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TW202107198A - 用於圖案化製程模型化的方法 - Google Patents

用於圖案化製程模型化的方法 Download PDF

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TW202107198A
TW202107198A TW109118747A TW109118747A TW202107198A TW 202107198 A TW202107198 A TW 202107198A TW 109118747 A TW109118747 A TW 109118747A TW 109118747 A TW109118747 A TW 109118747A TW 202107198 A TW202107198 A TW 202107198A
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wafer
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patterning process
physics
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TW109118747A
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王禎祥
陳峰
瑪特奧 亞歷山卓 法蘭卡維拉
詹 沃特 必吉斯馬
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荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Abstract

本發明描述一種圖案化製程模型化方法。該方法包含藉由一製程模型之一前端判定與一圖案化製程流程內之一操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一函數；及藉由該製程模型之一後端判定一經預測晶圓幾何形狀。該後端包含該晶圓上之一目標區域之一體積表示。藉由應用來自該前端之該函數以操控該晶圓之該體積表示來判定該經預測晶圓幾何形狀。可使用體積動態B樹產生該晶圓之該體積表示。可使用一位準集合方法來操控該晶圓之該體積表示。與該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數可為一速度/速率函數。可使用射線追蹤來判定該晶圓之一經模型化表面上之入射通量。

Description

用於圖案化製程模型化的方法
本文中之描述大體而言係關於光罩製造及圖案化製程。更特定言之，本描述係關於一種用於圖案化製程模型化之裝置及方法。
微影投影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在此狀況下，圖案化器件(例如光罩)可含有或提供對應於IC(「設計佈局」)之個別層之圖案，且可藉由諸如經由圖案化器件上之圖案來輻照已經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)之方法而將此圖案轉印至該目標部分上。一般而言，單一基板含有複數個鄰近目標部分，圖案係由微影投影裝置順次地轉印至該複數個鄰近目標部分，一次一個目標部分。在一種類型之微影投影裝置中，在一個操作中將整個圖案化器件上之圖案轉印至一個目標部分上。此裝置通常被稱作步進器。在通常被稱作步進掃描裝置(step-and-scan apparatus)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。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)，因此基板被移動之速率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，及經轉印圖案之量測/檢測。此工序陣列係用作製造一器件(例如IC)之個別層的基礎。基板接著可經歷各種製程，諸如，蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學方法-機械拋光等等，該等製程皆意欲精整器件之個別層。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，在基板上之每一目標部分中將存在一器件。接著藉由諸如切塊或鋸切之技術來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。
因此，製造諸如半導體器件之器件通常涉及使用多個製作製程來處理基板(例如半導體晶圓)以形成該等器件之各種特徵及多個層。通常使用例如沈積、微影、蝕刻、化學機械研磨及離子植入來製造及處理此等層及特徵。可在一基板上之複數個晶粒上製作多個器件，且接著將其分離成個別器件。此器件製造製程可被認為是圖案化製程。圖案化製程涉及使用微影裝置中之圖案化器件進行圖案化步驟，諸如光學及/或奈米壓印微影，以將圖案化器件上之圖案轉印至基板，且圖案化製程通常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、使用烘烤工具來烘烤基板、使用蝕刻裝置而使用圖案進行蝕刻等。另外，通常在圖案化製程中涉及一或多個度量衡製程。
如所提及，微影為在諸如IC之器件之製造時的中心步驟，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。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步，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之量已在穩固地增加，此遵循通常被稱作「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。在目前先進技術下，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，從而產生尺寸充分地低於100 nm、亦即小於來自照明源(例如193 nm照明源)之輻射之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極限之特徵的此製程根據解析度公式CD=k1 ×λ/NA而通常被稱為低k1 微影，其中λ為所使用輻射之波長(當前在大多數狀況下為248 nm或193 nm)，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」(通常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、自訂照明方案、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「光學及製程校正」)，或通常被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。如本文所使用之術語「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、孔徑及反射折射光學件。術語「投影光學件」亦可包括用於集體地或單個地導向、塑形或控制投影輻射光束的根據此等設計類型中之任一者而操作之組件。術語「投影光學件」可包括微影投影裝置中之任何光學組件，而不論光學組件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。投影光學件通常排除源及圖案化器件。
根據一實施例，提供一種圖案化製程模型化方法。該方法包含藉由一製程模型之一前端判定與一圖案化製程流程內之一操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一函數；及藉由該製程模型之一後端判定一經預測晶圓幾何形狀。該製程模型之該後端包含該晶圓上之一目標區域之一體積表示。由該後端藉由應用來自該前端之與該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數以操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示來判定該經預測晶圓幾何形狀。
在一實施例中，該方法包含藉由該製程模型之一第二前端判定與該圖案化製程流程內之一第二操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一第二函數；及藉由該製程模型之該同一後端判定一第二經預測晶圓幾何形狀。該製程模型之該後端包含該晶圓上之該目標區域之該相同體積表示。由該後端藉由應用與該圖案化製程流程內之該第二操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該第二函數以操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示來判定該第二經預測晶圓幾何形狀。
在一實施例中，該圖案化製程流程內之該操作包含蝕刻，且該圖案化製程流程內之該第二操作包含沈積。
在一實施例中，該方法包含藉由該製程模型實施自前端邏輯切換至後端邏輯之一以時間為基礎之反覆流程控制。
在一實施例中，該前端及該後端經由(1)由該前端定義之一組可組態的表面點參數而通信。該等表面點參數係在應用來自該前端之該函數之前由該後端自該前端獲得。該前端及該後端亦經由(2)由該前端基於該等表面點參數所判定之一速度場而通信。
在一實施例中，該方法包含藉由該製程模型之該後端使用體積動態B樹來產生該晶圓上之該目標區域之該體積表示。
在一實施例中，該方法包含藉由該製程模型之該後端使用一位準集合方法來操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示。
在一實施例中，與該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數係一速度/速率函數。在一實施例中，該速度函數描述在該晶圓與該晶圓周圍之一環境之間的一界面處該晶圓之一表面之運動。在一實施例中，該速度函數經組態以針對該表面上之不同點產生不同速度值。該等不同速度值隨著針對該晶圓之該表面上之該等不同點的該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法而變化。
在一實施例中，與該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數包含定性參數及與該等定性參數相關聯之數值常數。該等數值常數係由該前端使用一機器學習模型來判定，該機器學習模型經組態以增強對一實體晶圓進行之量測與自該後端之該經預測晶圓幾何形狀之間的一致性。
在一實施例中，該方法包含藉由該製程模型之該前端使用射線追蹤判定在該晶圓與該晶圓周圍之一環境之間的一界面處在該晶圓之一經模型化表面上的個別點處之入射通量。在一實施例中，與該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數係一位準集合速度函數，且運用一圖形處理單元直接對該位準集合函數執行該等入射通量判定。
在一實施例中，該方法包含使用射線追蹤基於使用體積動態B樹所產生的該晶圓上之該目標區域之一表示而判定該入射通量。
在一實施例中，該圖案化製程流程內之該操作包含蝕刻、沈積、化學機械拋光或其他操作。
根據另一實施例，提供一種圖案化製程模型化方法。該方法包含藉由一製程模型之一前端判定與一圖案化製程流程內之一操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一函數。該方法包含藉由該製程模型之一後端判定一經預測晶圓幾何形狀。該製程模型之該後端包含該晶圓上之一目標區域之一體積表示。由該後端藉由應用來自該前端之與該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數以操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示來判定該經預測晶圓幾何形狀。該方法包含：基於來自該製程模型之預測判定一或多個製程參數；及基於該一或多個經判定製程參數判定對一晶圓製造裝置之一調整。
