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    • 专利摘要:
    本發明係關於微影裝置及製程，且更特定而言，係關於用於超出該微影裝置之解析度極限而印刷目標圖案之多重圖案化微影。揭示一種將待經由一微影製程而成像至一基板上之一圖案分裂成複數個子圖案之方法，其中該方法包含一分裂步驟，該分裂步驟經組態以感知在該等子圖案中至少一者與用於該微影製程之微影裝置之一光學設定之間的一共同最佳化的要求。可將器件特性最佳化技術(包括基於繞射訊跡分析之智慧型圖案選擇)整合至多重圖案化製程流程中。
    公开号:TW201300963A
    申请号:TW101107933
    申请日:2012-03-08
    公开日:2013-01-01
    发明作者:Luo-Qi Chen；Jun Ye；Hong Chen
    申请人:Asml Netherlands Bv；
    IPC主号:H01L21-00
    专利说明:
    微影裝置之整合及具多重圖案化製程之光罩最佳化製程
    本發明之技術領域大體上係關於微影製程之模擬，且更具體而言，係關於經由模擬而最佳化微影裝置及設計佈局之特性以達成較好成像效能。
    微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在此狀況下，光罩可含有對應於IC之個別層之電路圖案，且可將此圖案成像至已經塗佈有輻射敏感材料(抗蝕劑)層之基板(矽晶圓)上之目標部分(例如，包含一或多個晶粒)上。一般而言，單一晶圓將含有經由投影系統而一次一個經順次地輻照之鄰近目標部分之整個網路。在一類型之微影投影裝置中，藉由一次性將整個光罩圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；此裝置通常被稱作晶圓步進器。在一替代裝置(通常被稱作步進掃描裝置)中，藉由在給定參考方向(「掃描」方向)上借助投影光束漸進地掃描光罩圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板台來輻照每一目標部分。一般而言，因為投影系統將具有放大因數M(通常<1)，所以基板台被掃描之速度V將為光罩台被掃描之速度的因數M倍。
    在使用微影投影裝置之製造製程中，將光罩圖案成像至藉由輻射敏感材料(抗蝕劑)層至少部分地覆蓋之基板上。在此成像步驟之前，基板可經歷各種程序，諸如，上底漆、抗蝕劑塗佈及軟烘烤。在曝光之後，基板可經受其他程序，諸如，曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤，及經成像特徵之量測/檢測。將此程序陣列用作圖案化一器件(例如，IC)之個別層之基礎。此經圖案化層可接著經歷各種製程，諸如，蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械拋光等等，其皆意欲修整個別層。若需要若干層，則將必須針對每一新層來重複整個程序或其變型。最終，器件陣列將存在於基板(晶圓)上。接著藉由諸如分割或鋸切之技術而使此等器件彼此分離，據此，可將個別器件安裝於載體上、連接至銷釘，等等。
    出於簡單性起見，可在下文中將投影系統稱作「透鏡」；然而，此術語應被廣泛地解釋為涵蓋各種類型之投影系統，包括(例如)折射光學件、反射光學件，及反射折射系統。輻射系統亦可包括用於引導、塑形或控制投影輻射光束的根據此等設計類型中任一者而操作之組件，且下文亦可將此等組件集體地或單獨地稱作「透鏡」。另外，微影裝置可為具有兩個或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)之類型。在此等「多載物台」器件中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
    上文所提及之光微影光罩包含對應於待整合至矽晶圓上之電路組件之幾何圖案。利用CAD(電腦輔助設計)程式來產生用以創製此等光罩之圖案，此製程通常被稱作EDA(電子設計自動化)。大多數CAD程式遵循一預定設計規則集合，以便創製功能光罩。藉由處理及設計限制來設定此等規則。舉例而言，設計規則定義電路器件(諸如，閘極、電容器，等等)或互連線之間的空間容許度，以便確保電路器件或線彼此不會以不良方式相互作用。設計規則限制通常被稱作「臨界尺寸」(CD)。電路之臨界尺寸可被定義為線或孔之最小寬度，或兩個線或兩個孔之間的最小空間。因此，CD判定經設計電路之總大小及密度。當然，積體電路製造中之目標中之一者係在晶圓上如實地再生原始電路設計(經由光罩)。
    如所提及，微影為半導體積體電路製造中之中心步驟，其中形成於半導體晶圓基板上之圖案界定半導體器件之功能元件，諸如，微處理器、記憶體晶片，等等。相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。
    隨著半導體製造製程繼續進展，電路元件之尺寸已不斷地縮減，而每器件的功能元件(諸如，電晶體)之量已在數十年內穩固地增加，其遵循通常被稱作「莫耳定律」(Moore's law)之趨勢。在當前技術狀態下，使用被稱作掃描器之光學微影投影系統來製造前邊緣器件之臨界層，光學微影投影系統使用來自深紫外線雷射光源之照明而將光罩影像投影至基板上，從而創製具有充分地低於100奈米(亦即，小於投影光之波長的一半)之尺寸之個別電路特徵。
    此製程(其中印刷具有小於光學投影系統之傳統解析度極限之尺寸的特徵)通常被稱作低k 1微影，其係根據解析度公式CD=k 1×λ/NA，其中λ為所使用之輻射之波長(當前在大多數狀況下為248奈米或193奈米)，NA為投影光學件之數值孔徑，CD為「臨界尺寸」(通常為所印刷之最小特徵大小)，且k 1為經驗性解析度因數。一般而言，k 1愈小，則在晶圓上再生如下圖案變得愈困難：該圖案類似於藉由電路設計者規劃之形狀及尺寸，以便達成特定電功能性及效能。為了克服此等困難，將複雜微調步驟應用於投影系統以及光罩設計。舉例而言，此等步驟包括(但不限於)NA及光學相干設定之最佳化、定製照明方案、相移光罩之使用、光罩佈局中之光學近接校正，或通常被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。
    作為一重要實例，光學近接校正(OPC，有時亦被稱作「光學及製程校正」)處理如下事實：在晶圓上經印刷特徵之最終大小及置放將不僅僅為在光罩上對應特徵之大小及置放的函數。應注意，本文中可互換地利用術語「光罩」及「比例光罩」。對於存在於典型電路設計上之小特徵大小及高特徵密度，給定特徵之特定邊緣之位置將在某種程度上受到其他鄰近特徵之存在或不存在的影響。此等近接效應起因於自一特徵耦合至另一特徵之光之微小量。相似地，近接效應可起因於在通常跟隨微影曝光之曝光後烘烤(PEB)、抗蝕劑顯影及蝕刻期間之擴散及其他化學效應。
