CN109891319B - 用于优化图案化装置图案的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于优化图案化装置图案的方法,该方法包括:获得具有多个多边形的初始设计图案;使多边形中的至少一些多边形有效地彼此连接;将评估特征放置在多边形的边界之外;以及基于评估特征来创建跨越已连接的多边形的图案化装置图案。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年10月24日提交的美国临时申请62/412,192和2017年10月20日提交的美国临时申请62/574,843的优先权,这两个申请均通过引用整体并入本文。
技术领域
本文的描述涉及光刻方法和设备,并且更具体地涉及使用沿引导轮廓的评估特征进行图案化以优化图案化装置图案的方法以及应用该方法的系统。
背景技术
可以将光刻设备用在例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下,图案化装置(例如掩模)可以包含或提供与IC的各个层相对应的器件图案(“设计布局”),并且通过诸如穿过图案化装置上的图案照射衬底上(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或多个裸片)的方法,可以将该器件图案转移到该目标部分上,该衬底已经被涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层。通常,单个衬底包含被光刻设备连续地、一次一个目标部分地将图案转移到其上的多个相邻目标部分。在一种类型的光刻设备中,整个图案化装置的图案被一次转移到一个目标部分上;这样的设备通常被称为步进器。在备选的设备(通常称为步进扫描设备)中,投影光束沿给定的参考方向(“扫描”方向)在图案化装置之上扫描,同时沿与所述参考方向平行或反向平行的方向同步移动衬底。图案化装置的图案的不同部分被逐渐地转移到一个目标部分。因为通常光刻设备将具有放大系数M(通常<1),所以衬底被移动的速度F将是投影光束扫描图案化装置的速度的M倍。
在将图案从图案化装置转移至衬底之前,衬底可能经历各种工序,诸如涂底(priming)、抗蚀剂涂覆以及软烘烤。在曝光之后,衬底可能经历其它工序,诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤以及对所转移的图案的测量/检查。这一系列的工序被用作为用来制作器件(例如IC)的各个层的基础。之后衬底可能经历各种工艺,诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等,所有的这些工序都是旨在最终完成器件的各个层。如果器件中需要若干层,那么针对每一层重复整个工序或其变体。最终,器件将被呈现在衬底上的每一目标部分中。之后通过诸如切片或切割之类的技术,将这些器件互相分开,据此可以将各个器件安装在载体上、连接至引脚等。
因此,制造诸如半导体器件之类的器件通常涉及使用多种制造工艺来处理衬底(例如,半导体晶片)以形成器件的各种特征和多个层。通常使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光和离子注入来制造和处理这些层和特征。可以在衬底上的多个裸片上制造多个器件,然后将其分成单独的器件。该器件制造工艺可以被认为是图案化工艺。图案化工艺涉及诸如使用光刻设备中的图案化装置的光学和/或纳米压印光刻之类的图案化步骤,以将图案化装置的图案转移到衬底,并且通常但是可选地涉及一个或多个相关的图案处理步骤,诸如通过显影设备的抗蚀剂显影、使用烘烤工具对衬底的烘烤、使用蚀刻设备利用图案进行的蚀刻等。
发明内容
在一个实施例中,提供了一种用于优化图案化装置图案的方法,所述方法包括:获得具有多个多边形的初始设计图案;使所述多边形中的至少一些多边形有效地彼此连接;将评估特征放置在所述多边形的边界之外;以及基于评估特征创建跨越已连接的多边形的图案化装置图案。
在一个实施例中,提供了一种用于优化图案化装置图案的方法,所述方法包括:获得具有多个多边形的初始设计图案;使所述多边形中的至少一些多边形有效地彼此连接;关于所述多边形放置评估特征;以及生成跨越已连接的多边形中的至少一些多边形的引导轮廓,其中所述评估特征中的至少一些评估特征位于所述引导轮廓上。
在一个实施例中,提供了一种用于优化图案化装置图案的方法,所述方法包括:获得具有多个多边形的初始设计图案;使所述多边形中的至少一些多边形有效地彼此连接;关于已连接的多边形放置评估特征;以及基于所述评估特征创建跨越所述已连接的多边形的连接点或交叉点的图案化装置图案轮廓。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括其上记录有指令的计算机非暂时性可读介质,所述指令在由计算机执行时实现本文所述的方法。
附图说明
图1图示出了光刻系统的各种子系统的框图;
图2图示出了对应于图1中的子系统的模拟模型的框图;
图3A图示出了对于四种图案中的每一种图案的EPE或CD(EPE或CD-PW)的、由焦点(水平轴)和剂量(垂直轴)跨越的工艺窗口;
图3B图示出了四个图案的EPE或CD(EPE或CD-OPW)的、由焦点(水平轴)和剂量(垂直轴)跨越的(由点阴影区域表示的)工艺窗口;
图4图示出了说明联合优化或共同优化的方法的示例的各方面的流程图;
图5图示出了根据一个实施例的另一优化方法的实施例;
图6、图7和图8图示出了各种优化过程的示例性流程图;
图9图示出了多重图案化技术(MPT)的一系列过程情形;
图10图示出了方法的实施例;
图11图示出了图10的方法的流程图;
图12图示出了图11的方法的一系列过程情形的示例;
图13A和图13B图示出了在图12的方法的过程情形1202处标识紧密相邻的目标多边形的过程的示例;
图14图示出了在图12的过程情形1203处偏置被标识的紧密相邻的目标多边形并且可选地形成桥以连接在偏置之后彼此未连接的被标识和偏置的目标多边形的示例;
图15图示出了在图12的过程情形1204处偏置未被标识的目标多边形的示例;
图16图示出了在图12的过程情形1205处关于一个或多个多边形提供图案放置量规的示例;
图17图示出了在图12的过程情形1206处放置针对多边形的评估特征的示例,包括在被标识的目标多边形之外的一个或多个评估特征;
图18图示出了与图12的过程情形1206相关的关于一些被标识的目标多边形的评估特征的放置的示例;
图19图示出了在图12的过程情形1206处用于评估特征的放置的引导轮廓的示例;
图20A图示出了用于评估特征的放置的引导轮廓的示例(由短线指明),并且图20B图示出了与具有上边界和下边界的容差带相关联的评估特征;
图21A、图21B和图21C更详细地图示出了图案放置误差(PPE)控制量规的放置的示例,其中图21A图示出了图16,图21B图示出了关于多边形的图案放置误差(PPE)控制量规的放置,图21C描绘了图案放置误差(PPE)控制量规的实施例的工作细节,并且图21D描绘了图案放置误差(PPE)控制量规的另一个实施例的工作细节;
图22A和图22B图示出了图案和照射模式的优化的示例,其中图22A图示出了优化图案的示例,并且图22B图示出了优化照射模式的示例并且与图12的过程情形1207相关;
图23图示出了显影轮廓的显影后表示的示例,并且与图12的过程情形1208相关;
图24图示出了缩小和复原之后的图案的表示的示例,并且与图12的过程情形1209相关;
图25图示出了与初始设计图案的多边形相对应的图案特征的蚀刻后检查(AEI)样本图像的示例;
图26A和图26B示意性地图示出了改变设计意图以创建图案化装置图案的实施例;
图27A和图27B示意性地图示出了改变设计意图以创建图案化装置图案的另一个实施例;
图28图示出了计算机系统的示例的框图;
图29图示出了光刻设备的示意图;
图30图示出了另一光刻设备的示意图;
图31图示出了图30中的设备的更详细视图;和
图32图示出了本申请的图30和图31的设备的源收集器模块的更详细视图。
具体实施方式
作为简要介绍,图1图示出了示例性光刻设备100。主要组件是辐射源112,其可以是深紫外准分子激光源或包括极紫外(EUV)源在内的其他类型的源(如上所讨论的,光刻设备本身不需要具有辐射源);照射光学器件,其限定了照射的部分相干性(标注为σ)并且可以包括对来自光源112的辐射进行成形的光学器件114和116;用以支撑或包含图案化装置118的支撑件;和投影系统120,其将图案化装置图案的图像(例如,经由一个或多个反射镜、一个或多个透射或反射透镜等)投影到衬底平面122上。在投影系统的光瞳平面处的可调节滤波器或孔径124可以限制射在衬底平面122上的光束角度的范围,其中最大可能的角度限定了投影系统的数值孔径(NA)NA=n sin(Θmax),n是投影系统的最后一个元件和衬底之间的介质的折射率,并且Θmax是出自投影系统的光束仍然可以射在衬底平面122上的最大角度。
本文所使用的术语“投影系统”应该被广义地解释为涵盖各种类型的光学系统,包括例如折射光学系统、反射光学系统、孔径和/或反射折射光学系统。术语“投影系统”还可以包括根据这些设计类型中的任何一种操作的组件,用于集体地或单独地引导、成形或控制投射辐射光束。
本文中使用的术语“掩模”或“图案化装置”可以被广义地解释为指代可以用于向入射辐射光束赋予与将在衬底的目标部分中产生的图案相对应的图案化横截面的通用图案化装置;在这种上下文中,也可以使用术语“光阀”。除了典型掩模(透射或反射;二进制、相移、混合等)之外,其他这种图案化装置的示例包括:
-可编程反射镜阵列。这种器件的一个示例是具有粘弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种设备背后的基本原理是(例如)反射表面的寻址区域将入射辐射反射为衍射辐射,而未寻址区域将入射辐射反射为非衍射辐射。使用适当的滤波器,可以从反射光束中滤掉所述非衍射辐射,仅留下衍射辐射;以这种方式,根据矩阵可寻址表面的寻址图案使光束图案化。可以使用合适的电子部件来执行所需的矩阵寻址。
-可编程CCD或LCD阵列。
上面提到的图案化装置包括或可以形成一个或多个设计布局或图案(为了方便起见,下文中为设计图案)。可以利用CAD(计算机辅助设计)程序生成设计图案,该过程通常被称为EDA(电子设计自动化)。大多数CAD程序遵循一组预定的设计规则,以便创建功能设计图案/图案化装置。这些规则由处理和设计限制来设置。例如,设计规则定义电路器件(例如栅极、电容器等)或互连线之间的空间容差,以便确保电路器件或线路不以不希望的方式彼此相互作用。一个或多个设计规则限制可以被称为“关键尺寸”(CD)。电路的关键尺寸可以被定义为线或孔的最小宽度或两条线或两个孔之间的最小间距。因此,CD确定所设计的电路的整体大小和密度。当然,集成电路制造中的目标之一是在衬底上(经由图案化装置)忠实地再现原始电路设计。
