CN102096331B - 用于光刻设备的改善的偏振设计 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于光刻设备的改善的偏振设计，通过优化或改善照射偏振条件来改善低k1光刻成像。偏振条件可以是预定义的在空间上变化的偏振或基于对期望的光刻响应的值的追踪对亮照射点的在空间上定制的局部偏振。公开了多个非常规的偏振条件，例如TM/TE偏振(具有或没有中心TM区域)、对角线偏振以及Y+X偏振(典型地对于暗场照射)，其对于特定的光刻问题提供了实质的成像优点，尤其是在低k1值的情况下。初始的偏振定义可以被限制成特定的固定偏振角度。由硬件实现来规定所述角度。

Description

用于光刻设备的改善的偏振设计
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年12月15日申请的美国临时申请No.61/286,716的优先权，通过引用将其全部内容并入本文中。
技术领域
本发明涉及光刻设备中的改善的偏振照射，用于在器件制造过程中获得更好的成像。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用到所述衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印到所述衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。
在使用光刻设备的器件制造过程中的一个目标是通过使用图案形成装置在衬底上如实地复现期望的器件图案。为此，应当优化照射，以产生更大的图像对比度，甚至在或接近分辨率极限时也是如此。偏振照射是实现更好成像的工具，尤其是对于具有低k1值的光刻过程，其中k1是与可实现的分辨率R相关的依赖于过程的调整因子，如由瑞利准则的等式(1)中所给出的：
R＝k1*(λ/NA)(1)
其中，λ是所使用的辐射的波长，NA是所使用的投影系统的数值孔径。
发明内容
可以在光刻过程中使用诸如线性X偏振、线性Y偏振、X+Y偏振、TE(方位角)偏振、TM(径向)偏振等的标准偏振。通过对于特定的成像问题选择这些偏振条件中的最佳偏振条件，光刻者可以改善或最大化由归一化的图像对数斜率(NILS)值给出的图像对比度。这样的偏振条件还可以提供一个或更多的其它的期望的优点，诸如较高的剂量范围、较低的掩模误差增强因子(MEEF)和/或较低的线边缘粗糙度(LER)，因此使得在较低的k1值成功地成像。例如，在相对低的k1值的情况下，TM偏振可能有利于孔的密集的方形栅格阵列。参见例如美国专利Nos.US 7,090,964，US 7,352,443和US 7,359,033。
对于各种成像问题的优化的或有利的偏振选择不是显而易见的。例如，偏振选择对于可能在最新的IC或器件中出现的各种复杂的两维图案是非显而易见的。这样的图案可能产生复杂的衍射图案。例如，低k1的2D图案的标准偏振(例如X+Y偏振)可能不能提供最佳的成像。因此，它将有利于提供通用的技术，以在难以提前预测正确的偏振条件时选择改善的照射偏振以及其它的可控制的光刻参数。
本发明的实施例通过确定优化的或有利的照射偏振条件提供对现有的光刻技术的上述限制的方案。这样的偏振条件的确定可能基于对期望的光刻响应的最佳值的追踪、通过选择预定义的空间上变化的优化或有利的偏振或通过空间上定制亮照射点的局部偏振来实现。偏振优化通过以偏振控制的形式引入在源侧上的额外的自由度，来增强常规的源掩模优化(SMO)的有效性。因此，所述过程可以被称为源掩模偏振优化，简称为SMPO。
根据本发明的一个方面，公开了一种改善用光刻设备将图案形成装置布局的图像转印到衬底上的方法。所述方法包括：执行对应于多个预定义的偏振条件中的每一个的第一过程，以选择预定义的偏振条件，所述预定义的偏振条件导致了与临界特征的相对更好的复现相关联的光刻响应值；和执行第二过程，以迭代地达到期望的空间上变化的自由形式的偏振条件，所述自由形式的偏振条件导致了期望的所述光刻响应值，其中所述第二过程使用在所述第一过程中使用的所述预定义的偏振条件中的一个或更多个。
根据本发明的其它方面，公开了多个非常规的偏振条件例如TM/TE偏振(设置有或不设置有具有不同偏振(诸如TM、X、Y或Y+X偏振)的中心区域)、对角线偏振以及Y+X偏振(对于暗场照射)，其对于特定的光刻问题提供了实质的成像优点，尤其是在较低的k1值条件下。在可替代的实施例中，除了偏振类型(诸如X、Y、X+Y、TM、TE等)之外，可以在源光瞳平面中局部地改变偏振的方向性(诸如90°、45°和22.5°偏振)。
附图说明
现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：
图1示意性地示出了根据本发明的实施例的光刻设备；
图2A-2F示意性地示出根据本发明的实施例的各种预定义的偏振条件；
图2G示出用于各种预定义的偏振条件的偏振向量定向差；
图2H-K示出根据本发明的实施例的通过使用各种偏振条件的矩形孔成像结果；
图2L-P示出根据本发明的实施例的OPC和偏振条件之间的相互作用；
图3-5示意性地示出在本发明的实施例中使用的各种测试图案；
图6A-C示出在本发明的实施例中使用的三个不同的离轴照射的空间描绘；
图7示出根据本发明的实施例的显示偏振条件确定过程的示例性的过程流程的流程图700；
图8-12示出由本发明的实施例可获得的度量结果的各种例子；
图13-17示出根据本发明的实施例的偏振精细调整的例子；
