CN116940896A - 图案化过程的配置 - Google Patents

Abstract

描述了用于基于另一图案化过程的结果来配置图案化过程的方法。所述方法包括通过使用处于第一定向的设计布局模拟第一图案化过程来获得轮廓的第一集合。所述轮廓满足与所述设计布局相关联的设计规格，并且对应于过程窗口条件的第一集合。基于所述设计布局的第二定向、过程窗口条件的所述第一集合和轮廓的第一集合来配置第二图案化过程。所述第二图案化过程与影响轮廓的第二集合的一个或更多个设计变量(例如，源、掩模)相关联。所述配置包括调整一个或更多个设计变量直到轮廓的所述第二集合与轮廓的所述第一集合的匹配度位于期望的匹配阈值内。

Description

图案化过程的配置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年3月3日递交的美国申请63/156,213的优先权，并且所述美国申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本文中的描述涉及光刻设备和过程，并且包括用于基于与在半导体制造中使用的先前的图案化过程或设备相关联的特性来配置图案化过程的方法或设备。

背景技术

光刻投影设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在这样的情况下，图案形成装置(例如，掩模)可以包括或提供对应于IC的单独的层的电路图案(“设计布局”)，并且可以通过诸如经由图案形成装置上的电路图案而辐照已涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或更多个管芯)的方法将这种电路图案转印至所述目标部分上。通常，单个衬底包括多个相邻的目标部分，电路图案通过光刻投影设备以一次一个目标部分的方式被连续地转印至所述多个相邻的目标部分。在一种类型的光刻投影设备中，将整个图案形成装置上的电路图案一次性转印至一个目标部分上；这种设备通常被称作步进器。在通常被称作步进扫描设备的替代设备中，投影束在给定的参考方向(“扫描”方向)上在整个图案形成装置上进行扫描的同时平行或反向平行于这种参考方向而同步地移动衬底。图案形成装置上的电路图案的不同部分逐步地被转印至一个目标部分。通常，由于光刻投影设备将具有放大因子M(通常＜1)，因此衬底被移动的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的因子M倍。可以例如从以引用的方式并入本文中的US6,046,792搜集到关于如本文中所描述的光刻设备的更多信息。

在将电路图案从图案形成装置转印至衬底之前，衬底可以经历各种工序，诸如上底漆、涂覆抗蚀剂和软焙烤。在曝光之后，衬底可以经受其它工序，诸如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤，和经转印的电路图案的测量/检查。这种工序阵列被用作制造器件(例如，IC)的单独的层的基础。衬底可以接着经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所述过程都旨在精整器件的单独的层。如果在器件中需要若干层，则针对每个层来重复整个工序或其变体。最终，衬底上的每个目标部分中将存在器件。接着通过诸如切割或锯切之类的技术来使这些器件彼此分离，由此可以将单独的器件安装在载体上、连接至引脚等。

如提及的，光刻术是IC制造中的中心步骤，其中，形成在衬底上的图案限定IC的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)和其它器件。

随着半导体制造过程持续发展，几十年来，功能元件的尺寸已经不断地被减小，而每器件的诸如晶体管之类的功能元件的量已经在稳固地增加，这遵循通常称作“摩尔定律”的趋势。在当前的技术状态下，使用光刻投影设备来制造器件的多层，所述光刻投影设备使用来自深紫外照射源的照射将设计布局投影至衬底上，从而产生尺寸远低于100nm(即，小于来自照射源(例如，193nm的照射源)的辐射的波长的一半)的单独的功能元件。

用于印制具有小于光刻投影设备的经典分辨率限制的尺寸的特征的这种过程根据分辨率公式CD＝k₁×λ/NA而通常被称作低k₁光刻，其中，λ为所采用的辐射的波长(当前在大多数情况下是248nm或193nm)，NA是光刻投影设备中的投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是所印制的最小特征尺寸)，并且k₁是经验分辨率因子。通常，k₁越小，则在衬底上再现类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以便实现特定的电功能性和性能的图案变得越困难。为了克服这些困难，将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些步骤包括例如但不限于NA和光学相干设置的优化、定制照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局中的光学邻近效应校正(OPC，有时也称作“光学和过程校正”)，或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。如本文中所使用的术语“投影光学器件”应该广义地被解释为涵盖各种类型的光学系统，包括例如折射型光学器件、反射型光学器件、孔或光阑、和反射折射型光学器件。术语“投影光学器件”也可以包括用于共同地或单个地引导、成形或控制投影辐射束的根据这些设计类型中的任一设计类型来操作的部件。术语“投影光学器件”可以包括光刻投影设备中的任何光学部件，而不管光学部件位于光刻投影设备的光学路径上的何处。投影光学器件可以包括用于在来自源的辐射通过图案形成装置之前成形、调整和/或投影所述辐射的光学部件，和/或用于在所述辐射通过图案形成装置之后成形、调整和/或投影所述辐射的光学部件。投影光学器件通常不包括源和图案形成装置。

发明内容

本文中公开一种用于改善图案化过程的方法，例如使用光刻设备将设计布局的一部分成像至衬底上的不同图案化过程之间的图案化一致性。在实施例中，针对所使用的设计布局的不同定向维持第一图案化过程与第二图案化过程之间的图案化一致性。例如，在使用光刻设备的图案化过程期间，在掩模版(具有待印制在衬底上的图案)相对于参考定向旋转90°时，源也在不影响图案化过程的性能的情况下旋转90°。然而，使用一些光刻设备(例如，采用反射型掩模)，使掩模版和源两者旋转90°可能影响光刻过程的性能，从而导致衬底上的图案不满足设计规格。因此，根据本发明，为了实现一致的图案化过程性能，可以修改与图案化过程相关的一个或更多个设计变量(例如，源相关变量、掩模相关变量等)。因此，可以在不同的光刻设备之间、不同的图案化过程之间或图案化过程中所使用的被不同地定向的掩模图案之间维持一致的性能。

根据本发明的实施例，提供一种用于配置图案化过程的方法。所述方法包括通过使用在第一定向上的设计布局模拟第一图案化过程来获得衬底上的结构的轮廓的第一集合。轮廓的所述第一集合内的每个轮廓满足与所述设计布局相关联的设计规格。轮廓的所述第一集合对应于过程窗口条件的第一集合。此外，基于所述设计布局的第二定向、过程窗口条件的所述第一集合和轮廓的第一集合来配置第二图案化过程。所述第二定向不同于所述第一定向。所述第二图案化过程的特征在于影响所述结构的轮廓的第二集合的一个或更多个设计变量的值。所述配置包括调整一个或更多个设计变量直到轮廓的所述第二集合与轮廓的所述第一集合的匹配度位于期望的匹配阈值内，所述一个或更多个设计变量包括与所述第二图案化过程的照射源相关联的变量。

在实施例中，所述方法还包括调整所述一个或更多个设计变量直到所述第二图案化过程的性能指标位于所述第一图案化过程的第一性能指标的可接受界限内。在实施例中，所述第一性能指标包括但不限于：焦深，所述焦深与所述第一图案化过程相关联；图像对比度，所述图像对比度与所述第一图案化过程相关联；过程变化带，所述过程变化带与所述第一图案化过程的过程变量相关联，或其组合。

在实施例中，轮廓的所述第一集合包括所述结构的与过程窗口条件的所述第一集合相关联的被模拟的轮廓的集合。在实施例中，轮廓的所述第一集合包括：使用在过程窗口条件的所述第一集合内的第一过程窗口条件获得的第一轮廓；和使用在过程窗口条件的所述第一集合内的第二过程窗口条件获得的第二轮廓。

在实施例中，过程窗口条件的所述第一集合包括与所述第一图案化过程相关的过程变量的值，所述过程变量包括剂量、焦距、偏差、闪烁、像差或其组合中的至少一种。

在实施例中，被配置用于所述第二图案过程的所述设计变量包括与以下各项相关联的一个或更多个变量：所述光刻设备的照射源；所述设计布局的几何性质；所述光刻设备的投影光学器件；与抗蚀剂过程相关的参数；与蚀刻过程相关的参数，或其组合。

在实施例中，所述第二定向为相对于所述设计布局的所述第一定向的预定旋转量，所述预定旋转量与正被图案化的所述衬底的一部分的定向相关。在实施例中，所述预定旋转量位于相对于所述第一定向成0°至360°的范围内。在实施例中，所述设计布局的所述第二定向相对于所述设计布局的所述第一定向旋转90°。在实施例中，与所述第二图案化过程相关联的所述一个或更多个设计变量包括照射光瞳形状，针对同一设计布局，所述照射光瞳形状被旋转不同于与所述第一图案化过程相关联的照射光瞳形状的量。在实施例中，所述第一图案化过程包括在所述第一定向上具有第一光瞳形状的第一照射光瞳，并且所述第二图案化过程包括第二照射光瞳，所述第二照射光瞳具有不同于所述第一照射光瞳形状的第二形状和/或不同于所述第一定向和第二定向的定向。

在实施例中，所述第二图案化过程包括：使用第一过程窗口条件的集合作为输入、经由与所述第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型来执行源优化或源掩模共同优化，直到所述第二图案化过程的轮廓的所述第二集合中的每个轮廓与轮廓的所述第一集合中的每个相应的轮廓位于所述期望的匹配阈值内。

在实施例中，所述第二图案化过程的配置是迭代过程，每次迭代包括：(i)使用过程窗口条件的所述第一集合、所述设计布局的所述第二定向和所述一个或更多个设计变量模拟与所述第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型，以产生轮廓的所述第二集合；(ii)使用所述设计变量的值和模拟结果计算多变量成本函数；(iii)确定所述多变量成本函数是否满足终止条件；(iv)确定轮廓的所述第二集合中的每个轮廓是否在轮廓的所述第一集合中的每个相应的轮廓的所述期望的匹配阈值内；和(v)响应于不满足所述终止条件或轮廓的所述第二集合不在所述期望的匹配阈值内，进一步修改所述一个或更多个设计变量且执行步骤(i)至(v)。

根据实施例，提供一种用于配置使用光刻设备将设计布局成像至衬底上的图案化过程的方法。所述方法包括：通过使用设计变量的第一配置模拟第一图案化过程来获得与第一图案化过程相关的被模拟的特性的第一集合。被模拟的特性的第一集合中的每个被模拟的特性满足约束的第一集合，并且每个被模拟的特性与特定的过程窗口条件相关联。此外，基于以与第一配置不同地配置的第一设计变量的子集来配置第二图案化过程，所述第二图案化过程与影响结构的轮廓的第二集合的设计变量的第二集合相关联。配置包括调整设计变量的第二集合直到被模拟的特性的第二集合与被模拟的特性的第一集合的匹配度位于期望的匹配阈值内，被模拟的特性的第二集合中的每个被模拟的特性与每过程窗口条件的被模拟的特性的第一集合中的每个相应的被模拟的特性相比较。

在实施例中，被模拟的特性包括待使用设计布局印制在衬底上的被模拟的轮廓；与设计布局相关联的空间图像；与设计布局相关联的抗蚀剂图像；或与设计布局相关联的蚀刻图像。在实施例中，约束的第一集合包括设计规格，或与图案化过程的一个或更多个模型相关联的模型误差分布。

在实施例中，第一图案化过程与第一光刻设备(例如，DUV)相关联，并且第二图案化过程与第二光刻设备(例如，EUV)相关联。

根据实施例，提供一种用于配置图案化过程的方法。所述方法包括：使用与第一图案化过程相关联的设计变量的第一集合计算第一多变量成本函数，所述设计变量的第一集合表征第一照射源、设计布局和第一过程窗口条件；通过调整设计变量的第一集合来重新配置第一图案化过程，直到满足与设计规格相关的终止条件，以获得被模拟的特性的第一集合；使用与第二图案化过程相关联的设计变量的第二集合计算第二多变量成本函数，所述设计变量的第二集合表征第二照射源和设计布局；以及使用第一过程窗口条件，通过调整设计变量的第二集合来重新配置第二图案化过程，直到被模拟的特性的第二集合位于被模拟的特性的第一集合的期望的匹配阈值内。

在实施例中，在配置第二图案化过程后，设计变量的第二集合包括以下各项中的至少一项：用于第二图案化过程的设计布局的第二定向，所述第二定向不同于第一定向；表征待用于第二图案化过程的第二源的第二源变量，所述第二源不同于第一源；待用于第二图案化过程的第二掩模图案；待用于第二图案化过程的第二抗蚀剂参数；待用于第二图案化过程的第二蚀刻参数；或与用于第二图案化过程的光刻设备相关联的第二像差。

在实施例中，第一图案化过程与第一光刻设备(例如，DUV)相关联，并且第二图案化过程与第二光刻设备(例如，EUV)相关联。

在实施例中，第一被模拟的特性包括但不限于待使用设计布局印制在衬底上的被模拟的轮廓；与设计布局相关联的空间图像；与设计布局相关联的抗蚀剂图像；与设计布局相关联的蚀刻图像；或其组合。

在实施例中，第一或第二多变量成本函数包括以下各项中的至少一项：轮廓的第二集合相对于轮廓的第一集合的边缘放置误差、与轮廓的第二集合相关联的图案放置误差、轮廓的第二集合的临界尺寸(CD)、轮廓的第二集合的局部CD均一性、与第二图案化过程相关联的图像的图像对比度、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。

根据实施例，提供一种用于改善使用光刻设备将设计布局的一部分成像至衬底上的光刻过程的非暂时性计算机可读介质，所述介质包括储存在其中的指令，所述指令在由一个或更多个处理器执行时引起包括本文中的方法的步骤的操作。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的光刻系统的各个子系统的框图。

图2是根据本发明的实施例的对应于图1中的子系统的模拟模型的框图。

图3是根据本发明的实施例的示出经由透射型掩模版照射晶片以将掩模图案印制或成像至衬底上的光刻设备的示意性射线图。

图4A图示根据本发明的实施例的具有与第一定向上的设计布局相对应的光瞳的形状和定向的示例性照射源。

图4B图示根据本发明的实施例的可以与被旋转的设计布局一起采用以将掩模图案MP1印制或成像至衬底上的被旋转的照射源(例如，图4A的被旋转的版本)。

图5是根据本发明的实施例的示出经由反射型掩模版照射晶片以将掩模图案MP1印制或成像至衬底上的示意性射线图。

图6A绘画般地描绘根据本发明的实施例的用于第一图案化过程以确定第一图案化过程的特性的示例性过程窗口条件。

图6B图示根据本发明的实施例的使用设计布局和过程窗口条件(例如，图6A的剂量)产生的示例性轮廓。

图6C图示根据本发明的实施例的使用设计布局和过程窗口条件(例如，图6A的偏差)产生的示例性轮廓。

图7是根据本发明的实施例的用于改善光刻过程的方法的流程图。

图8图示根据本发明的实施例的在极限剂量条件下使用第一图案化过程获得的轮廓的第一集合的被旋转的轮廓。

图9A图示将根据本发明的实施例的图8的轮廓的第一集合用作将在配置第二图案化过程时被匹配的目标。

图9B图示将根据本发明的实施例的图8的轮廓的第一集合用作将在配置第二图案化过程时被满足的约束。

图10是图示根据本发明的实施例的联合优化/共同优化的示例性方法的方面的流程图。

图11示出根据本发明的实施例的另外的优化方法的实施例。

图12A、图12B和图13示出根据本发明的实施例的各种优化过程的示例性流程图。

图14是根据本发明的实施例的示例性计算机系统的框图。

图15是根据本发明的实施例的光刻投影设备的示意图。

图16是根据本发明的实施例的另一光刻投影设备的示意图。

图17是根据本发明的实施例的图16中的设备的更详细的视图。

图18是根据本发明的实施例的图16和图17的设备的源收集器模块SO的更详细的视图。

具体实施方式

虽然在本文中可以具体地参考IC的制造，但应明确地理解，本文中的描述具有许多其它可能的应用。例如，所述实施例可以用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示面板、薄膜磁头等。本领域技术人员将了解，在这样的替代应用的情境下，本文中对术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”的任何使用应该被视为可以分别与更上位的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”互换。

