CN100570497C - 自动光学近似校正规则的产生 - Google Patents

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Abstract

自动地将光学近似校正技术应用到包括多个特征的标线设计中的方法。所述方法包括步骤：(1)产生第一组规则，其用于将散射带辅助特征应用到用于一个给定照明设置的所述多个特征中；(2)产生第二组规则，其用于将偏置应用到所述多个特征中，该特征用于所述给定的照明设置；(3)形成一个查找表，该表包括所述第一组规则和所述第二组规则；以及(4)利用包含在所述查找表中的所述第一组规则和所述第二组规则来分析各个特征，以确定所述第一组规则或者所述第二组规则对一个给定的特征是否适合。如果所述第一组规则或所述第二组规则适合于该给定的特征，那么根据该适用规则来修改所述给定的特征。

Description

自动光学近似校正规则的产生
技术领域
本发明一般涉及光刻技术，尤其涉及一种产生一组规则的方法，该规则用于自动地将光学近似校正(OPC)技术应用到在一个衬底上被成像的掩膜图形上。
本发明也涉及一种在平板印刷投影装置中的这样一种校准技术的使用，其一般包括：
-用于提供投影一束辐射光的辐射系统；
-用于支持图形形成装置(例如：掩膜)的一种支撑结构，该图形形成装置根据所要求的图形来形成投影光束；
-用于支持一个衬底的衬底片；以及
-用于将组成图形的光束投影到衬底的目标部分的投影系统。
背景技术
平板印刷装置能够在例如集成电路(IC)的制造中使用。在这种情况下，掩膜可以包括对应于IC的一个单个层的(印刷电路)电路图形，以及这种图形能够在一个衬底(硅晶片)的目标部分(例如，包括一个或者多个印模)上被成像，该衬底被一层辐射敏感材料(抗蚀剂)所覆盖。一般来说，一个单晶片将包括相邻目标部分的整个网络，这些目标部分经由投影系统一次一个的被接连照射。在一种类型的平板印刷投影装置中，通过一次将整个掩膜图形曝光到目标部分上，来照射各个目标部分；这样一种装置通常被称为晶片分档器。在另一种装置中——通常称为分步扫描装置——通过借助投影光束在一给定的参考方向(“扫描”方向)上逐渐扫描掩膜图形来照射各个目标部分，同时以并行或者反并行该方向扫描该衬底片；因为，一般来说，投影系统具有一个放大因子M(通常＜1)，扫描该衬底片的速度V将是扫描该掩膜片速度的因子M倍。有关在这里所述的平板印刷设备的更多的信息能够从例如US6,046,792中搜集到，在此引用作为参考。
在利用平板印刷投影装置的一个制造过程中，掩膜图形在一个衬底上被成像，该衬底至少部分的被一层辐射敏感材料(抗蚀剂)所覆盖。在该成像步骤之前，该衬底可能经历了诸如起动(priming)，抗蚀剂涂层和软烘焙这样的不同的过程。在曝光之后，该衬底可能经历诸如曝光后烘焙(PEB)，显影，硬烘焙和成像特征的测量/检查这样的其它的过程。这套过程用作形成例如IC这种设备的一个单个层的基础。然后，这种组成图形的层可能经历诸如蚀刻，离子注入(掺杂)，金属喷镀，氧化，化学机械抛光等不同的过程，所有上述的处理过程都试图来完成一个单个层。如果要求了若干层，那么为了各个新的层，整个过程或者其变化将不得不重复。最后，在该衬底(晶片)上将呈现一排器件。然后这些器件利用诸如切割或者锯切这样的技术被彼此分离，这样，单个器件能被安装到一个载体上，连接到插脚等等。此外，有关这种过程的信息包括在例如“微芯片制作：半导体工艺指引”书中(第三版，作者Peter van Zant，McGraw Hill出版社1997年出版，书号ISBN 0-07-067250-4)，在此引入作为参考。
出于简明的目的，下文中投影系统可以被称为“透镜”；然而，该术语应被概括的解释为拥有各种类型的投影系统，包括例如折射光学，反射光学，以及反射折射光系统。辐射系统也可以包括根据这些设计类型任何一种来操作的元件，用于引导，成型或者控制该束投影辐射光，并且这些元件在下面也可能一块儿或者单独的被称为“透镜”。此外，该平板印刷装置可以是具有两个或多个衬底片(以及/或者两个或者多个掩膜片)的一种类型。在这样一种“多级”设备中，附加片可以被平行的使用，或者准备步骤可以在一个或者多个片上执行，同时一个或者多个其它的片被用于曝光。两级的平板印刷装置在例如US5969441和WO98/40791中被描述，在此引入作为参考。
上文中涉及到的照相平板印刷掩模包括几何图形，该图形对应于将被集成到硅晶片上的电路元件。被用于创建这种掩膜的图形利用CAD(计算机辅助设计)程序来产生，这个过程通常被称为EDA(电子设计自动化)。为了创建函数性的掩膜，大多数CAD程序遵循一组预先确定的设计规则。这些规则通过处理和设计限度来设置。例如，设计规则详细说明了电路器件(诸如门电路，电容器等)之间或者互连线路之间的空间容差，为的是确保电路器件或者线路不会以不希望的方式相互影响。该设计规则限度典型的被称为“临界尺寸”(CD)。一个电路的临界尺寸能被定义为线路的最小宽度或者两个线路之间的最小空间。因此，CD确定了所设计电路的整体尺寸和密度。
