TWI450050B

TWI450050B - 評估方法、決定方法與儲存媒體

Info

Publication number: TWI450050B
Application number: TW100127225A
Authority: TW
Inventors: 三上晃司; 行田裕一; 辻田好一郎; 石井弘之
Original assignee: 佳能股份有限公司
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2014-08-21
Also published as: KR101334422B1; JP5539097B2; JP2012038939A; TW201214065A; KR20120013900A; US20120033194A1

Description

評估方法、決定方法與儲存媒體

本發明關係於評估方法、決定方法及儲存媒體。

近年來，當半導體裝置微圖案技術已經進步時，變得很困難以將一圖案轉印(解析)至基材(例如晶圓)上。在曝光設備中，例如修改照明(偏軸照明)及OPC(光學鄰近校正)的超解析技術係被用以應付半導體裝置微圖案化。一照明母版(遮罩或光罩)的有效光源(照明形狀)係被已知影響圖案解析度。日本專利特開第2009-302206號提出順序設定(改變)參數的一技術，其定義用以照射母版的有效光源並評估(量測)予以形成在基材上之圖案影像的尺寸，藉以決定用以母版圖案的最佳有效光源。另外，為了量測圖案影像的尺寸，“SPIE 2009 7274-033”提出一種用以設定多數用於予以量測的圖案元件的評估線並藉由使用掃描式電子顯微鏡(SEM)，以量測對應於圖案元件的光阻圖案的評估線上的邊緣之技術。

然而，因為圖案解析度係為有效光源所影響，所以，予以量測的圖案元件可能未解析，即，予以量測的圖案元件的影像及另一圖案元件的影像可以保持未分開，直到決定出有效光源為止。在相關技藝中，因為不可能正確地評估是否予以量測的圖案元件被解析，所以，圖案影像的尺寸被根據對應於未解析圖案元件的光阻圖案的誤認邊緣(即，圖案元件影像)量測。本案發明人發現在此情況中，因為予以使用以決定為有效光源的評估函數根據誤認邊緣依據量測結果不連續地改變，所以，有效光源最佳化不能收斂，所以，不能決定有效光源。

本發明提供一種技術，有利於評估在考量是否包含在圖案中之多數圖案元件的影像被分開形成時，圖案影像的尺寸。

依據本發明一態樣，其中提供一種評估方法，使得電腦評估包含多數圖案元件的圖案影像，該影像被形成在投影光學系統的影像面上，該投影光學系統將該圖案投影至一基材，該評估方法包含：第一步驟，用以設定第一線為被使用以評估在該投影光學系統之該影像面上之該圖案元件的影像的尺寸；第二步驟，用以設定第二線為被使用以評估該圖案元件的該等影像是否被解析於該投影光學系統的該影像面上；第三步驟，用以藉由取得形成在該投影光學系統上之該影像面上的圖案的影像，取得在第一線與圖案元件的影像的輪廓間之交叉點的距離；第四步驟，用以決定是否該第二線與該圖案元件的該影像的該輪廓存在有交叉點，以評估是否該圖案元件的影像被解析；及第五步驟，用以評估該圖案的該取得影像，藉由在第四步驟中，於決定沒有交叉點時，設定在取得該距離所取得之距離值成為評估值，及藉由在該第四步驟中，決定存在有交叉點時，設定在取得該距離所取得的距離值不同的離群值作為評估值。

本發明之其他態樣將由以下之例示實施例的以下說明參考附圖加以了解。

本發明之較佳實施例將參考附圖加以說明如下。注意，在所有圖中相同元件符號表示相同元件，並將不會進行重覆說明。

在此實施例中，“尺寸評估線段(第一線)”表示在量測投影光學系統的影像面上之(形成在其上的影像)尺寸的位置，沿著量測方向設定的線段。“解析度評估線段(第二線)”表示一線段，其被設定以決定是否包含在該圖案中的圖案元件外的量測的圖案元件被解析。注意，“解析度”表示予以量測的圖案元件的影像及另一圖案元件的影像被分開形成。在此實施例中，這表示兩圖案元件的影像被分開形成。“量測值”表示在圖案影像的兩點(即，圖案的影像)間之距離。

圖1為依據本發明實施例之解釋評估方法的流程圖。此評估法評估形成在投影光學系統的影像面上的圖案影像，該投影光學系統投影包含多數圖案元件的圖案至基材上。此實施例之評估方法係例如藉由供給一程式加以實施，該程式能經由網路或記錄媒體，對資訊處理設備(電腦)執行示於圖1的步驟及使得資訊處理設備讀取並執行儲存於例如記憶體中之儲存媒體中之程式。

