專利名稱：用于執(zhí)行考慮了近鄰影響的基于模型的光學(xué)鄰近校正的設(shè)備、方法和計算機程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于掩模優(yōu)化的基于模型的光學(xué)鄰近校正(MOPC)，特別涉及在掩模優(yōu)化期間考慮了近鄰(neighbor)的影響的MOPC。
背景技術(shù)：
光刻(lithographic)設(shè)備可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，所述掩模可以包含相應(yīng)于單層IC的電路圖案，該圖案可以被成像在已經(jīng)涂敷了輻射敏感材料(抗蝕劑)層的襯底(硅晶片)上的目標(biāo)部分上(例如包括一個或多個管芯(die))。通常，單個晶片將包含各相鄰目標(biāo)部分的整個網(wǎng)絡(luò)，所述各目標(biāo)部分由投影系統(tǒng)連續(xù)地一次輻射一個。在一種類型的光刻投影設(shè)備中，通過一次性將整個掩模圖案曝光到目標(biāo)部分上來輻射每一個目標(biāo)部分；這種設(shè)備通常被稱作晶片步進器。在另一種設(shè)備中(通常被稱作步進-掃描設(shè)備)，通過以給定的參考方向(“掃描”方向)在投影束下漸進地掃描該掩模圖案、同時以平行于或者反向平行于該參考方向的方向同步掃描襯底臺來輻射每個目標(biāo)部分；這是因為通常來說，投影系統(tǒng)將具有一個放大因數(shù)M(通常＜1)，對襯底臺進行掃描的速度V是對掩模臺進行掃描的速度的M倍。例如可以從美國專利US 6,046,792中收集關(guān)于在這里描述的光刻裝置的更多信息，其在此被引入以作為參考。
在利用了光刻投影設(shè)備的制造工藝中，掩模圖案被成像在至少部分地由一層輻射敏感材料(抗蝕劑)覆蓋的襯底上。在該成像步驟之前，該襯底可以經(jīng)歷各種工序，比如涂底漆、涂敷抗蝕劑和軟烘烤。在曝光之后，該襯底可以經(jīng)歷其它的工序，比如曝光后烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤以及對成像特征的測量/檢查。這一系列工序被用作模制例如IC的裝置的單獨層的基礎(chǔ)。這種被模制的層然后可以經(jīng)歷各種工藝，比如蝕刻、離子注入(摻雜)、金屬化、氧化、化學(xué)-機械拋光等等，所有這些工藝都是為了完成單獨的層。如果需要幾層，那么必須對每一新層重復(fù)整個工序或者該工序的變型。最后，在襯底(晶片)上將出現(xiàn)裝置陣列。通過諸如切割(dicing)或者鋸斷(sawing)之類的技術(shù)使得這些裝置彼此分離，從而可以將各單獨的裝置安裝在載體上、連接到引腳等等。關(guān)于這些工藝的進一步信息例如可從Peter van Zant的“Microchip FabricationAPractical Guide to Semiconductor Processing”一書的第三版(McGraw HillPublishing Co.，1997，ISBN 0-07-067250-4)中獲得，其在此被引入以作為參考。
為了簡單起見，所述投影系統(tǒng)在下文中被稱為“透鏡”；可是，該術(shù)語應(yīng)被廣義地解釋為包含各種類型的投影系統(tǒng)，包括例如折射光學(xué)裝置、反射光學(xué)裝置和反射折射(catadioptric)系統(tǒng)。所述輻射系統(tǒng)還可以包括根據(jù)這些設(shè)計類型當(dāng)中的任一設(shè)計操作的部件，以用于引導(dǎo)、整形或者控制輻射投影束，并且這種部件在下文中還可以被共同地或者單獨地稱作“透鏡”。另外，所述光刻設(shè)備可以是具有兩個或者多個襯底臺(和/或兩個或者多個掩模臺)的類型。在這種“多級”裝置中，可以并行使用這些附加臺，或者可以在一個或者多個臺上進行準(zhǔn)備步驟，而一個或者多個其它臺被用于曝光。例如在US 5,969,441和WO 98/40791中描述了二級光刻設(shè)備，其在此被引入以作為參考。
上述光刻掩模包含對應(yīng)于將被集成在硅晶片上的各電路部件的幾何圖案。用于產(chǎn)生這種掩模的圖案是利用CAD(計算機輔助設(shè)計)程序生成的，這種方法通常被稱為EDA(電子設(shè)計自動化)。大多數(shù)CAD程序按照一組預(yù)先設(shè)定的設(shè)計規(guī)則來產(chǎn)生功能性掩模。這些規(guī)則是由處理和設(shè)計限制來設(shè)置的。例如，設(shè)計規(guī)則定義了各電路裝置(例如門、電容器等等)之間或者互連線之間的空間容差，以便確保各電路裝置或者線之間不會以不希望的方式相互作用。所述設(shè)計規(guī)則限制典型地被稱作“臨界尺寸”(CD)。電路的臨界尺寸可被定義為最小線寬或是兩根線之間的最小間隔。因此，所述臨界尺寸決定所設(shè)計的電路的總體大小和密度。