当然，集成电路制造的目的之一是在晶片(经由掩膜)上精确再现原始电路设计。另一个目的是尽可能多的使用半导体晶片实体(real estate)。然而，当集成电路的尺寸被减小而密度增加时，其对应掩膜图形的CD接近光学曝光工具的分辨率限制。用于曝光工具的分辨率被定义为最小特征，该特征是曝光工具能够重复在晶片上曝光。当前曝光设备的分辨率值通常抑制了用于多种先进的IC电路设计的CD。
当电路设计的临界尺寸变小并且接近曝光工具的分辨率值时，掩膜图形和在光致抗蚀剂层上显影的实际电路图形之间的一致性被大大的减小了。在掩膜和实际电路图形中的差别的等级和数量取决于电路特征彼此之间的近似程度。因此，图形转移的问题被称为“邻近效应(proximity effect)”。
为了帮助克服邻近效应这个严重的问题，多种技术用于将平板印刷引深特征加入到掩膜图形中。平板印刷引深特征具有小于曝光工具的分辨率的尺寸，从而不会转移到光致抗蚀剂层。相反，平板印刷引深特征与原始的掩膜图形相互作用并且补偿邻近效应，从而改善最终的被转移的电路图形。
这种平板印刷引深特征的实例是散射带和抗散射带，诸如在美国专利US5,821,014(在此引入作为参考)中公开的那样，其被加到掩膜图形中以减少由邻近效应引起的在掩膜图形中的特征之间的差别。尤其是，引深的分辨率辅助特征，或者散射带，已经被用作一种方式去校正光邻近效应，以及已经被示出对于增加整体的处理窗口(即，具有一个具体CD的一贯的印刷特征而不管该特征是否已经被分离或者相对于邻近特征被紧密压缩的性能)是有效的。正如在‘014专利中所述，一般来说，通过改善对于绝缘特征的低密度聚焦的深度，通过将散射带放置到这些特征附近来进行光近似校正。执行散射带函数以改变更密集的有效的图形密度(被绝缘的或者较低的密集特征)，从而拒绝了不希望的与被绝缘的或者较低密集特征的印刷相关联的邻近效应。然而，散射带自身不在晶片上被印刷是重要的。
为了定位中间的节距(pitch)特征，其中没有空间来插入SB，一种典型的光学近似校正(OPC)方法是调整特征边缘(或者应用偏差)以便该印刷特征宽度接近于想要的宽度。为了使用引深的分辨率特征和/或者特征偏置对于减少光学邻近效应是有效的，要求一个真正具有有关掩膜设计和印刷处理的足够知识的，以及具有足够经验的操作员，来修正掩膜设计以包括次分辨率特征和/或者特征边缘(偏置)的调整，如果要达到所希望目标的话。的确，甚至当有经验的操作员执行这个任务时，通常必须进行“反复实验”的过程以便正确定位引深的分辨率特征，来获得所希望的校正。这部分的是由于OPC规则不是通用的这样一个事实，因为最佳分辨率是随着成像系统的照明设置，该种类型的抗蚀剂，以及其它的处理因素而变化的。同样，反复实验的过程，其需要重复的掩膜修订接着重复的仿真，可能带来时间的消耗和代价很高的处理过程。
因此，存在一种需要即自动产生一组将OPC技术应用到一给定掩膜设计的规则的方法，该给定的掩膜设计消除了时间消耗和高成本的反复实验的要求，这种反复实验通常当修改一个掩膜设计以包括OPC技术时来执行，以及为了获得有效的结果，消除一个在该处理过程中涉及的有经验的掩膜设计者的需要。
发明内容
为了努力解决上述的需要，本发明的一个目的是提供一种产生一组规则的方法，该规则允许将光学近似校正技术自动地应用到标线(reticle)设计中，以便消除上述使用的反复实验过程的需要，来确定OPC技术的应用，以及消除在该设计过程中涉及的一个有经验的掩膜设计者的需要。
尤其是，本发明涉及一种产生一组规则的方法，该规则组用于自动地将光学近似校正技术应用到标线设计中，该设计包括多个特征。该方法包括步骤，产生第一组规则，其用于将散射带辅助特征应用到用于一个给定照明设置的多个特征中；产生第二组规则，其用于将偏置应用到多个特征中，该特征用于所述给定的照明设置；以及形成一个查找表，该表包括第一组规则和第二组规则。
另外，本发明涉及一种自动地将光学近似校正技术应用到标线设计中的方法，该标线设计包括多个特征。该方法包括步骤：(1)产生第一组规则，其用于将散射带辅助特征应用到多个特征中；(2)产生第二组规则，其用于将偏置应用到多个特征中；(3)形成一个查找表，该表包括第一组规则和第二组规则；(4)利用包含在查找表中的第一组规则和第二组规则来分析各个特征，以确定第一组规则或第二组规则对一个给定的特征是否适合。如果第一组规则或第二组规则适合于一个给定的特征，那么该给定的特征根据该适用规则(或者两个规则，如果第一组和第二组规则都是适用的)来修改。
正如下面进一步详细描述的，本发明提供在现有技术之上的重要的优点。尤其是，本发明的方法消除了执行大范围反复实验过程以确定如何将OPC技术应用到一个掩膜设计中的需要，其是消耗成本和时间的。此外，本发明消除了将OPC技术应用到掩膜设计中涉及的一个有经验的掩膜设计者的需要。
