同时光刻及蚀刻校正流程的方法与流程

本揭露关于半导体制造，尤其关于用于进行同时光刻及蚀刻工艺校正流程的系统及方法。

背景技术：

在一实施例中，「下线(tapeout)」流程即实施数据处理方法与仿真以建置单一掩模及/或校正半导体层设计光刻误差的流程，在一项具体实施例中，本方法能够移动(例如，推移)个别掩模多边形以顾及例如，光学邻近校正(opc)步骤中或期间任何预测的覆盖误差。opc通过进行仿真、光刻工艺建模、以及例如以用于最佳化掩模尺寸(例如，变更掩模尺寸)的校正建模为基础，而用以校正光刻非线性度。进行opc工艺因此产出掩模「形状」，而(此形状的)掩模数据用于形成(印刷)光刻工艺中用以形成半导体特征的掩模及印刷掩模。

关键尺寸在超越22nm的技术节点持续缩小，各工艺步骤的工艺窗口从而缩减。结果是，在使用opc设计掩模进行光刻印刷工艺之后，看到若在例如反应性离子蚀刻(rie)的光刻之后使用蚀刻工艺，则所产生的蚀刻步骤会在多种关键设计组态中显著失效。

因此，opc提供用于建置掩模的掩模形状，而校正光刻的使用将会印刷特征。然而，由于rie蚀刻阶段处理的关系，基材上的印刷特征正逐渐失效。

在理想的情况下，有一组没有发现到故障的工艺条件。这组条件为工艺窗口(pw)，亦即可印刷出无故障的晶圆的焦点及剂量变异范围。所建立的掩模必须对这些工艺变异具有容限。举例而言，正如已知，焦点曝照矩阵(focusexposurematrix)主控晶圆工艺，为了顾及制造程序变数，有加入一些变异。进行光刻时，光刻中的主要变数是焦点及曝照剂量(亦即，焦点如何妥适保持、以及光量(曝照剂量))。焦点及曝照与剂量变异是以矩阵形式来产生，而晶圆透过焦点及剂量变异的图案来曝照以产生此矩阵。此等图案于所有工艺及曝照条件下测得。

进行图案化时，于「工艺窗口」(pw)里，光刻与蚀刻的边界一直彼此冲突，并且导致最佳化，各该边界将会独立使另一边界产生硬失效(hardfails)，这种情况随着技术迈向22nm及更先进节点尤其显著。

举一特定实施例来说，一种过度判定故障类型为在硬掩模开口(hmo)(hmo蚀刻工艺)步骤进行蚀刻时的阻剂顶损(resisttoploss)诱发型失效。

图1展示一例示性光阻材料顶损现象、以及透过蚀刻的失效的图案转移。俯视图展示一对掩模边缘12a、12b，其界定用于在晶圆上沉积阻剂层18的间隙15，如图所示。如图1所示，图解13展示正规化阻剂厚度，其为对阻剂层施光(曝照)的函数。如图所示，低剂量曝照无材料损耗。如随附的图解13所示，当曝照之后，在理想的情况下，光阻层不会损耗任何材料，直到随着理想曝光量施加此一够大的剂量(例如：关键剂量)为止。然而，由于这种阻剂特性的关系，当散射的光子撞击未曝露区时，厚度/体积从原始位准11开始损耗，亦即阻剂顶损(阻剂高度位准降低)。这导致图案夹止，并且无法透过蚀刻来转移。不同的设计组态导致不同位准的隐蔽(阻剂)强度19，而阻剂高度产生程度举例如图所示，可能改变相同关键尺寸(cd)的阻剂特征18a、18b或18c。也就是说，只有阻剂的高度受到影响，cd并未受到影响，亦即，底端尺寸不受影响(原因在于焦点及/或剂量的变异(工艺变异)、掩模设计形状等)。

在所运用的光刻建模中，对底端关键尺寸(cd)施作sem测量以测量阻剂底端的宽度及/或空间。因为只有阻剂高度变更，光刻模型并不知道阻剂高度变更。

由于阻剂特性(图1的图解13)的关系，当散射的光子撞击未曝露区时，曝照阻剂损耗其厚度/体积。这导致图案夹止，并且无法透过蚀刻来转移，造成蚀刻因hmo失效而跟着失效。

图2展示产生的晶圆影像10，其绘示电子束检验(ebi)工具结果，在晶圆20的多个掩模曝照/晶粒30上展示多个后rie蚀刻工艺失效25(在一组特定的集合与剂量工艺条件下)。特别的是，图2展示例示性22nm处理过程，其在「mx」金属阶有误差。在这里，后hmo处的ebi检验展示无pw。光刻建模及orc(光学规则检查)两者都不可预测因fbi导致的晶圆失效25。此orc为经套用在晶圆期间寻找问题点(潜在故障)的掩模及检查(测量)的仿真。没有预测到所示晶圆失效25后蚀刻，亦即，正常光刻模型不可预测此类型的故障机制。

