CN100465789C - 亚波长光刻的实施相平衡散射条放置模型的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种产生其中布置有光学邻近校正特征的掩模设计的方法，包括：获得具有将被成像在基片上的特征的希望的目标图案；根据目标图案确定第一干涉图，第一干涉图定义了所述将被成像的特征中的至少一个特征和邻近至少一个特征的场区之间的相长干涉的区域；基于由第一干涉图确定的相长干涉区域，在掩模设计中放置具有第一相的第一组辅助特征；基于第一组辅助特征确定第二干涉图，第二干涉图定义所述第一组辅助特征的辅助特征和邻近所述第一组辅助特征的辅助特征中的至少一个辅助特征的场区域之间的相长干涉的区域；和基于由第二干涉图确定的相长干涉区域在掩模设计中放置具有第二相的第二组辅助特征，其中第一相不等于所述第二相。

Description

亚波长光刻的实施相平衡散射条放置模型的方法及其装置

优先权声明

本专利申请和由此发布的任何一个专利都要求享有2003年9月5日提交的、题为“一种适合于亚-波长间距特征的、实现光刻图案要求的放置相-平衡的散射条模型”的美国临时专利申请U.S.60/500,260的优先权，在此全部引入它作为参考。

技术领域

本发明涉及光刻技术，特别涉及一种利用干涉图将光学邻近校正特征应用于掩模布局的方法。另外，本发明涉及一种利用光刻装置的器件制造方法，其中光刻装置包含用于提供辐射投影光束的辐射系统；一个支持掩模的掩模台，用于图案化投影光束；一个支持基片的基片台；一个投影系统，用于将图案化的投影光束投影到基片的目标部上。

背景技术

光刻投影装置(工具)可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，掩模包含相当于单层IC的电路图案，该图案可以成像在已涂敷辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基片(硅晶片)的目标部上(例如，包括一个或多个管芯(die))。一般的，单一的晶片将包含相邻目标部的整个网络，该目标部由投影系统连续地一次辐射一个。光刻投影装置的一种类型是，通过一次曝光目标全部掩模图案到目标部上辐射每一目标部；这种装置通常称作是晶片步进器。另一种装置—通常被称作步进—扫描装置—通过在投射光束下，以给定的参考方向(“扫描”方向)依次扫描掩模图案辐射每一目标部，而以平行或者反向平行方向同步扫描基片台；因为，一般的，投影系统有一个放大系数M(通常<1)，在所扫描的台处的速度V是在此所扫描掩模台速度的M倍。收集如这里描述的关于光刻器的多个信息，例如美国专利US6,046,792，在此引入作为参考。

在用光刻投影装置进行制造的方法中，掩模图成像在至少一部分由一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖的基片上。现有的这种成像步骤，基片可进行各种工艺，如涂底漆、涂敷抗蚀剂和软烘烤。在曝光后，基片可进行其它的工艺，如曝光后烘烤(PEB)，显影，硬烘烤和测量/检查成像特征。这一系列工艺用作对器件、如IC单层图案化的基础。这种图案化的层然后可进行各种不同的处理如刻蚀、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学-机械抛光等，完成所有预计处理形成一单层。如果需要多层，那么必须对每一新层重复全部步骤或者它们的改型。然后，器件阵列在基片(晶片)上出现。这些器件被其它技术如切割或者锯断彼此分离，其它单个器件可以安装在载体上，以管脚连接等。关于这些步骤的进一步信息可从例如“微型芯片制造：半导体加工实践入门，第三版，(Microchip Fabrication:A Practical Guide to Semiconductor Processing)”一书中获得，该书的作者是Peter van Zant，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN0-07-067250-4，在此引入作为参考。

光刻装置可以是具有两个或者多个基片台(和/或两个或者多个掩模台)的类型。在此种“多级式”器件中，可以并行使用附加台，或者可以在一个或多个台上进行准备步骤，而一个或多个其它台用于曝光。例如，在美国专利US5,969,441和WO 98/40791中描述的双级光刻装置，在此引入作为参考。

上述光刻掩模包含相应于将被集成在硅晶片上的电路组成部分的几何图案。用于产生这种掩模的图案利用CAD(计算机辅助设计)程序生产，这种方法通常被称为EDA(电子设计自动化)。大多数CAD程序按照一系列预先设定的设计规则来制造功能性掩模。这些规则通过处理和设计限制来设置。例如，设计规则决定了电路装置(例如门、电容器等)之间或者互连线之间的空间容忍度，用以保证电路装置或者线之间不会以不希望的方式相互作用。

当然，集成电路制造的目的之一是在晶片上(通过掩模)完全再现原始的电路设计。另一个目的是尽可能多地使用半导体面积(real estate)。但是，随着集成电路尺寸的缩小和其密度的增加，相应掩模图的CD(临界尺寸)受到光学曝光仪分辨率的限制。曝光装置的分辨率被定义为曝光装置可以在晶片上进行重复曝光的最小特征。当前曝光装置的分辨率值经常限制许多高级IC电路设计的CD。