當(dāng)然，集成電路制造的目的之一是在晶片上(通過掩模)如實地再現(xiàn)原始的電路設(shè)計。然而，由于光刻特征的日益精微的尺寸和高分辨率系統(tǒng)，印刷在襯底上的最終特征的輕微偏差可能造成裝置的失效。這些偏差一般由在襯底上生成圖像的裝置的物理變化(或衍射受限的成像)、系統(tǒng)的照射特性以及掩模等引起。
在現(xiàn)有技術(shù)中，基于模型的光學(xué)鄰近校正(MOPC)技術(shù)提供了校正措施來最小化這種不希望的偏差。MOPC基于仿真圖像(即目標(biāo)圖像)與預(yù)測圖像的比較來確定上述偏差，所述仿真圖像代表將被形成在襯底上的所希望的圖像，而所述預(yù)測圖像則考慮了照射系統(tǒng)和襯底等的特性。實際上，所述目標(biāo)圖像和預(yù)測圖像被分為多個部分。
圖1示出了目標(biāo)圖像12的示例部分10與相應(yīng)的預(yù)測圖像14(被疊加在其上)。通常，利用MOPC技術(shù)的光刻人員會在通常位于對應(yīng)部分10的中心的評估點A處分析目標(biāo)圖像，以確定在該點所需的偏置量。隨后將對不同的評估點重復(fù)這一過程，直到獲得滿意的結(jié)果。
在MOPC分析中可以利用軟件包來給予幫助。這樣，目標(biāo)圖像可以由一個數(shù)學(xué)表達(dá)式來表示，并且可以從該數(shù)學(xué)表達(dá)式中導(dǎo)出預(yù)測圖像。一些眾所周知的數(shù)學(xué)算法(例如“牛頓方法”)可以被用于確定目標(biāo)圖像12與預(yù)測圖像14之間的偏差。該牛頓方法使用一種迭代算法來確定表示目標(biāo)圖像12與預(yù)測圖像14之間的偏差量的函數(shù)的根。該偏差量隨后可以被用于確定補償該偏差所需的偏置量。
等式1代表用于校正掩模邊緣的牛頓公式。
等式1→ΔF=ΔI(∂xy∂I)]]>圖2示出了等式1中的特定分量的曲線圖。線16表示在給定評估點處的強度曲線。I/xy(由數(shù)字18表示)表示在給定評估點處的特征曲線的斜率。I表示在給定評估點處的目標(biāo)圖像與預(yù)測圖像之間的偏差(即強度值的誤差)。ΔF(未示出)表示偏移該評估點的邊緣以補償目標(biāo)圖像12與預(yù)測圖像14之間的偏差所需的偏置量。如果目標(biāo)圖像12與預(yù)測圖像14是相同的，則強度曲線(線16)和線18之間的交點將與圖的原點重合，如圖3所示。換句話說，ΔI將是0。
MOPC利用空中影像(aerial image)模型或校準(zhǔn)模型作為預(yù)測圖像。不過該校準(zhǔn)模型考慮到掩模屬性、產(chǎn)生掩模的工具的特性、抗蝕劑屬性等，因此是高度準(zhǔn)確的。利用校準(zhǔn)模型的缺點包括大量的校準(zhǔn)，其中包括建立掩模和曝光晶片以及隨后對那些不能歸于掩模、半導(dǎo)體或任何相關(guān)屬性的任意成像屬性的因素分析。此外，利用校準(zhǔn)模型的主要缺點是必須使用最優(yōu)化的掩模來進行校準(zhǔn)。如果沒有使用最優(yōu)化的掩模，那么該校準(zhǔn)模型將可能產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果。因此，工業(yè)上經(jīng)常使用空中影像以用于MOPC，因為它不依賴于現(xiàn)有的工具，從而會加速和促進該處理過程。但是，空中模型不像使用校準(zhǔn)模型時那樣考慮到實際的缺陷。
不管使用哪種模型，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的MOPC技術(shù)沒有考慮到鄰近特征對目標(biāo)圖案的給定部分的影響。換句話說，MOPC只考慮在給定評估點處的目標(biāo)圖像和預(yù)測圖像之間的偏差，而不考慮由給定掩模圖案中的鄰近特征造成的強度誤差。結(jié)果，目標(biāo)圖像和預(yù)測圖像之間的偏差仍然存在。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，在此描述的新穎思想使現(xiàn)有的MOPC技術(shù)能夠在計算給定特征的偏置量時考慮鄰近特征的影響。更特別地，在此描述的新穎思想涉及用于對將被成像到襯底表面上的掩模圖案進行優(yōu)化的方法。該方法包括以下步驟(a)生成對應(yīng)于將被成像的掩模圖案的目標(biāo)圖案；(b)根據(jù)所述將被成形到襯底表面上的圖像的目標(biāo)圖案來仿真預(yù)測圖案；(c)分割所述目標(biāo)圖案的特征并且選擇至少兩個部分以用于評估；(d)通過考慮所述至少兩個部分當(dāng)中的至少一個其他部分的影響來計算所述至少兩個部分當(dāng)中的每一部分所需的偏置量；(e)根據(jù)步驟(d)的結(jié)果來修改所述目標(biāo)圖案，以便優(yōu)化所述掩模圖案；(f)根據(jù)步驟(e)中的修改后的目標(biāo)圖案來仿真第二個預(yù)測圖案；以及(g)分析所述第二個預(yù)測圖案，以便確定為了優(yōu)化所述掩模圖案是否已經(jīng)充分偏置了所述修改后的目標(biāo)圖案。如果從步驟(g)中得知偏置不充分，則重復(fù)步驟(d)到步驟(g)，其中步驟(e)的修改后的目標(biāo)圖案變成步驟(c)的目標(biāo)圖案。如果從步驟(g)中得知偏置充分，則根據(jù)所述修改后的目標(biāo)圖案來生成最優(yōu)化的掩模。