情况为，习用的opc校正流程无法撷取校正失效机制，并且无法将掩模尺寸驱使到介于光刻与蚀刻之间的最佳化公用工艺中心。

再者，缺乏良好的蚀刻模型会导致图案化失效，举例来说，光阻底端cd可能在规格内，但如所述，后蚀刻会失效。此等失效与光阻顶损相关，但顶损或3d阻剂外形难以直接测量并且准确建模。此外，任何所运用的蚀刻模型倾向于不准确，并且已导致不可制造的光刻条件。举例而言，蚀刻模型缺乏「工艺窗口」仿真能力：1)原因在于假设蚀刻偏差仅取决于图案密度条件；以及2)与光刻图案逼真度或3d阻剂外形没有关系。

此外，尽管3d阻剂仿真昂贵且不适用于全芯片分析，但此一阻剂仿真仍可用于建置更实体且更准确的蚀刻模型。

此外，图案化工艺在建模时，通常对光学光光刻工艺及蚀刻工艺建置不同模型。此光光刻模型涉及描述曝照工具中的光形成的光学模型、以及描述光阻的曝照与显影的光阻模型。这些模型通常校准成使用cd-sem在后显影光阻中所取得的单组测量结果。cd-sem测量通常是在光阻底端施作，而测量人为误差(artifact)透过应用于底端cd测量的sem对实体偏差校正(sem-to-physicalbiascorrection)来移除。此蚀刻工艺通常建模为介于后显影与后蚀刻测量之间的可变偏差。发现此可变偏差为与后显影图案的图案密度有关的参数的函数。光光刻的品质若适当，则可使用光刻设计目标的图案密度作为图案化光阻的代理，导致仿真效率提升。

然而，此方法未完全顾及3维光阻外形、cd-sem测量功能与光阻图案透过蚀刻工艺转移成膜件堆迭之间的复杂交互作用。由于蚀刻转移可能取决于光阻的3维外形，另外还取决于蚀刻模型中诸如局部图案密度等传统考量的其它因素，所以建立实体蚀刻模型时考虑全阻剂外形是合理的。

然而，3d阻剂外形仿真昂贵又耗时，因此，不适用于全芯片蚀刻建模。

技术实现要素：

由于习用的opc校正流程无法撷取校正失效机制，也无法将掩模尺寸驱进到介于光刻与蚀刻之间的最佳化公用工艺中心，因而提供一种通过将该掩模尺寸驱使到居中于光刻/蚀刻两工艺之间用于将opc校正流程中的光刻及蚀刻(例如：硬掩模开口(hmo))工艺共最佳化

(co-optimizing)的系统及方法。

因此，提供一种在光刻与蚀刻工艺之间最佳化公用工艺窗口的方法。举例而言，稳健的光刻模型加上hmo模型会防范缺陷，并且改善光刻工艺控制/计量。

再者，提供一种用以快速近似3d阻剂外形特征促成经转移的蚀刻图案的方法。

因此，根据第一态样，提供有一种蚀刻掩模校正的系统及方法。本方法包含：在计算机系统上执行第一光刻工艺模型仿真，导致在第一工艺窗口中产生掩模的线路或空间特征；在该计算机系统上执行第二硬掩模开口蚀刻工艺模型仿真，导致在第二工艺窗口中产生该掩模的线路或空间特征；判断执行各该第一工艺模型仿真与第二工艺模型仿真所产生的线路特征或空间特征是否在各别目标规格内；以及修改反复回圈程序的单一迭代里的掩模设计，使得线路特征规格或空间特征规格在各个各别目标规格内，并且致使获得光刻与蚀刻之间最佳化的公用工艺窗口(pw)，其中该光刻与蚀刻掩模工艺模型于反复回圈处理过程中同时共最佳化。

在进一步态样中，提供有一种用于硬掩模开口蚀刻工艺的校准系统及方法。该校准方法包含：获得因三维光阻外形变异而顾及已蚀刻图案的蚀刻模型形式，该模型形式包括与光学影像直接有关的光学与密度两参数，该校准方法包含：执行光学成像模型以基于掩模设计规格产生该光学与密度参数；以及在反复处理回圈中，在每一个第一光刻工艺模型仿真中输入该光学影像参数，并且使用第二硬掩模开口蚀刻工艺模型仿真中的该光学影像参数作为3d阻剂外形的代理，其中产生的是已蚀刻图案的有效率且准确的仿真。

附图说明

本揭露的特征及优点经由依循其说明性具体实施例的详细描述将变为显而易知，此等说明性具体实施例须搭配附图来阅读。由于说明内容是为了清楚描述以协助所属技术领域中具有通常知识者搭配详细说明来理解本揭露，图式的各个特征因而未按照比例。在图式中：

图1展示一例示性光阻材料顶损现象、以及导致透过蚀刻的图案转移失效；

图2展示产生的晶圆影像，其绘示电子束检验(ebi)工具结果，在晶圆的多个掩模曝照上展示多个后rie蚀刻工艺失效(在一组特定的焦点与剂量工艺条件下)；

图3a展示用于给定的剂量及掩模定位锚的惯例，其中光刻工艺窗口光学邻近校正(pwopc)工艺用于最佳化掩模尺寸以放大光刻pw，但不用知道或觉察任何潜在的hmo蚀刻偏差问题；