在本文件中，术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如，具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和EUV(极紫外辐射，例如具有在约5nm至100nm的范围内的波长)。

如本文中所使用的术语“优化的”和“优化”是指或意味着调整光刻投影设备、光刻过程等，使得光刻的结果和/或过程具有较期望的特性，诸如衬底上的设计布局的投影的较高准确度、较大过程窗口等。因此，如本文中所使用的术语“优化的”和“优化”是指或意味着识别用于一个或更多个参数的一个或更多个值的过程，所述一个或更多个值相比于用于那些一个或更多个参数的一个或更多个值的初始集合提供在至少一个相关指标方面的改善，例如局部最优。应该相应地解释“最优”和其它相关的术语。在实施例中，可以迭代地应用优化步骤，以提供一个或更多个指标的进一步改善。

此外，光刻投影设备可以属于具有两个或更多个台(例如，两个或更多个衬底台、衬底台和量测台、两个或更多个图案形成装置台等)的类型。在这些“多平台”装置中，可以并行地使用多个台，或可以在一个或更多个台上进行预备步骤的同时将一个或更多个其它台用于曝光。例如，以引用的方式并入本文中的US 5,969,441中描述双平台光刻投影设备。

上文提及的图案形成装置包括或可以形成一个或更多个设计布局。可以利用CAD(计算机辅助设计)程序来产生设计布局，这种过程常常称作EDA(电子设计自动化)。大多数CAD程序遵循预定设计规则集合，以便产生功能设计布局/图案形成装置。通过处理和设计限制来设置这些规则。例如，设计规则定义电路器件(诸如栅、电容器等)或互联线之间的空间容许度，以便确保所述电路器件或线彼此不会以不理想的方式相互作用。设计规则限制中的一个或更多个可以被称为“临界尺寸(CD)”。可以将电路的临界尺寸限定为线或孔的最小宽度，或两条线或两个孔之间的最小空间。因此，CD确定经设计的器件的总尺寸和密度。当然，集成电路制造中的目标中的一个为(经由图案形成装置)在衬底上如实地再现原始电路设计。

本文中所使用的术语“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为是指可以用于向入射辐射束赋予经图案化的横截面的通用图案形成装置，所述经图案化的横截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案；在这种情境下，也可以使用术语“光阀”。除了经典掩模(透射或反射；二元、相移、混合式等)以外，其它这些图案形成装置的示例也包括：

-可编程反射镜阵列。这种装置的示例是具有黏弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置后面的基本原理为(例如)：反射表面的寻址区域将入射辐射反射为衍射辐射，而未寻址区域将入射辐射反射为非衍射辐射。使用适当的滤波器，可以从被反射的束滤除所述非衍射辐射，从而之后仅留下被衍射的辐射；以这种方式，束被根据矩阵可寻址表面的寻址图案而图案化。可以使用合适的电子装置来执行所需的矩阵寻址。可以例如从以引用的方式并入本文中的美国专利号5,296,891和5,523,193搜集到关于这样的反射镜阵列的更多信息。

-可编程LCD阵列。这样的构造的示例在以引用的方式并入本文中的美国专利号5,229,872中给出。

作为简要介绍，图1图示示例性光刻投影设备10A。主要部件为：辐射源12A，所述辐射源可以是深紫外准分子激光器源或包括极紫外(EUV)源的其它类型的源(如上文所论述的，光刻投影设备自身无需具有辐射源)；照射光学器件，所述照射光学器件定义部分相干性(被表示为西格玛)且可以包括成形来自源12A的辐射的光学器件14A、16Aa和16Ab；图案形成装置14A；以及透射型光学器件16Ac，所述透射型光学器件将图案形成装置图案的图像投影至衬底平面22A上。投影光学器件的光瞳平面处的可调滤波器或孔20A可以限制照射到衬底平面22A上的束角度的范围，在所述范围中，最大的可能角度限定投影光学器件的数值孔径NA＝n sin(Θ_max)，其中，n为投影光学器件的最终部件与衬底之间的介质的折射率，并且Θ_max为从投影光学器件射出的仍可以照射到衬底平面22A上的束的最大角度。来自辐射源12A的辐射可以不必处于单个波长。替代地，辐射可以处于不同的波长的范围。不同的波长的范围可以通过在本文中可互换地使用的称为“成像带宽”、“源带宽”或简称为“带宽”的参数来表征。较小的带宽可以降低下游部件的色差和相关联的聚焦误差，所述下游部件包括源中的光学器件(例如，光学器件14A、16Aa和16Ab)、图案形成装置和投影光学器件。然而，该情形不一定导致绝不应该放大带宽的规则。

在系统的优化过程中，可以将系统的品质因数表示为成本函数。优化过程归结为寻找优化(例如，最小化或最大化)成本函数的系统的参数集合(设计变量)的过程。成本函数可以依赖于优化的目标而具有任何合适的形式。例如，成本函数可以是系统的某些特性(评估点)相对于这些特性的预期值(例如，理想值)的偏差的加权均方根(RMS)；成本函数也可以是这些偏差的最大值(即，最差偏差)。本文中的术语“评估点”应该被广义地解释为包括系统的任何特性。归因于系统的实施的可行性，系统的设计变量可能受限于有限范围和/或可以是相互依赖的。在光刻投影设备的情况下，约束常常与硬件的物理性质和特性(诸如，可调谐范围，和/或图案形成装置可制造性设计规则)相关联，并且评估点可以包括衬底上的抗蚀剂图像上的物理点，以及诸如剂量和焦距等非物理特性。

在光刻投影设备中，源将照射(即，辐射)提供至图案形成装置，并且投影光学器件经由图案形成装置将照射引导至衬底上且成形所述照射。这里，术语“投影光学器件”被广泛地定义为包括可以变更辐射束的波前的任何光学部件。例如，投影光学器件可以包括部件14A、16Aa、16Ab和16Ac中的至少一些。空间图像(AI)是在衬底水平面处的辐射强度分布。曝光衬底上的抗蚀剂层，并且将空间图像转印至抗蚀剂层以在其中作为潜在的“抗蚀剂图像(RI)”。可以将抗蚀剂图像(RI)定义为抗蚀剂层中的抗蚀剂的溶解度的空间分布。可以使用抗蚀剂模型以从空间图像计算抗蚀剂图像，可以在公开内容以全文引用的方式并入本文中的美国专利申请公开号US2009-0157360中找到这种情形的示例。抗蚀剂模型仅涉及抗蚀剂层的性质(例如，在曝光、PEB和显影期间发生的化学过程的效应)。光刻投影设备的光学性质(例如，源、图案形成装置和投影光学器件的性质)指定空间图像。由于可以改变用于光刻投影设备中的图案形成装置，所以期望使图案形成装置的光学性质与至少包括源和投影光学器件的光刻投影设备的其余部分的光学性质分离。

图2中图示用于模拟光刻投影设备中的光刻的示例性流程图。源模型31表示源的光学特性(包括辐射强度分布、带宽和/或相位分布)。投影光学器件模型32表示投影光学器件的光学特性(包括由投影光学器件引起的对辐射强度分布和/或相位分布的改变)。设计布局模型35表示设计布局的光学特性(包括由给定的设计布局33引起的对辐射强度分布和/或相位分布的改变)，所述设计布局是在图案形成装置上或通过图案形成装置而形成的特征的布置的表示。可以从设计布局模型35、投影光学器件模型32和设计布局模型35来模拟空间图像36。可以使用抗蚀剂模型37从空间图像36模拟抗蚀剂图像38。光刻的模拟可以例如预测抗蚀剂图像中的轮廓和CD。

更特别地，应注意，源模型31可以表示源的光学特性，所述光学特性包括但不限于数值孔径设置、照射标准差(σ)设置、以及任何特定的照射形状(例如，诸如环形、四极、双极子等离轴辐射源)。投影光学器件模型32可以表示投影光学器件的光学特性，该光学特性包括像差、变形、一个或更多个折射率、一个或更多个物理大小、一个或更多个物理尺寸等。设计布局模型35可以表示物理的图案形成装置的一个或更多个物理性质，如(例如)以全文引用的方式并入本文中的美国专利号7，587，704中所描述的。模拟的目标准确地预测例如边缘放置、空间图像强度斜率和/或CD，可以接着将所述边缘放置、空间图像强度斜率和/或CD与预期设计进行比较。预期设计通常被定义为可以以诸如GDSII或OASIS或其它文件格式之类的标准化数字文件格式来提供的预先OPC设计布局。

根据这种设计布局，可以识别被称为“片段”的一个或更多个部分。在实施例中，提取一组片段，所述一组片段表示设计布局中的复杂图案(通常是约50个片段至1000个片段，但可以使用任何数目个片段)。这些图案或片段表示设计的较小部分(即，电路、单元或图案)，并且更具体地，所述片段通常表示需要特别关注和/或验证的较小部分。换句话说，片段可以是设计布局的部分，或可以是类似的或具有一个或更多个临界特征通过经验而识别(包括由客户提供的片段)、通过试错法而识别或通过运行全芯片模拟而识别的设计布局的部分的类似行为。片段可以包括一个或更多个测试图案或测规图案。

可以由客户基于设计布局中需要特定的图像优化的一个或更多个已知的临界特征区域而先验地提供初始较大的一组片段。替代地，在另一实施例中，可以通过使用识别一个或更多个临界特征区域的某种自动(诸如机器视觉)或手工的算法从整个设计布局提取初始较大的一组片段。

在半导体制造过程中，可以使用不同的图案形成装置、不同的图案化过程或两者来印制期望的电路图案(例如，设计布局或其一部分)。然而，常常可以归因于不同的装置或过程之间的配置改变而影响图案化的一致性。图3、图4A至图4B和图5图示与维持图案化一致性相关联的示例性问题。可以理解，作为示例，关于设计布局或相应的掩模图案的定向的改变来论述图案化一致性。然而，本发明所论述的方法不限于定向的这样的改变。根据本发明，第一图案化过程可以被配置成包括用于在衬底的第一部分上印制设计布局(或其一部分)的设计变量的第一集合(例如，源、设计布局定向、掩模等)的第一配置。为了在第二图案化过程中维持图案化一致性，可以采用设计变量的第二集合的第二配置，其中，第二配置基于第一图案化过程的特性。

图3是示出经由透射型掩模版(例如，具有掩模图案MP1)对晶片进行照射以将掩模图案MP1印制或成像至衬底上的光刻设备的示意性射线图。照射掩模版MP1的射线基本上是共线的且垂直于掩模版MP1入射。为了生产率的改善，为了更好的区域效率，可以利用掩模版MP1的不同定向来对衬底或不同衬底的不同部分进行图案化。例如，在第一图案化过程中，掩模版MP1可以在初始定向或第一定向上，而在第二图案化过程中，掩模版MP1可以相对于初始定向或第一定向旋转某一角度(例如，90度)。例如，在DUV光刻中，使照射源的掩模版MP1和光瞳旋转90度不会引起关于图案化性能的问题，这是因为照射基本上垂直于掩模版MP1且射线之间的前置角(1ead angle)大约为零。换句话说，在使用透射型掩模版时，当掩模版和源两者被旋转相同的量时，第一图案化过程和第二图案化过程的性能保持一致。例如，在第一定向上使用掩模版MP1通过第一图案化过程印制于晶片上的特征的轮廓的第一集合和通过第二图案化过程印制的轮廓的第二集合两者具有与设计布局紧密匹配的轮廓。换句话说，第一定向上的设计布局(例如，GDS文件)的轮廓的第一集合与相应的轮廓之间的差异在期望的限制内(例如，在期望的EPE或CD限制内)。类似地，轮廓的第二集合与被旋转的设计布局(例如，相对于第一定向旋转90度的设计布局)之间的差异在期望的限制内(例如，在期望的EPE或CD限制内)。

在图3中，光刻设备(例如，DUV)包括具有被配置成照射掩模版MA1的预定定向和形状的源SO1。可以通过使用在第一定向上的设计布局模拟图案化过程的一个或更多个模型来确定源SO1。图4A图示具有对应于在第一定向上的设计布局301的光瞳的形状和定向的示例性照射源。设计布局301出于图示的目的仅表示设计布局的一部分。掩模版MP1包括对应于设计布局301的掩模图案，其中，掩模图案包括对应于设计布局的图案以及辅助特征(例如，SRAF)。在实施例中，可以使用源掩模优化、掩模优化或诸如分辨率增强技术等其它掩模图案确定过程来确定掩模图案和源SO1的特性。例如，如图4A中示出的，光瞳形状的特征在于星形图案(由白点或较亮点指示)，星形的每瓣(petal)可以具有不同的强度值和大小。在实施例中，瓣的尺寸可以基本上相同。

图4B图示可以与被旋转的设计布局301r一起采用以将掩模图案MP1印制或成像至衬底上的被旋转的照射源SO1r。被旋转的设计布局301r为设计布局301的90度旋转版本。因此，设计布局特征(例如，接触孔、线等)保持相同，预期相对于(例如，图4A的)第一定向旋转90度。应注意，被旋转的照射源SO1r的特性保持与(图4A中的)照射源SO1基本上相同，不同之处在于被旋转的照射源SO1r相对于照射源SO1旋转90度。换句话说，通常在将设计布局301旋转例如90度或任何其它角度时可以不执行额外的过程模拟。

因此，当在旋转后的定向上印制设计布局时，光刻设备或光刻过程的特性的额外的改变(例如，在DUV中)可能不是必要的。因而，在使用设计布局的被旋转的版本时，源、掩模等的特性和与没有被旋转的设计布局相关联的特性保持基本上相同。然而，当在图案化过程中使用一些光刻设备(例如，EUV)时，旋转设计布局使得有必要配置或重新配置另一图案化过程以适应设计布局的旋转，使得图案化过程的性能保持一致。

图5是示出经由(例如，具有掩模图案MP2的)反射型掩模版照射晶片以将掩模图案MP1印制或成像至衬底上的示意性射线图。在实施例中，这种反射型掩模版可以用于EUV设备中。如所示出的，来自源SO2的光在不同的倾斜主射线角度下从不同的光学元件OE1和OE2反射，从而产生倾斜的射线。倾斜的射线相对于掩模版的表面以一角度入射到(例如，具有掩模图案MP2的)反射型掩模版上，而不是垂直入射到(例如，具有掩模图案MP2的)反射型掩模版上。此外，来自掩模版MP2的倾斜的射线在入射到衬底W上之前由诸如OE3的光学元件进一步反射。因此，当旋转设计布局时，简单的光瞳旋转可能在EUV设备中不起作用，这是因为倾斜的射线在源光瞳与掩模版之间产生不对称性。此外，归因于3D掩模效应，可能通过图案旋转在衬底上产生成像不对称性。在实施例中，光可以从位于旋转位置和未旋转位置处的掩模图案的3D结构的不同部分反射。例如，在旋转时，目前从水平图案反射先前从竖直图案反射的光，从而导致非常不同的图案化性能。

