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TWI718017B - 繞射圖案導引之源光罩最佳化的方法及裝置 - Google Patents

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TWI718017B
TWI718017B TW109106596A TW109106596A TWI718017B TW I718017 B TWI718017 B TW I718017B TW 109106596 A TW109106596 A TW 109106596A TW 109106596 A TW109106596 A TW 109106596A TW I718017 B TWI718017 B TW I718017B
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Abstract

本發明描述一種繞射圖案導引之源光罩最佳化(SMO)方法。該方法包含組態一微影裝置。該方法包含根據一繞射圖案判定一源變數區。該源變數區對應於待調整光瞳變數之一光瞳中之一繞射圖案的一或多個區域。該繞射圖案中之該源變數區包含該繞射圖案中之一所關注選定區的一影像中之複數個像素。判定該源變數區包含將該影像中之該複數個像素二進位化以使得個別像素包括於該源變數區中或排除在該源變數區之外。該方法包含調整該光瞳的對應於該源變數區之該一或多個區域的該等光瞳變數；及基於經調整光瞳變數來再現一最終光瞳。

Description

繞射圖案導引之源光罩最佳化的方法及裝置
本說明書大體上係關於改進及最佳化微影程序。更特定言之，本發明描述用於經組態以增加照明效率及掃描器產出率的繞射圖案導引之源光罩最佳化的裝置、方法及電腦程式。
微影投影裝置可用於例如積體電路(IC)製造中。在此情況下，圖案化器件(例如光罩)可含有或提供對應於IC之個別層的圖案(「設計佈局」)。可藉由諸如經由圖案將目標部分輻照於圖案化器件上之方法而將此圖案轉印至已塗佈有輻射敏感材料(「抗蝕劑」)層之基板(例如矽晶圓)上的目標部分(例如包含一或多個晶粒)上。一般而言，單個基板含有複數個鄰近目標部分，藉由微影投影裝置將圖案順次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。通常將此裝置稱為步進器。在通常稱為步進掃描裝置之替代裝置中，投影光束在給定參考方向(「掃描」方向)上遍及圖案化器件進行掃描，同時平行或反平行於此參考方向而同步地移動基板。圖案化器件上之圖案的不同部分逐漸地經轉印至一個目標部分。一般而言，因為微影投影裝置將具有縮減比M (例如4)，且x及y方向特徵之縮減比可能不同，所以基板移動的速度F將為投影光束掃描圖案化器件之速度的1/M倍。可例如自以引用之方式併入本文中的US 6,046,792搜集到關於如本文中所描述之微影器件的更多資訊。
在將圖案自圖案化器件轉印至基板之前，基板可經歷各種工序，諸如上底漆、抗蝕劑塗佈及軟烘烤。在曝光之後，基板可經受其他工序(「曝光後工序」)，諸如曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤及對經轉印圖案之量測/檢測。此工序陣列用作形成器件(例如IC)之個別層的基礎。基板隨後可經歷各種程序，諸如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學-機械研磨等，該等程序皆意欲精整器件之個別層。若在器件中需要若干層，則針對每一層重複整個工序或其變體。最終，器件將存在於基板上之每一目標部分中。隨後藉由諸如切塊或鋸切之技術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。
因此，諸如半導體器件之製造器件典型地涉及使用數個製作程序來處理基板(例如半導體晶圓)以形成器件之各種特徵及多個層。典型地使用例如沈積、微影、蝕刻、化學-機械研磨及離子植入來製造及處理此類層及特徵。可在基板上之複數個晶粒上製作多個器件，且隨後將該等器件分離為個別器件。此器件製造程序可被視為圖案化程序。圖案化程序涉及圖案化步驟，諸如使用微影裝置中之圖案化器件以將圖案化器件上的圖案轉印至基板之光學及/或奈米壓印微影，且典型地但視情況，圖案化程序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、使用蝕刻裝置使用圖案進行蝕刻等。
如所指出，微影為在諸如IC的器件之製造時的中心步驟，其中形成於基板上之圖案定義器件之功能元件，諸如微處理器、記憶體晶片等。類似微影技術亦用於形成平板顯示器、微機電系統(MEMS)及其他器件。
隨著半導體製造程序繼續進步，幾十年來，功能元件之尺寸已不斷減小，而每器件之功能元件(諸如電晶體)的量已在穩定增加，此遵循通常稱為「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。在當前技術狀態下，使用微影投影裝置來製造器件層，該等微影投影裝置使用來自深紫外線照明源之照明將設計佈局投影至基板上，從而形成個別功能元件，該等個別功能元件的尺寸充分低於100 nm，亦即小於來自照明源(例如193 nm照明源)之輻射的波長之一半。
根據解析度公式CD = k 1×λ/NA，印刷尺寸小於微影投影裝置之經典解析度限制之特徵的此程序通常被稱為低k 1微影，其中λ為所採用輻射之波長(當前在大多數情況下為248 nm或193 nm)，NA為微影投影裝置中之投影光學器件的數值孔徑，CD為「臨界尺寸」-一般為所印刷之最小特徵大小-且k 1為經驗解析度因數。一般而言，k 1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。為克服此等困難，將複雜微調步驟應用於微影投影裝置、設計佈局或圖案化器件。此等微調步驟包括例如但不限於：最佳化NA及光學相干設定、定製照明方案、使用相移圖案化器件、設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦稱為「光學及程序校正」)，或一般定義為「解析度增強技術」(RET)的其他方法。如本文中所使用之術語「投影光學器件」應廣泛地解釋為涵蓋各種類型之光學系統，包括例如折射光學器件、反射光學器件、孔徑及反射折射光學器件。術語「投影光學器件」亦可包括用於集體或單個地導向、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來操作之組件。術語「投影光學器件」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的何處。投影光學器件可包括用於在來自源之輻射通過圖案化器件之前塑形、調整及/或投影該輻射的光學組件，及/或用於在該輻射通過圖案化器件之後塑形、調整及/或投影該輻射的光學組件。投影光學器件一般不包括源及圖案化器件。
根據一實施例，提供一種用於組態一微影裝置之方法，該方法包含根據一繞射圖案判定一源變數區。該源變數區對應於待調整光瞳變數之一光瞳中之一繞射圖案的一或多個區域。該方法包含調整該光瞳的對應於該源變數區之該一或多個區域的該等光瞳變數。該方法包含基於經調整光瞳變數來再現一最終光瞳。
在一實施例中，該方法進一步包含基於一源光罩設計之一圖案及一初始光瞳來判定該繞射圖案及該光瞳。
在一實施例中，判定該繞射圖案之該源變數區包含選擇該繞射圖案中具有不同但重疊的繞射階之一所關注區。
在一實施例中，該繞射圖案中之該源變數區包含該繞射圖案中之所關注選定區的一影像中之複數個像素。判定該源變數區進一步包含將該影像中之該複數個像素二進位化以使得個別像素包括於該源變數區中或排除在該源變數區之外。
在一實施例中，該二進位化使用一S型或雙曲線二進位化函數或任何其他適當函數來執行，或藉由依序應用該S型二進位化函數及該雙曲線二進位化函數(或任何其他適當函數)來執行。
在一實施例中，該源變數區包含一或多個源變數區。
在一實施例中，非零強度像素包括於該一或多個源變數區中，且零強度像素排除在該一或多個源變數區之外。
在一實施例中，判定該一或多個源變數區進一步包含對由包括於該一或多個源變數區中之該等個別像素形成的一形狀進行擴大。
在一實施例中，二進位化及擴大對該繞射圖案進行變換以使得該一或多個源變數區滿足一最小光瞳填充比值。
在一實施例中，使用一全嚴密光罩三維(M3D)效應或緊密M3D效應或薄光罩模型來判定該繞射圖案。
在一實施例中，該方法進一步包含基於該源、一設計目標及一對應經最佳化光罩之額外圖案來判定一或多個額外繞射圖案。進一步針對該繞射圖案及該一或多個額外繞射圖案來判定一或多個源變數區。
在一實施例中，該繞射圖案中之該源變數區包含該繞射圖案中之該所關注選定區的一影像中之複數個像素。該複數個像素中之個別像素具有一給定強度。在一實施例中，該方法進一步包含調整繞射圖案幅度約束變數以最佳化繞射圖案幅度級變數。調整該等繞射圖案幅度約束變數以最佳化該等繞射圖案幅度級變數導致具有一給定強度之像素在一較低幅度臨限值與一較高幅度臨限值之間變化。
在一實施例中，調整該等光瞳變數包含一像素基礎自由形式參數基礎源最佳化。
在一實施例中，該方法進一步包含判定繞射圖案約束之源變數區，調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數，以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳，以在一源光罩最佳化(SMO)程序中提高照明效率且增加產出率。
在一實施例中，判定該繞射圖案約束之源變數區、調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳最佳化用於產生一空中影像之該光瞳。
在一實施例中，判定該繞射圖案約束之源變數區、調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳最佳化用於產生一抗蝕劑影像之該光瞳。
在一實施例中，判定該繞射圖案約束之源變數區、調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳在任何數值孔徑及/或波長下執行。
在一實施例中，判定該繞射圖案約束之源變數區、調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳作為一記憶體晶片、邏輯晶片及/或微處理器晶片製作程序之部分來執行。
在一實施例中，判定該繞射圖案約束之源變數區、調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳作為具有一固定光罩之一源最佳化程序的部分來執行。