在一實施例中，該方法包含藉由該製程模型之一第二前端判定與該圖案化製程流程內之一第二操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一第二函數；及藉由該製程模型之該同一後端判定一第二經預測晶圓幾何形狀。該製程模型之該後端包含該晶圓上之該目標區域之該相同體積表示。由該後端藉由應用與該圖案化製程流程內之該第二操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該第二函數以操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示來判定該第二經預測晶圓幾何形狀。
在一實施例中，該圖案化製程流程內之該操作包含蝕刻，且該圖案化製程流程內之該第二操作包含沈積。在一實施例中，該圖案化製程流程內之該操作及/或該圖案化製程流程內之該第二操作可包含蝕刻、沈積、化學機械拋光、來自一外部模擬之可由該前端(例如壓力場)轉換成一速度場的一中間資料集，及/或其他操作。在一實施例中，該一或多個經判定之製程參數包含一光罩設計、一光瞳形狀、一劑量或一焦點中之一或多者。在一實施例中，該一或多個經判定之製程參數包含該光罩設計，且基於該光罩設計調整該晶圓製造裝置包含將該光罩設計自一第一光罩設計改變至一第二光罩設計。
在一實施例中，該一或多個經判定製程參數係與粒子屬性及表面反應速率中之一者或兩者相關聯。
在一實施例中，該方法包含基於該經判定調整來調整該晶圓製造裝置。
根據另一實施例，提供一種電腦程式產品，其包含其上經記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施以上所描述之該等方法中之任一者。
本文中之描述係關於用於半導體器件處理及/或製程模型化之裝置及方法。該等裝置或方法可包括模擬系統或與模擬系統相關聯，該等模擬系統經組態以基於經模型化製程物理學及/或化學方法而預測或以其他方式判定晶圓層(例如在蝕刻、沈積、化學機械拋光等之後)輪廓。可以不同方式進行半導體製程模型化，該等方式具有取決於應用領域而可能相關或可能不相關的優點及缺點。處理該問題的一種方式為實施簡化之幾何模型，該幾何模型實施關於需要經模型化之製程步驟之先驗語義，該等製程步驟例如蝕刻、沈積(包括物理氣相沈積、化學氣相沈積、電化學沈積、原子層沈積)、化學機械拋光(CMP)等。此途徑係藉由當前模型化工具(例如ASML用於控制之設計(D4C)工具，其使用B-rep幾何形狀表示及B-rep CAD構架以用於實施製程模型之語義之幾何變換)來實施。
本系統及方法在無先驗語義的情況下促進模型化半導體製程操作。本系統及方法包含實體晶圓(例如堆疊、層等)之模型，該模型係使用模擬開始狀態及在給定製造操作(例如蝕刻、沈積等)中所涉及之物理學及/或化學方法直接相關的一組量而參數化。相比之下，典型製程模擬器通常僅使用幾種體積模型化方法來模型化諸如蝕刻或沈積之特定製程操作。
現有製程模擬器之缺點在於，其對製程操作(之子集)之關注範圍很窄。舉例而言，蝕刻模擬器可僅針對蝕刻操作之子集、僅針對受限的起始組態集合等實施約束蝕刻模型。沈積模型可僅實施保形沈積，而不實施平面沈積。CMP模型可能能夠使用某其他沈積模型之輸入，但其輸出對於後續蝕刻模擬器可能不可用。
本系統及方法包含軟體構架，該軟體構架將體積表示及操控與實施用於模擬之特定製程模型之物理學及/或化學方法的域特定模擬邏輯分離。該軟體構架分裂成使用體積動態B樹(VDB)以儲存模擬狀態及使用位準集合方法(LSM)以操控模擬狀態之後端，及實施製程物理學及/或化學方法之前端。後端表示可由不同(例如第二、第三、第四等)前端再使用。舉例而言，保形沈積前端可使用由蝕刻前端實施之製程模擬之結果，而將蝕刻模擬之後的後端VDB表示視為其輸入。前端經組態以描述(個別及可互換的)半導體製造操作之行為及此行為之結果，其可用以監測及控制製程變化、用於發現缺陷根本原因、用於改良生產率及/或用於其他目的。
藉由允許組合及調換模擬前端，與組合來自不同供應商之不同模擬器及/或使用不同輸入/輸出表示(例如可為典型系統所需)相比，本模擬構架有助於更容易且更高效地模擬包含不同製程操作之整個半導體生產流程。本構架亦允許在近似相同製程操作之不同實體模型之間更容易地進行比較。舉例而言，可將乾式蝕刻前端對電漿蝕刻前端之效應進行直接比較，此係由於其共用相同的輸入/模擬/輸出表示(例如VDB)。另一優點在於：一般而言實施於後端上之任何改良及/或改變可供前端(例如與不同處理操作或具有不同處理變數之相同操作相關聯的不同前端)中之任一者使用。
儘管在本文中可特定參考積體電路(IC)之製造，但應理解，本文中之描述具有許多其他可能的應用。舉例而言，本文中之描述可用於製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等。熟習此項技術者應瞭解，在此類替代應用之內容背景中，本文中對術語「倍縮光罩」、「晶圓」或「晶粒」之任何使用應被認為分別與更一般之術語「光罩」、「基板」及「目標部分」可互換。
作為引言，圖1示意性地描繪可包括於本系統及/或方法中及/或與本系統及/或方法相關聯的微影裝置LA之實施例。該裝置包含： -   照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)； -   支撐結構(例如光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩) MA，且連接至經組態以根據某些參數來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 (例如，WTa、WTb或此兩者)，其經組態以固持基板(例如經抗蝕劑塗佈之晶圓) W且耦接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PW；及 -   投影系統(例如折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如包含一或多個晶粒且常常被稱作場)上，該投影系統被支撐於參考框架(RF)上。
如所描繪，裝置屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，裝置可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源為準分子雷射時，源及微影裝置可為單獨實體。在此等狀況下，不認為源形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適導向鏡及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為裝置之整體部件。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD (在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可變更光束之強度分佈。照明器可經配置以限制輻射光束之徑向範圍，使得在照明器IL之光瞳平面中之環形區內的強度分佈為非零。另外或替代地，照明器IL可操作以限制光束在光瞳平面中之分佈使得在光瞳平面中之複數個同等間隔之區段中的強度分佈為非零。輻射光束在照明器IL之光瞳平面中之強度分佈可被稱作照明模式。
照明器IL可包含經組態以調整光束之(角度/空間)強度分佈之調整器AM。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈之至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。照明器IL可操作以變化光束之角度分佈。舉例而言，照明器可操作以變更強度分佈為非零的光瞳平面中之區段之數目及角度範圍。藉由調整光束在照明器之光瞳平面中之強度分佈，可達成不同照明模式。舉例而言，藉由限制照明器IL之光瞳平面中之強度分佈之徑向及角度範圍，強度分佈可具有多極分佈，諸如(例如)偶極、四極或六極分佈。可(例如)藉由將提供彼照明模式之光學件插入至照明器IL中或使用空間光調變器來獲得所要照明模式。
照明器IL可操作以變更光束之偏振且可操作以使用調整器AM來調整偏振。橫越照明器IL之光瞳平面之輻射光束的偏振狀態可被稱作偏振模式。使用不同偏振模式可允許在形成於基板W上之影像中達成較大對比度。輻射光束可為非偏振的。替代地，照明器可經配置以使輻射光束線性地偏振。輻射光束之偏振方向可橫越照明器IL之光瞳平面而變化。輻射之偏振方向在照明器IL之光瞳平面中之不同區中可不同。可取決於照明模式來選擇輻射之偏振狀態。對於多極照明模式，輻射光束之每一極之偏振可大體上垂直於照明器IL之光瞳平面中之彼極的位置向量。舉例而言，對於偶極照明模式，輻射可在大體上垂直於將偶極之兩個對置區段二等分之線的方向上線性地偏振。輻射光束可在可被稱作X偏振狀態及Y偏振狀態之兩個不同正交方向中之一者上偏振。對於四極照明模式，每一極之區段中之輻射可在大體上垂直於將彼區段二等分之線之方向上線性地偏振。此偏振模式可被稱作XY偏振。相似地，對於六極照明模式，每一極之區段中之輻射可在大體上垂直於將彼區段二等分之線之方向上線性地偏振。此偏振模式可被稱作TE偏振。
另外，照明器IL通常包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件或其任何組合。因此，照明器提供在橫截面中具有所要均一性及強度分佈的經調節輻射光束B。
支撐結構MT以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如(例如)圖案化器件是否被固持於真空環境中)之方式來支撐圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為例如框架或台，其可視需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般術語「圖案化器件」同義。
本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以在基板之目標部分中賦予圖案的任何器件。在一實施例中，圖案化器件為可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於器件(諸如積體電路)之目標部分中所產生之器件中的特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。
投影系統PS具有可非均一且可影響成像於基板W上之圖案之光學轉移功能。對於非偏振輻射，此等效應可由兩個純量圖相當良好地描述，該兩個純量圖描述依據射出投影系統PS之輻射之光瞳平面中之位置而變化的該輻射之透射(變跡)及相對相位(像差)。可將可被稱作透射圖及相對相位圖之此等純量圖表達為基底函數全集之線性組合。特別適宜的集合為任尼克(Zernike)多項式，其形成單位圓上所定義之正交多項式集合。每一純量圖之判定可涉及判定此展開式中之係數。由於任尼克多項式在單位圓上正交，故可藉由依次計算經量測純量圖與每一任尼克多項式之內積且將此內積除以彼任尼克多項式之範數之平方來判定任尼克係數。
透射圖及相對相位圖係場及系統相依的。亦即，一般而言，每一投影系統PS將針對每一場點(亦即，針對投影系統PS之影像平面中之每一空間部位)具有一不同任尼克展開式。可藉由將例如來自投影系統PS之物件平面(亦即，圖案化器件MA之平面)中之類點源之輻射投影通過投影系統PS且使用剪切干涉計以量測波前(亦即，具有相同相位之點之軌跡)來判定投影系統PS在其光瞳平面中之相對相位。剪切干涉計係共同路徑干涉計且因此，有利的是，無需次級參考光束來量測波前。剪切干涉計可包含：繞射光柵，例如投影系統之影像平面(亦即基板台WT)中之二維柵格；及偵測器，其經配置以偵測與投影系統PS之光瞳平面共軛的平面中之干涉圖案。干涉圖案係與輻射之相位相對於在剪切方向上之光瞳平面中之座標的導數相關。偵測器可包含感測元件陣列，諸如(例如)電荷耦合器件(CCD)。