用于被旋转的设计布局与没有被旋转的设计布局之间的性能一致性的现有工序包括(例如，经由SMO)确定第一源，和检查源性能，诸如焦深(DOF)、归一化的图像对数斜率(NILS)、过程变化(PV)带，这由从改变图案化过程的不同过程变量而获得的轮廓来表征。接着，旋转设计布局(例如，90度)且(例如，经由第二轮SMO)确定第二源。(用于第二轮SMO的)初始光瞳可能是或可能不是来自第一SMO的被旋转的光瞳(例如，旋转90度)。在第二轮SMO中，比较第二源性能(例如，第二源性能的特征在于DOF、NILS)与来自第一SMO的第一源性能。在第二轮SMO中，可以变化源或掩模的设计变量，直到DOF、NILS、PV带与第一SMO匹配。

然而，使用现有的方法，匹配源性能(例如，DOF)并非不重要的问题。例如，DOF为基于各种输入(诸如，输入PW轴、输入PW量值、输入布局等)的综合结果，但难以精准确定从多个输入至输出(例如，性能DOF)的相关性。因而，难以在改变设计变量的配置(例如，旋转设计布局或相应的掩模)之后确保性能一致性。

本发明提供被配置成改善不同的图案化过程之间的一致性的方法、装置和系统。例如，本文中的方法可以最小化通过第一源掩模优化(SMO)过程获得的第一源与从第二SMO(例如，具有被旋转90度的设计布局的SMO)获得的第二源之间的光刻过程性能差异。通过改善性能一致性，更新光学邻近效应校正(OPC)模型、OPC选配方案和具有被旋转的设计布局(例如，90度)的掩模图案的验证的工作量将是最小的。可以理解，借助于示例呈现90度的旋转量，并且也可以使用其它的旋转量。

根据本发明，产生来自图案化过程(例如，包括SMO)的第一模拟的被模拟的特性(例如，轮廓的集合)，并且结果(例如，轮廓的集合)被旋转第二定向量(例如，90度)且被储存以用于后续的图案化过程。在实施例中，储存来自第一图案化过程模拟(例如，SMO)的源和掩模图案(例如，包括SRAF(如果存在))。在实施例中，储存用于每个单独的过程窗口条件的轮廓的集合。例如，过程窗口条件的特征可以在于过程变量或光刻相关参数的值，诸如焦距、剂量、掩模偏差、闪烁、像差等或其组合。在实施例中，轮廓的集合包括与第一极限PW条件(例如，负剂量值-d)相关联的内部轮廓和与第二极限PW条件(例如，正剂量值+d)相关联的外部轮廓。在实施例中，参考设计布局的相应的轮廓指定内部轮廓和外部轮廓。例如，如果轮廓小于设计布局轮廓，则所述轮廓可以被称为内部轮廓，这是因为所述轮廓将位于设计布局轮廓内部，并且如果轮廓大于或等于所述设计布局轮廓的尺寸(例如，CD)，则所述轮廓可以被称为外部轮廓，这是因为所述轮廓将位于所述设计轮廓的顶部上或完全地或部分地位于所述设计轮廓外部。关于图7进一步详细地论述用于配置第二图案化过程的方法的示例性实现方式。

图6A绘画般地描绘用于第一图案化过程(例如，包括SMO)中以用于确定第一图案化过程的特性(例如，源)的示例性过程窗口条件PW。过程条件包括第一剂量值(+d)、第二剂量值(-d)、第一焦距值(-f)、第二焦距值(+f)、第一掩模偏差(-bias)和第二掩模偏差值(+bias)。图6B和图6C图示使用设计布局和与剂量相关的过程窗口条件而产生的示例性轮廓。在图6B中，设计轮廓DC1表示设计布局的轮廓，内部轮廓IC1对应于使用剂量+d在衬底上产生的轮廓，并且外部轮廓OC1对应于使用剂量-d在衬底上产生的轮廓。在图6C中，内部轮廓IC2对应于使用掩模偏差-bias在衬底上产生的轮廓，并且外部轮廓OC2对应于使用掩模偏差+bias在衬底上产生的轮廓。

图7是用于改善使用光刻设备将设计布局或其一部分成像至衬底上的图案化过程的方法700的流程图。在实施例中，图案化过程的改善包括改善使用不同的图案化过程或图案形成装置而成像的特定的图案的图案化一致性。在实施例中，所述方法700包括下文进一步详细论述的过程P702和P704。

过程P702包括通过使用设计变量的第一配置模拟与第一图案化过程相关联的模型来获得与第一图案化过程相关的被模拟的特性的第一集合。例如，被模拟的特性可以是设计布局的空间图像、与设计布局相关联的抗蚀剂图像、与设计布局相关联的蚀刻图像、可以印制在衬底上的结构的轮廓、或可以使用图案化过程的一个或更多个模型来模拟的其它特性。

在实施例中，被模拟的特性的第一集合中的每个被模拟的特性满足约束(例如，设计规格、误差规格等)的第一集合，并且每个被模拟的特性与特定的过程窗口条件相关联。在实施例中，被模拟的特性可以是使用特定的过程窗口条件来获得的在衬底水平面处的被模拟的轮廓。

在实施例中，过程P702包括获得可以形成在衬底上的结构的轮廓的第一集合。在实施例中，可以通过使用在第一定向上的设计布局模拟第一图案化过程来获得结构的轮廓的第一集合。轮廓的第一集合内的每个轮廓满足与设计布局相关联的设计规格。轮廓的第一集合对应于过程窗口条件的第一集合。在实施例中，过程窗口条件的第一集合包括但不限于与第一图案化过程相关的过程变量的值。例如，过程变量可以是剂量、焦距、偏差、闪烁、像差或其组合。

在实施例中，轮廓的第一集合包括使用过程窗口条件的第一集合获得的结构的被模拟的轮廓的集合。例如，可以使用在过程窗口条件的第一集合内的第一过程窗口条件(例如，正极限剂量值)获得第一轮廓，可以使用在过程窗口条件的第一集合内的第二过程窗口条件(例如，负极限剂量值)获得第二轮廓，可以使用第三过程窗口条件(例如，正偏差值)获得第三轮廓，可以使用第四过程窗口条件(例如，负偏差值)获得第四轮廓，等。使用(例如，图6A中的)过程窗口条件的第一集合关于图6B和图6C论述轮廓的第一集合的示例。

在实施例中，可以通过模拟由成本函数引导的第一图案化过程和与设计规格相关的一个或更多个约束来获得轮廓的第一集合。在实施例中，图案化过程的模拟包括计算多变量成本函数CF，多变量成本函数CF为影响光刻过程的特性的多个设计变量(例如，z₁，z₂，…，z_N)的函数。在实施例中，成本函数CF可以被表示为方程式1或本文中所论述的其它成本函数方程式。贯穿本发明描述成本函数计算的示例。在实施例中，成本函数包括为图案化过程的特性、图案化过程的性能或与图案化过程相关的其它方面的一项或更多项。在实施例中，成本函数包括选自以下各项的一项或更多项：设计布局的轮廓的第一集合与相应的设计轮廓之间的边缘放置误差(EPE)、轮廓的第一集合与相应的设计轮廓之间的图案放置误差(PPE)、轮廓的第一集合的临界尺寸(CD)、轮廓的第一集合的局部CD均一性、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。多个设计变量的配置影响EPE、CD、PPE、LCDU等，并且因此影响成本函数。因而，在将成本函数用作引导的情况下，可以确定一个或更多个设计变量的配置(例如，值)以满足期望的约束。

在实施例中，设计变量包括但不限于与以下各项相关联的一个或更多个变量：光刻设备的照射(例如，强度、光瞳形状等)；设计布局的几何性质(例如，形状、尺寸等)；光刻设备的投影光学器件；或衬底的抗蚀剂(例如，抗蚀剂厚度、抗蚀剂的类型等)，和衬底的蚀刻性质(蚀刻偏差)。贯穿本说明书描述设计变量的额外的示例。例如，关于图10至图13来论述在诸如SO和SMO等不同的过程期间可以被调整的设计变量。

因此，设计变量的第一集合可以包括但不限于待用于第一图案化过程的设计布局的第一定向；表征待用于第一图案化过程的第一源的第一源变量；待用于第一图案化过程的第一掩模图案；待用于第一图案化过程的第一抗蚀剂参数；待用于第一图案化过程的第一蚀刻参数；与用于第一图案化过程的光刻设备相关联的第一像差，或本文中所论述的其它变量。

图8图示使用第一PW条件(例如，第一剂量值，诸如+30单位)和第二PW条件(例如，第二剂量值，诸如-30单位)获得的第一图案化过程的被模拟的特性的示例。在示例中，被模拟的特性可以是被模拟的轮廓。在图8中，第一轮廓IC1对应于使用第一PW条件获得的设计布局的设计轮廓DC1，并且第二轮廓OC1对应于使用第二PW条件获得的设计布局的设计轮廓DC1。类似地，可以使用第三PW条件(例如，+焦距值)获得第三轮廓，可以使用第四PW条件(例如，-掩模偏差值)获得第四轮廓，可以使用第五PW条件(例如，+偏差值)获得第五轮廓，等。

在图8中示出的示例中，设计布局的设计轮廓DC1被旋转90度，因此，被模拟的轮廓OC1和IC1也被旋转90度。这些被旋转的轮廓可以用于配置第二图案化过程，如下文关于图9A和图9B所论述的。在一个示例中，被旋转的轮廓OC1和IC1被用作用于配置第二图案化过程的目标轮廓。在另一示例中，被旋转的轮廓OC1和IC1被用作第二图案化过程的轮廓应处于其中的约束。

图9A图示与第一图案化过程相关联的被模拟的特性的第一集合可以如何用于配置第二图案化过程。例如，例如包括外部轮廓OC1和使用极限剂量值而获得的内部轮廓IC1的轮廓可以被用于配置用于第二图案化过程的设计变量的第二集合。如图9A中示出的，轮廓(例如，OC1和IC1)的第一集合可以被用作将要由第二图案化过程匹配的目标轮廓。在实施例中，设计变量的第二集合可以被调整以使得第二图案化过程的被模拟的轮廓SC1与目标轮廓IC1紧密匹配。在实施例中，设计变量的调整包括调整与源、掩模、抗蚀剂过程、其它设计变量或设计变量的组合相关的变量。

在示例中，配置第二图案化过程包括使用第一PW条件(例如，+剂量)作为输入且调整设计变量(例如，照射光瞳强度)以使得被模拟的轮廓SC1与内部轮廓IC1紧密匹配。类似地，配置第二图案化过程还可以包括使用第二PW条件(例如，-剂量)作为输入且调整设计变量(例如，照射光瞳强度)以使得另一被模拟的轮廓(未示出)与外部轮廓OC1紧密匹配。因此，对于第一图案化过程的每个PW条件，第二图案化过程的被模拟的第二特性(例如，被模拟的轮廓)与第一图案化过程的第一被模拟的特性(例如，被模拟的轮廓)紧密匹配。

图9B图示使用第一图案化过程的内部轮廓IC1和外部轮廓OC1作为用于配置第二图案化过程的约束。例如，可以调整设计变量的第二集合以使得与第二图案化过程相关联的被模拟的轮廓SC2的尺寸与形状在内部轮廓IC1与外部轮廓OC1之间的区内。下文中关于过程P704进一步详细地论述第二图案化过程的配置。

过程P704包括基于以与第一配置不同的方式配置的第一设计变量的子集来配置第二图案化过程的同时，其它设计变量可以保持与第一图案化过程相同。例如，设计布局、源、抗蚀剂或其它设计变量可以在以与第一图案化过程不同的方式配置的同时将剂量、焦距或其它变量保持与第一图案化过程相同。在实施例中，第二图案化过程与影响结构的轮廓的第二集合的设计变量的第二集合相关联。变量的第二集合的配置可以不同于设计变量的第一集合的配置。然而，设计变量的第二集合的配置由第一图案化过程的结果引导。

在实施例中，配置第二图案化过程涉及调整设计变量的第二集合直到被模拟的特性的第二集合与被模拟的特性的第一集合的匹配度位于期望的匹配阈值内，被模拟的特性的第二集合中的每个第二集合与每过程窗口条件的被模拟的特性的每个相应的第一集合相比较。

作为示例，第二图案化过程的配置可以基于设计布局的第二定向、过程窗口条件的第一集合和轮廓的第一集合。第二定向不同于第一定向。在实施例中，配置包括调整设计变量的第二集合，直到轮廓的第二集合与轮廓的第一集合在期望的匹配阈值内。在实施例中，设计变量的第二集合包括但不限于与第二图案化过程的照射源相关联的变量。在实施例中，期望的匹配阈值为轮廓的第二集合中的每个轮廓与轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的大于90％的匹配。在实施例中，满足期望的匹配阈值包括将轮廓的第二集合中的每个轮廓维持在轮廓的第一集合中的第一轮廓和第二轮廓内，第一轮廓和第二轮廓分别与具有第一极限值和第二极限值的相同的过程变量相关联。

在第二图案化过程的示例性配置中，设计布局可以被旋转至第二定向。例如，当掩模(对应于设计布局)用于EUV设备中以在衬底的不同部分上或在不同衬底上印制掩模图案(对应于设计布局的设计图案)时，可能需要掩模的旋转。在实施例中，所述第二定向为相对于所述设计布局的所述第一定向的预定旋转量，所述预定旋转量与正被图案化的所述衬底的一部分的定向相关。在实施例中，预定旋转量在相对于第一定向的大于0°且小于360°的范围内。更特别地，设计布局的第二定向可以相对于设计布局的第一定向旋转大约90°。

在实施例中，与第二图案化过程相关联的设计变量的第二集合包括但不限于照射光瞳形状，针对同一设计布局，所述照射光瞳形状被旋转不同于与第一图案化过程相关联的照射光瞳形状的量。如先前提及的，作为示例，第一图案化过程包括具有在第一定向上的第一光瞳形状的第一照射光瞳，而在调整变量的第二集合之后，第二图案化过程包括第二照射光瞳，所述第二照射光瞳具有不同于第一照射光瞳形状的第二形状、不同于第一定向和第二定向的定向或与第一照射光瞳相比不同的其它光瞳特性。

在实施例中，执行设计变量的第二集合的调整，直到第二图案化过程的性能指标在第一图案化过程的第一性能指标的可接受界限内。例如，第一性能指标包括但不限于：与第一图案化过程相关联的焦深(DOF)；与第一图案化过程相关联的图像对比度(例如，NILS)；和/或与第一图案化过程的过程变量相关联的过程变化(PV)带。

在调整设计变量的第二集合后，变量具有与设计变量的第一集合相比不同的值。例如，具有与设计变量的第一集合不同的值的变量的第二集合可以包括但不限于：待用于第二图案化过程的设计布局的第二定向；表征待用于第二图案化过程的第二源的第二源变量；待用于第二图案化过程的第二掩模图案；待用于第二图案化过程的第二抗蚀剂参数；待用于第二图案化过程的第二蚀刻参数；与用于第二图案化过程的光刻设备(例如，EUV)相关联的第二像差，或本文中所论述的其它变量。

在实施例中，配置第二图案化过程包括使用第一过程窗口条件的集合作为输入、经由与第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型来执行源优化，直到第二图案化过程的轮廓的第二集合中的每个轮廓与轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的匹配度在期望的匹配阈值内。

