖案化程序之態樣(例如OPC、光罩最佳化等)期間，例如，可將光罩圖案分裂為在第一嵌塊及第二嵌塊中產生不同多邊形之嵌塊。舉例而言，如圖5A中所展示，左側嵌塊包括第一特徵嵌塊，其包含第一輪廓部分450L (圖5B中之460L)；且右側嵌塊包括第二特徵嵌塊，其包含第二輪廓部分510 (圖5B中之570)。然而，所需輪廓部分應具有如圖4A (4B)中所展示之450R (460R)之形狀。因此，在程序P303中，應修改或調整嵌塊邊界455 (或465)處之部分，使得輪廓部分平滑地接合。
在程序P303中，該方法涉及調整第一特徵嵌塊與第二特徵嵌塊之間的嵌塊邊界處的第二多邊形部分，使得減小(在一實施例中，最小化)嵌塊邊界處之第一多邊形部分與第二多邊形部分之間的差值(例如下文之成本函數)。替代地或另外，該程序P303涉及調整嵌塊邊界處之第一多邊形部分，使得減小(在一實施例中，最小化)嵌塊邊界處之第一多邊形部分與第二多邊形部分之間的差值。
在一實施例中，關於光罩差值之成本可用於幫助使相鄰嵌塊之結果近似。該成本函數f 邊界 可定義為：
在以上等式中，為不同位置(例如影像像素)處之權重，為位置i處之當前(或考慮中之嵌塊，例如第一嵌塊)之像素值，且為相同位置處或影響範圍內之鄰接嵌塊(例如，第二嵌塊)之結果的像素值。調整包含使像素值變化，使得減小(在一實施例中，最小化)成本函數。
在一實施例中，調整第一部分及/或第二部分涉及判定經組態以在嵌塊邊界處順暢接合第一多邊形部分與第二多邊形部分之拼接函數。拼接函數為在第一多邊形部分與第二多邊形部分之間基於其各別幾何形狀產生曲線之數學成形函數。產生曲線，其減小嵌塊邊界處之多邊形之第一多邊形部分與第二多邊形部分之間的差值(例如上文之成本函數)。
舉例而言，第一多邊形部分及第二多邊形部分可為其間具有間隔(或差異)之兩個平行線。當直接接合此類多邊形部分時，多邊形之間將存在步進或突跳。在一實施例中，拼接函數將靠近(例如，在影響範圍內)之多邊形部分移動至嵌塊邊界以將步進轉換為斜坡或曲線。因此，拼接函數將差值修平且將來自左側嵌塊之結果連結至右側嵌塊。舉例而言，結果可包含以0.1 nm分開之兩個平行線，拼接函數將此0.1 nm跳躍修平。
在一實施例中，多邊形可由沿多邊形邊緣置放之點集合表示。隨後，拼接函數可經組態以移動邊界處之點，使得減小多邊形之間的差值且在多邊形之間建立平滑連接。此修平亦使其自身在其他後續模擬與圖案化程序有關之圖案化程序(例如光學、抗蝕劑、蝕刻劑等)中更佳地處理多邊形。
此外，嵌塊邊界處之曲線光罩圖案的突變可導致光罩之製造困難。因此，在一實施例中，拼接函數進一步經組態以包括滿足與光罩圖案之可製造性有關的可製造性檢查標準之條件。
在一實施例中，程序P303經整合於CTM+邊界處置程序中，其修改曲線圖案使得改善效能度量。在一實施例中，邊界處置為用於判定與光罩圖案相關聯之曲線光罩圖案及OPC的CTM或CTM+最佳化程序之一部分。在一實施例中，邊界處置包含修改嵌塊內之特定位置(例如熱點)處與其相關的某些特徵或態樣(例如OPC)，而在CTM程序期間並不修改與其相關的其他特徵或態樣。根據本發明，邊界處置程序進一步經組態以對嵌塊邊界處之特徵執行修改。
因此，在本發明中，將邊界處置限於或侷限於圍繞嵌塊邊界之區域。邊界處理係基於成本函數之公式，其使基線影像(例如圖5A及圖5B中之左側嵌塊)與當前影像(例如圖5A及圖5B中之右側嵌塊)之間的比較僅限於嵌塊邊界區域。換言之，在最佳化程序期間，將不修改遠離嵌塊邊界之特徵(例如熱點)或接近嵌塊邊界的未切割或分裂之特徵。因此，迫使右側嵌塊之邊界處的結果匹配左側嵌塊之結果。在一實施例中，邊界處置包括拼接函數及對應成本術語以遍及嵌塊邊界產生平滑光罩多邊形概況。此類拼接亦涉及待滿足之MRC。
圖6說明藉由拼接函數產生之一實例拼接曲線620。在圖6中，參考曲線多邊形經嵌塊邊界615分裂為(i)左側多邊形部分610L (虛線)，其藉由模擬左側嵌塊之特徵之圖案化程序(例如OPC)產生；及(ii)右側多邊形部分610R，其藉由利用來自左側嵌塊，特定言之左側多邊形部分610L之資訊來模擬右側嵌塊之圖案化程序(例如OPC)而產生。當處理個別嵌塊時，左側嵌塊及右側嵌塊包括具有較小但實質上相對於彼此不同之多邊形部分。拼接函數產生曲線620以減小多邊形部分610L與610R之間的差異。此外，藉由曲線620調整右側嵌塊結果。在一實施例中，亦可調整嵌塊邊界區域處的左側嵌塊之一部分。因此，當左側多邊形部分610L及右側多邊形部分610R經組合(例如在程序P305中)時，獲得作為其光罩圖案之修改特徵620。在一實施例中，可恰好在嵌塊邊界處或在距嵌塊邊界一定距離處應用拼接函數。
在程序P305中，該方法涉及判定光罩圖案包括嵌塊邊界處之特徵的第一多邊形部分與經調整第二多邊形部分之組合。替代地或另外，該程序P305涉及判定光罩圖案包括嵌塊邊界處之特徵的經調整第一多邊形部分與第二多邊形部分之組合。
在一實施例中，該方法300可進一步基於經優先化的嵌塊，其中初始光罩圖案包含以一定序列配置之複數個嵌塊，各嵌塊在該序列內具有優先級值(例如0至n，其中0為最高優先級且n為最低優先級)。此外，鄰接嵌塊之結果的組合係基於各嵌塊之優先級值。