从下面本发明示范性的实施例的详细描述中，本发明另外的优点对于本领域的普通技术人员来说将变得更加明显。
在IC的制造中，尽管可以在上下文中具体的参考使用本发明，但应当明确理解本发明有许多其它可能的应用。例如，它可能被用于光掩膜图形校准和光致抗蚀剂模型，以及晶片蚀刻图形模型，以及一般而言用于诸如集成光路系统，用于磁畴存储器的指导和检测图形，液晶显示屏，薄膜磁头等这样的2D图形校准应用。本领域的普通技术人员将理解，在上下文中的这些可选择的应用中，任何术语“标线”，“晶片”，“印膜”的使用被认为可以由更一般的术语“掩膜”，“衬底”，“目标部分”来分别替代。
在现有的文献中，术语“辐射”和“光束”被用于包括电磁辐射的所有类型，包括紫外线辐射(例如，具有365，248，193，157或者126nm的波长)和EUV(远紫外线辐射，例如，具有5-20nm范围的波长)。
在文中使用的术语掩膜可以被广泛的解释为一般的制作图形方式，该方式能被用于以组成图形的横截面来形成入辐射光束，对应于一个图形，该图形要在衬底的目标部分被创建；术语“光阀”在文中同样被使用。除了典型的掩膜(透射或者反射；二进制，相移，合成等)外，其它制作图形校准目的的实例包括：
●一个可编程反射阵列。这种设备的一个实例是可寻址矩阵平面，该平面具有一个粘弹性控制层和一个反射平面。这样一种装置背后的基本原理是(例如)该反射平面的寻址区域反射入射光作为衍射光，而未寻址区域反射入射光作为非衍射光。使用一种合适的滤光器，所述非衍射光能够从反射光束滤除，在其后仅留下衍射光；照这样，该光束根据可寻址矩阵平面的寻址模型被组成图形。能够利用合适的电子设备来执行所需的矩阵寻址。关于这种反射阵列的更多的信息可参看，例如，美国专利US5,296,891和US5,523,193，其在此引用作为参考。
●一个可编程LCD阵列。这样一种结构的一个实例在美国专利US5,229,872中被给出，其在此引用作为参考。
参照下列的详细描述和附图，本发明本身以及其他的目标和优势，可以得到更好的理解。
附图说明
图1是示出了根据本发明的用于产生OPC规则组的方法的一个实施例的流程图。
图2a和2b分别示出了与一个主特征相邻的散射带的示范性布局和相应的虚象。
图3示出了包含根据本发明的方法产生的示范性OPC规则组的一个查找表。
图4是示出了用于产生一个有关线端校正的OPC规则组的方法的示范性实施例的流程图。
图5是示出了根据本发明自动地将一个OPC规则组应用到一给定的标线设计的示范性处理过程的流程图。
图6和图7是证实本发明方法的实验结果。
图8示出了本发明的有关线端校正的方法的实验结果。
图9示意性的描绘了适合于结合本发明的方法使用的一种平板印刷投影装置。
具体实施方式
根据本发明，公开了一种产生一组规则(称为OPC规则组)的方法，这组规则用于自动的定义掩模设计如何被修改以包括用于改善印刷性能的OPC技术。这样一种OPC技术包括特征偏置和衬线布局，但不仅限于散射带辅助特征。如下所述，一旦该OPC规则组被产生用于一给定的照明设置，则任何的标线设计将被自动修改以包括基于OPC规则组的OPC技术。同样，为了修改掩膜以包括OPC技术，对于各个掩膜设计不需要进行反复实验。然而，一种新的OPC规则组需要每次产生照明设置或者改变抗蚀剂处理过程。
图1是示出了根据本发明的用于产生一种OPC规则组的方法的示范性实施例的流程图。一般来说，本发明规则的产生过程实质上需要三个主要步骤。第一个是计算控制散射带辅助特征相对于标线内特征的最佳布局的规则。第二个步骤需要确定规则，该规则控制用于一个特征的特征偏置的数量，该特征基于该给定特征相对于邻近特征或者辅助特征的位置。最后一个步骤是计算控制线端校正的规则。注意尽管本发明的实施例描述了产生用于控制上述OPC技术应用的规则，但本发明不仅限于此。其它的OPC技术能被包含在利用此处公开的方法的规则中。
在规则产生过程中的第一个步骤，其要求产生控制散射带布局的规则，由于绝缘的特征，在这些特征周围的散射带的布局具有很大的自由度。注意一般的用于定义“绝缘特征”的经验法则是，如果最接近的特征大约是7*λ/(NA·(1+σouter)或者更高，则该特征被认为绝缘，其中NA是数值孔径，λ是成像光的波长以及σ是外部总和或者部分相干性。散射带相对于这些特征的最佳位置能够通过执行光学仿真，独立于抗蚀剂处理来确定。
注意，在被绝缘特征周围的散射带的增加将改善被绝缘特征的聚焦深度(DOF)，以及这种DOF的改善对于在一定范围内散射带布局的变化不是格外的敏感。然而，曝光范围(EL)对于散射带布局的改变是敏感的。因此，最好将散射带定位在主特征虚象的对数斜率(log-slope)达到一个最大值的位置，如图2a所示。参考图2a，主特征120有两个大约位于该主特征每一侧的散射带122。正如所描述的，接近于主特征120的散射带122最好距离主特征一个位置被放置，在那儿主虚象对数斜率(log-slope)实现一个最大值。图2b示出了对应于图2a中的图形的一个虚象。因此，在给定的实例中，主特征120和与其相邻的散射带122之间的距离大约是540nm，正如图2b中箭头“X”所标柱的。注意第二个散射带(即，该散射带被图2a中示出的距离d2所分割)将被定位在第二个最大值处。