在步驟S102中，尺寸評估線段係被設定在投影光學系統的影像面。更明確地說，一尺寸評估線段被設定以與對應包含在遮罩圖案中的多數圖案元件的兩圖案元件的影像面上之目標圖案元件相交，以評估對應於兩圖案元件的影像間之尺寸。在此實施例中，如於圖2所示，在為目標圖案元件之圖案元件PC1與圖案元件PC2間之端間隙的尺寸係被量測於對應於VLSI電路的遮罩圖案中。在此時，連接點P(x1，y1)及點Q(x2，y2)的線段PQ係被設定為尺寸評估線段。

在步驟S104中，解析度評估線段被設定於投影光學系統的影像面上。更明確地說，解析度評估線段被設定於目標圖案元件間，以交叉在步驟S102中設定的尺寸評估線段，以評估該兩圖案元件的影像是否被分開形成(是否圖案影像被解析)。在此實施例中，如圖2所示，連接點R(x3，y3)及點S(x4，y4)之線段RS係被設定為在圖案元件PC1及圖案元件PC2間之解析度評估線段，以交叉作為尺寸評估線段的線段PQ。注意，在此實施例中，作為解析度評估線段的線段RS係被設定為垂直於作為尺寸評估線段的線段PQ的中心點(等除線段PQ的點)。然而，本發明並不限於此。解析度評估線段可以設定於沿著尺寸評估線段在圖案影像解析度明顯出現劣化之處。

在步驟S106中，取得形成在投影光學系統之影像面上的遮罩圖案影像。遮罩圖案影像可以例如藉由照射安排在投影光學系統之物面上之遮罩圖案並使得安排在投影光學系統之影像面上之影像感應器(CCD)感應通過該遮罩圖案的光(的強度)加以取得。在此實施例中，遮罩圖案影像被取得為影像資訊。影像資訊代表影像感應器的像素的信號的二維排列。注意(影像資訊代表)遮罩圖案影像可以使用光學模擬法加以計算。

在步驟S108中，取出在步驟S106中取得之遮罩圖案影像的輪廓(輪廓影像)。在此實施例中，執行影像處理，以二進制化取得在步驟S106中取得之影像資訊，及二進制值的邊界線係被抽出為遮罩圖案影像的輪廓。圖3A及3B為於照射於示於圖2的遮罩圖案時，形成在投影光學系統的影像面上的遮罩圖案影像的輪廓圖。注意圖3A顯示其中對應於圖案元件PC1及PC2的影像係被分開形成(即，圖案元件PC1及PC2被解析)。圖3B顯示對應於圖案元件PC1及PC2的影像未被分開形成(即，圖案元件PC1及PC2未被解析)。注意，圖3A及3B也顯示考量投影光學系統的縮放因數被轉換為在影像面上之尺寸的圖案元件PC1及PC2。

在步驟S110中，在步驟S102中設定的尺寸評估線段與對應於兩圖案元件的影像的輪廓的交叉點間之距離係沿著尺寸評估線段的方向取得(即，量測對應於兩圖案元件的影像間之尺寸)。例如，在圖3A中，作為尺寸評估線段的線段PQ(延長線)與對應於圖案元件PC1的影像的輪廓之交叉點P’(x5，y5)及線段PQ與對應於圖案元件PC2的影像的輪廓間之交叉點Q’(x6，y6)被首先指明。注意，如果線段PQ與對應於兩圖案元件PC1及PC2的各個輪廓間有兩個或更多交叉點，則更接近作為尺寸評估線段的線段PQ的中心點的兩個交叉點係被指明為尺寸評估線段與對應於兩圖案元件的影像的輪廓之交叉點。至於在圖案元件PC1與圖案元件PC2間之端間隙的尺寸，可以藉由下式取得沿著線段PQ於兩交叉點方向中之距離D_P’,Q’

另一方面，在圖3B中，作為尺寸評估線段的線段PQ(延長線)與對應於圖案元件PC1的影像的輪廓之交叉點P”(x7，y7)與線段PQ的對應於圖案元件PC2的影像的輪廓的交叉點Q”(x8，y8)被首先指明。然而，在沿著兩交叉點間之線段PQ之方向的距離D_P”,Q” 係由下式取得

如果圖案元件PC1及PC2未解析，則距離D_P”,Q” 被錯誤地取得為予以量測的圖案元件PC1及圖案元件PC2間之端間隙，如上所述。換句話說，遮罩圖案影像的尺寸係根據誤認邊緣加以量測。結果，遮罩圖案影像不能被正確評估，因為根據誤認邊緣的量測結果之故。