微影裝置之投影系統PS可不產生可見條紋，且因此，可使用相位步進技術(諸如(例如)移動繞射光柵)來增強波前判定之準確度。可在繞射光柵之平面中且在垂直於量測之掃描方向之方向上執行步進。步進範圍可為一個光柵週期，且可使用至少三個(均一地分佈)相位步進。因此，舉例而言，可在y方向上執行三個掃描量測，在x方向上針對一不同位置執行每一掃描量測。繞射光柵之此步進將相位變化有效地變換成強度變化，從而允許判定相位資訊。光柵可在垂直於繞射光柵之方向(z方向)上步進以校準偵測器。
可在兩個垂直方向上依序掃描繞射光柵，該兩個垂直方向可與投影系統PS之座標系之軸線(x及y)重合或可與此等軸線成諸如45度之角度。可遍及整數個光柵週期(例如，一個光柵週期)執行掃描。掃描使在一個方向上之相位變化達到平均數，從而允許重新建構在另一方向上之相位變化。此情形允許依據兩個方向來判定波前。
可藉由將例如來自投影系統PS之物件平面(亦即，圖案化器件MA之平面)中之類點源之輻射投影通過投影系統PS且使用偵測器來量測與投影系統PS之光瞳平面共軛的平面中之輻射強度來判定投影系統PS在其光瞳平面中之透射(變跡)。可使用與用以量測波前以判定像差的偵測器同一個偵測器。
投影系統PS可包含複數個光學(例如透鏡)元件且可進一步包含一調整機構AM，該調整機構經組態以調整光學元件中之一或多者以校正像差(橫越貫穿場之光瞳平面之相位變化)。為了達成此調整，調整機構可操作而以一或多種不同方式操控投影系統PS內之一或多個光學(例如透鏡)元件。投影系統可具有座標系，其中該投影系統之光軸在z方向上延伸。調整機構可操作以進行以下各項之任何組合：使一或多個光學元件位移；使一或多個光學元件傾斜；及/或使一或多個光學元件變形。光學元件之位移可在任何方向(x、y、z或其組合)上進行。光學元件之傾斜通常在垂直於光軸之平面外，藉由圍繞在x及/或y方向上之軸線旋轉而進行，但對於非旋轉對稱之非球面光學元件可使用圍繞z軸之旋轉。光學元件之變形可包括低頻形狀(例如像散)及/或高頻形狀(例如，自由形式非球面)。可(例如)藉由使用一或多個致動器以對光學元件之一或多個側施加力及/或藉由使用一或多個加熱元件以加熱光學元件之一或多個選定區來執行光學元件之變形。一般而言，沒有可能調整投影系統PS以校正變跡(橫越光瞳平面之透射變化)。可在設計用於微影裝置LA之圖案化器件(例如光罩) MA時使用投影系統PS之透射圖。使用運算微影技術，圖案化器件MA可經設計為用以至少部分地校正變跡。
微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個台(例如兩個或多於兩個基板台WTa、WTb、兩個或多於兩個圖案化器件台、在無專用於(例如)促進量測及/或清潔等之基板的情況下在投影系統下方之基板台WTa及台WTb)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可對一或多個台進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。舉例而言，可進行使用對準感測器AS之對準量測及/或使用位階感測器LS之位階(高度、傾角等)量測。
微影裝置亦可屬於以下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如水)覆蓋，以填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如圖案化器件與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
在微影裝置之操作中，輻射光束經調節且由照明系統IL提供。輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如光罩台) MT上之圖案化器件(例如光罩) MA上，且係由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿圖案化器件MA之情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF (例如干涉器件、線性編碼器、2D編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT，例如以使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以例如在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部分之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部分之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。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MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等基板對準標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在多於一個晶粒被提供於圖案化器件MA上之情形中，圖案化器件對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中： 1. 在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C之大小。 2. 在掃描模式中，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MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。 3. 在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，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之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
可在曝光之前或之後在例如塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)或度量衡或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示內容應用於此類及其他基板處理工具。另外，可將基板處理多於一次，例如以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已經包括多個經處理層之基板。
本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)或深紫外線(DUV)輻射(例如具有365 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如具有在5 nm至20 nm之範圍內的波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。
圖案化器件上或由圖案化器件提供之各種圖案可具有不同製程窗。亦即，將產生符合規格之圖案所根據之處理變數之空間。關於潛在系統性缺陷之圖案規格之實例包括檢查頸縮、線拉回、線薄化、CD、邊緣置放、重疊、抗蝕劑頂部損耗、抗蝕劑底切及/或橋接。可藉由合併圖案化器件或其區域上之每一個別圖案之製程窗(例如，使該等製程窗重疊)來獲得該等圖案之製程窗。圖案群組之製程窗之邊界包含個別圖案中之一些的製程窗之邊界。換言之，此等個別圖案限制圖案群組之製程窗。此等圖案可被稱作「熱點」或「製程窗限制圖案(PWLP)」，「熱點」與「製程窗限制圖案(PWLP)」在本文中可互換地使用。當控制圖案化製程之一部分時，有可能且經濟的是集中於熱點。當熱點並未有缺陷時，最有可能的是，其他圖案未有缺陷。
如圖2中所展示，微影裝置LA可形成微影製造單元LC (有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或叢集)之部分，微影製造單元LC亦包括用以對基板執行曝光前製程及曝光後製程之裝置。通常，此等裝置包括用以沈積一或多個抗蝕劑層之一或多個旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之一或多個顯影器、一或多個冷卻板CH及/或一或多個烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取一或多個基板，在不同製程裝置之間移動基板且將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統(track)之此等裝置由塗佈顯影系統控制單元TCU控制，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU而控制微影裝置。因此，不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。
為了正確且一致地曝光由微影裝置曝光之基板及/或為了監測包括至少一個圖案轉印步驟(例如，光學微影步驟)之圖案化製程(例如，器件製造製程)之一部分，需要檢測基板或其他物件以量測或判定一或多個屬性，諸如對準、疊對(其可例如在上覆層中之結構之間或在已例如藉由雙重圖案化製程而分別提供至該層之同一層中的結構之間)、線厚度、臨界尺寸(CD)、焦點偏移、材料屬性等。因此，經定位有微影製造單元LC之製造設施通常亦包括度量衡系統，該度量衡系統量測已在該微影製造單元中處理的基板W (圖1)中之一些或全部或微影製造單元中之其他物件。度量衡系統可為微影製造單元LC之部分，舉例而言，其可為微影裝置LA之部分(諸如對準感測器AS(圖1))。
舉例而言，一或多個所量測參數可包括：形成於經圖案化基板中或上之順次層之間的對準、疊對、(例如)形成於經圖案化基板中或上之特徵之臨界尺寸(CD) (例如，臨界線寬)、光學微影步驟之聚焦或聚焦誤差、光學微影步驟之劑量或劑量誤差、光學微影步驟之光學像差，等。可對產品基板自身之目標及/或對提供於基板上之專用度量衡目標執行此量測。可在抗蝕劑顯影之後但在蝕刻之前、在蝕刻之後、在沈積之後及/或在其他時間執行量測。
存在用於對在圖案化製程中形成之結構進行量測的各種技術，包括使用掃描電子顯微鏡、以影像為基礎之量測工具及/或各種特殊化工具。如上文所論述，特殊化度量衡工具之快速及非侵入性形式為輻射光束經導向至基板之表面上之目標上且量測經散射(經繞射/經反射)光束之屬性的度量衡工具。藉由評估由基板散射之輻射之一或多個屬性，可判定基板之一或多個屬性。此可被稱為以繞射為基礎之度量衡。此以繞射為基礎之度量衡之一個此類應用係在目標內之特徵不對稱性之量測中。此特徵不對稱性之量測可用作例如疊對之量度，但其他應用亦係已知的。舉例而言，可藉由比較繞射光譜之相對部分(例如，比較週期性光柵之繞射光譜中之-1階與+1階)而量測不對稱性。此量測可如以上所描述來完成，且如例如全文以引用方式併入本文中之美國專利申請公開案US2006-066855中所描述來完成。以繞射為基礎之度量衡之另一應用係在目標內之特徵寬度(CD)之量測中。