对于中间的节距结构，有关散射带布局的自由度取决于特征之间的节距。注意由于相邻主特征之间有限的空间，所以中间节距被认为是一个仅仅单个(中心的)散射带能被应用的节距。注意对于具有大约两倍于禁止节距(即，禁止节距对应于节距值，其中产生的曝光范围远远低于给定的照明条件)的节距结构，散射带的插入能导致曝光范围的损失，尽管DOF已经被改善。对于这些情况，散射带的插入与否取决于原始设计数据是否已经包含这种结构。最后，众所周知，典型的，对于节距紧密的特征(即，密集节距)，散射带不被使用。正如经验法则，能被插入到该设计中的中心散射带的最小节距是当节距＝1.2·(2·min.设计空间)+特征宽度+散射带宽度或者更高时。上述的经验法则提供了关于散射带印刷的边缘级。然而，应当使用仿真以验证在给定的处理条件下不打印(print)散射带。
参考图1，定义用于散射带布局的规则的处理过程在步骤10-12中被阐明。特别是，在步骤10中，由用户来定义这种在成像处理过程中将被使用的照明类型。这种照明包括但不仅限于，四倍极子，偶极子，环形等。一旦该照明被定义，则在测试结构上执行一个光学仿真(步骤11)，该结构包括例如，在其周围具有一对散射带的一个绝缘主特征。一旦定义了虚象，则标识散射带的最佳布局将是一个相对简单的处理过程(步骤12)。例如，上面描述的一种技术是在实现了一个最大值的特征虚象的对数斜率位置处定位散射带。在散射带被放置在特征之间之前，用户也能够定义必要的最小节距。当然，其它的为一个给定的照明确定散射带最佳布局的方法也是可能的。步骤12的最终结果是一组控制特征的散射带最佳布局的规则，对于在步骤10中定义的给定的照明，节距具有足够的空间用于散射带放置。在该给定的实施例中，这些合成的规则定义了散射带是否被放置在特征之间，这些特征驻留在给定的节距间隔中。
注意在本发明的当前的实施例中，固定散射带的宽度取决于主特征的尺寸。作为一个实例，对于130nm技术，散射带宽度大约是80nm。
特别是，如图3中示出的表1所示，控制散射带布局的合成规则组定义了什么时候和在什么地方，基于特征之间的节距来定位掩模中的散射带。参考表1中示出的示例性数据，例如，对于在220到235nm之间的节距来说，没有散射带被使用。同样，对于600-612nm之间的节距来说，没有散射带被使用。然而，对于972-1205nm之间的节距来说，具有80nm宽度的单个散射带与距离特征边缘248nm位置处的散射带相邻放置。最后，对于1492nm或者更高的节距来说，两个散射带被与该特征的边缘相邻放置，在距离特征边缘248nm的第一个距离处和距离特征边缘508nm的第二个距离处，放置具有80nm宽度的两个散射带。
注意在图3的表1中，“间隔开始”和“间隔结束”栏标识了在最接近的主特征边缘之间的间隔(即，距离)。“增长”栏标识了应用到特征边缘(驻留在给定的节距范围之内)的偏置。增长栏中的一个负数值表明了在特征收缩(即，特征增长)之间的间隔。“CS”涉及一个中心散射带，其被放置在两个特征间隔的中心。“SS”涉及侧散射带。注意当中心散射带被使用时，没有必要规定散射带的位置“SB Pos”，因为该散射被放置在特征之间间隔的中间。
一旦散射带布局规则被确定，在接下来的在处理过程中的步骤将产生一组规则，该组规则控制在将被成像的标线中包含的特征的偏置。换句话说，产生一组用于最佳偏置主特征的规则。众所周知，将被应用到一给定特征的偏置的数量取决于周围的结构以及抗蚀剂和被应用于成像该标线的处理过程。在本发明之前，必要的偏置的确定，典型的通过成像大量的测试结构来实现，然后通过检测产生的晶片来确定所需的偏置。对照起来，根据本发明，用于不同结构的主特征偏置的数量确实从表示成像系统和抗蚀剂性能的模型中来确定，其利用一小组实验数据来校准。注意用于校准光刻技术处理(即，光学成像加抗蚀剂反应)的模型可能是物理模型或者是实验模型。
物理模型是基于顺序仿真过程步骤，从虚象(即，光强度分步)到潜象(化学强度分步)，到最终的显影图像。这种物理模型涉及化学动力学仿真和在后曝光烘焙过程中的材料扩散，以及抗蚀剂显影的仿真。同样，相对于一个实验模型，利用这种物理模型的仿真的速度降低了。注意仿真的准确性取决于模型本身和从经验数据中获得的参数。
比较起来，实验模型从整体上来考虑该处理过程，以及这种处理过程的特征在于一个函数，其从整体上表示了成像处理过程。操作这种函数从而将标线图形的二维二进制成像转换为一个二进制抗蚀剂显影图形。由于实验模型的数学基础，所以当与物理模型相比较时，仿真速度相当块。注意本发明的方法不仅限于上面讨论的模型。的确，能够提供准确的特征偏置需要的任何模型都能被引入本发明的方法中。