上述新穎思想可以具體實現(xiàn)為計算機程序產(chǎn)品和利用基于模型的光學(xué)鄰近校正(MOPC)對將被形成在襯底表面上的圖案進行優(yōu)化的設(shè)備。該設(shè)備可以包括輻射系統(tǒng)，用于提供投影束；照射器，用于接收所述輻射投影束并且將調(diào)節(jié)過的輻射束投影到一部分掩模上；投影系統(tǒng)，其具有數(shù)值孔徑(NA)以用于將掩模的對應(yīng)的受輻射部分成像到襯底的目標(biāo)部分上；以及用于執(zhí)行上述步驟的計算機系統(tǒng)。
上述新穎思想相對于傳統(tǒng)MOPC技術(shù)具有顯著的優(yōu)點。通過考慮鄰近特征的影響，提高了偏置計算的準(zhǔn)確度。由此，掩?？梢员贿M一步優(yōu)化以用于增強將被成像到襯底表面上的圖案。
通過參考下面的詳細(xì)說明并結(jié)合附圖，本發(fā)明公開內(nèi)容的前述和其它特征、方面和優(yōu)點將變得更加顯而易見。


圖1是目標(biāo)圖像的一部分與被疊加在其上的預(yù)測圖像的示例圖。
圖2是示出了在如圖1所示的單個評估點處的目標(biāo)圖像和預(yù)測圖像之間的強度偏差量的曲線圖。
圖3是類似于圖2的曲線圖，但是其示出了在如圖1所示的單個評估點處的目標(biāo)圖像和預(yù)測圖像之間的0偏差。
圖4示出了依照本發(fā)明的目標(biāo)圖像的示例部分。
圖5是示出了依照本發(fā)明的通過考慮鄰近結(jié)構(gòu)的影響來確定掩模偏置的方法的示例流程圖。
圖6示出了依照本發(fā)明的修改后的目標(biāo)圖像的示例部分。
圖7示出了示例性光刻投影設(shè)備。
具體實施例方式
一般而言，這里描述的MOPC技術(shù)需要在考慮掩模上的鄰近特征的影響的同時確定優(yōu)化掩模圖案所需的偏置量。所述技術(shù)包括根據(jù)目標(biāo)圖案來生成預(yù)測圖案，以及選擇多個評估點，其中在所述多個評估點處可以確定偏置。為了考慮掩模上的鄰近特征的影響，為每一個評估點生成一組多變量等式。所述一系列等式隨后被求解以便確定每一評估點處的偏置量，并據(jù)此修改目標(biāo)圖案。因為MOPC是一種迭代處理，因此又根據(jù)所述修改后的目標(biāo)圖案來生成預(yù)測圖案，以用于確定偏置是否充分。如果不充分，則上面描述的評估被重復(fù)，直到獲得適當(dāng)?shù)膱D像。通過執(zhí)行上述過程，可以考慮到給定圖案的鄰近部分的影響，從而準(zhǔn)確地減小目標(biāo)圖像與將被印刷到襯底表面上的實際圖像之間的偏差。這樣做大大優(yōu)化了將使用MOPC技術(shù)形成的掩模。
圖4示出了目標(biāo)圖案的示例部分。為了便于解釋，圖4中顯示的目標(biāo)圖案與圖1中示出的相同。當(dāng)然，任何圖案都可以利用這里描述的方法進行分析。該目標(biāo)圖案被分為多個部分，在這個例子里由評估點A-N限定。這些評估點可以按照很多種方式進行選擇。典型的是，光刻人員可以選擇線端點和被分割的特征邊緣。
圖5示出了用于實現(xiàn)在此描述的新穎思想的處理的流程圖。在圖5中，“步驟”將被簡寫為字母“S”。在步驟500中，根據(jù)目標(biāo)圖案生成預(yù)測圖案。圖2總體地說明了一個示例性的預(yù)測圖案14，因此在其它的附圖中將不再對其進行說明?？梢允褂枚喾N方法基于目標(biāo)圖案生成預(yù)測圖案?？梢允褂玫牡湫偷能浖缬蠥SML MASKTOOLSTM的MASKWEAVERTM。MASKWEAVERTM是一種面向亞100納米(sub-100nm)技術(shù)模式的功能強大的掩模設(shè)計和優(yōu)化工具。該軟件被特別開發(fā)用于在高級節(jié)點(advanced nodes)處幫助解決半導(dǎo)體制造商的低k1成像需求。MASKWEAVERTM軟件還利用ASML公司的被授予專利的無鉻相位光刻(CPLTM)的本機實現(xiàn)方式來提供全芯片的、分級的、基于模型的光學(xué)鄰近校正能力。
在步驟502中，光刻人員可以選擇多個評估點，例如圖4中所示的那樣。可以選擇所有的評估點或是一組相鄰的評估點來進行分析。可選地，可以通過限定目標(biāo)圖像的待分析區(qū)域以及定位該區(qū)域相對于評估點的矩心(centroid)來選擇評估點或者評估部分。該區(qū)域應(yīng)當(dāng)包括至少兩個評估點。可以考慮任意類型的區(qū)域，但為了便于說明，選擇圓形的區(qū)域。