因此，在器件製造製程(例如圖案化製程或微影製程)中，可使基板或其他物件在該製程期間或之後經受各種類型之量測。量測可判定一特定基板是否有缺陷、可建立對製程及用於製程中之裝置之調整(例如，將基板上之兩個層對準或將圖案化器件對準至基板)、可量測製程及裝置之效能，或可用於其他目的。量測之實例包括光學成像(例如光學顯微鏡)、非成像光學量測(例如，基於繞射之量測，諸如ASML YieldStar度量衡工具、ASML SMASH 度量衡系統)、機械量測(例如，使用觸控筆之輪廓探測、原子力顯微法(AFM))，及/或非光學成像(例如掃描電子顯微法(SEM))。如全文以引用方式併入本文中之美國專利第6,961,116號中所描述之智慧型對準感測器混合式(SMASH)系統使用自參考干涉計，該自參考干涉計產生對準標記物之兩個重疊且相對旋轉之影像、偵測在使影像之傅立葉變換進行干涉之光瞳平面中之強度，且自兩個影像之繞射階之間的相位差提取位置資訊，該相位差表現為經干涉階中之強度變化。
可將度量衡結果直接或間接地提供至監督控制系統SCS。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光(尤其在可足夠迅速且快速完成檢測使得該批量之一或多個其他基板仍待曝光之情況下)及/或對經曝光基板之後續曝光進行調整。又，已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率，或被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷之狀況下，可僅對符合規格的彼等目標部分執行進一步曝光。
在度量衡系統MET內，度量衡裝置用以判定基板之一或多個屬性，且尤其判定不同基板之一或多個屬性如何變化或同一基板之不同層在不同層間如何變化。如上文所提及，度量衡裝置可整合至微影裝置LA或微影製造單元LC中，或可為單機器件。
為了實現度量衡，可在基板上提供一或多個目標。在一實施例中，目標經專門設計且可包含週期性結構。在一實施例中，目標為器件圖案之部分，例如為器件圖案之週期性結構。在一實施例中，器件圖案為記憶體器件之週期性結構(例如雙極電晶體(BPT)、位元線接點(BLC)等結構)。
在一實施例中，基板上之目標可包含一或多個1-D週期性結構(例如光柵)，其經印刷成使得在顯影之後，週期性結構特徵係由固體抗蝕劑線形成。在一實施例中，目標可包含一或多個2-D週期性結構(例如光柵)，其經印刷成使得在顯影之後，該一或多個週期性結構係由抗蝕劑中之固體抗蝕劑導柱或通孔形成。長條、導柱或通孔可替代地經蝕刻至基板中(例如經蝕刻至基板上之一或多個層中)。
在一實施例中，圖案化製程之所關注參數中之一者為疊對。可使用暗場散射量測來量測疊對，其中阻擋零階繞射(對應於鏡面反射)，且僅處理高階。可在PCT專利申請公開案第WO 2009/078708號及第WO 2009/106279號中找到暗場度量衡之實例，該等專利申請公開案之全文特此以引用方式併入。美國專利申請公開案US2011-0027704、US2011-0043791及US2012-0242970中已描述該技術之進一步開發，該等專利申請公開案之全文特此以引用方式併入。使用繞射階之暗場偵測的以繞射為基礎之疊對實現對較小目標之疊對量測。此等目標可小於照明光點且可由基板上之器件產品結構環繞。在一實施例中，可在一個輻射捕捉中量測多個目標。
隨著微影節點保持縮小，可實施愈來愈複雜的晶圓設計。可由設計者使用各種工具及/或技術以確保複雜設計被準確地轉移至實體晶圓。此等工具及技術可包括光罩最佳化、源光罩最佳化(SMO)、OPC、用於控制之設計及/或其他工具及/或技術。舉例而言，全文以引用方式併入之題為「Optimization Flows of Source, Mask and Projection Optics」之美國專利第9,588,438號中描述了源光罩最佳化製程。
圖3A展示列出「用於控制之設計」(D4C)方法之主要階段的流程圖。在階段310中，選擇待用於微影製程中之材料。該等材料可選自經由適當GUI而與D4C介接之材料庫。在階段320中，藉由輸入製程步驟中之每一者且建置用於整個製程序列之電腦模擬模型來界定微影製程。
舉例而言，模擬可用以組態圖案化器件圖案之一或多個特徵(例如執行光學近接校正)、照明之一或多個特徵(例如改變照明之空間/角強度分佈之一或多個特性，諸如改變形狀)、投影光學件之一或多個特徵(例如數值孔徑等)、諸如蝕刻、沈積、CMP等之個別微影操作之一或多個特徵，及/或製程序列之其他態樣。在一些實施例中，模擬可包含用於製程序列(例如蝕刻、沈積、CMP等)之個別態樣之單獨的模型，其中來自先前製程步驟模型之輸出係用作用於後續製程步驟模型之輸入。
在一些實施例中，模型可用以最佳化晶圓製造製程(中之步驟(操作))。可將製造製程之最佳化製程表示為成本函數。最佳化製程可包含尋找系統之最小化成本函數之參數集合(設計變數、製程變數等)。成本函數可取決於最佳化之目標而具有任何合適形式。舉例而言，成本函數可為系統之某些特性(評估點)相對於此等特性之預期值(例如理想值)之偏差的加權均方根(RMS)。成本函數亦可為此等偏差(亦即，最差偏差)之最大值。術語「評估點」應被廣泛地解譯為包括系統或製作方法之任何特性。歸因於系統及/或方法之實施的實務性，系統之設計及/或製程變數可經限制至有限範圍及/或可相互相依。在微影投影裝置之狀況下，約束常常與硬體之實體屬性及特性(諸如可調諧範圍及/或圖案化器件可製造性設計規則)相關聯。評估點可包括基板上之影像上之實體點，以及非實體特性。
在一些實施例中，與積體電路製造製程相關聯的及/或包括於積體電路製造製程中的給定模型可為模型化對應處理方法之操作的經驗模型。經驗模型可基於各種輸入之間的相關性預測輸出(例如光罩或晶圓影像之一或多個特性、設計佈局之一或多個特性、圖案化器件之一或多個特性、微影製程(例如蝕刻、沈積、CMP等)之一或多個特性)。
作為一實例，經驗模型可為機器學習模型及/或任何其他參數化模型。在一些實施例中，機器學習模型(例如)可為及/或包括數學方程式、演算法、標繪圖、圖表、網路(例如神經網路)，及/或其他工具及機器學習模型組件。舉例而言，機器學習模型可為及/或包括具有一輸入層、一輸出層及一或多個中間或隱藏層之一或多個神經網路。在一些實施例中，一或多個神經網路可為及/或包括深度神經網路(例如，在輸入層與輸出層之間具有一或多個中間或隱藏層的神經網路)。
作為一實例，該一或多個神經網路可基於大的神經單元(或人工神經元)集合。該一或多個神經網路可不嚴格地模仿生物大腦工作之方式(例如，經由由軸突連接之大的生物神經元叢集)。神經網路之每一神經單元可與該神經網路之許多其他神經單元連接。此類連接可加強或抑制其對所連接之神經單元之激活狀態之影響。在一些實施例中，每一個別神經單元可具有將所有其輸入之值組合在一起之求和函數。在一些實施例中，每一連接(或神經單元自身)可具有臨限函數使得信號在其被允許傳播至其他神經單元之前必須超出臨限值。此等神經網路系統可為自學習及經訓練，而非經明確程式化，且與傳統電腦程式相比，可在某些問題解決領域中顯著更佳地執行。在一些實施例中，一或多個神經網路可包括多個層(例如，其中信號路徑自前端層橫穿至後端層)。在一些實施例中，可由神經網路利用反向傳播技術，其中使用前向刺激以對「前端」神經單元重設權重。在一些實施例中，對一或多個神經網路之刺激及抑制可更自由流動，其中連接以較混亂且複雜之方式相互作用。在一些實施例中，一或多個神經網路之中間層包括一或多個迴旋層、一或多個重現層及/或其他層。
可使用訓練資料集合來訓練一或多個神經網路(亦即判定神經網路之參數)。訓練資料可包括訓練樣本集合。每一樣本可為包含輸入物件(通常為向量，其可被稱為特徵向量)及所要輸出值(亦被稱為監督信號)之一對。訓練演算法分析訓練資料且藉由基於訓練資料調整神經網路之參數(例如一或多個層之權重)來調整該神經網路之行為。舉例而言，在給出形式為
Figure 02_image001
之N個訓練樣本之集合使得xi 為第i實例之特徵向量且yi 為其監督信號之情況下，訓練演算法尋找神經網路g:X→Y，其中X為輸入空間且Y為輸出空間。特徵向量為表示某物件(例如如以上實例中之晶圓設計、剪輯等)之數值特徵之n維向量。與此等向量相關聯之向量空間常常被稱為特徵空間。在訓練之後，神經網路可用於使用新樣本來進行預測。
在階段330中，界定度量衡目標，亦即，將包括於目標中之各種特徵之尺寸及其他特性輸入至D4C程式中。舉例而言，若在一結構中包括光柵，則必須界定光柵元件之數目、個別光柵元件之寬度、兩個光柵元件之間的間距等。在階段340中，產生3D幾何形狀。此步驟亦考慮是否存在與多層目標設計相關之任何資訊，例如，不同層之間的相對移位。此特徵啟用多層目標設計。在階段350中，使經設計目標之最終幾何形狀視覺化。如下文將更詳細地解釋，不僅最終設計被視覺化，而且隨著設計者應用微影製程之各種步驟，設計者可將3D幾何形狀如何形成及由於製程誘發之效應而改變視覺化。舉例而言，在抗蝕劑圖案化之後之3D幾何形狀不同於在抗蝕劑移除及蝕刻之後之3D幾何形狀。
本發明之一重要態樣為：使目標設計者能夠將方法之階段視覺化以促進其在模型化及模擬期間之感知及控制。被稱作「檢視器」之不同視覺化工具經建置至D4C軟體中。舉例而言，如圖3B中所展示，設計者可取決於所界定微影製程及目標而檢視材料標繪圖360 (且亦可獲得執行時間估計標繪圖)。一旦產生微影模型，設計者就可經由模型檢視器工具375來檢視模型參數。設計佈局檢視器工具380可用以檢視設計佈局(例如，GDS檔案之視覺呈現)。抗蝕劑輪廓檢視器工具385可用以檢視抗蝕劑中之圖案輪廓。幾何形狀檢視器工具390可用以檢視基板上之3D結構。光瞳檢視器工具395可用以檢視對度量衡工具之經模擬回應。熟習此項技術者將理解，此等檢視工具可用以增強在設計及模擬期間設計者之理解。在D4C軟體之一些實施例中可不存在此等工具中之一或多者，且在一些其他實施例中可存在額外檢視工具。
圖3C展示說明D4C製程如何藉由縮減為了微影製程之實際模擬而選擇之度量衡目標之數目而增加總體模擬製程中之效率的流程圖。如之前所提及，D4C使得設計者能夠設計數千或甚至數百萬個設計。並非所有此等設計相對於製程步驟中之變化皆可穩固。為了選擇可耐受製程變化之目標設計之子集，微影工可有意擾動所界定微影製程之一或多個步驟，如區塊352中所展示。擾動之引入在其最初被如何定義方面變更了整個製程序列。因此，應用經擾動製程序列(區塊354)亦會變更經設計目標之3D幾何形狀。微影工僅選擇展示原始設計目標中之非零變更之擾動且創建選定製程擾動之子集(區塊356)。接著運用製程擾動之此子集來模擬微影製程(區塊358)。
使用微影製程(或一般而言圖案化製程)來製造或製作基板通常涉及製程變化。製程變化並非橫越基板係均一的。舉例而言，在沈積製程中，膜趨向於在基板之中心處較厚而在接近於邊緣時較薄。此等系統性變化通常在量測資料中被反映為「指紋」，其為基於已知製程條件之基板之特性。換言之，基板上存在具有依據基板座標而變之空間變化的堆疊。堆疊包含在圖案化製程期間形成於基板上之多個層，以在基板上形成所選擇圖案(例如，設計圖案)。堆疊之每一層可與厚度、材料屬性及特徵以及圖案化製程之相關參數(例如，CD、節距、疊對等)相關聯。
本系統及/或方法可作為單機工具及/或技術而使用、與D4C製程結合使用及/或與使用製程模型化之其他半導體製造製程結合使用，以增強複雜設計至實體晶圓之準確轉移。如上文所描述，本系統及方法包含軟體構架，該軟體構架將體積表示及操控與實施用於模擬之特定製程模型之物理學及/或化學方法的域特定模擬邏輯分離。該軟體構架分裂成使用體積動態B樹(VDB)以儲存模擬狀態及使用位準集合方法(LSM)以操控模擬狀態之後端，及實施製程物理學及/或化學方法之前端。後端表示可由不同(例如第二、第三、第四等)前端再使用。
作為非限制性實例，圖4說明在D4C製程流程402之內容背景中本軟體構架用於蝕刻模擬400的實例使用(使用本文中所描述之位準集合方法(LSM))。應注意，儘管在蝕刻模擬之內容背景中呈現圖4，但可用任何其他微影製程模擬替代該蝕刻模擬。如圖4中所展示，模擬400係基於模擬(例如在此實例中為蝕刻)參數404、幾何形狀至LSM之轉換406及/或其他資訊。轉換406係基於材料408、以多邊形為基礎之幾何形狀(例如來自a .gds檔案)410、BRep幾何形狀412及/或其他資訊。幾何形狀412係基於下一代幾何形狀(NGG)呈現操作414、NGG配方(例如XML) 416及/或其他資訊。來自模擬400之輸出可由橫截面提取器420、LSM切片器422使用以用於LSM至網格之轉換424及/或用於其他目的。橫截面提取器420可產生橫截面430 (例如影像、輪廓資料等)及/或其他資訊。切片機422可產生用於RCWA求解製程442之切片之幾何形狀(例如以基於XML之格式儲存) 440、切片之蝕刻體積444及/或其他資訊。轉換424可用以產生蝕刻體積網格426及/或其他資訊。可將轉換424、切片之蝕刻體積444及/或其他資訊應用至D4C蝕刻模擬會話450。會話450亦可接收蝕刻前BRep幾何形狀452、蝕刻前NGG配方454及/或其他資訊作為輸入。會話450可產生蝕刻後BRep幾何形狀456、蝕刻後NGG配方458及/或其他資訊作為輸出。