以足够的处理宽容度对涂覆有抗蚀剂的晶片上的具有尺寸和间距远低于曝光波长的特征的IC器件图案化，在今天已经变成了重要的制造挑战。对下一代光刻而言，具有不可估量的经济的和技术的挑战，因此半导体工业已经对拓展现有曝光波长技术变得越来越感兴趣。根据Raleigh公式，如果使用相同的曝光波长，一代接一代的来减小设计规则最小特征间距，那么必须利用更高的数值孔径的曝光装置，或者更低的参数k1。在最近20年，参数k1已被普遍的作为光刻处理能力的标准。k1越低，加工变的更加困难。最小间距可定义为：

1/2最小间距＝k₁(波长/数值孔径)

尽管工业已经推进曝光仪的供应者来发展高数值孔径曝光仪(NA>0.90)，为了制造，同样寻找许多方法使加工能力达到更低的k1。显而易见，低k1光刻方法是现在半导体制造的主流。大家知道，在许多低k1技术中，可以使用高的NA和离轴照射系统(OAI)技术，结合二进制或者具有光学邻近校正(OPC)的相移掩模(PSM)。尤其散射条(SB)或辅助特征OPC特别吸引人并且已在实际制造中使用，因为它经济并且可以有效的应用于明场和暗场掩模类型中的所有临界掩模层。

正如详细解释的，例如，在USP Nos.5,242,770和5,447,810中，SB OPC指的是亚分辨率辅助特征，增加它在掩模上用于补充原有的设计特征。SB操作是为了增强主特征的印刷能力，不过SB本身不能被印刷。因此，SB与主特征在光学邻近范围内相互作用来增强主特征的印刷能力，尽管SBs本身不能被印刷。将SB特征宽度仔细的调整到印刷分辨力以下，并且利用光刻胶的非线性响应，上述方法是部分可行的。为了从SB的推广应用中取得最大收益，SB的放置必须是最佳的。对于线型或者槽式结构，SB放置规则很可能会有快速的发展。

不过，基于现存的基于规则的方法，对于任何的二维(2D)特征，例如接触孔或者通孔，为了满足在亚波长时间距特征的印刷性能要求，目前不可能取得令人满意的印刷操作。这是由于以下事实，将基于规则的方法应用于实现SB的最佳化放置用以增强例如亚-波长间距接触孔的印刷能力是非常困难的。

一种基于-模型的将SB应用到掩模设计的自动放置方法已经被研究过以作为一种对于前面的与利用基于规则的方法有关的问题的可行性方案。例如，2004年1月1日提交的USP申请Nos.10/756,830，和2004年6月29日提交的USP申请Nos.10/878,490，公开了在利用干涉图(interference map IM)的掩模涉及中放置SBs和非打印相特征的概念，两个专利都转让给本发明的受让人，都在此全部引入作为参考。为了制造目的，这个概念已经被证明可行，将这些概念应用到制造有价值的工具中，尤其是处理复杂的掩模设计时，它仍然可以作为一种具有挑战性的方法。

因此，一直存在着一种将SB应用到掩模设计的方法需求，所述掩模设计基于目标掩模设计的干涉图，它简化了应用过程和进一步提高了印刷能力。

发明内容

为了努力去解决前述需求，本发明的目标之一是提供一种可执行的系统方法，利用基于模型的方法自动地将相平衡SB特征应用于基于与掩模设计有关的干涉图的掩模设计。进一步地讲，不可印刷的0-相SB特征必须与不可印刷的π-相SB特征平衡，以保证0-相SB特征的不可印刷性，和防止印刷过程中对主设计特征精度的降低。本发明遵循的基于模型的方法允许放置此种π-相SB特征。

更加详细地，本发明涉及一种制造其中设置有光学邻近校正特征的掩模设计的方法。本方法包括的步骤有，获得所需的具有将被成像在基片上的特征的目标图；决定基于目标图案的第一干涉图，它确定至少一个被成像特征和邻近该至少一个被成像特征的场区域之间的相长干涉的区域；根据由第一干涉图限定的相长干涉区域，在掩模设计中放置具有第一相的第一组辅助特征；基于第一组辅助特征决定第二干涉图，它决定第一组辅助特征和邻近该第一组辅助特征中的至少一个辅助特征的场区域之间的相长干涉区域；根据由第二干涉图定义的相长干涉区域，在掩模设计中放置具有第二相的第二组辅助特征，其中第一相不等同于第二相。

虽然在IC的制造中可对使用本说明书作具体参考，但是应该明确理解本发明具有其它可能的应用。例如，它可用于集成光学系统、磁畴存储器、液晶显示板、薄膜磁头等的引导和检测图案的制造。本领域的技术人员将理解，在这种可替换的申请的范围中，在说明书中术语“初缩掩模版”、“晶片”或者“管芯”的任何使用应认为分别可以由更普通的术语“掩模”、“基片”和“目标部”代替。

在本发明中，使用的术语“辐射”和“束”包含电磁辐射的所有类型，包括紫外辐射(例如，具有365、248、193、157或者126nm波长)和EUV(远紫外线辐射，例如具有5-20nm的波长范围)