在一實施例中，判定該繞射圖案約束之源變數區、調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳經執行以使得一效能參數維持在一可接受位準處。
在一實施例中，該效能參數為邊緣置放誤差(EPE)、影像對數斜率(ILS)、正規化影像對數斜率(NILS)、隨機邊緣置放誤差(SEPE)及/或聚焦深度(DOF)。
在一實施例中，該方法進一步包含產生機器可讀指令，該等機器可讀指令可用於基於所再現最終光瞳來改變與該微影裝置相關聯之一源及/或一光罩。
根據另一實施例，提供一種電腦程式產品，其包含其上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上文所描述之該方法。
照明效率、劑量及/或其他參數影響用於與極紫外線(EUV)相關之成像操作及/或其他圖案化程序的掃描器產出率。照明效率與照明器鏡面之總數目有關(例如其中值1指示「接通」鏡面狀態，且0指示及「斷開」鏡面狀態)。照明效率為將光導向至倍縮光罩之鏡面與照明器中的總體可用鏡面之比率，或與該比率有關。
較低照明效率與較低掃描器產出率相關。舉例而言，以晶圓每小時為單位來量測掃描器產出率。如此，照明效率為在源光罩最佳化(SMO)及/或其他操作期間考慮的重要因素。若可增加照明效率，則亦可增加掃描器產出率，且可減少總製造周轉時間(TAT)及/或用於製造晶圓之成本。
動態隨機存取記憶體儲存節點半間距(DRAM SN HP)之連續縮放已在微影操作期間產生較小繞射圖案重疊。歸因於此較小繞射圖案重疊及/或其他因素，典型繞射圖案成形之光瞳及後再現光瞳呈現低照明效率，此減慢掃描器產出率。
本文中描述一種新型繞射圖案導引之SMO方法。目前不存在此方法，更何況經組態以增加照明效率且增加掃描器產出率的繞射圖案導引之SMO方法。本裝置及方法改進對SMO之現有自由形式光瞳產生方法。本裝置及方法可有助於對葉片形及/或橢圓形、偶極形及/或六極形光瞳及/或其他形狀之光瞳的經增強參數源最佳化。如下文所描述，本裝置及方法使用繞射圖案來定義光瞳及源變數之位置及/或區(例如繞射圖案之影像中的像素)。本裝置及方法經組態以使得可調整(例如最佳化)對應於源變數區中之繞射圖案之區域的光瞳變數，且在調整(例如最佳化)期間不考慮對應於源變數區外部之繞射圖案之區域的光瞳變數。可針對源變數區建立最佳化邊界條件，且將該等最佳化邊界條件用以執行自由形式源光罩最佳化及/或其他操作。此為能夠維持典型邊緣置放誤差(EPE)、影像對數斜率(ILS)、正規化影像對數斜率(NILS)、隨機邊緣置放誤差(SEPE)、聚焦深度(DOF)及/或其他值的新型繞射圖案導引之SMO方法。此方法可適用於例如空中影像及抗蝕劑模型。此方法可適用於任何數值孔徑(NA)及/或波長。此方法可適用於任何晶片設計(例如記憶體晶片、邏輯晶片、微處理器晶片及/或其他晶片)。
儘管在本文中可特定地參考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，該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。熟習此項技術者將瞭解，在此類替代應用之情形下，本文中對術語「倍縮光罩」、「晶圓」或「晶粒」之任何使用應視為分別可與更一般術語「光罩」、「基板」及「目標部分」互換。
在本文件中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋EUV (極紫外線輻射，例如具有在約3 nm至100 nm之範圍內的波長)輻射。然而，涵蓋具有其他類型之電磁輻射的本發明方法之其他應用，該等其他類型之電磁輻射包括紫外輻射(例如具有365 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)。
圖案化器件可包含或可形成一或多種設計佈局。可利用CAD (電腦輔助設計)程式來產生設計佈局。此程序通常稱為EDA (電子設計自動化)。大多數CAD程式遵循預定設計規則之集合，以便形成功能設計佈局/圖案化器件。基於處理及設計限制來設定此等規則。舉例而言，設計規則定義器件(諸如閘極、電容器等)或互連線之間的空間容許度，以確保器件或線不以非所要方式彼此相互作用。設計規則限制中之一或多者可稱為「臨界尺寸」(CD)。可將器件之臨界尺寸定義為線或孔之最小寬度或兩條線或兩個孔之間的最小空間。因此，CD調節經設計器件之總大小及密度。器件製作中之目標中的一者為在基板上如實地再生原始設計意圖(經由圖案化器件)。
如本文中所採用之術語「光罩」、「倍縮光罩」或「圖案化器件」可廣泛地解釋為係指可用以向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件，該經圖案化橫截面對應於待形成於基板之目標部分中的圖案。在本文中亦可使用術語「光閥」。除經典光罩(透射或反射；二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化器件之實例包括可程式規劃鏡面陣列。此器件之實例為具有黏彈性控制層及反射表面之矩陣可定址表面。此裝置所隱含之基本原理為(例如)：反射表面之經定址區域將入射輻射反射為繞射輻射，而未經定址區域將入射輻射反射為非繞射輻射。在使用適當濾波器之情況下，可自經反射光束濾出該非繞射輻射，從而僅留下繞射輻射；以此方式，光束根據矩陣可定址表面之定址圖案而變得圖案化。可使用合適的電子構件來執行所需矩陣定址。其他此類圖案化器件之實例亦包括可程式規劃LCD陣列。在以引用之方式併入本文中的美國專利第5,229,872號中給出此建構之實例。
作為簡要介紹，圖1說明例示性微影投影裝置10A。主要組件為輻射源12A，其可為極紫外線(EUV)源或另一類型之源(如上文所論述，微影投影裝置自身不必具有輻射源)；照明光學器件，其例如定義部分相干(表示為σ)，且可包括對來自源12A之輻射進行塑形的光學器件14A、16Aa及16Ab；圖案化器件(或光罩) 18A；及透射光學器件16Ac，其將圖案化器件圖案之影像投影至基板平面22A上。
光瞳20A可包括於透射光學器件16Ac中。在一些實施例中，在光罩18A之前及/或之後可存在一或多個光瞳。如本文中進一步詳細地描述，光瞳20A可提供對最終到達基板平面22A之光的圖案化。在投影光學器件之光瞳平面處的可調濾波器或孔徑可限定照射於基板平面22A上之光束角度的範圍，其中最大可能角度定義投影光學器件之數值孔徑NA = n sin(Θ max)，其中n為基板與投影光學器件的最末元件之間的媒體之折射率，且Θ max為自投影光學器件射出的仍可照射於基板平面22A上之光束的最大角度。
在微影投影裝置中，源將照明(亦即輻射)提供至圖案化器件，且投影光學器件經由圖案化器件將照明導向且塑形至基板上。投影光學器件可包括組件14A、16Aa、16Ab及16Ac中之至少一些。空中影像(AI)為在基板位階處之輻射強度分佈。抗蝕劑模型可用以根據空中影像來計算抗蝕劑影像，此情形之實例可發現於美國專利申請公開案第US 2009-0157630號中，該美國專利申請公開案之揭示內容特此以全文引用之方式併入。抗蝕劑模型僅與抗蝕劑層之性質(例如在曝光、曝光後烘烤(PEB)及顯影期間發生的化學程序之效應)相關。微影投影裝置之光學性質(例如照明、圖案化器件及投影光學器件之性質)規定空中影像，且可經定義於光學模型中。因為可改變用於微影投影裝置中之圖案化器件，所以需要使圖案化器件之光學性質與至少包括源及投影光學器件的微影投影裝置之其餘部分的光學性質分離。用以將設計佈局變換為各種微影影像(例如空中影像、抗蝕劑影像等)之技術及模型、使用彼等技術及模型來應用OPC以及評估效能(例如針對程序窗)的細節描述於美國專利申請公開案第US 2008-0301620號、第US 2007-0050749號、第US 2007-0031745號、第US 2008-0309897號、第US 2010-0162197號及第US 2010-0180251號中，其各自之揭示內容特此以全文引用之方式併入。
理解微影程序之一個態樣為理解輻射與圖案化器件之相互作用。可根據在輻射到達圖案化器件之前的輻射之電磁場及表徵相互作用之函數來判定在輻射通過圖案化器件之後的輻射之電磁場。此函數可稱為光罩透射函數(其可用以描述藉由透射圖案化器件及/或反射圖案化器件之相互作用)。
光罩透射函數可具有多種不同形式。一種形式為二元的。二元光罩透射函數在圖案化器件上之任何給定位置處具有兩個值(例如零及正常數)中之任一者。呈二元形式之光罩透射函數可稱為二元光罩。另一形式為連續的。亦即，圖案化器件之透射率(或反射率)的模數為圖案化器件上之位置的連續函數。透射率(或反射率)之相位亦可為圖案化器件上之位置的連續函數。呈連續形式之光罩透射函數可稱為連續色調光罩或連續透射光罩(CTM)。舉例而言，可將CTM表示為像素化影像，其中可對每一像素指派0與1之間的值(例如0.1、0.2、0.3等)來替代0或1之二元值。在一實施例中，CTM可為像素化灰階影像，其中每一像素具有值(例如在範圍[-255, 255]內、在範圍[0, 1]或[-1, 1]或其他適當範圍內之正規化值)。
薄光罩近似(亦稱為克希何夫(Kirchhoff)邊界條件)廣泛地用以簡化對輻射與圖案化器件之相互作用的判定。薄光罩近似假定圖案化器件上之結構的厚度相較於波長極小，且光罩上之結構的寬度相較於波長極大。因此，薄光罩近似假定在圖案化器件之後的電磁場為入射電磁場與光罩透射函數之乘積。然而，當微影程序使用具有愈來愈短之波長的輻射且圖案化器件上之結構變得愈來愈小時，對薄光罩近似之假定可破裂。舉例而言，歸因於結構(例如頂部表面與側壁之間的邊緣)之有限厚度，輻射與結構之相互作用(「光罩3D效應」或「M3D」)可變得顯著。在光罩透射函數中涵蓋此散射可使得光罩透射函數能夠較佳地捕捉輻射與圖案化器件之相互作用。依據薄光罩近似之光罩透射函數可稱為薄光罩透射函數。涵蓋M3D之光罩透射函數可稱為M3D光罩透射函數。
圖2為用於根據影像(例如連續透射光罩影像、二元光罩影像、曲線光罩影像等)來判定圖案化器件圖案(或下文中之光罩圖案)之方法200的流程圖，該影像對應於待經由涉及微影程序之圖案化程序印刷於基板上的目標圖案。在一實施例中，設計佈局或目標圖案可為二元設計佈局、連續色調設計佈局或具有另一合適形式之設計佈局。
方法200為反覆程序，其中初始影像(例如經增強影像、自CTM影像初始化之光罩變數等) 逐漸經修改以根據本發明之不同程序產生不同類型的影像，以最終產生包含進一步用以製作/製造光罩之光罩圖案或影像(例如對應於最終曲線光罩之光罩變數)的資訊。對初始影像之反覆修改可基於成本函數來進行，其中在反覆期間，初始影像可經修改以使得成本函數經減小，在一實施例中經最小化。在一實施例中，方法200亦可稱為二進位化CTM程序，其中初始影像為經最佳化CTM影像，該經最佳化CTM影像進一步根據本發明來處理以產生曲線光罩圖案(例如曲線光罩或曲線圖案之幾何形狀或多邊形表示形狀)。在一實施例中，初始影像可為CTM影像之增強影像)。曲線光罩圖案可呈向量、表、數學等式之形式，或表示幾何/多邊形形狀之其他形式。