    為了確保根據給定目標電路設計之要求而在半導體基板上產生特徵，需要利用複雜數值模型來預測近接效應，且需要在高端器件之成功製造變得可能之前將校正或預失真應用於光罩之設計。在典型高端設計中，幾乎每一特徵邊緣皆需要某種修改，以便達成足夠地接近目標設計之經印刷圖案。此等修改可包括邊緣位置或線寬之移位或偏置以及「輔助」特徵之應用，「輔助」特徵不意欲印刷其自身，但將影響關聯主要特徵之屬性。
    雙重圖案化(DP)微影為用以有效地克服微影曝光裝置之解析度極限(尤其是當NA之進一步增加不再為用以增強「特徵緻密」佈局中之臨界/非臨界特徵之印刷品質的可行選項時)之方法中的一者。一般而言，在雙重圖案化微影中，將緻密圖案(其個別特徵CD及/或特徵間間距低於微影裝置之解析度極限)分裂成兩個部分(此製程被稱作「著色(coloring)」)，使得獨立地在每一部分中不存在待在圖案印刷期間克服之解析度相關問題。依序地圖案化該等部分，其使在第一微影中所印刷之特徵與在第二微影中所印刷之特徵相穿插，以再生整個圖案。
    現有分裂架構(尤其是針對完全晶片雙重圖案化)可使用以規則為基礎之分裂演算法，接著使用接合(stitching)及/或OPC(光學近接校正)。以規則為基礎之分裂演算法基於根據成像系統限制之規則集合而將設計佈局分裂成兩個子佈局。接著，獨立地針對每一子佈局來應用接合及/或OPC演算法。
    源光罩最佳化(SMO)為用以同時地最佳化源及光罩(亦即，設計佈局)以針對給定設計佈局來達成較好解析度及/或處理窗(PW)之製程。若光罩之設計佈局相對於源被最佳化，則可達成SMO之總運轉時間之縮減。一般而言，為了降低計算成本及時間，藉由使用者提供或藉由智慧型演算法自動地選擇設計圖案之臨界集合。僅對設計圖案之選定臨界設計集合執行SMO以得到經最佳化源。接著，視情況，在給出經最佳化源之情況下，使用完全晶片光罩最佳化(FMO)以最佳化完全晶片設計佈局。視情況，亦可進行微影可製造性檢查(LMC)以將熱點添加至選定臨界設計圖案集合中。
    迄今，尚未整合SMO及DP來以計算上更有效率之方式達成甚至更好的成像效能。因此，需要在統一製程流程中整合SMO及DP。此外，需要針對其他光學特性(諸如，微影裝置中之投影光學件)來共同最佳化設計佈局。
    本發明提供在多重圖案化微影及其他微影應用之內容背景中之器件特性最佳化領域中的數種創新，該等創新尤其處理上文所提及之要求。
    在本發明之一實施例中，揭示一種將待經由一微影製程而成像至一基板上之一圖案分裂成複數個子圖案之方法，其中該方法包含一分裂步驟，該分裂步驟經組態以感知在該等子圖案中至少一者與用於該微影製程之微影裝置之一光學設定之間的一共同最佳化的要求。
    在本發明之另一實施例中，使用一圖案選擇方法以自一相對較大集合選擇含有該等圖案之一設計佈局之一代表性較小部分集合，其中該代表性較小集合充分地覆蓋該相對較大集合之特性圖案特徵，使得加快共同最佳化製程。
    鑒於以下圖式及詳細描述，本發明之此等及其他態樣(包括對應於以上方法之系統及電腦程式產品)對於熟習此項技術者將變得顯而易見。
    在結合附圖而審閱本發明之特定實施例之以下描述後，本發明之以上及其他態樣以及特徵對於一般熟習此項技術者隨即將變得顯而易見。
    現在將參看圖式來詳細地描述本發明，該等圖式被提供為本發明之說明性實例，以便使熟習此項技術者能夠實踐本發明。值得注意地，以下諸圖及實例不意謂將本發明之範疇限於單一實施例，而藉由互換所描述或所說明元件中之一些或全部而使其他實施例成為可能。此外，在可使用已知組件來部分地或完全地實施本發明之某些元件時，將僅描述理解本發明所必要的此等已知組件之彼等部分，且將省略此等已知組件之其他部分之詳細描述，以便不混淆本發明。除非本文中另有規定，否則被描述為以軟體予以實施之實施例不應限於以軟體予以實施，而可包括以硬體或軟體與硬體之組合予以實施之實施例，且反之亦然，此對於熟習此項技術者將變得顯而易見。在本說明書中，不應認為展示單數組件之實施例係限制性的；相反地，除非本文中另有明確敍述，否則本發明意欲涵蓋包括複數個相同組件之其他實施例，且反之亦然。此外，申請人不意欲使本說明書或申請專利範圍中之任何術語皆被歸於罕見或特殊意義(除非如此明確地闡述)。另外，本發明涵蓋本文中藉由說明所提及之已知組件之目前及未來已知等效者。 A.用於實施本發明之實例實施例之微影系統中的一般環境
    在論述本發明之前，提供關於總模擬及成像製程之簡要論述。圖1說明例示性微影投影系統10。主要組件為：光源12，其可為(例如)深紫外線準分子雷射源，或其他波長(包括EUV波長)之源；照明光學件，其界定部分相干，且其可包括特定源塑形光學件14、16a及16b；光罩或比例光罩18；及投影光學件16c，其將光罩圖案之影像產生至晶圓平面22上。光瞳平面處之可調整濾光器或孔隙20可限定照射於晶圓平面22上之光束角度之範圍，其中最大可能角度界定投影光學件之數值孔徑NA=sin(Θmax)。
    在微影模擬系統中，可藉由分離之功能模組來描述此等主要系統組件，例如，如圖2所說明。參看圖2，功能模組包括：設計佈局模組26，其定義目標設計佈局；光罩佈局模組28，其定義待用於成像製程中之光罩；光罩模型模組30，其定義待用於模擬製程期間之光罩佈局之模型；光學模型模組32，其定義微影系統之光學組件之效能；及抗蝕劑模型模組34，其定義用於給定製程中之抗蝕劑之效能。吾人知道，舉例而言，模擬製程之結果在結果模組36中產生經預測輪廓及CD。
    更具體而言，應注意，在光學模型32中俘獲照明及投影光學件之屬性，光學模型32包括(但不限於)NA-Σ(σ)設定以及任何特定照明源形狀，其中σ(或Σ)為照明器之外部徑向範圍。塗佈於基板上之光阻層之光學屬性(亦即，折射率、膜厚度、傳播及極化效應)亦可被俘獲為光學模型32之部分。光罩模型30俘獲光罩之設計特徵，且亦可包括光罩之詳細物理屬性之代表。最後，抗蝕劑模型34描述發生於抗蝕劑曝光、PEB及顯影期間之化學製程之效應，以便預測(例如)形成於基板晶圓上之抗蝕劑特徵之輪廓。模擬之目的係準確地預測(例如)邊緣置放及CD，其可接著與目標設計進行比較。目標設計通常被定義為OPC前光罩佈局，且將以諸如GDSII或OASIS之標準化數位檔案格式予以提供。熟習此項技術者應理解，輸入檔案格式係不相關的。 B.本發明之實例方法
    如[發明內容]章節中所提及，在本申請案中，揭示一種將待經由微影製程而成像至基板上之圖案分裂成複數個子圖案之方法。該方法包含分裂步驟，分裂步驟經組態以「感知」在該等子圖案中至少一者與用於微影製程之微影裝置之光學設定之間的共同最佳化的要求。分裂步驟經組態以預測在共同最佳化之後的影像品質。可藉由分析子圖案之相容性來預測影像品質。舉例而言，一些圖案不能良好地一起被最佳地成像，因此，其需要適應於不同分裂佈局中。通常將子圖案依序地成像於基板上，同時組合於基板之單一層上。
    微影裝置之光學設定可包括以下各者中之一或多者：照明源之設定及特性；投影光學件系統之設定及特性；及照明源與投影光學件系統之組合式設定及特性。照明源特性之非限制性實例為：雷射波長、雷射頻寬、源強度剖面、源極化，等等。相似地，投影光學件特性之非限制性實例為：數值孔徑(NA)、切趾、像差/波前調變、透鏡加熱、雙折射、色散、閃焰，等等。