图18A-E比较源掩模偏振优化与常规的源掩模优化的结果；
图19A-E示出使用暗场照射和Y+X偏振的优点；
图20A-B示出优化的偏振条件如何依赖于图案形成装置类型的例子。
具体实施方式
在光刻过程中以期望的分辨率产生临界器件图案时，图案形成装置(例如掩模)的图案的类型和图案形成装置的图案的照射条件是重要参数。通常已知照射和图案的结合的优化或确定被称为源-掩模优化(SMO)。本发明的实施例结合偏振精细调整和常规的或定制的SMO技术，以进一步增强图案的临界特征的成像。
为了接近给定的光刻术工具的最终的分辨能力，各种分辨率增强技术(RET)被广泛地用在图案形成装置中或在其上。除了常规的二元掩模之外，衰减型相移掩模(PSM)和交替型PSM可以被使用。另外，正确的图案形成装置与离轴照射技术的结合以及光刻术工具所允许的NA和/或σ(σ是部分相干性或填充因子)设定的变化，在设定给定图案的印刷条件时给光刻者提供了宽范围的可行性。
许多光刻者已经使用X+Y偏振来增强2维密集图案的成像。然而，根据本发明的实施例，已经发现具有非常规的(预定义的或定制的)偏振条件的偏振在成像上具有超过之前的偏振技术的显著优点。在此处描述的偏振确定和/或条件可以结合源-掩模优化(SMO)的现有的或定制的方法和/或成熟的或简化的/修改后的光刻邻近效应校正(OPC)技术，来完成。
为了确定特定的偏振条件是否改善成像性能，可以通过使用在预定的过程预算内固定或变化的过程参数来比较一个或更多的光刻响应值。诸如PROLITHTM，LithoCruiserTM，TachyonTM SMO等的计算机模拟工具帮助在没有进行实际试验的情况下模拟各种光刻过程参数。使用仿真图案形成装置的图案的实际布局的各种测试图案特征，尤其是包括临界特征的布局中的区域。可以在测试图案中的多个切割线(cutline)(模拟位置)上进行模拟。可以将切割线放置到实际结构的各种测试图案上和/或多个关键节距或角区域上。通过使用性能度量来追踪期望的光刻响应值。过程参数、照射条件和测试特征的结合导致了大多数的期望的光刻术响应值，并被典型地选择用于实际的器件制造过程。
光刻工具
示出了典型的光刻设备，其中可以实施本发明的实施例。图1示意性地示出了示例性的光刻设备。所述设备包括：
-照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或深紫外(DUV)辐射)；
-支撑结构(例如掩模台)MT，构造用于保持形成装置(例如掩模)MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；
-衬底台(例如晶片台)WT，构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和
-投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，所述投影系统PS配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
所述照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
所述支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。
如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的支撑结构)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台/支撑结构，或可以在一个或更多个台/支撑结构上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台/支撑结构用于曝光。
参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。
所述照射器IL可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统PS将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置MA上的情况下，所述图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。
可以将所述设备用于以下模式中的至少一种中：
1.在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
偏振条件的类型
如之前所描述的，本发明的实施例确定了产生改善的成像的照射偏振条件。
图2A-2F示出了光刻工具的光瞳平面中的预定义的偏振条件的例子。图2A-2E分别显示出X+Y、TM、对角线、TE以及TM/TE偏振。对于2D器件图案，光刻者通常使用X+Y。另外，已知TM、TE、X和Y偏振。例如，X和Y偏振通常用于具有特定的定向的图案，例如彼此完全平行的线。
可以通过对典型的测试图案的衍射图案(诸如矩形孔栅格阵列)的分析来预测偏振条件的效用。通常由多个衍射级来形成这些测试图案的图像，更高振幅的衍射级的优化的耦合可能需要不同于零衍射级的偏振条件。例如，TM偏振在共振的四极照射条件下为方形孔栅格提供了有益的结果。在衰减的PSM情况下，TM偏振给出了更好的成像，这是因为高振幅的01和10衍射级相互干涉，从而增强了图像对比度。