在系统的优化过程中,可以将系统的品质因数表示为成本函数。优化过程归结为找到优化(例如,最小化或最大化)成本函数的系统的一组参数(设计变量)的过程。取决于优化的目标,成本函数可以具有任何合适的形式。例如,成本函数可以是系统的某些特性关于这些特性的预期值(例如,理想值)的偏差的加权均方根(RMS)(或均方根2n次幂,其中n是正整数);成本函数也可以是这些偏差的最大值(即最差偏差)。由于系统实现的实用性,系统的设计变量可以被限制在有限范围内和/或相互依赖。在光刻设备的情况下,约束通常与硬件的诸如可调谐范围和/或图案化装置可制造性设计规则之类的物理性质和特性相关联。
在光刻设备中,照射系统以照射模式的形式向图案化装置提供照射(即辐射),并且投影系统经由图案化装置将照射引导和成形到衬底上。照射模式定义照射的特性,诸如角度或空间强度分布(例如,常规、偶极、环形、四极等)、照射西格玛(σ)设置等。空间图像(AI)是在衬底水平处的辐射强度分布。曝光衬底上的抗蚀剂层,并在本文中将空间图像作为潜在的“抗蚀剂图像”(RI)转移到抗蚀剂层。可以将抗蚀剂图像(RI)定义为抗蚀剂层中的抗蚀剂的溶解度的空间分布。
抗蚀剂模型可以被用来从空间图像计算抗蚀剂图像,其示例可以在美国专利申请公开号US 2009-0157360中找到,其公开内容通过引用整体并入本文。抗蚀剂模型仅与抗蚀剂层的性质有关(例如,在曝光、PEB和显影期间发生的化学过程的影响)。光刻设备的光学性质(例如,照射模式、图案化装置和投影系统的性质)决定了空间图像。由于可以改变在光刻设备中使用的图案化装置,因此可能希望将图案化装置的光学性质与至少包括照射系统和投影系统在内的光刻设备的其余部分的光学性质分开。
图2中图示出了用于模拟光刻设备中的光刻的示例性流程图。照射模型301表示提供给图案化装置的照射的光学性质(包括辐射强度分布和/或相位分布)。投影系统模型302表示投影系统的光学特性(包括由投影系统引起的辐射强度分布和/或相位分布的变化)。设计图案模型303表示设计图案的光学特性(包括由给定设计图案303引起的辐射强度分布和/或相位分布的变化),其是在图案化装置上的特征或由图案化装置所形成的特征的布置的表示。可以从设计图案模型303、投影系统模型302和设计图案模型303模拟空间图像304。可以使用抗蚀剂模型305从空间图像304模拟抗蚀剂图像306。光刻的模拟可以例如预测抗蚀剂图像中的轮廓和CD。
更具体地,注意,照射模型301可以表示照射模式和/或照射系统的光学特性,其包括但不限于数值孔径设置、照射西格玛(σ)设置、特定照射形状(例如诸如环形、四极、偶极等等之类的离轴辐射照射)等。投影系统模型302可以表示投影系统的光学特性,包括像差、畸变、一个或多个折射率、一个或多个物理大小、一个或多个物理尺寸等。设计图案模型303可以表示物理图案化装置的一个或多个物理性质,例如,如美国专利号7,587,704中所描述的,该专利的全部内容通过引用并入本文。模拟的目的是准确地预测例如边缘放置、空间图像强度斜率和/或CD,然后可以将其与预期的设计进行比较。预期的设计通常被定义为光学邻近校正(OPC)前设计图案,其可以以诸如GDSII或OASIS或其他文件格式之类的标准化数字文件格式而被提供。
从该设计图案中,可以标识一个或多个部分,其被称为“剪辑”。在一个实施例中,提取剪辑的集合,其表示设计图案中的复杂图案(通常约50个至1000个剪辑,但是可以使用任何数量的剪辑)。这些图案或剪辑表示设计的较小部分(即电路、单元或图案),更具体地说,剪辑通常表示需要特别关注和/或验证的较小部分。换句话说,剪辑可以是设计图案的部分,或者可以是类似的或具有设计图案的部分的类似行为,其中一个或多个关键特征通过经验(包括由用户例如芯片制造商提供的剪辑)、或者通过反复试验、或者通过运行全芯片模拟来标识。剪辑可以包含一个或多个测试图案或量规图案。
可以由用户基于设计图案中的需要特定图像优化的一个或多个已知的关键特征区域来先验地提供初始的较大剪辑集合。备选地,在另一实施例中,可以通过使用标识一个或多个关键特征区域的某种自动(诸如机器视觉)或手动算法来从整个设计图案中提取初始的较大剪辑集合。
可以针对扩大设计图案中的一些图案的工艺窗口进行优化。图案的工艺窗口是处理参数的空间,在该空间下将在规格内生成图案。从数学的角度来看,工艺窗口是由所有处理参数跨越的向量空间中的区域。在给定的图案化工艺中,图案的工艺窗口由图案化工艺中涉及的物理现象和图案的规格来决定。
使用由所有处理参数跨越的向量空间中的区域作为工艺窗口可能是不方便的。可以使用子空间(即,由少于所有处理参数跨越的空间)的区域代替由所有处理参数跨越的空间的区域。例如,在具有许多处理参数的图案化工艺中,可以将由焦点和剂量跨越的子空间的区域用作工艺窗口。
处理参数是图案化工艺的参数。图案化工艺可以包括在图案的实际光刻转移的上游和下游的工艺。处理参数可以属于多个类别。第一类别可以是在图案化工艺中使用的光刻设备或者任何其他设备的参数。该类别的示例包括光刻设备的照射系统、投影系统、衬底台等的参数。第二类别可以是在图案化工艺中执行的任何工序的参数。该类别的示例包括焦点、剂量、带宽、曝光持续时间、显影温度、在显影中使用的化学组合物等。第三类别可以是设计图案的参数。该类别的示例可以包括分辨率增强技术(RET)或光学邻近校正调节,诸如辅助特征的形状和/或位置。第四类别可以是衬底的参数。示例包括在蚀剂层下的结构的特性、抗蚀剂层的化学组合物和/或抗蚀剂层的物理尺寸。第五类别可以是表示图案化工艺的一个或多个参数的时间变化的特性的参数。该类别的示例可以包括高频级移动(例如频率、幅度等)的特性、高频激光带宽变化(例如频率、幅度等)和/或高频激光波长变化。这些高频变化或移动是高于调节基础参数(例如台位置、激光强度等)的机制的响应时间的变化或移动。第六类别可以是在曝光的上游或下游的特性,诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、蚀刻、沉积、抗蚀剂涂覆、掺杂和/或包装。
设计图案中的各种图案可以具有不同的工艺窗口。与潜在系统缺陷相关的图案规格的示例包括对于CD、颈缩、线拉回、线细化、边缘放置、重叠、抗蚀剂顶部损失、抗蚀剂底切和/或桥接的检查。设计图案中的所有图案或其一部分图案的工艺窗口可以通过合并(例如,重叠)每个个体图案的工艺窗口来获得。
在一个示例中,当图案的规格仅决定该图案的边缘放置误差(EPE)时,该图案的工艺窗口可以被称为EPE工艺窗口(EPE-PW)。当图案的规格仅决定一组图案的EPE时,该组图案的重叠工艺窗口可以被称为EPE重叠工艺窗口(EPE-OPW)。可以根据有限数量的参数(例如,2个或3个参数)来指定EPE-PW或EPE-OPW。图3A示出了由焦点(水平轴)和剂量(垂直轴)跨越的四个图案中的每一个图案的EPE(EPE-PW)的工艺窗口。图3B示出了由焦点(水平轴)和剂量(垂直轴)跨越的四个图案的EPE(EPE-OPW)的工艺窗口(由点阴影区域表示)。因此,EPE-OPW是四种图案的EPE-PW的重叠区域。可以理解,图案的规格可以决定不同的或附加的参数,诸如CD。因此,在CD的情况下,工艺窗口将变为CD工艺窗口(CD-PW),并且该组图案的重叠工艺窗口可以被称为CD重叠工艺窗口(CD-OPW)。
如上所述,可以在系统的优化或配置过程中使用成本函数。成本函数可以表示系统的一个或多个品质因数。系统的品质因数可以被称为系统的度量。优化过程找到系统的参数集合,其在某个约束(如果有的话)下优化(例如,最小化或最大化)成本函数。当成本函数被优化(例如,最小化或最大化)时,由成本函数表示的一个或多个品质因数被优化(例如,最小化或最大化)。在光刻设备中,作为示例,成本函数可以被表达为
其中(z1,z2,...,zN)是N个设计变量或N个设计变量的值。fp(z1,z2,...,zN)可以是作为设计变量(z1,z2,...,zN)的函数的品质因数,诸如针对设计变量(z1,z2,...,zN)的一组值的在特性的实际值与预期值之间的差异。例如,fp(z1,z2,...,zN)可以是表征工艺窗口(例如,CD或EPE-PW)的大小的度量。wp是与fp(z1,z2,...,zN)相关联的权重常数。例如,特性可以是在边缘上的给定点处测量的图案边缘的位置。不同的fp(z1,z2,...,zN)可以具有不同的权重wp。例如,如果特定边缘具有窄范围的允许位置,则表示边缘的实际位置与预期位置之间的差异的针对fp(z1,z2,...,zN)的权重wp可以被赋予更高的值。当然,CF(z1,z2,...,zN)不限于式1中的形式。CF(z1,z2,...,zN)可以是任何其他合适的形式。
成本函数可以表示光刻设备、图案化工艺或衬底的任何一个或多个合适的特性,例如,边缘放置误差、CD、图像偏移、图像失真、图像旋转、随机变化、吞吐量、本地CD变化或其组合。在一个实施例中,设计变量(z1,z2,...,zN)包括从图案化装置图案的图案的剂量、焦点、偏置、辅助特征放置、照射的空间/角度分布(例如诸如常规、环形、偶极、四极等的形状)等等中选择的一个或多个。由于通常决定衬底上的图案的是抗蚀剂图像,所以成本函数可以包括表示抗蚀剂图像的一个或多个特性的函数。例如,fp(z1,z2,...,zN)可以简单地是抗蚀剂图像中的点与该点的预期位置之间的距离(即,边缘放置误差EPEp(z1,z2,…,zN))。此外,成本函数可以包括表示曝光后的任何其他图像的一个或多个特性的函数,诸如显影后图像、蚀刻后图像等。设计变量可以包括任何可调节参数,诸如照射系统、图案化装置、投影系统、剂量、焦点等的可调节参数。
光刻设备可以包括被统称为“波前操纵器”的组件,其可以被用来调节波前的形状和辐射光束的强度分布和/或相移。在一个实施例中,光刻设备可以在沿着光刻设备的光学路径的任何位置处调节波前和强度分布,诸如在图案化装置之前、在光瞳平面附近、在图像平面附近和/或在焦平面附近。波前操纵器可以被用来校正或补偿由例如照射系统、图案化装置、光刻设备中的温度变化、光刻设备中的组件的热膨胀所引起的波前和强度分布和/或相移的一个或多个特定失真。调节波前和强度分布和/或相移可以改变由成本函数表示的一个或多个特性的值。这种变化可以从模型中模拟或进行实际测量。设计变量可以包括波前操纵器的参数。
设计变量可以具有约束,其可以被表达为(z1,z2,...,zN)∈Z,其中Z是设计变量的可能值集合。可以通过光刻设备的期望吞吐量来施加对设计变量的一个可能约束。如果没有由期望的吞吐量施加的这种约束,则优化可以产生一组不切实际的设计变量的值。例如,如果剂量是设计变量,在这种约束的情况下,优化可以产生使得吞吐量在经济上不可能的剂量值。但是,约束的有用性不应被解释为必要性。例如,吞吐量可能受光瞳填充率的影响。对于一些照射设计,低光瞳填充率可能会丢弃辐射,导致较低的吞吐量。吞吐量也可受到抗蚀剂化学的影响。较慢的抗蚀剂(例如,需要较高量的辐射来适当曝光的抗蚀剂)导致较低的吞吐量。