    分裂步驟可包含以規則為基礎之分裂、以演算法為基礎之分裂，或以規則為基礎之分裂與以演算法為基礎之分裂的組合。可依序地、並行地、交替地或反覆地執行分裂及共同最佳化。
    共同最佳化感知分裂步驟可使用繞射訊跡分析(diffraction signature analysis)以自圖案可被分裂成之可能子圖案集合選擇複數個子圖案，使得獲得所要成像結果。此情形通常係在頻率域中進行。
    繞射訊跡分析不為用以選擇複數個子圖案之唯一方法。舉例而言，在一替代實施例中，共同最佳化感知分裂步驟可使用叢集於空間域中之二維圖案以自圖案可被分裂成之可能子圖案集合選擇複數個子圖案，使得獲得所要成像結果。叢集於空間域中之二維圖案指示使用空間域特性(相對於用於典型繞射訊跡分析中之頻率域特性)基於相似性而分組1D/2D圖案。一實例係使用間距及寬度資訊以分組線/空間(L/S)圖案。另一實例係使用圖案之局域幾何形狀以將圖案分類為間距圖案或線端或槽端或Z形狀，等等。吾人隨後可使用此等分類以執行分裂。舉例而言，對於L/S圖案，可同等地針對某一間距範圍進行分裂，或可將另一間距範圍內之圖案全部叢集至特定層。此等說明性實例不為對本發明之範疇之限制。
    在又一替代實施例中，共同最佳化感知分裂步驟可使用圖案之頻率資訊及局域空間資訊中之一者或其兩者以自圖案可被分裂成之可能子圖案集合選擇複數個子圖案，使得獲得所要成像結果。舉例而言，可使用第一局域空間特性以將圖案分類成粗略種類，且接著在每一種類內使用繞射訊跡分析(其使用頻率域資訊)。熟習此項技術者應理解，亦可使用逆次序，亦即，使用第一頻率域資訊用於粗略分類，且接著使用空間域分析以微調分裂方法。
    圖3A展示習知完全晶片雙重圖案化微影模擬製程流程300，其中雙重圖案化分裂演算法未必適應任何器件/光罩最佳化(相對於圖3B所論述之製程流程310)。應注意，儘管在本說明書所論述之大多數實例中將一目標圖案佈局僅分解成兩個子佈局，但本發明之範疇不受到子佈局之數目限制。因此，術語「雙重圖案化」同樣地涵蓋多重圖案化方法，其中涉及兩個以上子佈局。又，在製程流程說明中，灰色區塊指示方法/演算法之應用，且無色區塊指示方法/演算法之輸入/輸出。又，術語「佈局」及「子佈局」可意謂來自包括某些所關注圖案之圖案之較大配置的該等所關注圖案之配置。可以合適配置來組合複數個子佈局，以便重新建構較大子佈局(諸如，完全晶片子佈局)，其為較大設計佈局(諸如，完全晶片設計佈局)之分裂中之一者。
    在流程300中，藉由應用習知分裂演算法42將設計佈局40分裂成兩個子佈局44及46。將接合/OPC演算法48及50分別獨立地應用於子佈局44及46中每一者。接著產生OPC後設計子佈局52及54作為設計前驅體以製造實際實體光罩。
    圖3B展示根據本發明之一實施例，其中SMO係以單向方式整合於DP微影模擬製程流程310中，亦即，DP分裂演算法及SMO兩者以順次方式為該製程流程之部分。DP分裂演算法42未必基於SMO製程予以動態地修改。在區塊56及58中，代替習知接合/OPC演算法，將接合/SMO演算法應用於子佈局44及46。接著產生SMO後設計子佈局60及62作為設計前驅體以製造實際實體光罩。子佈局60及62亦具有與其相關聯之各別經最佳化源。儘管圖3B中未特定地繪示，但可甚至在SMO調整之後對子佈局進行另外OPC。
    如之前所描述，源光罩最佳化(SMO)為用以同時地最佳化源及光罩(亦即，設計佈局)以針對給定設計佈局來達成較好解析度及/或處理窗(PW)之製程，取決於所採用之微影製程，給定設計佈局可能或可能不分裂成子佈局。相似地，透鏡光罩最佳化(LMO)為用以同時地最佳化透鏡及光罩(亦即，設計佈局)之製程。此處，術語「透鏡」廣泛地涵蓋將光自照明源透射、塑形及引導至晶圓之所有光學組件。「透鏡」包括投影光學件組件。
    儘管在實例實施例中出於說明性目的而主要地論述SMO，但本發明之範疇涵蓋DP與SMO、LMO及甚至SMLO(組合式源光罩透鏡最佳化)之整合。本發明之關鍵目的為在統一製程流程中整合DP與SMO/LMO/SMLO以模擬微影裝置之成像效能。智慧型圖案選擇會增加SMO/LMO/SMLO製程之效率。DP分裂演算法適應智慧型圖案選擇，此將稍後予以論述。
    一般而言，SMO/LMO/SMLO方法旨在達成完全晶片圖案覆蓋，同時藉由自待用於最佳化製程中之完全剪輯集合智慧地選擇小臨界設計圖案集合來降低計算成本。僅對此等選定圖案執行SMO/LMO/SMLO以獲得經最佳化源及/或透鏡。接著使用經最佳化源及/或透鏡以針對完全晶片來最佳化光罩(例如，使用OPC及LMC)，且比較結果。若結果與習知完全晶片SMO/LMO/SMLO相當，則製程結束，否則，提供用於反覆地或以其他方式收斂於成功結果上之各種方法。
    本發明之實施例使用自較大目標圖案集合對較小代表性目標圖案集合之選擇，其中代表性目標圖案集合充分地代表完全設計佈局之至少所有臨界特徵。2010年10月28日申請的Liu等人之同在申請中之共同擁有專利申請案第12/914,954號(名為「Selection of Optimum Patterns in a Design Layout Based on Diffraction Signature Analysis」)提供可應用於源組態及光罩組態兩者的以繞射為基礎之圖案分組及最佳化方法。'954申請案之全文係以引用之方式併入本文中。較大目標圖案集合可包含光罩之整個設計佈局，或設計佈局之實質上大部分。儘管本發明之實施例特別適於SMO/LMO/SMLO，但熟習此項技術者應理解，圖案選擇演算法普遍地適用於需要藉由自較大設計佈局智慧地選擇較小目標圖案集合來充分地代表該設計佈局之任何情形。
    代表性目標圖案集合可包含手動地拾取之使用者選定剪輯，及/或自動地拾取之圖案選擇演算法選定剪輯。舉例而言，可藉由使用者將錨定剪輯(其通常為具有線/空間特徵之已知最高(或幾乎最高)密度之剪輯)始終手動地選擇為代表性集合之部分。錨定剪輯亦可含有具有已知特定重要性之特徵。
    代表性目標圖案集合可用以最佳化用於微影製程中之照明源。最佳化照明源可包括調諧入射於光罩上之輻射光束之極化分佈。代表性目標圖案集合亦可用以最佳化用於微影製程中之投影光學件系統(如之前所描述，術語「透鏡」涵蓋投影光學件系統)。最佳化投影光學件系統可包括在輻射光束傳遞通過光罩之後操縱光瞳平面(或任何其他選定平面)中輻射光束之波前。本發明之範疇涵蓋設計佈局及光學特性(亦即，照明源及/或投影光學件特性)之共同最佳化。
    微影製程待最佳化所針對之目標設計佈局(通常包含呈諸如OASIS、GDSII等等之標準數位格式之佈局)可包括記憶體、測試圖案、邏輯電路，等等。自此設計佈局，識別初始較大目標圖案(剪輯)集合。在本發明之一特定實施例中，提取完全剪輯集合，其代表設計佈局中之所有複雜圖案(通常為約50個至1000個剪輯，但可使用任何數目個剪輯)。熟習此項技術者應瞭解，此等圖案或剪輯代表設計之小部分(亦即，電路、單元或圖案)，且該等剪輯尤其代表需要特定關注及/或驗證之小部分。