再次参考图1，步骤13-16示出了与产生控制特征偏置的一组规则相关的步骤。第一个步骤(步骤13)是产生一个测试标线，其包括一小组被选择的特征，以及当成像实际的产品标线时，利用将被使用的照明设置在一个衬底上成像该测试标线。注意我们需要使用同样的照明设置，当我们成像测试标线时，其将被用于成像实际的标线。被选择特征的数量将包括具有各个节距范围的特征，节距最好被呈现在实际标线中。例如，在测试标线上的特征可能包括密集间隔的特征，半绝缘特征，绝缘特征，线端和接头等。一旦在测试标线上所选的特征被打印，则该所选特征被测量以确定在衬底上成像的所选特征的尺寸。换句话说，所选特征临界尺寸的测量被采纳(步骤14)。所选的在衬底上成像的特征的测量能被执行，例如，通过利用自顶向下的扫描电子显微镜(SEM)，或者一个横截面临界尺寸(CD)显微镜。
接下来的在处理过程中的步骤(步骤15)要求显影一个OPC模型，该模型精确的表示了成像系统和抗蚀剂的组合响应。通过比较原始测试标线和在步骤14中得到的测试标线的成像结果之间的差别能够实现，同时产生一个函数，其精确的表示了原始设计和最终设计之间的差别。该函数定义了给定成像系统和抗蚀剂的打印性能。一旦定义了该函数，很可能调整包含在标线中的特征的偏置以便补偿由于成像系统或者抗蚀剂带来的性能变化。换句话说，一旦产生了该函数(即，模型)，成像系统和抗蚀剂性能将被有效的定义为一个数学等式。然后，该等式被用于确定一组规则(即，OPC规则组)，该组规则控制包括在标线中的特征所需的偏置。在该给定的实施例中，一旦产生了校准模型，则一系列变化的特征节距能通过该模型运行以产生用于不同节距的偏置规则。
这种表示成像系统和抗蚀剂性能的函数或者模型是一个系统伪强度函数，或者SPIF，其能被表达为：
SPIF ( x , y ) = Σ i = 1 n α i | M ( x , y ) * Ψ i ( x , y ) | 2
其中，
αi是一个将被校准和优化的加权系数；
M(x，y)是掩膜传输函数；
Ψi(x，y)是一组偏置函数，该函数被选择来表示光学成像系统，例如，理论光学系统的本征函数；
x，y是晶片图形的位置；以及
*是卷积运算。
根据本发明，一旦通过比较包括在测试标线上的目标设计和通过成像测试标线得到的实际结果之间的差别，而定义了SPIF函数(即，OPC模型)，则给定成像系统和抗蚀剂的打印性能就是已知的。然后，该OPC模型被用于产生偏置规则，该规则用于大量的可以被包含在一给定的标线设计中的特征(步骤16)。因此，仅从一小组测试图形的抽样中，也可能产生一组为不同尺寸和节距的多个特征定义偏置的规则。
用于产生规则组的一个处理过程如下所述。第一个步骤(1)是产生一系列内部是软件程序的测试结构，具有不同的节距，例如，5nm或者10nm递增。然后，步骤(2)，从最紧密的节距结构(即，最小节距)开始，利用该校准模型为任何给定的在步骤(1)中产生的测试结构计算所需的偏置限制(最小偏置，最大偏置)，以便如果应用一个偏置，其中最小偏置＜＝偏置＜＝最高偏置，则那种结构的打印尺寸将在预定的限制范围之内(即，在目标_CD减去允许的_CD_容差和目标_CD加上允许的_CD_容差之间)。允许的_CD_容差能被用户定义，以及主特征尺寸的10％是一个典型的值。目标_CD和允许的_CD_容差对于所有的结构是通用的，尽管该最低偏置和最高偏置是具体的结构(即，一个给定节距的各个结构具有其自己的最低偏置和最高偏置值)。在步骤(3)中，在完成计算所有的最低偏置和最高偏置值之后，该值用于所有的在步骤(1)中产生的测试结构，执行一组步骤以便将各种具有相同偏置请求的节距组合到一单个的偏置规则中。例如，如果有三种紧密排序的节距结构，也就是说，620nm，630nm和640nm，而且假定它们的偏置限制分别是(4，8)，(5，9)，(6，10)，则可以设置公用的对于这三种节距的限制为(6，8)，以及使用这种公用限制的平均值7，作为在用于具有从620nm到640nm的节距的结构规则中的公用偏置。
重要的是，当产生用于节距的不同范围和包含在设计中的特征尺寸的偏置规则时，考虑通过在步骤12中计算的规则组定义的散射带布局，因为散射带布局达到了偏置需求。换句话说，当计算偏置规则时，如果为了该给定的节距，则一个散射带将被加到该设计中，那么，先于计算在给定节距范围内的特征的偏置需求，该散射带被加到该设计中。步骤16的最终结果是一组规则，该组规则控制各个期望在实际的设计中被使用的节距范围上的特征偏置。