可以在优化过程期间重复计算成本函数。计算成本函数可以包括计算fp(z1,z2,...,zN)。与图像相关的fp(z1,z2,...,zN)的示例的非详尽列表包括一个或多个EPE及其函数、工艺窗口或表征工艺窗口的度量、产量、随机效应、缺陷的存在或概率、和/或层间特性(即当结构处于不同层时结构相对于另一结构的特性)。
在定义了成本函数并且获得了其计算方法的情况下,在一个实施例中,该过程继续以在约束(z1,z2,...,zN)下找到优化成本函数的一个或多个设计变量的值的集合,例如找到:
因此,在一个实施例中,提供了用于找到解(例如,照射模式和图案(SMO)优化解)的方法和度量,其将用于图案化(例如,DUV和/或EUV图案化)的重叠边缘放置误差(EPE)工艺窗口最大化。也就是说,在一个实施例中,该解使重叠EPE工艺窗口的大小即工艺参数空间最大化,其中图案的多个部分具有比规格更好的EPE(例如,在CD的5%内)。在一个实施例中,利用EPE最小化算法找到的解将给出接近最佳的重叠EPE工艺窗口。
在一个实施例中,迭代地计算优化循环内的重叠EPE工艺窗口使得可以使用与重叠EPE工艺窗口具有强相关性的“快捷度量”并且在优化中使用它是不切实际的。在一个实施例中,度量包括上述工艺窗口度量。在一个实施例中,它使焦点:剂量变化空间周围的最大EPE(图案中所有用户定义的测量切口中的最大值)最小化。期望这种方法将重叠EPE工艺窗口最大化。
在图4中图示出了一般优化方法。该方法包括定义多个设计变量的多变量成本函数的步骤502。设计变量可以包括从表示照射500A的一个或多个特性(例如,光瞳填充率,即穿过光瞳或光圈的照射的辐射百分比)、投影系统500B的一个或多个特性和/或设计图案500C的一个或多个特性的设计变量中选择的任何合适的组合。例如,设计变量可以包括表示照射500A的和设计图案500C的一个或多个特性的设计变量(例如,全局偏差),但不包括投影系统500B的一个或多个特性,这导致照射-图案化装置图案(例如,掩模图案)优化(“源-掩模优化”或SMO)。或者,设计变量可以包括表示照射500A(可选地偏振)的一个或多个特性、投影系统500B的一个或多个特性和设计图案500C的一个或多个特性的设计变量,其导致照射图案化装置图案(例如,掩模)-投影系统(例如,镜头)优化(“源-掩模-透镜优化”或SMLO)。在步骤504中,同时调节设计变量,使得成本函数朝向收敛移动。在步骤506中,确定是否满足预定义的终止条件。预定终止条件可以包括各种可能性,例如从以下项中选择的一项或多项:成本函数被最小化或最大化(如所使用的数值技术所要求的)、成本函数的值等于阈值或超过阈值、成本函数的值达到预设的误差极限内、和/或达到预设的迭代次数。如果满足步骤506中的条件,则该方法结束。如果不满足步骤506中的一个或多个条件,则迭代地重复步骤504和506,直到获得期望的结果。优化不一定导致针对一个或多个设计变量的单组值,因为可能存在由诸如光瞳填充因子、抗蚀剂化学性、吞吐量等因素引起的物理约束。优化可以提供针对一个或多个设计变量和相关联的性能特性(例如,吞吐量)的多组值,并允许光刻设备的用户挑选一组或多组。
可以交替地优化(称为替代优化)或同时优化(称为同时优化)照射、图案化装置图案和投影系统。可以同时或交替地优化设计图案的多个层上的图案。本文使用的术语“同时”、“同时地”、“联合”和“联合地”意指表示照射、图案化装置、投影系统的一个或多个特性的一个或多个设计变量和/或任何其他设计变量被允许同时改变。本文使用的术语“交替”和“交替地”意味着不允许所有设计变量同时改变。
在图4中,同时执行所有设计变量的优化。这种流可以被称为同时流或共同优化流。备选地,交替执行所有设计变量的优化,如图5中所图示。在该流中,在每个步骤中,一些设计变量是固定的,而其他设计变量被优化以优化成本函数;然后在下一步中,一组不同的变量被固定,而其他变量被优化以最小化或最大化成本函数。交替执行这些步骤直到满足收敛或某个终止条件。如图5的非限制性示例流程图中所示,首先,获得设计图案(步骤602),然后在步骤604中执行照射优化步骤,其中使用成本函数优化照射的一个或多个设计变量(SO),而其他设计变量被固定。然后在下一步骤606中,执行图案化装置(例如,掩模)优化(MO),其中使用成本函数优化图案化装置的设计变量,同时其他设计变量被固定。交替执行这两个步骤,直到在步骤608中满足某个终止条件。可以使用一个或多个各种终止条件,诸如成本函数的值变得等于阈值、成本函数的值跨过阈值、成本函数的值达到预设的误差极限内、达到预设的迭代次数等。注意,SO-MO-交替-优化被用作针对交替流的示例。交替流可以采取许多不同的形式,诸如SO-LO-MO-交替-优化,其中执行SO、LO(投影系统优化),并且交替并迭代地执行MO;或者首先可以执行SMO一次,然后交替并迭代地执行LO和MO;等等。另一种替代方案是SO-PO-MO(照射优化、偏振优化和图案化装置优化)。最后,在步骤610中获得过程结果的输出,并且该过程停止。
图6示出了一种示例性优化方法,其中表示图案化工艺的一个或多个特性的成本函数被最小化或最大化。在步骤S702中,获得一个或多个设计变量的初始值,包括一个或多个相关联的调谐范围(如果有的话)。在步骤S704中,建立多变量成本函数。在步骤S706中,在针对第一迭代步骤(i=0)的一个或多个设计变量的起始点值附近的足够小的邻域内扩展成本函数。在步骤S708中,将标准多变量优化技术应用于成本函数。注意,优化问题可以在S708中的优化过程期间或在优化过程中的稍后阶段应用诸如一个或多个调谐范围之类的约束。步骤S720指示针对成本函数表示的特性的一个或多个给定测试特征(也被称为“量规”)进行每次迭代。在步骤S710中,预测光刻响应(例如,EPE或基于EPE的参数,诸如上述度量)。在步骤S712中,将步骤S710的结果与在步骤S722中获得的期望或理想的光刻响应值进行比较。如果在步骤S714中满足终止条件,即优化生成了足够接近期望值的光刻响应值,那么在步骤S718输出设计变量的最终值。输出步骤还可以包括使用设计变量的最终值输出一个或多个其他功能,诸如输出优化的照射图、优化的设计图案、在光瞳平面(或其他平面)处的波前像差调节的图等等。如果不满足终止条件,那么在步骤S716中,利用第i次迭代的结果更新一个或多个设计变量的值,并且过程返回到步骤S706。下面详细说明图6的过程。
在示例性优化过程中,没有假设或近似设计变量(z1,z2,...,zN)和fp(z1,z2,...,zN)之间的关系,除了fp(z1,z2,...,zN)足够平滑(例如,存在一阶导数),这在光刻设备中通常是有效的。可以应用一种算法以找到/> 该算法诸如是离散优化(例如,通过像素翻转的“下坡”离散优化)、高斯-牛顿算法、莱文贝格-马夸特(Levenberg-Marquardt)算法、布罗伊丹-弗莱彻-戈德法布-香农(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)算法、梯度下降算法、模拟退火算法、内点算法和遗传算法。
这里,使用高斯-牛顿算法作为示例。高斯-牛顿算法是一种适用于一般非线性多变量优化问题的迭代方法。在第i次迭代中,其中设计变量(z1,z2,...,zN)取值为(z1i,z2i,…,zNi),高斯-牛顿算法将fp(z1,z2,...,zN)线性化在(z1i,z2i,…,zNi)附近,并且然后计算在(z1i,z2i,…,zNi)附近给出最小CF(z1,z2,...,zN)的值(z(1(i+1)),z(2(i+1)),…,z(N(i+1)))。在第(i+1)次迭代中,设计变量(z1,z2,...,zN)取值为(z(1(i+1)),z(2(i+1)),…,z(N(i+1)))。该迭代继续直到收敛(即CF(z1,z2,...,zN)不再进一步减小)或达到预定次数的迭代。
具体地,在第i次迭代中,在(z1i,z2i,…,zNi)附近,
在式3的近似下,成本函数变为:
这是设计变量(z1,z2,...,zN)的二次函数。除设计变量(z1,z2,...,zN)外,每一项都是常数。
如果设计变量(z1,z2,...,zN)不受任何约束,可以通过求解如下N个线性方程导出(z(1(i+1)),z(2(i+1)),…,z(N(i+1))):其中n=1,2,...,N。
如果设计变量(z1,z2,...,zN)受到J个不等式(例如(z1,z2,...,zN)的调谐范围)j=1,2,...,J;和K个等式(例如设计变量之间的相互依赖性)k=1,2,...,K的形式的约束,则优化过程变成经典的二次编程问题,其中Anj,Bj,Cnk,Dk是常数。可以对每次迭代施加附加约束。例如,可以引入“阻尼因子”ΔD来限制(z(1(i+1)),z(2(i+1)),…,z(N(i+1)))和(z1i,z2i,…,zNi)之间的差异,使得式3的近似值保持。这些约束可以被表达为zni-ΔD≤zn≤zni+ΔD。(z1(i+1),z2(i+1),…,zN(i+1))可以使用例如JorgeNocedal和Stephen J.Wright(柏林纽约:范登伯格,剑桥大学出版社)的数值优化(第2版)中描述的方法得出。
优化过程可以将特性之中的最大偏差的幅度(最差缺陷)最小化到其预期值,而不是将fp(z1,z2,...,zN)的RMS(或根均值2次幂,其中n是正整数)最小化。在该方法中,成本函数可以备选地被表达为
其中CLp是fp(z1,z2,...,zN)的最大允许值。该成本函数表示特性之中的最差缺陷。使用此成本函数进行优化可以将最差缺陷最小化。迭代贪心算法可以用于此优化。
式5的成本函数可以被近似为:
其中q是偶正整数(例如,至少4,或至少10)。式6模仿式5的行为,同时允许通过使用诸如最深下降法、共轭梯度法等方法来分析地执行和加速优化。
将最差缺陷大小最小化也可以与fp(z1,z2,...,zN)的线性化相结合。具体而言,如式3中那样将fp(z1,z2,...,zN)近似。然后,对最差缺陷大小的约束被写为不等式ELp≤fp(z1,z2,…,zN)≤EUp,其中ELp和EUp是指定针对fp(z1,z2,...,zN)的最小和最大允许偏差的两个常数。插入式3,对于p=1,...P,这些约束被转换为
/>
和
由于式3通常仅在(z1,z2,...,zN)附近有效,如果在这样的附近不能实现所期望的约束ELp≤fp(z1,z2,…,zN)≤EUp,这可以通过不等式之间的任何冲突来确定,则常数ELp和EUp可以被放宽直到约束可以实现。该优化过程使(z1,z2,...,zN)附近的最差缺陷大小最小化。然后,每个步骤逐渐减小最差缺陷大小,并且迭代地执行每个步骤,直到满足某些终止条件。这将导致最差缺陷大小的最佳减小。