    客戶可基於設計佈局中需要特定影像最佳化之已知臨界特徵區域而先驗地提供初始較大剪輯集合。或者，在本發明之另一實施例中，可藉由使用識別臨界特徵區域之某一種自動化(諸如，機器視覺)或手動演算法而自整個設計佈局提取初始較大剪輯集合。
    較大圖案集合可(例如)包含不同圖案類型(諸如，閘或邏輯圖案)，或可(例如)包含具有特定定向之圖案。較大圖案集合亦可(例如)包含具有某一複雜度之圖案或在微影處理期間需要特定關注及/或驗證之圖案，例如，遵照設計規則之特定測試結構，比如，1D/2D貫穿間距、交錯貫穿間距、常用之設計建構或基元(例如，肘管、T形狀、H形狀)、類似於記憶體單元之重複使用之佈局結構(例如，磚牆)、記憶體周邊結構(例如，至記憶體單元之卡鉤)，及具有來自先前產生之已知成像問題之圖案，等等。較大圖案集合可(例如)進一步包含具有預定義製程窗效能之圖案，或(例如)包含具有對圖案之製程參數變化之敏感性的圖案。
    自初始較大剪輯集合選擇小圖案或剪輯子集(例如，15個至50個剪輯，但可使用任何數目)。較佳地執行圖案或剪輯子集之選擇，使得選定圖案之製程窗儘可能接近地匹配於較大臨界圖案集合之製程窗。選擇之有效性亦係藉由組合式圖案選擇及後續SMO/LMO/SMLO製程中之總產品製作時間或運轉時間縮減予以量測。
    如同在申請中之'954申請案中所揭示，在本發明之一實例態樣中，揭示一種自設計佈局選擇目標圖案子集之以繞射為基礎之方法，其中該方法包含以下步驟：針對來自設計佈局之初始較大目標圖案集合之複數個目標圖案中每一者來產生各別繞射圖；自初始較大目標圖案集合之複數個目標圖案之各種繞射圖來識別繞射訊跡；將初始較大目標圖案集合之複數個目標圖案分組成繞射訊跡群組，特定繞射訊跡群組中之目標圖案具有相似繞射訊跡；及選擇目標圖案子集以覆蓋繞射訊跡群組之預定義部分，使得目標圖案子集代表用於微影製程之設計佈局之至少一部分。複數個目標圖案之分組可藉由預定義規則而基於繞射訊跡之相似性予以控管。預定義規則包含存在於各種繞射訊跡群組之間的覆蓋關係。
    在一特定以繞射為基礎之圖案選擇實例中，揭示一種在設計佈局中選擇代表性目標圖案集合之方法，該方法包含如下步驟：針對設計佈局中之初始較大目標圖案集合中之每一目標圖案來產生各別繞射圖；識別繞射圖中每一者中之峰值；儲存繞射圖中每一者中之經識別峰值之一或多個特性參數；分析經識別峰值之經儲存特性參數以創製繞射訊跡群組清單，每一繞射訊跡群組具有一或多個各別基底向量；自初始較大目標圖案集合之各種繞射圖來檢測存在於各種繞射訊跡群組之間的覆蓋關係，其中覆蓋關係係藉由預定義規則予以控管；自所有繞射圖來識別繞射訊跡群組充分地覆蓋所有可能繞射訊跡群組之最終目標圖案子集；及選擇待包括於代表性目標圖案集合中之最終目標圖案子集，使得最終目標圖案子集代表用於微影製程之設計佈局之至少一部分。
    圖4展示智慧型圖案選擇通常如何適應於完全晶片SMO製程流程400中之一實例。此處應注意，設計佈局40未分裂成子佈局(如圖3A至圖3B所示)，但熟習此項技術者應理解，可針對多重圖案化微影以及當合適地應用本申請案之教示時修改習知製程流程400。
    在圖4中，區塊65指示在設計佈局40或較大目標圖案集合上圖案選擇方法之應用，如上文所論述。結果，識別代表性目標圖案集合70(其亦被稱為「設計佈局之部分」)。集合70為區塊72所指示之SMO製程之基礎。由於72中之SMO方法而獲得經最佳化源74。基於經最佳化源74，執行完全晶片最佳化(FMO)製程，如區塊78所示。獲得所得完全晶片光罩或設計佈局80。可採用反覆架構以確保完全晶片覆蓋且亦確保製造設計。區塊76中之LMC製程將經最佳化源資訊及光罩資訊作為輸入，且驗證熱點或溫點是否保持於設計佈局40中。若識別熱點/溫點67，則將其包括於代表性圖案集合中，且視情況，再次執行區塊65之方法/演算法以甚至更好地最佳化源及設計佈局。
    圖3A、圖3B及圖4中之上述流程之問題中的一者為在DP分裂演算法及/或圖案選擇演算法中不存在源知識(或關於微影裝置之其他光學特性之知識)。此處，出於非限制性說明而論述僅SMO。
    自經驗已看出，SMO製程實質上取決於由DP分裂製程引起之子佈局。在DP分裂步驟中，目標圖案可具有若干可能分裂選擇。若不同最佳源組態為不同分裂選擇所必要，則總SMO製程變得無效率。為了達成可接受之全域最佳解，DP分裂應較佳地選擇達成最佳(或理想)SMO結果之解。另一缺點在於：用於每一分裂子佈局之接合/OPC/SMO製程獨立於圖3A、圖3B及圖4所示之實施例中之其他子佈局。因此，不存在或極少存在調整在DP分裂步驟中所判定之切割線位置之靈活性。因此，DP分裂及SMO演算法之較緊密整合對於在模擬成像效能方面之改良靈活性可有利，如圖5及圖6所示。
    圖5論述整合式DP-SMO-圖案選擇製程之一實例實施例。
    在步驟S502中，獲得設計佈局(或較大剪輯集合)。
    在步驟S504中，使用以繞射訊跡分析為基礎之演算法(被稱為DP-圖案選擇演算法)以選擇代表性較小剪輯集合(或設計佈局之部分)且同時地將其分裂成兩個子佈局。
    在步驟S506中，組合式DP-SMO演算法同時地最佳化分裂子佈局及源。
    在步驟S508中，相對於步驟S508之經最佳化源來執行另外OPC。此步驟係選用的。
    在步驟S510中，輸出結果，亦即，產生用於設計佈局之經最佳化源及選定最佳子佈局。其對於設計階段中之製程窗分析係有用的。
    圖6展示DP-分裂演算法642、DP-圖案選擇演算法665(圖5中之步驟S504)及DP-SMO演算法657(圖5中之步驟S508)係藉由漸進方案整合之一實例實施例。DP-圖案選擇演算法665採取設計佈局(或較大剪輯集合)640，且使用SMO感知演算法以選擇臨界圖案子集且將其分裂成兩個子佈局670及671。DP-SMO演算法657同時地最佳化兩個子佈局670及671以及源，以輸出經最佳化源674。DP-分裂演算法642使用先驗地已知及/或藉由源674判定(一旦該源在當前製程期間被最佳化)之規則。DP-OPC演算法678(等效於圖4所描述之FMO)藉由應用合適OPC來最佳化用於經最佳化源674之兩個完全晶片子佈局660及662。選用之LMC演算法676可識別熱點/溫點667，熱點/溫點667可被回饋至DP-分裂演算法642及DP-圖案選擇演算法665中之一者或其兩者。
    在一替代實施例中，DP-分裂演算法642可能不使用DP-圖案選擇演算法665，亦即，在此替代實施例中不使用區塊665、670、671及657。在此實施例中，使用已知初始源674，且演算法642將設計佈局640分裂成兩個子佈局644及646，子佈局644及646可用源674予以最佳化，接著用針對FMO之選用之DP-OPC演算法予以最佳化。選用之LMC步驟676亦可為此實施例之部分。
    吾人在下文論述本發明之各種特徵之特定實例。熟習此項技術者應瞭解，並非需要所有特徵來實施每一實施例，且可在不偏離本發明之範疇之情況下組合下文分離地論述之許多特徵。 1. SMO感知DP-圖案選擇