然而，已经发现非常规的偏振条件可以利用图案形成装置的图案的全光谱的成像优点。在本发明的实施例中使用的一些非常规的偏振条件给出甚至更好的对矩形孔阵列和其它图案的成像，如下文所描述的。
对角线偏振：图2C显示出对角线偏振条件，其中辐射系统的光瞳平面处的每一象限，偏振向量的方向平行于各自的象限的45°对角线。相信这一特点对于共振的4极照射来说改善了01和10衍射级的偏振向量的对准，从而给出了比TM偏振更好的对矩形孔栅格的成像。
TM/TE偏振：图2E显示出TM/TE偏振，其中在辐射系统的光瞳平面处，沿着对角线施加TM偏振且在光瞳平面的每一象限中，TM偏振逐渐地且对称地转换成在笛卡尔X和Y轴上的TE偏振。注意到，TM/TE偏振不是标准术语，且在此处使用来表示图2E中显示的偏振类型。如之后所讨论的，TM/TE偏振为特定图案，例如矩形孔栅格，提供了成像优点。相信这一特点对于共振的4极照射来说使得01和10衍射级彼此平行，从而与TM和对角线偏振相比给出了对矩形孔栅格的更好的成像。
Y+X偏振：可以在本发明的实施例中使用的非常规的偏振条件的另一类型是Y+X偏振，且没有在图2中具体显示出。在Y+X偏振中，偏振向量的方向正交于在图2A中示出的标准X+Y条件中的偏振向量的方向。
上述的偏振条件的任何组合可以用于定制光瞳平面中的偏振。例如，通过使用不同于1的填充因子σ，如图2F中的例子所显示的，可以实现组合的偏振条件，其中中心区域(在虚线的圆形轮廓中所显示的)具有σ＜0.3的TM偏振，TM/TE偏振被施加到光瞳平面的中心区域的周边和外部。在一实施例中，中心的TM区域和周围的TM/TE区域之间的过渡区被平滑化，使得它基本上是无缝的。然而，因为对于低k1成像来说优化的或改善的照射形状是“稀疏的”，所以在过渡区中的偏振限定可能不是关键的，这是由于过渡区可能不具有任何亮的强度点。
图2G显示出对应于各种预定的偏振条件相对于笛卡尔X-Y轴在不同空间位置处的偏振向量的方向。
图2I显示出以固定的强度阈值的Z切面，图2J和K显示出分别沿X和Y切面的图像强度图，以可比较地证明如图2H所示非常规的TM/TE和对角线偏振为在110nm x 200nm的矩形栅格上的55nm x 100nm矩形孔250(由掩模孔252包围的)提供更好的成像结果，其中k1＝0.385x 0.7。从图2I-K可见，TM/TE偏振给出最好的整体结果，且对角线偏振具有整体的第二好的结果。TM偏振看上去具有大约与非偏振的辐射相同的整体结果。
偏振条件确定
如此处进一步讨论的，诸如上文所描述的预定义的偏振条件可能包括在偏振优化中的起始点，所述偏振优化涉及局部地精细调整照射强度分布图(map)的亮照射点的偏振。在光刻响应的软件模拟中，可以将非常规的偏振包含在光刻者可以利用的输入套件中，以探究偏振优化。
注意到，由非常规的偏振提供的相对优点还依赖于图案设计和OPC方法，这是因为偏振条件和OPC依赖于所获得的衍射图案。对于二维图案，各种特征的掩模纵横比影响衍射图案，照射的偏振影响掩模纵横比。在选择偏振的类型上具有适应性可以简化OPC过程，或可能甚至使得OPC冗余。对于特定的光刻问题，TM/TE偏振可能极大地降低了对OPC过程的要求。图2P通过列表和比较非偏振辐射、TM偏振、对角线偏振、TM/TE偏振和X+Y偏振的在表260中显示的X和Y方向上的掩模纵横比和NILS值来显示偏振优化和OPC的相互作用。在这一模拟中，被布置在90nm x 120nm的矩形栅格中的50nm方形孔在k1＝0.315x 0.42且NA＝1.35的情况下使用。图2L-O显示使用分别使用这些条件的TM偏振、TM/TE偏振、对角线偏振和X+Y偏振的模拟的Z切面成像结果。对于这一特定条件，TM偏振需要最少的OPC，即掩模的纵横比大概地与目标特征的纵横比匹配。在此，TM/TE不是最佳的偏振，但是TM/TE提供了比标准的X+Y偏振更好的结果。在图2L-O中，255L-O是接触孔的图像，256L-O是曝光孔阑。
发现对于孔具有1∶1的占空比的矩形栅格(即，对于120x90nm节距栅格，孔目标将是60x45nm)，在具有来自共振角的照射的情况下，那么TM/TE不需要OPC。方形栅格的特定情形将共振照射放置到对角线上，因此在这一情形中TM/TE与TM相同。在图2H中显示的例子中，孔目标不具有1∶1的占空比，因此共振照射的作用被模糊化(smeared)。
测试图案和图案形成装置的类型
为了便于偏振条件确定，可以使用各种类型的测试图案和/或图案形成装置。例如，图案形成装置的典型的光刻图案可能在其布局上具有各种类型的2维图案。掩模布局的部分包含一个或更多的临界特征，其高保真地复现是光刻过程的基准。在使用实际图案的实际光刻之前，可以使用一个或更多的测试图案来执行模拟，其效真所述一个或更多的临界特征。这样的测试图案可以用于确定期望的偏振条件。
可以在这样的模拟中使用多种类型的2维测试图案，以确定期望的偏振条件。图3显示出具有变化的节距的接触孔的示例性的矩形栅格，且可以用作测试图案。每个孔是50nm x 50nm的方形。其它横截面形状的接触孔是可行的，还可以使用金属接触垫代替接触孔。节距可以仅沿着一个笛卡尔轴变化，如在图案302(具有110nm x 110nm的栅格布局和0.385的k1值的栅格布局)转换成图案304(具有190nm x 110nm的栅格布局和0.66x 0.385的k1值的栅格布局)时所显示的，或沿着两个笛卡尔轴变化，如在图案302转换成图案303(具有190nm x 190nm的栅格布局和0.66的k1值)时所显示的。注意到，成像对于较低的K1值(例如在图案302中)是更加有挑战的。二元掩模、PSM(例如6％Att-PSM)或任何其它类型的图案形成装置可以被使用。节距可以20nm的增量从110nm变化至190nm。因此，以20nm增量从110nm至190nm节距的全部x、y矩形阵列组合可以被检查。矩形栅格还被称为曼哈顿(Manhattan)栅格。矩形栅格的特定情形是方形栅格。注意到，在此处引用的所有k1值假定以使用1.35NA投影系统和193nm辐射的扫描光刻设备来印刷图案。