在一實施例中，CTM+程序使用位階集合方法產生曲線光罩圖案。在位階集合方法中，自位階集合跟蹤輪廓(CTM+程序中之曲線光罩圖案)，在該位階集合處，該輪廓等於臨限值。位階集合函數可表示為位階集合影像，且臨限值可表示與位階集合影像交叉之平面，其中在其間之交叉點處進行輪廓追蹤。一旦獲得輪廓，則可不反向映射所使用之原始位階集合影像。換言之，因為輪廓不具有判定原始位階集合函數之足夠資訊，所以可不反向映射所使用之原始位階集合影像。
因為輪廓表徵本文中之曲線光罩圖案中之特徵，因此可例如基於位階集合函數來定義此類輪廓之數學描述。表示曲線光罩圖案之一實例位階集合函數為具有如下特性之函數：(1)沿輪廓各處=C，C為臨限值；(2)區域(例如對應於光罩之鉻部分之彼等區域)「內部」，＞C；及(3)＜C，或為區域(例如對應於光罩之透明石英部分之彼等區域)「外部」。在一實施例中，視選擇參考物而定，(2)及(3)中之不等式符號可經反向。
輪廓由「位階集合」，亦即(x,y)平面中之點集合限定，在該輪廓處，=C。在一實施例中，位階集合函數可表示為像素化影像，其中一些像素具有對應於輪廓之像素值。因此，臨限值對應於限定輪廓之像素值。在一實施例中，最佳化涉及基於減小如上所述之多邊形部分之差值的成本函數來調整嵌塊邊界處之此類像素值。
在本發明之一態樣中，發現用於得出目標圖案之位階集合函數，使得位階集合=C定義輪廓或多邊形集合，當其經解譯為邊界處之特徵的光罩圖案時，產生相較於目標圖案具有極小失真及偽影之晶圓圖案。晶圓圖案由光微影程序使用本文中獲得之光罩圖案產生。基於效能度量計算最佳化由位階集合函數限定之輪廓集合的程度，諸如減小預測晶圓圖案與目標圖案之間的邊緣置放誤差之差分。
給定曲線光罩多邊形p (或輪廓)，吾人想要重構例如大致為多邊形p 之 位階集合函數/影像之影像，其意謂對應於影像之多邊形非常接近原始多邊形。此處C 為輪廓追蹤之臨限值。
在一實施例中，參考圖7A，提供重構曲線光罩圖案之輪廓之位階集合函數的一實例方法700。換言之，自輪廓反向映射(不嚴謹地討論)以產生輸入位階集合影像。該方法700可用於產生影像以初始化嵌塊邊界附近區域中之CTM+最佳化。
在程序P701中，該方法涉及獲得(i)曲線光罩圖案701及臨限值C ，(ii)初始影像702，例如由曲線光罩圖案701呈現之光罩影像。在一實施例中，光罩影像702為包含複數個像素之像素化影像，各像素具有表示光罩圖案之特徵的像素值。影像702可為曲線光罩圖案701之所呈現光罩影像。
在程序P703中，該方法涉及經由處理器(例如處理器104)藉由反覆地修改影像像素使得減小曲線光罩圖案之各點上之內插值與臨限值之間的差值來產生位階集合函數。此可由如下給出之成本函數表示：
在一實施例中，位階集合函數之產生涉及識別沿曲線光罩圖案之一組位置，使用內插於該組位置處之初始影像的像素值判定位階集合函數值，計算該等值與臨限值C 之間的差值且修改影像之像素的一或多個像素值，使得減小差值(例如上文之成本函數f )。
在一實施例中，該方法700可在曲線光罩之邊界處置中進一步擴展，如圖7B中所展示。在程序P710中，對於當前嵌塊，獲得相鄰嵌塊之最終結果，作為邊界區域中之優先多邊形。此外，如同程序P703，程序P712涉及計算優先多邊形之位階集合影像。程序P714涉及基於重構位階集合影像判定邊界區域之影像值。且另一光學近接校正750 (例如使用CTM/CTM+)最佳化整個當前嵌塊(包括邊界區域)之光罩。
圖8為說明可輔助實施本文中所揭示之方法、流程或裝置之電腦系統100的方塊圖。電腦系統100包括用於傳達資訊之匯流排102或其他通信機制及與匯流排102耦接以用於處理資訊之處理器104 (或多個處理器104及105)。電腦系統100亦包括耦接至匯流排102以用於儲存待由處理器104執行之資訊及指令的主記憶體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亦可用於在執行待由處理器104執行之指令期間儲存暫時性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。提供諸如磁碟或光碟之儲存器件110，且該儲存器件耦接至匯流排102以用於儲存資訊及指令。
電腦系統100可經由匯流排102耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器112，諸如陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸摸面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入器件114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、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入器件典型地具有在兩個軸線(第一軸(例如x)及第二軸(例如y))上之兩個自由度，從而允許該器件指定平面中之位置。觸摸面板(螢幕)顯示器亦可被用作輸入器件。