    自完全設計佈局，識別初始大剪輯集合。通常，假定初始集合包括可充分地代表整個設計佈局之所要臨界圖案。客戶可基於設計佈局中需要特定影像最佳化之已知臨界特徵區域而提供初始大剪輯集合。或者，亦可自動地自整個設計佈局提取初始大剪輯集合。舉例而言，可將借助DP分裂規則之臨界特徵區域用作臨界剪輯集合。
    圖7中展示DP-圖案選擇演算法流程圖。在流程圖之步驟S702中，DP-圖案選擇使用繞射圖感知演算法以分裂較大剪輯集合中之每一目標圖案。其係基於繞射圖如何與用於特定圖案之經最佳化源有關之知識。來自目標圖案之繞射訊跡群組之數目愈少，則在其他圖案之情況下導致較容易最佳化的針對經最佳化源之約束愈少。對於每一目標圖案，可存在多個可能分裂選擇。對於每一可能分裂選擇，產生分裂子佈局之繞射圖。在一實施例中，將兩個子佈局中之繞射訊跡群組之數目用作表示SMO可如何青睞特定分裂之成本函數。亦可預定義其他類型之成本函數。
    在步驟S704中，將選定剪輯集合初始化為空集合，空集合將在代表性剪輯被識別且添加至該集合時被逐漸地填入。在下一步驟S704開始時，已經將所有剪輯分裂成兩個子佈局。應注意，每一剪輯仍具有兩個可能組態。將剪輯Ci之兩個子佈局表示為M0 i及M1 i。可調換兩個子佈局。存在用以控制調換之組態變數ri。每一子佈局具有與其相關聯之繞射訊跡群組「g」清單，其中「G」為群組「g」集合。
    在步驟S706中，使用反覆演算法來判定每一剪輯之組態以探測覆蓋關係。在每一反覆步驟中，選擇具有最大繞射訊跡群組覆蓋數目之剪輯且將其添加至選定剪輯集合。
    對於具有組態(Ci,ri)及(Cj,rj)之兩個剪輯，繞射訊跡群組覆蓋數目N(Ci,ri,Cj,rj)可藉由屬於且藉由中之群組覆蓋之繞射訊跡群組的數目且加上屬於且藉由中之群組覆蓋之群組的數目予以計算。
    此處，表示群組係藉由中之一個群組覆蓋。且，Ω為先前反覆中之所有經覆蓋群組之集合。
    接著，將一個剪輯之繞射訊跡群組覆蓋數目定義為：
    若已經在先前反覆中判定一個剪輯之組態，則其組態在此計算中固定。
    在選擇具有最大繞射訊跡群組覆蓋數目之一個剪輯之後，需要更新有關狀態。步驟S708中展示此情形。自以上計算來判定選定剪輯之組態。將選定剪輯添加至選定剪輯集合中。又，若藉由選定剪輯判定未選定剪輯之組態，則設定該等組態。將藉由選定剪輯覆蓋之所有繞射訊跡群組添加至經覆蓋群組集合中。
    使以上程序反覆，直至判定剪輯之所有組態且藉由選定剪輯覆蓋所有繞射訊跡群組為止。
    若在步驟S710中判定在選定剪輯集合中覆蓋所有繞射訊跡群組，則在步驟S712中輸出結果。否則，反覆計算繼續。步驟S712中之輸出可為具有其組態之選定剪輯。 2. DP-SMO
    DP-SMO演算法為用於雙重圖案化製程流程中之兩個源組態及兩個光罩(子佈局)組態之共同最佳化架構。DP-SMO直接地使用設計佈局以定義成本函數。此成本函數不答覆先前分裂結果，使得其在經最佳化子佈局中具有額外靈活性。
    對於原始設計佈局，沿著目標圖案之理想輪廓置放預定義評估點集合。藉由使用者定義預定義製程條件集合，其可包括(例如)劑量之變化、散焦深度(DOF)、光罩偏置，等等。成本函數可被定義為遍及製程條件針對多個評估點之經估計邊緣置放誤差(EPE)之高階的加權求和。亦可考量製造約束。
    SMO之最佳化歸因於所涉及約束之數目而相對複雜。舉例而言，兩個雙重圖案化分裂選擇之非線性使更難以針對DP-SMO來達成全域最佳。為了避免截獲至局域最小值中之最佳化器，將來自已知以規則為基礎之分裂演算法之兩個子佈局用作初始化。又，在SMO流程中使用數學漸進方案來幫助最佳化以收斂至全域最佳解。 3.用於經最佳化源之DP分裂演算法
    在給出經最佳化源之情況下，DP-分裂演算法將較大(例如，完全晶片)設計佈局分裂成兩個子佈局。DP分裂步驟判定設計佈局側之顯著拓撲改變。重要的是將設計佈局分裂成感知給定源之兩個子佈局，以便加快總SMO製程。
    如圖8中之實例所示，對於給定源810，規則產生器812產生用於DP-分裂演算法中之分裂規則集合814。分裂規則編碼自設計佈局840所創製之分裂子佈局860如何受到對應源青睞。如圖8所示，源選擇在DP-分裂架構之若干步驟S802至S808中影響分裂規則。在步驟S802中，「斷裂」臨界圖案。在步驟S804中，創製列出臨界群組之圖表(可基於繞射訊跡分析)。在步驟S806中，藉由解決最佳化問題來產生全域臨界群組圖表。在步驟S808中，亦分裂非臨界部分且將其添加至不同子佈局。下文進一步闡明所有此等步驟。
    可自源來估計用以斷裂臨界部分之許多規則。此等規則集合包括(但不限於)最小間距大小、最小隅角至隅角大小、最小線至端大小、禁用間距大小，等等。在給出規則集合之情況下，將設計佈局中之所有多邊形斷裂成臨界部分及非臨界部分。臨界部分由具有與其他臨界/非臨界多邊形之臨界關係(衝突)之多邊形組成。
    臨界多邊形及其之間的衝突形成圖表。接著，將圖表之每一經連接組份中之多邊形分組成臨界群組。將每一臨界群組中之多邊形分裂成兩個子佈局，使得在每一子佈局內不存在衝突。對於臨界群組中之每一子佈局，在附近多邊形之間量測幾何特徵集合，諸如，間距、隅角至隅角距離，等等。接著，針對每一源基於此等幾何特徵而計算成本。經計算成本為光罩借助每一源之成像品質之估計。因此，對於每一臨界群組，成本指示兩個子佈局與兩個源組態之間的相互關係，且將加權邊緣添加至自臨界群組至參考節點之臨界群組圖表中。
    使用反覆方法以基於已經指派至特定子佈局中之多邊形而分裂隔離型非臨界多邊形。
    自所有「經著色(colored)」多邊形(亦即，已被識別為臨界且已被指派至子佈局之多邊形)，識別附近「未經著色(uncolored)」多邊形。在經著色多邊形與未經著色多邊形之間量測特徵集合，且計算成本。成本為影像品質之估計，亦即，在未經著色多邊形包括於經著色多邊形之同一子佈局中時影像受到影響之程度。
    選擇具有最大成本的經著色多邊形及未經著色多邊形之對。換言之，其意謂：若吾人將未經著色多邊形指派於經著色多邊形之同一子佈局中，則未經著色多邊形具有最差成像品質。為了避免此情形，將未經著色多邊形指派至不同子佈局中。
    在此等步驟之後，可建置源感知分裂演算法，其可達成經最佳化源之最佳影像品質。 4. DP-OPC
    在最佳化源且將完全晶片設計佈局分裂成兩個子佈局之後，可使用DP-OPC之較快速版本以按完全晶片尺度同時地最佳化兩個子佈局。此為用以達成更改良之成像效能之選用步驟。
    DP-OPC使用與在DP-SMO中之成本函數相似的成本函數，其係自設計佈局直接地導出。成本函數可被定義為遍及各種可能製程條件及製造有關製程約束(若存在)針對多個評估點之經估計邊緣置放誤差(EPE)之高階的加權求和。通常，DP-OPC步驟中之成本函數相比於用於DP-SMO中之成本函數較簡單，且通常，無需漸進方案。又，通常，對於DP-OPC需要較少反覆步驟進行收斂。 5.將熱點/溫點回饋添加至DP-分裂選擇及DP-圖案選擇