在实施例中，配置第二图案化过程包括使用第一过程窗口条件的集合作为输入、经由与第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型执行源掩模共同优化，直到第二图案化过程的轮廓的第二集合中的每个轮廓与轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的匹配度在期望的匹配阈值内。

在实施例中，配置第二图案化过程为迭代过程。每次迭代可以包括以下步骤：(i)使用过程窗口条件的第一集合、设计布局的第二定向和一个或更多个设计变量模拟与第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型，以产生轮廓的第二集合；(ii)使用设计变量的值和模拟结果计算多变量成本函数；(iii)确定多变量成本函数是否满足终止条件；(iv)确定轮廓的第二集合中的每个轮廓是否在轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的期望的匹配阈值内；以及(v)响应于不满足终止条件或轮廓的第二集合不位于期望的匹配阈值内，进一步修改一个或更多个设计变量且执行步骤(i)至(v)。

在实施例中，为了配置第二图案化过程，可以计算多变量成本函数以引导设计变量的第二集合的调整。例如，多变量成本函数包括以下各项中的至少一项：轮廓的第一集合与轮廓的相应的第二集合之间的边缘放置误差、轮廓的第二集合与轮廓的第一集合之间的图案放置误差、轮廓的第二集合的临界尺寸(CD)、轮廓的第二集合的局部CD均一性、与第二图案化过程相关联的图像的图像对比度、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。

在实施例中，为了配置第二图案化过程，终止条件可以包括以下各项中的至少一项：成本函数的最小化；成本函数的最大化；达到迭代的某一数目；达到等于或超出某一阈值的成本函数的值；达到某一计算时间；达到在可接受误差限制内的成本函数的值；或最小化光刻过程中的曝光时间。

在实施例中，在第二图案化过程的配置期间，可以通过利用选自由以下各项组成的组的算法处理成本函数来最小化或最大化所述成本函数：高斯-牛顿(Gauss-Newton)算法、列文伯格-马夸特(Levenberg-Marquardt)算法、柏萝登-弗莱彻-戈德福布-生纳(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)算法、梯度下降算法、模拟退火算法、内点算法、和基因算法。

在一些实施例中，可以实施用于配置图案化过程的方法的另一变化以包括以下操作。例如，所述方法包括：使用与第一图案化过程相关联的设计变量的第一集合计算第一多变量成本函数，所述设计变量的第一集合表征第一照射源、设计布局和第一过程窗口条件；通过调整设计变量的第一集合来重新配置第一图案化过程，直到满足与设计规格相关的终止条件，以获得被模拟的特性的第一集合；使用与第二图案化过程相关联的设计变量的第二集合计算第二多变量成本函数，所述设计变量的第二集合表征第二照射源和设计布局；以及使用第一过程窗口条件，通过调整设计变量的第二集合来重新配置第二图案化过程，直到被模拟的特性的第二集合位于被模拟的特性的第一集合的期望的匹配阈值内。

如本文中所论述的，在一些实施例中，设计变量的第一集合包括以下各项中的至少一项：待用于第一图案化过程的设计布局的第一定向、表征待用于第一图案化过程的第一源的第一源变量；待用于第一图案化过程的第一掩模图案；待用于第一图案化过程的第一抗蚀剂参数；待用于第一图案化过程的第一蚀刻参数；或与用于第一图案化过程的光刻设备相关联的第一像差。

如本文中所论述的，在一些实施例中，其中，在配置第二图案化过程时，设计变量的第二集合包括以下各项中的至少一项：用于第二图案化过程的设计布局的第二定向，第二定向不同于第一定向；表征待用于第二图案化过程的第二源的第二源变量，第二源不同于第一源；待用于第二图案化过程的第二掩模图案；待用于第二图案化过程的第二抗蚀剂参数；待用于第二图案化过程的第二蚀刻参数；或与用于第二图案化过程的光刻设备相关联的第二像差。

如本文中所论述的，在一些实施例中，约束的第一集合包括：设计规格，或与图案化过程的一个或更多个模型相关联的模型误差分布。

如本文中所论述的，在一些实施例中，第一被模拟的特性包括：待使用设计布局印制在衬底上的特征的被模拟的轮廓；与设计布局相关联的空间图像；与设计布局相关联的抗蚀剂图像；或与设计布局相关联的蚀刻图像。

如本文中所论述的，在一些实施例中，第一多变量成本函数包括以下各项中的至少一项：轮廓的第一集合相对于设计布局的相应的设计轮廓的边缘放置误差、与轮廓的第一集合相关联的图案放置误差、轮廓的第一集合的临界尺寸(CD)、轮廓的第一集合的局部CD均一性、与第一图案化过程相关联的图像的图像对比度、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。

如本文中所论述的，在一些实施例中，第二多变量成本函数包括以下各项中的至少一项：轮廓的第二集合相对于轮廓的第一集合的边缘放置误差、与轮廓的第二集合相关联的图案放置误差、轮廓的第二集合的临界尺寸(CD)、轮廓的第二集合的局部CD均一性、与第二图案化过程相关联的图像的图像对比度、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。

如本文中所论述的，在一些实施例中，终止条件包括以下各项中的至少一项：第一或第二多变量成本函数的最小化；成本函数的最大化；达到迭代的某一数目；达到等于或超出某一阈值的成本函数的值；达到某一计算时间；达到在可接受误差限制内的成本函数的值；或最小化光刻过程中的曝光时间。

如本文中所论述的，在一些实施例中，可以通过利用选自由以下各项组成的组的算法处理成本函数而最小化或最大化第一或第二多变量成本函数：高斯-牛顿算法、列文伯格-马夸特算法、柏萝登-弗莱彻-戈德福布-生纳算法、梯度下降算法、模拟退火算法、内点算法、和基因算法。

根据本发明，所公开的元件的组合和子组合构成单独的实施例。例如，第一组合包括获得轮廓的第一集合，并且基于轮廓的第一集合配置第二图案化过程以使得轮廓的第二集合匹配于相应的轮廓的第一集合。子组合可以包括使用设计布局的第一定向获得的轮廓的第一集合和使用设计布局的不同于第一定向的第二定向获得的轮廓的第二集合。在另一示例中，组合包括获得轮廓的第一集合和第一照射源，并且基于轮廓的第一集合配置第二图案化过程以具有不同于第一照射源的第二照射源。掩模变化用于确定掩模图案。在另一示例中，组合包括：使用设计变量的第一配置计算成本函数；基于成本函数重新配置第一图案化过程以满足第一终止条件；使用设计变量的第二配置计算成本函数；以及基于成本函数重新配置第二图案化过程以满足基于第一图案化过程的结果定义的第一终止条件和第二终止条件。

在光刻投影设备中，作为示例，可以将成本函数表达为

其中(z₁，z₂，…，z_N)为N个设计变量或其值。f_p(z₁，z₂，…，z_N)可以是设计变量(z₁，z₂，…，z_N)的函数，诸如，针对(z₁，z₂，…，z_N)的设计变量的值的集合在评估点处的特性的实际值与预期值之间的差。w_p为与f_p(z₁z₂，…，z_N)相关联的权重常数。可以向比其它评估点或图案更临界的评估点或图案指派较高的w_p值。也可以向具有较大出现次数的图案和/或评估点指派较高的w_p值。评估点的示例可以是衬底上的任何物理点或图案、虚拟设计布局上的任何点，或抗蚀剂图像，或空间图像，或其组合。CF(z₁，z₂，…，z_N)可以是照射源的函数、作为照射源的函数或影响照射源的变量的函数。当然，CF(z₁，z₂，…，z_N)不限于方程式1中的形式。CF(z₁，z₂，…，z_N)可以呈任何其它合适的形式。

成本函数可以表示光刻投影设备、光刻过程或衬底的任何一个或更多个合适的特性，例如，焦距、CD、图像移位、图像变形、图像旋转、随机变化、生产量、局部CD变化、过程窗口，或其组合。在一个实施例中，设计变量(z₁，z₂，…，z_N)包括选自剂量、图案形成装置的全局偏差、和/或照射的形状中的一个或更多个。在一个实施例中，设计变量(z₁，z₂，…，z_N)包括源的带宽。由于抗蚀剂图像常常规定衬底上的图案，因此成本函数可以包括表示抗蚀剂图像的一个或更多个特性的函数。例如，这种评估点的f_p(z₁，z₂，…，z_N)可以仅是抗蚀剂图像中的点与所述点的预期位置之间的距离(即，边缘放置误差EPE_p(z₁，z₂，…，z_N))。设计变量可以包括任何可以调整的参数，诸如源、图案形成装置、投影光学器件、剂量、焦距等的可调参数(例如，强度和形状)。

光刻设备可以包括可以用于调整波前和强度分布的形状和/或辐射束的相移的统称为“波前操控器”的部件。在实施例中，光刻设备可以调整沿光刻投影设备的光学路径的任何部位处的波前和强度分布，诸如在图案形成装置之前、在光瞳平面附近、在像平面附近和/或在焦点平面附近。波前操控器可以用于校正或补偿由例如源、图案形成装置、光刻投影设备中的温度变化、光刻投影设备的部件的热膨胀等引起的波前和强度分布和/或相移的某些变形。调整波前和强度分布和/或相移可以改变评估点和成本函数的值。可以从模型模拟这些改变或实际上量测这些改变。

设计变量可以具有约束，所述约束可以被表达为(z₁，z₂，…，z_N)∈Z，其中，Z为设计变量的可能的值的集合。可以通过光刻投影设备的期望的生产量来强加对设计变量的一个可能的约束。在没有通过期望的生产量强加的这种约束的情况下，优化可以产生不切实际的设计变量的值的集合。例如，如果剂量为设计变量，则在没有这种约束的情况下，优化可能产生使生产量经济上不可能的剂量值。然而，约束的有用性不应该被解释为必要性。例如，生产量可能受光瞳填充比影响。对于一些照射设计，较低的光瞳填充比可能舍弃辐射，从而导致较低的生产量。生产量也可以受抗蚀剂化学反应影响。较慢的抗蚀剂(例如，要求适当地曝光较高量的辐射的抗蚀剂)导致较低的生产量。在实施例中，对设计变量的约束使得设计变量无法具有改变图案形成装置的任何几何特性的值，即，图案形成装置上的图案将在优化期间保持不变。

因此，优化过程是在约束(z₁，z₂，…，z_N)∈Z下找到优化成本函数以例如找到下式的一个或更多个设计变量的值的集合：

根据实施例，图10中图示优化的通用方法。这种方法包括限定多个设计变量的多变量成本函数的步骤S302。设计变量可以包括选自表示照射的一个或更多个特性(300A)(例如，光瞳填充比，即穿过光瞳或孔的照射的辐射的百分比)、投影光学器件的一个或更多个特性(300B)和/或设计布局的一个或更多个特性(300C)的设计变量的任何合适的组合。例如，设计变量可以包括表示照射的一个或更多个特性(300A)(例如，为或包括带宽)和设计布局的一个或更多个特性(300C)(例如，全局偏差)但不表示投影光学器件的一个或更多个特性(300B)的设计变量，所述设计变量产生照射-图案形成装置(例如，掩模)优化(“源-掩模优化”或SMO)。或，设计变量可以包括表示照射的一个或更多个特性(300A)(可选地偏振)、投影光学器件的一个或更多个特性(300B)和设计布局的一个或更多个特性(300C)的设计变量，所述设计变量产生照射-图案形成装置(例如，掩模)-投影系统(例如，透镜)优化(“源-掩模-透镜优化”或SMLO)。或，设计变量可以包括表示照射的一个或更多个特性(300A)(例如，为或包括带宽)、图案形成装置的一个或更多个非几何特性，或投影光学器件的一个或更多个特性(300B)，但不表示图案形成装置的任何几何特性的设计变量。在步骤S304中，设计变量被同时地调整，使得成本函数朝向收敛移动。在实施例中，不是所有设计变量都可以被同时调整。每个设计变量也可以被单独地调整。在步骤S306中，确定是否满足预定终止条件。预定终止条件可以包括各种可能性，例如选自以下各项的一项或更多项：根据需要通过所使用的数值技术最小化或最大化成本函数，成本函数的值等于阈值或超越阈值，成本函数的值达到预设的误差限制内，和/或达到迭代的预设数目。如果在步骤S306中满足条件，则方法结束。如果在步骤S306中不满足一个或更多个条件，则迭代地重复步骤S304和S306直到获得期望的结果。优化无需产生用于一个或更多个设计变量的值的单个集合，这是由于可能存在由诸如光瞳填充因子、抗蚀剂化学方法、生产量等因素所导致的物理约束。优化可以提供用于一个或更多个设计变量的值的多个集合和相关联的性能特性(例如，生产量)，并且允许光刻设备的用户挑选一个或更多个集合。

可以交替地优化(称作交替优化)或同时地优化(称作同时优化)设计变量的不同子集(例如，包括照射的特性的一个子集、包括图案形成装置的特性的一个子集和包括投影光学器件的特性的一个子集)。因此，经“同时地”或“联合地”优化的设计变量的两个子集意味着允许同时改变两个子集的设计变量。如本文中所使用的经“交替地”优化的设计变量的两个子集意味着在第一优化中允许改变第一子集的设计变量但不允许改变第二子集的设计变量，且接着在第二优化中允许改变第二子集的设计变量但不允许改变第一子集的设计变量。

在图10中，同时执行所有设计变量的优化。这种流程可以被称为同时流程或共同优化流程。替代地，交替地执行所有设计变量的优化，如图11中所图示的。在这样的流程中，在每个步骤中，在一些设计变量被固定的同时，优化其它设计变量以优化成本函数；接着，在下一步骤中，在变量的不同集合被固定的同时，优化变量的其它集合以最小化或最大化成本函数。交替地执行这些步骤，直到满足收敛或某一终止条件。如图11的非限制性示例性流程图中示出的，首先，获得设计布局(步骤S402)，接着在步骤S404中执行照射优化的步骤，其中，照射的一个或更多个设计变量(例如，带宽)被优化(SO)以使成本函数最小化或最大化的同时，固定其它设计变量。接着，在下一步骤S406中，执行投影光学器件优化(LO)，其中，投影光学器件的设计变量被优化以使成本函数最小化或最大化的同时，固定其它设计变量。交替地执行这两个步骤，直到在步骤S408中满足某一终止条件。可以使用各种终止条件中的一个或更多个，诸如成本函数的值变得等于阈值，成本函数的值超过所述阈值，成本函数的值达到预设误差限制内，达到迭代的预设数目等。应注意，SO-LO-交替-优化被用作替代性流程的示例。作为另一示例，执行不允许改变带宽的第一照射-图案形成装置共同优化(SMO)或照射-图案形成装置-投影光学器件共同优化(SMLO)，接着执行允许改变带宽的第二SO或照射-投影光学器件共同优化(SLO)。最后，在步骤S410中获得优化结果的输出，并且过程停止。

如之前所论述的图案选择算法可以与同时优化或交替优化一体形成。例如，当采用交替优化时，首先可以执行全芯片SO，识别一个或更多个“热点”和/或“温点”，接着执行LO。鉴于本公开，次优化的许多排列和组合是可能的，以便实现期望的优化结果。