圖5說明本系統及方法之軟體構架500之實例。如圖5中所展示，構架500包括前端502、後端504、前端準備部分506及/或其他組件。在一些實施例中，前端準備部分506可形成前端502之一部分或包括於前端502中。在一些實施例中，前端準備部分506可經組態以判定晶圓表面上之個別點處之處理及/或晶圓屬性。前端502可經組態以使用處理及/或晶圓屬性對彼晶圓表面執行製程物理學及/或化學方法模擬。
構架500可經組態以執行一或多個圖案化製程流程操作模型化方法。在一些實施例中，該方法包含藉由前端502判定與圖案化製程流程內之給定操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的函數；及藉由後端504判定經預測晶圓幾何形狀。後端504包含晶圓之目標區域之體積表示。由後端504藉由應用來自前端502之與製程物理學及/或化學方法相關聯的函數以操控晶圓上之目標區域之體積表示來判定經預測晶圓幾何形狀。
在一些實施例中，方法包含：藉由不同(例如第二、第三、第四等)前端判定與圖案化製程流程內之不同(例如第二、第三、第四等)操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的不同(例如第二、第三、第四等)函數；及藉由製程模型之同一後端(例如後端504)判定不同(例如第二、第三、第四等)經預測晶圓幾何形狀。在此等實施例中，後端504包含晶圓上之目標區域之相同體積表示。由後端504藉由應用與圖案化製程流程內之不同(例如第二、第三、第四等)操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的不同函數以操控晶圓上之目標區域之體積表示來判定不同(例如第二、第三、第四等)經預測晶圓幾何形狀。舉例而言，在一些實施例中，圖案化製程流程內之不同(例如第二、第三、第四等)操作包含蝕刻及沈積(及/或化學機械拋光及/或任何其他製程)。後端504可與關聯於不同蝕刻及沈積(或其他)操作之前端(例如502a、502b-圖5中未繪示)互換使用。
在一些實施例中，構架500經組態以實施自前端邏輯切換至後端邏輯之以時間為基礎之反覆流程控制。在一些實施例中，前端502及後端504經由(1)由前端502之前端準備部分506定義之可組態的表面點參數510集合(例如每積分點參數)而通信。該等表面點參數可例如在應用來自前端502之函數之前由後端504自前端502獲得。該前端及該後端亦經由(2)由前端502基於表面點參數510所判定之速度場512而通信。
如圖5中所展示，後端504可經組態以接收513關於每積分點參數516 (其可替代地包括於前端準備部分506中-在516處，判定每積分點參數之組態(亦即，計算其子集及其如何由前端502組態)，而506係關於每積分點參數之值(如由後端504根據在模擬之前由前端502設定之組態來計算))、全域模型化參數518、材料參數520之輸入堆疊之資訊，及/或其他資訊。後端504可經組態以執行可選LSM減少取樣操作522、單位胞元延伸操作524、等值面(例如處於「相同值」))-提取位準集合函數之所有相同值之部位(例如具有值0之所有部位)將得到表面(「零位準集合」或「零位準等值面」)提取操作526及積分點計算操作528。前端準備部分506可提取梯度530、執行可見性計算532、映射材料蝕刻(在此實例中)率534及/或執行其他操作。前端可執行速度函數判定操作540、速度場判定操作512及/或其他操作。在一些實施例中，後端504經組態以執行對流操作542、單位胞元裁剪操作544及/或其他操作。在一些實施例中，構架500經組態以使得反覆地執行550此等操作中之一或多者直至提取552蝕刻(在此實例中)結果為止。在一些實施例中，藉由前端502判定與圖案化製程流程內之給定操作(例如在此實例中為蝕刻)之製程物理學及/或化學方法相關聯的函數包含操作540及512中之一者或兩者。在一些實施例中，藉由前端502判定與圖案化製程流程內之給定操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的函數包含操作540、512、510、532及/或534中之一或多者。在一些實施例中，藉由後端504判定經預測晶圓幾何形狀(例如藉由應用與製程物理學及/或化學方法相關聯的函數)包含操作542及544中之一者或兩者。在一些實施例中，藉由後端504判定經預測晶圓幾何形狀包含操作542、544、522、524、526、528及/或513中之一或多者。
在一些實施例中，後端504經組態以使用體積動態B樹產生晶圓之目標區域之體積表示。在一些實施例中，使用體積動態B樹產生晶圓之目標區域之體積表示包含例如操作513、524、526或528中之一或多者。使用體積動態B樹產生晶圓上之目標區域之體積表示可包含將動態多解析度柵格應用至晶圓表面輪廓之區域。在柵格之覆蓋更多特徵、更緻密特徵及/或關鍵或至關重要特徵的區域中，後端504可經組態以增大該柵格之解析度且儲存關於表面輪廓之更多幾何及/或其他資訊。舉例而言，此類區域可包括表面上之特徵之邊緣。在柵格之覆蓋具有較少、較稀疏及/或較不重要特徵的區域中，後端504可經組態以減低柵格之解析度且儲存關於表面輪廓之較少幾何及/或其他資訊。此類區域可包括晶圓表面之尺寸及/或材料屬性並不改變的平面區域及/或平線區。柵格可為動態的，此係因為隨著特徵貫穿晶圓之層之厚度(例如在z方向上)、在層與層之間、針對在模擬期間在各個反覆時間點變化的相同表面點等發生改變，柵格解析度可橫越該層發生改變。儲存關於表面輪廓之幾何及/或其他資訊可包含：對晶圓表面上之不同點處之資訊進行取樣、提取局部表面屬性、判定尺寸等(使得關於柵格解析度係高的更多點儲存更多資訊且關於柵格解析度係低的較少點儲存較少資訊)。在一些實施例中，使用體積動態B樹產生晶圓上之目標區域之體積表示減少了構架500所需之運算及儲存資源之量(例如，因為僅針對晶圓表面之存在更多特徵、更緻密特徵及/或關鍵或至關重要特徵的區域來儲存資訊及/或執行運算)。
作為非限制性實例，圖6說明將多解析度柵格600應用至晶圓表面輪廓之區域602。柵格600包括具有不同大小之解析度方框604、606、607、608 (例如自最大至最小列出)。在柵格600之覆蓋更多特徵、更緻密特徵及/或關鍵或至關重要特徵(例如沿著區域602之特徵622之圓形邊緣620)的區域中，後端504 (圖5)可經組態以增大柵格之解析度(例如使用較小方框607及608)且儲存關於表面輪廓之更多幾何及/或其他資訊。舉例而言，此類區域可包括表面上之特徵之邊緣，諸如邊緣620。在柵格600之覆蓋具有較少、較稀疏及/或較不重要特徵之區域的區域中，後端504可經組態以減低柵格之解析度(例如使用較大方框604及606)且儲存關於表面輪廓之較少幾何及/或其他資訊。此類區域可包括平面區域及/或平線區650，或在特徵之外之區域652，其中晶圓之表面之尺寸及/或材料屬性並不改變。
返回至圖5，在一些實施例中，後端504經組態以使用位準集合方法(LSM)操控晶圓之目標區域之體積表示。在一些實施例中，操控晶圓之目標區域之體積表示包含操作542、544及/或其他操作。LSM為適合於追蹤表面之時間演進的概念構架。操控晶圓之目標區域之體積表示包含將傳播界面嵌入為較高維位準集合函數ϕ 之零位準集合。用於圖6中所展示之特徵之此函數可例如為
Figure 02_image003
其中針對圓圈外部之區域，ϕ (x,y) ＞ 0且針對圓圈內部之區域，ϕ (x,y) ＜ 0。接著藉由操控位準集合函數ϕ 來描述界面之運動。在給出界面(例如晶圓堆疊層與空氣之間的界面)之部位的情況下，可基於界面自身處之表面上之個別點處的速率(基於ϕ 而判定)而預測前端之新部位(例如界面處之晶圓之表面)。該速率又取決於與關於由前端502判定之電漿物理學、粒子輸送、表面化學反應等之各種方程組相關聯的解(下文所描述)。
舉例而言，圖7說明追蹤表面702之時間演進700。在一些實施例中，用於表面702之運動方程式(用以在個別時間點t追蹤表面702之部位)可為：
Figure 02_image005
， 其中v 為速度函數(例如如下文所描述)。若
Figure 02_image007
(在正常方向上之速度)，則：
Figure 02_image009
。 F可為速度函數之正常分量。例如在橫越表面702之每一個別點處可存在F之不同值。F之值可取決於例如晶圓特性，諸如區域中之特徵之密度或尺寸(例如設計中之敞開空間之大小)、所執行之製程(例如蝕刻、沈積等)及/或其他特性。因此，可基於速度函數模型化表面702 (例如晶圓層與周圍環境之間的界面)之運動。
圖7亦說明表面702之時間演進700之橫截面圖704。表面702位於晶圓708 (包含部分710、712、714及716)與空氣720之界面處。可將表面702之初始邊界703設定為零(位準集合)且可判定750帶正負號距離場(SDF)。SDF為每一值指示至隱含表面之距離的純量場，其中值之正負號指示(按照慣例)內部或外部。位準集合函數常常為SDF或作為SDF開始，但操控位準集合可能「破壞」帶正負號之距離屬性，此係因為該等值不再為確切距離，其使週期性地重新初始化/重新正規化位準集合同樣為SDF之需求成為必要。SDF屬性(尤其)有用於對可見性/通量計算進行射線追蹤(本文中所描述)，此係由於其允許沿著表面法線之有效遍歷，其中步長大小(距離)直接自位準集合函數讀取(此通常被稱作「射線步進」)。如圖7中所展示，邊界703借助於位準集合函數(本文中所描述)之對流隨著時間推移演進。
返回至圖5，存在能夠數值地模型化諸如蝕刻之圖案化製程流程內之複雜操作的一些模擬器。然而，嚴密製程(例如電漿蝕刻)模型化係演算上昂貴的，此係至少由於所涉及現象之多尺度性質，範圍自電漿物理學至流體輸送及表面化學反應。自數值模型化視點，在不同空間尺度(及因此時間尺度)上組合與此類現象相關聯的數學方程式係複雜的，此係由於離散化方案必須遵循問題之多尺度性質。在圖案化製程流程(例如蝕刻)內對操作嚴密模型化通常需要同時求解極不同的物理方程式(反應器中之電漿物理學、粒子輸送、表面化學反應、電磁方程式、表面時間演進等)。此等常常需要不同的離散化方案。因此，不存在可適應整個模型化流程之統一構架。此可導致需要模型化及/或考量大量的參數，此導致模擬時間過長。另外，模擬之特定參數通常係先驗未知的，且可需要許多試驗以調諧模型參數。舉例而言，可能存在於一個特定電漿氣體實驗中之離子集合係未知的且可被猜測直至結果與觀測值匹配為止。通常，所開發的氣相化學方法包括數十種物種及數百個化學反應。當前學術界電漿及化學模型係基於很大部分之假定且不存在例如真正的全始(ab initio)模型。純粹資料驅動途徑常常產生具有人工效應之複雜的錯誤趨勢、依賴於加權以在圖案當中進行折衷(例如歸因於預測能力不足)、缺乏物理基礎及/或具有其他缺點。
相比之下，本系統及方法以速度(或速率)函數模型化複雜電漿物理學、粒子輸送、表面化學反應等。在一些實施例中，判定速度函數包括操作540、512中之一或多者及/或圖5中所展示之其他操作。在一些實施例中，前端502可經組態成使得與圖案化製程流程內之操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的函數係速度函數。在一些實施例中，速度函數描述在晶圓(例如如上文關於LSM所描述)與晶圓周圍之環境之間的界面處該晶圓之表面之運動。在一實施例中，該速度函數經組態以針對該表面上之不同點產生不同速度值。該等不同速度值隨著針對該晶圓之表面上之不同點的圖案化製程流程內之操作之製程物理學及/或化學方法而變化。