在步驟S112中，評估(決定)是否兩圖案元件被分開形成，即，是否兩圖案元件被解析。更明確地說，決定是否在步驟S104設定的解析度評估線段與對應於形成在投影光學系統之影像面上之遮罩圖案影像中之兩圖案元件的影像的輪廓有交叉點存在。例如，在圖3A中，因為線段RS與對應於兩圖案元件PC1及PC2的影像之輪廓間沒有交叉點存在，所以，它們被決定為予以解析。另外，在圖3B中，因為線段RS及對應於兩圖案元件PC1及PC2的影像的輪廓間存在有交叉點R’(x9，y9)及S’(x10，y10)，所以，它們被決定為未解析。注意，如果兩圖案元件被解析(即，沒有交叉點存在)，則程序進行至步驟S114。如果兩圖案元件未解析(即，如果存在有交叉點)，則程序進行至步驟S116。

在步驟S114中，在步驟S102中設定的尺寸評估線段與對應於兩圖案元件的影像的輪廓之交叉點間之尺寸評估線段中之方向的距離值(在步驟S110中之量測結果)係被設定為評估值。在此實施例中，當評估圖案影像時，在沿著兩交叉點間之線段PQ的方向中之距離值D_P ^’ _,Q ^’ 係被設定為評估值。

在步驟S116中，在步驟S102中設定的尺寸評估線段與對應於兩圖案元件的影像的輪廓的交叉點間之尺寸評估線段的方向中之距離值(在步驟S110中之量測結果)係被加權並設定為評估值。例如，檢視當為目標圖案元件之圖案元件PC1及圖案元件PC2間之端間隙的尺寸幾乎為“0”。在此時，沿著線段PQ的方向中之兩交叉點間之距離D_P”,Q” 乘以例如“100”的大值時所取得之值係被設定為評估值。或者，距離值D_P”,Q” 可以被加權，以使之當評估遮罩圖案影像時失效(例如，距離D_P”,Q” 係事先以代表量測誤差的值替換)。注意加權值不只包含例如將在步驟S110中量測結果乘以預定係數取得之值，同時，也包含將一補償值加至該值取得之值。即，在步驟S116中之評估值需要為代表兩圖案元件的影像未解析的數值(離群值)。

在步驟S118中，形成在投影光學系統的影像面上的遮罩圖案影像(即，在步驟S108取得之遮罩圖案影像)係根據在步驟S114或S116設定的評估值加以評估。

如上所述，在此實施例中，有可能評估是否包含在遮罩圖案中之圖案元件被解析。遮罩圖案影像可以根據當圖案元件被解析時的評估值及未解析時的評估值加以正確地評估。

在此實施例中，在決定該兩圖案元件被解析前(S112)，對應於兩圖案元件的影像間之尺寸係被量測(S110)。然而，對應於兩圖案元件的影像間之尺寸也可以在決定是否該兩圖案元件被解析後(步驟S112)被量測(S110)。

在此實施例中，在步驟S104中，只有設定一解析度評估線段(線段RS)。然而，也可以設定多數解析度評估線段。例如，檢測當在目標圖案元件的圖案元件PC3與圖案元件PC4間之端間隙的尺寸被在示於圖4A所示之遮罩圖案中評估(量測)。在此時，連接點P及Q的線段PQ係被設定為尺寸評估線段。多數線段R0S0，....，RnSn係被設定為在等分線段PQ的多數點，將解析度評估線段垂直於線段PQ。圖4B為於照射示於圖4A之遮罩圖案時，形成在該投影光學系統的影像面上的遮罩圖案影像的輪廓圖。注意，圖4B也顯示考量投影光學系統的縮放因數，圖案元件PC3及PC4被轉換為在影像面上之尺寸。參考圖4B，考量多數線段R0S0，...RnSn外的粗線所表示之線段，相對於圖案元件PC3及PC4的影像存在有交叉點。然而，考量多數線段R0S0，...，RnSn外的細線表示的線段(例如，線段RkSk(0≦k≦n)，相關於對應於圖案元件PC3及PC4的影像並沒有交叉點存在。因此，多數解析度評估線段係被大致設定。在步驟S112中，決定各個多數解析度評估線段是否相關於對應兩圖案元件的影像的輪廓存在有交叉點。如果該多數解析度評估線段的至少之一相對於對應於兩圖案元件的影像的輪廓沒有交叉點時，則它們被決定為解析。另一方面，如果所有該多數解析度評估線段相對於兩圖案元件的影像的輪廓有交叉點時，它們決定為未解析。