根據一個實施例，本文中所描述之一或多種方法的部分可藉由電腦系統100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的一或多個序列而執行。可將此類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的執行促使處理器104執行本文中所描述之程序步驟。亦可採用呈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。在替代性實施例中，可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路。因此，本文中之描述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」係指參與將指令提供至處理器104以供執行之任何媒體。此媒體可呈許多形式，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。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線及光纖，其包括包含匯流排102之電線。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。電腦可讀媒體之常見形式包括(例如)軟碟、軟性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁媒體、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卡匣、如下文中所描述之載波，或可供電腦讀取之任何其他媒體。
各種形式之電腦可讀媒體可涉及將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器104以供執行。舉例而言，初始地可將該等指令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來發送指令。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為紅外線信號。耦接至匯流排102之紅外線偵測器可接收紅外線信號中所攜載之資料且將資料置放於匯流排102上。匯流排102將資料攜載至主記憶體106，處理器104自主記憶體106擷取並執行指令。由主記憶體106接收之指令可視情況在由處理器104執行之前或之後儲存於儲存器件110上。
電腦系統100亦可包括耦接至匯流排102之通信介面118。通信介面118提供對網路鏈路120之雙向資料通信耦合，網路鏈路120連接至區域網路122。舉例而言，通信介面118可為整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供與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)卡以提供與相容LAN之資料通信連接。亦可實施無線鏈路。在任何此實施方案中，通信介面118發送且接收攜載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典型地經由一或多個網路將資料通信提供至其他資料器件。舉例而言，網路鏈路120可經由區域網路122提供與主機電腦124或與由網際網路服務提供者(ISP) 126操作之資料設備的連接。ISP 126繼而經由全球封包資料通信網路(現在通常被稱作「網際網路」128)提供資料通信服務。區域網路122及網際網路128皆使用攜載數位資料串流之電、電磁或光學信號。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(該等信號將數位資料攜載至電腦系統100及自電腦系統100攜載數位資料)為輸送資訊的例示性形式之載波。
電腦系統100可經由網路、網路鏈路120及通信介面118發送訊息且接收包括程式碼之資料。在網際網路實例中，伺服器130可經由網際網路128、ISP 126、區域網路122及通信介面118傳輸用於應用程式之所請求程式碼。舉例而言，一個此類經下載應用程式可提供本文中所描述之方法的全部或部分。所接收程式碼可在其經接收時由處理器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可獲得呈載波形式之應用程式碼。