使最差缺陷最小化的另一种方法是在每次迭代中调节权重wp。例如,在第i次迭代之后,如果第r个特性是最差缺陷,则可以在第(i+1)次迭代中增加wr,使得该特性的缺陷大小的减小被赋予更高的优先级。
另外,可以通过引入拉格朗日乘数来修改式4和式5中的成本函数以实现对缺陷大小的RMS的优化与对最差缺陷大小的优化之间的权衡,即,
其中λ是预设常数,其指定对缺陷大小的RMS的优化与对最差缺陷大小的优化之间的权衡。特别地,如果λ=0,那么这变为式4,并且只最小化缺陷大小的RMS;而如果λ=1,那么这变为式5,并且只最小化最差缺陷大小;如果0<λ<1,那么在优化中两者都被考虑。可以使用多种方法来解决这种优化。例如,可以调节每次迭代中的加权,类似于先前描述的操作。备选地,类似于从不等式中最小化最差缺陷大小,在解决二次编程问题期间,可以将式6'和6”的不等式视为设计变量的约束。然后,可以逐步放宽对最差缺陷大小的界限,或者逐渐增加针对最差缺陷大小的权重,计算针对每个可实现的最差缺陷大小的成本函数值,并选择将总成本函数最小化的设计变量值作为针对下一步骤的初始点。通过迭代地这样做,可以实现这种新的成本函数的最小化。
优化光刻设备可以扩展工艺窗口。更大的工艺窗口在工艺设计和芯片设计中提供了更大的灵活性。工艺窗口可以被定义为例如一组焦点和剂量值,针对该组焦点和剂量值,抗蚀剂图像在抗蚀剂图像的设计目标的特定限制内。注意,这里讨论的所有方法也可以被延伸到通用的工艺窗口定义,其可以通过与曝光剂量和散焦不同的或附加的基本参数来建立。这些可以包括但不限于光学设置诸如NA、照射西格玛、光学像差、偏振和/或抗蚀剂层的光学常数。例如,如前所述,如果工艺窗口(PW)还包括不同的图案化装置图案偏置(掩模偏置),那么优化包括掩模误差增强因子(MEEF)的最小化,其被定义为衬底边缘放置误差(EPE)和引发的图案化装置图案边缘偏置之间的比率。在焦点和剂量值上定义的工艺窗口仅用作本公开中的示例。
下面描述根据实施例的使用例如剂量和焦点作为其参数来将工艺窗口最大化的方法。在第一步中,从工艺窗口中的已知条件(f0,ε0)开始,其中f0是标称焦点,ε0是标称剂量,最小化下面在(f0±Δf,ε0±ε)附近的成本函数之一:
或
或
如果允许标称焦点f0和标称剂量ε0偏移,则可以与设计变量(z1,z2,...,zN)一起联合地优化它们。在下一步中,如果可以找到(z1,z2,...,zN)的一组值使得成本函数在预设限制内,则接受(f0±Δf,ε0±ε)作为工艺窗口的一部分。
如果不允许焦点和剂量偏移,则在焦点和剂量被固定在标称焦点f0和标称剂量ε0的情况下优化设计变量(z1,z2,...,zN)。在备选实施例中,如果可以找到(z1,z2,...,zN)的一组值使得成本函数在预设限制内,则接受(f0±Δf,ε0±ε)作为工艺窗口的一部分。
本公开中先前描述的方法可以被用来将式7、7'或7”的相应成本函数最小化。如果设计变量表示投影系统的一个或多个特性,诸如Zernike系数,那么将式7、7'或7”的成本函数最小化导致基于投影系统优化即LO的工艺窗口最大化。如果设计变量除了投影系统的那些之外还表示照射和图案化装置的一个或多个特性,那么将式7、7'或7”的成本函数最小化导致基于SMLO的工艺窗口最大化,如图4中所图示。如果设计变量表示照射和图案化装置的一个或多个特性,则将式7、7'或7”的成本函数最小化导致基于SMO的工艺窗口最大化。式7、7'或7”的成本函数还可以包括至少一个fp(z_1,z_2,…,z_N),如本文所述,其是带宽的函数。
图8示出了同时SMLO过程如何使用高斯-牛顿算法进行优化的一个具体示例。在步骤S902中,标识一个或多个设计变量的起始值。还可以标识针对每个变量的调谐范围。在步骤S904中,使用一个或多个设计变量来定义成本函数。在步骤S906中,围绕设计变量的起始值扩展成本函数。在步骤S908中,应用合适的优化技术以将成本函数最小化或最大化。在可选步骤S910中,执行全芯片模拟以覆盖全芯片设计图案中的所有关键图案。在步骤S914中获得期望的光刻响应度量(诸如上述的基于CD、EPE或基于EPE的度量),并且在步骤S912中将其与这些量的预测值进行比较。在步骤S916中,确定工艺窗口。步骤S918、S920和S922类似于对应的步骤S914、S916和S918,如关于图8所描述的。最终输出可以是例如优化的照射图和/或优化的设计图案。
图7示出了用于优化成本函数的示例性方法,其中设计变量(z_1,z_2,...,z_N)包括可以仅假设离散值的设计变量。
该方法开始于定义照射的像素组和图案化装置的图案化装置区块(步骤802)。通常,像素组或图案化装置区块也可以被称为图案化工艺组件的分区。在一个示例性方法中,将照射划分成每个象限117个像素组,并且基本上如上所述,针对图案化装置定义94个图案化装置区块,从而导致了总共211个分区。
在步骤804中,选择光刻模型作为用于光刻模拟的基础。光刻模拟产生在计算一个或多个光刻度量或响应中使用的结果。特定光刻度量被定义为要被优化的性能度量(步骤806)。在步骤808中,建立针对照射和图案化装置的初始(预优化)条件。初始条件包括针对照射的像素组的初始状态和图案化装置的图案化装置区块,使得可以对初始照射形状和初始图案化装置图案进行参考。初始条件还可以包括图案化装置图案偏置(有时被称为掩模偏置)、NA和/或聚焦斜坡范围。尽管将步骤802、804、806和808描绘为顺序步骤,但是应当理解,在其他实施例中,可以以其他顺序执行这些步骤。
在步骤810中,对像素组和图案化装置区块进行排序。像素组和图案化装置区块可以在排序中交错。可以采用各种排序方式,包括:顺序地(例如,从像素组1到像素组117以及从图案化装置区块1到图案化装置区块94)、随机地、根据像素组和图案化装置区块的物理位置(例如,将更接近照射中心的像素组排序为更高)、和/或根据像素组或图案化装置区块的改变如何影响性能度量。
一旦对像素组和图案化装置区块进行排序,则调节照射和图案化装置以改善性能度量(步骤812)。在步骤812中,按照排序的顺序分析每个像素组和图案化装置区块,以确定像素组或图案化装置区块的改变是否将导致改善的性能度量。如果确定性能度量将得到改善,那么相应地改变像素组或图案化装置区块,并且所得到的改善的性能度量和修改的照射形状或修改的图案化装置图案形成用于对后续较低排序像素组和图案化装置图块的分析进行比较的基线。换句话说,保留了改善性能度量的改变。随着对像素组和图案化装置区块的状态的改变被进行和保留,初始照射形状和初始图案化装置图案相应地改变,使得在步骤812中从优化过程中产生修改的照射形状和修改的图案化装置图案。
在其他方法中,在812的优化过程内还执行图案化装置多边形形状调节以及像素组和/或图案化装置区块的成对轮询。
在一个实施例中,交错的同时优化过程可以包括改变照射的像素组,并且如果发现性能度量的改善,则升高和/或降低剂量或强度以寻求进一步的改善。在另一个实施例中,剂量或强度的升高和/或降低可以由图案化装置图案的偏置变化代替,以寻求同时优化过程中的进一步改善。
在步骤814中,确定性能度量是否已收敛。例如,如果在步骤810和812的最后几次迭代中已经见证了对性能度量很少有改善或没有改善,则可以认为性能度量已收敛。如果性能度量尚未收敛,那么在下一次迭代中重复步骤810和812,其中使用来自当前迭代的修改的照射形状和修改的图案化装置作为用于下一次迭代的初始照射形状和初始图案化装置(步骤816)。
上述优化方法可以被用来增加光刻设备的吞吐量。例如,成本函数可以包括作为曝光时间的函数的fp(z1,z2,...,zN)。在一个实施例中,这种成本函数的优化受到带宽或其他度量的测量的约束或影响。
如上所指出,光刻是器件制造中的重要步骤,其中在衬底上形成的图案限定器件的功能元件,诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也使用在诸如平板显示器、微机电系统(MEMS)等等的其他器件的形成中。
随着图案化工艺持续发展,功能元件的尺寸不断减小,而数十年来每个器件的功能元件(诸如晶体管)的数量已经稳定地增加。在当前的技术状态下,使用光刻设备制造多层器件,所述光刻设备使用来自深紫外照射源的照射将设计图案投影到衬底上,产生尺寸远低于100nm——即小于来自照射源的辐射(例如,193nm照射源)波长一半的单个功能元件。
根据分辨率公式CD=k1×λ/NA,在其中印刷尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征的这种工艺通常被称为低k1光刻,其中λ是所采用的辐射的波长,NA是光刻设备中投影系统的数值孔径,CD是“关键尺寸”-通常是所印刷的最小特征大小,并且k1是经验分辨率因子。通常,k1越小,越难以在衬底上再现类似于电路设计者为了实现特定电气功能性和性能而规划的形状和尺寸的图案。k1的下限值通常为大约0.23或大约0.25。因此,低于k1极限(以下被称为“子k1极限”或“低于k1极限”)的印刷特征(例如,关于特征的CD、关于特征的节距等)是所期望的。为了克服这些困难并实现子k1极限图案特征,将复杂的微调步骤应用于光刻设备和/或设计图案。这些包括例如但不限于NA和光学相干设置的优化、定制的照射方案、相移图案化装置的使用、将图案分成多次曝光(下文中称为多重图案化)、在设计图案中的光学邻近校正(OPC,有时也被称为“光学和工艺校正”)、或者通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。
如上所指出,期望在设计图案中印刷不可以其他方式印刷的特征,即印刷子k1极限特征。在图9中描绘了实现此目的的一种方法。具体地,图9图示出了多重图案化技术(MPT)的设计的处理情形101至106的序列,以允许印刷例如在图9的初始设计图案101的插图中示出的紧密相邻的多边形PG。在多重图案化技术(MPT)的设计的工艺流程中,获得初始设计图案101。然后,执行本领域中已知为着色的技术(在过程情形102中)以将初始设计图案分成多个设计图案(在该示例中,三个设计图案),将多个设计图案中的每一个都转移到衬底上以实现初始设计图案。例如,着色将具有不小于k1极限的节距或间隔距离的多边形分组成多个设计图案中的一个设计图案,以避免例如具有小于k1极限的节距或间隔距离的紧密相邻的多边形PG在图案化装置图案中。在该示例中,在过程情形102处,对三个不同的多边形群组进行颜色分组,以进一步处理多边形的每个颜色群组。然后,在过程情形103处,在多边形的每个颜色群组中执行多边形PG的大小偏置。然后,在过程情形104处,执行三个单独的SMO过程以确定一个或多个优化照射模式(过程情形104的上方图形示出了优化照射模式的示例)以及用于提供给一个或多个图案化装置的优化图案(过程情形104的底部三个图示出了添加了各种辅助特征的三种优化设计图案)。众所周知,在过程情形104处的图案化装置图案根据光刻设备的放大因子而确定大小;例如,大约是曝光的大小的4倍。然后,执行图案化工艺三次,每个图案化工艺利用三个图案化装置图案之一以及一个或多个优化照射模式之一,使得三个图案化装置图案的图案有效地彼此层叠,如在执行了各种工艺步骤(例如,根据需要重复的曝光、显影等)之后的过程情形105处所示。通过分开地图案化三个图案化装置图案,同时避免图案化关键尺寸(CD)或节距低于k1极限的紧密相邻的特征。在该示例中,过程情形105示出了显影后轮廓,其导致最终图案的蚀刻后轮廓106。但是,该方法涉及多次曝光(例如,在一些情况下,三个图案化装置)和多个优化过程,增加了制造时间、成本、复杂性等。因此,期望例如实现仅使用一个图案化装置图案或较少的图案化装置图案来印刷子k1极限特征的图案化工艺。