图3b展示使用根据图3a的最佳化光刻pwopc工艺窗口所设计光阻掩模的关键特征尺寸的产生的阻剂特征印刷；

图3c展示给定图3a的剂量与掩模定位锚及光刻工艺窗口opc(pwopc)工艺而产生的hmo/蚀刻处理窗口；

图3d展示使用根据图3a的最佳化pwopc工艺窗口以及图3c的产生的hmo/蚀刻工艺窗口所设计光阻掩模的关键特征尺寸的产生的阻剂特征印刷；

图3e绘示图3a的已设计光刻工艺窗口(pwopc)及条件与例如例示性pwopc光刻窗口内印刷的其产生的cd特征的概念性迭加，与hmo/蚀刻工艺无关；

图3f绘示图3c的已设计光刻工艺窗口(pwopc)及条件与例如进行hmo/蚀刻工艺后的例示性pwopc光刻窗口期间的条件下印刷的其产生的cd特征的概念性迭加；

图4a展示用于给定的剂量及掩模定位锚的惯例，其中hmo(硬掩模开口)/蚀刻工艺窗口hmopwopc工艺用于最佳化掩模尺寸以放大hmopw，然而，不用知道或觉查任何潜在的光刻处理问题；

图4b展示使用根据最佳化hmopwopc工艺所设计光阻掩模的关键特征尺寸的产生的阻剂特征印刷用于最佳化使用根据图4a的最佳化pwopc工艺窗口所设计光阻掩模的关键特征尺寸的产生的阻剂特征印刷；

图4c展示给定图4a的剂量与掩模定位锚及hmoopc工艺窗口(pwopc)工艺而产生的光刻处理窗口，举例而言，用于最佳化印刷金属线用的hmo蚀刻处理窗口；

图4d展示使用根据图4a的最佳化hmopwopc工艺窗口所设计光阻掩模的关键特征尺寸的产生的阻剂特征印刷；

图5绘示一种在一项具体实施例中，通过驱使掩模尺寸居中于光刻/蚀刻两工艺之间，用以在opc校正流程中共最佳化光刻与蚀刻(hmo)两者的方法。

图6绘示在opc中用以共最佳化光刻与蚀刻(hmo)两者的方法流程；

图7展示因图6的最佳化回圈处理所产生的具有hmo蚀刻校正的晶圆的生产；

图8a展示hmo蚀刻偏差(y轴)与已显影阻剂关键尺寸(x轴)的例示性关系图；

图8b展示hmo蚀刻偏差(y轴)与间距的例示性关系图；

图8c展示hmo蚀刻偏差(y轴)与工作周期的例示性关系图；

图9展示绘示各个实体芯片位置的hmo偏差蚀刻与阻剂斜率相关性的例示性关系图；

图10展示在计算机系统上执行用于在给定指定的光刻及hmo关键尺寸下，使用光刻及hmo模型两者共最佳化掩模尺寸的方法；

图11展示在一项具体实施例中，指定如何在判定产生的所仿真输出pw光刻/hmo轮廓不在其目标规格内时修改掩模尺寸或设计的例示性表格；以及

图12绘示一项具体实施例中用于进行诸如图6及10所述方法的例示性硬件组态。

具体实施方式

本揭露现将参照以下本申请案随附的论述及图式予以更加详述。本申请案的图式是为了说明性目的而提供，下文有较为详细的说明。

图3a展示用于给定的剂量及掩模定位锚的惯例，其中光光刻(「光刻」)工艺窗口opc(pwopc)工艺50用于最佳化掩模尺寸以放大光刻pw，但不用知道或觉察hmo工艺中的任何潜在问题。在这里，虚线53表示举例而言，透过给定金属空间目标的聚焦及剂量的光刻cd变异。如图3a所示，一个目标是要确保可印刷关键尺寸特征的最大光刻工艺窗口，举例来说，但不用担心hmo(硬掩模开口)工艺窗口里正在发生的事情。在一项具体实施例中，接近工艺窗口范围50的中心线56的处理条件会导致符合cd要求的更准确的特征。

图3b展示使用根据图3a的最佳化光刻pwopc工艺窗口50所设计的光阻掩模的关键特征尺寸的产生的阻剂特征印刷60。如图所示，在这项所示实施例中，pwopc工艺窗口50里的工艺变异导致已印刷的光刻特征60，其包括具有所示最大化光刻空间cd可印刷性的高度准确已印刷且相隔的特征63。

图3e绘示图3a的已设计的光刻工艺窗口(pwopc)50及条件53与例如例示性pwopc光刻窗口50内印刷的其产生的cd特征60的概念性迭加70，与hmo/蚀刻工艺无关。

图3c展示给定图3a的剂量与掩模定位锚及光刻工艺窗口opc(pwopc)工艺50而产生的hmo/蚀刻处理窗口55，举例而言，用来最佳化印刷金属线用的光刻处理窗口。在这里，尝试放大光刻pw时，导致非最佳化hmo蚀刻窗口条件。也就是说，虚线57表示跨越工艺窗口条件的给定目标的产生的hmo蚀刻cd变异，在此期间，要进行光刻工艺以获得关键特征光刻工艺窗口的已印刷掩模。然而，因为受到光刻pwopc工艺50驱动，目标印刷于最大光刻pw，但相同的目标58未于其hmo工艺窗口的中心被图案化。事实上，它被推往图3c的hmo工艺窗口55的边缘处或附近，导致此图案在hmo步骤残存的机会非常小。