圖9示意性地描繪結合可利用之本文中所描述之技術的例示性微影投影裝置。該裝置包含： -  照明系統IL，其用以調整輻射光束B。在此特定情況下，照明系統亦包含輻射源SO； -  第一物件台(例如圖案化器件台) MT，其具備用以固持圖案化器件MA (例如倍縮光罩)之圖案化器件固持器，且連接至用以相對於項目PS來準確地定位圖案化器件之第一定位器； -  第二物件台(基板台) WT，其具備用以固持基板W (例如抗蝕劑塗佈矽晶圓)之基板固持器，且連接至用以相對於項目PS來準確地定位該基板之第二定位器； -  投影系統(「透鏡」) PS (例如折射、反射或反射折射光學系統)，其用以將圖案化器件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，具有透射圖案化器件)。然而，一般而言，其亦可屬於反射類型，例如(具有反射圖案化器件)。裝置可採用與經典光罩不同種類之圖案化器件；實例包括可程式化鏡面陣列或LCD矩陣。
源SO (例如水銀燈或準分子雷射、LPP (雷射產生電漿) EUV源)產生輻射光束。舉例而言，此光束係直接地抑或在已橫穿諸如光束擴展器Ex之調整構件之後饋入至照明系統(照明器) IL中。照明器IL可包含調整構件AD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(通常分別稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL一般將包含各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。以此方式，入射於圖案化器件MA上之光束B在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
關於圖9應注意，源SO可在微影投影裝置之外殼內(此常常為源SO為例如水銀燈時之情況)，但其亦可遠離微影投影裝置，其產生之輻射光束經導引至該裝置中(例如，憑藉合適的導向鏡面)；此後一情境常常為當源SO為準分子雷射(例如，基於KrF、ArF或F2 雷射作用)時之情況。
光束PB隨後截取經固持於圖案化器件台MT上之圖案化器件MA。在已橫穿圖案化器件MA的情況下，光束B傳遞通過透鏡PL，該透鏡PL將光束B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)，可準確地移動基板台WT，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)在自圖案化器件庫對圖案化器件MA之機械擷取之後或在掃描期間相對於光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。一般而言，將憑藉未在圖9中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，在步進器(與步進掃描工具相反)之情況下，圖案化器件台MT可僅連接至短衝程致動器，或可經固定。
可在兩種不同模式下使用所描繪工具： -  在步進模式下，將圖案化器件台MT保持基本上靜止，且將整個圖案化器件影像一次性投影(亦即，單次「閃光」)至目標部分C上。隨後在x及/或y方向上使基板台WT移位，從而使得不同目標部分C可由光束PB輻照； -  在掃描模式下，基本上相同情形適用，惟單次「閃光」中不曝光給定目標部分C除外。取而代之，圖案化器件台MT可在給定方向(所謂「掃描方向」，例如y方向)上以速度v移動，使得造成投影光束B遍及圖案化器件影像進行掃描；同時發生地，基板台WT以速度V=Mv在相同或相反方向上同時地移動，其中M為透鏡PL之放大率(典型地，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的目標部分C。
圖10示意性地描繪可結合本文中所描述之技術利用的另一例示性微影投影裝置1000。
微影投影裝置1000包含： - 源收集器模組SO； - 照明系統(照明器) IL，其經組態以調整輻射光束B (例如EUV輻射)； - 支撐結構(例如圖案化器件台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩或倍縮光罩) MA，且連接至經組態以準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM； - 基板台(例如晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如抗蝕劑抗蝕劑塗佈晶圓) W，且連接至經組態以準確地定位該基板之第二定位器PW；及 - 投影系統(例如反射性投影系統) PS，其經組態以將藉由圖案化器件MA賦予給輻射光束B之圖案投影至基板W的目標部分C (例如包含一或多個晶粒)上。
如此處所描繪，裝置1000屬於反射類型(例如採用反射圖案化器件)。應注意，由於大多數材料在EUV波長範圍內具吸收性，因此圖案化器件可具有包含例如鉬與矽之多堆疊的多層反射器。在一個實例中，多堆疊反射器具有鉬與矽之40個層對，其中各層之厚度為四分之一波長。可藉由X射線微影來產生甚至更小的波長。由於大部分材料在EUV及x射線波長下具吸收性，因此圖案化器件構形上的圖案化吸收材料之薄件(例如，在多層反射器的頂部上之TaN吸收體)界定特徵將在何處印刷(正性抗蝕劑)或不印刷(負性抗蝕劑)。