舉例而言，複雜電漿物理學、粒子輸送、表面化學反應等現象之組合效應可藉由簡化速度函數來近似，該簡化速度函數僅取決於極受限的參數集合。此等參數未必對應於在與該等現象相關聯的物理方程式中出現的數學參數。構架500並不求解此類物理方程式。取而代之，構架500 (前端502及/或前端準備部分506)判定其組合效應以產生速度函數v。速度函數以準確地表示製造操作行為之方式而被公式化。舉例而言，關於蝕刻，已知敞開區域趨向於較快速地蝕刻。速度函數經組態以考量此，此係因為其取決於自電漿源收集之能量分率(例如借助於下文所描述之射線追蹤技術來估計)。速度函數係可組態的且可經設計為定量地再生在處理期間之晶圓之表面輪廓的預期(觀測到的)演進，其中參數經校準以用於定量匹配。
在一些實施例中，與圖案化製程流程內之操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的函數(例如以上所描述之速度函數)包含定性參數及與該等定性參數相關聯之數值常數。數值常數係由前端502使用一機器學習模型來判定，該機器學習模型經組態以增強對實體晶圓進行之量測與自後端504之經預測晶圓幾何形狀之間的一致性。
舉例而言，前端502及/或前端準備部分506可使用機器學習來校準速度函數。校準可包含判定速度函數之參數(例如在晶圓製造(蝕刻)製程期間控管表面演進的偏微分方程式之參數)。可將此等參數判定如下：(1)速度函數v可經組態以根據以下方程式定性地再生預期行為 v = v(x) 其中x為表示該函數之參數之通用向量。舉例而言，函數v可經組態以考量電漿源之角度能譜、對經蝕刻之材料之相依性及/或諸如充電效應及/或微開槽之其他特徵。(2)可使用機器學習(例如最小化由該函數相對於對實體晶圓進行之臨界尺寸掃描電子顯微鏡量測之大的集合所產生之誤差)根據以下方程式來校準該函數之數值常數：
Figure 02_image011
在
Figure 02_image013
的條件下 其中f(x)為誤差之量度，且I及J為界定約束之指數之(可能空的)集合。此校準包含探索參數空間
Figure 02_image015
以尋找最佳地近似自顯影後(AD)輪廓至蝕刻後(AE)輪廓(針對此蝕刻實例)之映射的點
Figure 02_image017
。
作為非限制性實例，圖8示意性地說明訓練800、應用802、評估804及更新806包括速度函數之模型(例如圖5中所展示之構架500)。在此實例中，訓練800可基於已知AD/AE對輪廓資訊。可將與AD堆疊、製程及/或模型參數相關之資訊810及/或其他資訊輸入至模型中且可應用802該模型。可基於例如對應的實體晶圓之SEM影像830及/或其他資訊而評估804模型輸出820 (例如AE堆疊822及/或其他輸出)。評估804可包括例如判定經預測AD堆疊與對應堆疊之實際影像之間的差。更新806可基於評估804及/或其他資訊。舉例而言，更新806可包括更新速度函數及/或其他更新。
返回至圖5，在校準之後，由前端502 (及/或前端部分506)連同後端504產生之速度函數可提供簡化及可組態的處理操作(例如蝕刻)模型，其無需模型化及求解與在處理期間出現之複雜物理現象相關聯的物理方程式。由於此，構架500之使用者無需為能夠設置複雜的物理模擬或具有關於特定晶圓製造(例如蝕刻)製程之深度知識的專家。此外，與用於先前系統之數天或數週模擬時間相比，可以數小時量測模擬時間。
在一些實施例中，前端502 (及/或前端準備部分506)經組態以使用射線追蹤判定在晶圓與晶圓周圍之環境之間的界面處(例如關於與以上所描述之LSM相關聯的移動表面)在該晶圓之經模型化表面上的個別點處之入射通量。在一些實施例中，此可包括例如圖5中所展示之操作532及/或其他操作。在一些實施例中，與圖案化製程流程內之操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的函數係位準集合函數，且運用圖形處理單元(例如下文所描述之圖9中所展示之運算系統)直接對位準集合函數執行入射通量判定。(作為簡要說明，位準集合函數為描述幾何形狀之純量場，速度函數為用以對流位準集合函數之向量場)。在一些實施例中，前端502經組態以使用射線追蹤基於使用體積動態B樹(例如以上所描述)所產生之晶圓表示來判定入射通量。
舉例而言，存在用以在半導體製造製程期間模擬在晶圓之表面附近之粒子(例如離子、中性粒子及電子)之軌跡的不同方法。舉例而言，此等方法包括蒙地卡羅模擬。為了在保留模擬準確度的同時增大模擬速率，可使用通量模擬。用於執行通量計算以用於構形模擬之共同途徑使用射線追蹤。此有助於藉由追蹤來自每一表面樣本點之射線之一些角度分佈且將可(直接或在一或多次反射之後)到達源平面(例如在粒子源處)的彼等射線整合而判定經模擬表面上之經取樣點處之可見性(例如在表面部位處可見/曝露的粒子源之區域)。
可對經模擬晶圓層表面之並不總是與最適合於構形操控(例如如上文所描述)之表示匹配的網格表示執行射線追蹤。對於被執行為移動表面問題(例如如本文所描述)之構形模擬，其中可自到達經模擬表面(例如蝕刻、沈積及/或其他模擬)之粒子之粒子通量判定表面速度，經模擬構形之表示可為例如位準集合函數(之離散化)。
然而，使用傳統(顯式)網格射線追蹤器需要在每一反覆處提取此網格，之後射線追蹤器將必須建置加速結構(例如定界體積階層)以能夠對網格有效地射線追蹤。最後，射線追蹤結果需要被映射回至(隱含)位準集合函數上。此網格提取及定界體積階層(BVH)建置不僅係運算上昂貴的操作，而且其由於數值耗散引入了常常非想要的平滑化及精度損失。將射線追蹤結果投影回至位準集合函數上需要可見性樣本至位準集合函數之離散化點上之某種形式之內插，此並非無足輕重的且亦可能影響例如模擬準確度。另外，在模擬器之判定表面速度(經由射線追蹤)之彼等部分與變換模擬構形(位準集合對流)之彼等部分之間切換表示的要求可使整合式解決方案之實施複雜化，該解決方案允許在此等部分之間共用資訊及邏輯。
構架500可借助於射線步進射線追蹤器而實施為直接在位準集合函數(以上所描述)上之通量計算，該射線步進射線追蹤器執行於圖形處理單元(GPU)上且使用貫穿構架500所使用的相同體積動態B樹(VDB)表示(例如以對表面取樣、提取局部表面屬性、對流等)。構架500至少由於以下各者之組合而為相較於先前技術系統的改良：a)針對通量計算(射線追蹤)及模擬之其餘部分兩者使用相同的表示；及b)在GPU上執行射線步進位準集合射線追蹤器。此舉a)由於無需網格提取、BVH建置及將射線追蹤器結果投影回至位準集合函數上而節省了運算時間；b)允許顯著較高的射線追蹤器產出率(以射線/秒計)；及c)防止及/或以其他方式減低由於數值耗散及內插之準確度損失。至少借助於此等及其他優點，構架500促進模擬更進階的物理學效應，否則其將產生不切實際的模擬運行時間。
圖9說明射線步進射線追蹤器功能性之實例。在圖9中，個別圓圈900指示射線步進器可以一步朝向表面902前進而不會「超越」其的最大距離。以此方式，射線追蹤器可找到射線-表面相交點904，而無需比如三角形之某顯式表示，此為「正常」以網格為基礎之射線追蹤器工作之方式。有利地，關於射線步進位準集合(如本文所描述)，至表面之最接近距離(例如每一圓圈900之半徑)為針對該點處之位準集合所儲存之值(例如，只要其保持為距離函數且該值並不因例如對流而受到過多干擾，因此需要以上所描述之週期性重新正規化)。
返回至圖5，在一些實施例中，構架500經組態以基於來自後端504之預測判定一或多個製造操作製程參數。構架500可基於該一或多個經判定製程參數判定對晶圓製造裝置之調整。在一些實施例中，製造操作製程包含蝕刻、沈積、化學機械拋光及/或其他晶圓製造製程。在一些實施例中，一或多個經判定製程參數包含光罩設計、光瞳形狀、劑量或焦點中之一或多者。在一些實施例中，一或多個經判定之製程參數包含光罩設計，且基於光罩設計調整晶圓製造裝置包含將光罩設計自第一光罩設計改變至第二光罩設計。在一些實施例中，一或多個經判定製程參數係與粒子屬性及表面反應速率中之一者或兩者相關聯。在一些實施例中，方法包含基於經判定調整來調整晶圓製造裝置。
圖10為說明可輔助實施本文所揭示之方法、流程或系統之電腦系統100的方塊圖。電腦系統100包括用於傳達資訊之匯流排102或其他通信機構，及與匯流排102耦接以用於處理資訊之一處理器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亦可用於在待由處理器104執行之指令之執行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，且儲存器件110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而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)或平板顯示器或觸控面板顯示器。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。此輸入器件通常具有在兩個軸線(第一軸線(例如x)及第二軸線(例如y))中之兩個自由度，其允許該器件指定在平面中之位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可用作輸入器件。
根據一項實施例，可由電腦系統100回應於處理器104執行主記憶體106中含有的一或多個指令之一或多個序列而執行本文中所描述之一或多個方法之部分。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之執行使處理器104執行本文中所描述之製程步驟。呈多處理配置之一或多個處理器亦可用以執行主記憶體106中含有之指令序列。在一替代實施例中，可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路系統。因此，本文之描述不限於硬體電路系統及軟體之任何特定組合。
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、可撓性磁碟、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卡匣、如下文所描述之載波，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以供執行時涉及電腦可讀媒體之各種形式。舉例而言，最初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自該主記憶體106擷取及執行指令。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)卡或數據機以提供至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)卡以提供對相容LAN之資料通信連接。亦可實施無線鏈路。在任何此類實施中，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串流的電信號、電磁信號或光信號。
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(現在通常被稱作「網際網路」) 128而提供資料通信服務。區域網路122及網際網路128兩者皆使用攜載數位資料串流之電信號、電磁信號或光信號。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)為輸送資訊的載波之例示性形式。
電腦系統100可經由網路、網路鏈路120及通信介面118而發送訊息及接收資料，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。一個此類經下載應用程式可提供例如本文中所描述之方法之全部或一部分。所接收程式碼可在其被接收時由處理器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可獲得呈載波之形式的應用程式碼。