特别是，再次参考图3的表1，在当前的实施例中，控制偏置的最终的规则组定义了什么时候和如何在掩膜内，通过节距间隔偏置，在一个节距间隔上偏置主特征。如上所述，“间隔开始”到“间隔结束”表明一个给定的节距，“增长”表明应用于给定间隔范围的特征的偏置，“SB1”表明将在给定的节距范围内使用的第一散射的给定类型，“SB1 pos”表明第一个散射带相对于特征边缘的位置，“SB1尺寸”表明第一个散射带的尺寸，“SB2”表明将在给定的节距范围内使用的第二散射的给定类型，“SB2 pos”表明第二个散射带相对于特征边缘的位置，“SB2尺寸”表明第二个散射带的尺寸。当完成偏置规则的产生和散射带的布局规则时，在该过程的最后的步骤中，这些规则例如以图3示出的查找表的形式被存储在存储器中(步骤17)。
注意，作为一个在处理过程中的可选的步骤，操作员通过使用仿真工具或者实验测试能够执行上述OPC规则组的额外的验证。额外的验证用作确认OPC规则组引起OPC的产生，该OPC使这些特征在被定义的有关容差的规格中打印。当然，如果有必要优化OPC性能的话，操作员可能对规则组作微小的调整。一旦验证了该规则组，为了自动地提供包括OPC特征的一个掩膜设计，操作员能够利用该规则组来修改任何给定掩膜的设计数据。
在上述处理过程的一个变化中，本发明在标线设计中也产生一个控制线端处理的规则组。换句话说，表明如何修改线端以在打印过程中补偿其缩短的规则组。众所周知，对线端的可能的修改包括延长线路，衬线增加等。
参考图4，类似于偏置规则的产生，在线端规则产生过程中的第一个步骤(步骤18)是产生一个测试标线，该测试标线包括一小组线端结构，以及利用当成像实际标线时将被使用的照明设置，在一个衬底上成像测试标线(步骤19)。注意测试标线应当包括线端特征，其具有相对于邻近特征不同的间距，以及不同的宽度，以及沿着X轴，y轴，45°轴和135°轴变化。当然，也可能包括在与偏置规则产生相关的测试标线上的线端测试结构。一旦在测试标线上的线端被打印，则被选的特征被测量以确定实际的线端尺寸。成像到衬底上的线端的测量能被执行，例如，通过利用一个自顶向下的扫描电子显微镜(SEM)，或者一个横截面临界尺寸(CD)显微镜。
此后，以上述步骤15中讨论的同样的方式，在步骤20中，产生一个OPC模型，该模型精确的表示了成像系统和抗蚀剂对于线端的组合响应。再一次，通过比较原始测试标线和在步骤19中得到的测试标线的成像结果之间的差别，能够实现，并且产生一个函数，该函数能够精确的表示原始设计和最终设计之间的差别。上面标识的SPIF函数也能被用于表示有关线端缩短的性能。一旦定义了该函数，为了补偿由于成像系统或者抗蚀剂而导致的性能的变化，调整包含在一个标线中的线端也是可能的。换句话说，该函数被用于确定一组规则，该规则控制线端来补偿包含在标线中的特征(步骤21)。然后该规则被存储在存储器中(步骤22)。注意如果将要执行线端分析，则原始测试标线能包括测试特征和线端，以及仅仅一个单独的SPIF函数需要产生以表示有关偏置和线端性能的系统和抗蚀剂的性能。
一旦产生了所有的规则，正象所述的，这些规则在存储器的文件中被编辑，其中在各个给定节距范围的给定的实施例中，定义偏置调整和散射带需求(如果适用，还有线端调整)。因此，这些规则基本上是来自查找表，以规定如何能够修改在给定节距中的各个特征。作为产生这个查找表的结果，执行将OPC应用到一个给定标线设计的处理过程是一个简单、自动的过程。该过程在图5中阐明的示范性流程图中被示出。
正象所示出的那样，在处理过程中的第一个步骤(步骤50)是获得数据格式的标线设计。GDSII StreamTM在半导体领域中是一个通用的数据格式。然而，任何其它能够表示掩膜设计的合适的数据格式都能被使用。接下来，分析在标线设计中的各个特征以便确定例如在该设计中的给定特征的节距(步骤51)，然后基于该节距，标识在包括规则(如图4所示)的OPC表中的相应的节距，如果适用的话，同时根据偏置要求和在给定节距的表中阐述的散射带来修改该特征设计(步骤52和53)。该过程被继续直到所有的在该设计中的特征被分析(步骤54和55)，如果必要的话同时被修改。包含在设计中的该修改的特征表示将被打印的标线，并且应用到所有特征的OPC要求这种校正。因此，一旦OPC规则已经以上面阐述的方式产生，则可以自动修改一个包括OPC技术的标线设计而不需要从一个掩膜设计者的任何进一步的输入。
本发明的方法的适用性和有效性经由一个实验测试被验证，其结果在图6和7中被示出。图8示出了根据本发明应用到一个标线的线端校正的结果。特别是，图8示出了在校准模型预测和实验图像之间的不同。区域81(黑色区域)表明在预言中的模型，以及区域82(白色区域)表明在预言之外的模型。
如上所述，本发明提供了在现有技术之上的突出的优点。更重要的是，本发明的方法消除了执行大范围反复实验以确定如何将OPC技术应用到掩膜设计的需要，其是成本和时间的消耗。此外，本发明消除了涉及对于掩膜设计的OPC技术应用的有经验的掩膜设计者的需要。
图9示意性的描绘了适合于结合本发明的校准方法使用的平板印刷投影装置。该装置包括：
-辐射系统Ex，IL，用于提供一束投影辐射光PB。在该特定的情况下，该辐射系统也包括一辐射源LA；