本发明中使用的术语掩模可以广义地解释为一般的图案化装置，即可以赋予入射辐射束图案化的横截面，该图案对应于将在基片的目标部上产生的图案。术语“光阀”在该发明中也可以使用。除了常用的掩模(透射或反射；二元，相位移，混合的，等等)，其它的这种图案化例子包括：

a)可编程反射镜阵列。这种设备的一个例子是一个具有一粘弹性控制层和一反射表面的矩阵-可寻址表面。这种装置的理论基础是(例如)反射表面的可寻址区域反射入射光作为衍射光，而非可寻址区域反射入射光作为非衍射光。用一个适当的滤光器，从反射的光束中过滤所述非衍射光，在后面只保留衍射光；在这种方式中，光束根据矩阵-可寻址表面的寻址图案产生图案。所需要的矩阵寻址可以用适当的电子装置执行。这里列举作为参考的这种镜阵列的多个信息，例如美国专利US 5,296,891和US 5,523,193，它们在此引入作为参考。

b)可编程LCD阵列。例如由美国专利US 5,229,872给出的这种结构，在此引入作为参考。

本发明的方法与现有技术相比提供重要的优势。最重要的是，本发明的方法提供了一种系统方法，根据利用基于模型的方法根据与给定掩模设计有关的干涉图，将相平衡SB特征自动应用于掩模设计。根据本发明的相平衡辅助特征的应用允许有目标特征增强的成像能力的好处，同时能够通过最小化增强目标特征的成像的辅助特征将被掩模布局中放置具有反相的额外辅助特征而成像的可能性，防止处理窗口的减小，从而相平衡增强目标特征成像的辅助特征。

通过下面的实施例，本领域将明了本发明的其它优势。

通过下面的详细叙述和附图，可以更好地理解该发明本身及其进一步的目的和优势。

附图说明

图1是一个示意性的流程图，它阐明了根据本发明将SB应用于掩模图案的方法。

图2是一个示意性的在实施例中使用的类星体照明，用来解释本发明的方法。

图3是一个示意性的接触孔图案，其具随机间隔的接触孔。

图4阐明了一个在图2示意的预定照明条件下照明图，其产生于图3示意的目标接触孔图案。

图5和6(a)-6(e)阐明了从照明图中提取SB特征的方法。

图7示意性地阐明了一个根据本发明方法修正的掩模设计，其包含邻近所要求的接触孔18定位的0-相SBs。

图8阐明了只产生于0-相SBs的得到的IM。

图9示意性的阐明了一个包含0-相SB特征21和π-相SB特征23的得到的掩模布局。

图10表示图9所示布局的对应0-相SB特征和π-相SB特征的多角图。

图11表示没有将本发明的相平衡SB特征应用到原始的掩模布局中的主接触特征的强度水平。

图12表示当0-相SB特征和π-相SB特征都应用于原始的掩模布局中得到的强度水平。

图13表示包含主接触特征和仅0-相SB特征的掩模的空间影像。

图14表示为了实施本发明的掩模设计方法的示意性的处理系统。

图15示意性的描绘了适于借助本发明的设计的掩模的平版印刷投影装置。

具体实施方式

如以下所详细解释，本发明的OPC技术允许深亚-波长掩模图案的全距范围利用基本上任何一种照明条件被成像。一般的，OPC技术必须基于掩模设计(即，目标图)产生干涉图(IM)，其表示围绕所希望的目标图案的场中的每一个点是如何与目标图案相互作用的。各种可能性是所给定的点与目标图案或者相长干涉、相消干涉或者是中性的(也就是，既不是相长干涉也不是相消干涉)。一旦IM产生后，可利用它决定在掩模设计中0-相辅助特征(即SB)被定位在哪里，以增强目标特征的成像。下一步，第二IM根据0-相辅助特征的放置产生，它显示出围绕于0-相辅助特征周围的场中的每一个点是如何相互作用的。接着，π-相辅助特征被放置在一个其中0-相辅助特征彼此相长干涉的位置上(也就是在不是所希望的目标特征的位置上)以便局部相平衡0-相辅助特征和进一步降低0-相辅助特征在基片上被印刷的可能性。SBs相关于主特征被定义，所以，0-相的SB与主特征例如接触具有精确相同的相；而π-相的SB相对于主特征具有180度相差。因此，π-相的SB的产生可，例如或者通过用精确的深度刻蚀掩模基片或者使用相位移材料实现。

图1是一个示意性的流程图，详述前面的过程。这个过程可利用一个接触孔目标图案作为例子描述。参照图1，过程的第一步(步骤12)确定用于成像掩模的光学成像系统的照明和设置。众所周知，SB特征(也称为辅助特征)的最佳放置依赖于照明和其它的光学设置(例如，NA，σ_in，σ_out等)。本发明的方法可应用基本上任何照明，包括高度相干同轴的(部分相干<0.4)和强离轴照明(例如，类星体、C-类星体、双偶极和单偶极照明)，或者常用的照明类型。本实例中使用的照明是典型的类星体照明，它的曝光波长是λ＝193nm；NA＝0.85；σ_in＝0.64和σ_out＝0.92，如图2所示。