一例子將解釋如下，其中本實施例之評估方法被應用至予以設定在曝光設備中之決定曝光條件(有效光源或類似物)的決定方法，該曝光設備包含用以照射包含多數圖案元件的圖案之照射光學系統與用以投影該圖案至一基材的投影光學系統。注意，有效光源為予以形成在照射光學系統的光瞳面上之光強度的分佈。

圖5為資訊處理設備500的配置之示意方塊圖，其執行依據本發明之一實施例之決定方法。資訊處理設備500為一光學模擬器，其搜尋曝光條件，以該曝光條件形成在投影光學系統的影像面上的圖案影像幾乎具有目標尺寸。資訊處理設備500包含控制單元502、儲存單元504、橋接器506、輸出介面508、網路介面510、及輸入介面512。控制單元502、儲存單元504、輸出介面508、網路介面510及輸入介面512係經由匯流排連接至橋接器506。

顯示器522係連接至輸出介面508。輸入裝置524係連接至輸入介面512。網路介面510係連接至例如LAN之網路，以傳送資料至另一資訊處理設備。曝光設備及類似物之主控制器也連接至網路介面510。

控制單元502包含CPU(中央處理單元)、DSP(數位信號處理器)、FPGA(場可程式閘陣列)、及微電腦。儲存單元504包含例如ROM及RAM的記憶體。輸入裝置524包含滑鼠及鍵盤。

控制單元502執行儲存於儲存單元504中之程式(軟體碼)，藉以使得資訊處理設備500操作為用以執行處理的設備或依據程式的方法。依據程式的處理之結果係輸出至例如顯示器522的裝置，及經由輸出介面508輸出至曝光設備的主控制器。儲存單元504儲存有關於投影光學系統的資料(佈局資料，有關於投影光學系統的資料(數值孔徑(NA)及像差資訊)，及執行此實施例之決定方法所必要的相關於照明光學系統的資料(有效光源資訊等)。這些資料係例如經由網路介面510被提供給資訊處理設備500並儲存於儲存單元504中。

圖6為解釋依據本發明實施例之決定方法的流程圖。此決定方法重覆取得遮罩圖案影像並量測每次曝光條件改變時，遮罩圖案影像的量測目標的尺寸。包含在遮罩圖案中之圖案元件可以在某些曝光條件下未解析。然而，此實施例之決定方法可以根據當圖案元件被解析時之評估值及在它們未被解析時的評估值，而藉由正確地評估遮罩圖案影像，而決定用於遮罩圖案的最佳曝光條件。

注意，在此實施例中，遮罩圖案包含多數圖案元件PC，其係相對於Y軸方向為傾斜並排列於X軸方向中，如圖7所示。更明確地說，示於圖7的遮罩圖案包含以100nm的間隔Pitch相隔的九個圖案元件PC，各個具有50nm的線寬W，400nm的高度Height，及相對於Y-軸有150nm的傾斜W2。此一圖案可以增加每單位面積的記憶體格的位元數。注意，該遮罩為半色調遮罩(半色調相移遮罩)，在圖案元件與背景間之相位差為π(180度)，圖案元件的透射比為6%，及背景者為100%。在圖7所示之遮罩圖案中，在末端間之短部劣化良率。因此，在此實施例中，曝光條件係被決定為使得在圖案元件PC間之端隙的尺寸係滿足評估準則。

在此步驟S601中，設定了啟始曝光條件。曝光條件為當執行曝光時，各種可在曝光設備中設定的條件，包含例如投影光學系統的NA、曝光光源的波長、浸漬液體的類型、予以施加至基材上之光阻的折射率、及有效光源(發光形狀)。在此實施例中，投影光學系統的NA為1.35，及曝光光源的波長λ為193nm、及浸漬液體為純水、予以施加至基材上之光阻的折射率為1.79，及有效光源為四極照明作為啟始曝光條件。在此實施例中，曝光條件決定的目標為有效光源，而剩餘曝光條件，例如投影光學系統的NA及曝光波長係被固定為啟始曝光條件。注意，定義作為有效光源的四極照明的參數為σ-外線(σa)、環形比(σratio=(σb/σa))、及在X-軸方向中之極的孔徑角Φ 1[度]，及在Y-軸方向中之極的孔徑角Φ 2[度]，如圖8所示。這些參數係分別被設定於0.7≦σa≦0.98，0.65≦σratio≦0.8，50≦Φ 1≦130，及0≦Φ 2≦50。在此例子中，設為σa=0.95，σratio=0.737，Φ 1=110，及Φ 2=20。