-第一目标板(掩膜片)MT，其具有一个掩膜支架，用于支持掩膜MA(例如标线)，连接到第一个定位装置，用于精确的定位有关项目PL的掩膜；
-第二目标板(衬底片)WT，其具有一个衬底支架，用于支持衬底W(例如抗蚀剂涂层硅晶片)，以及连接到第二个定位装置，用于精确的定位有关物件PL的衬底；
-投影系统(“透镜”)PL(例如折射，反射，以及反射折射光学系统)，用于将掩膜MA的辐射部分成像到衬底W的目标部分C(例如包括一个或者多个印模)上。
正如在这里所描述的，该装置是一种透射类型(即有一个透射掩膜)。然而，一般来说，其可以是一个反射类型，例如(具有一个反射膜)。作为选择，该设备可以使用另一种图形装置作为一种使用掩膜的选择；实例包括一个可编程镜像阵列或者LCD矩阵。
源LA(例如，汞灯或者受激准分子激光器)产生一束辐射光。该束光进入一个照明系统(照明设备)IL，要么直接要么在穿过诸如一光束扩展电路Ex的条件装置之后进入。该照明设备IL可以包括调整装置AM，其用于设置外部和/或者内部在该光束中的光强分布放射范围(通常分别称为σ外部和σ内部)。另外，它一般包括各种其它的部件，诸如一个积分电路IN和一个电容器CO。这样，撞击在掩膜MA上的光束PB在其横截面上具有所希望的一致性和强度分布。
注意图9中，源LA可能在平板印刷装置(例如，通常当源LA是汞灯时)的外壳中，但是它也可以远离该平板印刷投射装置，其产生的辐射光束被引入该装置中(例如，在合适的引导反射镜的帮助下)；后一种方案通常是这种情况，即源LA是一个受激准分子激光器(例如，基于KrF，ArF或者F2激光作用)。当前的发明包含这两种情况。
随后，该光束PB截取掩膜MA，其在一个掩膜片MT上被支撑。在穿过该掩膜MA之后，光束PB穿过透镜PL，其将光束PB聚焦在衬底W的目标部分C上。在第二个定位装置(以及干涉测量装置IF)的帮助下，衬底片WT能被精确的移动，例如，为了在光束PB的路径上定位不同的目标部分C。同样，第一定位装置能被用于精确的在光束PB的路径上定位掩膜MA，例如，在从掩膜库机械的恢复该掩模MA之后，或者在扫描期间进行。一般来说，目标板MT、WT的移动将在长冲程(long-stroke)模块(近似定位)和短冲程模块(精细定位)的帮助下实现，其没有在图9中被明确的描述。然而，就晶片分档器(与分布扫描工具相对)来说，掩膜片MT可以仅被连接到一个短冲程激励器，或者可以被固定。
所描述的工具能在两种不同的模型中使用：
-在分布模型中，掩膜片MT实质上保持固定，整个掩膜图像被一次投射(即单独“闪光”)在目标部分C上。然后衬底片WT在x和/或者y方向上被移动以便不同的目标部分C能被光束PB照射；
-在扫描模型中，实质上应用了同样的情况，除了一个给定的目标部分C不在一个单独“闪光”中被曝光之外。相反，掩膜片MT在一个给定的方向(所谓的“扫描方向”，例如y方向)上以速度v是可移动的，以便引起投射光束PB在一个掩膜图像上扫描；当前，衬底片WT在相同或者相反的方向上以速度V＝Mv同时移动，其中M是透镜PL的放大倍率(典型的是，M＝1/4或者1/5)。照这样，一个相对大的目标部分C能被曝光，而不必损害分辨率。
尽管已经公开了本发明的某一具体的实施例，但注意本发明仍然可以其它的形式实现而不脱离其精神或者实质性的特征。因此本发明的各个实施例被认为是示范性的而不被限制，由所附权利要求表明本发明的范围，以及所有的在与权利要求等价的意义和范围之内的变化都被包含在其中。

Claims (11)

1.一种产生一组规则的方法，该规则被用于自动地将光学近似校正技术应用到标线设计，该设计包括多个待征，所述方法包括步骤：
产生第一组规则，其用于将散射带辅助特征应用到用于一个给定照明设置的所述多个特征中，所述第一组规则利用仿真过程来产生；
产生第二组规则，其用于将偏置应用到所述多个特征中，该特征用于所述给定的照明设置，所述第二组规则利用表示打印性能的模型来产生；以及
形成一个查找表，该表包括所述第一组规则和所述第二组规则，
其中所述产生第一组规则的步骤包括步骤：
定义一组将被用于成像所述标线的照明设置；
基于所述的照明设置组执行具有不同节距的多个线路的光学仿真；
确定所述散射带相对于所述多个线路的最佳位置，以便为了所述照明设置，优化所述多个线路的成像；以及
记录所述散射带的最佳位置，
其中所述产生第二组规则的步骤包括步骤：
产生一个测试标线，其包括一组被选择的测试结构和一种抗蚀剂；
利用所述的照明设置和将被用于成像所述标线的成像系统，在一个衬底上成像所述测试标线；
测量在所述衬底上成像的该组所选测试结构的临界尺寸；
基于该组被选测试结构和被选测试结构的成像组之间的差别，来产生表示所述成像系统和所述抗蚀剂的打印性能的模型；以及
利用所述模型来定义用于将偏置应用于所述多个特征的所述第二组规则。
2.根据权利要求1的产生一组规则的方法，该规则用于自动地将光学近似校正技术应用到标线设计中，该设计包括多个特征，其中偏置需求被定义为基于所述模型的多个不同特征节距间隔之一。