图12A示出一种示例性优化方法，其中，成本函数被最小化或最大化。在步骤S502中，获得一个或更多个设计变量的初始值，包括一个或更多个相关联的调谐范围(如果存在)。在步骤S504中，设置多变量成本函数。在步骤S506中，在围绕用于第一迭代步骤(i＝0)的一个或更多个设计变量的起点值的足够小的邻域内展开成本函数。在步骤S508中，将标准的多变量优化技术应用至成本函数。应注意，优化问题可以在S508中的优化过程期间或在优化过程中的后期施加约束，诸如一个或更多个调谐范围。步骤S520指示针对已经为了优化光刻过程而选择的所识别的评估点的一个或更多个给定测试图案(也称为“量规”)进行每次迭代。在步骤S510中，预测光刻响应。在步骤S512中，比较步骤S510的结果与步骤S522中获得的期望的或理想的光刻响应值。如果在步骤S514中满足终止条件，即，优化产生足够接近期望值的光刻响应值，则在步骤S518中输出设计变量的最终值。输出步骤也可以包括使用设计变量的最终值来输出一个或更多个其它函数，诸如输出光瞳平面(或其它平面)处的波前像差调整图、经优化的照射图和/或经优化的设计布局等。如果没有满足终止条件，则在步骤S516中，利用第i次迭代的结果来更新一个或更多个设计变量的值，并且过程返回至步骤S506。下文详细地阐述图12A的过程。

在示例性优化过程中，除了通常在光刻投影设备中有效的f_p(z₁，z₂，...，z_N)足够平滑(例如，存在第一阶导数)之外，没有假定或近似设计变量(z₁，z₂，...，z_N)与f_p(z₁，z₂，...，z_N)之间的关系。可以应用诸如高斯-牛顿(Gauss-Newton)算法、列文伯格-马夸特(Levenberg-Marquardt)算法、柏萝登-弗莱彻-戈德福布-生纳(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno algorithm)算法、梯度下降算法、模拟退火算法、内点算法、以及基因算法的算法以找到

这里，将高斯-牛顿算法用作示例。高斯-牛顿算法为适用于一般的非线性多变量优化问题的迭代方法。在设计变量(z₁，z₂，…，z_N)采取(z_1i，z_2i，...，z_Ni)的值的第i次迭代中，高斯-牛顿算法线性化(z_1i，z_2i，...，z_Ni)的邻域中的f_p(z₁，z₂，…，z_N)，并且接着计算在(z_1i，z_2i，...，z_Ni)的邻域中的给出CF(z₁，z₂，...，z_N)的最小值的值(z_1(i+1)，z_2(i+1)，...，z_N(i+1))。设计变量(z₁，z₂，...，z_N)在第(i+1)次迭代中采取(z_1(i+1)，z_2(i+1)，...，z_N(i+1))的值。这种迭代继续直到收敛(即，CF(z₁，z₂，…，z_N)不再减小)或达到迭代的预设次数。

特别地，在第i次迭代中，在(z_1i，z_2i，...，z_Ni)的邻域中，

在方程式3的近似下，成本函数变为：

方程式4为设计变量(z₁，z₂，...，z_N)的二次函数。除设计变量(z₁，z₂，…，z_N)外，各项均为常数。

如果设计变量(z₁，z₂，...，z_N)不处于任何约束下，则可以通过对N个线性方程式进行求解来导出(z_1(i+1)，z_2(i+1)，...，z_N(i+1))：

其中，n＝1，2，...N。

如果设计变量(z₁，z₂，...，z_N)在呈J个不等式(例如，(z₁，z₂，...，z_N)的调谐范围)的形式的约束下其中，j＝1，2，...J；并且在K个方程式(例如，设计变量之间的相互依赖性)的约束下其中，k＝1，2，...K，则优化过程变为经典的二次规划问题，其中，A_nj、B_j、C_nk、D_k为常数。可以针对每次迭代来强加额外的约束。例如，可以引入“阻尼因子”Δ_D以限制(z_1(i+1)，z_2(i+1)，...，z_N(i+1))与(z_1i，z_2i，...，z_Ni)之间的差，使得方程式3的近似成立。这样的约束可以表达为Z_ni-Δ_D≤Z_n≤Z_ni+Δ_D。可以使用例如JorgeNocedal和Stephen J.Wright(柏林-纽约：范登伯格，剑桥大学出版社)的NumericalOptimization(第2版)中所描述的方法来导出(z_1(i+1)，z_2(i+1)，…，z_N(i+1)。

代替最小化f_p(z₁，z₂，...，z_N)的RMS，优化过程可以将评估点当中的最大偏差(最差缺陷)的量值最小化至其预期值。在这样的方法中，替代地将成本函数表达为

其中CL_p是用于f_p(z₁，z₂，...，z_N)的最大允许值。这种成本函数表示评估点当中的最差缺陷。使用这种成本函数的优化会最小化最差缺陷的量值。迭代贪心算法可以用于这种优化。

可以将方程式5的成本函数近似为：

其中q为正偶数，诸如至少4，或至少10。方程式6模仿方程式5的行为的同时允许通过使用诸如最深下降方法、共轭梯度方法等方法来解析地执行优化且使该优化加速。

最小化最差缺陷尺寸也可以与f_p(z₁，z₂，...，z_N)的线性化组合。特别地，如在方程式3中一样地近似f_p(z₁，z₂，...，z_N)。接着，将对最差缺陷尺寸的约束书写为不等式E_Lp≤f_p(z₁，z₂，...，z_N)≤E_Up，其中，E_Lp和E_Up为指定用于f_p(z₁，z₂，...，z_N)的最小允许偏差和最大允许偏差的两个常数。插入方程式3，将这些约束变换为如下方程式，其中，p＝1，...P，

和

由于方程式3通常仅在(z₁，z₂，…，z_N)的邻域中有效，因此如果在该邻域中不能实现期望的约束E_Lp≤f_p(z₁，z₂，…，z_N)≤E_Up(所述约束可以通过所述不等式当中的任何冲突来确定)，则可以放宽常数E_Lp和E_Up直到可实现所述约束。这种优化过程最小化(z₁，z₂，…，z_N)，i的邻域中的最差缺陷尺寸。接着，每个步骤逐步地减小最差缺陷尺寸，并且以迭代的方式执行每个步骤直到符合某些终止条件。这种情形将导致最差缺陷尺寸的最优减小。

用于最小化最差缺陷的另一方式在每次迭代中调整权重w_p。例如，在第i次迭代之后，如果第r个评估点为最差缺陷，则可以在第(i+1)次迭代中增加w_r，使得所述评估点的缺陷尺寸的减小被给予较高优先级。

另外，可以通过引入拉格朗日(Lagrange)乘数来修改方程式4和方程式5中的成本函数，以实现对缺陷尺寸的RMS的优化与对最差缺陷尺寸的优化之间的折衷，即，

其中λ为指定对缺陷尺寸的RMS的优化与对最差缺陷尺寸的优化之间的折衷的预设常数。特别地，如果λ＝0，则这种方程式变为方程式4，并且仅缺陷尺寸的RMS被最小化；而如果λ＝1，则这种方程式变为方程式5，并且仅最差缺陷尺寸被最小化；如果0＜λ＜1，则在优化中考虑以上两种情况。可以使用多种方法来解决这种优化。例如，类似于之前所描述的方法，可以调整每次迭代中的加权。替代地，类似于从不等式最小化最差缺陷尺寸，方程式6′和6″的不等式可以被视为在二次规划问题的求解期间的设计变量的约束。接着，可以递增地放宽对最差缺陷尺寸的界限，或递增地增加用于最差缺陷尺寸的权重，计算用于每个可实现的最差缺陷尺寸的成本函数值，并且选择最小化总成本函数的设计变量值作为用于下一步骤的初始点。通过以迭代的方式进行这种操作，可以实现这种新的成本函数的最小化。

优化光刻投影设备可以扩展过程窗口。较大的过程窗口在过程设计和芯片设计方面提供更多的灵活性。过程窗口可以被定义为例如使抗蚀剂图像在抗蚀剂图像的设计目标的某一限制内的焦距、剂量、像差、激光带宽(例如，E95或(λmin至λmax))和特定于强度的费用的集合。应注意，在该所论述的所有方法也可以延伸至可以通过不同于曝光剂量和散焦的基参数或额外的基参数而建立的广义过程窗口定义。这些基参数可以包括但不限于诸如NA、标准差、像差、偏振的光学设置，或抗蚀剂层的光学常数。例如，如先前所描述的，如果过程窗口(PW)也包括不同的图案形成装置偏差(掩模偏差)，则优化包括掩模误差增强因子(MEEF)的最小化，所述掩模误差增强因子被定义为衬底边缘放置误差(EPE)与引发的图案形成装置图案边缘偏差之间的比率。对焦距和剂量值所限定的过程窗口在本文中仅用作示例。

根据实施例，在下文中描述最大化将例如剂量和焦距用作其参数的过程窗口的方法。在第一步骤中，从过程窗口中的已知条件(f₀，ε₀)开始(其中f₀为名义焦距，并且ε₀为名义剂量)，最小化在邻域(f₀±Δ_f，ε₀±Δε)中的下文的成本函数中的一个：

或

或

如果允许名义焦距f₀和名义剂量ε₀移位，则名义焦距f₀和名义剂量ε₀可以与设计变量(z₁，z₂，…，z_N)联合地被优化。在下一步骤中，如果可以找到(z₁，z₂，…，z_N，f，ε)的值的集合，则接受(f₀±Δ_f，ε₀±Δε)作为过程窗口的部分，使得成本函数在预设极限内。

如果不允许焦距和剂量移位，则在焦距和剂量固定于名义焦距f₀和名义剂量ε₀的情况下优化设计变量(z₁，z₂，…，z_N)。在替代实施例中，如果可以找到(z₁，z₂，…，z_N)的值的集合，则接受(f₀±Δf，ε₀±ε)作为过程窗口的部分，使得成本函数在预设极限内。

本文中先前所描述的方法可以用于最小化方程式7、7′或7″的对应的成本函数。如果设计变量表示投影光学器件的一个或更多个特性，诸如泽尼克(Zernike)系数，则最小化方程式7、7′或7″的成本函数导致基于投影光学器件优化(即，LO)的过程窗口最大化。如果设计变量表示除了投影光学器件的特性以外的照射和图案形成装置的一个或更多个特性，则最小化方程式7、7′或7″的成本函数导致基于SMLO的过程窗口最大化，如图10中所图示的。如果设计变量表示源和图案形成装置的一个或更多个特性，则最小化方程式7、7′或7″的成本函数导致基于SMO的过程窗口最大化。方程式7、7′或7″的成本函数也可以包括至少一个f_p(z₁，z₂，...，z_N)，诸如本文中描述的为带宽的函数的f_p(z₁，z₂，...，z_N)。

图13示出同时的SMLO过程可以如何使用基于梯度的优化(例如，拟牛顿或高斯牛顿算法)的一个特定示例。在步骤S702中，识别一个或更多个设计变量的起始值。也可以识别每个变量的调谐范围。在步骤S704中，使用一个或更多个设计变量来定义成本函数。在步骤S706中，围绕用于设计布局中的所有评估点的起始值展开成本函数。在步骤S708中，应用合适的优化技术以最小化或最大化成本函数。在可选的步骤S710中，运行全芯片模拟以覆盖全芯片设计布局中的所有临界图案。在步骤S714中获得期望的光刻响应指标(诸如CD、EPE，或EPE和PPE)，并且在步骤S712中将期望的光刻响应指标与那些量的预测值进行比较。在步骤S716中，确定过程窗口。步骤S718、S720和S722类似于如相对于图12A所描述的相应的步骤S514、S516和S518。如之前提及的，最终的输出可以是例如光瞳平面中的波前像差图，所述波前像差图被优化以产生期望的成像性能。最终的输出可以是例如经优化的照射图和/或经优化的设计布局。

图12B示出用于优化成本函数的示例性方法，其中，设计变量(z₁，z₂，…，z_N)包括可以仅具有离散的值的设计变量。

所述方法通过限定照射的像素组和图案形成装置的图案形成装置图案块而开始(步骤S802)。通常，像素组或图案形成装置图案块也可以被称作光刻过程部件的划分部。在一个示例性方法中，将照射划分成117个像素组，并且针对图案形成装置限定94个图案形成装置图案块(基本上如上文所描述的)，从而产生总共211个划分部。

在步骤S804中，选择光刻模型作为用于光刻模拟的基础。光刻模拟产生用于计算一个或更多个光刻指标或响应的结果。将特定的光刻指标定义为待优化的性能指标(步骤S806)。在步骤S808中，设置用于照射和图案形成装置的初始(预优化)条件。初始条件包括用于照射的像素组和图案形成装置的图案形成装置图案块的初始状态，使得可以参考初始照射形状和初始图案形成装置图案。初始条件也可以包括图案形成装置图案偏差(有时也被称为掩模偏差)、NA和/或聚焦斜率范围。虽然步骤S802、S804、S806和S808被描绘为连续步骤，但将了解，在其它实施例中，可以以其它顺序执行这些步骤。

在步骤S810中，对像素组和图案形成装置图案块进行排序。可以使像素组和图案形成装置图案块在排序中交错。可以采用各种排序方式，包括：连续地(例如，从像素组1至像素组117和从图案形成装置图案块1至图案形成装置图案块94)、随机地、根据所述像素组和图案形成装置图案块的物理部位(例如，将更接近照射的中心的像素组排序较高)，和/或根据所述像素组或图案形成装置图案块的变更影响性能指标的方式。

一旦对像素组和图案形成装置图案块排序，就将照射和图案形成装置调整成改善性能指标(步骤S812)。在步骤S812中，按排序次序分析像素组和图案形成装置图案块中的每个，以确定像素组或图案形成装置图案块的变更是否将导致改善的性能指标。如果确定性能指标将被改善，则相应地变更像素组或图案形成装置图案块，并且得到的经改善的性能指标和经修改的照射形状或经修改的图案形成装置图案形成用于比较的基线，以用于后续分析较低排序的像素组和图案形成装置图案块。换句话说，保持改善性能指标的变更。随着进行和保持对像素组和图案形成装置图案块的状态的变更，初始照射形状和初始图案形成装置图案相应地改变，使得经修改的照射形状和经修改的图案形成装置图案由步骤S812中的优化过程引起。

在其它方法中，也在S812的优化过程内执行像素组和/或图案形成装置图案块的图案形成装置多边形形状调整和成对轮询。

在实施例中，交错式同时优化工序可以包括变更照射的像素组，并且在发现性能指标的改善的情况下，逐步升高和/或降低剂量或强度以寻求进一步改善。在另外的实施例中，可以通过图案形成装置图案的偏差改变来替换剂量或强度的逐步升高和/或降低，以寻求同时优化工序的进一步改善。

在步骤S814中，进行关于性能指标是否已经收敛的确定。例如，如果在步骤S810和S812的最后若干次迭代中已证明性能指标改善很小或无改善，则可以认为性能指标已经被收敛。如果性能指标还未收敛，则在下次迭代中重复步骤S810和S812，其中，来自当前的迭代的经修改的照射形状和经修改的图案形成装置用作用于下次迭代的初始照射形状和初始图案形成装置(步骤S816)。

上文所描述的优化方法可以用于增加光刻投影设备的生产量。例如，成本函数可以包括作为曝光时间的函数的f_p(z₁，z₂，…，z_N)。在实施例中，这种成本函数的优化受到带宽的量度或其它指标约束或影响。