步驟S602係與步驟S102相同。在此實施例中，多數平行於示於圖7的線段P₂ Q₂ 的線段P_{2_1} Q_{2_1} ，...，P_{2_17} Q_{2_17} 係被設定為尺寸評估線段(見圖9A至9C)。

步驟S604係與步驟S104相同。在此實施例中，線段R₂ S₂ 係被設定為在目標圖案元件(圖案元件PC5及PC6)間之解析度評估線段，以交叉多數線段(尺寸評估線段)P_{2_1} Q_{2_1} ，...，P_{2_17} Q_{2_17} 。

步驟S606係與步驟S106相同。在此實施例中，資訊處理設備500執行光學模擬，以取得強度分佈(即遮罩圖案影像)作為影像資訊，即光通過圖7所示之遮罩圖案所形成於投影光學系統的影像面上的光強度分佈。

步驟S608係與步驟S108相同。在此實施例中，一切片位準係在步驟S606中取得的強度分佈決定，使得線段T₂ U₂ (見圖7)具有與遮罩圖案相同的尺寸(50nm)。在此時，強度分佈的輪廓線係被抽出為遮罩圖案影像的輪廓。注意，遮罩圖案影像的輪廓被抽出，而在此時不必處理強度分佈。然而，遮罩圖案影像的輪廓可以在使用處理模型處理強度分佈後被抽出，其表示光阻的曝光或顯影特徵。

步驟S610係與步驟S110相同。圖9A至9C為示意圖，顯示在照射在圖7所示之遮罩圖案時，所形成在投影光學系統的影像面上的遮罩圖案影像的輪廓。注意，圖9A及9B顯示當對應於圖案元件PC5及PC6被分開形成時(即，圖案元件PC5及PC6被解析)的影像。圖9C顯示當對應於圖案元件PC5及PC6未被分開形成(即圖案元件PC5及PC6未被解析)的影像。注意，圖9A至9C同時顯示考量投影光學系統的縮放因數，圖案元件PC5及PC6被轉換為在影像面上之尺寸。

參考圖9A，考量在多數線段(尺寸評估線段)P_{2_1} Q_{2_1} ，...P_{2_17} Q_{2_17} 外的線段P_{2_k} Q_{2_k} (7≦k≦15)，相關於對應於兩圖案元件PC5及PC6的影像的輪廓存在有交叉點。首先，指明線段P_{2_k} Q_{2_k} (的延長線)與對應於圖案元件PC5的影像的輪廓之交叉點P’_{2_k} 及線段P_{2_k} Q_{2_k} 及對應於圖案元件PC6的影像的輪廓之交叉點Q_{2_k} 。在沿著線段P_{2_k} Q_{2_k} 與對應於兩圖案元件PC5及PC6的影像的輪廓間之尺寸評估線段的方向中取得最小距離D_{P’2_kQ’2_k} (7≦k≦15)。因此，在此實施例中，距離D_{P’2_9Q’2_9} 被取得為在圖案元件PC5與圖案元件PC6間之端間隙的尺寸。當曝光條件(有效光源)改變時，則形成在投影光學系統的影像面上的遮罩圖案影像也改變。因此，在圖9B中，距離D_{P”2_10Q”2_10} 係被取得作為在圖案元件PC5及圖案元件PC6間之端間隙的尺寸。注意，在此實施例中，因為焦點係置放於圖案元件間之端間隙的尺寸上，所以，使用多數尺寸評估線段的量測結果的最小值。然而，本發明並不限於此。

另一方面，示於圖9C的遮罩圖案影像(圖案元件PC5及PC6未解析)可以被形成在投影光學系統的影像面上。參考圖9C，考量在多數線段(尺寸評估線段)P_{2_1} Q_{2_1} ，...P_{2_17} Q_{2_17} 外的線段P_{2_m} Q_{2_m} (m=7，10≦m≦15)，存在於有關於對應於兩圖案元件PC5及PC6的影像的輪廓的交叉點。在圖9C中，距離D_{P”’2_10Q”’2_10} 係被取得為在圖案元件PC5及圖案元件PC6間之端間隙的尺寸。注意，事實上，距離D_{P”’2_10Q”’2_10} 並不是於圖案元件PC5與圖案元件PC6間之端間隙的尺寸。

步驟S612係與步驟S112相同。在圖9A及9B中，因為在線段(解析度評估線段)R₂ S₂ 與對應於兩圖案元件PC5及PC6的影像的輪廓間沒有交叉點，所以，它們被決定為解析的。在圖9C中，因為在線段RS與對應於兩圖案元件PC5及PC6的影像的輪廓之交叉點R”’₂ 及S”’₂ 存在，所以，它們被決定為未解析。注意，如果兩圖案元件被解析(即，沒有交叉點)，則程序進行至步驟S614。如果兩圖案元件未解析(即，有交叉點存在)，則程序進行至步驟S616。