图3d展示使用根据图3a的最佳化pwopc工艺窗口50所设计的掩模的关键特征尺寸的产生的阻剂特征印刷65、以及用以在hmo步骤导致关键特征尺寸的特征印刷65的图3c的产生的hmo/蚀刻工艺窗口55。然而，如图3d所绘示的这项实施例中所示，hmo/蚀刻用的pwopc工艺窗口55里的工艺变异在64处的已印刷及已蚀刻特征与(尤其是)线路特征合并的66处的硬失效故障印刷之间导致更紧密的边界，但是所印刷的光刻特征63更准确，在接近图3c的工艺窗口范围55的线路58的处理条件下，工艺窗口的边缘附近所示的cd特征最大。在这里，rie蚀刻工艺已在对应于线路58的条件下，遭推往其理想处理窗口几乎外侧的位置。

图3f绘示图3c的已设计的hmo工艺窗口(pwopc)55及条件57与例如进行hmo/蚀刻工艺后的例示性pwopchmo窗口55期间的条件下印刷的其产生的cd特征63、64、66的概念性迭加75。

图4a展示用于给定的剂量及掩模定位锚的惯例，其中hmo(硬掩模开口)/蚀刻工艺窗口hmopwopc工艺80用于最佳化掩模尺寸以放大hmopw，然而，不用知道或觉查任何潜在光刻处理问题。在这里，虚线83表示跨越工艺窗口的hmocd变异，其中举例而言，将会针对金属空间印刷各种程度的掩模关键特征尺寸。如图4a所示，一个目标在于确保可在最大工艺窗口中蚀刻关键尺寸特征(硬掩模开口)。在一项具体实施例中，接近工艺窗口范围80的中心线86的处理条件会导致符合cd要求的更准确的已蚀刻特征。

图4b展示使用根据最佳化hmopwopc工艺80所设计的光阻掩模的关键特征尺寸的产生的阻剂特征印刷90用于最佳化使用根据图4a的最佳化pwopc工艺窗口80所设计的光阻掩模的关键特征尺寸的产生的阻剂特征印刷90。如图所示，在所绘示的这项实施例中，pwopc工艺窗口80里的工艺变异导致光刻已印刷及已蚀刻特征90，其包括具有所示最大化cd工艺窗口的高度准确的已印刷特征93。

图4c展示给定图4a的剂量与掩模定位锚及hmoopc工艺窗口(pwopc)工艺80而产生的光刻处理窗口85，举例而言，用于最佳化印刷金属空间用的hmo蚀刻处理窗口。在这里，独自尝试最佳化hmo蚀刻窗口条件时，导致非最佳化光刻pw。也就是说，虚线87表示跨越工艺窗口条件给定目标的产生的光刻cd变异，在此期间，要进行hmo蚀刻工艺以获得关键特征hmocd工艺窗口的已印刷掩模。然而，因为受到hmopwopc工艺80驱动，目标88于最大hmopw被图案化，但相同的目标未印刷于其光刻工艺窗口的中心。事实上，它被推往图4c的光刻工艺窗口85的边缘处或附近，导致此图案无法在光刻步骤印刷。

图4d展示使用根据图4a的最佳化hmopwopc工艺窗口80所设计的光阻掩模的关键特征尺寸的产生的阻剂特征印刷95、以及用以在后光刻时导致关键特征尺寸的阻剂特征印刷95的图4c的产生的光刻工艺窗口85。然而，如图4d所绘示的这项实施例中所示，光刻用的hmopwopc工艺窗口85里的工艺变异在线路特征遭夹止的96处导致硬失效故障，但是所印刷的光刻特征93更准确，在接近图4c的工艺窗口范围85的线路88的处理条件下，工艺窗口的边缘附近所示的cd特征最大。在这里，rie蚀刻工艺已居中于工艺窗口里；然而，光刻工艺已在对应于线路88的条件下，遭推往理想光刻处理窗口几乎外侧的位置。

图5概念性绘示一种通过驱使掩模尺寸居中于光刻与蚀刻两工艺之间，用以在opc校正流程中共最佳化光刻与蚀刻(hmo)两者的方法。在图5中，opc处理流程仿真100达到光刻与蚀刻之间最佳化的公用工艺窗口(pw)110。在图5的方法100中，用以达到对应于如图4a所提的针对hmopwopc条件而最佳化pw的最佳化所产生的蚀刻/hmopwopc工艺窗口80的仿真处理于相同的处理最佳化回圈中，与用以达到对应于如图4c所提的针对hmopwopc条件而最佳化pw的最佳化hmopwopc光刻工艺窗口85的仿真处理组合，用来为提供光刻/hmo共最佳化而产生共最佳化光刻/hmo公用窗口110。如图所示，共最佳化光刻/hmo公用窗口110提供经最佳化包括后hmo蚀刻cd变异86之后光刻关键尺寸cd变异56的居中范围。在这里，掩模尺寸遭驱往用以容纳光刻与hmo/蚀刻两工艺的最佳位置。可对全芯片实施这些仿真。