在一實施例中，程序P201可涉及獲得初始影像(例如CTM影像或經最佳化CTM影像，或二元光罩影像)。在一實施例中，初始影像201可為藉由CTM產生程序基於待印刷於基板上之目標圖案產生的CTM影像。可隨後藉由程序P201接收CTM影像。在一實施例中，程序P201可經組態以產生CTM影像。舉例而言，在CTM產生技術中，將逆微影問題闡釋為最佳化問題。變數與光罩影像中之像素值相關，且將諸如EPE或旁瓣印刷之微影度量用作成本函數。在最佳化之反覆中，自變數建構光罩影像，且隨後應用程序模型(例如迅子(Tachyon)模型)以獲得光學或抗蝕劑影像，且計算成本函數。成本計算隨後給出梯度值，該等梯度值用於最佳化求解程序中以更新變數(例如像素強度)。在最佳化期間之若干次反覆之後，產生進一步用作圖案提取之導引映射(例如，如實施於迅子SMO軟體中)的最終光罩影像。此初始影像(例如CTM影像)可包括對應於待經由圖案化程序印刷於基板上之目標圖案的一或多個特徵(例如目標圖案之特徵、SRAF、SRIF等)。
在一實施例中，CTM影像(或CTM影像之經增強版本)可用以將可用作初始影像201之光罩變數初始化，該初始影像201如下文所論述經反覆修改。
程序P201可涉及基於初始影像201來產生經增強影像202。經增強影像202可為初始影像201內之某些選定像素經放大的影像。選定像素可為初始影像201內具有相對較低值(或弱信號)的像素。在一實施例中，選定像素為具有低於例如整個初始影像中之像素的平均強度或給定臨限值之信號值的像素。換言之，在初始影像201內具有較弱信號之像素經放大，因此增強初始影像201內的一或多個特徵。舉例而言，目標特徵周圍之二階SRAF可具有可經放大的弱信號。因此，經增強影像202可突出顯示或識別可包括於光罩影像(稍後在該方法中產生)內之額外特徵(或結構)。在判定光罩影像之習知方法(例如CTM方法)中，可忽略初始影像內之弱信號，且如此，光罩影像可不包括可由初始影像201中的弱信號形成的特徵。
經增強影像202之產生涉及應用諸如濾光器(例如邊緣偵測濾光器)之影像處理操作以放大初始影像201內的弱信號。可替代地或另外，影像處理操作可為去模糊、求平均及/或特徵提取或其他類似操作。邊緣偵測濾光器之實例包括普瑞維特(Prewitt)運算子、拉普拉斯(Laplacian)運算子、高斯(Gaussian)拉普拉斯(LoG)濾光器等。產生步驟可進一步涉及在修改或不修改初始影像201之原始強信號的情況下將初始影像201之經放大信號與初始影像201的原始信號進行組合。舉例而言，在一實施例中，對於在初始影像201上之一或多個位置處(例如接觸孔處)的一或多個像素值，原始信號可相對較強(例如高於諸如150之某一臨限值，或低於-50)，則該一或多個位置處(例如接觸孔處)的原始信號可不經修改或不與彼位置之經放大信號組合。
在一實施例中，亦可放大初始影像201中之雜訊(例如亮度或顏色或像素值之隨機變化)。因此，可替代地或另外，可應用平滑化程序以減小經組合影像中之雜訊(例如亮度或顏色或像素值的隨機變化)。影像平滑化方法之實例包括高斯模糊、滑動平均、低通濾波器等。
在一實施例中，可使用邊緣偵測濾波器來產生經增強影像202。舉例而言，可將邊緣偵測濾波器應用於初始影像201以產生經濾波影像，該經濾波影像突出顯示初始影像201內之一或多個特徵的邊緣。所得經濾波影像可進一步與原始影像(亦即初始影像201)組合以產生經增強影像202。在一實施例中，初始影像201與在邊緣濾波之後獲得之影像的組合可涉及僅修改初始影像201的具有弱信號之彼等部分而不修改具有強信號之區，且可基於信號強度來加權組合程序。在一實施例中，放大弱信號亦可放大經濾波影像內之雜訊。因此，根據一實施例，可對經組合影像執行平滑化程序。影像之平滑化可指近似函數，該近似函數試圖捕捉影像中之重要圖案(例如目標圖案、SRAF)，同時省去雜訊或其他精細標度結構/快速現象。在平滑化中，可修改信號之資料點，因此可減少個別點(大概歸因於雜訊)，且可增加可低於鄰近點的點，從而產生較平滑信號或較平滑影像。因此，根據本發明之實施例，在平滑化操作後，可獲得具有減小之雜訊的經增強影像202之進一步平滑版本。
在程序P203中，方法可涉及基於經增強影像202來產生光罩變數203。在第一反覆中，經增強影像202可用以初始化光罩變數203。在稍後的反覆中，可反覆更新光罩變數203。
n個實數變數之實數值函數 f的輪廓提取為以下形式之集合：
Figure 02_image001
在二維空間中，該集合定義在函數 f等於給定值 c之表面上的點。在二維空間中，函數 f能夠提取將向光罩影像再現之閉合輪廓。
在以上方程式中， x 1,x 2,…x n 係指諸如個別像素之強度的光罩變數，該強度決定曲線光罩邊緣以給定恆定值 c存在之位置(例如，如在以下程序P205中所論述的臨限平面)。
在一實施例中，在一反覆處，光罩變數203之產生可涉及基於例如初始化條件或梯度映射(其可隨後在該方法中產生)來修改經增強影像202內之變數的一或多個值(例如一或多個位置處之像素值)。舉例而言，可增大或減小一或多個像素值。換言之，可增大或減小經增強影像202內之一或多個信號的幅度。信號之此類經修改幅度使得能夠視信號之幅度的改變量而產生不同曲線圖案。因此，曲線圖案逐漸演變，直至成本函數經減小(在一實施例中經最小化)為止。在一實施例中，可對位階光罩變數203執行進一步平滑化。
此外，程序P205涉及基於光罩變數203來產生曲線光罩圖案205 (例如具有以向量形式表示之多邊形形狀)。曲線光罩圖案205之產生可涉及光罩變數203之定限以根據光罩變數203追蹤或產生曲線(或彎曲)圖案。舉例而言，可使用與光罩變數203之信號相交的具有固定值之臨限平面(例如x-y平面)來執行定限。臨限平面與光罩變數203之信號的相交產生跡線或輪廓(亦即彎曲多邊形形狀)，該等跡線或輪廓形成充當曲線光罩圖案205之曲線圖案的多邊形形狀。舉例而言，光罩變數203可與平行於(x,y)平面之零平面相交。因此，曲線光罩圖案205可為如上文所產生之任何曲線圖案。在一實施例中，自光罩變數203追蹤或產生之曲線圖案視經增強影像202之信號而定。如此，影像增強程序P203有助於改善針對最終曲線光罩圖案產生之圖案。最終曲線光罩圖案可由光罩製造商進一步使用以製作用於微影程序中之光罩。
程序P207可涉及再現曲線光罩圖案205以產生光罩影像207。再現為對曲線光罩圖案執行之操作，其為與將矩形光罩多邊形轉換為離散灰階影像表示類似的程序。此程序大體上可理解為將連續座標(多邊形)之框函數(box function)取樣為影像像素之各點處的值。
方法進一步涉及使用程序模型對圖案化程序之前向模擬，該等程序模型基於光罩影像207產生或預測可印刷於基板上之圖案209。舉例而言，程序P209可涉及使用光罩影像207作為輸入來執行及/或模擬程序模型，以及在基板上產生程序影像209 (例如，空中影像、抗蝕劑影像、蝕刻影像等)。在一實施例中，程序模型可包括耦接至光學器件模型之光罩傳輸模型，該光學器件模型進一步耦接至抗蝕劑模型及/或蝕刻模型。程序模型之輸出可為在模擬程序期間已分解在不同程序變化中的程序影像209。程序影像可進一步用以藉由例如追蹤程序影像內之圖案的輪廓來判定圖案化程序之參數(例如EPE、CD、疊對、旁瓣等)。參數可進一步用以定義成本函數，該成本函數進一步用以最佳化光罩影像207以使得成本函數經減小，或在一實施例中經最小化。
在程序P211中，成本函數可基於程序模型影像209 (亦稱為經模擬基板影像或基板影像或晶圓影像)來評估。因此，成本函數可視為程序感知，其中考慮使得能夠產生曲線光罩圖案之圖案化程序的變化。舉例而言，成本函數可為邊緣置放誤差(EPE)、旁瓣、均方誤差(MSE)、圖案置放誤差(PPE)、正規化影像對數斜率(NILS)或基於程序影像中之圖案的輪廓所定義之其他適當變數。EPE可為與一或多個圖案相關聯之邊緣置放誤差及/或與程序模型影像209之所有圖案及對應目標圖案相關的所有邊緣置放誤差之總和。在一實施例中，成本函數可包括可同時經減小或最小化之多於一個條件。舉例而言，除MRC違規機率以外，亦可包括缺陷之數目、EPE、疊對、CD或其他參數，且可同時減少(或最小化)所有條件。
此外，一或多個梯度映射可基於成本函數(例如EPE)來產生，且光罩變數可基於此梯度映射來修改。光罩變數(MV)係指Ø之強度。因此，梯度計算可表示為 dEPE/d Ø，且藉由捕捉自光罩影像(MI)至曲線光罩多邊形至光罩變數之逆數學關係來更新梯度值。因此，可相對於光罩影像自光罩影像至曲線光罩多邊形及自曲線光罩多邊形至光罩變數來計算成本函數之導數鏈，此允許修改光罩變數處之光罩變數的值。
在一實施例中，可添加影像規則化以減小可產生之光罩圖案的複雜度。此影像規則化可為光罩規則檢查(MRC)。MRC係指光罩製造程序或裝置之限制條件。因此，成本函數例如基於EPE及MRC違規懲罰而可包括不同分量。懲罰可為成本函數之項，其視違規量而定，例如光罩量測與給定MRC或光罩參數(例如光罩圖案寬度與所允許(例如最小或最大)光罩圖案寬度)之間的差。因此，根據本發明之實施例，可設計光罩圖案，且可不僅基於圖案化程序之前向模擬而且另外基於光罩製造裝置/程序的製造限制來製作對應光罩。因此，可獲得依據例如EPE或印刷圖案上之疊對來產生高良率(亦即最小缺陷)及高準確度的可製造曲線光罩。
對應於程序影像之圖案應與目標圖案精確相同，然而，此類精確目標圖案可能並不可行(例如典型地，尖銳隅角)，且歸因於圖案化程序自身中的變化及/或圖案化程序之模型中的近似而引入一些衝突。在方法之第一反覆中，光罩影像207可能不產生類似於目標圖案之圖案(在抗蝕劑影像中)。對抗蝕劑影像(或蝕刻影像)中之印刷圖案的準確度或接受度之判定可基於諸如EPE之成本函數來進行。舉例而言，若抗蝕劑圖案之EPE較高，則其指示使用光罩影像207之印刷圖案為不可接受的，且必須修改光罩變數203中之圖案。
為判定光罩影像207是否為可接受的，程序P213可涉及判定成本函數是否經減小或最小化，或是否達到給定反覆數目。舉例而言，可將先前反覆之EPE值與當前反覆之EPE值進行比較以判定EPE是否已減小、最小化或收斂(亦即，未觀測到印刷圖案之實質改善)。當成本函數經最小化時，方法可停止，且所產生之曲線光罩圖案資訊被視為經最佳化結果。
然而，若成本函數未經減小或最小化，且光罩相關變數或經增強影像相關變數(例如像素值)可經更新。在一實施例中，更新可基於以梯度為基礎之方法來進行。舉例而言，若成本函數未經減小，則方法200前進至在執行指示如何進一步修改光罩變數203之程序P215及P217之後產生光罩影像的下一反覆。