2D测试图案的另一例子是交错的栅格，如图4所显示的，具有布置成交错形式的孔。在此处，节距还可以在一个或更多的笛卡尔方向上变化。在图4的例子中，在最左边50nm x 50nm的孔被布置在110nm x110nm的栅格上，且节距对于每一栅格在x、y方向上以20nm的增量向右边增加，直到最右边的190nm x 190nm的栅格。
测试图案变化的其它可能性包括在径向方向上的节距变化、接触孔/接触垫的纵横比变化、两层的重叠变化等。
另外地，现代的IC电路通常具有比简单的阵列更加复杂的(通常是有些周期性的)2D图案。这的例子在图5A-B中显示出。在图案500中的各种特征502、503、504可能具有不同的尺寸且具有不同的节距。可以在现代的SRAM电路中看到图案500。可以由亮场中的暗斑(darkpatch)(图5A中的掩模500A)或暗场中的亮斑(bright patch)(图5B中的掩模500B)依赖于抗蚀剂过程的特性(tone)来表示图案。这样的图案经常表示器件制造的重要目标，因此对于模拟是好的测试情形。
如果实际电路具有这些图案，且如果临界特征涉及这些图案，则可以仿真有限长度的密集线图案和/或不规则的多边形图案。
在模拟期间，在测试特征之间上或中的一个或更多的切割线被放置以在已选择的模拟单元内限定多个特定的模拟点。
空间模拟描绘
为了便于偏振条件确定，可以使用各种空间照射分布。图6A-C显示离轴照射的例子且在这些例子中，照射的空间强度分布图显示出特定的且通常是孤立的局部的高强度区域。图6A-C显示出分别具有5极、8极和4极(quadrupole)的三个不同的离轴照射602、604和606的空间描绘。环形照射、双极照射、CQuad照射等是离轴照射的另外的例子。常规的束成形元件可以用于产生离轴照射。离轴照射是用于高分辨光刻术的成像增强技术中的一种。
可以将偏振条件均匀地施加至来自辐射系统的照射的空间强度分布图中的所有亮照射点。例如，在图6A-C中的空间强度分布图中的每一亮照射点可以由非偏振的照射、TM偏振照射、TE偏振照射等中的一种产生。
如在图13-15中更详细地看到的，在偏振确定期间，空间强度分布图被分成单独的像素或像素组。这些组可以被称为偏振像素组。偏振条件的精细调整涉及调节每一偏振像素组的偏振，以提供导致最佳的或期望的光刻响应的自由形式的偏振条件。在模拟期间，在束孔阑内的偏振像素组的物理坐标被储存在由模拟器使用的输入文件中。本领域技术人员将意识到术语“偏振像素组”仅是主要用于模拟域中而选择的命名，以表示其中偏振条件是可预定义的照射源的分布图的一部分。就光刻设备的实际硬件而言，等同的术语可以是“源像素组”，即且在可由耦合至源的反射镜阵列预定义的偏振条件中的源光瞳上的区域，其中偏振控制元件被耦合至反射镜阵列。通过机械地控制物理反射镜和偏振控制元件的位置，可以在源光瞳平面上实现具有预定义的偏振条件的源像素组。
偏振条件制造
在实际光刻工具中，诸如具有空间复合结构的石英或玻璃板的一个或更多的物理光学元件可以被制造且与辐射系统的其它光学元件结合使用，以实现非常规的偏振条件。照射可以以特定方式的偏振条件内在地偏振，或可以是非偏振的辐射，如果可以应用的话，其可以被转换成特定的期望的偏振。诸如偏振晶体的一个或更多的光学元件可以用于选择性地使照射偏振。例如，期望的偏振可以通过适合设计的衍射式、折射式或反射式光学元件来制造，且其中具有偏振变化的属性或与之相关的属性(例如透射式偏振板)。在一实施例中，照射形状和期望的偏振可以通过同一光学元件来产生。
此外，还可以将不同的偏振施加至不同的亮照射点。为了完成这一操作，照射的空间强度分布可以例如通过空间光调制器(例如反射镜阵列)来产生或转换，其可以选择性地施加不同的偏振至空间强度分布的不同部分(例如通过使得辐射穿过不同的偏振光学装置或偏振光学装置的不同部分和/或合适地使入射到空间光调制器上的辐射偏振，且之后经由调制元件的安置产生期望的偏振和/或照射形状)。例如，图6A-C中的每一极可以具有不同的偏振，或甚至偏振可以在图6A-C中的极内在空间上变化。在应用固定的偏振场或设计时，独立的极的偏振角可以以已知的方式变化(依赖于角度)。题目为“Illumination System and LithographicApparatus”于2010年4月29日申请的同时待审的本申请的申请人共同拥有的美国临时申请no.61/329,371描述了物理硬件的一些细节。
性能度量
为了便于偏振条件确定，可以使用性能度量。性能度量在过程参数在过程预算内变化时追踪光刻响应所获得的值的变化。性能度量上的光刻响应包括从下述中选择的一个或更多个：临界线宽的非一致性、临界尺寸误差、纵横比误差、节距误差、侧边缘位置误差、角边缘位置误差、掩模误差增强因子(MEEF)、剂量范围、焦深和过程窗口或它们的各种组合。过程参数包括从下述中选择的一种或更多种：焦距、曝光剂量、曝光波长、图案形成装置衰减、图案形成装置偏置、辐射系统的数值孔径、辐射源的形状或图案形成装置的场类型。也可以使用其它类型的光刻响应和过程参数，而不限制本发明的保护范围。