图6绘示用以在opc中共最佳化光刻与蚀刻两者(例如：硬掩模开口或hmo)的流程200。尽管本文中的方法描述成与硬掩模开口蚀刻工艺有关，但应了解的是，本文中的方法适用于遭蚀刻的任何类型材料，例如：氮化物蚀刻、氧化物蚀刻工艺等。在第一设计步骤204中，产生有使用所属技术领域中已知技术的电路设计。设计可分成子设计区域或次芯片(chiplet)设计，举例而言，用以避免一次性处理整个分划板场(reticlefield)。此流程于210持续以进行下一个虚设填充，其为一种形貌填充，于此加入形状以提供图案均匀的布局或避免形貌问题。此虚设填充步骤可针对各次芯片以局部化的基础(亦即次芯片接着次芯片)或针对全芯片来实施。举例来说，这些顾及形貌校正的设计以局部化(即次芯片接着次芯片)或全芯片为基础，于典型的重定(retargeting)步骤210中进一步进行处理。接着的这数个步骤实施光刻/hmo共最佳化技术300以获得光刻与hmo蚀刻两者的最佳化工艺窗口。在这里，于302，基于模型的次解析辅助特征步骤先根据搭配305的pwopc光刻用最佳化的已知技术来进行，产生图5所示的输出轮廓56，然而，现进行的是，与最佳化pwhmo蚀刻310结合进行以产生图5所示的输出轮廓86。输出250为基于处理回圈300而针对掩模所运算的最佳特征尺寸，并且经受进一步的光学规则检查程序275。在处理回圈300中，于各迭代里，亦即采同时方式，进行光刻pwopc与hmopwopc两最佳化工艺，通过驱使掩模设计(例如：掩模尺寸)轮廓居中于光刻/蚀刻两工艺之间，共最佳化opc校正流程中的光刻与蚀刻(hmo)。举例而言，在回圈300中产生opc码时，输入有光刻pwopc模型及hmopwopc模型数据，还可选用mbsraf数据，以便使用相同处理回圈300里的计算来调整两模型以设定指示是否需要如判定来增加、或减少光刻cd的规格；以及使用相同处理回圈300里的计算以设定是否需要如判定来增加、或减少hmo蚀刻cd的规格。接着，使用出自两工艺cd仿真的结合资讯来导引掩模尺寸变更，致使其将会在最佳化结束时，符合光刻cd与hmocd两特征规格。

因此，在方法200中，达到同时分析并且共最佳化两个独立工艺模型的掩模校正。光刻pwopc与hmopwopc两工艺模型在(相同回圈里的)各迭代中同时执行，导致避免各模型独立失效的掩模解决方案。此最佳化的掩模尺寸将会驱使工艺停留在最佳化时规格里起自独立工艺的路径中。举例而言，在一项具体实施例中，透过光刻与hmo仿真建模，处理步骤包括：判定确保光刻cd特征成功的最小光刻cd的第一规格；以及同样地，判定确保蚀刻cd特征成功的最小hmo蚀刻cd的第二规格。此等第一规格与第二规格输入到回圈处理过程300，并且用于判定掩模尺寸以试着符合各规格的限制。取决于是否符合两规格，这两个hmo(工艺窗口rie)与光刻cd工艺之间的加权使得掩模尺寸从而变更，为的是要加速收敛以获得符合第一与第二两规格的掩模尺寸解决方案。

因此，图6、图7的处理过程200及最佳化回圈处理过程300展示具有hmo蚀刻校正的晶圆375的生产。相较于图2的先前技术掩模与晶圆处理过程，根据图2的最佳化架构200所产生的晶圆350实际上未出现阻剂顶损。

因此，为一种得以同时分析并且共最佳化两个独立工艺模型的掩模校正方法。两工艺模型在各迭代中同时执行，导致避免各模型独立失效的掩模解决方案。(亦即，各别或循序执行掩模最佳化的情况。)此最佳化的掩模尺寸将会驱使工艺停留在最佳化时规格里起自独立工艺的路径中。

在进一步具体实施例中，本文中的系统及方法使用光学影像作为3d阻剂外形的代理，以及用以使用此影像建立已蚀刻图案的有效率且准确的模型的方法。正如此光学影像可当作可在光阻中准确预测边缘置放的光阻曝照与显影模型的输入，一光学影像当作将会准确预测已蚀刻图案的边缘置放的蚀刻工艺模型的输入。在建立已蚀刻图案的有效率且准确的模型时：1)使用的只有导致处理更快的光学器件及蚀刻模型；以及2)最终的蚀刻边缘仿真因近似3d阻剂效应而更准确。

因此，在一项具体实施例中，提供一种图6的pwhmo处理过程330所用的更准确的蚀刻模型形式，其撷取3d阻剂资讯作为影像。光学影像条件结合「阻剂」模型条件当作3d阻剂外形的代理使用。图6的处理过程330需要用以蚀刻数据的校准经验模型，其包括：建模蚀刻cd，非蚀刻偏差，用以导致具有更纯净数据的更容易的测量方法。