程序P215可涉及基於成本函數來產生梯度映射215。梯度映射可為成本函數之導數及/或偏導數。在一實施例中，可相對於光罩影像之像素判定成本函數之偏導數，且可將導數進一步鏈接以判定相對於光罩變數203之偏導數。此梯度計算可涉及判定光罩影像207與光罩變數203之間的逆關係。此外，必須考慮在程序P205及P203中執行之任何平滑化操作(或函數)的逆關係。
梯度映射215可提供關於以使得成本函數的值經減小(在一實施例中經最小化)之方式增大或減小光罩變數之值的建議。在一實施例中，可將最佳化演算法應用於梯度映射215以判定光罩變數值。在一實施例中，最佳化求解程序可用以執行以梯度為基礎之計算(在程序P217中)。
在一實施例中，對於反覆，可改變光罩變數，同時臨限平面可保持固定或不變以便逐漸減小或最小化成本函數。因此，所產生之曲線圖案可在反覆期間逐漸演變，以使得成本函數經減小，或在一實施例中經最小化。在另一實施例中，光罩變數以及臨限平面兩者皆可改變以達成最佳化程序之較快收斂。在成本函數之若干次反覆及/或最小化後可產生二進位化CTM結果之最終集合(亦即經增強影像、光罩影像或曲線光罩的經修改版本)。
在本發明之實施例中，自藉由灰階影像進行之CTM最佳化至藉由曲線光罩進行之二進位化CTM最佳化的轉變可藉由經不同程序替換定限程序(亦即P203及P205)來簡化，其中將S型變換應用於經增強影像202，且執行梯度計算之對應改變。經增強影像202之S型變換產生經變換影像，該經變換影像在最佳化程序(例如最小化成本函數)期間逐漸演變為曲線圖案。在反覆或最佳化步驟期間，與S型函數相關之變數(例如陡度及/或臨限值)可基於梯度計算來修改。由於S型變換在連續反覆期間變得更尖銳(例如S型變換之斜率的陡度增大)，因而可達成自CTM影像至最終二進位化CTM影像之逐漸轉變，從而允許改善藉由曲線光罩圖案進行之最終二進位化CTM最佳化的結果。
在本發明之實施例中，額外步驟/程序可插入至最佳化之反覆的環路中，以增強結果從而具有所選或所要性質。舉例而言，可藉由添加平滑化步驟來確保平滑度，或可使用其他濾波器以增強影像以有利於水平/豎直結構。
本發明方法具有若干特徵或態樣。舉例而言，使用藉由影像增強方法之經最佳化CTM光罩影像來改善信號，該信號可進一步用作最佳化流程中之播種。在另一態樣中，使用藉由CTM技術之定限方法(稱為二進位化CTM)使得能夠產生曲線光罩圖案。在又另一態樣中，梯度計算之完整公式化(亦即閉合環路公式化)亦允許使用以梯度為基礎之求解程序以用於光罩變數最佳化。二進位化CTM結果可用作局部解決方案(作為熱點修復)或用作全晶片解決方案。二進位化CTM結果可連同機器學習一起用作輸入。此可允許使用機器學習以加速二進位化CTM。在又另一態樣中，方法包括用以改善結果之影像規則化方法。在另一態樣中，方法涉及連續最佳化階段以達成自灰階影像CTM至二元曲線光罩二進位化CTM之較平滑轉變。方法允許調諧最佳化之臨限值以改善結果。方法包括向最佳化之反覆的額外變換以增強結果之良好性質(要求二進位化CTM影像中之平滑度)。
隨著微影節點持續縮小，需要愈來愈複雜之光罩。本發明方法可用於具有EUV掃描器及/或其他掃描器之關鍵層中。可在包括源光罩最佳化(SMO)、光罩最佳化及/或OPC之光罩最佳化程序的不同態樣中包括根據本發明之方法。
舉例而言，先前技術源光罩最佳化程序描述於標題為「Optimization Flows of Source, Mask and Projection Optics」之美國專利第9,588,438號中，該美國專利以全文引用之方式併入。源光罩最佳化可考慮在光罩設計佈局之多個位置上的成像變化。設計佈局可包含整個設計佈局、片段或設計佈局之一或多個關鍵特徵及/或其他佈局中之一或多者。舉例而言，設計佈局可為藉由基於繞射訊跡分析之圖案選擇方法或任何其他方法選擇的片段集合。可替代地，可執行全晶片模擬，可自全晶片模擬識別「熱點」及/或「溫點」，且隨後執行圖案選擇步驟。
微影投影裝置之模擬微影可利用表示源之光學特性(包括光強度分佈及/或相位分佈)的源模型、表示投影光學器件之光學特性(包括由投影光學器件所引起的光強度分佈及/或相位分佈之變化)的投影光學器件模型(在一些實施例中，源模型及投影光學器件模型可經組合為透射交叉係數(TCC)模型)、表示設計佈局之光學特性(包括由給定設計佈局所引起的光強度分佈及/或相位分佈之變化)的設計佈局模型(其為對光罩之特徵配置的表示)及/或其他模型。可自透射交叉係數及設計佈局模型來模擬空中影像。可使用抗蝕劑模型自空中影像模擬抗蝕劑影像。微影之模擬可例如預測抗蝕劑影像中之輪廓及CD。
在一實施例中，源模型可表示源之光學特性，該等光學特性包括但不限於NA均方偏差(σ)設定以及任何特定照明源形狀(例如離軸光源，諸如環形、四極及偶極等)。投影光學器件模型可表示投影光學器件之光學特性，該等光學特性包括像差、失真、折射率、實體大小、實體尺寸等。設計佈局模型亦可表示實體光罩之實體性質，如例如美國專利第7,587,704號中所描述，該美國專利以全文引用之方式併入本文中。模擬之目標為準確地預測例如邊緣置放及CD，隨後可將邊緣置放及CD與預期設計進行比較。預期設計一般定義為可以諸如GDSII或OASIS或另一檔案格式之標準化數位檔案格式來提供的預OPC設計佈局。
參考圖3A及圖3B，如上文所描述，本裝置及方法使用繞射圖案來定義光瞳及源變數之位置及/或區(例如繞射圖案之影像中的像素)。本裝置及方法經組態以使得可調整(例如最佳化)對應於源變數區中之繞射圖案之區域的光瞳變數，且在調整(例如最佳化)期間不考慮對應於源變數區外部之繞射圖案之區域的光瞳變數。光瞳變數可包括光瞳形狀、一或多個光瞳(或光瞳相關)組件(例如鏡面)之位置及/或角度及/或其他變數。光瞳變數可以個別像素之位置及/或強度來表示。舉例而言，系統可連續在不同像素位置中改變像素強度。調整光瞳變數可例如改變繞射圖案之影像中之一或多個像素的強度，且/或具有其他效果。可針對源變數區建立最佳化邊界條件，且將該等最佳化邊界條件用以執行自由形式源光罩最佳化及/或其他操作。圖3A及圖3B概述此方法之態樣。
本方法為一種用於組態微影裝置之方法。本方法為一種用於經組態以增加微影程序之照明效率及掃描器產出率的繞射圖案導引之源光罩最佳化的方法。如圖3A及圖3B中所示，方法300包含基於源光罩設計304 (圖3A)之圖案、初始光瞳306 (圖3A)及/或其他資訊來判定302 (圖3A)繞射圖案及光瞳。在一實施例中，使用全嚴密光罩三維(M3D)效應或緊密M3D效應或薄光罩模型來判定繞射圖案。
參考圖3A，方法300包括根據繞射圖案312來判定310源變數區311 (例如在此情況下藉由薄光罩模型來判定)。源變數區311對應於待調整光瞳變數之光瞳中之繞射圖案312的一或多個區域。在一實施例中，判定繞射圖案312之源變數區311包含選擇繞射圖案312中具有不同但重疊的繞射階(例如在此實例中，0階及1階)之所關注區。在一實施例中，繞射圖案312中之源變數區311包含繞射圖案312中之所關注選定區的影像313中之複數個像素。
判定源變數區311進一步包含將影像313中之複數個像素二進位化314以使得個別像素包括於源變數區311中或排除在源變數區311之外。在圖3A中，展示僅針對四光束區316及所組合之三及四光束區318所執行之二進位化的實例。二進位化314可增加像素之間的對比度例如以有助於使像素分離為兩個群組。舉例而言，兩個群組可由展示某一最小強度位準之像素及不展示最小強度位準之像素形成。下文進一步描述最小強度臨限值。
在一實施例中，使用S型二進位化函數、雙曲線二進位化函數及/或允許本裝置及方法如本文中所描述操作的任何其他二進位化函數來執行二進位化314。在一實施例中，藉由依序應用S型、雙曲線及/或任何其他二進位化函數來執行二進位化314。在一實施例中，二進位化314經組態以使得非零強度像素(及/或在最小及最大強度臨限值位準內之像素)包括於源變數區311中，且零強度像素(及/或不突破最小強度臨限值位準之像素)排除在源變數區311之外。在實例316及318中，已執行二進位化314以使得在瓣片320中之像素包括於源變數區中，且未在瓣片320中之像素排除在源變數區之外。
如圖3B中所示，判定310源變數區311進一步包含擴大350由包括於源變數區311中之個別像素形成的形狀352以及鎖定354形狀352，以使得源變數區311變得固定。在一實施例中，二進位化314及擴大350對繞射圖案312進行變換以使得源變數區311滿足最小光瞳填充比值。光瞳填充比可為相對於總的可能光瞳區域的由繞射圖案覆蓋之光瞳之區域或與該區域相關。連續光瞳之光瞳填充比(PFR)由下式給出：
Figure 02_image003
其中I(δ)為σ空間中之源強度輪廓，且Imax為光瞳內之最大源強度。PFR為經照明之光瞳的比率。
在一實施例中，擴大350包含擴展及/或放大包括於源變數區311中之二進位化像素。作為一實例，二進位化像素315及放大像素317展示於圖3B中之形狀352中。在一實施例中，擴大350包括形狀適配操作、形狀變換操作及/或其他操作。
舉例而言，圖4說明擴大350，其包含形狀適配操作400及形狀變換操作402。如圖4之實例(涵蓋其他形狀適配)中所示，形狀適配操作400包含橢圓/葉片參數適配，其中針對二進位化源變數區311之橢圓/葉片形狀來判定r a及r b。在圖4之實例中，r a= 0.049且r b= 0.0308以使得對應光瞳填充比(PFR)為0.090。在此實例中，0.090之PFR未達至最小PFR臨限值，且擴大350繼續形狀變換操作402。在形狀變換操作402中，橢圓/葉片形狀經縮放(例如放大)以滿足最小PFR臨限值(例如) 0.2。在此實例中，r a經縮放至0.109，且r b經縮放至0.31。在此實例中，r a及r b經縮放直至滿足最小PFR臨限值為止。在一實施例中，最小光瞳填充比(min PFR)為源光罩最佳化(SMO)之使用者輸入規格，且/或可以其他方式來判定。
回應於滿足最小PFR臨限值，形狀352 (圖3B)經鎖定354 (圖3B)以使得源變數區311變得固定(例如其可經標記為變數「srcloc」或源變數位置，例如，如下文所描述)。鎖定設定允許對光瞳變數進行調整(例如最佳化)之區。在鎖定(或srcloc)區中，允許對非零強度像素進行調整/最佳化，且在調整/最佳化流程期間迫使具有零像素強度之位置變暗。
本方法包含調整對應於源變數區311的光瞳之一或多個區域的光瞳變數。在一實施例中，方法包含僅調整對應於源變數區的光瞳之一或多個區域的光瞳變數，且不調整處於源變數區外部的光瞳之任何區域的光瞳變數。
在一實施例中，繞射圖案中之源變數區包含繞射圖案中之所關注選定區的影像中之複數個像素。複數個像素中之個別像素具有給定強度。在一實施例中，方法進一步包含調整繞射圖案幅度約束變數以最佳化繞射圖案幅度級變數(例如其中強度= (幅度)^2)。調整繞射圖案幅度約束變數以最佳化繞射圖案幅度級變數導致具有給定強度之像素在高於較低(例如最小)幅度臨限值處或在較低幅度臨限值與較高幅度臨限值之間變化(如上文所描述)。舉例而言，可使用S型方法根據下式來判定鎖定(或srcloc)區(由x及y座標定義)： srcloc (x, y)=