过程的下一步(步骤14)是识别对其添加SB的目标掩模图案。应该注意，本发明的方法通常在一个计算机程序中执行，例如MaskWeaver^TM，由ASMLMaskTools，Inc.销售，使得本发明的方法以基本上自动化的方式进行。一旦目标图案输入计算机或处理器，操作人员或者可以识别SB应被应用于目标图案哪一个部分，或者将SB应用于目标图案所有部分。图3阐明了一个具有随机间隔的接触孔18的将被成像在基片上的示意性接触孔图案。

一旦目标掩模图案被输入，过程的下一步(步骤16)是基于目标图案产生干涉图。利用图3中的示意性接触孔图案来阐明这个过程。实际上，干涉图基本上是一种在利用确定的照射条件和设置由目标设计特征形成的曝光时的电场(E-电场)分布。通过利用这种电场分布，可提取获得SB特征的最佳放置所需的相对相信息。换句话说，IM表明在任何给定图形的感兴趣的光学区的每一个点(例如格栅点)中，在那一点透射的光是否将会与所希望的目标图相长干涉(以致使得在目标图案上的透射光的强度更大)、相消干涉(以致使得在目标图案上的透射光的强度更小)或者中性的(并不改变目标图案上的透射光的强度)。应该注意，IM可以利用数字方法产生，例如，利用2004年1月1日提交的美国专利申请No.10/756,830中公开的传统空间影像模拟器，或者2003年12月19提交的美国临时专利申请No.60/530,656中公开的特征影像模拟器，两者在此全部引入作为参考。

另外，由于照明与实际应用的光刻是部分相干的，对于给定的掩模图案的E-场分布(或者干涉图)在统计意义上来讲是可以理解的。换句话说，在不同的位置上的干涉图的相关系在统计上是固定的。

图4展示的是，在图2阐明的预先设定的照明条件下，图3中所示的与目标接触孔图形有关的E-场分布或者照射图。一旦对于目标图案产生IM，过程的下一步(步骤20)是提取或者识别在掩模布局中的0-相SB所应在的位置，和在每个给定位置的SB的形状。应该注意，有可能对于每一个0-相SB的形状和大小是不一样的。当然，有可能在掩模布局内的SB取向可变的情况下SB具有相同的形状和大小。

正如应该注意的，干涉图阐明了曝光时目标接触孔掩模图案的相关系和相对相互作用强度。如果主接触特征18处的E-场相在0处作为一个参考点保留，放置在具有正的E-场值的位置处的任何0-相SB特征将与邻近的接触孔18相互作用以相长的方式印刷上。换言之，放置在这些位置上的SB特征将增强主接触孔特征18的印刷。在一个实施例中，适合SB放置的0-相区可以通过具有IM的固定E-场值阈值设置的轮廓给出范围。

应该注意，有许多方法可以用来从这样的一种干涉图中提取SB特征。提取指的是基于作为SB放置的最佳位置识别的轮廓区产生规则形状的多角图的过程。对掩模制造来说，提取的SB特征最好是符合由所使用的实际制造掩模的工具决定的制造限制条件。限制条件可以以如SB特征尺寸和形状来表示。在所给的例子中，示范的是矩形和八角形的SB特征。不过，本发明并不限制于这些形状。其它的形状当然也可以应用，只要它可以通过现有的和/或今后的掩模制作方法生产出来并检查以保证产品质量。

同样应该注意，不希望掩模设计包括过多的SB特征数，因为这会增加掩模数据的特征计数，并且众所周知，在掩模制作工艺中，过多的特征计数会变得太繁琐而难以管理。进一步，在执行平衡0-相SB步骤时，过多的SB特征也会倾向于导致相反的作用。因此，最好只提取/识别通过利用最优定义的阈值设定从IM提供显著相长干涉的区域(以及在这些区域放置0-相SB)。典型的是，优化过程(用于定义不能在识别为需要0-相SB的IM上导致过量的区域数的阈值)需要试错法来决定最佳E-场阈值设置以确定感兴趣的轮廓(也就是，接收0-相SB的区域)。

一旦确定其中0-相SB将被定位的掩模布局的区域，每一个SB特征的取向(即，形状)必须通过众多的可用方法之一来决定。2004年6月29日提交的美国专利申请No.10/878,490在此引入作为参考，其公开了许多从一个IM中提取SB的方法。其中的两种方法是：1)通过计算确定的轮廓的“候选”岛的主轴的取向，或2)通过用一组指定的掩模形状计算确定轮廓的“候选”岛的积分。图5和6(a)-6(e)和下面的方程说明这两种方法。例如，一旦计算“侯选”岛的主轴的取向，合适的矩形SB可以在此岛中按照正确的取向放置，所以，在SB取向约束下可以获得最佳的SB效应。结合由SB的制造能力和印刷能力限定的预定的SB长度和宽度约束条件，SB的尺寸由两个主轴的长度确定。