3.根据权利要求1的产生一组规则的方法，该规则用于自动地将光学近似校正技术应用到标线设计中，该设计包括多个特征，其中散射带需求被定义为多个不同特征节距间隔之一。
4.根据权利要求2的产生一组规则的方法，该规则用于自动地将光学近似校正技术应用到标线设计，该设计包括多个特征，其中当定义该给定节距间隔的偏置需求时，在一个给定节距间隔内的散射带布局被考虑。
5.根据权利要求1的产生一组规则的方法，该规则用于自动地将光学近似校正技术应用到标线设计，该设计包括多个特征，进一步包括产生第三组规则，该规则用于将线端校正应用到所述的多个特征。
6.一种自动地将光学近似校正技术应用到包括多个特征的标线设计的方法，所述方法包括步骤：
产生第一组规则，其用于将散射带辅助特征应用到所述的多个特征中，所述第一组规则利用仿真过程来产生；
产生第二组规则，其用于将偏置应用到所述多个特征中，所述第二组规则利用表示打印性能的模型来产生；
形成一个查找表，该表包括所述第一组规则和所述第二组规则；以及
利用包含在所述查找表中的所述第一组规则和所述第二组规则来分析各个特征，以确定所述第一组规则或者所述第二组规则对一个给定的特征是否适合；
其中，如果所述第一组规则或所述第二组规则适合于所述给定的特征，那么根据该应用规则来修改所述给定的特征，
其中所述产生第一组规则的步骤包括步骤：
定义一组将被用于成像所述标线的照明设置；
基于所述的照明设置组执行具有不同节距的多个线路的光学仿真；
确定所述散射带相对于所述多个线路的最佳位置，以便为了所述照明设置，优化所述多个线路的成像；以及
记录所述散射带的最佳位置，
其中所述产生第二组规则的步骤包括步骤：
产生一个测试标线，其包括一组被选择的测试结构和一种抗蚀剂；
利用所述的照明设置和将被用于成像所述标线的成像系统，在一个衬底上成像所述测试标线；
测量在所述衬底上成像的该组所选测试结构的临界尺寸；
基于该组被选测试结构和被选测试结构的成像组之间的差别，来产生表示所述成像系统和所述抗蚀剂的打印性能的模型；以及
利用所述模型来定义用于将偏置应用于所述多个特征的所述第二组规则。
7.根据权利要求6的自动地将光学近似校正技术应用到标线设计中的方法，该设计包括多个特征，其中偏置需求被定义为基于所述模型的多个不同特征节距间隔之一。
8.根据权利要求6的自动地将光学近似校正技术应用到标线设计中的方法，该设计包括多个特征，其中散射带需求被定义为多个不同特征节距间隔之一。
9.根据权利要求7的自动地将光学近似校正技术应用到标线设计中的方法，该设计包括多个特征，其中当定义该给定节距间隔的偏置需求时，在一个给定节距间隔内的散射带布局被考虑。
10.根据权利要求6的自动地将光学近似校正技术应用到标线设计中的方法，该设计包括多个特征，进一步包括产生第三组规则，该规则用于将线端校正应用到所述的多个特征。
11.一种设备制造方法，包括步骤：
(a)提供一个衬底，其至少部分的被一层辐射敏感材料所覆盖；
(b)提拱一个利用成像系统的投射辐射光束；
(c)利用掩膜上的一个图形，形成在其横截面上具有一个图形的投射光束；
(d)将组成图形的辐射光投射到该层辐射敏感材料的目标部分上，
其中，在步骤(c)中，通过一种方法形成所述掩膜，包括步骤：
产生第一组规则，其用于将散射带辅助特征应用到用于一个给定照明设置的所述多个特征中，所述第一组规则利用仿真过程来产生；
产生第二组规则，其用于将偏置应用到所述多个特征中，该特征用于所述给定的照明设置，所述第二组规则利用表示打印性能的模型来产生：
形成一个查找表，该表包括所述第一组规则和所述第二组规则，以及
利用包含在所述查找表中的所述第一组规则和所述第二组规则来分析各个特征，以确定所述第一组规则或者所述第二组规则对一个给定的特征是否适合；
其中，如果所述第一组规则或所述第二组规则适合于所述给定的特征，那么根据该适用规则来修改所述给定的特征，
其中所述产生第一组规则的步骤包括步骤：
定义一组将被用于成像所述标线的照明设置；
基于所述的照明设置组执行具有不同节距的多个线路的光学仿真；
确定所述散射带相对于所述多个线路的最佳位置，以便为了所述照明设置，优化所述多个线路的成像；以及
记录所述散射带的最佳位置，
其中所述产生第二组规则的步骤包括步骤：
产生一个测试标线，其包括一组被选择的测试结构和一种抗蚀剂；
利用所述的照明设置和将被用于成像所述标线的成像系统，在一个衬底上成像所述测试标线；
测量在所述衬底上成像的该组所选测试结构的临界尺寸；
基于该组被选测试结构和被选测试结构的成像组之间的差别，来产生表示所述成像系统和所述抗蚀剂的打印性能的模型；以及
利用所述模型来定义用于将偏置应用于所述多个特征的所述第二组规则。
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