步驟S614係與步驟S114相同。在此實施例中，在步驟S610中的量測結果(距離D_{P’2_9Q’2_9} 或距離D_{P”2_10Q”2_10} )係被設定為評估值。

步驟S616係與步驟S116相同。在此實施例中，在步驟S610中之量測結果(距離D_{P”’2_10Q”’2_10} )係被加權並設定為評估值。

在步驟S618，形成在投影光學系統之影像面上之遮罩圖案影像(即，在步驟S608取得之遮罩圖案影像)係根據在步驟S614或S616所設定的評估值所評估。

在步驟S620中，在步驟S614或S616中設定的評估值間及遮罩圖案的目標尺寸之差ΔL係根據在步驟S618中之評估結果加以計算。雖然於此已經描述圖案元件間之端間隙的尺寸，但尺寸評估係用於如於圖7所示之多數線段AB、CD及T₂ U₂ 。假定L1為端間隙的尺寸的量測結果，則L2、L3及L4可以為多數線段AB、CD、及T₂ U₂ 的量測結果，及L01、L02、L03及L04為目標尺寸。在此例子中，遮罩圖案的評估值與目標尺寸間之差ΔL係以下式決定

在步驟S622中，決定是否在步驟S620中計算的差ΔL滿足評估準則(即，是否偏離開目標尺寸在允許範圍內)。如果，差ΔL並未滿足評估準則，則程序進行至步驟S624。如果差ΔL滿足評估準則，程序進行至步驟S626。

在步驟S624中，曝光條件被重設，及程序回到步驟S606。在步驟S626，設定於步驟S601中之啟始曝光條件或重設於步驟S624的曝光條件係被描述為予以設定於曝光設備中之曝光條件。

在此實施例中，有可能以此方式評估是包含在遮罩圖案中之圖案元件被解析，並因此，當圖案元件被解析及當它們未被解析時，根據評估值，正確地評估遮罩影像。結果，即使當曝光條件保持圖案元件未解析，直到曝光條件決定被設定為止，有效光源最佳化的收斂從未被阻礙，及可以決定適用於遮罩圖案的有效光源。

另外，此實施例之評估方法係可應用至使用掃描式電子顯微鏡(SEM)評估形成在基材上之光阻圖案的尺寸的技術。其中已知當製造半導體裝置時，藉由執行曝光同時改變在曝光設備中之曝光量及失焦量，測試曝光邊際的技術。因為評估目標包含對應於未解析圖案的光阻圖案，應用該實施例之評估方法完成曝光邊際的正確評估。例如，檢測形成在曝光邊際評估的基材上的光阻圖案的尺寸對應於多數曝光量及失焦量係連續使用SEM加以量測。在此時，應用該實施例之評估方法，使之有可能評估是否包含在遮罩圖案中之圖案元件被解析(即，是否形成對應於圖案元件的光阻圖案被形成)。結果，即使當圖案元件未被解析，則對應於多數曝光量與失焦量的光阻圖案的尺寸可以正確地被評估。因此，有可能正確地評估曝光邊際。

為了比較實施例，其他評估方法將被檢測。例如，評估方法將被執行以當尺寸評估線段的量測結果係偏移開參考值一預定值或更多時，則決定一圖案未被解析。此一評估法係有效於圖3B中所示之遮罩圖案影像。然而，對於示於圖9C中之遮罩圖案影像，則因為距離D_{P”’2_10Q”’2_10} 不必然偏離開參考值一預定值或更多，而很困難正確地評估是否該圖案被解析。

當多數尺寸評估線段的量測結果並未相對於座標平順改變時，評估方法可以被執行以決定該圖案並未解析。然而，此評估方法很困難指明哪一己造成多數尺寸評估線段、圖案形狀或未解析圖案的量測結果的改變。

注意，當圖案未被解析時，如圖3B所示，沿著尺寸評估線段的強度分佈表示“亮-暗-亮”。當圖案被解析時，如圖3A所示，則沿著尺寸評估線段的強度分佈代表“暗-亮-暗”。因此，評估方法可以被執行以依據是否接近間隙的強度相對於圖案影像的輪廓的強度為凸出或下凹加以評估圖案是否被解析。當有端間隙，其係於沿著尺寸評估線段的想要端間隙位移開一位置被解析，此評估法不能執行正確解析度評估，並且不適當。