    如之前所論述以及圖4及圖6所示，可包括選用之LMC步驟以作為在DP-OPC(或DP-FMO)步驟之後的製程流程之部分。執行LMC程序以驗證在所需製程窗內是否存在熱點/溫點。若偵測熱點/溫點，則識別在DP-OPC步驟中造成熱點/溫點的目標中之對應邊緣。若兩個邊緣在同一光罩中彼此太接近，則需要將兩個邊緣分裂成不同光罩。因此，沿著邊緣產生兩個臨界多邊形，且在兩個臨界多邊形之間標記高優先級力衝突。然後，再次執行DP-分裂，且促使造成熱點/溫點之兩個邊緣分裂成兩個不同子佈局。
    對於不能藉由DP-分裂步驟解析之熱點/溫點，需要在DP-圖案選擇中回饋熱點/溫點。對於每一熱點/溫點，切掉圍繞熱點/溫點的設計佈局之補片(patch)以作為剪輯。將彼等新補片/剪輯添加至初始大剪輯集合中。接著，再次執行DP-圖案選擇以得到新源。用新補片/剪輯來最佳化新源，其可達成較好成像品質且可消除熱點/溫點。若存在使用新源未解析之熱點/溫點，則可改變圍繞每一熱點/溫點之設計以滿足DP製程之限制。 C.用於實施本發明之實施例之電腦系統的細節
    圖9為說明可輔助體現及/或實施本文所揭示之圖案選擇方法之電腦系統100的例示性方塊圖。電腦系統100包括用於傳達資訊之匯流排102或其他通信機構，及與匯流排102耦接以處理資訊之一或多個處理器104(及105)。電腦系統100亦包括耦接至匯流排102以儲存待藉由處理器104執行之資訊及指令之主記憶體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亦可用於在待藉由處理器104執行之指令之執行期間儲存暫時變數或其他中間資訊。電腦系統100進一步包括耦接至匯流排102以儲存用於處理器104之靜態資訊及指令之唯讀記憶體(ROM)108或其他靜態儲存器件。諸如磁碟或光碟之儲存器件110經提供且耦接至匯流排102以儲存資訊及指令。
    電腦系統100可經由匯流排102而耦接至顯示器112，諸如，用於向電腦使用者顯示資訊之陰極射線管(CRT)或平板或觸控面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入器件114可耦接至匯流排102以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可為游標控制件116，諸如，滑鼠、軌跡球，或用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器104且用於在顯示器112上控制游標移動之游標方向按鍵。此輸入器件通常具有在兩個軸線(第一軸線(例如，x)及第二軸線(例如，y))上之兩個自由度，其允許該器件在一平面中指定位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可用作輸入器件。
    根據本發明之一實施例，可回應於處理器104執行主記憶體106中所含有之一或多個指令之一或多個序列而藉由電腦系統100來執行模擬製程之部分。此等指令可自諸如儲存器件110之另一電腦可讀媒體被讀取至主記憶體106中。主記憶體106中所含有之指令序列之執行會使處理器104執行本文所描述之製程步驟。亦可使用呈多處理配置之一或多個處理器以執行主記憶體106中所含有之指令序列。在替代實施例中，可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路以實施本發明。因此，本發明之實施例不限於硬體電路及軟體之任何特定組合。
    如本文所使用之術語「電腦可讀媒體」指代參與將指令提供至處理器104以供執行之任何媒體。此媒體可採取許多形式，包括(但不限於)非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包括(例如)諸如儲存器件110之光碟或磁碟。揮發性媒體包括諸如主記憶體106之動態記憶體。傳輸媒體包括同軸電纜、銅線及光纖，其包括包含匯流排102之導線。傳輸媒體亦可採取聲波或光波之形式，諸如，在射頻(RF)及紅外線(IR)資料通信期間所產生之聲波或光波。普通形式之電腦可讀媒體包括(例如)軟碟、可撓性碟、硬碟、磁帶、任何其他磁性媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案之任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或晶匣、如在下文中所描述之載波，或可供電腦讀取之任何其他媒體。
    可在將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器104以供執行時涉及各種形式之電腦可讀媒體。舉例而言，最初可將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而發送指令。在電腦系統100本端之數據機可接收電話線上之資料，且使用紅外線傳輸器以將資料轉換成紅外線信號。耦接至匯流排102之紅外線偵測器可接收攜載於紅外線信號中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擷取及執行指令。藉由主記憶體106接收之指令可視情況在藉由處理器104之執行之前或之後儲存於儲存器件110上。
    電腦系統100亦較佳地包括耦接至匯流排102之通信介面118。通信介面118提供對連接至區域網路122之網路鏈路120之雙程資料通信耦接。舉例而言，通信介面118可為用以提供對對應類型之電話線之資料通信連接的整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機。作為另一實例，通信介面118可為用以提供對相容LAN之資料通信連接之區域網路(LAN)卡。亦可實施無線鏈路。在任何此類實施中，通信介面118發送及接收攜載代表各種類型之資訊之數位資料串流的電信號、電磁信號或光學信號。
    網路鏈路120通常經由一或多個網路而向其他資料器件提供資料通信。舉例而言，網路鏈路120可經由區域網路122而向主機電腦124或向藉由網際網路服務提供者(ISP)126操作之資料設備提供連接。ISP 126又經由全球封包資料通信網路(現在通常被稱為「網際網路」)128而提供資料通信服務。區域網路122及網際網路128兩者使用攜載數位資料串流之電信號、電磁信號或光學信號。經由各種網路之信號及在網路鏈路120上且經由通信介面118之信號(其將數位資料攜載至電腦系統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可經由該(該等)網路、網路鏈路120及通信介面118而發送訊息且接收資料，包括程式碼。在網際網路實例中，伺服器130可能經由網際網路128、ISP 126、區域網路122及通信介面118而傳輸用於應用程式之經請求程式碼。舉例而言，根據本發明，一種此類經下載應用程式提供該實施例之測試圖案選擇。經接收程式碼可在其被接收時藉由處理器104執行，及/或儲存於儲存器件110或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式，電腦系統100可獲得呈載波之形式之應用程式碼。 D.實例微影工具