在一个实施例中,提供了一种执行调节图案化装置图案和使用定制引导轮廓的照射模式以实现例如子k1极限特征的印刷的过程的方法。在一个实施例中,该方法可以通过利用适当的抗蚀剂后显影处理调节图案化装置图案和具有定制引导轮廓的照射模式、使用单个图案化装置图案来实现子k1极限图案化。
参考图10,示出了优化过程以设计图案来印刷具有子k1特征(例如,低于k1极限的特征的关键尺寸(CD)或分离间隙)的初始设计1001,在该示例中具有仅一个图案化装置图案并使用该图案化装置图案来印刷图案。如下面进一步讨论的,在过程情形1002处可以重新配置初始设计1001并且在过程情形1003处应用引导轮廓以用于在优化(例如,SMO)过程中使用。在优化之后,过程情形1003在下方图形中示出了优化的图案化装置图案(示出主要图案特征和辅助特征),并在上方图形中示出了可选的优化照射模式。如下文所讨论的,在一个实施例中,在过程情形1002和/或过程情形1003处的过程被配置为使得使用传统的显影和蚀刻工序产生不产出初始设计1001的图案。相反,曝光的图案化装置使得它可以经受如下所述的“缩小”和/或“复原”过程。
在过程情形1004处,示出了抗蚀剂后显影轮廓(在这种情况下是模拟轮廓),其与使用过程情形1003处的优化照射模式在过程情形1003处成像的优化图案化装置图案相对应。然后,“缩小”和/或“复原”过程被应用来实现所期望的图案特征。“缩小”涉及特征的大小或尺寸的减小。在一个实施例中,“缩小”涉及选择性沉积,例如选择性侧壁沉积,其可以“缩小”在抗蚀剂中和/或在蚀刻层中的图案特征。选择性沉积可以涉及嵌段共聚物的沉积,用于在自组装成单独的域/相中使用。“复原”过程涉及特征的大小或尺寸的增大。在一个实施例中,“复原”过程涉及选择性蚀刻,例如在抗蚀剂中和/或在蚀刻层中的某些图案特征的选择性蚀刻。在一个实施例中,选择性蚀刻可以是选择性沉积和选择性蚀刻的组合,所述选择性沉积将特征(例如,接触孔或其他凹陷)“缩小”到所期望的大小或尺寸以下,然后特征的所述选择性蚀刻将该特征“复原”到所期望的大小或尺寸。可以使用适当的“缩小”和/或“复原”过程模型来引导模式优化过程(例如,帮助定义由优化过程产生的设计图案)和/或一个或多个“缩小”和/或“复原”参数可以在优化过程(例如,如上所讨论的联合、交替或模拟优化)中被使用。在过程情形1005处,描绘了最终图案的蚀刻后轮廓(在这种情况下,使用“缩小”和/或“复原”过程模型的模拟轮廓),其对应于过程情形1003处已经经受了适当的“缩小”和/或“复原”过程的抗蚀剂后显影轮廓。
参考图11,描绘了用于使用优化过程和引导轮廓来实现子k1极限特征的印刷的过程流程的实施例。该过程可以包括,从包括多个多边形的初始设计图案开始,标识低于k1极限的目标多边形(例如,关键尺寸(CD)小于k1极限,关于另一个多边形的节距低于k1极限)并且有效地连接目标多边形(例如,生长、扩展或偏置它们的形状(下文中被称为偏置)),以便创建包括被标识的目标多边形在内的矩形或其他形状(步骤S1101)。如果在偏置之后一个或多个被标识的目标多边形保持分离,那么那些一个或多个未连接的目标多边形可以被桥接到其他被标识的目标多边形(步骤S1102)。可以关于一个或多个被标识的目标多边形和/或关于设计图案的一个或多个其他多边形来应用一个或多个图案放置量规(步骤S1103)。可以将平滑技术应用于连接的目标多边形以创建引导轮廓,以使得能够放置评估特征(例如,评估点、评估段、评估区域等)以用于在引导优化过程中使用,并且可选地,可以添加容差带以用于与优化过程中的评估特征一起使用。或者,可以(例如,由用户)标识用于在引导优化过程中使用的多个评估特征,然后可以应用平滑技术以通过评估特征提供引导轮廓(步骤S1104)。然后,可以执行优化(例如,SMO)过程以创建优化设计图案(以及可选的优化照射模式)以在衬底处印刷期望的轮廓,其中优化过程可以是基于评估特征的边缘放置误差成本函数分析(步骤S1105)。可选地,用于复原和/或缩小过程的模型(例如,蚀刻和/或沉积模型)可以被用来对优化的设计图案的创建进行优化,或者可以被用来生成最终印刷图案的表示,其被期望精确到初始设计图案(步骤S1106)。
图12更详细地图示出了图11的方法的实施例,其中曲线箭头线指示了该过程的方向。在过程情形1201处,可以获得初始设计图案以指示特征的坐标(特征可以是过孔、通孔、接触孔或任何其他特征)。在本文中将这些特征称为多边形。
在过程情形1202处,将具有小于k1极限的间隔距离或节距的相邻多边形标识为目标多边形。例如,如在过程情形1202处的1220处所标记的,三个相邻多边形通过连接它们的线被标识以形成倒V形,其中这些线仅标示多边形随后将如何变得连接。当然,不需要创建那些线。可以以任何方式标识/标记多边形。而且,例如在EUV过程的情况下,相邻多边形不需要具有小于k1极限的间隔距离或节距。
在过程情形1203处,被标识的目标多边形被有效地连接。有效连接意味着被标识的目标多边形接触或部分重叠另一个被标识的目标多边形,或者它们的间隔被减小到低于某个阈值的距离。在一个实施例中,被标识的目标多边形可以被偏置以实现连接。也就是说,在一个实施例中,被标识的和相邻的目标多边形的形状被扩大,以便在至少一个顶点处将被标识的目标多边形中的至少一个目标多边形与另一个相邻的被标识的目标多边形连接。在一个实施例中,所有被标识的目标多边形被均匀地偏置,使得形状可以被扩大到相同的程度。在一个实施例中,可以将不同的偏置应用于被标识的目标多边形的不同组合以实现连接。在一个实施例中,如果在偏置之后一个或多个相邻的被标识的目标多边形未连接(例如,规则防止进一步偏置,在偏置(例如,均匀偏置)之后已经连接了一个或多个被标识的目标多边形,等等),则相对窄的“桥”(例如,辅助或连接多边形)可以由系统自动添加、或者由用户手动添加、或者通过输入文件或其他资源添加,以连接被标识的目标多边形的最近顶点。在这种情况下的目标多边形的示例在过程情形1203中被标记为1222。
在过程情形1204处,例如以与过程情形1203处的被标识的多边形类似的方式,可以对未被标识的多边形进行偏置。然而,这里的多边形没有被偏置成必须与一个或多个其他多边形连接或变得足够接近以与一个或多个其他多边形连接。
在过程情形1205处,可以可选地关于一个或多个多边形应用一个或多个图案放置量规。以下将提供图案放置量规的更多细节。
在过程情形1206处,关于多个多边形放置评估特征(例如,此处以短线的形式示出)。在一个实施例中,将一个或多个评估特征放置在多边形的边界之外,并且在一个实施例中,放置在被标识和连接的目标多边形附近。在一个实施例中,可以关于被标识和连接的目标多边形生成引导轮廓,并且沿着引导轮廓定位评估特征;引导轮廓基本上是在优化过程中设计图案化装置图案轮廓的目标。在一个实施例中,可以(例如,由用户)标识用于在引导优化过程中使用的多个评估特征,然后可以应用平滑技术以通过评估特征提供引导轮廓。在一个实施例中,将评估特征放置在未被标识的多边形上。在一个实施例中,可以在多边形的边界之外并且在未被标识的多边形附近提供一个或多个评估特征。评估特征可以是用户指定的或系统生成的,以用于评估图案化装置图案轮廓,如下所述。
在过程情形1207处,基于评估特征执行优化过程以实现如过程情形1207处所示的图案化装置图案。即,在一个实施例中,基于评估特征,关于多边形生成图案化装置图案轮廓(以及可选的分辨率增强技术(RET)或诸如辅助特征之类的光学邻近度校正调节)。在一个实施例中,优化过程是基于使用评估特征的成本函数的SMO,诸如使用ASML Tachyon软件的成本函数。在一个实施例中,优化过程是基于边缘放置误差(EPE)的SMO。在过程情形1207处获得的优化照射模式的示例在图22B中示出。可选地,基于图案放置量规执行优化过程以确定图案放置误差。在一个实施例中,优化过程是基于边缘放置误差(EPE)和图案放置误差(PPE)的SMO。通过使用评估特征,可以模拟图案化装置图案轮廓以在被标识和连接的目标多边形内延伸并且在被标识和连接的目标多边形之外延伸。在一个实施例中,图案化装置图案轮廓借助于图案化装置图案轮廓和/或评估特征来在其连接点处跨越相邻的被标识和连接的目标多边形的顶点。
在一个实施例中,优化过程可以产出对照引导轮廓而评估的中间图案化装置图案。例如,在评估点不是高密度的情况下,这可能是有用的。因此,对照引导轮廓评估中间图案化装置图案的一个或多个部分、区域、形状等,以确定与引导轮廓的偏差。基于这样的评估,可以修改优化过程。例如,可以改变一个或多个评估点的权重。作为另一示例,可以在优化过程中考虑一个或多个附加或不同定位的评估点。因此,在一个实施例中,可以执行迭代过程以对照引导轮廓评估图案化装置图案并相应地改变优化过程。
在过程情形1208处,对使用过程情形1207处的优化图案化装置图案轮廓、通过抗蚀剂的实际或模拟曝光而创建的抗蚀剂图案进行显影。在过程情形1208处描绘了这种抗蚀剂图案的示例。
在过程情形1209处,将缩小和/或复原过程应用于已显影的抗蚀剂图案。在一个实施例中,缩小和/或复原过程可以是实际缩小(例如,选择性沉积)和/或复原(例如,选择性蚀刻)过程,并且将结果对照初始设计图案进行比较。在一个实施例中,可以模拟缩小和/或复原过程。在一个实施例中,缩小和/或复原过程模型可以被用来帮助在过程情形1207处设置期望的图案和/或可以被用在优化中以设置缩小和/或复原过程的一个或多个参数。理想地,缩小和/或复原过程之后的最终图案接近初始设计图案或相对于初始设计图案准确。如在过程情形1209处的图形中所见,模拟的最终图案紧密地对应于过程情形1201处的初始设计图案。
在过程情形1210处,在过程情形1209处示出了与模拟图形相邻的图案的示例的图像。在过程情形1210处的图像在缩小和复原处理之后与在过程情形1209处的模拟图像非常紧密地匹配。