当使用第一种方法时，在计算主轴取向的一个技术中，首先利用矩阵计算惯性矩阵力矩元素：

$I=\left[\begin{array}{cc}{I}_{\mathrm{xx}}& I_{\mathrm{xy}}\\ I_{\mathrm{yx}}& I_{\mathrm{yy}}\end{array}\right]$

其中：

I_xx＝∑ρ_ix_ix_i

I_xy＝∑ρ_ix_iy_i

I_yx＝∑ρ_iy_ix_i

I_yy＝∑ρ_iy_iy_i

以及ρ_i是位置i的E-场值。

方向角θ满足下列方程：

θ＝0；if I_xy＝0

$\mathrm{\&theta;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{4};\mathrm{if}{I}_{\mathrm{xx}}=I_{\mathrm{yy}}$

$\mathrm{\&theta;}=\frac{1}{2}{\tan }^{-1}\left(\frac{2I_{\mathrm{xy}}}{I_{\mathrm{xx}}-I_{\mathrm{yy}}}\right);$ 其它情况；

如果利用第二种方法，首先，放置掩模形状中心于“侯选”岛的轮廓的重心处，接着对掩模形状范围内的E-场值求和。下一步，选择具有给出E-场值最大和值的取向(A、B、C或者D)的掩模形状。所选择的掩模形状是期望的SB特征。应该注意，因为当前掩模制造技术典型地利用掩模上的矩形，它具有的取向是{0，45，90，135}度，这种矩形经常为SB的一种自然选择。不过，如上面所提及，其它的形状也可以用来实施SB。

进一步应该注意，为了防止SB特征的可能印刷，可以在提取的SB特征上施加一组预先设定的限制(例如，最大宽度和长度)，这些SB特征由IM确定。例如，最小宽度和长度的定义可被限定以符合掩模制造能力，并且可以基于将用于成像掩模的成像系统和加工条件。另外，可定义围绕所希望的接触孔的禁区，其中不允许放置SB。这种禁区在印刷时防止SB导致主特征变形。

图7表示按照以前的方法的改进的掩模图，它含有与希望的接触孔位置18邻近的0-相SB 21。0-相SB 21只放置在这种掩模设计中，所述掩模设计具有超过由上面列出的方式设定的预定阈值的E-场值。在示例中，用于确定0-相SB的尺寸和取向的方法是上面讨论的方法no.2。应该注意，0-相SB特征21和主接触孔特征18具有相同的相，关于透射过特征的光，其在此例中是0-相位移。因此，这样产生于0-相SB特征21的E-场与产生于接触孔位置的E-场相长作用。结果，E-场(和强度水平)在主接触孔特征18上增强，并且接触孔特征18变得更加可印刷并具有改善的工艺宽容度。

理论上，0-相SB特征的尺度应该尽可能的大，只要0-相SB保持次分辨率(也就是0-相SB不被印刷)。不过，正如以上提及，0-相SB特征21具有E-场值，其与来自主接触特征18的E-场值具有相同的符号。尽管这可以增强主接触特征18的可印刷性，必须认识到，这些特征之间的光学相互作用是可逆的。这意味着0-相SB特征21的强度水平也变得增强和更加具有可印刷性。因为显然这是不期望的并且必须防止，本发明利用π-相SB 23用来局部的相平衡0-相SB 21。换句话说，根据本发明，为了在抑制0-相SB特征21的印刷的同时保持主接触特征更好的可印刷能力的好处，掩模设计被进一步的修正使得包括π-相SB 23。

更加具体而言，本方法包括在邻近0-相对应部分SB上放置π-相(或异相)SB特征23以局部“平衡”相对的0-π相。重要的一点是保证来源于相平衡SB特征的E-场之间仅仅具有相消的相互作用，与此同时，保持0-相SB 21与主接触孔10之间的相长相互作用。

掩模设计中π-相SB的放置按照下面执行。再参考图1，只基于被确定为包括在掩模设计中的0-相SB产生第二IM(步骤22)。所得到的IM识别在掩模布局中的位置，其中光入射在与印刷的0-相SB 21相长干涉的这些位置上。根据本发明，通过在这些位置上放置具有π-相的SB 23，表现出关于光透射180度相差的π-相的SB，作用是抵消或抑制0-相的SBs 21之间的相长干涉。应该注意，π-相的SBs可以用上面讨论的与0-相的SBs相同的方法从IM中提取。图8表示对应于仅由步骤20限定的0-相的SBs的所得到的IM。

一旦π-相SBs 23被提取，那么原始的掩模布局(也就是目标图)被修正以包括0-相SBs 21和π-相SBs 23(步骤24)，并且掩模具有希望的接触孔18、0-相SB特征21和π-相SB特征23的这个掩模代表了实际将被成像的掩模图。

图9表示了一个提取的没有进一步细调的得到的掩模布局，它具有0-相SB特征21和π-相SB特征23，图10展示了0-相SB特征21和π-相SB特征23相应多角形图。在图10中，粗体的绿色多角形图是π-相SB特征23，粗体的黑色多角形图是0-相SB特征21和剩余的特征是主接触孔正方形特征18。