評估法可以藉由檢測遮罩圖案影像的數量，執行以評估是否一圖案被解析。然而，很困難指明在尺寸評估線段與解析圖案(或未解析圖案)間之位置關係。

雖然本發明已參考例示實施例加以描述，可以了解的是，本發明並不限於所揭示例示實施例。以下申請專利範圍的範圍係予以依據最廣解釋法加以記錄，以包圍所有此等修改及等效結構及功能。

500．．．資訊處理設備

502．．．控制單元

504．．．儲存單元

506．．．橋接器

508．．．輸出介面

510．．．網路介面

512．．．輸入介面

522．．．顯示器

524．．．輸入裝置

圖1為依據本發明之實施例之解釋評估方法的流程圖。

圖2為依據本實施例之解釋尺寸評估線段與解析度評估線段圖。

圖3A及3B為顯示於照射示於圖2的遮罩圖案時，投影光學系統的影像面上的遮罩圖案影像的輪廓圖。

圖4A及4B為解釋多數解析度評估線段被設定的示意圖。

圖5為顯示資訊處理設備的配置的示意方塊圖，該設備執行依據本發明之實施例的決定方法。

圖6為一流程圖，用以解釋依據本發明實施例之決定方法。

圖7為一示意圖，顯示示於圖6中之決定方法中之遮罩圖案的例子。

圖8為用以解釋定義有效光源的參數的示意圖。

圖9A至9C為顯示於照射示於圖7的遮罩圖案時，形成在投影光學系統的影像面上的遮罩圖案影像的輪廓圖。

Claims

一種評估方法，使得電腦評估包含多數圖案元件的圖案的影像，該影像被形成在投影光學系統的影像面上，該投影光學系統將該圖案投影至基材上，該評估方法包含：第一步驟，用以設定第一線為被使用以評估在該投影光學系統之該影像面上之該圖案元件的影像的尺寸；第二步驟，用以設定第二線為被使用以評估該圖案元件的該等影像是否被解析於該投影光學系統的該影像面上；第三步驟，用以藉由取得形成在該投影光學系統上之該影像面上的該圖案，取得在第一線與該等圖案元件的該等影像的輪廓之交叉點間的距離；第四步驟，用以決定是否該第二線與該圖案元件的該影像的該輪廓存在有交叉點，以評估是否該等圖案元件的該等影像被解析；及第五步驟，用以評估該圖案的該取得影像，藉由在第四步驟中，於決定沒有交叉點時，設定在取得該距離時所取得之該距離值成為評估值，及藉由在該第四步驟中，決定存在有交叉點時，設定與在取得該距離時所取得的該距離值不同的離群值作為評估值。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在該第二步驟中，該第二線被設定為與在該第一步驟所設定的第一線相交。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在該五步驟中，在該第三步驟中取得之該距離值係被加權，以在該第四步驟中決定有交叉點時，使在該第三步驟中取得之該距離失效。
如申請專利範圍第2項所述之方法，其中在該第二步驟中，該第二線係被設定以於該第一步驟中所設定的該第一線的中心點垂直於該第一線。
如申請專利範圍第2項所述之方法，其中：在該第二步驟中，予以被使用以評估是否該等圖案元件的該等影像被解析的多數第二線係被設定為在該第一步驟中設定的第一線之多數點處垂直於該第一線，在該第四步驟中，為各個該多數第二線決定是否相對於該圖案元件的該等影像的該等輪廓存在有交叉點，及在該第五步驟中，形成在該投影光學系統的該影像面上的該圖案的該影像係被評估，藉由：於在該第四步驟中決定在該多數第二線的至少之一沒有交叉點存在時，設定在該第三步驟中取得的該距離的該值為該評估值，及於在第四步驟中決定在該所有該等多數第二線存在有交叉點時，藉由設定加權在該第三步驟中取得該距離的該值所取得的值為評估值。
如申請專利範圍第2項所述之方法，其中：在該第一步驟中，多數被使用以評估對應於在多數圖案元件外的兩相同圖案元件的影像間之尺寸的第一線係被設定，在該第三步驟中，沿著各個多數該第一線的方向之距離係在各個該多數第一線交叉點與對應於該兩圖案元件的該等影像的該等輪廓間取得，及在該第五步驟中，於該第四步驟中，決定其中沒有交叉點時，形成在該投影光學系統之該影像面上之該圖案的該影像係藉由設定在該第三步驟中取得之該距離的最小值為該評估值加以評估。