不需要改变所有过程参数。例如，如果特定类型的掩模(例如6％Att-PSM)对于特定的测试特征最佳地工作，那么所述参数可以保持成恒定的，以降低在模拟期间的计算负载。在另一类似例子中，如果对于特定的测试特征，亮场掩模工作更好，那么可能排除对使用暗场掩模的需要。
随着目标的光刻响应向特定的目标值收敛，在模拟期间性能度量不断更新。目标值可以是最大值(例如最大的NILS值)或最小值(例如最小的临界尺寸误差值)。光刻响应的当前值被储存用于每一迭代，对应于当前最佳的光刻响应的过程参数被应用于下一轮模拟，以观察是否获得了更好的值。在获得了光刻响应的满意值时可以终止模拟，其可能达不到难以发现的“最佳”或“优化”值。
在迭代模拟期间，改善的偏振条件与特定的预定义的度量值相关联。可以根据实际可获得的过程范围来调整期望的成像结果。
偏振优化过程流程
如图7的流程图700中显示的，可以在两个主要过程中进行偏振确定。过程705可以被看成使用一组固定的或预定义的偏振条件的修改的SMO过程。这一过程可以是足够的以产生满意的光刻响应。如果不是的话，那么过程705的结果被用于执行随后的自由形式的偏振确定过程712。在一实施例中，可以单独地执行过程705或过程712，即过程712不需要在过程705之前或之后进行，且过程705不需要在过程712之前或之后进行。
在过程705之前，一些预备步骤(统称为步骤702)被执行或获得以建立模拟。各种过程参数被选择，诸如照射形状、剂量、图案形成装置类型、焦距设定、场类型等。另外，一个或更多的测试图案被选择，在测试图案中的一个或更多的临界特征被识别，模拟点或切割线被在测试图案中定义。限定了性能度量，其中过程参数中的一个或更多个可以是恒定的，其它的过程参数中的一个或更多个在过程误差预算内变化。被追踪的光刻响应值可以是CD误差、边缘位置误差或如之前讨论的其它参数。
另外地，选择了最初的一组候选的预定义的偏振条件。预定义的偏振条件可以包括应用于整个光瞳平面的固定的偏振限定(例如非偏振光、X+Y偏振、TE偏振、TM偏振或TM/TE偏振)。可替代地，最初的偏振限定可以被限制成特定的固定偏振角。所述角度由硬件实施来规定。例如，固定角度偏振片可以用在反射镜阵列处，所述反射镜阵列控制源束的图案化(其的商用例子是ASML公司的FlexrayTM)。光刻者可以对最有效的初始组的预定义的偏振条件有深入的了解。在说明性的非限制性的例子中，对于大于0.5的σ值，初始组的偏振条件可以包括TM、Y+X、Y和X偏振条件；对于0.5以下的σ值，初始组的偏振条件可以包括TM/TE、TE和X+Y偏振条件。基于经验选择初始组偏振条件帮助减小在模拟期间的计算负载。
如果建立了预备条件，那么在一实施例中，固定的或预定义的偏振条件确定过程705被执行。在这一过程中，对于已知的最佳的过程参数的全部最初定义的切割线计算光刻响应。可以执行最初的OPC调节过程(其可以是成熟的OPC或简化的OPC)，以在光刻响应值基本上收敛到期望的值(例如最大的CD误差＜0.05nm)时调节特征边缘的位置。此后，对于过程参数的预算的误差计算光刻响应值。例如，可以对于聚焦范围、剂量范围、图案形成装置衰减范围等追踪CD误差。图案形成装置偏置可以同时被应用于全部测试特征。独立的CD误差值可以被分组，以发现CD一致性(CDU)值，所述度量可以被设定以定位最满意的CDU值而不是CD误差值。当然，存在可以被选择作为被性能度量追踪的最终的光刻响应的非常大的可能性。在模拟的连续迭代期间，可以并行地执行合适的OPC调节，以帮助模拟的收敛。
虽然过程705(修改的SMO过程)可以包含如此处描述的多种性能追踪可能性，但是在一实施例中，过程705执行对应于最初预定义的偏振条件中的每一个的偏振条件确定过程。为此，用于初始组中的每一偏振条件的照射的各自的空间强度分布图被确定以达到用于每一偏振条件的优化的或改善的空间强度分布图。在修改的SMO过程中，通过使用过程参数和各自的初始的预定义的偏振条件，如果有的话，用于包括合适的OPC调节的每一预定义的偏振条件的期望的光刻响应的模拟被执行以确定光刻响应。
依赖于将被实现的目标光刻响应值，过程705可以足以(在没有进一步的偏振精细调整的情况下)识别有利的或优化的偏振条件(步骤715)，如在判决块708处所确定的。例如，可以确定对于σ＞1的暗场照射，初始预定义的偏振条件Y+X提供了优化的或有利的光刻响应。或者说，初始组的预定义的偏振条件中的一个可以满足在特定情形中的光刻要求，尤其是对于具有相对较高的k1值的光刻问题。
然而，如果在过程705中未实现期望的光刻响应，那么可以基于过程705的最希望的结果来选择一个或更多的预定义的偏振条件。过程705的最希望的结果可以是与最佳的性能度量相关的偏振条件。在步骤710中，在过程712之前识别偏振像素组。