    圖10示意性地描繪例示性微影投影裝置，其效能可利用使用本發明之測試圖案選擇製程而校準之計算微影模型予以模擬及/或最佳化。該裝置包含：-輻射系統Ex、IL，其用於供應投影輻射光束B。在此特定狀況下，該輻射系統亦包含輻射源SO；-第一物件台(光罩台)MT，其具備用於固持光罩MA(例如，比例光罩)之光罩固持器，且連接至用於相對於投影系統PS來準確地定位該光罩之第一定位構件PM；-第二物件台(基板台)WT，其具備用於固持基板W(例如，抗蝕劑塗佈矽晶圓)之基板固持器，且連接至用於相對於投影系統PS來準確地定位該基板之第二定位構件PW；-投影系統(「透鏡」)PS(例如，折射、反射或反射折射光學系統)，其用於將光罩MA之受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。
    如本文所描繪，裝置為透射類型(亦即，具有透射光罩)。然而，一般而言，其亦可為(例如)反射類型(具有反射光罩)。或者，裝置可將另一種圖案化構件用作光罩之使用之替代例；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)產生輻射光束。舉例而言，此光束係直接地或在已橫穿諸如光束擴展器或光束遞送系統BD之調節構件之後饋送至照明系統(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之外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，其通常包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。以此方式，照射於光罩MA上之光束B在其橫截面上具有所要均一性及強度分佈。
    關於圖10應注意，源SO可在微影投影裝置之外殼內(舉例而言，此通常為當源SO為水銀燈時之狀況)，但源SO亦可遠離微影投影裝置，源SO所產生之輻射光束被導向至該裝置中(例如，憑藉合適引導鏡面)；此後者情境通常為當源SO為準分子雷射(例如，基於KrF、ArF或F2雷射作用)時之狀況。本發明涵蓋至少兩種此等情境。
    光束B隨後截取光罩MA，光罩MA被固持於光罩台MT上。在已橫穿光罩MA之情況下，光束B傳遞通過透鏡PS，透鏡PS將光束PS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B之路徑中。相似地，第一定位構件可用以(例如)在自光罩庫對光罩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光罩MA。一般而言，將憑藉未在圖10中被明確地描繪之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現物件台MT、WT之移動。然而，在晶圓步進器(相對於步進掃描工具)之狀況下，光罩台MT可僅僅連接至短衝程致動器，或可固定。
    在需要時，可使用圖案化器件中之對準標記M1、M2及晶圓上之對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。
    所描繪工具可用於兩種不同模式中：-在步進模式中，使光罩台MT保持基本上靜止，且將整個光罩影像一次性(亦即，單次「閃光」)投影至目標部分C上。接著使基板台WT在x及/或y方向上移位，使得可藉由光束B輻照不同目標部分C；-在掃描模式中，基本上相同情境適用，惟在單次「閃光」中不曝光給定目標部分C除外。取而代之，光罩台MT可以速度v而在給定方向(所謂「掃描方向」，例如，y方向)上移動，使得投影光束PB遍及光罩影像進行掃描；同時，基板台WT係以速度V=Mv而在相同或相反方向上同時地移動，其中M為透鏡PL之放大率(通常，M=1/4或1/5)。以此方式，可在不必損害解析度之情況下曝光相對大目標部分C。
    本文所揭示之概念可模擬或數學上模型化用於成像次波長特徵之任何通用成像系統，且可尤其有用於能夠產生具有愈來愈小之大小之波長的新興成像技術。已經使用之新興技術包括能夠使用ArF雷射來產生193奈米波長且甚至能夠使用氟雷射來產生157奈米波長之DUV(深紫外線)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來撞擊材料(固體或電漿)而產生在20奈米至5奈米之範圍內之波長，以便產生在此範圍內之光子。因為大多數材料在此範圍內係吸收的，所以可藉由具有鉬及矽之多堆疊之反射鏡面產生照明。多堆疊鏡面具有鉬及矽之40個層對，其中每一層之厚度為四分之一波長。可用X射線微影來產生甚至更小之波長。通常，使用同步加速器以產生X射線波長。因為大多數材料在x射線波長下係吸收的，所以薄吸收材料片界定特徵將印刷(正性抗蝕劑)或不印刷(負性抗蝕劑)之處。
    雖然本文所揭示之概念可用於在諸如矽晶圓之基板上之成像，但應理解，所揭示概念可用於任何類型之微影成像系統，例如，用於在不同於矽晶圓之基板上之成像的微影成像系統。
    可使用以下條項來進一步描述本發明：
    1.一種將待經由一微影製程而成像至一基板上之一圖案分裂成複數個子圖案之方法，其中該方法包含一分裂步驟，該分裂步驟經組態以感知在該等子圖案中至少一者與用於該微影製程之微影裝置之一光學設定之間的一共同最佳化的要求。
    2.如條項1之方法，其中執行光學近接校正(OPC)以在由於該共同最佳化而使光學設定固定之後進一步最佳化該等子圖案。
    3.如條項2之方法，其中出於完全晶片最佳化而執行該OPC。
    4.如條項1之方法，其中在共同最佳化之至少一反覆循環之後的一驗證製程期間識別熱點及溫點。
    5.如條項4之方法，其中將該等經識別熱點及溫點回饋至用於該分裂步驟中之一圖案-分裂演算法中。
    儘管已參考本發明之較佳實施例而特定地描述本發明，但對於一般熟習此項技術者應顯而易見，可在不脫離本發明之精神及範疇之情況下進行在形式及細節上之改變及修改。附加申請專利範圍意欲涵蓋此等改變及修改。
    10‧‧‧微影投影系統
    12‧‧‧光源
    14‧‧‧源塑形光學件
    16a‧‧‧源塑形光學件
    16b‧‧‧源塑形光學件
    16c‧‧‧投影光學件
    18‧‧‧光罩/比例光罩
    20‧‧‧可調整濾光器/孔隙
    22‧‧‧晶圓平面
    26‧‧‧設計佈局模組
    28‧‧‧光罩佈局模組
    30‧‧‧光罩模型模組/光罩模型
    32‧‧‧光學模型模組/光學模型
    34‧‧‧抗蝕劑模型模組/抗蝕劑模型
    36‧‧‧結果模組
    40‧‧‧設計佈局
    42‧‧‧DP分裂演算法
    44‧‧‧子佈局
    46‧‧‧子佈局
    48‧‧‧接合/OPC演算法
    50‧‧‧接合/OPC演算法
    52‧‧‧OPC後設計子佈局
    54‧‧‧OPC後設計子佈局
    56‧‧‧區塊
    58‧‧‧區塊
    60‧‧‧SMO後設計子佈局
    62‧‧‧SMO後設計子佈局