圖11示意性地描繪可與本文中所描述之技術結合使用的與圖1中所展示之裝置相似及/或相同的例示性微影投影裝置。該裝置包含： - 照明系統IL，其用以調節輻射光束B。在此特定狀況下，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來準確地定位該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，裝置屬於透射類型((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)。裝置可使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、雷射產生電漿(LPP) EUV源)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Ex之調節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)。另外，照明器IL通常將包含各種其他組件，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11應注意，源SO可在微影投影裝置之外殼內(舉例而言，此常常為源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引導至該裝置中(例如，憑藉合適導向鏡)；此後一情境常常為源SO為準分子雷射(例如基於KrF、ArF或F2 雷射作用)時之狀況。
光束PB隨後截取被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。相似地，第一定位構件可用以(例如)在自圖案化器件庫機械地擷取圖案化器件MA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，在步進器(相對於步進掃描工具)之狀況下，圖案化器件台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。
可在兩種不同模式中使用所描繪工具： - 在步進模式中，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。接著使基板台WT在x方向及/或y方向上移位，使得可由光束PB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)上以速率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以速率V = Mv在相同或相對方向上同時地移動，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的情況下曝光相對較大目標部分C。
圖12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經建構及配置成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。可藉由氣體或蒸氣(例如Xe氣體、Li蒸氣或Sn蒸氣)而產生EUV輻射，其中產生極熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍內之輻射。舉例而言，藉由造成至少部分離子化電漿之放電來產生極熱電漿210。為了輻射之高效產生，可需要為例如10帕斯卡之分壓之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合適氣體或蒸汽。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發射之輻射係經由經定位於源腔室211中之開口中或後方的選用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。如在此項技術中已知，本文中進一步所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可包括可為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」指示之光軸而聚焦於虛擬源點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處輻射光束21之所要角度分佈，以及在圖案化器件MA處之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處的輻射光束21之反射後，即形成經圖案化光束26，且由投影系統PS將經圖案化光束26經由反射元件28、30而成像至由基板台WT固持之基板W上。
比所展示之元件更多的元件通常可存在於照明光學件單元IL及投影系統PS中。取決於微影裝置之類型，可視情況存在光柵光譜濾光器240。另外，可存在比諸圖所展示之鏡面多的鏡面，例如，在投影系統PS中可存在比圖11所展示之反射元件多1至6個的額外反射元件。
如圖10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之巢套式收集器，僅僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器253、254及255經安置成圍繞光軸O軸向地對稱，且此類型之收集器光學件CO可結合放電產生電漿源(其常常被稱為DPP源)而使用。
替代地，源收集器模組SO可為如圖13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沈積至諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之燃料中，從而產生具有數十電子伏特之電子溫度之高度離子化電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間產生之高能輻射係自電漿發射、由近正入射收集器光學件CO收集，且聚焦至圍封結構220中之開口221上。
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波長之極紫外線(EUV)、DUV微影。此外,EUV微影能夠藉由使用同步加速器或藉由運用高能電子來撞擊材料(固體或電漿)而產生在20 nm至5 nm之範圍內的波長，以便產生在此範圍內之光子。
本發明之實施例可在以下條項中進一步描述。 1.  一種方法，其包含： 藉由一製程模型之一前端判定與一圖案化製程流程內之一操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一函數； 藉由該製程模型之一後端判定一經預測晶圓幾何形狀，該製程模型之該後端包含該晶圓上之一目標區域之一體積表示，該經預測晶圓幾何形狀係由該後端藉由應用來自該前端之與該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數以操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示予以判定； 基於來自該製程模型之預測判定一或多個製程參數；及 基於該一或多個經判定製程參數判定對一晶圓製造裝置之一調整。 2.  如條項1之方法，其進一步包含藉由該製程模型之一第二前端判定與該圖案化製程流程內之一第二操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一第二函數；及 藉由該製程模型之該同一後端判定一第二經預測晶圓幾何形狀，該製程模型之該後端包含該晶圓上之該目標區域之該相同體積表示，該第二經預測晶圓幾何形狀係由該後端藉由應用與該圖案化製程流程內之該第二操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該第二函數以操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示予以判定。 3.  如條項2之方法，其中該圖案化製程流程內之該操作包含蝕刻，且其中該第二操作包含沈積或化學機械拋光。 4.  如條項1至3中任一項之方法，其中該一或多個經判定製程參數包含一光罩設計、一光瞳形狀、一劑量或一焦點中之一或多者。 5.  如條項4之方法，其中該一或多個經判定製程參數包含該光罩設計，且基於該光罩設計調整該晶圓製造裝置包含將該光罩設計自一第一光罩設計改變至一第二光罩設計。 6.  如條項1至3中任一項之方法，其中該一或多個經判定製程參數係與粒子屬性及表面反應速率中之一者或兩者相關聯。 7.  如條項1之方法，其進一步包含基於該經判定調整來調整該晶圓製造裝置。 8.  一種方法，其包含： 藉由一製程模型之一前端判定與一圖案化製程流程內之一操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一函數；及 藉由該製程模型之一後端判定一經預測晶圓幾何形狀，該製程模型之該後端包含該晶圓上之一目標區域之一體積表示，該經預測晶圓幾何形狀係由該後端藉由應用來自該前端之與該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數以操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示予以判定。 9.  如條項8之方法，其進一步包含藉由該製程模型之一第二前端判定與該圖案化製程流程內之一第二操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一第二函數；及 藉由該製程模型之該同一後端判定一第二經預測晶圓幾何形狀，該製程模型之該後端包含該晶圓上之該目標區域之該相同體積表示，該第二經預測晶圓幾何形狀係由該後端藉由應用與該圖案化製程流程內之該第二操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該第二函數以操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示予以判定。 10.  如條項9之方法，其中該圖案化製程流程內之該操作包含蝕刻，且其中該圖案化製程流程內之該第二操作包含沈積或化學機械拋光。 11.  如條項8至10中任一項之方法，其進一步包含藉由該製程模型實施自前端邏輯切換至後端邏輯之一以時間為基礎之反覆流程控制。 12.  如條項8至11中任一項之方法，其中該前端及該後端經由以下各者通信：(1)由該前端定義之一組可組態的表面點參數，該等表面點參數係在應用來自該前端之該函數之前由該後端自該前端獲得，及(2)由該前端基於該等表面點參數所判定之一速度場。 13.  如條項8至12中任一項之方法，其進一步包含藉由該製程模型之該後端使用體積動態B樹來產生該晶圓上之該目標區域之該體積表示。 14.  如條項8至13中任一項之方法，其進一步包含藉由該製程模型之該後端使用一位準集合方法來操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示。 15.  如條項8至14中任一項之方法，其中與該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數係一速度/速率函數。 16.  如條項15之方法，其中該速度/速率函數描述在該晶圓與該晶圓周圍之一環境之間的一界面處該晶圓之一表面之運動。 17.  如條項16之方法，其中該速度/速率函數經組態以針對該表面上之不同點產生不同速度值，該等不同速度值隨著針對該晶圓之該表面上之該等不同點的該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法而變化。 18.  如條項8至17中任一項之方法，其中與該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數包含定性參數及與該等定性參數相關聯之數值常數，該等數值常數係由該前端使用一機器學習模型來判定，該機器學習模型經組態以增強對一實體晶圓進行之量測與自該後端之該經預測晶圓幾何形狀之間的一致性。 19.  如條項8至18中任一項之方法，其進一步包含藉由該製程模型之該前端使用射線追蹤判定在該晶圓與該晶圓周圍之一環境之間的一界面處在該晶圓之一經模型化表面上的個別點處之入射通量。 20.  如條項19之方法，其中與該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數係一位準集合速度函數，且其中運用一圖形處理單元直接對該位準集合函數執行該等入射通量判定。 21   如條項20之方法，其進一步包含運用該圖形處理單元基於該位準集合函數來執行射線追蹤，以增大模型化之一速率。 22.  如條項20之方法，其進一步包含使用射線追蹤基於使用體積動態B樹所產生的該晶圓上之該目標區域之一表示而判定該入射通量。 23.  如條項8之方法，其中該圖案化製程流程內之該操作包含蝕刻、沈積或化學機械拋光。 24.  一種電腦程式產品，其包含其上經記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施如條項1至23中任一項之方法。