执行一种空中影像模拟，用以保证与根据本发明的相平衡的SB特征的应用相联系的益处/优点。图11展示了没有相平衡的SB特征(也就是没有任何散射条)应用于掩模图的主接触特征强度水平。如图11展示的，强度水平大约为1.8。图12阐明了当0-相的SB21和π-相的SB23应用于布局时得到的强度水平。如图12展示的，当相平衡的SB特征包含于掩模时，主接触特征明显地具有更亮的强度水平(大约0.35)。实际上，强度水平几乎是没有使用相平衡的SB特征所得到的主接触特征的相对强度水平的两倍。

应该注意，要实现印刷-到-目标-尺寸，在提供相平衡的SB特征时，接触孔特征有时候也必须执行后续的模型OPC步骤。换句话说，SB是辅助特征，它帮助接触孔印刷，但是接触尺寸仍然可以偏离所希望的目标尺寸。在这样的一种情况下，为了使得被印刷的接触尺寸更接近所设计的目标尺寸，附加的OPC步骤可被应用于模型过程。

为了进一步阐明0-π SB相特征的平衡效果，图13展示了含有主接触特征和仅仅0-相SB特征的掩模的空中像。将图13的空中像与图12的空中像对比可以清楚地看到，当“平衡”的π-相SB特征包括在掩模布局中，0-相SB位置的强度水平足以被全部抑制，如图13中的0-相SB位置1与相对于图12中的相应位置对比。至于主接触孔特征的强度水平，从图13到图12的例子位置2显示出有一点点减小。取得这种结果是由于本发明的0-π相平衡。进一步应该注意的是，已经确定调整主接触特征禁区的尺寸可以有效地使0-π SB相平衡达到最佳化。同样应该注意，π-相SB可以使用0-相SB的干涉图和在主接触特征之外的一定范围产生。对于调整0-πSB平衡而言，禁区范围是一个有效的变量。

同样，对密集特征区域而言，0-相SB的尺寸可以被进一步限制，因为否则就没有足够的空间插入π-相SB。不过，由于邻近效应，已经确定有可能通过调整0-相SB的尺寸来取得可对比的印刷结果。至于更加孤立的接触孔特征，0-相SB的尺寸不很受制于苛刻的限制而更宽的π-相SB范围可用于相平衡。因此，在更加孤立的区域中，0-相SB特征和π-相SB特征可以被扩大以进一步增强孤立接触的可印刷性，只要它们被平衡。利用现有的几何图形处理的工具，对于这些相平衡SB而言，自动标签和尺寸调整是容易实现的。

图14阐明了一种示意性的处理系统，用于执行本发明的掩模设计方法。正如图14阐明的，一种示意性的处理系统可包含一个处理器1000，它从输入1003获得输入。处理器1000可以是一种传统的微处理器或者是一种特别设计的处理单元，如EEPROM或者EPROM或制造的集成电路。输入1003可以是任何一种类型的电子输入设备，例如键盘或者鼠标，或者可以是一种存储器或互联网连接。处理器1000优选从ROM1002和RAM1001中检索存储的协议，例如用于执行根据本发明产生掩模布局的上述细节的方法的协议，并存储在RAM1001上的信息。处理器1000的计算结果(例如掩模图)被提供在显示器1004上并可被提供给一个掩模制造单元。

图15示意性的描绘适于与根据本发明设计的掩模一起使用的一种光刻投影装置。该装置包括：

-一辐射系统Ex，IL，用于提供辐射的投射束PB。在这一具体例子中，该辐射系统还包括一辐射源LA；

-一第一物体台(掩模台)MT，提供有一掩模支持器用于支撑掩模MA(例如初缩掩模版)，并与第一定位装置连接以相对于部件PL精确定位掩模；

-一第二物体台(基片台)WT，提供有一基片支持器用于支撑基片W(例如涂敷抗蚀剂的硅晶片)，并与第二定位装置连接以相对于部件PL精确定位基片；

-投射系统(“透镜”)PL(例如，折射、反射或者反射折射光学系统)，用于将掩模MA的被辐射部分成像在基片W的目标部C(例如，包括一个或多个管芯)上。

如这里指出的，该装置属于透射型(即具有透射掩模)。但一般地它还可以是反射型，例如具有反射掩模。另外，该装置可以利用另一种类型的图案形成装置作为使用掩模的替换方案；例子包括可编程反射镜阵列或LCD矩阵。

源LA(如汞灯，准分子激光器或者等离子体放电源)产生辐射束。该束或者直接或在横向调节装置如扩充器Ex后入射到照射系统(照明器)IL。照明器IL包括调节装置AM，用于设定光束强度分布的外和/或内径向范围(通常称为σ外和σ内)。另外，通常还包括各种其它部件，如积分器IN和聚光器CO。以这种方式，照射到掩模MA上的光束PB在其横截面具有理想的均匀性和强度分布。