參看圖10，照明器IL自源收集器模組SO接收極紫外線輻射光束。用以產生EUV輻射之方法包括但不一定限於藉由EUV範圍中之一或多條發射譜線將材料轉化為具有至少一種元素(例如氙、鋰或錫)之電漿狀態。在一種此類方法(常常被稱為雷射產生電漿「LPP」)中，可藉由運用雷射光束來照射燃料(諸如，具有該譜線發射元素之材料小液滴、串流或叢集)而產生電漿。源收集器模組SO可為包括雷射(圖10中未展示)之EUV輻射系統之部分，該雷射用於提供激發燃料之雷射光束。所得電漿發射輸出輻射，例如EUV輻射，該輻射係使用安置於源收集器模組中之輻射收集器來收集。舉例而言，當使用CO2雷射以提供用於燃料激發之雷射光束時，雷射與源收集器模組可為分離實體。
在此類情況下，雷射不被視為形成微影裝置之部件，且輻射光束憑藉包含(例如)合適的導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統而自雷射傳遞至源收集器模組。在其他情況下，例如，當源為放電產生電漿EUV產生器(常常被稱為DPP源)時，源可為源收集器模組之整體部分。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器。一般而言，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如琢面化場鏡面器件及琢面化光瞳鏡面器件。照明器可用以調整輻射光束，以在其橫截面中具有所需均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於經固持於支撐結構(例如圖案化器件台) MT上之圖案化器件(例如光罩) MA上，且藉由該圖案化器件而圖案化。在自圖案化器件(例如光罩) MA反射之後，輻射光束B穿過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置感測器PS2 (例如干涉量測器件、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT，(例如)以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器PS1可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如光罩) MA。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如光罩) MA及基板W。
可在以下模式中之至少一者下使用所描繪裝置1000： 1. 在步進模式下，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如圖案化器件台) MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即單次靜態曝光)。隨後使基板台WT在X及/或Y方向上移位，以使得可曝光不同目標部分C。 2. 在掃描模式下，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如圖案化器件台) MT及基板台WT (亦即單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如圖案化器件台) MT之速度及方向。 3. 在另一模式下，使固持可程式化圖案化器件之支撐結構(例如圖案化器件台) MT保持基本上靜止，且移動或掃描基板台WT，同時將賦予至輻射光束之圖案投射至目標部分C上。在此模式下，一般採用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
圖11更詳細地展示裝置1000，其包括源收集器模組SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器模組SO經建構及配置以使得可將真空環境維持於源收集器模組SO之圍封結構220中。可由放電產生電漿源形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸汽(例如Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)產生EUV輻射，其中形成極熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍內之輻射。舉例而言，藉由產生至少部分離子化電漿之放電來形成極熱電漿210。為了輻射之有效產生，可能需要具有(例如) 10 Pa之分壓的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他適合之氣體或蒸汽。在一實施例中，提供受激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。