图14是图示可以辅助实施本文中所公开的优化方法和流程的计算机系统100的框图。计算机系统100包括用于传送信息、的总线102或其它通信机构，和与总线102耦合以供处理信息的处理器104(或多个处理器104和105)。计算机系统100也包括主存储器106，诸如随机存取存储器(RAM)或其它动态储存装置，主存储器106耦合至总线102以用于储存将要由处理器104执行的信息和指令。主存储器106也可以用于在执行将要由处理器104执行的指令期间储存暂时性变量或其它中间信息。计算机系统100还包括耦合至总线102以用于储存用于处理器104的静态信息和指令的只读存储器(ROM)108或其它静态储存装置。提供诸如磁盘或光盘的储存装置110，并且所述储存装置耦合至总线102以用于储存信息和指令。

计算机系统100可以由总线102耦合至用于向计算机用户显示信息的显示器112，诸如阴极射线管(CRT)或平板显示器或触控面板显示器。包括字母数字按键和其它按键的输入装置114耦合至总线102以用于将信息和命令选择传送至处理器104。另一类型的用户输入装置为光标控制件116，诸如鼠标、轨迹球或光标方向按键，以用于将方向信息和命令选择传送至处理器104且用于控制显示器112上的光标移动。这种输入装置通常具有在两个轴线(第一轴(例如，x)和第二轴(例如，y))上的两个自由度，该两个自由度允许所述装置指定平面中的位置。触控面板(屏幕)显示器也可以用作输入装置。

根据一个实施例，优化过程的部分可以响应于处理器104执行被包含于主存储器106中的一个或更多个指令的一个或更多个序列而由计算机系统100执行。可以从诸如储存装置110的另一计算机可读介质将这样的指令读取至主存储器106中。被包含于主存储器106中的指令序列的执行使得处理器104执行本文中所描述的过程步骤。也可以采用多处理布置的一个或更多个处理器，以执行被包含于主存储器106中的指令序列。在替代实施例中，可以代替或结合软件指令来使用硬布线电路。因此，本文中的描述不限于硬件电路和软件的任何特定组合。

如本文中所使用的术语“计算机可读介质”是指参与将指令提供至处理器104以供执行的任何介质。这种介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，诸如储存装置110。易失性介质包括易失存储器，诸如主存储器106。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤光学器件，包括包含总线102的导线。传输介质也可以呈声波或光波的形式，诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间所产生的声波或光波。计算机可读介质的常见形式包括例如软磁盘、软性磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质、CD-ROM、DVD、任何其它光学介质、打孔卡、纸带、具有孔图案的任何其它物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储器芯片或卡匣、如下文所描述的载波，或可以供计算机读取的任何其它介质。

各种形式的计算机可读介质可以涉及将一个或更多个指令的一个或更多个序列承载至处理器104以供执行。例如，可以初始地将指令承载于远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载至其易失存储器内，并且使用调制解调器经由电话线来发送指令。计算机系统100本地的调制解调器可以接收电话线上的数据，并且使用红外传输器将数据转换成红外信号。耦合至总线102的红外检测器可以接收红外信号中所承载的数据且将数据放置于总线102上。总线102将数据承载至主存储器106，处理器104从所述主存储器106获取并执行指令。由主存储器106接收的指令可以可选地在由处理器104执行之前或之后储存在储存装置110上。

计算机系统100也可以包括耦合至总线102的通信接口118。通信接口118提供耦合至网络链路120的双向数据通信，所述网络链路120连接至局域网122。例如，通信接口118可以是综合业务数字网(ISDN)卡或调制解调器以提供与相应的类型的电话线的数据通信连接。作为另一示例，通信接口118可以是局域网(LAN)卡以提供与兼容LAN的数据通信连接。也可以实施无线链路。在任何这种实施中，通信接口118发送且接收承载表示各种类型的信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光学信号。

网络链路120通常经由一个或更多个网络将数据通信提供至其它数据装置。例如，网络链路120可以经由局域网122向主计算机124或向由因特网服务提供商(ISP)126操作的数据装备提供连接。ISP 126进而经由全球封包数据通信网络(现通常称作“因特网”128)来提供数据通信服务。局域网122和因特网128都使用承载数字数据流的电信号、电磁信号或光学信号。经由各种网络的信号和在网络链路120上且经由通信接口118的信号(所述信号将数字数据承载至计算机系统100和承载来自计算机系统100的数字数据)是输送信息的示例性形式的载波。

计算机系统100可以经由一个或更多个网络、网络链路120和通信接口118发送消息且接收包括程序代码的数据。在因特网示例中，服务器130可以经由因特网128、ISP 126、局域网122和通信接口118传输用于应用程序的所请求的代码。例如，一个这样的经下载的应用程序可以提供实施例的照射优化。所接收的代码可以在其被接收时由处理器104执行，和/或被储存在储存装置110或其它非易失性储存器中以供稍后执行。以这种方式，计算机系统100可以获得呈载波的形式的应用代码。

图15示意性地描绘可以利用本公开所描述的方法而优化照射的示例性光刻投影设备。设备包括：

-照射系统IL，所述照射系统用于调节辐射束B。在这样的特定情况下，照射系统也包括辐射源SO；

-第一载物台(例如，图案形成装置台)MT，所述第一载物台设置有用于保持图案形成装置MA(例如，掩模版)的图案形成装置保持器，并且连接至用于相对于物品PS准确地定位图案形成装置的第一定位器；

-第二载物台(衬底台)WT，所述第二载物台设置有用于保持衬底W(例如，涂覆有抗蚀剂的硅晶片)的衬底保持器，并且连接至用于相对于物品PS准确地定位衬底的第二定位器；

-投影系统(“透镜”)PS(例如，折射、反射或反射折射型光学系统)，所述投影系统用于将图案形成装置MA的经辐照的部分成像至衬底W的目标部分c(例如，包括一个或更多个管芯)上。

如本文中描绘的，装置属于透射类型(即，具有透射型图案形成装置)。然而，通常，例如，装置也可以属于例如反射类型(具有反射型图案形成装置)。设备可以采用与经典掩模不同种类的图案形成装置；示例包括可编程反射镜阵列或LCD矩阵。

源SO(例如，汞灯或准分子激光器、LLP(激光产生等离子体)、EUV源)产生辐射束。例如，这种束直接地或在已经横穿诸如扩束器Ex之类的调节装置之后被馈入至照射系统(照射器)IL中。照射器IL可以包括调整装置AD，以用于设置束中的强度分布的外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。另外，照射器IL通常将包括各种其它部件，诸如积分器IN和聚光器CO。以这种方式，入射到图案形成装置MA上的束B在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。

关于图15应该注意，源SO可以在光刻投影设备的壳体内(例如，这种常常是源SO为例如汞灯时的情况)，但源SO也可以远离光刻投影设备，所述源产生的辐射束被引导至所述设备中(例如，借助于适合的定向反射镜)；这种后一情形常常是源SO为准分子激光器时(例如，基于KrF、ArF或F2激光器作用)的情况。

束PB随后截取被保持在图案形成装置台MT上的图案形成装置MA。在已经横穿图案形成装置MA的情况下，束B穿过透镜PL，所述透镜PL将束B聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置(和干涉测量装置IF)，可以准确地移动衬底台WT，例如，以便使不同的目标部分C定位在束PB的路径中。类似地，第一定位装置可以用于例如在从图案形成装置库机械地获取图案形成装置MA之后或在扫描期间相对于束B的路径来准确地定位图案形成装置MA。通常，将借助于未在图15中明确地描绘的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现载物台MT、WT的移动。然而，在步进器(相对于步进扫描工具)的情况下，图案形成装置台MT可以仅被连接至短行程致动器，或可以是固定的。

所描绘工具可以用于两种不同的模式中：

-在步进模式中，使图案形成装置台MT保持基本上静止，并且将整个图案形成装置图像一次性投影(即，单次“闪光”)至目标部分C上。接着，在x和/或y方向上使衬底台WT移位，从而使得不同的目标部分C可以由束PB辐照；

-在扫描模式中，除了单次“闪光”中不曝光给定的目标部分C之外，基本上相同的情形适用。替代地，图案形成装置台MT可以在给定方向(所谓的“扫描方向”，例如，y方向)上以速度v移动，使得使投影束B在整个图案形成装置图像上进行扫描；同时，衬底台WT以速度V＝Mv在相同或相反的方向上同时地移动，其中，M为透镜PL的放大率(通常，M＝1/4或1/5)。以这种方式，可以在不必损害分辨率的情况下曝光相对较大的目标部分C。

图16示意性地描绘可以利用本文中所描述的方法优化照射的另一示例性光刻投影设备1000。

光刻投影设备1000包括：

-源收集器模块SO；

-照射系统(照射器)IL，所述照射系统被配置成调节辐射束B(例如，EUV辐射)。

-支撑结构(例如，图案形成装置台)MT，所述支撑结构被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模或掩模版)MA且连接至被配置成准确地定位图案形成装置的第一定位器PM；

-衬底台(例如，晶片台)WT，所述衬底台被构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且连接至被配置成准确地定位所述衬底的第二定位器PW；以及

-投影系统(例如，反射性投影系统)PS，所述投影系统被配置成将通过图案形成装置MA赋予至辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分c(例如，包括一个或更多个管芯)上。

如此处所描绘的，设备1000属于反射类型(例如，采用反射型图案形成装置)。应注意，由于大多数材料在EUV波长范围内具有吸收性，因此图案形成装置可以具有包括例如钼与硅的多重叠层的多层反射器。在一个示例中，多重叠层反射仪器具有钼与硅的40个层对，其中，每个层的厚度为四分之一波长。可以利用X射线光刻来产生甚至更小的波长。由于大多数材料在EUV和x射线波长下具有吸收性，因此图案形成装置形貌上的经图案化的吸收材料的薄片(例如，多层反射器的顶部上的TaN吸收器)限定特征将印制(正型抗蚀剂)或不印制(负型抗蚀剂)所在之处。

参考图16，照射器IL从源收集器模块SO接收极紫外辐射束。用于产生EUV辐射的方法包括但不必限于利用在EUV范围内的一种或多种发射谱线将具有至少一个元素(例如，氙、锂或锡)的材料转换成等离子体状态。在一种这样的方法(常常称为激光产生等离子体(“LPP”))中，可以通过利用激光束来辐照燃料(诸如，具有谱线发射元素的材料的小滴、串流或簇)而产生等离子体。源收集器模块SO可以是包括激光器(图16中未示出)的EUV辐射系统的部分，所述激光器用于提供激发燃料的激光束。得到的等离子体发射输出辐射(例如，EUV辐射)，所述输出辐射是使用设置在源收集器模块中的辐射收集器来收集的。例如，当使用CO2激光器以提供用于燃料激发的激光束时，激光器和源收集器模块可以是分立的实体。

在这样的情况下，不将激光器视为形成光刻设备的部分，并且辐射束借助于包括例如适合的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统而从激光器传递至源收集器模块。在其它情况下，例如，当源是放电产生等离子体EUV产生器(常常称为DPP源)时，源可以是源收集器模块的组成部分。

照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器。通常，可以调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别称作σ-外部或σ-内部)。另外，照射器IL可以包括各种其它部件，诸如，琢面场反射镜装置和琢面光瞳反射镜装置。照射器可以用于调节辐射束，以在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。

辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，图案形成装置台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且由所述图案形成装置而图案化。在从图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，辐射束B穿过投影系统PS，所述投影系统PS将束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器PS2(例如，干涉测量器件、线性编码器或电容式传感器)，可以准确地移动衬底台WT，例如以便使不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器PS1可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W。

所描绘的设备1000可以用于以下模式中的至少一种模式中：

1.在步进模式中，在将赋予至辐射束的整个图案一次性投影至目标部分C上的同时使支撑结构(例如，图案形成装置台)MT和衬底台WT保持基本上静止(即，单次静态曝光)。接着，使衬底台WT在X和/或Y方向上移位，从而使得可以曝光不同的目标部分C。

2.在扫描模式中，在将赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上的同时同步地扫描支撑结构(例如，图案形成装置台)MT和衬底台WT(即，单次动态曝光)。可以通过投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定衬底台WT相对于支撑结构(例如，图案形成装置台)MT的速度和方向。

3.在另一模式中，在将被赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上的同时，使支撑结构(例如，图案形成装置台)MT保持基本上静止，从而保持可编程图案形成装置，并且移动或扫描衬底台WT。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要来更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，如上文提及的类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术。

图17更详细地示出设备1000，包括源收集器模块SO、照射系统IL和投影系统PS。源收集器模块SO被构造和布置成使得可以将真空环境维持于源收集器模块SO的围封结构220中。可以通过放电产生等离子体源来形成EUV辐射发射等离子体210。可以通过气体或蒸汽(例如，Xe气体、Li蒸汽或Sn蒸汽)来产生EUV辐射，其中，产生非常热的等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。例如，通过引起至少部分地离子化的等离子体的放电而产生非常热的等离子体210。为了辐射的有效产生，可能需要为例如10Pa的分压的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其它适合的气体或蒸汽。在实施例中，提供经激发的锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。

由热等离子体210发射的辐射经由定位在源腔室211中的开口中或后方的可选的气体屏障或污染物陷阱230(在一些情况下，也称作污染物屏障或翼片阱)而从源腔室211传递至收集器腔室212中。污染物陷阱230可以包括通道结构。污染物陷阱230也可以包括气体屏障，或气体屏障与通道结构的组合。如在本领域中已知的，本文中进一步所指示的污染物陷阱或污染物屏障230至少包括通道结构。

收集器腔室211可以包括可以是所谓的掠入射收集器的辐射收集器CO。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。横穿收集器CO的辐射可以从光栅光谱滤波器240反射，以沿由点虚线“O”指示的光轴而聚焦在虚拟源点IF中。虚拟源点IF通常被称为中间焦点，并且源收集器模块被布置成使得中间焦点IF位于围封结构220中的开口221处或附近。虚拟源点IF为辐射发射等离子体210的图像。

随后，辐射横穿照射系统IL，所述照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24，所述琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24被布置成提供在图案形成装置MA处的辐射束21的期望的角分布，以及在图案形成装置MA处的辐射强度的期望的均一性。在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处反射辐射束21后，形成经图案化的束26，并且由投影系统PS将经图案化的束26经由反射元件28、30而成像至由衬底台WT保持的衬底W上。

比所示出的元件更多的元件通常可以存在于照射光学器件单元IL和投影系统PS中。依赖于光刻设备的类型，光栅光谱滤波器240可以可选地存在。此外，可以存在比各图中示出的反射镜多的反射镜，例如在投影系统PS中可以存在比图17中示出的反射元件多1至6个的额外的反射元件。

如图17所图示的收集器光学器件CO被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的巢状收集器，巢状收集器仅仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、254和255被设置成围绕光轴O轴向地对称，并且这种类型的收集器光学器件CO可以结合放电产生等离子体源(常常称为DPP源)使用。

替代地，源收集器模块SO可以是如图18所示出的LPP辐射系统的部分。激光器LA被布置成将激光能量沉积至诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)的燃料中，从而形成具有数10eV的电子温度的高度离子化的等离子体210。在这些离子的去激发和再结合期间所产生的高能辐射从等离子体发射，由近正入射收集器光学器件CO收集，并且被聚焦至围封结构220中的开口221上。

美国专利申请公开号US2013-0179847的全部内容由此以引用方式并入。

可以使用以下方面进一步描述实施例：

1.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质用于配置使用光刻设备将设计布局成像至衬底上的图案化过程，所述介质包括储存在其中的指令，所述指令在由一个或更多个处理器执行时引起包括以下各项的操作：

通过使用处于第一定向的设计布局模拟第一图案化过程来获得衬底上的结构的轮廓的第一集合，轮廓的所述第一集合内的每个轮廓满足与设计布局相关联的设计规格，轮廓的所述第一集合对应于过程窗口条件的第一集合；以及