Figure 02_image005
其中k為S型函數之可調斜率參數，該可調斜率參數描述thres值附近之變換的陡度，DP(x,y)為繞射圖案中之像素幅度之x及y位置的描述，且thres為較低者(例如最小幅度臨限值)。在一實施例中，較低幅度臨限值及/或本文中描述之其他臨限值在本裝置之製造及/或本方法的產生時判定，由本裝置或方法之使用者來判定及/或調整，基於在本方法之先前操作期間所產生的資訊來判定，及/或以其他方式來判定。在一實施例中，較低幅度臨限值及/或本文中所描述之其他臨限值為可調的，以使得鎖定區由使用者可調。
藉助於可如何藉由軟體及/或其他電腦程式化來實施上文所描述之操作的非限制性實踐實例，軟體可產生繞射圖案影像(例如，如上文所描述)。舉例而言，繞射圖案影像可經正規化於[0, 255] (的強度)之間。可判定具有一之二進位大小之強度直方圖。可判定0與255之間的強度之強度計數總和，且可根據下式來判定填充比： 所提取填充比=
Figure 02_image007
。 一旦所提取填充比大於或等於提取填充比臨限值，則停止該程序，且產生所提取源(例如根據如上文關於圖3A及圖3B所描述之繞射圖案312來判定310源變數區311)。
隨後擴大所提取源直至經擴大所提取源滿足源填充比臨限值為止(例如，如上文關於圖4所描述之擴大350)。可產生源位置檔案(例如srcloc.src，上文所描述之鎖定354)，可產生源約束檔案(例如srcmax.src、srcmin.src)，且可產生初始源檔案(initsrc.src)。在一實施例中，可將初始源檔案(initsrc.src)認作0階及1階繞射圖案影像乘以srcloc.src檔案，隨後將其正規化至例如[0,1]。
如上文所描述，srcloc檔案設定自由形式源最佳化之光瞳的允許區。允許調整/最佳化非零強度像素(及/或在最小像素強度臨限值與最大像素強度臨限值之間的像素)，且在整個調整/最佳化流程期間迫使具有零像素強度(及/或具有低於最小像素強度臨限值之強度的像素)之位置變暗。srcmax及srcmin檔案為源(src)檔案，其設定自由形式源最佳化中之個別像素的下限及上限。在一實施例中，調整光瞳變數包含像素基礎自由形式參數基礎源最佳化。
本方法包含基於經調整光瞳變數來再現最終光瞳。再現最終光瞳可包含根據如圖5中所示之最終自由形式源(光瞳)來判定最終離散源(光瞳)。圖5說明初始源檔案(initsrc.src)之表示500及用以產生初始源檔案之源鎖定檔案(srcloc.src)的表示502。如表示502中所示，srcloc檔案設定自由形式源最佳化503之光瞳的允許區。允許調整/最佳化非零強度像素(及/或在最小像素強度臨限值與最大像素強度臨限值之間的像素) 504，且在整個調整/最佳化流程期間迫使具有零像素強度(及/或具有低於最小像素強度臨限值之強度的像素) 506之位置變暗。圖5說明PFR為0.298 (例如在執行上文所描述之操作之後)的最終自由形式源(光瞳) 510。最終自由形式源(光瞳) 510經再現512為最終離散源(光瞳) 514。圖5中所展示之實例中的最終離散源(光瞳) 514具有0.93之照明效率(其高於先前最終離散光瞳的照明效率)，但其中DOF (10% EL)為105.4且NILS為2.3 (其仍與先前方法之相同度量相當)。
在一實施例中，該方法進一步包含基於源、設計目標及對應最佳化光罩之額外圖案來判定一或多個額外繞射圖案。在一實施例中，源變數區包含一或多個源變數區。在一實施例中，可針對繞射圖案及/或一或多個額外繞射圖案來判定一或多個源變數區。在一實施例中，可對多個不同繞射圖案應用上文所描述之方法的操作。
舉例而言，本方法可包含基於源光罩設計之多個對應圖案來判定多個繞射圖案。多個對應圖案可包含來自源光罩設計之不同片段(例如片段0、片段1、片段2等)及/或其他圖案。可使用多個繞射圖案來定義光瞳及源變數之位置及/或區(例如來自不同片段的繞射圖案之影像中的重疊像素可經組合為單個影像/區以形成源變數區-單個srcloc檔案)。本裝置及方法經組態以使得可調整(例如最佳化)對應於源變數區中之繞射圖案的重疊區域之光瞳變數，且在調整(例如最佳化)期間不考慮對應於源變數區外部的重疊繞射圖案之區域的光瞳變數。可針對重疊源變數區建立最佳化邊界條件，且將該等最佳化邊界條件用以執行自由形式源光罩最佳化(例如，如上文所描述)。
在一實施例中，方法進一步包含判定繞射圖案約束(例如，可調整/最佳化像素的區域)之源變數區，調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數，以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳，以在源光罩最佳化(SMO)程序中提高照明效率且增加產出率。在一實施例中，判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳最佳化用於產生空中影像之光瞳。在一實施例中，判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳最佳化用於產生抗蝕劑影像之光瞳。在一實施例中，判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳在任何數值孔徑及/或波長下執行。在一實施例中，判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳作為記憶體晶片、邏輯晶片及/或微處理器晶片製作程序之部分來執行。在一實施例中，判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳作為具有固定光罩之源最佳化程序的部分來執行。
在一實施例中，判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳經執行以使得效能參數維持在可接受位準處。在一實施例中，效能參數為邊緣置放誤差(EPE)、影像對數斜率(ILS)、正規化影像對數斜率(NILS)、隨機邊緣置放誤差(SEPE)及/或聚焦深度(DOF)。如上文所描述，圖5中所展示之實例中的最終離散源(光瞳) 514具有0.93之照明效率(其高於先前最終離散光瞳之照明效率)，但其中DOF (10% EL)為105.4且NILS為2.3 (其仍與先前方法之相同度量相當)。
在一實施例中，方法進一步包含產生機器可讀指令，該等機器可讀指令可用於基於所再現最終光瞳(例如圖5中所示之514)來改變與微影裝置相關聯之源及/或光罩。此可包括基於由使用者擬定之程式碼來產生機器可讀指令，將指令寫入至儲存器件(例如非暫時性儲存器件)，將指令儲存於伺服器上，及/或其他操作。機器可讀指令可包含程式碼行、資料庫及/或以檔案及/或以其他電子格式儲存之資訊的其他配置。此等實例並不意欲為限制性的。
藉助於非限制性實例，圖6說明如何將上文所描述的本方法之操作併入至較大繞射圖案導引之SMO流程600 (例如葉片/橢圓、偶極/六極源最佳化流程)中。圖6中之流程600中所展示的操作中之一些及/或全部可視為本方法之部分。流程600開始於產生602晶圓及/或圖案光罩模型(設計)及M3D (片段)庫(例如使用FEM+、迅子)。
流程600繼續基於晶圓及/或圖案光罩模型(設計)、初始光瞳及/或其他資訊來判定302 (亦展示於圖3A中)繞射圖案及光瞳。流程600包括根據繞射圖案312判定源變數區311 (例如在此情況下藉由薄光罩模型來判定)。如上文所描述，此包括基於繞射圖案及光瞳填充比(PFR)臨限值、初始源(srcinit.src)、源變數位置(srcloc.src)、源變數min (srcmin.src)、源變數max (srcmax.src)及/或其他資訊來判定(及產生對應電子檔案) (例如圖3B、圖4及圖5中所示及上文所描述的操作)。
在一實施例中，流程600包含連續透射光罩(CTM)最佳化604 (例如最佳化95)，以及藉由錨圖案來調諧606劑量及光罩。在一實施例中，流程600包含CTM源光罩共同最佳化608 (例如最佳化100、最佳化110 (power4))。在一實施例中，流程600包含子解析度輔助特徵(SRAF)提取610及光罩簡化612 (例如srafgen300、maskclean、pgm2mask3xx)。在一實施例中，流程600包含不具有光罩規則檢查(MRC)之多邊形源光罩共同最佳化614 (opc500、opc600、opc601 (power4))。在一實施例中，流程600包含多邊形光罩清除及簡化616 (maskclean700、pgm2mask701、710、720)。在一實施例中，流程600包含聚焦及劑量最佳化618 (opc800)。應指出，對於流程600之無SBAR (子解析度輔助欄)]實施例，可跳過此段落中描述之操作604至618。
流程600包含具有MRC之多邊形源光罩共同最佳化620 (opc900、opc910)。在一實施例中，流程600包含光罩聚焦深度調諧622及劑量/聚焦最佳化624 (opc918、opc920)。在一實施例中，流程600包含極紫外線(EUV)源離散再現626 (srcrender970)、劑量及聚焦最佳化628 (opc972)以及離散源及多邊形光罩共同最佳化630 (opc974、opc976)。應指出，此段落中描述之操作622至630對於流程600之僅EUV實施例可為必要的。
最終，流程600包含產生632霍普金(Hopkin)模型(modelgen1200)、劑量最佳化634 (opc1800)、多邊形最佳化636 (opc1910)，以及更新638霍普金斯模型(modelgen2000)。霍普金模型為一種可計算在給定位置處具有給定源輪廓、光瞳輪廓及給定光罩輪廓之成像強度的成像模型。其為一種與標準模型(阿貝(Abbe)模型)相比具有靈活準確度設定的快速方法，且該方法在存在大面積光罩且源輪廓及光瞳輪廓兩者均保持不變時尤其適用(例如在opc1910階段中)。
圖7為說明可輔助實施本文中所揭示之方法、流程或裝置的電腦系統100之方塊圖。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處理器104 (或多個處理器104及105)。電腦系統100亦包括主記憶體106，諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存器件，其耦接至匯流排102以用於儲存資訊及待由處理器104執行之指令。主記憶體106在執行待由處理器104執行之指令期間亦可用於儲存暫時變數或其他中間資訊。電腦系統100進一步包括耦接至匯流排102以用於儲存處理器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。提供儲存器件110 (諸如磁碟或光碟)，且將其耦接至匯流排102以用於儲存資訊及指令。