由熱電漿210發射之輻射係經由定位於源腔室211中之開口中或後方的視情況選用之氣體障壁或污染物截留器230 (在一些狀況下，亦被稱作污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物截留器230可包括通道結構。污染物截留器230亦可包括氣體障壁或氣體障壁與通道結構之組合。如此項技術中已知，本文中進一步指示之污染物截留器或污染物障壁230至少包括通道結構。
收集器腔室211可包括可係所謂的掠入射收集器之輻射收集器CO。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側251及下游輻射收集器側252。橫穿收集器CO之輻射可自光柵光譜濾光器240反射以沿著由點虛線「O」指示之光軸聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常被稱作中間焦點，且源收集器模組經配置以使得中間焦點IF位於圍封結構220中之開口221處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。
隨後，輻射橫穿照明系統IL，照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24，琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24經配置以提供在圖案化器件MA處的輻射光束21之所要角分佈，以及在圖案化器件MA處的輻射強度之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件MA處反射輻射光束21後，隨即形成圖案化光束26，且圖案化光束26藉由投影系統PS經由反射元件28、30成像至由基板台WT固持之基板W上。
在照明光學器件單元IL及投影系統PS中一般可存在比所展示元件更多的元件。視微影裝置之類型而定，可視情況存在光柵光譜濾光器240。此外，可存在比諸圖所展示之鏡面更多的鏡面，例如，在投影系統PS中可存在比圖11中所展示之反射元件多1至6個的額外反射元件。
僅作為收集器(或收集器鏡面)之一實例，如圖11中所說明之收集器光學件CO被描繪為具有掠入射反射器253、254及255之巢狀收集器。掠入射反射器253、254及255經安置為圍繞光軸O軸向對稱，且此類型之收集器光學件CO可與常常稱為DPP源之放電產生電漿源組合使用。
替代地，源收集器模組SO可為如圖12中所展示之LPP輻射系統之部分。雷射LA經配置以將雷射能量存放至諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之燃料中，從而形成具有數10 eV之電子溫度的高度離子化電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間所產生之高能輻射自電漿發射，由近正入射收集器光學件CO收集，且聚焦至圍封結構220中的開口221上。
可使用以下條項進一步描述實施例： 1. 一種判定待用於一圖案化程序中之一光罩圖案的方法，該方法包含： 獲得(i)一第一特徵嵌塊，其包含一初始光罩圖案之一第一多邊形部分；及(ii)一第二特徵嵌塊，其包含該初始光罩圖案之一第二多邊形部分； 調整該第一特徵嵌塊與該第二特徵嵌塊之間的一嵌塊邊界處的該第二多邊形部分，使得減小該嵌塊邊界處之該第一多邊形部分與該第二多邊形部分之間的一差值；以及 在該嵌塊邊界處將該第一多邊形部分與該經調整第二多邊形部分組合以形成該光罩圖案。 2. 如條項1之方法，其中該初始光罩圖案為包含複數個特徵之一設計佈局，該複數個特徵待成像於經歷該圖案化程序之一基板上。 3. 如條項1至2中任一項之方法，其中該第一多邊形部分及該第二多邊形部分為對應於該初始光罩圖案之該特徵的一態樣。 4. 如條項3之方法，其中該態樣為對應於該目標特徵之一輔助特徵，經由一光學近接校正、源最佳化及/或源光罩最佳化獲得該輔助特徵。 5. 如條項1至4中任一項之方法，其進一步包含： 調整該第一特徵嵌塊與該第二特徵嵌塊之間的該嵌塊邊界處的該第一多邊形部分，使得減小該嵌塊邊界處之該第一多邊形部分與該第二多邊形部分之間的該差值；以及 判定該光罩圖案包括該嵌塊邊界處之該經調整第一多邊形部分與該第二多邊形部分之一組合。 6. 如條項1至5中任一項之方法，其中該第一多邊形部分及/或該第二多邊形部分之該調整包含： 判定經組態以在該嵌塊邊界處順暢接合該第一多邊形部分與該第二多邊形部分之一拼接函數，其中該拼接函數為減小該嵌塊邊界處之該第一多邊形部分與該第二多邊形部分之間的該差值之一數學成形函數。 7. 如條項6之方法，其中該第一多邊形部分與該第二多邊形部分之間的該差值為一步進或一跳躍。 8. 如條項7之方法，其中該拼接函數在該嵌塊邊界處移動該多邊形之該等多邊形部分以將該步進轉換為一斜坡或一曲線。 9. 如條項6至8中任一項之方法，其中該拼接函數進一步經組態以包括滿足與該光罩圖案之可製造性有關之一可製造性檢查標準的一條件。 10.    如條項1至9中任一項之方法，其中該初始光罩圖案包含以一序列配置之複數個嵌塊，各嵌塊在該序列內具有一優先級值。 11.    