在步驟504中，設(shè)置影響半徑來構(gòu)成一個影響圓。理想地，該影響圓應(yīng)當(dāng)覆蓋給定目標(biāo)圖像的整塊區(qū)域。然而，遠(yuǎn)處的特征對目標(biāo)圖像上的給定評估點處的強度具有較少的影響。自然地，在設(shè)置所述影響半徑方面存在一個折衷。當(dāng)所述影響半徑增加時，在該影響圓所包含的每一評估點處的偏置計算的準(zhǔn)確度也會增加。然而，計算時間也會顯著增加。當(dāng)所述影響半徑減小時，每一評估點處的偏置計算的準(zhǔn)確度也會減小。但計算時間也會減少。如果影響半徑被設(shè)置為0值或者被設(shè)置為一個使得所述影響圓不包含任何其它評估點的值時，偏置計算將與傳統(tǒng)的MOPC一致。通常來說，一個合理的影響半徑可以被設(shè)置為光刻設(shè)備的λ/NA的一倍或兩倍(即λ/NA的倍數(shù))，或者被設(shè)置成使得影響圓包含至少一個其它的評估點。參照圖4，影響半徑被表示為變量R。在該示例圖中，該影響圓包含評估點A、B、C、D、L和N。自然，該影響半徑R可被增加，以使得該影響圓包含其它的評估點。
在步驟506中，為該影響圓所包含的每一個評估點、或者更一般地說是為光刻人員所選擇的每一個評估點生成一個牛頓等式。參考示例性的圖4，將有6個牛頓等式，該影響圓所包含的每一個評估點對應(yīng)其中一個等式?；叵胍幌?，(如下所再現(xiàn)的)等式1代表一個牛頓等式。
等式1→ΔF=ΔI(∂xy∂I)]]>等式1可通過將xy/I替換為fxy/I來進行修改，其表示多個點的偏置。因此，“I”將對不同于為其求解了該給定等式的評估點的一個評估點處的邊緣的變化作出響應(yīng)。
下面的等式2對應(yīng)于已如上所述地被修改的等式1，其被簡化并且對于ΔI被求解。
等式2→ΔI‾=∂I‾‾·ΔF‾]]>變量ΔI和 是已知的。因此，等式2可對于ΔF被求解，以便確定在給定評估點處所需的偏置量。因為有多個評估點，因此將有一系列等式。下面所示的是對應(yīng)于示例性的圖4中的評估點A、B、C、D、L和N的一系列展開形式的等式。
ΔIA=∂IA∂fxyA·ΔFA+∂IA∂fxyB·ΔFB+∂IA∂fxyC·ΔFC+∂IA∂fxyD·ΔFD+∂IA∂fxyL·ΔFL+∂IA∂fxyN·ΔFN]]>ΔIB=∂IB∂fxyA·ΔFA+∂IB∂fxyB·ΔFB+∂IB∂fxyC·ΔFC+∂IB∂fxyD·ΔFD+∂IB∂fxyL·ΔFL+∂IB∂fxyN·ΔFN]]>ΔIC=∂IC∂fxyA·ΔFA+∂IC∂fxyB·ΔFB+∂IC∂fxyC·ΔFC+∂IC∂fxyD·ΔFD+∂IC∂fxyL·ΔFL+∂IC∂fxyN·ΔFN]]>ΔID=∂ID∂fxyA·ΔFA+∂ID∂fxyB·ΔFB+∂ID∂fxyC·ΔFC+∂ID∂fxyD·ΔFD+∂ID∂fxyL·ΔFL+∂ID∂fxyN·ΔFN]]>ΔIL=∂IL∂fxyA·ΔFA+∂IL∂fxyB·ΔFB+∂IL∂fxyC·ΔFC+∂IL∂fxyD·ΔFD+∂IL∂fxyL·ΔFL+∂IL∂fxyN·ΔFN]]>ΔIN=∂IN∂fxyA·ΔFA+∂IN∂fxyB·ΔFB+∂IN∂fxyC·ΔFC+∂IN∂fxyD·ΔFD+∂IN∂fxyL·ΔFL+∂IN∂fxyN·ΔFN]]>回想一下，因子 是已知的。因此，在步驟508中為了簡化計算，接近于0的 的值可以被設(shè)置為0值。然而，這里存在一個折衷。當(dāng)被設(shè)置為0的因子的數(shù)目增加時，準(zhǔn)確度則會降低。無論如何，如步驟510所示，通過將一些因子設(shè)置為0，可以形成一個稀疏的矩陣。在步驟512中，通過為每一個變量求解該矩陣可以確定每一個評估點處的偏置ΔF。求解稀疏矩陣的方法是公知的，并且典型的數(shù)學(xué)軟件程序(如MATLAB)可被用于該目的。
步驟508和510用于簡化計算。然而，這些步驟可以被省略，但是同樣存在一個折衷，這是因為計算時間會增加。不管怎樣，如果給出能夠求解一組復(fù)雜等式的計算機系統(tǒng)，則可以不需要這樣的簡化。
在步驟514中，根據(jù)在步驟512中計算出來的偏置量來修改所述目標(biāo)圖案。圖6示出了對應(yīng)于圖3所示的目標(biāo)圖像的示例性的修改后的目標(biāo)圖像。需要著重指出的是，該修改后的目標(biāo)圖像不是基于實際的計算，并且僅用于說明和解釋的目的。然而在這個例子中，分別對應(yīng)于評估點A、C、D和L的部分20、24、26、和28已經(jīng)被偏置。分別對應(yīng)于評估點B和N的部分22和30則未被偏置。
在步驟516中，在步驟514中生成的修改后的目標(biāo)圖案被用于生成一個新的預(yù)測圖案(未示出)。該預(yù)測圖案可以按照上面描述的相同方式生成。在步驟518中，確定偏置是否充分。