    65‧‧‧區塊
    67‧‧‧熱點/溫點
    70‧‧‧代表性目標圖案集合
    72‧‧‧區塊
    74‧‧‧經最佳化源
    76‧‧‧區塊
    78‧‧‧區塊
    80‧‧‧完全晶片光罩或設計佈局
    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‧‧‧全球封包資料通信網路/網際網路
    130‧‧‧伺服器
    300‧‧‧完全晶片雙重圖案化微影模擬製程流程
    310‧‧‧DP微影模擬製程流程
    400‧‧‧完全晶片SMO製程流程
    640‧‧‧設計佈局
    642‧‧‧DP-分裂演算法
    644‧‧‧子佈局
    646‧‧‧子佈局
    657‧‧‧DP-SMO演算法/區塊
    660‧‧‧完全晶片子佈局
    662‧‧‧完全晶片子佈局
    665‧‧‧DP-圖案選擇演算法/區塊
    667‧‧‧熱點/溫點
    670‧‧‧子佈局/區塊
    671‧‧‧子佈局/區塊
    674‧‧‧經最佳化源
    676‧‧‧選用之LMC演算法/選用之LMC步驟
    678‧‧‧DP-OPC演算法
    810‧‧‧給定源
    812‧‧‧規則產生器
    814‧‧‧分裂規則集合
    840‧‧‧設計佈局
    860‧‧‧分裂子佈局
    AD‧‧‧調整構件
    B‧‧‧投影輻射光束
    BD‧‧‧光束擴展器/光束遞送系統
    C‧‧‧目標部分
    CO‧‧‧聚光器
    IF‧‧‧干涉量測構件
    IL‧‧‧輻射系統/照明系統/照明器
    IN‧‧‧積光器
    M1‧‧‧對準標記
    M2‧‧‧對準標記
    MA‧‧‧光罩/圖案化器件
    MT‧‧‧第一物件台/光罩台
    P1‧‧‧對準標記
    P2‧‧‧對準標記
    PM‧‧‧第一定位構件
    PS‧‧‧投影系統/透鏡
    PW‧‧‧第二定位構件
    SO‧‧‧輻射源
    W‧‧‧基板
    WT‧‧‧第二物件台/基板台
    圖1為根據本發明之實例實施的微影系統之各種子系統的方塊圖；圖2為對應於圖1中之子系統之模擬模型的方塊圖；圖3A為說明習知雙重圖案化微影製程流程的流程圖；圖3B為根據本發明之一實施例的說明雙重圖案化及SMO之單向整合的流程圖；圖4展示根據本發明之一實施例的SMO中之智慧型圖案選擇之整合；圖5為說明整合本發明之各種態樣之實例方法的流程圖；圖6說明根據本發明之一實例實施例的設計佈局分裂、圖案選擇及器件最佳化之整合；圖7為根據本發明之一實施例的說明圖案選擇之實例方法的流程圖；圖8展示根據本發明之一實施例的展示用於經最佳化源之雙重圖案化分裂演算法的實例流程圖；圖9為可供實施本發明之實施例之實例電腦系統的方塊圖；及圖10為本發明之實施例所適用之微影投影裝置的示意圖。
    40‧‧‧設計佈局
    42‧‧‧DP分裂演算法
    44‧‧‧子佈局
    46‧‧‧子佈局
    56‧‧‧區塊
    58‧‧‧區塊
    60‧‧‧SMO後設計子佈局
    62‧‧‧SMO後設計子佈局
    310‧‧‧DP微影模擬製程流程
    权利要求:
    Claims (15)
    [1] 一種將待經由一微影製程而成像至一基板上之一圖案分裂成複數個子圖案之方法，其中該方法包含一分裂步驟，該分裂步驟經組態以感知在該等子圖案中至少一者與用於該微影製程之微影裝置之一光學設定之間的一共同最佳化的要求。
    [2] 如請求項1之方法，其中該分裂步驟包含以規則為基礎之分裂、以演算法為基礎之分裂，或以規則為基礎之分裂與以演算法為基礎之分裂的一組合。
    [3] 如請求項1之方法，其中依序地、並行地、交替地或反覆地執行該分裂及該共同最佳化。
    [4] 如請求項1之方法，其中該共同最佳化感知分裂步驟使用繞射訊跡分析以自該圖案可被分裂成之一可能子圖案集合選擇該複數個子圖案，使得獲得所要成像結果。
    [5] 如請求項1之方法，其中該共同最佳化感知分裂步驟使用叢集於空間域中之二維圖案以自該圖案可被分裂成之一可能子圖案集合選擇該複數個子圖案，使得獲得該所要成像結果。
    [6] 如請求項1之方法，其中該共同最佳化感知分裂步驟使用該圖案之頻率資訊及局域空間資訊中之一者或其兩者以自該圖案可被分裂成之一可能子圖案集合選擇該複數個子圖案，使得獲得該所要成像結果。
    [7] 如請求項1之方法，其中將該等子圖案依序地成像於該基板上，同時組合於該基板之單一層上。
    [8] 如請求項1之方法，其中該所要成像結果係與用於該選定複數個子圖案之一預定義製程窗相關聯。
    [9] 如請求項1之方法，其中該微影裝置之該光學設定包括以下各者中之一或多者：一照明源之設定及特性；一投影光學件系統之設定及特性；及一照明源與一投影光學件系統之組合式設定及特性。
    [10] 如請求項1之方法，其中使用一圖案選擇方法以自一相對較大集合選擇含有該等圖案之設計佈局之一代表性較小部分集合，其中該代表性較小集合充分地覆蓋該相對較大集合之特性圖案特徵，使得加快共同最佳化製程。
    [11] 如請求項1之方法，其中使用已知光學設定以產生用於分裂該圖案之規則，使得該複數個子圖案中每一者含有經組態以處於該微影裝置之一解析度極限內之特徵。
    [12] 如請求項1之方法，其中執行光學近接校正(OPC)以在由於該共同最佳化而使光學設定固定之後進一步最佳化該等子圖案。
    [13] 如請求項1之方法，其中在共同最佳化之至少一反覆循環之後的一驗證製程期間識別熱點及溫點。
    [14] 如請求項13之方法，其中將該等經識別熱點及溫點回饋至自一相對較大集合選擇含有該等圖案之設計佈局之一代表性較小部分集合的一圖案選擇演算法中，其中該代表性較小集合充分地覆蓋該相對較大集合之特性圖案特徵，使得加快後續共同最佳化製程。
    [15] 一種包含一或多個電腦可讀儲存媒體之電腦程式產品，該一或多個電腦可讀儲存媒體具有用於使一電腦選擇用於校準一計算微影模型之測試圖案之電腦可執行指令，該等指令使該電腦執行如上述請求項中任一項之方法。
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    同族专利:
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    TWI475334B|2015-03-01|
    KR101484146B1|2015-01-28|
    CN102841509B|2015-07-08|
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    US201161471652P| true| 2011-04-04|2011-04-04||
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