如條項1至10中任一項之方法，其中該光罩圖案之該判定進一步包含一反覆程序，一反覆包含： 在該複數個該等嵌塊之該序列內選擇具有一相對較低優先級值的一嵌塊； 調整該選定嵌塊內之一多邊形部分及/或該選定嵌塊之一鄰接嵌塊內的另一多邊形部分，使得減小該等多邊形部分之間的該差值；以及 藉由將具有相同優先級之一或多個嵌塊與該複數個嵌塊之對應鄰接的一或多個嵌塊組合來產生該光罩圖案。 12.    如條項1至11中任一項之方法，其中該差值經最小化。 13.    如條項1至12中任一項之方法，其中該第一特徵嵌塊與該第二特徵嵌塊彼此鄰接。 14.    如條項1至13中任一項之方法，其中該初始光罩圖案及/或該光罩圖案為一曲線光罩圖案。 15.    一種重構一曲線光罩圖案之一位階集合函數之方法，該方法包含： 獲得(i)該曲線光罩圖案及一對應臨限值，(ii)由該曲線光罩圖案呈現之一初始影像；以及 經由一處理器藉由反覆地修改該初始影像使得減小該曲線光罩圖案之一內插值與該臨限值之間的一差值來產生該曲線光罩圖案之該位階集合函數。 16.    如條項15之方法，其中該光罩影像為包含複數個像素之一像素化影像，各像素具有表示一光罩圖案之一特徵的一像素值。 17.    如條項15至16中任一項之方法，其中該位階集合函數之該產生包含： 識別沿該曲線光罩圖案之一組位置； 基於對應於該光罩影像內之該組位置之像素的像素值來判定該位階集合函數之輸出值，其中該位階集合函數為表示該光罩影像之該曲線光罩圖案的一數學函數； 判定該位階集合函數之該輸出值與該臨限值之間的一總差值；以及 修改該光罩影像之像素的一或多個像素值，減小該總差值。 18.    如條項15至17中任一項之方法，其中該初始光罩圖案為該曲線光罩圖案之一所呈現光罩影像。 19.    如條項15至18中任一項之方法，其進一步包含： 針對一當前嵌塊，獲得該邊界區域中之一相鄰嵌塊之一多邊形，其中該當前嵌塊及該相鄰嵌塊為該曲線光罩圖案之部分； 重構該相鄰嵌塊之該多邊形的該位階集合函數； 基於該重構位階集合函數判定該當前嵌塊之該邊界區域中之函數值；以及 經由採用該等函數值之一光學近接校正程序來調整該整個當前嵌塊之該曲線光罩圖案。 20.    如條項19之方法，其中獲得該複數個嵌塊包含： 將該曲線光罩圖案分解為複數個嵌塊，其中該曲線光罩圖案在鄰接嵌塊之間的一嵌塊邊界處分裂。 21.    一種非暫時性電腦程式產品，其包含用於促使一處理器執行如條項1至20中任一項之方法的機器可讀指令。
本文中所揭示之概念可模擬或數學上模型化用於使子波長特徵成像之任何通用成像系統，且可尤其供能夠產生愈來愈短波長之新興成像技術使用。已經在使用中之新興技術包括能夠藉由使用ArF雷射來產生193 nm波長且甚至能夠藉由使用氟雷射來產生157 nm波長之EUV (極紫外線)、DUV微影。此外，EUV微影能夠藉由使用同步加速器或藉由用高能電子撞擊材料(固體或電漿中任一者)來產生在20 nm至5 nm之範圍內的波長，以便產生在此範圍內之光子。
雖然本文中所揭示之概念可用於在諸如矽晶圓之基板上成像，但應理解，所揭示之概念可與任何類型之微影成像系統一起使用，例如，用於在不同於矽晶圓之基板上成像的微影成像系統。
以上描述意欲為說明性，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明之申請專利範圍之範疇的情況下如所描述來進行修改。
10A:微影投影裝置 12A:輻射源 14A:光學件 16Aa:光學件 16Ab:光學件 16Ac:透射光學元件 18A:圖案化器件 20A:可調式濾光器/孔徑 21:輻射光束 22:琢面化場鏡面器件 22A:基板平面 24:琢面化光瞳鏡面器件 26:圖案化光束 28:反射元件 30:反射元件 31:照明模型 32:投影光學件模型 33:圖案化器件圖案模型 36:空中影像 37:抗蝕劑模型 38:抗蝕劑影像 39:圖案轉印後程序模型 40:蝕刻後影像 100:電腦系統 102:匯流排 104:處理器 105:處理器 106:主記憶體 108:唯讀記憶體 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 128:網際網路 130:伺服器 210:EUV輻射發射電漿/極熱電漿 211:源腔室 212:收集器腔室 220:圍封結構 221:開口 230:污染物截留器/污染物障壁 240:光柵光譜濾光器 251:上游輻射收集器側 252:下游輻射收集器側 253:掠入射反射器 254:掠入射反射器 255:掠入射反射器 300:方法 301:第一特徵嵌塊 302:第二特徵嵌塊 400:方法 410:目標特徵 430:印刷特徵輪廓 430':印刷特徵輪廓 450:主光罩特徵 450L:第一多邊形部分 450R:輪廓部分 451:第一輔助特徵 452:第一輔助特徵 455:嵌塊邊界 460:主曲線特徵 460L:第一多邊形部分 460R:輪廓部分 461:第一曲線輔助特徵 462:第一曲線輔助特徵 465:嵌塊邊界 510:第二多邊形部分 