光刻人員可以通過確定預(yù)測圖像和修改后的目標(biāo)圖像之間的偏差來分析在步驟518中的MOPC偏置調(diào)節(jié)是否充分。這可以通過確定該偏差是否符合或是落入預(yù)定容差來進行。如果該預(yù)測圖像處于該預(yù)定容差范圍內(nèi)，那么MOPC已經(jīng)完成。然而，如果該預(yù)測圖像處于該預(yù)定容差范圍之外，則重復(fù)MOPC，回到步驟502。MOPC可以被重復(fù)，直到符合該預(yù)定容差。
如果MOPC(即特征的偏置調(diào)節(jié))不能滿足所述預(yù)定容差，則可以調(diào)節(jié)設(shè)備曝光設(shè)置和散射條。名為“A method，program product and apparatus ofsimultaneous optimization for NA-Sigma exposure settings and scattering bars OPCusing a device layout(利用裝置布局對NA-西格馬曝光設(shè)置和散射條OPC同時進行優(yōu)化的方法、程序產(chǎn)品和設(shè)備)”的美國專利申請?zhí)?0/878,489描述了新穎的技術(shù)，其中可以與MOPC同時地對于任何圖案優(yōu)化光刻設(shè)備設(shè)置。該申請被全部引用于此以作參考。
上述的例子對應(yīng)于單次曝光系統(tǒng)。但是該組等式可以被修改，以便能夠適用于使用兩次曝光或者多次曝光的光刻術(shù)，如下面的等式3所示。
等式3→ΔI‾=∂I‾‾|expl·ΔF‾expl+∂I‾‾|exp2·ΔF‾exp2+···+∂I‾‾|expn·ΔF‾expn]]>上述的思想可以進一步增強傳統(tǒng)的掩模優(yōu)化技術(shù)，比如基于規(guī)則的掩模優(yōu)化或者傳統(tǒng)的OPC技術(shù)。例如，最初可以執(zhí)行傳統(tǒng)的技術(shù)，并且可以執(zhí)行上述思想來進一步增強傳統(tǒng)的優(yōu)化技術(shù)。
軟件可以實現(xiàn)或者幫助實施上面公開的思想。計算機系統(tǒng)的軟件功能性涉及編程，包括可執(zhí)行代碼，其可被用于實施上述優(yōu)化技術(shù)。所述軟件代碼可由通用計算機來執(zhí)行。在操作中，所述代碼(可能還有相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄)被存儲在通用計算機平臺內(nèi)。然而，在其他時間，所述軟件可以被存儲在其它位置處并且/或者被傳輸以便加載到適當(dāng)?shù)耐ㄓ糜嬎銠C系統(tǒng)內(nèi)。因此，上面討論的實施例包括一個或多個軟件產(chǎn)品，其具有由至少一個機器可讀介質(zhì)承載的一個或多個代碼模塊的形式?；旧弦赃@里討論和說明的實施例中執(zhí)行的方式，由計算機系統(tǒng)的處理器執(zhí)行這種代碼使得所述平臺能夠?qū)崿F(xiàn)目錄和/或軟件下載功能。
這里所使用的術(shù)語(例如計算機或機器“可讀介質(zhì)”)是指參與將指令提供給處理器以便執(zhí)行的任何介質(zhì)。這種介質(zhì)可以采取多種形式，包括(但不限于)非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)例如包括光盤或磁盤，比如上面討論的作為一個服務(wù)器平臺而操作的任何計算機中的任何存儲器件。易失性介質(zhì)包括動態(tài)存儲器，比如這種計算機平臺的主存儲器。物理傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅線和光纖，其中所包括的連線包括計算機系統(tǒng)內(nèi)的總線。載波傳輸介質(zhì)可以具有電信號或電磁信號或者聲波或光波的形式，比如在射頻(RF)和紅外(IR)數(shù)據(jù)通訊期間產(chǎn)生的波。因此，計算機可讀介質(zhì)的通常形式例如包括軟盤、軟磁盤、硬盤、磁帶、任何其它磁性介質(zhì)、CD-RDM、DVD、任何其它光學(xué)介質(zhì)、較不通用的介質(zhì)(比如穿孔卡片、紙帶)、任何其他具有孔圖案的物理介質(zhì)、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存儲芯片或盒式磁盤、傳輸數(shù)據(jù)或指令的載波、傳輸這種載波的電纜或鏈路、或者計算機可以從中讀取程序代碼和/或數(shù)據(jù)的任何其他介質(zhì)。許多這些形式的計算機可讀介質(zhì)可用于攜帶能被處理器執(zhí)行的一個或多個指令的一個或多個序列。