在过程712中，自由形式的偏振精细调整被执行。如相对于图13-17更详细地讨论的，在自由形式的偏振精细调整中，每个单独的像素或像素组经受在上文讨论的初始组的预定义的偏振条件中应用一个或更多的偏振条件(例如可以基于过程705的最希望的结果来选择一个或更多的预定义的偏振条件)，且可能的是应用各种其它类型的预定义的偏振条件。或者说，步骤712可以容纳增加的偏振选择间隔尺寸(granularity)。标准数值优化技术被应用以发现在偏振条件变化时光刻性质上的改善。依次的像素调换(flip)可以是优化技术的第一步骤。例如，参考图13-14，如果在过程705期间确定了TM/TE、TM和Y偏振是最希望的偏振条件，那么至少全部的三个这样的偏振条件被(依次地或以在优化中使用的任何其它的标准方法)应用至示例性的像素组1310-1313中的每个。类似于过程705，在像素组或在独立的像素水平局部地扰动偏振条件时，追踪光刻响应。这一方法被称为“像素调换”。在一组中可以尝试单个像素调换或成对的像素调换。对于像素调换的每一步骤，在当前的最佳结果条件下重新定义初始条件。线性灵敏度分析方法可以用于对改善最终的光刻响应的有利的变化进行排列。还可以通过“随机地”调换相对较大分数的像素(例如10％的像素)剧烈地改变初始条件，且重新开始迭代优化过程。标准数值技术可能用于优化。再次，合适的OPC和过程参数调节可以并行地应用以获得最佳的组合结果。过程712可以被称为组合的图案形成装置-偏振优化过程。
偏振优化的示例性结果
图8-12示出了其中描述的技术已经被施加以获得改善的偏振条件的特定例子。具体地，图8-12显示出在图7中描述的过程705的结果。
图8显示出使用如在图6中描述的离轴照射条件602、604和606的一些实施例，其结果对应于具有变化节距(最小的k1＝0.385，对应于具有最小的节距110nm)的图3的Manhattan方形栅格例子。6％Att-PSM掩模在NA＝1.35时使用。50nm孔的栅格的节距从具有110nm x 110nm节距的栅格302相等地以20nm的增量变化成具有190nm x 190nm节距的栅格303。另外，在一些情形中使用了固定的聚焦斜度802(例如5极照射602在固定的聚焦斜度下和不在固定的聚焦斜度下使用)。对于四个显示的情形中的每种情形(Quasar、8极、5极和没有聚焦斜度的5极)，参数SMO表现有多个偏振状态。在性能度量中被追踪的光刻响应是纳米尺度的预定义的CD误差度量。如图8所示，对于具有固定的聚焦斜度的5极照射，获得非偏振照射的最佳结果；对于具有固定的聚焦斜度的8极照射，获得TM偏振照射的最佳结果。如图8所见，从非偏振照射至TM偏振的变化对于所有的可比较的极和所显示的聚焦斜度的组合来说显著地(10-16％)改善了CD度量。
图9显示出对于5极情形的CD改善结果，使得最佳偏振选择的相对优点可以被更加清楚地看到。非偏振的参数SMO(变化的极的位置、强度、图案形成装置的全局偏置)结果通过包括聚焦斜度而被改善8％。然而，另外的10％的改善通过具有TM辐射和固定的聚焦斜度而被获得。偏振选择甚至比聚焦斜度更加有利。
图10显示在k1值更低时，改善的或优化的偏振条件如何不同。对对应于各种过程参数的结果进行列表的示例性的过程参数表1000表明：对于具有低k1值(最小k1＝0.33，对应于95nm节距)的Manhattan方形栅格的类似的测试图案，优化的偏振条件不是TM，而是具有如在表1000中所显示的被调整的(在所有条件下保持聚焦斜度是完整的)其它照射参数的TM/TE。在NA＝1.35条件下使用6％Att-PSM的掩模。在图11中显示的8极照射被使用且在350nm处具有固定的聚焦斜度。50nm孔的栅格的节距从95nm x 95nm节距变化成110nm x 110nm节距，之后以20nm的增量从具有110nm x 110nm节距的栅格302相等地变化到具有190nm x 190nm节距的栅格303。
图12考虑了典型地在SRAM电路中所看到的更加复杂的2D图案(例如图5A中的图案500A)，且通过使用所述图案由偏振条件确定获得。对于亮场，在6％Att-PSM掩模且最小的k1＝0.384条件下，对于TE偏振看到最佳的结果。在此，CD度量被限定为CD一致性和最差的过程角部误差的组合。TE结果比X+Y好约5％，且比非偏振情况好约16％。在此，具有中心TM偏振条件的TM/TE不是最佳偏振条件。试验证明，对于图5A中的图案500A，具有TE偏振的源掩模偏振优化(SMPO)给出了比具有常规使用的X+Y偏振的标准源掩模优化SMO更优越的成像性质。因此，通过试验测量确认图12中的结果。图12还强调了这样的事实：与仅从之前的试验接收固定的偏振条件相比，本申请中公开的一般性的偏振优化方案在硬件中选择实际的偏振设定的方面给光刻者提供了改善的适应性。
图8-12的各种例子示出很难预测改善的或优化的偏振条件，这是因为改善的或优化的偏振依赖于各种过程参数和k1值。本发明的实施例提供了通过使用对期望的光刻响应的系统模拟以有效的方式获得改善的或优化的偏振的途径。图8-12中显示的例子假定光瞳平面中的预定义的偏振条件，而不是精细调整的偏振条件。然而，例子仅是说明性的，而不是限制本发明的范围。
在强度分布图中的像素水平的偏振精细调整
图13-16显示在图7中描述的过程712中发生的自由形式的偏振精细调整的例子。
图13A-14B示出了具有暗场图案的情形(例如图5B中的图案500B)，其中预定义的照射是TM/TE(类似于图2E中显示的预定义的偏振)。具有预定义的偏振的照射的强度分布图在图13A被显示为元件1300。图13B中的元件1302是元件1300的空间强度分布图，且亮点被标示为特定的偏振像素。可以以多种方式将相邻的偏振像素一起分组。例如，在1302中，像素组1310、1311、1312和1313在所有四个象限内被对称性地重复。预定义的TM/TE偏振条件最初被应用到所有像素。这一状态可以是过程705的结果，其产生6.1nm的CD度量。图14A-B显示出偏振精细调整中的中间和最后步骤。将中心处的像素的偏振从在所有像素组上的纯的TM/TE变成中心像素组处的TM，显著地将CD度量改善至4.7nm，如在中间分布图1402A(图14A)中显示的。也就是，偏振在中心处被改变成在σ＜0.3情况下的具有TM的TM/TE(类似于图2F中显示的预定义的偏振)。通过将中心像素改变成X偏振的另外的偏振精细调整产生了对应于另外的4.6nm的改善的CD度量值的最终步骤1402B(图14B)。
