技術領域

本發明涉及一種決定具有最佳聚焦深度的照明光源的方法，特別是涉及一種通過計算一最佳關聯性比率的方式來決定具有最佳聚焦深度的照明光源的方法。

背景技術

影像的聚焦深度（depth?of?focus,DOF）是光刻工藝中的一個重要的指標。當聚焦深度太小時，在線上（in-line）的工藝控制將會變得非常困難。由于聚焦深度是在判斷上具有高度決定性的一個因素，所以總是會預先進行模擬，使得用于特定圖案的照明光源得以最佳化。當有數以千計可能的光源實驗條件時，分析和確定各種可能的模擬結果便成為一個艱巨又繁重的工作。

為了判斷所需，每個光源條件都要執行聚焦深度的計算。如圖1所示，聚焦深度的計算涉及焦距-能量-矩陣模擬（Focus-Energy-Matrix，FEM），來獲得柏桑（Bossung）曲線圖，然后再從圖表來計算聚焦深度值，如圖2所示。模擬出來的焦距-能量-矩陣數據必須要含括臨界尺寸目標的規格來獲得完整的聚焦深度值。因為每一個光源條件都具有不同的聚焦深度值，所以需要確定每個條件的劑量（臨界值，threshold?value）和聚焦邊界，以便進行焦距-能量-矩陣模擬。

一個焦距-能量-矩陣模擬通常需要5至10個不同劑量和5至10個不同焦距的條件（splits），來形成一個完整的柏桑曲線。每個光源條件模擬次數的總值，至少是25至100次。有鑒于上述問題，需要一種更簡單的方法，來確定一個具有最佳聚焦深度的照明光源，如圖3所示。

發明內容

有鑒于上述的情況，本發明于是提出一種既新穎又簡單的方法，來決定一群照明光源中具有最佳聚焦深度的某一照明光源。使用本發明的方法可以減少收集數據的復雜性到盡可能低的程度，其用于決定具有最佳聚焦深度的照明光源。

本發明在第一方面，其提出了一種單純經由峰值變化來決定具有最佳聚焦深度的照明光源的方法。首先，提供多個照明光源。其次，提供每個照明光源的模擬最佳關聯性和模擬失焦關聯性。模擬最佳關聯性表示一給定照明光源的最佳強度的位置函數，而模擬失焦關聯性則表示一給定照明光源的失焦強度的位置函數。然后，通過模擬最佳關聯性來決定最佳峰值，以及通過模擬失焦關聯性來決定失焦峰值。再來，通過最佳峰值與失焦峰值來計算峰值變化。繼續，將多個照明光源中具有最低峰值變化的一照明光源決定成具有最佳聚焦深度的照明光源。

在本發明一實施例中，由一給定的光刻機臺來決定模擬最佳關聯性。

在本發明另一實施例中，通過調整光刻機臺的一光刻參數，使其偏離一最佳值，來獲得一模擬失焦關聯性。

在本發明另一實施例中，對于每個照明光源而言，進行最多兩次模擬即可獲得模擬最佳關聯性和模擬失焦關聯性。

在本發明另一實施例中，模擬出的最佳關聯性的最佳峰值是模擬出的最佳關聯性的最大最佳強度。

在本發明另一實施例中，模擬出的失焦關聯性的失焦峰值是模擬出的失焦關聯性的最大失焦強度。

在本發明另一實施例中，峰值變化是由下式計算而得：

峰值變化=（最佳峰值-失焦峰值）/（最佳峰值）。

本發明在第二方面，提出另一種單純經由關聯變化決定具有最佳聚焦深度的照明光源的方法。首先，提供多個照明光源。其次，提供每個照明光源的模擬最佳關聯性和模擬失焦關聯性。模擬的最佳關聯性表示一給定照明光源的最佳強度的位置函數，而模擬的失焦關聯性表示一給定照明光源的失焦強度的位置函數。然后，從給定的照明光源中決定最佳關聯性斜率和失焦關聯性斜率。最佳關聯性斜率表示在一給定尺寸下的模擬最佳關聯性的斜率，而失焦關聯性斜率表示在一給定尺寸下的模擬失焦關聯性的斜率。再來，自最佳關聯性斜率計算出一最佳關聯性比率，以及自失焦關聯性斜率計算出一失焦關聯性比率。繼續，通過最佳關聯性比率與失焦關聯性比率來計算出關聯性變化。接著，將多個照明光源中具有最低關聯性變化的一照明光源決定成具有最佳聚焦深度的照明光源。

在本發明一實施例中，由一特定光刻機臺來決定模擬的最佳關聯性。

在本發明另一實施例中，通過調整光刻機臺的一光刻參數，使其偏離一最佳值，來獲得模擬失焦關聯性。

在本發明另一實施例中，對于每個照明光源而言，最多進行兩次模擬即可獲得模擬最佳關聯性和模擬失焦關聯性。

在本發明另一實施例中，給定尺寸為半導體裝置的關鍵尺寸（critical?dimension）。

在本發明另一實施例中，最佳關聯性比例是由下式計算所得：

最佳關聯性比例=（最佳關聯性斜率）/（在給定尺寸下的最佳強度）。