電腦系統100可經由匯流排102耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器112，諸如陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸摸面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入器件114耦接至匯流排102以用於向處理器104傳達資訊及命令選擇。另一類型之使用者輸入器件為用於向處理器104傳達方向資訊及命令選擇且用於控制顯示器112上之游標移動的游標控制件116，諸如滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入器件典型地具有在兩個軸(第一軸(例如x)及第二軸(例如y))上之兩個自由度，從而允許該器件指定平面中之位置。觸摸面板(螢幕)顯示器亦可用作輸入器件。
根據一個實施例，本文中所描述之一或多種方法的部分可藉由電腦系統100回應於處理器104執行主記憶體106中所含有之一或多個指令的一或多個序列而執行。可將此類指令自另一電腦可讀媒體(諸如儲存器件110)讀取至主記憶體106中。主記憶體106中所含有之指令序列的執行促使處理器104執行本文中所描述之程序步驟。亦可採用多處理配置中之一或多個處理器來執行主記憶體106中所含有的指令序列。在一替代實施例中，可取代或結合軟體指令來使用硬佈線電路。因此，本文中之描述不限於硬體電路與軟體之任何特定組合。
如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」係指參與向處理器104提供指令以供執行之任何媒體。此媒體可採用許多形式，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。傳輸媒體包括同軸電纜、銅線及光纖，包括包含匯流排102的線。傳輸媒體亦可採用聲波或光波之形式，諸如在射頻(RF)及紅外(IR)資料通信期間所產生之彼等聲波或光波。電腦可讀媒體之常見形式包括例如軟性磁碟、可撓性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案之任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣、如下文中所描述之載波，或可供電腦讀取之任何其他媒體。
各種形式之電腦可讀媒體可涉及將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器104以供執行。舉例而言，最初可將指令承載於遠端電腦(例如伺服器及/或其他計算器件)之磁碟、固態儲存器件上及/或其他位置中。遠端電腦可將指令加載至其動態記憶體中，且通過無線通信網路(例如網際網路、蜂巢式通信網路等)使用數據機經由電話線及/或藉由其他方法發送指令。在電腦系統100本端之數據機及/或其他資料接收組件可經由無線通信網路在電話線上接收資料等，且使用紅外線傳輸器將資料轉換為紅外線信號。耦接至匯流排102之紅外線偵測器可接收紅外線信號中攜載之資料，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擷取且執行指令。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提供與網路鏈路120之雙向資料通信耦接，該網路鏈路120連接至區域網路122。舉例而言，通信介面118可為整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供與對應類型之電話線的資料通信連接。作為另一實例，通信介面118可為區域網路(LAN)卡以向相容LAN提供資料通信連接。亦可實施無線鏈路。在任何此實施方案中，通信介面118發送及接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料串流的電信號、電磁信號或光學信號。
網路鏈路120典型地經由一或多個網路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提供與主機電腦124或與由網際網路服務提供者(ISP) 126操作之資料設備的連接。ISP 126轉而經由全球封包資料通信網路(現在常稱為「網際網路(Internet)」128)提供資料通信服務。區域網路122及網際網路128皆使用攜載數位資料串流之電信號、電磁信號或光學信號。經由各種網路之信號及在網路鏈路120上且經由通信介面118之信號為輸送資訊的例示性形式之載波，該等信號向電腦系統100且自電腦系統100攜載數位資料。
電腦系統100可經由網路、網路鏈路120及通信介面118發送訊息及接收資料，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傳輸用於應用程式之所請求程式碼。舉例而言，一個此經下載應用程式可提供本文中所描述之方法中的全部或部分。所接收程式碼可在其經接收時由處理器104執行，且/或儲存於儲存器件110或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式，電腦系統100可獲得呈載波形式之應用程式碼。
圖8示意性地描繪可結合本文中所描述之技術利用的例示性微影投影裝置。裝置包含： - 照明系統IL，其用以調節輻射光束B。在此特定情況下，照明系統亦包含輻射源SO； - 第一物件台(例如圖案化器件台) MT，其設置有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物品PS來準確定位圖案化器件之第一定位器； - 第二物件台(基板台) WT，其設置有用以固持基板W (例如經抗蝕劑塗佈矽晶圓)之基板固持器，且連接至用以相對於物品PS來準確定位基板之第二定位器；及 - 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的目標部分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，其亦可屬於例如反射類型(具有反射圖案化器件)。裝置可相對於經典光罩採用不同種類之圖案化器件；實例包括可程式規劃鏡面陣列或LCD矩陣。
源SO (例如水銀燈或準分子雷射、LPP(雷射產生電漿)、自由電子雷射或其他EUV源)產生輻射光束。舉例而言，此光束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的外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(常分別稱為σ外部及σ內部)。另外，該照明器一般將包含各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。以此方式，入射於圖案化器件MA上之光束B在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
關於圖8應指出，源SO可在微影投影裝置之殼體內(例如，此通常為源SO為水銀燈時的情況)，但源SO亦可遠離微影投影裝置，源SO所產生之輻射光束經引導至該裝置中(例如憑藉合適的導向鏡)；此後一情形通常為當源SO為準分子雷射(例如基於KrF、ArF或F 2雷射作用)之情況。
光束B隨後截取經固持於圖案化器件台MT上之圖案化器件MA。橫穿圖案化器件MA後，光束B穿過透鏡PS，該透鏡PS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，例如以便將不同目標部分C定位於光束B之路徑中。類似地，例如在自圖案化器件庫對圖案化器件MA之機械擷取之後或在掃描期間，第一定位構件可用以相對於光束B之路徑來準確定位圖案化器件MA。一般而言，將憑藉未在圖8中明確描繪之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現物件台MT、WT之移動。然而，在步進器(與步進掃描工具相對)之情況下，圖案化器件台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。
可以兩種不同模式來使用所描繪工具： - 在步進模式中，使圖案化器件台MT保持基本上靜止，且將整個圖案化器件影像一次性投影(亦即單次「閃光」)至目標部分C上。隨後使基板台WT在x及/或y方向上移位，以使得不同目標部分C可藉由光束PB輻照； - 在掃描模式中，除單次「閃光」中不曝光給定目標部分C以外，基本上相同之情形適用。取而代之，圖案化器件台MT可在給定方向(所謂的「掃描方向」，例如y方向)上以速度v移動，以使得促使投影光束B遍及圖案化器件影像進行掃描；並行地，基板台WT同時以速度V = Mv在相同或相反方向上同時地移動，其中M為透鏡PL之放大率(典型地，M = 1/4或1/5)。以此方式，可在不必損害解析度之情況下曝光相對大的目標部分C。
圖9示意性地描繪可結合本文中所描述之技術利用的另一例示性微影投影裝置1000。
微影投影裝置1000包含： -  源收集器模組SO -  照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如EUV輻射)； -  支撐結構(例如圖案化器件台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩或倍縮光罩) MA，且連接至經組態以準確定位圖案化器件之第一定位器PM； -  基板台(例如晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如經抗蝕劑塗佈晶圓) W，且連接至經組態以準確定位基板之第二定位器PW；及 -  投影系統(例如反射投影系統) PS，其經組態以將藉由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W的目標部分C1 (例如包含一或多個晶粒)上。
如圖9中所描繪，裝置1000屬於反射類型(例如採用反射圖案化器件)。應指出，因為大多數材料在EUV波長範圍內具吸收性，所以圖案化器件可具有包含例如鉬與矽之多堆疊的多層反射器。在一個實例中，多堆疊反射器具有鉬與矽之40個層對，其中每一層之厚度為四分之一波長。可藉由X射線微影來產生甚至更小之波長。由於大多數材料在EUV及x射線波長下具吸收性，因而圖案化器件表面形貌上之圖案化吸收材料的薄件(例如在多層反射器之頂部上的TaN吸收器)定義特徵將在何處印刷(正性抗蝕劑)或不印刷(負性抗蝕劑)。