下面进一步详细描述图11和图12的步骤。
图13A图示出了图12的处理流程的过程情形1201处的初始设计图案,并且图13B图示出了在过程情形1202处标识紧密相邻的目标多边形的方法的示例。在图13A中示出了具有特征PG(以下称多边形)的初始设计图案的示例。可以基于用户定义的参数和/或特定或一般的数学模型(用诸如C或C++之类的计算机语言编写或使用Mathematica软件、LabView软件、MatLab软件等所构建)从非多边形布局中初始提供或创建多边形。例如,在一个实施例中,多边形的坐标可以存储在被输入到系统的文本文件中,以便在初始设计图案中定位多边形的精确位置。在一个实施例中,可以由软件指定或计算出每个多边形的中心。多边形的形状中心的计算可以基于一个或多个数学模型和/或基于一个或多个用户定义的参数。
参考图13B,在处理流程中,标识紧密相邻的多边形,诸如多边形PG1和PG2。在一个实施例中,通过该过程的软件自动标识紧密相邻的多边形。附加地或备选地,用户可以标识一个或多个紧密相邻的多边形。可以对照相邻多边形之间的最近距离或在最近距离的±10%内评估多边形是否紧密相邻。
为了示出紧密相邻的多边形的标识,在图13B中描绘了标记MK。实际上,不需要构建或描绘标记MK;在这里,它们提供了紧密相邻的多边形的方便的视觉标识,并有助于表征这些紧密相邻的多边形如何变得连接,如下所讨论的。图13B示出了如何通过用标记MK进行标记来将紧密相邻的多边形PG1和PG2标识为目标多边形。
为了将紧密相邻的多边形标识为被标识的目标多边形,可以使用一个或多个不同的准则。在一个实施例中,紧密相邻的多边形,诸如多边形PG1和PG2,被标识为具有满足特定准则的节距或间隔距离的那些多边形,所述特定准则例如是低于某个极限诸如小于k1极限(其中k1极限是例如0.28)。准则(例如,节距或间隔距离极限)可以由用户设置或由用于该过程的软件生成。该准则可以应用于设计图案中的所有多边形,或者可以针对设计图案的不同区域和/或不同多边形而变化。多边形的标识可以使用布尔运算来标识目标多边形。
此外,由于例如图案化工艺内的变化,可以标识接近k1极限但仍大于或等于k1极限——即在距k1极限的某个可接受范围内的多边形。在一个实施例中,具有上边界和下边界的容差范围可由用户指定或由软件生成,以标识紧密相邻的多边形,即,节距、间隔距离、CD等可在值范围内,或从用户定义的或由软件生成的多个特定值中选择。
图14图示出了在图12的过程情形1203处连接一个或多个被标识的紧密相邻的目标多边形。在一个实施例中,被标识的紧密相邻的目标多边形(例如,多边形PG1和PG2)被偏置以扩展多边形大小。可以对设计图案中的所有目标多边形执行偏置,或者可以针对特定目标多边形或目标多边形的区域选择性地执行偏置。对于所有目标多边形,大小偏置的程度可以是均匀的,或者可以选择性地向特定目标多边形或目标多边形的区域应用一个或多个不同程度的大小偏置。可以控制大小偏置的程度以在不同方向上是不同的或者在所有方向上是相同的(即,扩展的偏置多边形可以具有与偏置之前的形状相同的形状,但是偏置多边形具有与偏置之前的多边形不同的大小)。偏置的灵活性可以由用户或由软件控制。
在一个实施例中,控制偏置以连接相邻的被标识的目标多边形。例如,可以增加大小偏置的程度,直到至少两个相邻的被标识的目标多边形连接(例如,顶点有效地接触(即,它们实际接触或变得非常接近)或者多边形稍微重叠)。因此,例如,偏置过程扩展多边形1401直到它们连接(例如,顶点有效地接触)。类似地,多边形1220可以被偏置,直到那些多边形中的一个或多个多边形连接(例如,顶点有效地接触)。如果一对被标识的相邻目标多边形在偏置期间变成连接但是在那时一个或多个其他被标识的相邻目标多边形未连接、因为进一步偏置引起过多重叠而无法连接、因为可能违反设计规则而无法连接等等,则一个或多个其他被标识的相邻目标多边形可以通过桥接连接来连接,如本文所讨论的。在偏置之后变成彼此连接的被标识的目标多边形的数量可以由用户或软件控制。
如上所强调的,无论是否在偏置之后,例如在对所有被标识的目标多边形进行均匀偏置之后,一个或多个被标识的目标多边形可能未连接到一个或多个其他相邻的被标识的目标多边形。然而,在大小偏置之后,这些一个或多个未连接的目标多边形可以接近一个或多个其他相邻的被标识的目标多边形。
在这种情形下或在没有偏置的情形下,可以应用桥来将一个或多个未连接的目标多边形连接到一个或多个其他相邻的被标识的目标多边形。桥可以采取任何适当的形状或形式。在一个实施例中,桥可以具有矩形形状或任何其他形状以连接相邻的被标识的目标多边形。在一个实施例中,桥的形状或形式可以由用户定义或由软件生成。在一个实施例中,桥从未连接的目标多边形的顶点和/或侧边延伸到相邻目标多边形的最近顶点和/或侧边。通常,桥从未连接的目标多边形的顶点延伸到相邻目标多边形的最近顶点,但是桥可以从未连接的目标多边形的侧边延伸到相邻目标多边形的最近侧边。在一个实施例中,桥可以包括与顶点相邻的目标多边形的一个或多个侧边的部分。在一个实施例中,扩展桥的起始点和结束桥的目的地点可以由用户定义或由软件生成。在一个实施例中,桥在与桥的延伸方向垂直的方向上的宽度可以由用户或由软件定义。
图15图示出了在图12的过程情形1204处偏置未被标识的目标多边形的过程。图15示出了偏置的被标识的目标多边形1501和未被标识的多边形1502。未被标识的多边形的大小偏置可以与被标识的目标多边形的大小偏置具有相同的准则或不同的准则。用于偏置未被标识的多边形的准则可以由用户或由软件控制。理想地,未被标识的多边形不被偏置以与另一多边形连接,因为它们不满足紧密相邻的准则。然而,可以偏置一个或多个未被标识的多边形以与被标识的目标多边形连接或连接到另一个未被标识的多边形。类似地,如果一个或多个未被标识的多边形被偏置以接近被标识的目标多边形或另一个未被标识的多边形,则可以以与本文所述的针对被标识的目标多边形的类似方法自动或手动地生成桥。然后可以在图案化工艺中实施适当的缩小和/或复原过程,以便创建期望的最终图案。
与目标多边形的偏置相似,可以针对设计图案中的所有未被标识的多边形执行未被标识的多边形的偏置,或者可以针对特定的未被标识的多边形或未被标识的多边形的区域选择性地执行未被标识的多边形的偏置。对于所有未被标识的多边形,大小偏置的程度可以是均匀的,或者可以选择性地向特定的未被标识的多边形或未被标识的多边形的区域应用一个或多个不同程度的大小偏置。可以控制大小偏置的程度以在不同方向上是不同的或者或在所有方向上是相同的(即,扩展的偏置多边形可以具有与偏置之前的形状相同的形状,但是偏置多边形具有与偏置之前的多边形不同的大小)。偏置的灵活性可以由用户或由软件控制。
在一个实施例中,被标识和/或未被标识的多边形的大小偏置使得能够在衬底处创建比传统抗蚀剂曝光、显影和蚀刻工艺更大大小的轮廓,从而在曝光后与缩小和/或复原过程相结合,最终图案的特征可以带来与初始设计图案性对应的正确大小和形状。
图16图示出了在图12的过程情形1205处关于多边形提供一个或多个图案放置量规的可选步骤。如本文进一步所述,图案放置量规旨在控制与(一个或多个)多边形相对应的图案化装置图案轮廓的质心的x和/或y位移。可以关于所有多边形或选择的多边形提供图案放置量规。在一个实施例中,为至少连接的被标识的目标多边形提供图案放置量规。虽然图案放置量规被示出为在过程情形1205处应用,但是可以在过程中的其他点处提供它们。图案放置量规1601被示为垂直线,以标识它们被用来“测量”的方向。图案放置量规可以在不同的方向上测量,例如,在所示的一个或多个对角线方向上。此外,不同的多边形可以具有在不同方向上“测量”的量规。例如,连接的多边形可以具有关于多边形在对角线方向上测量的量规,即,图案放置量规可以是这种多边形的顶点之间的对角线。
图17示出了在过程情形1205处应用关于多边形的评估特征,其中评估特征被示为与关于多边形所定义的引导轮廓1655相交的短线1650。评估特征被用来评估例如关于其相关联的一个或多个多边形(例如,关于针对(一个或多个)多边形的轮廓)所定义的图案化装置图案轮廓的边缘放置误差。可以将评估特征(和引导轮廓)应用于诸如未被标识的多边形之类的各个多边形内。
在一个实施例中,如1660处所示,在多边形的边界之外应用一个或多个评估特征。为了帮助实现该放置,可以跨越连接的多边形和/或被标识的评估特征来定义引导轮廓1665(例如,通过一个或多个适当的拟合算法拟合)。可以沿着该引导轮廓定位评估特征,并且评估特征可以包括在多边形的边界之外的一个或多个评估特征。
图18示出了紧密相邻的多边形1701和1702的近视图。对于这种情形,紧密相邻的多边形1701和1702之间的间隔距离小于偏置之前的k1极限,因此它们被偏置以在相应顶点处连接。在该示例中,评估特征1703(此处被示为点而不是短线)被应用在多边形1701和多边形1702中。此外,在多边形1701和1702的边界之外在其中间隙低于k1极限的位置处放置一个或多个评估特征1704。因此,通过以这种方式放置评估特征,作为基于评估的图案优化过程的一部分而生成的图案化装置图案轮廓可以穿过多边形1701和1702的连接点。在多边形之间形成桥的情形中,也可以执行评估特征在多边形之外的这种应用。在多边形之外应用评估特征可以不限于紧密相邻的多边形1701和1702。评估特征在多边形的边界之外的位置可以由用户控制或由软件生成。
为了能够形成跨越有效连接的多边形的图案化装置图案,可以在连接的多边形上拟合引导轮廓(例如,它可以在被标识的(例如,由用户标识的)评估点进行拟合或者由拟合算法通过连接的多边形经受各种拟合规则而被创建)。因此,实现了跨越连接的多边形的定制引导轮廓,而不是完全由单个多边形定义的引导轮廓。可以使用一种或多种拟合算法或平滑技术来创建定制引导轮廓。沿着定制引导轮廓定位评估特征。图18指示连接的多边形的定制引导轮廓1801的示例,并且将沿着该定制引导轮廓1801定位评估特征。在一个实施例中,图案优化过程将基于评估特征创建将与该定制引导轮廓紧密匹配的图案化装置图案轮廓。然而,许多因素(诸如其他附近的多边形及其成像)可能导致基于评估特征生成的图案化装置图案轮廓偏离该定制引导轮廓。
在一个实施例中,评估特征可以完全在连接的多边形内。例如,引导轮廓可以定义在连接的多边形的主体内,并且连接多边形的桥,诸如图17中的1670。但是,评估特征(和可选的定制引导轮廓)被布置成使得由图案优化过程生成的图案化装置图案轮廓穿越相邻多边形的顶点和/或侧边,其中多边形相交或以其他方式连接,使得生成的图案化装置图案轮廓跨越连接的多边形的连接点。
因此,由于评估特征和/或引导轮廓的放置,生成图案化装置图案轮廓,其跨越先前分离的多边形以使得能够印刷紧密相邻的多边形。可以使用缩小和/或复原过程来修改使用图案化装置图案轮廓生成的在衬底处的轮廓,以实现对应于各个多边形的图案特征。