一種使電腦決定予以設定在曝光設備中的曝光條件的決定方法，該曝光設備包含照明光學系統，其照明包含多數圖案元件的圖案，及一投影光學系統，其將該圖案投影至一基材，該決定方法包含：第一步驟，用以設定第一線被使用以評估該圖案元件的影像在該投影光學系統的該影像面上的尺寸；第二步驟，用以設定第二線為使用以評估該圖案元件的該等影像是否解析在該投影光學系統的該影像面上；第三步驟，用以藉由取得形成在該投影光學系統的該影像面上的該圖案的該影像，取得該第一線與該等圖案元件的該影像的輪廓的交叉點間之距離；第四步驟，用以決定是否在該第二線與該等圖案元件的該影像的該輪廓間有交叉點，以評估是否該等圖案元件的該等影像被解析；第五步驟，用以評估該圖案的該取得影像，藉由：在該第四步驟中，決定沒有交叉點時，藉由設定在該取得該距離所取得之距離值為評估值，及在該第四步驟中，決定有交叉點時，藉由設定與在取得該距離所取得之距離值不同的離群值為評估值；及第六步驟，用以根據在該第五步驟中的評估結果，決定該曝光條件，使得形成在該投影光學系統的該影像面上的該圖案的該影像滿足評估的準則。
如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該曝光條件包含被形成在該照明光學系統的光瞳面上之光強度的分佈。
一種儲存一程式之電腦可讀取儲存媒體，該程式使得電腦以執行用以評估包含多數圖案元件的圖案的影像的評估方法，該影像被形成在投影光學系統的影像面上，該投影光學系統將該圖案投影至基材，該程式使得該電腦執行：第一步驟，用以設定第一線為用以評估在該投影光學系統的該影像面上的該圖案元件的影像的尺寸；第二步驟，用以設定第二線為用以評估是否該圖案元件的該等影像被解析在該投影光學系統的該影像面上；第三步驟，用以藉由取得形成在該投影光學系統之該影像面上之該圖案的該影像，而取得該第一線與該圖案元件的該影像的輪廓間之距離；第四步驟，用以決定是否在該第二線與該圖案元件的該影像的該輪廓間存在有交叉點，以評估該等圖案元件的該等影像是否被解析；及第五步驟，用以評估該圖案的該取得影像，藉由：在該第四步驟中，決定沒有交叉點時，藉由設定在該取得該距離所取得之距離值為評估值；及在該第四步驟中，決定存在有交叉點時，藉由設定與在取得該距離所取得之距離值不同的離群值為評估值。
一種儲存一程式之電腦可讀取儲存媒體，該程式使得電腦以執行用以決定予以設定在包含照明光學系統及投影光學系統的曝光設備中之曝光條件的決定方法，該照明光學系統照射包含多數圖案元件的一圖案，及該投影光學系統將該圖案投影至基材，該程式使得該電腦執行：第一步驟，用以設定第一線為用以評估在該投影光學系統的該影像面上的該等圖案元件的影像的尺寸；第二步驟，用以設定第二線為用以評估是否該等圖案元件的該等影像被解析在該投影光學系統的該影像面上；第三步驟，用以藉由取得形成在該投影光學系統之該影像面上之該圖案的該影像，而取得該第一線與該圖案元件的該影像的輪廓交叉點間之距離；第四步驟，用以決定是否在該第二線與該圖案元件的該影像的該輪廓間存在有交叉點，以評估該等圖案元件的該等影像是否被解析；及第五步驟，用以評估該圖案的該取得影像，藉由：在該第四步驟中，決定沒有交叉點時，藉由設定在該取得該距離所取得之距離值為評估值；及在該第四步驟中，決定存在交叉點時，藉由設定與在取得該距離所取得之距離值不同的離群值為評估值；及第六步驟，用以根據在該第五步驟中之評估結果，決定曝光條件，使得形成在該投影光學系統的該影像面上的該圖案的該影像滿足用以評估的準則。
一種使得電腦決定予以設定於曝光設備中之曝光條件的決定方法，該曝光設備包含照明光學系統，其照射包含多數圖案元件的圖案，及投影光學系統，其將該圖案投影至基材，該決定方法包含：設定步驟，用以設定暫時曝光條件；計算步驟，用以計算以該暫時曝光條件，形成在該投影光學系統的影像面上的該圖案的影像；評估步驟，用以評估所計算影像；及決定步驟，用以根據在該評估步驟中的評估結果，決定該曝光條件，使得形成在該投影光學系統的該影像面上的該圖案的該影像滿足評估用準則，其中該評估步驟包含決定是否用以評估該等圖案元件的影像是否在該投影光學系統的該影像面上被解析的一線與該等圖案元件的該等影像的輪廓存在有交叉點的步驟。