在这里，鉴于图8a至8c，绘制的是与hmo偏差有关的各种关系图的实施例，亦即由后显影至后蚀刻的变更与局部已印刷图案密度相关的各种参数的关系。在图8a至8c的各者中，hmo偏差随着光阻的测量尺寸变更至硬掩模测量(导因于蚀刻工艺)而加以运算。举例而言，图8a展示hmo蚀刻偏差(y轴)与已显影阻剂关键尺寸(x轴)(即阻剂特征尺寸)的例示性关系图377，图8b展示hmo蚀刻偏差(y轴)与间距(即特征的光阻cd图案的周期性)的例示性关系图380，以及图8c展示hmo蚀刻偏差(y轴)与图案化特征的工作周期的例示性关系图383。这些关系图377、380及383各展示图案密度条件未撷取的显著系统变异。也就是说，图案密度未妥适撷取hmo蚀刻偏差，亦即，后显影特征测量与运算的局部已印刷图案密度的相关性不强。

在一项具体实施例中，如本文中关于图10所述，实施的是一种方法，其包括：获得并且使用光学影像作为3d阻剂外形的代理，以及在处理回圈300中实施本方法以将光学影像参数用于建立已蚀刻图案的有效率且准确的模型。也就是说，通过获得光学影像并且使用此影像作为蚀刻工艺的模型的输入，已蚀刻图案的预测边缘置放将会准确。此方法的优点在于：1)仅使用光学器件及蚀刻模型而快速；以及2)最终蚀刻仿真因近似3d阻剂效应而更准确。

在这里，提供有一种有效率的光阻外形感知蚀刻模型形式、以及因三维光阻外形的变异而顾及已蚀刻图案的差异的校准方法。因此，举例而言：模型形式包括与光学影像直接有关的条件；以及校准方法仰仗已蚀刻影像的cd测量结果。再者，校准方法包括cd测量结果对模型形式条件的经验拟合(empiricalfit)。

在一项具体实施例中，此模型形式包括光学与密度两条件。

图9展示绘示各个实体芯片位置的hmo偏差蚀刻392与阻剂斜率相关性的例示性关系图390。在一项具体实施例中，阻剂斜率为顶端与底端cdsem测量结果之间的差异，亦即被测量作为阻剂与基材之间形成的接触角。在图9中，看到hmo偏差与阻剂斜率有更好的相关性。举例而言，所示于芯片上所形成并显影的阻剂图案的各个位置，绘制以纳米为测量单位运算的差值392(阻剂斜率的差异)与hmo偏差394的关系图。

因此，提供有一种用于仿真蚀刻图案的有效率的模型形式，其包括光学与密度两条件；以及图10中所示因三维光阻外形的变异而顾及已蚀刻图案的差异的校准方法。在一项具体实施例中：模型形式包括与光学影像直接有关的条件；以及校准方法仰仗已蚀刻影像的cd测量结果。此外，校准方法包括cd测量结果对模型形式条件的经验拟合。接着，蚀刻模型使用光学资讯来导引蚀刻cd预测。

图10展示在计算机系统上执行基于已印刷特征影像仿真使用光学模型参数用于最佳化掩模设计的opc掩模制作方法325。使用光学模型参数(例如：强度分布)提供在全芯片设计空间用于将光刻与rie两工艺置于各工艺窗口中心(亦即，光刻与hmo(例如：rie)蚀刻关键尺寸(cd)规格内)的公用「旋钮」。

如本方法在327所示，第一步骤包括将光刻阻剂涂敷与hmo(反应性离子蚀刻)两阶段的工艺控制范围限制输入至计算机系统。这些范围限制包括光光刻模型及hmo(蚀刻)工艺中使用的目标掩模尺寸误差、(光)焦点误差及(光)剂量误差。对于光光刻模型及hmo(蚀刻)模型工艺，这些值不一定要相同。

在本方法中，于329，下一个步骤包括将用于光刻模型工艺的(多个)特征的关键尺寸(cd)输入至计算机系统，并且于330，将用于hmo(例如：反应性离子蚀刻)模型工艺的(多个)特定特征的关键尺寸(cd)输入至计算机系统。

于331，将初始掩模设计规格输入至系统。

再者，于332，运算系统的输入包括用于相关联的初始掩模设计的(多个)次解析辅助特征cd规格。

在较佳具体实施例中，hmo(蚀刻)模型以光学仿真为基础。也就是说，在本方法中，所进行的有仿真光刻工艺(典型为光学工艺)以及仿真蚀刻工艺。于335，本方法使用光学模型来仿真来自所仿真的印刷工艺(晶圆上特征的曝光及显影)的光学影像，其将会通过初始掩模来建立。光学影像仿真的结果是光刻(光阻模型)与hmo蚀刻两仿真中使用的光学影像参数。在一项具体实施例中，光学影像参数包括产生的所仿真光学影像的强度分布。接着，于340，光刻(阻剂涂敷)模型基于光学影像参数而建置，其中此模型进行光阻回应方式的特性分析。然而，现于343，hmo蚀刻模型套用至产生的所仿真影像的光学影像参数。也就是说，hmo蚀刻模型也是使用所仿真光学影像所建置。由于hmo蚀刻模型基于所仿真光学模型而建置，所以光的实体模型透过掩模与曝照系统来表现。因此，在较佳具体实施例中，光刻工艺与蚀刻仿真工艺两者使用相同的光学模型在图6的回圈300中的光刻与hmo蚀刻之间进行共最佳化。也就是说，从光学仿真获得的光学模型参数为光刻模型与hmo蚀刻模型之间的公用元件。