为了使得能够生成图案化装置图案轮廓,可以使用图案优化过程来生成图案化装置图案轮廓和/或一种或多种分辨率增强技术(RET)或光学邻近校正调节(例如,辅助特征)。为了实现优化,可以执行模拟以模拟图案化工艺。模拟的目的是准确地预测例如边缘放置、空间图像强度斜率、关键尺寸(CD)等,然后作为优化的一部分可以将其对照预期设计进行比较。
在一个实施例中,优化包括基于边缘放置误差(EPE)的图案化装置图案优化。在一个实施例中,优化包括照射模式和图案化装置图案优化(SMO)。SMO可以是基于边缘放置误差(EPE)的SMO。
如上所述,成本函数可以在图案的优化或配置过程中使用。成本函数可以表示图案化工艺的一个或多个品质因数。优化过程找到在某个约束(如果有的话)下优化(例如,最小化或最大化)成本函数的系统的参数集合。当成本函数被优化(例如,最小化或最大化)时,可以优化(例如,最小化或最大化)由成本函数表示的一个或多个品质因数。成本函数可以表示光刻设备、图案化工艺或衬底的任何一个或多个合适的特性,例如边缘放置误差、关键尺寸(CD)、图像偏移、图像失真、图像旋转、随机变化、吞吐量、局部关键尺寸(CD)变化或其组合。设计变量可以包括任何可调节参数,诸如照射模式、图案化装置图案、投影系统、剂量、焦点等的可调节参数。
用于优化的基于EPE的成本函数(例如,SMO)可以被表达为:
CF(vsrc,vmask,vwavefront,vdesign)=∑pw,evalw(pw,eval)||EPEpw,eval||p+psidelobe+pslope+pmrc+Psrc+…(式8)
其中,成本函数CF在这种情况下以从以下项中选择的一项或多项项来指定:照射模式的一个或多个变量(vsrc),创建图案化装置图案的一个或多个变量(vmask),波前(例如,投影系统)的一个或多个变量(vwavefront)和/或预期设计图案的一个或多个变量(vdesign)。此外,pw对应于模拟的工艺窗口条件(例如,焦点和剂量度量),eval对应于放置在设计图案内的评估特征,w是针对特定工艺窗口条件pw和/或评估特征eval的加权因子,EPE是针对工艺窗口条件pw和评估特征eval的特定组合所评估的边缘放置误差,索引p是用于近似成本函数CF的自然数,Psidelobe是与图案的不期望的侧边边缘印刷相对应的惩罚项,基于所应用的评估特征的模拟轮廓的边缘的斜率,Pslope是与图案图像的图像斜率(例如,图像日志斜率)相对应的惩罚项,PMRC是与一个或多个图案化装置制造规则检查相对应的惩罚项,Psrc是与照射模式的设计相对应的惩罚项。可以理解,可以应用更少(包括没有)、更多或不同的惩罚项。
参考图20A,描绘了引导轮廓1902以及评估特征1901(以与引导轮廓相交的短线的形式)的示例。此外,图20B图示出了评估特征1903(被示为与线1901与轮廓1902的交叉点相对应的点)被描绘在具有上边界1906和下边界1905的容差带1904内。容差带1904可以由用户指定或由软件生成。容差带1904可以围绕引导轮廓变化,使得不同的评估特征可以具有不同的容差带大小。容差带不需要以评估特征为中心,使得容差带的大小可以在评估特征的相对侧上变化,如由用户或由软件所指定的。关于优化过程,使用容差带以决定是否应在评估特征处偏移图案化装置图案轮廓。例如,如果在评估特征处的边缘放置误差在评估特征处的容差带内,那么该边缘放置误差不被成本函数有效地考虑。但是,如果在评估特征处的边缘放置误差超出评估特征的容差带之外,那么该边缘放置误差将作为成本函数的一部分而被惩罚。因此,容差带可以在评估特征处实现有限量的工艺变化。
在一个实施例中,优化过程可以产出对照引导轮廓而评估的中间图案化装置图案。例如,在评估点不是高密度的情况下,这可能是有用的。因此,对照引导轮廓评估中间图案化装置图案的一个或多个部分、区域、形状等,以确定与引导轮廓的偏差。基于这样的评估,可以修改优化过程。例如,可以改变一个或多个评估点的权重。作为另一示例,可以在优化过程中考虑一个或多个附加或不同定位的评估点。因此,在一个实施例中,可以执行迭代过程以对照引导轮廓评估图案化装置图案并相应地改变优化过程。
图21A、图21B和图21C更详细地图示出了图案放置误差(PPE)控制量规的放置。图21A图示出了图16。图21B图示出了图案放置误差(PPE)控制量规关于由图21A中的虚线框所标识的某些多边形的放置。关于相关联的一个或多个多边形的理想中心或质心2002示出图案放置误差(PPE)控制量规2001。PPE控制量规可以由用户或由软件放置。如上所讨论,PPE控制量规可以如图所示以垂直的布置进行布置,但不限于这种布置(例如,可以关于多边形沿对角线放置PPE控制量规)。图21B还示出了在应用评估特征之前的引导轮廓。
图21C描绘了图案放置误差(PPE)控制量规的实施例的工作细节。图21C示出了引导轮廓2004,其是应当作为优化过程的一部分创建图案化装置图案轮廓的理想选择。此外,示出了图案化装置图案轮廓的理想中心或质心2002或其一部分。期望优化图案化装置图案轮廓的中心或质心不会从理想质心或中心移动或移动相对较少。因此,第一图案放置误差量规2007可以确定质心/中心与图案化装置图案轮廓2010之间的距离,如作为优化过程的一部分在正X方向上所确定的,并且第二图案放置误差量规2008可以确定质心/中心和图案化装置图案轮廓2010之间的距离,如作为优化过程的一部分在负X方向上所确定的。针对第一图案放置误差量规和第二图案放置误差量规的值之间的差异可以给出在X方向上的偏移。类似地,第三图案放置误差量规2006可以确定质心/中心与图案化装置图案轮廓2010之间的距离,如作为优化过程的一部分在正Y方向上所确定的,并且第四图案放置误差量规2005可以确定质心/中心和图案化装置图案轮廓2010之间的距离,如作为优化过程的一部分在负Y方向上所确定的。针对第三图案放置误差量规和第四图案放置误差量规的值之间的差异可以给出在Y方向上的偏移。因此,在该示例中,量规可以示出印刷的预期图案化装置图案轮廓的中心或质心2003可以从理想中心或质心2002偏移2009。
可以理解,不需要提供所有四个量规。例如,可以只提供两个量规。或者,可以提供四个以上的量规。
此外,量规不需要从理想中心或质心“测量”。例如,它们可以从引导轮廓(或相关联的评估特征)测量到图案化装置图案轮廓。图21D中示出了这种情况的示例。图21D描绘了图案放置误差(PPE)控制量规的实施例的工作细节。图21D示出了引导轮廓2004,其是应当作为优化过程的一部分创建图案化装置图案轮廓的理想选择。此外,示出了图案化装置图案轮廓的理想中心或质心2002。期望优化的图案化装置图案轮廓的中心或质心不会从理想质心或中心移动或移动相对较少。因此,边缘放置误差形式的第一图案放置误差量规2007可以确定引导轮廓2004和图案化装置图案轮廓2010之间的距离,如作为优化过程的一部分在顶部方向(例如,正X方向)上所确定的,并且边缘放置误差形式的第二图案放置误差量规2008可以确定引导轮廓2004和图案化装置图案轮廓2010之间的距离,如作为优化过程的一部分在底部方向(例如,负X方向)上所确定的。针对第一图案放置误差量规和第二图案放置误差量规的值之间的差异可以给出在顶部和底部方向(例如,X方向)上的偏移。类似地,边缘放置误差形式的第三图案放置误差量规2006可以确定引导轮廓2004和图案化装置图案轮廓2010之间的距离,如作为优化过程的一部分在右方向(例如,正Y方向)上所确定的,并且边缘放置误差形式的第四图案放置误差量规2005可以确定引导轮廓2004和图案化装置图案轮廓2010之间的距离,如作为优化过程的一部分在左方向(例如,负Y方向)上所确定的。针对第三图案放置误差量规和第四图案放置误差量规的值之间的差异可以给出在左右方向(例如,Y方向)上的偏移。因此,在该示例中,量规可以示出印刷的预期图案化装置图案轮廓的中心或质心2003可以从理想中心或质心2002偏移2009。
因此,在一个实施例中,作为图案过程优化的一部分可以分析图案放置误差(例如,以最小化图案放置误差)。图案放置误差(PPE)可能会在图案化工艺中导致套刻误差,从而可能导致故障器件。因此,可以基于包括图案放置误差(PPE)的成本函数来进一步优化图案化装置图案轮廓。因此,在一个实施例中,优化包括基于图案放置误差(PPE)的图案化装置图案优化。在一个实施例中,优化包括照射模式和图案化装置图案优化(SMO)。SMO可以是基于图案放置误差(PPE)的SMO。
在一个实施例中,优化包括基于边缘放置误差(EPE)和图案放置误差(PPE)的图案化装置图案优化。在一个实施例中,优化包括照射模式和图案化装置图案优化(SMO)。SMO可以是基于边缘放置误差(EPE)和图案放置误差(PPE)的SMO。
例如,基于边缘放置误差(EPE)和图案放置误差(PPE)的成本函数的示例可以具有以下形式:
CF=∑pw,e wpw,e(EPEp+wPPEp) (式9)
其中e对应于各种评估特征,pw对应于各种工艺窗口条件,EPE是边缘放置误差评估,PPE是图案放置误差评估,并且w是EPE和PPE之间的加权因子。因此,该成本函数可以调谐参数以在考虑图案放置误差(PPE)的情况下获得用于设计图案的最佳图案化装置图案轮廓。
图22A和图22B图示出了图案和照射模式的优化,其中图22A图示出了优化图案2202的示例,并且图22B图示出了优化照射模式2201的示例,并且与图12的过程情形1207有关。优化图案2202示出了从优化过程生成的图案化装置图案轮廓2203。可以看出,图案化装置图案轮廓不一定符合前面呈现的引导轮廓。此外,如上所讨论的,如2203处所示,图案化装置图案轮廓可以跨越连接的多边形(例如,穿过连接的多边形的相邻侧边和/或顶点)。此外,图案2202在此示出了添加子分辨率辅助特征2204以帮助形成图案。辅助特征2204可以由软件自动生成,或者由用户通过受制于设计规则的系统手动应用。
图23图示出了使用优化图案化装置图案轮廓、与曝光相对应的显影后图案轮廓的模拟,并且与图12的过程情形1208有关。参考图23,显影轮廓2302被示为围绕初始设计图案多边形2301。
图24图示出了由缩小和/或复原过程的模型(例如,蚀刻和/或沉积模型)所产生的经受缩小和/或复原过程的显影后图案轮廓的模拟,并且与图12的过程情形1209有关。缩小和/或复原过程模型可以由用户选择或由软件提供。缩小和/或复原过程模型可以被用来结合图案化装置图案轮廓的优化来优化缩小和/或复原过程的一个或多个参数。