雖然本文所揭示之概念可用於在諸如矽晶圓之基板上之晶圓製造，但應理解，所揭示概念可供任何類型之製造系統使用，例如，用於在除了矽晶圓以外的基板上之製造之製造系統。另外，所揭示元件之組合及子組合可包含單獨的實施例。舉例而言，軟體構架之前端及後端可包含單獨實施例，及/或此等特徵可一起用於同一實施例中。
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進行修改。
21:輻射光束 22:琢面化場鏡面器件 24:琢面化光瞳鏡面器件 26:經圖案化光束 28:反射元件 30:反射元件 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(ROM) 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(ISP) 128:網際網路 130:伺服器 210:極紫外線(EUV)輻射發射電漿/極熱電漿/高度離子化電漿 211:源腔室 212:收集器腔室 220:圍封結構 221:開口 230:選用氣體障壁或污染物截留器/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 310:階段 320:階段 330:階段 340:階段 350:階段 352:區塊 354:區塊 356:區塊 358:區塊 360:材料標繪圖 375:模型檢視器工具 380:設計佈局檢視器工具 385:抗蝕劑輪廓檢視器工具 390:幾何形狀檢視器工具 395:光瞳檢視器工具 400:蝕刻模擬 402:用於控制之設計(D4C)製程流程 404:模擬參數 406:幾何形狀至位準集合方法(LSM)之轉換 408:材料 410:以多邊形為基礎之幾何形狀 412:BRep幾何形狀 414:下一代幾何形狀(NGG)呈現操作 416:下一代幾何形狀(NGG)配方 420:橫截面提取器 422:位準集合方法(LSM)切片器 424:位準集合方法(LSM)至網格之轉換 426:蝕刻體積網格 430:橫截面 440:切片之幾何形狀 442:RCWA求解製程 444:切片之蝕刻體積 450:用於控制之設計(D4C)蝕刻模擬會話 452:蝕刻前BRep幾何形狀 454:蝕刻前下一代幾何形狀(NGG)配方 456:蝕刻後BRep幾何形狀 458:蝕刻後下一代幾何形狀(NGG)配方 500:軟體構架 502:前端 504:後端 506:前端準備部分 510:表面點參數 512:速度場判定操作 513:接收/操作 516:每積分點參數 518:全域模型化參數 520:材料參數 522:可選位準集合方法(LSM)減少取樣操作 524:單位胞元延伸操作 526:表面提取操作 528:積分點計算操作 530:梯度 532:可見性計算 534:映射材料蝕刻率 540:速度函數判定操作 542:對流操作 544:單位胞元裁剪操作 550:執行 552:提取 600:多解析度柵格 602:區域 604:解析度方框 606:解析度方框 607:解析度方框 608:解析度方框 620:圓形邊緣 622:特徵 650:平線區 652:區域 700:時間演進 702:表面 703:初始邊界 704:橫截面圖 708:晶圓 710:部分 712:部分 714:部分 716:部分 720:空氣 750:判定 800:訓練 802:應用 804:評估 806:更新 810:資訊 820:模型輸出 822:蝕刻後(AE)堆疊 830:掃描電子顯微法(SEM)影像 900:圓圈 902:表面 904:射線-表面相交點 1000:裝置 AD:調整器/調整構件 AS:對準感測器 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 BK:烘烤板 C:目標部分 CH:冷卻板 CO:聚光器/輻射收集器/近正入射收集器光學件 IF:位置感測器/干涉量測構件/虛擬源點/中間焦點 IL:照明系統/照明器/照明光學件單元 IN:積光器 I/O1:輸入/輸出埠 I/O2:輸入/輸出埠 LA:微影裝置 LACU:微影控制單元 LB:裝載匣 LC:微影製造單元 LS:位階感測器 M1 :圖案化器件對準標記 M2 :圖案化器件對準標記 MA:圖案化器件 MT:支撐結構/第一物件台/圖案化器件台 O:光軸 P1 :基板對準標記 P2 :基板對準標記 PM:第一定位器 PS:投影系統 PW:第二定位器 RF:參考框架 RO:基板處置器或機器人 SC:旋塗器 SCS:監督控制系統 SO:輻射源/源收集器模組 TCU:塗佈顯影系統控制單元 W:基板 WT:基板台/第二物件台 WTa:基板台 WTb:基板台
併入本說明書中且構成本說明書之一部分的隨附圖式說明一或多個實施例且連同本說明書一起解釋此等實施例。現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部件，且在該等圖式中：
圖1示意性地描繪根據一實施例之微影裝置。
圖2示意性地描繪根據一實施例的微影製造單元或叢集之實施例。
圖3A為展示根據一實施例的用於控制製程流程之設計之各個階段的流程圖。
圖3B為展示根據一實施例之用於視覺化之各個階段的方塊圖。
圖3C為展示根據一實施例的用於控制製程之設計如何判定相對於製程擾動而穩固的度量衡目標設計的流程圖。
圖4說明根據一實施例的在用於控制製程流程之設計之內容背景中用於蝕刻模擬的本軟體構架之實例使用。
圖5說明根據一實施例的本系統及方法之軟體構架之實例。
圖6說明根據一實施例的將多解析度柵格應用至晶圓表面輪廓之區域。
圖7說明根據一實施例的追蹤表面之時間演進。
圖8示意性地說明根據一實施例的培訓、應用、評估及更新包括速度函數之模型(例如本軟體構架)。
圖9說明根據一實施例的射線步進射線追蹤器功能性之實例。
圖10為根據一實施例的實例電腦系統之方塊圖。
圖11為根據一實施例的類似於圖1之微影投影裝置的示意圖。
圖12為根據一實施例的圖11中之裝置之更詳細視圖。
圖13為根據一實施例的圖11及圖12之裝置之源收集器模組SO的更詳細視圖。
500:軟體構架
502:前端
504:後端
506:前端準備部分
510:表面點參數
512:速度場判定操作
513:接收/操作
516:每積分點參數
518:全域模型化參數
520:材料參數
522:可選位準集合方法(LSM)減少取樣操作
524:單位胞元延伸操作
526:表面提取操作
528:積分點計算操作
530:梯度
532:可見性計算
534:映射材料蝕刻率
540:速度函數判定操作
542:對流操作
544:單位胞元裁剪操作
550:執行
552:提取

Claims (15)

  1. 一種方法，其包含： 藉由一製程模型之一前端判定與一圖案化製程流程內之一操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一函數；及 藉由該製程模型之一後端判定一經預測晶圓幾何形狀，其中該製程模型之該後端包含該晶圓上之一目標區域之一體積表示，其中該經預測晶圓幾何形狀係由該後端藉由應用來自該前端之與該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數以操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示予以判定。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含藉由該製程模型之一第二前端判定與該圖案化製程流程內之一第二操作之製程物理學及/或化學方法相關聯的一第二函數；及 藉由該製程模型之該同一後端判定一第二經預測晶圓幾何形狀，該製程模型之該後端包含該晶圓上之該目標區域之該相同體積表示，該第二經預測晶圓幾何形狀係由該後端藉由應用與該圖案化製程流程內之該第二操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該第二函數以操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示予以判定。
  3. 如請求項2之方法，其中該圖案化製程流程內之該操作包含蝕刻，且其中該圖案化製程流程內之該第二操作包含沈積或化學機械拋光。
  4. 如請求項1之方法，其進一步包含藉由該製程模型實施自前端邏輯切換至後端邏輯之一以時間為基礎之反覆流程控制。
  5. 如請求項1之方法，其中該前端及該後端經由以下各者通信：(1)由該前端定義之一組可組態的表面點參數，該等表面點參數係在應用來自該前端之該函數之前由該後端自該前端獲得，及(2)由該前端基於該等表面點參數所判定之一速度場。
  6. 如請求項1之方法，其進一步包含藉由該製程模型之該後端使用體積動態B樹來產生該晶圓上之該目標區域之該體積表示。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包含藉由該製程模型之該後端使用一位準集合方法來操控該晶圓上之該目標區域之該體積表示。
  8. 如請求項1之方法，其中與該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數係一速度/速率函數。
  9. 如請求項8之方法，其中該速度/速率函數描述在該晶圓與該晶圓周圍之一環境之間的一界面處該晶圓之一表面之運動。
  10. 如請求項9之方法，其中該速度/速率函數經組態以針對該表面上之不同點產生不同速度值，該等不同速度值隨著針對該晶圓之該表面上之該等不同點的該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法而變化。
  11. 如請求項1之方法，其中與該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數包含定性參數及與該等定性參數相關聯之數值常數，該等數值常數係由該前端使用一機器學習模型來判定，該機器學習模型經組態以增強對一實體晶圓進行之量測與自該後端之該經預測晶圓幾何形狀之間的一致性。
  12. 如請求項1之方法，其進一步包含藉由該製程模型之該前端使用射線追蹤判定在該晶圓與該晶圓周圍之一環境之間的一界面處在該晶圓之一經模型化表面上的個別點處之入射通量。
  13. 如請求項12之方法，其中與該圖案化製程流程內之該操作之該製程物理學及/或化學方法相關聯的該函數係一位準集合速度函數，且其中運用一圖形處理單元直接對該位準集合函數執行該等入射通量判定。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包含使用射線追蹤基於使用體積動態B樹所產生的該晶圓上之該目標區域之一表示而判定該入射通量。
  15. 如請求項1之方法，其中該圖案化製程流程內之該操作包含蝕刻、沈積或化學機械拋光。
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