照明器IL自源收集器模組SO接收極紫外線輻射光束。用以產生EUV輻射之方法包括但未必限於藉由EUV範圍中之一或多個發射譜線將材料轉換為具有至少一種元素(例如氙、鋰或錫)之電漿狀態。在一種此方法(通常稱為雷射產生電漿(「LPP」))中，可藉由使用雷射光束輻照燃料(諸如具有譜線發射元素之材料小滴、串流或叢集)來產生電漿。源收集器模組SO可為包括雷射(圖9中未展示)之EUV輻射系統之部分，該雷射用於提供激發燃料之雷射光束。所得電漿發射輸出輻射，例如EUV輻射，該輸出輻射使用安置於源收集器模組中之輻射收集器來收集。舉例而言，當使用CO2雷射來提供用於燃料激發之雷射光束時，雷射及源收集器模組可為分離實體。
在此類情況下，不將雷射視為形成微影裝置之部件，且輻射光束憑藉包含例如合適的導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統而自雷射傳遞至源收集器模組。在其他情況下，舉例而言，當源為放電產生電漿EUV產生器(通常稱為DPP源)時，源可為源收集器模組之整體部件。在一實施例中，可使用DUV雷射源。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器。一般而言，可調整照明器之光瞳平面中的強度分佈之至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(常分別稱為σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如琢面化場鏡面器件及琢面化光瞳鏡面器件。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於經固持於支撐結構(例如圖案化器件台) MT上之圖案化器件(例如光罩) MA上，且藉由圖案化器件來圖案化。在自圖案化器件(例如光罩) MA反射之後，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器PS2 (例如干涉量測器件、線性編碼器或電容式感測器)，可精確地移動基板台WT，例如以便將不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器PS1可用以相對於輻射光束B之路徑來準確定位圖案化器件(例如光罩) MA。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如光罩) MA及基板W。
所描繪裝置1000可按以下模式中之至少一種來使用：
在步進模式中，在將賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C1上時，使支撐結構(例如圖案化器件台) MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即單次靜態曝光)。隨後使基板台WT在X及/或Y方向上移位以使得可曝光不同目標部分C1。
在掃描模式中，在將賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C1上時，同步地掃描支撐結構(例如圖案化器件台) MT及基板台WT (亦即單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如圖案化器件台) MT之速度及方向。
在另一模式中，在將賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C1上時，使固持可程式規劃圖案化器件之支撐結構(例如圖案化器件台) MT保持基本上靜止，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，一般採用脈衝式輻射源，且視需要在基板台WT之每次移動之後或在掃描期間的連續輻射脈衝之間更新可程式規劃圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式規劃圖案化器件(諸如，如上文所提及之類型的可程式規劃鏡面陣列)之無光罩微影。
圖10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經組態以使得可在源收集器模組SO之圍封結構220中維持真空環境。EUV輻射發射電漿210可藉由放電產生電漿源(及/或如上文所描述之其他源)來形成。可藉由氣體或蒸氣(例如Xe氣體、Li蒸氣或Sn蒸氣)來產生EUV輻射，其中形成熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍中的輻射。舉例而言，藉由產生至少部分離子化電漿之放電來形成熱電漿210。為有效產生輻射，可能需要分壓為例如10 Pa之Xe、Li、Sn蒸氣或任何其他合適的氣體或蒸氣。在一實施例中，提供經激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。
由熱電漿210發射之輻射經由定位於源腔室211中之開口中或後方的視情況選用之氣體障壁或污染物截留器230 (在一些情況下，亦稱為污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物截留器230可包括通道結構。污染物截留器230亦可包括氣體障壁或氣體障壁與通道結構之組合。如在此項技術中所已知，本文中進一步指示之污染物截留器或污染物障壁230至少包括通道結構。
收集器腔室211可包括輻射收集器CO，該輻射收集器CO可為所謂的掠入射收集器。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波器240反射，以沿由點虛線「O」指示之光軸聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF常稱為中間焦點，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，該照明系統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處之輻射光束21的所要角度分佈以及在圖案化器件MA處之輻射強度的所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件MA處反射輻射光束21後，形成圖案化光束26，且圖案化光束26藉由投影系統PS經由反射元件28、30成像至由基板台WT固持之基板W上。
在照明光學器件單元IL及投影系統PS中，一般可存在比所展示更多的元件。視微影裝置之類型而定，可視情況存在光柵光譜濾波器240。此外，可存在比諸圖中所展示更多的鏡面，例如在投影系統PS中，可存在比圖10中所展示多1至10個或更多的額外反射元件。
如圖10中進一步說明之收集器光學器件CO經描繪為具有掠入射反射器253、254及255之巢套式收集器，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經安置為圍繞光軸O軸向對稱，且此類型之收集器光學器件CO可與通常稱為DPP源之放電產生電漿源組合使用。
可替代地，源收集器模組SO可為如圖11中所展示之LPP輻射系統的部分。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，從而形成具有數10 eV之電子溫度的高度離子化電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間所產生之高能輻射自電漿發射，由近正入射收集器光學器件CO收集，且聚焦至圍封結構220中之開口221上。
可使用以下條項來進一步描述實施例： 1.     一種用於組態微影裝置之方法，方法包含： 根據繞射圖案判定源變數區，源變數區對應於待調整光瞳變數之光瞳之繞射圖案的一或多個區域； 調整光瞳的對應於源變數區之一或多個區域的光瞳變數；及 基於經調整光瞳變數來再現最終光瞳。 2.     如條項1之方法，其進一步包含基於源光罩設計之圖案及初始光瞳來判定繞射圖案及光瞳。 3.     如條項1或2之方法，其中判定繞射圖案之源變數區包含選擇繞射圖案中具有不同但重疊的繞射階之所關注區。 4.     如條項3之方法，其中繞射圖案中的源變數區包含繞射圖案中之所關注選定區的影像之複數個像素，且其中判定源變數區進一步包含將影像中之複數個像素二進位化以使得個別像素包括於源變數區中或排除在源變數區之外。 5.     如條項4之方法，其中使用階梯函數、S型或雙曲線二進位化函數，藉由依序應用S型及雙曲線二進位化函數或藉由應用基於叢集之影像定限方法來執行二進位化。 6.     如條項4或5之方法，其中源變數區包含一或多個源變數區。 7.     如條項6之方法，其中非零強度像素包括於一或多個源變數區中，且零強度像素排除在一或多個源變數區之外。 8.     如條項6至7中任一項之方法，其中判定一或多個源變數區進一步包含對由包括於一或多個源變數區中之個別像素形成的形狀進行擴大。 9.     如條項8之方法，其中二進位化及擴大對繞射圖案進行變換以使得一或多個源變數區滿足最小光瞳填充比值。 10.   如條項1至9中任一項之方法，其中使用全嚴密光罩三維(M3D)效應或緊密光罩三維(M3D)或薄光罩模型來判定繞射圖案。 11.    如條項1至10中任一項之方法，其進一步包含基於源、設計目標及對應經最佳化光罩之額外圖案來判定一或多個額外繞射圖案，且其中進一步針對繞射圖案及一或多個額外繞射圖案來判定一或多個源變數區。 12.   如條項1之方法，其中繞射圖案中的源變數區包含繞射圖案中之所關注選定區之影像中的複數個像素，複數個像素中之個別像素具有給定強度，方法進一步包含調整繞射圖案幅度約束變數以最佳化繞射圖案幅度級變數，調整繞射圖案幅度約束變數以最佳化繞射圖案幅度級變數導致具有給定強度之像素在較低幅度臨限值與較高幅度臨限值之間變化。 13.   如條項1至12中任一項之方法，其中調整光瞳變數包含像素基礎自由形式參數基礎源最佳化。 14.   如條項1至13中任一項之方法，其進一步包含判定繞射圖案約束之源變數區，調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數，以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳，以在源光罩最佳化(SMO)程序中提高照明效率且增加產出率。 15.   如條項1至14中任一項之方法，其中判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳最佳化用於產生空中影像之光瞳。 