应该注意，关于图15中的源LA可以置于光刻投影装置的壳体中(例如当源LA是汞灯时经常是这种情况)，但也可以远离光刻投影装置，由其产生的辐射光束被引向该装置(例如用适当引导镜)；后一种方案通常是当源LA是准分子激光器(如基于KrF、ArF或F₂激光)时的情况。本发明包含上述两种方案。

然后，光束PB与支撑在掩模台MT上的掩模MA相交。横切掩模MA后，光束PB透过透镜PL，该透镜将光束PB聚焦在基片W的目标部C上。在第二定位装置(和干涉测量装置IF)的辅助下，基片台WT可以精确的移动，例如以光束PB的光路定位不同的目标部C。类似的，第一定位装置可用于相对光束PB的光路精确定位掩模MA，例如从掩模库机械检索掩模MA后，或在扫描期间。一般地，在长冲程模块(粗定位)和短冲程模块(精确定位)的辅助下可以实现移动物体台MT、WT的运动，它们没有明确表示在图15中。可是，在晶片步进器的情况下(与步进-扫描装置相对)，掩模台MT可仅与短冲程致动器连接，或者固定在一起。

所表示的装置可以两种不同的模式使用：

在步进模式中，掩模台MT基本保持不动，整个掩模图像被一次投影(即单“闪”)到目标部C上。基片台WT然后以x和/或y方向移动，以使不同的目标部C能够由光束PB照射；

在扫描模式中，基本上应用相同的方案，除了给定的目标部C不以单“闪”来曝光。而是由在给定的方向(即所谓的“扫描方向”，例如y方向)以速度v移动掩模台MT来代替，以使投射光束PB扫描整个在掩模图像上；一致地，基片台WT在相同或者相反的方向以速度V＝Mv同时移动，其中M是透镜PL的放大率(典型的M＝1/4或1/5)。以这种方式，可以曝光较大的目标部C，而没有降低分辨率。

计算机系统的软件功能性包括编程，包括可执行代码，可用来完成上述的成像模型。软件代码可由通用型计算机执行。在操作时，可以在一个通用型计算机平台上存储代码和可能的相关数据记录。不过在其它时候，软件可以存储在其它的位置和/或转移以便用于装载到适当的通用型计算机系统中。所以，以上所讨论的实施例包括一个或多个软件产品，以一个或多个代码模型的形式至少被一种机器可读介质承载。使用计算机系统的处理器执行这些代码，使得平台用于执行目录和/或软件下载功能，在实施例中讨论的和阐明基本上是这种方式。

如这里使用的，术语计算机或机器“可读介质”指任何一种介质，它可参与提供指令给处理器以用于执行。这样一种介质可以具有许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括如光盘或者磁盘，例如，如上所述的作为服务平台之一操作的任何计算机上的任何存储器件。易失性介质包括动态存储器，如这种计算机平台上的主存储器。物理传输介质包括同轴电缆；铜线和光纤，包括一个计算机系统中总线的线。载波传输介质可以是电或者电磁信号，或者声波或光波，如那些在无线电频率(RF)和红外(IR)数据通信时产生的声波或光波。计算机-可读介质的一般形式，包括例如：软盘，软磁盘，硬盘、磁带，其它任何磁介质，CD-ROM，DVD，其它任何光学介质，不常用的介质如穿孔卡，纸带，其它的带孔的图案的物理介质，RAM，PROM和EPROM，FLASH-EPROM，其它任何记忆芯片或者盒式磁盘，转移数据或指令的载波，转移这样的载波的电缆或者链路，或者计算机可以读取程序代码和/或数据的任何其它介质形式。很多这样形式的计算机可读介质可包括给处理器传送一个或多个指令的一个或多个序列用于执行。

另外，这里公开的概念可以模拟或者数学模拟用于亚波长特征成像的任何类别的成像系统，并且与已经出现的能产生不断减小的尺寸的波长的成像技术一起使用时可能更有效。所使用的成像技术包括EUV(极紫外)光刻，它在使用ArF激光时可产生193nm的波长，使用氟激光时甚至可以产生157nm的波长。此外，通过利用同步加速器或者用高能电子碰撞一种材料(或者固体或者等离子体)以在此范围内产生光子，EUV光刻能够产生范围是20-5nm的波长。因为大多数材料在此范围内具有吸收性，可以利用带有钼和硅的多层叠层的反射镜产生照明。这种多层叠层镜具有40层成对的钼和硅，每一层的厚度是1/4波长。用X-射线光刻可以产生更小的波长。典型的，使用同步加速器用来产生X-射线波长。因为大多数材料在X-射线波长处吸收，薄的吸收材料片确定哪里的特征可印刷(正抗蚀剂)或者不可印刷(负抗蚀剂)。

应该注意，尽管在这里公开的概念可用于在基片上成像，例如硅晶片，应当理解已经公开的概念可用于任何类型的光刻成像系统中，例如，在除硅晶片的基片上成像。

尽管本发明公开了一定的具体实施例，但是应该注意，本发明也可以其它的形式具体实施，而不背离其精神或基本特征。总之，本实施例应被认为是说明性的并不是限制性的，本发明的范围被所附的权利要求所说明，并且落入权利要求等效的意义和范围内的所有变化也包括在该发明的精神和范围内。