接着，于346，本方法基于pw光刻/蚀刻仿真而输出产生的pw光刻/hmo轮廓56、86。

接着，于350，共最佳化处理回圈判断输出的所产生的pw光刻/hmo轮廓是否在光刻与蚀刻两工艺窗口的中心位置里。也就是说，判断掩模设计(例如：掩模节段或片段)是否在仿真处理回圈300(图6)中进行最佳化而致使符合这些cd规格，亦即，图5中对应的轮廓56、86在最佳化工艺窗口里。

在校正演算法300中，同时使用所计算的光学参数进行光刻与蚀刻两者的共最佳化以提升最佳化的效率，因此，在工艺窗口限制内产生最佳掩模设计。

若于步骤350判定输出的所产生的pw光刻/hmo轮廓是在光刻与蚀刻两工艺窗口的中心位置里(亦即，符合其目标规格)，则结束掩模设计(例如：掩模片段)的处理。否则，于350，若判定所输出产生的pw光刻/hmo轮廓不在光刻与蚀刻两工艺窗口的中心位置里(亦即，不符合其目标规格)，则于步骤335，变更掩模设计(例如：尺寸)，并且工艺回到步骤335以基于掩模设计或掩模片段的变更而再次地进行光学模型仿真。

因此，本方法在步骤335与353之间反复进行，直到确定最佳化掩模设计为止。

图11展示在一项具体实施例中，例示性表格360指定如何在步骤350判定光刻与蚀刻两工艺窗口里所输出产生的pw光刻/hmo轮廓不在其目标规格内时修改掩模(片段或节段)尺寸或设计。

如图11所示，表格360包括一连串进行判断的列，第一列362绘示所仿真光刻线路cd是在目标规格内或外；第二列364绘示所仿真光刻空间cd特征是在目标规格内或外；第三列366绘示所仿真hmo蚀刻线路cd是在目标规格内或外；以及第四列368绘示所仿真光刻空间cd特征是在目标规格内或外。在一项具体实施例中，第五列370展示如何基于光刻线路、光刻空间、hmo线路及hmo空间特征与其相应目标规格的比较来修改掩模设计(或掩模设计片段)。表格列362至370用于告知如何基于如共最佳化仿真中的判定所示的规格内与规格外的关键特征的任意组合来修改掩模设计。

举例而言，若光刻线路、光刻空间、hmo线路及hmo空间cd特征各在目标规格内，则不需要移动掩模。然而，细看表格360的行，规格外误差的任何排列将会促使修改掩模设计。在表格中，掩模设计的移动可涉及以下参数的一或多者：lle为光刻线路误差，其表示掩模或掩模片段的所仿真线路cd与其目标规格之间的差异；lse为光刻空间误差，其表示所仿真cd与相邻特征之间相较于目标规格的差值距离；hle为hmo线路误差，其表示掩模或掩模片段的所仿真线路cd与其目标规格之间旳差异；hse为hmo蚀刻空间误差，其表示所仿真cd与相邻特征之间相较于目标规格的差值距离；fb为回授因子，可按照如所属技术领域中具有通常知识者将知道的方式组配为用于opc配方最佳化的调整参数；lithow为基于所判定的光刻参数误差而将在下一个opc掩模设计迭代中套用的调整或「加权」因子；以及类似的是，hmow为基于所判定的hmo蚀刻工艺参数误差而将在下一个opc掩模设计迭代中套用的调整或「加权」因子。因此，基于处理回圈300(图6)及方法325(图10)中所仿真误差的任意特定组合，掩模/片段设计从而可由图11的表格360来修改，例如依正方向、负方向、以及根据如表格360所判定的大小来移动。

图12绘示计算机系统400的例示性硬件组态的一项具体实施例，其经编程以进行用于在各迭代中同时执行两个仿真(光刻与蚀刻)工艺模型的方法步骤，产生避免各工艺模型独立失效的掩模解决方案，例如：本文中关于图5、6及10所述者。运算系统400经进一步编程以进行形成蚀刻偏差模型的方法步骤，此模型使用所套用与图案蚀刻偏差值相关联的阻剂形式(即阻剂角度)的光学影像，诸如本文中与图8a、8b、8c及9相关所述者。

硬件组态较佳为具有至少一个处理器或中央处理单元(cpu)411。cpu411经由系统总线412互连至随机存取存储器(ram)414、只读内存(rom)416、输入/输出(i/o)配接器418(用于将诸如碟片单元421及磁带机440等周边装置连接至总线412)、使用者介面配接器422(用于将键盘424、滑鼠426、扬声器428、麦克风432、及/或其它使用者介面装置连接至总线412)、用于将系统400连接至数据处理网络、互联网、内部网络、局域网络(lan)等的通讯配接器434、以及用于将总线412连接至显示装置438及/或印表机439(例如：此类的数字印表机)的显示配接器436。