16.   如條項1至15中任一項之方法，其中判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳最佳化用於產生抗蝕劑影像之光瞳。 17.   如條項1至16中任一項之方法，其中判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳在任何數值孔徑及/或波長下執行。 18.   如條項1至17中任一項之方法，其中判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳作為記憶體晶片、邏輯晶片及/或微處理器晶片製作程序之部分來執行。 19.   如條項1至18中任一項之方法，其中判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳作為具有固定光罩之源最佳化程序的部分來執行。 20.   如條項1至18中任一項之方法，其中判定繞射圖案約束之源變數區、調整繞射圖案約束之源變數區中的光瞳變數以及基於繞射圖案約束之源變數區中的經調整光瞳變數來再現最終光瞳經執行以使得效能參數維持在可接受位準處。 21.   如條項20之方法，其中效能參數為邊緣置放誤差(EPE)、影像對數斜率(ILS)、正規化影像對數斜率(NILS)、隨機邊緣置放誤差(SEPE)及/或聚焦深度(DOF)。 22.   如條項1至21中任一項之方法，其進一步包含產生機器可讀指令，該等機器可讀指令可用於基於所再現最終光瞳來改變與微影裝置相關聯之源及/或光罩。 23.   一種電腦程式產品，其包含其上記錄有指令之非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由電腦執行時實施如條項1至22中任一項之方法。
本文中所揭示之概念可模擬或在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，且可尤其適用於能夠產生愈來愈短波長之新興成像技術。已在使用中的新興技術包括EUV (極紫外線)圖案化程序。EUV微影能夠藉由使用同步加速器或藉由用高能電子撞擊材料(固體或電漿)來產生在20 nm至5 nm之範圍內的波長，以便產生在此範圍內之光子。
雖然本文中所揭示之概念可用於在諸如矽晶圓之基板上成像，但應理解，所揭示概念可與任何類型的微影成像系統一起使用，例如用於在除矽晶圓以外之基板上成像的彼等微影成像系統。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下如所描述進行修改。
10A:微影投影裝置 12A:輻射源 14A:光學器件 16Aa:光學器件 16Ab:光學器件 16Ac:透射光學器件 18A:圖案化器件 20A:光瞳 21:輻射光束 22:琢面化場鏡面器件 22A:基板平面 24:琢面化光瞳鏡面器件 26:圖案化光束 28:反射元件 30:反射元件 95:最佳化 100:最佳化/電腦系統 102:匯流排 104:處理器 105:處理器 106:主記憶體 108:唯讀記憶體 110:最佳化/儲存器件 112:顯示器 114:輸入器件 116:游標控制件 118:通信介面 120:網路鏈路 122:區域網路 124:主機電腦 126:網際網路服務提供者 128:網際網路 130:伺服器 200:方法 201:初始影像 202:增強影像 203:光罩變數 205:曲線光罩圖案 207:光罩影像 209:圖案 210:EUV輻射發射電漿 211:源腔室 212:收集器腔室 215:梯度映射 220:圍封結構 221:開口 230:污染物截留器 240:光柵光譜濾波器 251:上游輻射收集器側 252:下游輻射收集器側 253:掠入射反射器 254:掠入射反射器 255:掠入射反射器 300:方法 302:判定 304:源光罩設計 306:初始光瞳 310:判定 311:源變數區 312:繞射圖案 313:影像 314:二進位化 315:二進位化像素 316:四光束區 317:放大像素 318:所組合之三及四光束區 320:瓣片 350:擴大 352:形狀 354:鎖定 400:形狀適配操作 402:形狀變換操作 500:表示 502:表示 503:自由形式源最佳化 504:非零強度像素 506:零像素強度 510:最終自由形式源 512:再現 514:最終離散源 600:SMO流程 602:產生 604:操作 606:操作 608:操作 610:操作 612:操作 614:操作 616:操作 618:操作 620:操作 622:操作 624:操作 626:操作 628:操作 630:操作 632:產生 634:劑量最佳化 636:多邊形最佳化 638:更新 1000:微影投影裝置 AD:調整構件 B:光束 C:目標部分 C1:目標部分 CO:聚光器 Ex:光束擴展器 IF:干涉量測構件 IL:照明系統 IN:積光器 LA:雷射 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:第一物件台 O:點虛線 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 P201:程序 P203:程序 P205:程序 P207:程序 P209:程序 P211:程序 P213:程序 P215:程序 P217:程序 PB:光束 PL:透鏡 PM:第一定位器 PS:物品 PS1:位置感測器 PS2:位置感測器 PW:第二定位器 SO:源收集器模組 W:基板 WT:第二物件台
圖1展示微影系統之各種子系統的方塊圖。
圖2為根據一實施例的用於判定待印刷於基板上之圖案化器件圖案或目標圖案之方法的流程圖。
圖3A說明根據一實施例的繞射圖案導引之源光罩最佳化方法之態樣。
圖3B說明根據一實施例的繞射圖案導引之源光罩最佳化方法之額外態樣。
圖4說明根據一實施例的對包括於源變數區中之像素的擴大，其中該擴大包含形狀適配操作及形狀變換操作。
圖5說明根據一實施例的再現最終光瞳，再現最終光瞳包含判定由最終自由形式源(光瞳)產生之最終離散源(光瞳)。
圖6說明根據一實施例的如何將本發明方法之操作併入至較大繞射圖案導引之源光罩最佳化流程中。
圖7為根據一實施例的實例電腦系統之方塊圖。
圖8為根據一實施例的微影投影裝置之示意圖。
圖9為根據一實施例的另一微影投影裝置之示意圖。
圖10為根據一實施例的圖9中之裝置的更詳細視圖。
圖11為根據一實施例的圖9及圖10之裝置之源收集器模組SO的更詳細視圖。
300:方法 302:判定 304:源光罩設計 306:初始光瞳 310:判定 311:源變數區 312:繞射圖案 313:影像 314:二進位化 316:四光束區 318:所組合之三及四光束區 320:瓣片

Claims (15)

  1. 一種用於組態一微影裝置之方法，該方法包含： 根據一繞射圖案判定一源變數區，該源變數區對應於待調整光瞳變數之一光瞳之一繞射圖案的一或多個區域； 調整該光瞳的對應於該源變數區之一或多個區域的該等光瞳變數；及 基於經調整光瞳變數來再現一最終光瞳。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含基於一源光罩設計之一圖案及一初始光瞳來判定該繞射圖案及該光瞳。
  3. 如請求項1之方法，其中判定該繞射圖案之該源變數區包含選擇該繞射圖案中具有不同但重疊的繞射階之一所關注區，且/或 其中該繞射圖案中之該源變數區包含該繞射圖案中之所關注選定區的一影像之複數個像素，且其中判定該源變數區進一步包含將該影像中之該複數個像素二進位化以使得個別像素包括於該源變數區中或排除在該源變數區之外。
  4. 如請求項3之方法，其中使用一階梯函數、一S型或雙曲線二進位化函數，藉由依序應用該S型二進位化函數及該雙曲線二進位化函數或藉由應用一基於叢集之影像定限方法來執行該二進位化。
  5. 如請求項3之方法，其中該源變數區包含一或多個源變數區，且/或 其中非零強度像素包括於該一或多個源變數區中，且零強度像素排除在該一或多個源變數區之外。
  6. 如請求項5之方法，其中判定該一或多個源變數區進一步包含對由包括於該一或多個源變數區中之該等個別像素形成的一形狀進行擴大，且/或 其中二進位化及擴大對該繞射圖案進行變換以使得該一或多個源變數區滿足一最小光瞳填充比值。
  7. 如請求項1之方法，其中使用一全嚴密光罩三維(M3D)效應或緊密光罩三維(M3D)效應或薄光罩模型來判定該繞射圖案。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含基於該源、設計目標及一對應最佳化光罩之額外圖案來判定一或多個額外繞射圖案，且其中進一步針對該繞射圖案及該一或多個額外繞射圖案來判定一或多個源變數區。
  9. 如請求項1之方法，其中該繞射圖案中之該源變數區包含該繞射圖案中之該所關注選定區的一影像中之複數個像素，該複數個像素中之個別像素具有一給定強度，該方法進一步包含調整繞射圖案幅度約束變數以最佳化繞射圖案幅度級變數，調整該等繞射圖案幅度約束變數以最佳化該等繞射圖案幅度級變數導致具有一給定強度的像素在一較低幅度臨限值與一較高幅度臨限值之間變化。
  10. 如請求項1之方法，其中調整該等光瞳變數包含一像素基礎自由形式參數基礎源最佳化。
  11. 如請求項1之方法，其進一步包含判定該繞射圖案約束之源變數區，調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數，以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳，以在一源光罩最佳化(SMO)程序中提高照明效率且增加產出率。
  12. 如請求項1之方法，其中判定該繞射圖案約束之源變數區、調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳最佳化用於產生一空中影像之該光瞳。
  13. 如請求項1之方法，其中判定該繞射圖案約束之源變數區、調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳最佳化用於產生一抗蝕劑影像之該光瞳。
  14. 如請求項1之方法，其中判定該繞射圖案約束之源變數區、調整該繞射圖案約束之源變數區中的該等光瞳變數以及基於該繞射圖案約束之源變數區中的該等經調整光瞳變數來再現該最終光瞳在任何數值孔徑及/或波長下執行。
  15. 一種電腦程式產品，其包含其上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請求項1之方法。
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