Claims (12)

1.一种产生其中布置有光学邻近校正特征的掩模设计的方法，所述方法包括如下步骤：

获得具有将被成像在基片上的特征的希望的目标图案；

根据所述目标图案确定第一干涉图，所述第一干涉图定义了所述将被成像的特征中的至少一个特征和邻近所述至少一个特征的场区之间的相长干涉的区域；

基于由所述第一干涉图确定的相长干涉区域，在掩模设计中放置具有第一相的第一组辅助特征；

基于所述第一组辅助特征确定第二干涉图，所述第二干涉图定义所述第一组辅助特征的辅助特征和邻近所述第一组辅助特征的所述辅助特征中的至少一个辅助特征的场区域之间的相长干涉的区域；和

基于由所述第二干涉图确定的相长干涉区域在掩模设计中放置具有第二相的第二组辅助特征，

其特征在于所述第一相不等于所述第二相。

2.一种如权利要求1所述的方法，其中相对于所述第一组辅助特征的每一个辅助特征，所述第二组辅助特征中的每一辅助特征表现出180°的相移。

3.一种如权利要求1所述的方法，进一步包括限定围绕所述目标图案中的至少一个特征的禁区的步骤，

其中在禁区内既不放置第一组辅助特征中的辅助特征也不放置第二组辅助特征中的辅助特征。

4.一种如权利要求1所述的方法，其中第一组辅助特征中的辅助特征增强所述希望的目标图案的所述特征的印刷并被布置在干涉的相长区域中，而第二辅助特征中的辅助特征排除在包含于第一组辅助特征的辅助特征之间出现的相长干涉。

5.一种如权利要求1所述的方法，其中第一干涉图相对于将被成像的特征限定场的强度水平，所述第一干涉图能够表示相对于非零DC水平的强度的正值和负值，

其中，具有强度值相对于所述非零DC水平为正的场的区域相应于干涉的相长区域，而具有强度值相对于非零DC水平为负的场的区域相应于干涉区域的相消区域。

6.一种如权利要求1所述的方法，其中第二干涉图限定相对于第一组辅助特征的场的强度水平，所述第二干涉图能够表示相对于非零DC水平的强度的正值和负值，

其中，具有强度值相对于所述非零DC水平为正的场的区域相应于干涉的相长区域，而具有强度值相对于非零DC水平为负的场的区域相应于干涉区域的相消区域。

7.一种用于产生其中布置有光学邻近校正特征的掩模设计的装置，所述装置包括：

第一装置，用于获得具有将被成像在基片上的特征的希望的目标图案；

第二装置，用于基于所述目标图案确定第一干涉图，所述第一干涉图定义了所述将被成像的特征中的至少一个特征和邻近所述至少一个特征的场区之间的相长干涉的区域；

第三装置，用于基于由所述第一干涉图确定的相长干涉区域在掩模设计中放置具有第一相的第一组辅助特征；

第四装置，用于基于所述第一组辅助特征确定第二干涉图，所述第二干涉图定义所述第一组辅助特征的辅助特征和邻近所述第一组辅助特征的所述辅助特征中的至少一个辅助特征的场区之间的相长干涉的区域；和

第五装置，用于基于由所述第二干涉图确定的相长干涉的区域在掩模设计中放置具有第二相的第二组辅助特征，

其特征在于所述第一相不等于所述第二相。

8.一种如权利要求7所述的装置，其中相对于所述第一组辅助特征中的每一个辅助特征，所述第二组辅助特征中的每一辅助特征表现出180°的相移。

9.一种如权利要求7所述的装置，进一步包括限定围绕所述目标图案中的至少一个特征的禁区的装置，

其中在禁区内既不放置第一组放置特征中的辅助特征也不放置第二组辅助特征中的辅助特征。

10.一种如权利要求7所述的装置，其中第一组辅助特征中的辅助特征增强所述希望的目标图案的所述特征的印刷并被布置在干涉的相长区域中，而第二组辅助特征中的辅助特征排除在包含于第一组辅助特征的辅助特征之间出现的相长干涉。

11.一种如权利要求7所述的装置，其中第一干涉图相对于将被成像的特征限定场的强度水平，所述第一干涉图能够表示相对于非零DC水平的强度的正值和负值，

其中，具有强度值相对于所述非零DC水平为正的场的区域相应于干涉的相长区域，而具有强度值相对于非零DC水平为负的场的区域相应于干涉区域的相消区域。

12.一种如权利要求7所述的装置，其特征在于所述第二干涉图限定相对于第一组辅助特征的场的强度水平，所述第二干涉图能够表示相对于非零DC水平的强度的正值和负值，

其中，具有强度值相对于所述非零DC水平为正的场的区域相应于干涉的相长区域，而具有强度值相对于非零DC水平为负的场的区域相应于干涉区域的相消区域。

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