基于设计布局的第二定向、过程窗口条件的第一集合和轮廓的第一集合来配置第二图案化过程，所述第二定向不同于第一定向，所述第二图案化过程与影响结构的轮廓的第二集合的一个或更多个设计变量相关联，所述配置包括：

调整一个或更多个设计变量直到轮廓的第二集合与轮廓的第一集合在期望的匹配阈值内，所述一个或更多个设计变量包括与第二图案化过程的照射源相关联的变量。

2.根据方面1所述的介质，还包括：

调整一个或更多个设计变量直到第二图案化过程的性能指标在第一图案化过程的第一性能指标的可接受界限内。

3.根据方面2所述的介质，其中，第一性能指标包括：

焦深，所述焦深与第一图案化过程相关联；

图像对比度，所述图像对比度与第一图案化过程相关联；和/或

过程变化带，所述过程变化带与第一图案化过程的过程变量相关联。

4.根据方面1至3中任一项所述的介质，其中，轮廓的第一集合包括所述结构的与过程窗口条件的第一集合相关联的被模拟的轮廓的集合。

5.根据方面4所述的介质，其中，轮廓的第一集合包括：

使用在过程窗口条件的第一集合内的第一过程窗口条件获得的第一轮廓；和

使用在过程窗口条件的第一集合内的第二过程窗口条件获得的第二轮廓。

6.根据方面1至5中任一项所述的介质，其中，过程窗口条件的第一集合包括与第一图案化过程相关的过程变量的值，所述过程变量包括剂量、焦距、偏差、闪烁、像差或其组合中的至少一种。

7.根据方面6所述的介质，其中：

过程窗口条件的第一集合中的第一过程窗口条件包括过程变量的第一极限值，

过程窗口条件的第一集合中的第二过程窗口条件包括过程变量的第二极限值。

8.根据方面1至7中任一项所述的介质，其中，设计变量包括与以下各项相关联的一个或更多个变量：

光刻设备的照射源；

设计布局的几何性质；

光刻设备的投影光学器件；

与抗蚀剂过程相关的参数；和/或

与蚀刻过程相关的参数。

9.根据方面1至8中任一项所述的介质，其中，第二定向为相对于设计布局的第一定向的预定旋转量，所述预定旋转量与经图案化的衬底的一部分的定向相关。

10.根据方面9所述的介质，其中，预定旋转量在相对于第一定向成0°至360°的范围内。

11.根据方面1至10中任一项所述的介质，其中，设计布局的第二定向相对于设计布局的第一定向旋转90°。

12.根据方面1至11中任一项所述的介质，其中，与第二图案化过程相关联的一个或更多个设计变量包括照射光瞳形状，针对同一设计布局，所述照射光瞳形状被旋转不同于与第一图案化过程相关联的照射光瞳形状的量。

13.根据方面1至12中任一项所述的介质，其中，第一图案化过程包括在第一定向上具有第一光瞳形状的第一照射光瞳，并且

第二图案化过程包括第二照射光瞳，所述第二照射光瞳具有不同于第一照射光瞳形状的第二形状和/或不同于第一定向和第二定向的方向。

14.根据方面1至13中任一项所述的介质，其中，配置第二图案化过程包括：

使用第一过程窗口条件的集合作为输入、经由与第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型来执行源优化，直到第二图案化过程的轮廓的第二集合中的每个轮廓与轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的匹配度在期望的匹配阈值内。

15.根据方面1至13中任一项所述的介质，其中，配置第二图案化过程包括：

使用第一过程窗口条件的集合作为输入、经由与第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型执行源掩模共同优化，直到第二图案化过程的轮廓的第二集合中的每个轮廓与轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的匹配度在期望的匹配阈值内。

16.根据方面14至15中任一项所述的介质，其中，配置第二图案化过程为迭代过程，每次迭代包括：

(i)使用过程窗口条件的第一集合、设计布局的第二定向和一个或更多个设计变量模拟与第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型，以产生轮廓的第二集合；

(ii)使用设计变量的值和模拟结果计算多变量成本函数；

(iii)确定多变量成本函数是否满足终止条件；

(iv)确定轮廓的第二集合中的每个轮廓是否在轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的期望的匹配阈值内；以及

(v)响应于不满足终止条件或轮廓的第二集合不位于期望的匹配阈值内，进一步修改一个或更多个设计变量且执行步骤(i)至(v)。

17.根据方面16所述的介质，其中，多变量成本函数包括以下各项中的至少一项：边缘放置误差、图案放置误差、临界尺寸(CD)、局部CD均一性、与图案化过程相关联的图像的图像对比度、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。

18.根据方面16至17中任一项所述的介质，其中，终止条件包括以下各项中的至少一项：成本函数的最小化；成本函数的最大化；达到迭代的某一数目；达到等于或超出某一阈值的成本函数的值；达到某一计算时间；达到在可接受误差限制内的成本函数的值；或最小化光刻过程中的曝光时间。

19.根据方面16至18中任一项所述的介质，通过利用选自由以下各项组成的组的算法处理成本函数来最小化或最大化成本函数：高斯-牛顿算法、列文伯格-马夸特算法、柏萝登-弗莱彻-戈德福布-生纳算法、梯度下降算法、模拟退火算法、内点算法、和基因算法。

20.根据方面1至19中任一项所述的介质，其中，光刻设备是EUV光刻设备。

21.根据方面1至20中任一项所述的介质，其中，期望的匹配阈值为轮廓的第二集合中的每个轮廓与轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的大于90％的匹配。

22.根据方面1至20中任一项所述的介质，其中，满足期望的匹配阈值包括将轮廓的第二集合中的每个轮廓维持在轮廓的第一集合中的第一轮廓和第二轮廓内，第一轮廓和第二轮廓分别与具有第一极限值和第二极限值的相同的过程变量相关联。

23.一种光刻设备，包括：

照射源，所述照射源具有被配置成照射设置在第一定向上的掩模图案的照射光瞳；

投影光学器件，所述投影光学器件被配置成将经照射的掩模图案投影到衬底上以在衬底上形成一组结构；以及

处理器，所述处理器被配置成：

基于在第一定向上与掩模图案相关联的设计布局而确定与衬底相关联的被模拟的轮廓的第一集合和过程窗口条件的第一集合，以产生轮廓的第一集合；

基于过程窗口条件的第一集合和轮廓的第一集合，改变照射光瞳以照射被设置在第二定向、第一定向上的掩模图案，第二定向不同于第一定向，

其中，改变的照射光瞳使得轮廓的第二集合形成在衬底上，轮廓的第二集合与轮廓的第一集合在期望的匹配阈值内。

24.根据方面23所述的光刻设备，其中，改变的照射光瞳具有与用于第一定向的照射光瞳不同的形状和定向。

25.根据方面23所述的光刻设备，其中，掩模图案的第二定向相对于第一定向被定向于90°处。

26.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质用于配置使用光刻设备将设计布局成像至衬底上的图案化过程，所述介质包括储存在其中的指令，所述指令在由一个或更多个处理器执行时引起包括以下各项的操作：

通过使用设计变量的第一配置模拟第一图案化过程来获得与第一图案化过程相关的被模拟的特性的第一集合，被模拟的特性的第一集合中的每个被模拟的特性满足约束的第一集合，并且每个被模拟的特性与特定的过程窗口条件相关联；和

基于以与第一配置不同地配置的第一设计变量的子集来配置第二图案化过程，所述第二图案化过程与影响结构的轮廓的第二集合的设计变量的第二集合相关联，所述配置包括：

调整设计变量的第二集合直到被模拟的特性的第二集合与被模拟的特性的第一集合的匹配度位于期望的匹配阈值内，被模拟的特性的第二集合中的每个第二集合与每过程窗口条件的被模拟的特性的每个相应的第一集合相比较。

27.根据方面26所述的介质，其中，设计变量的第一配置包括以下各项中的至少一项：

待用于第一图案化过程的设计布局的第一定向；

表征待用于第一图案化过程的第一源的第一源变量；

待用于第一图案化过程的第一掩模图案；

待用于第一图案化过程的第一抗蚀剂参数；

待用于第一图案化过程的第一蚀刻参数；或

与用于第一图案化过程的光刻设备相关联的第一像差。

28.根据方面26所述的介质，其中，在配置第二图案化过程后，设计变量的第二集合包括以下各项中的至少一项：

用于第二图案化过程的设计布局的第二定向；

表征待用于第二图案化过程的第一源的第二源变量；

待用于第二图案化过程的第二掩模图案；

待用于第二图案化过程的第二抗蚀剂参数；

待用于第二图案化过程的第二蚀刻参数；或

与用于第二图案化过程的光刻设备相关联的第二像差。

29.根据方面26所述的介质，其中，第一图案化过程与第一光刻设备相关联，并且第二图案化过程与第二光刻设备相关联。

30.根据方面26所述的介质，其中，约束的第一集合包括：

设计规格，或

模型误差分布，所述模型误差分布与图案化过程的一个或更多个模型相关联。

31.根据方面26所述的介质，其中，被模拟的特性包括：

被模拟的轮廓，所述被模拟的轮廓待使用设计布局印制在衬底上；

空间图像，所述空间图像与设计布局相关联；

抗蚀剂图像，所述抗蚀剂图像与设计布局相关联；或

蚀刻图像，所述蚀刻图像与设计布局相关联。

32.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质具有储存在其中的指令，所述指令在由一个或更多个处理器执行时引起包括以下各项的操作：

使用与第一图案化过程相关联的设计变量的第一集合来计算第一多变量成本函数，所述设计变量的第一集合表征第一照射源、设计布局、和第一过程窗口条件，

通过调整设计变量的第一集合来重新配置第一图案化过程，直到满足与设计规格相关的终止条件，以获得模拟特性的第一集合，

使用与第二图案化过程相关联的设计变量的第二集合来计算第二多变量成本函数，所述设计变量的第二集合表征第二照射源和设计布局，以及

使用第一过程窗口条件，通过调整设计变量的第二集合来重新配置第二图案化过程，直到模拟特性的第二集合位于模拟特性的第一集合的期望的匹配阈值内。

33.根据方面32所述的介质，其中，设计变量的第一包括以下各项中的至少一项：

待用于第一图案化过程的设计布局的第一定向；

表征待用于第一图案化过程的第一源的第一源变量；

待用于第一图案化过程的第一掩模图案；

待用于第一图案化过程的第一抗蚀剂参数；

待用于第一图案化过程的第一蚀刻参数；或

与用于第一图案化过程的光刻设备相关联的第一像差。

34.根据方面33所述的介质，其中，在配置第二图案化过程后，设计变量的第二集合包括以下各项中的至少一项：

用于第二图案化过程的设计布局的第二定向，第二定向不同于第一定向；

表征待用于第二图案化过程的第二源的第二源变量，第二源不同于第一源；

待用于第二图案化过程的第二掩模图案；

待用于第二图案化过程的第二抗蚀剂参数；

待用于第二图案化过程的第二蚀刻参数；或

与用于第二图案化过程的光刻设备相关联的第二像差。

35.根据方面32所述的介质，其中，第一图案化过程与第一光刻设备相关联，并且第二图案化过程与第二光刻设备相关联。

36.根据方面32所述的介质，其中，约束的第一集合包括：

设计规格，或

模型误差分布，所述模型误差分布与图案化过程的一个或更多个模型相关联。

37.根据方面32所述的介质，其中，第一被模拟的特性包括：

被模拟的轮廓，所述被模拟的轮廓待使用设计布局印制在衬底上；

空间图像，所述空间图像与设计布局相关联；

抗蚀剂图像，所述抗蚀剂图像与设计布局相关联；或

蚀刻图像，所述蚀刻图像与设计布局相关联。

38.根据方面32所述的介质，其中，第一多变量成本函数包括以下各项中的至少一项：轮廓的第一集合相对于设计布局的相应的设计轮廓的边缘放置误差、与轮廓的第一集合相关联的图案放置误差、轮廓的第一集合的临界尺寸(CD)、轮廓的第一集合的局部CD均一性、与第一图案化过程相关联的图像的图像对比度、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。

39.根据方面32所述的介质，其中，第二多变量成本函数包括以下各项中的至少一项：轮廓的第二集合相对于轮廓的第一集合的边缘放置误差、与轮廓的第二集合相关联的图案放置误差、轮廓的第二集合的临界尺寸(CD)、轮廓的第二集合的局部CD均一性、与第二图案化过程相关联的图像的图像对比度、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。

40.根据方面38至39中任一项所述的介质，其中，终止条件包括以下各项中的至少一项：第一或第二多变量成本函数的最小化；成本函数的最大化；达到迭代的某一数目；达到等于或超出某一阈值的成本函数的值；达到某一计算时间；达到在可接受误差限制内的成本函数的值；或最小化光刻过程中的曝光时间。

41.根据方面38至40中任一项所述的介质，其中，通过利用选自由以下各项组成的组的算法处理成本函数来最小化或最大化第一或第二多变量成本函数：高斯-牛顿算法、列文伯格-马夸特算法、柏萝登-弗莱彻-戈德福布-生纳算法、梯度下降算法、模拟退火算法、内点算法、和基因算法。

42.一种用于配置使用光刻设备将设计布局成像至衬底上的图案化过程的方法，所述方法包括：

通过使用处于第一定向的设计布局模拟第一图案化过程来获得衬底上的结构的轮廓的第一集合，轮廓的所述第一集合内的每个轮廓满足与设计布局相关联的设计规格，轮廓的所述第一集合对应于过程窗口条件的第一集合；和

基于设计布局的第二定向、过程窗口条件的第一集合和轮廓的第一集合来配置第二图案化过程，所述第二定向不同于第一定向，所述第二图案化过程与影响结构的轮廓的第二集合的一个或更多个设计变量相关联，所述配置包括：

调整一个或更多个设计变量直到轮廓的第二集合与轮廓的第一集合在期望的匹配阈值内，所述一个或更多个设计变量包括与第二图案化过程的照射源相关联的变量。

43.根据方面42所述的方法，还包括：

调整一个或更多个设计变量直到第二图案化过程的性能指标在第一图案化过程的第一性能指标的可接受界限内。

44.根据方面43所述的方法，其中，第一性能指标包括：

焦深，所述焦深与第一图案化过程相关联；

图像对比度，所述图像对比度与第一图案化过程相关联；和/或

过程变化带，所述过程变化带与第一图案化过程的过程变量相关联。

45.根据方面42至44中任一项所述的方法，其中，轮廓的第一集合包括所述结构的与过程窗口条件的第一集合相关联的被模拟的轮廓的集合。

46.根据方面45所述的方法，其中，轮廓的第一集合包括：

使用在过程窗口条件的第一集合内的第一过程窗口条件获得的第一轮廓；和

使用在过程窗口条件的第一集合内的第二过程窗口条件获得的第二轮廓。

47.根据方面42至46中任一项所述的方法，其中，过程窗口条件的第一集合包括与第一图案化过程相关的过程变量的值，所述过程变量包括剂量、焦距、偏差、闪烁、像差或其组合中的至少一种。