圖7示意性的描繪了適用于借助本發(fā)明而設(shè)計的掩模的光刻投影設(shè)備。該設(shè)備包括-輻射系統(tǒng)Ex、IL，用于提供輻射的投影束PB。在該特定情況下，該輻射系統(tǒng)還包括輻射源LA；-第一對象臺(掩膜臺)MT，其配備有掩膜固定器以用于固定掩膜MA(例如標(biāo)線)，并且被連接至第一定位裝置以用于關(guān)于項目PL精確地定位該掩模；-第二對象臺(襯底臺)WT，其配備有底固定器以用于固定襯底W(例如涂覆有抗蝕劑的硅晶片)，并且被連接到第二定位裝置以用于關(guān)于項目PL精確地定位該襯底-投影系統(tǒng)(“透鏡”)PL(例如折射、反射以及反射折射光學(xué)系統(tǒng))，用于將掩模MA的被輻射部分成像到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個或者多個管芯)上。
正如在這里所描述的那樣，所述設(shè)備是透射類型的(即具有透射掩模)。然而，一般來說，其例如也可以是反射類型的(具有反射掩模)。作為選擇，該設(shè)備可以采用另一種模制裝置作為使用掩模的替換方案；其實例包括可編程鏡陣列或者LCD矩陣。
所述源LA(例如汞燈或者受激準(zhǔn)分子激光器)產(chǎn)生輻射束。該輻射束被直接饋送到照射系統(tǒng)(照射器)IL中或者在穿過諸如射束擴展器Ex的調(diào)節(jié)裝置之后而被饋送到該照射系統(tǒng)IL中。該照射器IL可以包括調(diào)節(jié)裝置AM，其用于設(shè)置所述射束中的強度分布的外部和/或內(nèi)部徑向范圍(通常分別稱為σ外部和σ內(nèi)部)。另外，它一般包括各種其它的部件，諸如積分器IN和聚光器(condenser)CO。這樣，撞擊在掩模MA上的射束PB在其橫截面上具有所希望的均勻性和強度分布。
應(yīng)當(dāng)注意，在圖7中，源LA可以在光刻投影設(shè)備的外殼中(例如，當(dāng)該源LA是汞燈時通常就是這種情況)，但是它也可以遠(yuǎn)離該光刻投影設(shè)備，其產(chǎn)生的輻射束被引入該設(shè)備中(例如，在合適的導(dǎo)向反射鏡的幫助下)；當(dāng)該源LA是受激準(zhǔn)分子激光器(例如基于KrF、ArF或者F2激光作用)時通常就是后面的那種情況。本發(fā)明至少包括這兩種情況。
隨后，射束PB截取(intercept)被固定在掩模臺MT上的掩模MA。在穿過該掩模MA之后，射束PB穿過透鏡PL，該透鏡PL將射束PB聚焦在襯底W的目標(biāo)部分C上。在第二定位裝置(以及干涉測量裝置IF)的幫助下，襯底臺WT能被精確地移動，以便例如在射束PB的路徑中定位不同的目標(biāo)部分C。同樣，第一定位裝置能被用于例如在從掩模庫機械地獲取掩模MA之后或者在掃描期間關(guān)于射束PB的路徑精確地定位掩模MA。通常來說，目標(biāo)臺MT、WT的移動將在長行程(long-stroke)模塊(粗略定位)和短行程模塊(精細(xì)定位)的幫助下實現(xiàn)，其沒有在圖7中沒有被明確的描述。然而，在晶片步進器(與步進-掃描工具相對)來說，掩模臺MT可以僅被連接到短行程致動器，或者可以被固定。
所描述的工具能在兩種不同的模式下使用-在步進模式中，掩模臺MT基本上被保持固定，整個掩模圖像被一次投影(即單“閃”)到目標(biāo)部分C上。然后襯底臺WT在x和/或y方向上被移位，以使得不同的目標(biāo)部分C能被射束PB輻射；-在掃描模式中，基本上是同樣的情況，除了給定的目標(biāo)部分C不是在單“閃”中被曝光之外。相反，掩模臺MT在給定方向(所謂的“掃描方向”，例如y方向)上可以以速度v移動，以使得投影束PB在掩模圖像上掃描；同時，襯底臺WT在相同或者相反的方向上以速度V＝Mv同時移動，其中M是透鏡PL的放大倍率(典型地，M＝1/4或者1/5)。在這種方式中，可以曝光相對較大的目標(biāo)部分C而不會犧牲分辨率。
這里公開的思想可以仿真或者在數(shù)學(xué)上模擬任何一般的用于成像子波長特征的成像系統(tǒng)，并且對于能夠產(chǎn)生日益減小的波長的新興成像技術(shù)可能特別有用。已經(jīng)使用的新興技術(shù)包括EUV(極紫外)光刻術(shù)，它能夠使用ArF激光器來產(chǎn)生193nm波長，甚至使用氟激光器來產(chǎn)生157nm波長。此外，為了能夠產(chǎn)生20-5nm范圍內(nèi)的光子，通過使用同步加速器或者通過用高能電子撞擊材料(固體或等離子體)，EUV光刻術(shù)能產(chǎn)生該范圍內(nèi)的波長。因為大多數(shù)材料在該范圍內(nèi)是吸收性的，所以可以通過具有鉬和硅的多層層疊反射鏡來產(chǎn)生照射。該多層反射鏡具有40層鉬和硅對，其中每層的厚度是四分之一波長。用X射線光刻術(shù)甚至可以產(chǎn)生更短的波長。典型地，使用同步加速器來產(chǎn)生X射線波長。因為大多數(shù)材料在X射線波長下是吸收性的，所以吸收材料薄片限定將要印刷(正性抗蝕劑)或者不印刷(負(fù)性抗蝕劑)特征的位置。