本发明可以是系统、方法、及/或计算机程序产品。计算机程序产品可包括(多个)计算机可读储存媒体，其上有用于令处理器实行本发明的态样的计算机可读程序指令。

计算机可读储存媒体可以是可保留并储存供指令执行装置使用的指令的有形装置。计算机可读储存媒体举例而言，可以是但不限于电子储存装置、磁性储存装置、光学储存装置、电磁储存装置、半导体储存装置、或前述任何合适的组合。计算机可读储存媒体更多特定实施例的非穷举清单包括以下所列：可携式计算机碟片、硬碟、随机存取存储器(ram)、只读内存(rom)、可擦除可编程只读内存(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、可携式只读光盘(cd-rom)、数字多功能光碟(dvd)、记忆条、软碟、凹槽中诸如打孔卡(punch-card)或隆起结构上记录有指令的机械编码装置、以及前述任何合适的组合。计算机可读储存媒体于本文中使用时，并非要解读为本身属于诸如无线电波或其它自由传播电磁波等的暂存信号、透过波导或其它传输介质传播的电磁波(例如：通过光纤电缆的光脉冲)、或透过导线传输的电信号。

本文所述的计算机可读程序指令可从计算机可读储存媒体下载至各别的运算/处理装置，或经由例如互联网、局域网络、广域网络及/或无线网络的网络下载至外部计算机或外部储存装置。网络可包含铜传送缆线、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换器、闸道计算机(gatewaycomputer)及/或边缘伺服器(edgeserver)。各运算/处理装置中的网络配接器卡或网络介面从网络接收计算机可读程序指令，并且转发此计算机可读程序指令以供各别运算/处理装置里的计算机可读储存媒体中的储存。

用于实行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是组译器指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相依指令、微码、韧体指令、状态设定数据、或写入一或多种程序语言的任意组合的原始码或目标码，此程序语言包括诸如smalltalk、c++或类似者等物件导向程序语言、以及诸如「c」程序语言或类似程序语言等习用的程序性程序语言。计算机可读程序指令可完全在使用者的计算机上执行、部分在使用者的计算机上执行(如单机型套装软体)、部分在使用者的计算机上且部分在远端计算机上执行、或完全在远端计算机或伺服器上执行。在后者情境中，远端计算机可透过包括局域网络(lan)或广域网络(wan)等任何类型的网络连接至使用者的计算机，或可连接至外部计算机(例如，使用互联网服务供应商透过互联网)。在一些具体实施例中，为了进行本发明的态样，电子电路系统举例而言，包括可编程逻辑电路系统、现场可编程门阵列(fpga)、或可编程逻辑阵列(pla)，可通过计算机可读程序指令的状态资讯执行计算机可读程序指令以个人化电子电路系统。

本发明的态样在本文中参照根据本发明的方法、设备(系统)、以及计算机程序产品的流程图说明及/或方块图来描述。将会理解的是，流程图说明及/或方块图的各方块、以及流程图说明及/或方块图中的方块组合可通过计算机可读程序指令来实施。可对通用型计算机、特殊用途计算机、或其它可编程数据处理设备的处理器提供这些计算机可读程序指令以产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令建立用于实施流程图及/或方块图一或多个方块中指定的功能/动作。这些计算机可读程序指令亦可储存于计算机可读储存媒体中，其可指挥计算机、可编程数据处理设备、及/或其它装置而按照特定方式作用，使得上有储存指令的计算机可读储存媒体包括含有指令的制品，此等指令实施流程图及/或方块图一或多个方块中指定的功能/动作。

计算机可读程序指令亦可载入到计算机、其它可编程数据处理设备、或其它装置以令一连串操作步骤得以在计算机、其它可编程设备或其它装置上进行以产生计算机实施程序，使得计算机、其它可编程设备、或其它装置上执行的指令实施流程图及/或方块图一或多个方块中指定的功能/动作。

图中的流程图及方块图根据本发明的各项具体实施例，说明系统、方法、以及计算机程序产品可能实作态样的架构、功能、以及操作。就此而言，流程图或方块图中的各方块可表示模块、节段、或部分指令，其包含用于实施此(等)指定逻辑功能的一或多个可执行指令。在一些替代实作态样中，方块中注记的功能可不按照图中所示顺序作用。举例而言，两个接续展示的方块事实上，可实质并行执行，或此等方块有时可按照反向顺序执行，端视涉及的功能而定。亦应注意的是，方块图及/或流程图说明的各方块、以及方块图及/或流程图说明中的方块组合可通过特殊用途硬件为主的系统来实施，此等系统进行指定功能或动作、或实行特殊用途硬件及计算机指令的组合。

本发明的各项具体实施例的描述已为了说明目的而介绍，但用意不在于穷举或受限于所揭示的具体实施例。许多修改及变例对于所属技术领域中具有通常知识者将会显而易知，但不会脱离所述具体实施例的范畴及精神。本文中使用的术语是为了最佳阐释具体实施例的原理、对市场出现的技术所作的实务应用或技术改良、或让所属技术领域中具有通常知识者能够理解本文中所揭示的具体实施例而选择。