48.根据方面47所述的方法，其中：

过程窗口条件的第一集合中的第一过程窗口条件包括过程变量的第一极限值，

过程窗口条件的第一集合中的第二过程窗口条件包括过程变量的第二极限值。

49.根据方面42至48中任一项所述的方法，其中，设计变量包括与以下各项相关联的一个或更多个变量：

光刻设备的照射源；

设计布局的几何性质；

光刻设备的投影光学器件；

与抗蚀剂过程相关的参数；和/或

与蚀刻过程相关的参数。

50.根据方面42至49中任一项所述的方法，其中，第二定向为相对于设计布局的第一定向的预定旋转量，所述预定旋转量与经图案化的衬底的一部分的定向相关。

51.根据方面50所述的方法，其中，预定旋转量在相对于第一定向成0°至360°的范围内。

52.根据方面42至51中任一项所述的方法，其中，设计布局的第二定向相对于设计布局的第一定向旋转90°。

53.根据方面42至52中任一项所述的方法，其中，与第二图案化过程相关联的一个或更多个设计变量包括照射光瞳形状，针对同一设计布局，所述照射光瞳形状被旋转不同于与第一图案化过程相关联的照射光瞳形状的量。

54.根据方面42至53中任一项所述的方法，其中，第一图案化过程包括在第一定向上具有第一光瞳形状的第一照射光瞳，并且

第二图案化过程包括第二照射光瞳，所述第二照射光瞳具有不同于第一照射光瞳形状的第二形状和/或不同于第一定向和第二定向的定向。

55.根据方面42至54中任一项所述的方法，其中，配置第二图案化过程包括：

使用第一过程窗口条件的集合作为输入、经由与第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型来执行源优化，直到第二图案化过程的轮廓的第二集合中的每个轮廓与轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的匹配度在期望的匹配阈值内。

56.根据方面42至55中任一项所述的方法，其中，配置第二图案化过程包括：

使用第一过程窗口条件的集合作为输入、经由与第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型执行源掩模共同优化，直到第二图案化过程的轮廓的第二集合中的每个轮廓与轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的匹配度在期望的匹配阈值内。

57.根据方面55至56中任一项所述的方法，其中，配置第二图案化过程为迭代过程，每次迭代包括：

(i)使用过程窗口条件的第一集合、设计布局的第二定向和一个或更多个设计变量模拟与第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型，以产生轮廓的第二集合；

(ii)使用设计变量的值和模拟结果计算多变量成本函数；

(iii)确定多变量成本函数是否满足终止条件；

(iv)确定轮廓的第二集合中的每个轮廓是否在轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的期望的匹配阈值内；以及

(v)响应于不满足终止条件或轮廓的第二集合不位于期望的匹配阈值内，进一步修改一个或更多个设计变量且执行步骤(i)至(v)。58.根据方面57所述的方法，其中，多变量成本函数包括以下各项中的至少一项：边缘放置误差、图案放置误差、临界尺寸(CD)、局部CD均一性、与图案化过程相关联的图像的图像对比度、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。

59.根据方面57至58中任一项所述的方法，其中，终止条件包括以下各项中的至少一项：成本函数的最小化；成本函数的最大化；达到迭代的某一数目；达到等于或超出某一阈值的成本函数的值；达到某一计算时间；达到在可接受误差限制内的成本函数的值；或最小化光刻过程中的曝光时间。

60.根据方面57至59中任一项所述的方法，其中，通过利用选自由以下各项组成的组的算法处理成本函数来最小化或最大化成本函数：高斯-牛顿算法、列文伯格-马夸特算法、柏萝登-弗莱彻-戈德福布-生纳算法、梯度下降算法、模拟退火算法、内点算法、和基因算法。

61.根据方面42至60中任一项所述的方法，其中，光刻设备是EUV光刻设备。

62.根据方面42至61中任一项所述的方法，其中，期望的匹配阈值为轮廓的第二集合中的每个轮廓与轮廓的第一集合中的每个相应的轮廓的大于90％的匹配。

63.根据方面42至61中任一项所述的方法，其中，满足期望的匹配阈值包括将轮廓的第二集合中的每个轮廓维持在轮廓的第一集合中的第一轮廓和第二轮廓内，第一轮廓和第二轮廓分别与具有第一极限值和第二极限值的相同的过程变量相关联。

64.一种用于配置使用光刻设备将设计布局成像至衬底上的图案化过程的方法，所述方法包括：

通过使用设计变量的第一配置模拟第一图案化过程来获得与第一图案化过程相关的被模拟的特性的第一集合，被模拟的特性的第一集合中的每个被模拟的特性满足约束的第一集合，并且每个被模拟的特性与特定的过程窗口条件相关联；和

基于以与第一配置不同地配置的第一设计变量的子集来配置第二图案化过程，所述第二图案化过程与影响结构的轮廓的第二集合的设计变量的第二集合相关联，所述配置包括：

调整设计变量的第二集合直到被模拟的特性的第二集合与被模拟的特性的第一集合的匹配度位于期望的匹配阈值内，被模拟的特性的第二集合中的每个第二集合与每过程窗口条件的被模拟的特性的每个相应的第一集合相比较。

65.根据方面64所述的方法，其中，设计变量的第一配置包括以下各项中的至少一项：

待用于第一图案化过程的设计布局的第一定向；

表征待用于第一图案化过程的第一源的第一源变量；

待用于第一图案化过程的第一掩模图案；

待用于第一图案化过程的第一抗蚀剂参数；

待用于第一图案化过程的第一蚀刻参数；或

与用于第一图案化过程的光刻设备相关联的第一像差。

66.根据方面64所述的方法，其中，在配置第二图案化过程时，设计变量的第二集合包括以下各项中的至少一项：

用于第二图案化过程的设计布局的第二定向；

表征待用于第二图案化过程的第一源的第二源变量；

待用于第二图案化过程的第二掩模图案；

待用于第二图案化过程的第二抗蚀剂参数；

待用于第二图案化过程的第二蚀刻参数；或

与用于第二图案化过程的光刻设备相关联的第二像差。

67.根据方面64所述的方法，其中，第一图案化过程与第一光刻设备相关联，并且第二图案化过程与第二光刻设备相关联。

68.根据方面64所述的方法，其中，约束的第一集合包括：

设计规格，或

模型误差分布，所述模型误差分布与图案化过程的一个或更多个模型相关联。

69.根据方面64所述的方法，其中，被模拟的特性包括：

被模拟的轮廓，所述被模拟的轮廓待使用设计布局印制在衬底上；

空间图像，所述空间图像与设计布局相关联；

抗蚀剂图像，所述抗蚀剂图像与设计布局相关联；或

蚀刻图像，所述蚀刻图像与设计布局相关联。

70.一种用于配置图案化过程的方法，包括：

使用与第一图案化过程相关联的设计变量的第一集合来计算第一多变量成本函数，所述设计变量的第一集合表征第一照射源、设计布局、和第一过程窗口条件，

通过调整设计变量的第一集合来重新配置第一图案化过程，直到满足与设计规格相关的终止条件，以获得模拟特性的第一集合，

使用与第二图案化过程相关联的设计变量的第二集合来计算第二多变量成本函数，所述设计变量的第二集合表征第二照射源和设计布局，以及

使用第一过程窗口条件，通过调整设计变量的第二集合来重新配置第二图案化过程，直到模拟特性的第二集合位于模拟特性的第一集合的期望的匹配阈值内。

71.根据方面70所述的方法，其中，设计变量的第一包括以下各项中的至少一项：

待用于第一图案化过程的设计布局的第一定向；

表征待用于第一图案化过程的第一源的第一源变量；

待用于第一图案化过程的第一掩模图案；

待用于第一图案化过程的第一抗蚀剂参数；

待用于第一图案化过程的第一蚀刻参数；或

与用于第一图案化过程的光刻设备相关联的第一像差。

72.根据方面71所述的方法，其中，在配置第二图案化过程时，设计变量的第二集合包括以下各项中的至少一项：

用于第二图案化过程的设计布局的第二定向，第二定向不同于第一定向；

表征待用于第二图案化过程的第二源的第二源变量，第二源不同于第一源；

待用于第二图案化过程的第二掩模图案；

待用于第二图案化过程的第二抗蚀剂参数；

待用于第二图案化过程的第二蚀刻参数；或

与用于第二图案化过程的光刻设备相关联的第二像差。

73.根据方面70所述的方法，其中，第一图案化过程与第一光刻设备相关联，并且第二图案化过程与第二光刻设备相关联。

74.根据方面70所述的方法，其中，约束的第一集合包括：

设计规格，或

模型误差分布，所述模型误差分布与图案化过程的一个或更多个模型相关联。

75.根据方面70所述的方法，其中，第一被模拟的特性包括：

被模拟的轮廓，所述被模拟的轮廓待使用设计布局被印制在衬底上2

空间图像，所述空间图像与设计布局相关联；

抗蚀剂图像，所述抗蚀剂图像与设计布局相关联；或

蚀刻图像，所述蚀刻图像与设计布局相关联。

76.根据方面70所述的方法，其中，第一多变量成本函数包括以下各项中的至少一项：轮廓的第一集合相对于设计布局的相应的设计轮廓的边缘放置误差、与轮廓的第一集合相关联的图案放置误差、轮廓的第一集合的临界尺寸(CD)、轮廓的第一集合的局部CD均一性、与第一图案化过程相关联的图像的图像对比度、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。

77.根据方面70所述的方法，其中，第二多变量成本函数包括以下各项中的至少一项：轮廓的第二集合相对于轮廓的第一集合的边缘放置误差、与轮廓的第二集合相关联的图案放置误差、轮廓的第二集合的临界尺寸(CD)、轮廓的第二集合的局部CD均一性、与第二图案化过程相关联的图像的图像对比度、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、最佳焦点移位、或掩模规则检查。

78.根据方面76至77中任一项所述的方法，其中，终止条件包括以下各项中的至少一项：第一或第二多变量成本函数的最小化；成本函数的最大化；达到迭代的某一数目；达到等于或超出某一阈值的成本函数的值；达到某一计算时间；达到在可接受误差限制内的成本函数的值；或最小化光刻过程中的曝光时间。

79.根据方面76至78中任一项所述的方法，其中，通过利用选自由以下各项组成的组的算法处理成本函数来最小化或最大化第一或第二多变量成本函数：高斯-牛顿算法、列文伯格-马夸特算法、柏萝登-弗莱彻-戈德福布-生纳算法、梯度下降算法、模拟退火算法、内点算法、和基因算法。

本文中所公开的构思对用于使子波长特征成像的任何通用成像系统进行模拟或数学建模，并且尤其可以供能够产生越来越短波长的新兴成像技术使用。已经在使用中的新兴技术包括能够通过使用ArF激光器来产生193nm的波长且甚至能够通过使用氟激光器来产生157nm的波长的EUV(极紫外)、DUV光刻。此外，EUV光刻能够通过使用同步加速器或通过利用高能电子来照射到材料(固体或等离子体)来产生在5nm至20nm的范围内的波长，以便产生在该范围内的光子。

虽然本文中所公开的构思可以用于在诸如硅晶片之类的衬底上的成像，但应理解，所公开的构思可以供与任何类型的光刻成像系统一起使用，例如，所述光刻成像系统是用于在除了硅晶片以外的衬底上成像的光刻成像系统。

除非情境需要，否则词“或”不应该被视为不包括所列项目的任何组合。

以上描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域技术人员将明白，可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下如所描述的那样进行修改。

Claims (15)

1.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质用于配置使用光刻设备将设计布局成像至衬底上的图案化过程，所述介质包括储存在其中的指令，所述指令在由一个或更多个处理器执行时引起包括以下各项的操作：

通过使用处于第一定向的设计布局模拟第一图案化过程来获得衬底上的结构的轮廓的第一集合，轮廓的所述第一集合内的每个轮廓满足与所述设计布局相关联的设计规格，轮廓的所述第一集合对应于过程窗口条件的第一集合；以及

基于所述设计布局的第二定向、过程窗口条件的所述第一集合和轮廓的所述第一集合来配置第二图案化过程，所述第二定向不同于所述第一定向，所述第二图案化过程与影响所述结构的轮廓的第二集合的一个或更多个设计变量相关联，所述配置包括：

调整一个或更多个设计变量直到轮廓的所述第二集合与轮廓的所述第一集合的匹配度位于期望的匹配阈值内，所述一个或更多个设计变量包括与所述第二图案化过程的照射源相关联的变量。

2.根据权利要求1所述的介质，还包括：

调整所述一个或更多个设计变量直到所述第二图案化过程的性能指标位于所述第一图案化过程的第一性能指标的可接受界限内。

3.根据权利要求2所述的介质，其中，所述第一性能指标包括：

焦深，所述焦深与所述第一图案化过程相关联；

图像对比度，所述图像对比度与所述第一图案化过程相关联；和/或

过程变化带，所述过程变化带与所述第一图案化过程的过程变量相关联。

4.根据权利要求1所述的介质，其中，轮廓的所述第一集合包括所述结构的与过程窗口条件的所述第一集合相关联的被模拟的轮廓的集合。

5.根据权利要求4所述的介质，其中，轮廓的所述第一集合包括：

使用在过程窗口条件的所述第一集合内的第一过程窗口条件获得的第一轮廓；和

使用在过程窗口条件的所述第一集合内的第二过程窗口条件获得的第二轮廓。

6.根据权利要求1所述的介质，其中，过程窗口条件的所述第一集合包括与所述第一图案化过程相关的过程变量的值，所述过程变量包括剂量、焦距、偏差、闪烁、像差或其组合中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的介质，其中：

过程窗口条件的所述第一集合中的第一过程窗口条件包括过程变量的第一极限值，

过程窗口条件的所述第一集合中的第二过程窗口条件包括所述过程变量的第二极限值。

8.根据权利要求1所述的介质，其中，所述设计变量包括与以下各项相关联的一个或更多个变量：

所述光刻设备的照射源；

所述设计布局的几何性质；

所述光刻设备的投影光学器件；

与抗蚀剂过程相关的参数；和/或

与蚀刻过程相关的参数。

9.根据权利要求1所述的介质，其中，所述第二定向为相对于所述设计布局的所述第一定向的预定旋转量，所述预定旋转量与正被图案化的所述衬底的一部分的定向相关。

10.根据权利要求9所述的介质，其中，所述预定旋转量位于相对于所述第一定向成0°至360°的范围内。

11.根据权利要求1所述的介质，其中，所述设计布局的所述第二定向相对于所述设计布局的所述第一定向旋转90°。

12.根据权利要求1所述的介质，其中，与所述第二图案化过程相关联的所述一个或更多个设计变量包括照射光瞳形状，针对同一设计布局，所述照射光瞳形状被旋转不同于与所述第一图案化过程相关联的照射光瞳形状的量。

13.根据权利要求1所述的介质，其中，所述第一图案化过程包括在所述第一定向上具有第一光瞳形状的第一照射光瞳，并且

所述第二图案化过程包括第二照射光瞳，所述第二照射光瞳具有不同于所述第一照射光瞳形状的第二形状和/或不同于所述第一定向和第二定向的定向。

14.根据权利要求1所述的介质，其中，配置所述第二图案化过程包括：

使用过程窗口条件的所述第一集合作为输入、经由与所述第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型来执行源优化，直到所述第二图案化过程的轮廓的所述第二集合中的每个轮廓与轮廓的所述第一集合中的每个相应的轮廓的匹配度位于所述期望的匹配阈值内。

15.根据权利要求1所述的介质，其中，配置所述第二图案化过程包括：

使用过程窗口条件的所述第一集合作为输入、经由与所述第二图案化过程相关联的一个或更多个过程模型执行源掩模共同优化，直到所述第二图案化过程的轮廓的所述第二集合中的每个轮廓与轮廓的所述第一集合中的每个相应的轮廓的匹配度位于所述期望的匹配阈值内。