在图15A-C中显示的另一类似的例子中，照射空间强度分布图1500(图15A)被分成偏振像素组。最初，所有像素具有如修改后的分布图1502A(图15B)中显示的非偏振的照射，对应于5.3nm的CD度量值。在精细调整之后，CD度量在改变像素组的局部偏振时被改善成4.65nm的值，如在修改后的分布图1502B(图15C)中显示的，在所述极处是TM/TE，在中心处是X偏振。
图16显示使用σ外部/σ内部等于0.88/0.72的环形照射的偏振条件选择的另外的例子，如在图16A中的强度分布图1600中所显示的。使用了具有复杂的周期性的2D图案1601(图16B)的二元暗场掩模。通过使用过程705，在完全施加预定义的TE偏振时获得了最佳结果，如分布图1602A(图16C)中显示的。所述结果是9.28nm的CD误差度量。对于自由形式的偏振调整，对于偏振的优化考虑了独立的像素。除了独立的像素，大量的像素组还可以被认为具有直接相邻的像素。图16D中的分布图1602B显示给出CD误差度量改善的精细调整的偏振条件。在所述修改的分布图中，一些特定的照射像素或像素组被改变成TM/TE、X+Y和非偏振，所述结果是8.93nm的CD度量。
图17C-D显示出在坐标空间中的表示优化的偏振条件的可替代的方式，其强调偏振方向角，而不是偏振类型。在空间的第一象限中，4-polbit配置可以支撑用于偏振的X(0°)、Y(90°)和±45°的方向，8-polbit配置可以支撑偏振的X、Y、±45°、±22.5°和±67.5°的方向，类似于图2G中所显示的。图17A显示在整个源光瞳平面中用X-Y偏振均匀地偏振的源的空间强度分布图1700。图17C-17D显示空间强度分布图1700是如何被分别离散成用于4-polbit和8-polbit配置的光瞳平面中的像素组。箭头表示像素组的偏振方向。在图17C中，仅顶部和底部像素组位于-45°偏振(即第一象限中的-45°，和保持对称性的在其它象限中的合适的角度)。在其它像素组中的其余像素位于Y偏振。在图17D中，像素是-67.5°偏振(在其它象限中具有合适的对称性)或Y偏振。对于8-polbit配置，增加了每一像素处的偏振优化的间隔尺寸，结果，更好的光刻响应被获得。例如，在具有固定的X+Y偏振光的情况下，对于图17B中显示的图案，由常规的SMO获得的CD变化度量是8.92％。在具有相同的源和相同的图案但是如图17C所示增加了偏振优化(4-polbit)的情况下，CD变化度量被改善至8.61％。通过使用相同的源和相同的图案但使用8-polbit偏振优化，实现将CD变化度量进一步改善至8.09％，如图17D所示。
图18A-D比较了由不同的偏振条件的SMO(或SMPO)导致的同一源的离散化的强度分布图。这些是针对于图5B中显示的图案的各种偏振条件假定的优化的源。图18A显示使用常规的SMO的优化的TE偏振源。图18B显示了使用常规的SMO优化的X+Y偏振源。图18C显示使用常规的SMO优化的非偏振的源。图18D显示使用由本申请提供的增强技术优化的同样的源，即使用SMPO的优化的源。图18E显示与TE偏振源(图18A)、X+Y偏振源(图18B)和非偏振的源(图18C)相比，SMPO(图18D中的情形)的交叠过程窗口是最佳的(即最大的剂量范围和最大的焦深被允许)。
偏振和暗场辐射
为了进一步证实上述的偏振优化技术的优点，SMPO也被应用于暗场照射。暗场成像包括在σ＞1情况下的照射。例如，典型的范围是1.4≥σ≥1.0。暗场光的添加具有通过MEEF减少来改善光刻成像的潜力。
上述的SMPO技术使用固定的剂量/偏置，具有用于剂量/偏置优化的多个起始点和完成点。包括暗场影响剂量/偏置关系(暗场方案通常需要更高的剂量)。因此，优化的程序必须被修改，以通过允许剂量在优化期间动态地调整，来固定掩模偏置(OPC后)。
因为对于暗场条件，照射强度分布图的极可以在投影系统孔阑的外面，所以额外的像素或像素组被添加至每一象限，以覆盖区域1.4≥σ≥1.0。例如，图19A显示在源孔阑之外的额外的像素组1902A-B(在所有象限中被对称性地重复)。仅4个偏振条件(X、Y和+45°)在此处被用于暗场条件下的SMPO。已经显示对于图19B显示的特定的测试图案，与固定的X+Y偏振方案相比，标准的SMPO(在没有暗场的情况下)给出好19％的CDU(CD一致性)。如图19C显示，在暗场条件下的SMPO在CDU度量上提供另外的9％的改善。图19D显示在使用暗场光时SMPO上的MEEF减少的优点被进一步改善。与具有7.9的平均MEEF的固定的X+Y偏振方案相比，在没有暗场的条件下，SMPO提供了4.9的平均MEEF，其在使用在暗场条件下的SMPO时被进一步减少至4.2。在图19B中的图案中的不同位置的独立的水平(H)和垂直的(V)切割线处的MEEF减少被平均，以提供如图19D显示的平均的(avg)的MEEF值。图19E显示在SMPO在暗场条件下执行时的重叠过程窗口同没有暗场的SMPO和具有X+Y偏振的SMO的情况的比较。总体上，已经看到，在使用了标准暗场掩模和正性显影过程时，暗场SMPO提供了MEEF减少和CDU改善。
对图案形成装置类型的依赖性