570:第二多邊形部分 610L:多邊形部分 610R:多邊形部分 620:拼接曲線/特徵 700:方法 701:曲線光罩圖案 702:初始影像 750:光學近接校正 1000:微影投影裝置 AD:調整構件 B:輻射光束C :目標部分 CO:聚光器/輻射收集器 Ex:光束擴展器 IF:干涉量測構件；虛擬源點 IN:積光器 IL:照明系統 M1:圖案化裝置對準標記 M2:圖案化裝置對準標記 MA:圖案化器件 MT:第一物件台 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 P301:程序 P303:程序 P305:程序 P701:程序 P703:程序 P712:程序 P714:程序 PB:光束 PL:透鏡 PM:第一定位器 PS:投影系統 PS1:位置感測器 PS2:位置感測器 PW:第二定位器 SO:源收集器模組 W:基板
圖1展示根據一實施例的微影系統之各種子系統的方塊圖。
圖2說明根據一實施例的用於模擬圖案之至少一部分或影像中之圖案的特性之方法的流程圖。
圖3為根據一實施例的用於基於設計佈局/初始光罩圖案之嵌塊產生待用於圖案化程序的最終光罩圖案之方法的流程圖。
圖4A及圖4B分別說明根據一實施例之實例長方體光罩圖案及曲線光罩圖案。
圖5A說明參考圖4A之圖案的包含第一輪廓部分及第二輪廓部分之實例嵌塊。
圖5B說明參考圖5B之圖案的包含第一輪廓部分及第二輪廓部分之實例嵌塊。
圖6說明藉由拼接函數產生之一實例拼接曲線620。
圖7A及圖7B為用於重構曲線光罩圖案之位階集合函數之方法的流程圖。
圖8為根據一實施例之實例電腦系統的方塊圖。
圖9為根據一實施例的微影投影裝置之示意圖。
圖10為根據一實施例的另一微影投影裝置之示意圖。
圖11為根據一實施例之圖9中之裝置的更詳細視圖。
圖12為根據一實施例的圖10及圖11之裝置之源收集器模組SO的更詳細視圖。
301:第一特徵嵌塊
302:第二特徵嵌塊
P301:程序
P303:程序
P305:程序

Claims (10)

  1. 一種重構一曲線光罩圖案(curvilinear mask pattern)之一位階集合函數(level-set function)之方法，該方法包含：獲得(i)該曲線光罩圖案及對應之一臨限值，(ii)由該曲線光罩圖案呈現之一初始影像；以及經由一處理器，藉由反覆地修改該初始影像使得減小該曲線光罩圖案之一內插值(interpolated value)與該臨限值之間的一差值(difference)來產生該曲線光罩圖案之該位階集合函數。
  2. 如請求項1之方法，其中一光罩影像係該曲線光罩圖案之一所呈現光罩影像(rendered mask image)。
  3. 如請求項2之方法，其中該光罩影像為包含複數個像素之一像素化影像(pixelated image)，各像素具有表示一光罩圖案之一特徵的一像素值。
  4. 如請求項2之方法，其中該位階集合函數之該產生包含：識別沿該曲線光罩圖案之一組位置；基於對應於該光罩影像內之該組位置之像素的像素值來判定該位階集合函數之輸出值，其中該位階集合函數為表示該光罩影像之該曲線光罩圖案的一數學函數；判定該位階集合函數之該等輸出值與該臨限值之間的一總差值；以及修改該光罩影像之像素的一或多個像素值，減小該總差值。
  5. 如請求項1至4中任一項之方法，其進一步包含：針對一當前嵌塊(current patch)，獲得一邊界區域中之一相鄰嵌塊之一多邊形，其中該當前嵌塊及該相鄰嵌塊為該曲線光罩圖案之部分；重構該相鄰嵌塊之該多邊形的該位階集合函數；基於經重構之該位階集合函數判定該當前嵌塊之該邊界區域中之函數值；以及經由採用該等函數值之一光學近接校正程序(optical proximity correction process)來調整整個該當前嵌塊之該曲線光罩圖案。
  6. 如請求項5之方法，其中獲得該邊界區域中之該相鄰嵌塊之該多邊形包含：將該曲線光罩圖案分解為複數個嵌塊，其中該曲線光罩圖案在鄰接嵌塊之間的一嵌塊邊界處分裂(split)。
  7. 如請求項1之方法，其中該曲線光罩圖案進一步包含一主曲線特徵及包圍該主曲線特徵之曲線輔助特徵(curvilinear assist features)。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含：藉由一邊界處置程序(boundary handling process)修改該曲線光罩圖案以改善一效能度量(performance metric)，其中該邊界處置程序係限於或侷限於圍繞一嵌塊邊界之一區域。
  9. 如請求項5之方法，其進一步包含：針對該當前嵌塊獲得該相鄰嵌塊之一最終結果以作為該邊界區域中之一優先多邊形(priority polygon)。
  10. 一種非暫時性電腦程式產品，其包含用於促使一處理器執行如請求項1至9中任一項之方法的機器可讀指令。
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