雖然這里公開的思想可用于在襯底(如硅晶片)上成像，但應(yīng)當(dāng)理解，所公開的思想可用于任何類型的光刻成像系統(tǒng)，例如那些用于在除硅晶片以外的襯底上成像的系統(tǒng)。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述和闡明了本發(fā)明，但是應(yīng)該清楚地理解，上述內(nèi)容僅用于說明和示例而不是進行限制，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書進行限定。
權(quán)利要求
1.一種用于對將被成像到襯底表面上的掩模圖案進行優(yōu)化的方法，該方法包括以下步驟(a)生成將被成像的目標(biāo)圖案；(b)根據(jù)將被形成在所述襯底表面上的目標(biāo)圖案來仿真預(yù)測圖案；(c)分割該目標(biāo)圖案的特征并且選擇至少兩個部分以用于評估；(d)通過考慮所述至少兩個部分當(dāng)中的至少一個其他部分的影響來計算所述至少兩個部分當(dāng)中的每一部分所需的偏置量；以及(e)根據(jù)步驟(d)的結(jié)果來修改所述目標(biāo)圖案，以便優(yōu)化所述掩模圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法進一步包括以下步驟(f)根據(jù)步驟(e)中的所述修改后的目標(biāo)圖案來仿真第二預(yù)測圖案；(g)分析該第二預(yù)測圖案，以便確定為了優(yōu)化所述掩模圖案是否已經(jīng)充分偏置了所述修改后的目標(biāo)圖案；以及(h)如果從步驟(g)中得知偏置不充分，則重復(fù)步驟(d)到步驟(g)，其中步驟(e)中的修改后的目標(biāo)圖案變?yōu)椴襟E(c)中的目標(biāo)圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中如果從步驟(g)中得知偏置充分，則根據(jù)所述修改后的目標(biāo)圖案生成經(jīng)優(yōu)化的掩模。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(c)中，所述至少兩個部分彼此相鄰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(c)進一步包括以下步驟(i)定義具有參數(shù)的所述目標(biāo)圖案的區(qū)域，該參數(shù)大于或者等于給定照射系統(tǒng)的λ/NA；(ii)相對于所述至少兩個用于評估的部分的其中之一來定位所述區(qū)域的矩心。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述區(qū)域?qū)?yīng)于圓，并且所述參數(shù)對應(yīng)于該圓的半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(d)進一步包括以下步驟(i)為所述至少兩個部分當(dāng)中的每個部分生成一系列等式；以及(ii)將接近于0的因子設(shè)置為0，以生成稀疏矩陣。
8.一種計算機程序產(chǎn)品，其包括可以由至少一個機器可讀介質(zhì)傳送的可執(zhí)行代碼，其中由至少一臺可編程計算機來執(zhí)行所述代碼使得該至少一臺可編程計算機執(zhí)行一系列步驟，以便對將被成像到襯底表面上的掩模圖案進行優(yōu)化，其中包括以下步驟(a)生成將被成像的目標(biāo)圖案；(b)根據(jù)將被形成在所述襯底表面上的該目標(biāo)圖案來仿真預(yù)測圖案；(c)分割所述目標(biāo)圖案的特征并且選擇至少兩個部分以用于評估；(d)通過考慮所述至少兩個部分當(dāng)中的其它部分的影響來計算所述至少兩個部分當(dāng)中的每個部分所需的偏置量；以及(e)根據(jù)步驟(d)的結(jié)果來修改所述目標(biāo)圖案，以便優(yōu)化所述掩模圖案。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括以下步驟(f)根據(jù)步驟(e)中的所述修改后的目標(biāo)圖案來仿真第二預(yù)測圖案；(g)分析該第二預(yù)測圖案，以便確定為了優(yōu)化所述掩模圖案是否已經(jīng)充分偏置了所述修改后的目標(biāo)圖案；以及(h)如果從步驟(g)中得知偏置不充分，則重復(fù)步驟(d)到步驟(g)，其中步驟(e)中的修改后的目標(biāo)圖案變?yōu)椴襟E(c)中的目標(biāo)圖案。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計算機程序產(chǎn)品，其中如果從步驟(g)中得知偏置充分，則根據(jù)所述修改后的目標(biāo)圖案生成經(jīng)優(yōu)化的掩模。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機程序產(chǎn)品，其中在步驟(c)中，所述至少兩個部分彼此相鄰。