图20显示偏振精细调整依赖于所使用的图案形成装置的类型。通过在4极照射使用114nm方形节距的50nm孔栅格(k1＝0.4)，掩模偏置被改变，掩模变换类型也被改变。图20B中的表2002显示出所述结果。图20A图示结果比较。表明18％Att-PSM给出了比标准二元掩模(BIM)和6％Att-PSM更好的结果，尤其是在使用TM偏振，而不是非偏振的照射时。对于其它的偏振条件，可以研究类似的比较。
尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以在制造具有微米尺度、甚至纳米尺度的特征的部件方面有其他的应用，例如，集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
尽管以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情形中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明可以用于其他应用中，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。
光刻设备还可以是衬底的表面可以被相对高折射率的液体(例如水)覆盖、以便填充投影系统的最终元件和衬底之间的空间的类型。浸没液体还可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如在图案形成装置和投影系统的第一元件之间。在本领域中浸没技术用于增加投影系统的数值孔径是公知的。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长)以及粒子束(诸如离子束或电子束)。
在上下文允许的情况下，所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或它们的组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如，本发明的实施例可以采取包含被配置用于实现上述公开的方法的性能的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。

Claims (9)

1.一种用于改善以光刻设备将图案形成装置布局的图像转印到衬底上的方法，所述方法包括步骤：
执行对应于多个预定义的偏振条件中的每一个偏振条件的第一过程，以选择预定义的偏振条件，所述预定义的偏振条件导致了与临界特征的相对更好的复现相关联的光刻响应值；和
执行第二过程，以迭代地达到期望的在空间上变化的自由形式的偏振条件，所述自由形式的偏振条件导致了期望的所述光刻响应值，其中所述第二过程使用在所述第一过程中使用的所述预定义的偏振条件中的一个或更多个；
所述第二过程包括步骤：
获得候选的照射空间强度分布图；
将所述空间强度分布图中的亮照射点分成特定的像素或像素组；
通过将一组预定义的偏振条件中的每一个应用至所述特定的像素或像素组中的每一个，来调整所述特定的像素或像素组的局部偏振；和
选择所述在空间上变化的自由形式的偏振条件，所述自由形式的偏振条件导致所述期望的光刻响应值；
其中所述第一过程包括：获得用于所述多个偏振条件中的每一个的各自的照射空间强度分布图；
所述第一过程包括：为所述多个偏振条件中的每一个确定归一化的图像对数斜率值，和选择对应于高的归一化的图像对数斜率值的一个或更多的偏振条件，以形成减少的组。
2.根据权利要求1所述的方法，包括步骤：
获得一组测试特征，所述测试特征用于仿真包括所述临界特征的所述图案形成装置布局的至少一部分；
定义表示在一个或更多的过程参数条件下复现所述临界特征时光刻响应的变化的性能度量；和
选择所述多个预定义的偏振条件。
3.根据权利要求1所述的方法，包括用从所述第一过程获得的所述光刻响应值更新性能度量，且所述第二过程涉及迭代地进一步更新所述性能度量，直到获得所述期望的光刻响应值为止。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个预定义的偏振条件包括从包括非偏振、TE偏振、TM偏振、TM/TE偏振、对角线偏振、X偏振、Y偏振、X+Y偏振、Y+X偏振或它们的任意组合的组中选出的两个或更多的偏振条件。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个预定义的偏振条件包括TM/TE偏振。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述光刻响应包括从临界线宽非一致性、临界尺寸误差、纵横比误差、节距误差、侧边缘位置误差、角边缘位置误差、图案形成装置误差增强因子(MEEF)、剂量范围、聚焦范围或它们的任意组合选出的一个或更多个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个预定义的偏振条件包括TM/TE偏振，其中在辐射系统的光瞳平面中，TM偏振被沿着对角线施加，且在所述光瞳平面的每一象限中，TM偏振在笛卡尔轴上逐渐地和对称地转换成TE偏振。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个预定义的偏振条件包括固定的角度偏振。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在σ>1条件下的暗场照射，以照射所述图案形成装置布局。
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