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機程序產(chǎn)品，其中步驟(c)進一步包括如下步驟(i)定義具有參數(shù)的所述目標(biāo)圖案的區(qū)域，該參數(shù)大于或等于給定照射系統(tǒng)的λ/NA；(ii)相對于所述至少兩個用于評估的部分的其中之一來定位該區(qū)域的矩心。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機程序產(chǎn)品，其中所述區(qū)域?qū)?yīng)于圓，所述參數(shù)對應(yīng)于該圓的半徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機程序產(chǎn)品，其中步驟(d)進一步包括以下步驟(i)為所述至少兩個部分當(dāng)中的每個部分生成一系列等式；以及(ii)將接近于0的因子設(shè)置為0，以便生成稀疏矩陣。
15.一種利用基于模型的光學(xué)鄰近校正(MOPC)來對將被形成在襯底表面上的圖案進行優(yōu)化的設(shè)備，所述設(shè)備包括輻射系統(tǒng)，用于提供投影束；照射器，用于接收所述輻射投影束并且將調(diào)節(jié)過的輻射束投影到掩模的一部分上；以及投影系統(tǒng)，其具有數(shù)值孔徑(“NA”)，以用于將掩模的對應(yīng)的受輻射部分成像到襯底的目標(biāo)部分上；以及計算機系統(tǒng)，用于執(zhí)行如下步驟(a)生成將被成像的目標(biāo)圖案；(b)根據(jù)將被形成在所述襯底表面上的所述目標(biāo)圖案來仿真預(yù)測圖案；(c)分割所述目標(biāo)圖案的特征并且選擇至少兩個部分以用于評估；(d)通過考慮所述至少兩個部分當(dāng)中的至少一個其他部分的影響來計算所述至少兩個部分當(dāng)中的每個部分所需的偏置量；以及(e)根據(jù)步驟(d)的結(jié)果來修改所述目標(biāo)圖案，以便優(yōu)化所述掩模圖案。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，所述計算機系統(tǒng)進一步執(zhí)行以下步驟(f)根據(jù)步驟(e)中的所述修改后的目標(biāo)圖案來仿真第二預(yù)測圖案；(g)分析該第二預(yù)測圖案，以便確定為了優(yōu)化所述掩模圖案是否已經(jīng)充分偏置了所述修改后的目標(biāo)圖案；以及(h)如果從步驟(g)中得知偏置不充分，則重復(fù)步驟(d)到步驟(g)，其中步驟(e)中的修改后的目標(biāo)圖案變?yōu)椴襟E(c)中的目標(biāo)圖案。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中如果從步驟(g)中得知偏置充分，則根據(jù)所述修改后的目標(biāo)圖案生成經(jīng)優(yōu)化的掩模。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中在步驟(c)中，所述至少兩個部分彼此相鄰。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中步驟(c)進一步包括如下步驟(i)定義具有參數(shù)的所述目標(biāo)圖案的區(qū)域，該參數(shù)大于或等于給定照射系統(tǒng)的λ/NA；(ii)相對于所述至少兩個用于評估的部分的其中之一來定位該區(qū)域的矩心。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述區(qū)域?qū)?yīng)于圓，所述參數(shù)對應(yīng)于該圓的半徑。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中步驟(d)進一步包括以下步驟(i)為所述至少兩個部分當(dāng)中的每個部分生成一系列等式；以及(ii)將接近于0的因子設(shè)置為0，以便生成稀疏矩陣。
全文摘要
基于模型的光學(xué)鄰近校正(MOPC)偏置技術(shù)可被用于優(yōu)化掩模圖案。然而，傳統(tǒng)的MOPC技術(shù)沒有考慮掩模上的鄰近特征的影響。這種影響可以按照下面的方式加以考慮首先，根據(jù)目標(biāo)圖案生成預(yù)測圖案并且選擇多個評估點，其中可以在所述評估點處確定偏置。然后，為每個評估點生成一組多變量等式，每個等式代表掩模上的鄰近特征的影響。求解所述等式以便確定每一評估點處的偏置量，從而所述掩模得到優(yōu)化?？梢灾貜?fù)這個處理過程，直到所述掩模圖案被進一步優(yōu)化。
文檔編號G03F7/20GK1892443SQ200610121398
公開日2007年1月10日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月5日
發(fā)明者M·F·A·尤爾林斯, T·萊迪, U·霍勒巴赫 申請人:Asml蒙片工具有限公司