参考图23和图24,描绘了缩小和/或复原过程的示例。由显影后图案轮廓2302所创建的凹陷完全或部分地填充有沉积材料(缩小过程),产出至少部分填充的显影后图案轮廓2402(与被偏置的多边形2403相关联以供参考)。沉积材料可以是嵌段共聚物,其随后自组装以引起嵌段的相分离,其中至少一个耐蚀刻而另一个不耐蚀刻。沉积可以是选择性侧壁沉积方法。结果是图案轮廓的缩小。在一个实施例中,缩小可以产出与初始设计图案特征接近或相同的最终图案特征凹陷2401。另外,可以执行复原过程以在至少部分填充的显影后图案轮廓2402中扩展或创建开口。可以使用蚀刻来扩展部分填充的显影后图案轮廓2402或者可以使用蚀刻(例如,通过从自组装的嵌段共聚物中蚀刻一块)来创建最终图案特征凹陷2401。
图25图示出了对应于图12的过程情形1210的蚀刻后检查(AEI)样本图像。该图像示出了在蚀刻之后具有一个或多个适当(例如,优化的)缩小和/或复原参数的最终图案的多边形,并且扩大的特征指示这些最终图案特征具有与初始设计图案接近相同的大小和/或形状。因此,在一个实施例中,该方法可以通过仅使用一个设计图案或较少的设计图案来产生与初始设计图案高度准确的最终图案,从而降低制造成本、时间、复杂性等。
在一个实施例中,可以改变图案的设计意图(例如,设计图案1001)以使得能够实现期望的轮廓(例如,显影后图案轮廓2402)。也就是说,在一个实施例中,可以从设计图案1001的初始输入形式改变设计图案1001。
作为设计意图的改变的示例,该改变可以包括设计图案特征的移位,诸如在设计图案1201的平面内移动一个或多个特定特征PG(例如,对角线地平移特征PG)。图26A和图26B呈现了设计意图中的这种类型的改变的示例。在图26A中,描绘了两个多边形2601和2602(类似于图18中所示)以及评估特征2603。在这种情况下,多边形2601和2602可以是设计图案的初始输入形式或在偏置之后实现两个或多个多边形的连接。然后,图26B示出了在这种情况下诸如多边形2602之类的设计图案特征的移位的示例。也就是说,多边形2602相对于其位置在X方向上被偏移,如图26A中所示。评估特征2603可以保持相同或者可以添加附加的评估特征2603(如图26B中所示),其中在任一种情况下,都可以有效地改变由评估特征2603所定义的引导轮廓。
作为另一示例,该改变可以包括一个或多个设计图案特征的偏置,诸如设计图案1201中的一个或多个特定特征PG的扩大或缩小。通过图27A和图27B呈现了设计意图中的这种类型的改变的示例。在图27A中,描绘了设计图案1201的两个多边形2701和2702(类似于图18中所示)以及评估特征2703。在这种情况下,多边形2701和2702可以如设计图案的初始输入形式那样或者在偏置后实现两个或多个多边形的连接。然后,图27B示出了设计图案特征(在这种情况下例如是多边形2702)的偏置的示例。也就是说,多边形2702相对于如图27A所示的其大小在Y方向上被扩大。评估特征2703可以保持相同或者可以添加附加的评估特征2703(如图27B所示),其中在任一情况下,都可以有效地改变由评估特征2703所定义的引导轮廓。
作为另一示例,该改变可以包括进行两个或多个特定设计图案特征的连接,诸如偏移设计图案1201中的特定特征PG以接触设计图案1201中的另一特定特征PG和/或添加桥以连接设计图案1201中的两个或多个特定特征PG。作为另一个示例,该改变可以包括将设计图案特征分成两个或更多个子特征,诸如分割设计图案1201中的一个或多个特定特征PG。
在一个实施例中,设计图案可以改变的程度由一个或多个工艺设计规则管控。例如,工艺设计规则可以指定在设计图案的整体设计意图的范围内一个或多个图案特征可以被偏移、偏置等的量。例如,如果设计图案的图案特征是接触孔,那么工艺设计规则可以指定接触孔可以在一个或多个方向上被偏移、偏置等高达特定阈值量的量,然而仍然在整个器件中保持其功能性。在一个实施例中,工艺设计规则指定图案特征的最小宽度或图案特征之间的最小间距。
附加地或备选地,在一个实施例中,设计图案可以改变的程度由一个或多个图案化装置制造规则管控。例如,图案化装置制造规则可以指定一个或多个图案特征可以被偏移、偏置等的量,但仍然能够使用图案化装置(例如,掩模图案的制造)而被产生。例如,如果设计图案的图案特征是接触孔,那么图案化装置制造规则可以指定对应于接触孔的图案化装置图案特征可以在一个或多个方向上被偏移、偏置等高达某个阈值量的量,并且仍然能够作为图案化装置的一部分而被制造和/或作为图案转移工艺的一部分而被转移。作为图案化装置制造规则的另一示例,该规则可以指定图案化装置特征和辅助特征之间的最小允许间距,并且因此控制图案化装置图案特征可以被偏移、偏置等的量,并且仍然允许与其相邻的一个或多个辅助特征。
因此,在实现设计意图的实施例中,设计意图可以是优化过程的设计变量,以基于评估特征或引导轮廓产生图案化装置图案。例如,在一个实施例中,设计意图可以是优化过程的成本函数的设计变量。
在一个实施例中,优化过程包括评估一个或多个规则,诸如一个或多个工艺设计规则和/或一个或多个图案化装置制造规则。在一个实施例中,一个或多个规则可以是对与设计意图相对应的设计变量的约束。在一个实施例中,一个或多个规则可以是作为成本函数的一部分的惩罚项。
将设计意图作为设计变量并入并且将设计或制造规则作为惩罚项进行采用的示例成本函数可以是例如在式(8)中所表达的基于边缘放置误差(EPE)的成本函数,其中在这种情况下成本函数CF是根据预期设计图案(vdesign))的一个或多个变量指定的,并且所述变量可选地是从以下项中选择的一项或多项:照射模式的一个或多个变量(vsrc)、创建图案化装置图案的一个或多个变量(vmask)、和/或波前(例如、投影系统)的一个或多个变量(vwavefront)。例如,SMO可以包括照射模式的至少一个或多个变量(vsrc)以及创建图案化装置图案的一个或多个变量(vmask)。在一个实施例中,惩罚项PRC被使用并且对应于一个或多个设计工艺规则和/或一个或多个图案化装置制造规则,并且可选地包括从以下项中选择的一项或多项惩罚项:Psidelobe,其是与图案的不期望的侧边缘印刷相对应的惩罚项,Pslope,其是与图案图像的图像斜率(例如,图像对数斜率)相对应的惩罚项,和/或Psrc,其是与照射模式的设计相对应的惩罚项。可以理解,可以应用更少(包括没有)、更多或不同的惩罚项。
在一个实施例中,具有设计意图作为变量的优化过程可以使用缩小和/或复原过程模型的输出来帮助引导优化(并因此改变设计意图)。例如,设计意图可以被用来纠正在缩小和/或复原过程(或者诸如显影、蚀刻等其他相关过程)中可能发生的故障。
因此,在一个实施例中,提供了用于照射模式和图案化装置图案优化的新过程,其结合过程步骤(例如,缩小和/或复原过程)以使得光瞳(例如,照射模式)能够被优化到针对该过程的期望轮廓(例如,针对缩小和/或复原过程的轮廓)。具有优化图案的优化光瞳可以实现具有高保真度的显影后轮廓,其随后可以缩小/复原到超出曝光工具的光学分辨率的设计CD/节距。可以根据缩小/复原过程模型缩小/复原显影后轮廓,并且该模型可以被用来指定缩小/复原过程参数。
在一个实施例中,可以使用例如具有坐标的文本文件来创建引导轮廓,该文本文件提供跨越多边形的定制引导轮廓。可以关于引导轮廓应用评估特征以实现图案优化过程。因此,在一个实施例中,可以使用连接的多边形直接指定引导轮廓。
此外,在一个实施例中,评估特征可以被设置有容差带,例如垂直于引导轮廓的边缘放置误差(EPE)容差带,以使得允许工艺变化。
因此,所描述的方法能够减少多个图案化图案以使得能够降低工艺成本和/或降低MPT复杂性(例如,套刻复杂性)。该方法适用于DUV和EUV二者。该方法可以实现改善的线边缘粗糙度、关键尺寸均匀性和/或圆边缘粗糙度(CER)以便更好地控制。
在一个实施例中,提供了一种用于优化图案化装置图案的方法,该方法包括:获得具有多个多边形的初始设计图案;使多边形中的至少一些多边形有效地彼此连接;将评估特征放在多边形的边界之外;以及基于评估特征创建跨越已连接的多边形的图案化装置图案。
在一个实施例中,该方法还包括跨已连接的多边形中的至少一些多边形生成引导轮廓,并且评估特征中的至少一些评估特征位于引导轮廓上。在一个实施例中,该方法还包括对照引导轮廓评估中间图案化装置图案,并基于对照引导轮廓的评估来调节创建图案化装置图案的参数。在一个实施例中,基于包括边缘放置误差和图案放置误差的成本函数来创建图案化装置图案的图案化装置图案轮廓。在一个实施例中,该方法还包括关于多边形应用图案放置量规,并且创建图案化装置图案基于从图案放置量规确定的值。在一个实施例中,评估特征由在创建图案化装置图案中使用的容差范围来界定。在一个实施例中,该方法还包括偏置多边形的大小。在一个实施例中,被偏置的多边形中的至少一些多边形彼此连接。在一个实施例中,该方法还包括形成用以连接多边形的桥。在一个实施例中,该方法还包括选择彼此紧密相邻的多边形以进行连接。在一个实施例中,紧密相邻的多边形具有小于k1值0.28的间隔距离或节距。在一个实施例中,创建图案化装置图案包括用以产生优化照射模式和优化图案化装置图案的优化过程。在一个实施例中,创建图案化装置图案还包括改变初始设计图案的设计意图,使得图案化装置图案实现初始设计图案的改变的设计意图。在一个实施例中,改变设计意图包括处理将设计意图作为设计变量并入的成本函数。在一个实施例中,改变设计意图包括处理具有设计或制造规则作为其约束或惩罚项的成本函数。在一个实施例中,改变设计意图包括从以下项中选择的一项或多项:偏移设计图案的一个或多个特征的位置、偏置设计图案的一个或多个特征的大小、将设计图案的一个或多个特征分成两个或更多个部分、和/或将设计图案的两个或更多个特征连接在一起。在一个实施例中,创建图案化装置图案包括评估缩小和/或复原过程模型。
在一个实施例中,提供了一种用于优化图案化装置图案的方法,该方法包括:获得具有多个多边形的初始设计图案;使多边形中的至少一些多边形有效地彼此连接;关于多边形放置评估特征;并且生成跨越已连接的多边形中的至少一些多边形的引导轮廓,其中评估特征中的至少一些评估特征位于引导轮廓上。
在一个实施例中,该方法还包括对照引导轮廓评估中间图案化装置图案,并基于对照引导轮廓的评估来调节创建图案化装置图案的参数。在一个实施例中,基于包括边缘放置误差和图案放置误差的成本函数来创建图案化装置图案轮廓。在一个实施例中,该方法还包括关于多边形应用图案放置量规并基于从图案放置量规确定的值创建图案化装置图案。在一个实施例中,评估特征由在创建图案化装置图案中使用的容差范围来界定。在一个实施例中,使多边形中的至少一些多边形有效连接包括选择彼此紧密相邻的多边形以进行连接并偏置它们。在一个实施例中,紧密相邻的多边形具有小于k1值0.28的间隔距离或节距。在一个实施例中,该方法还包括形成用以连接多边形的桥。在一个实施例中,该方法还包括将图案放置量规应用于已连接的多边形,并基于从图案放置量规确定的值创建图案化装置图案。在一个实施例中,评估特征由在创建图案化装置图案中使用的容差范围来界定。在一个实施例中,该方法还包括基于评估特征创建图案化装置图案。在一个实施例中,创建图案化装置图案包括用以产生优化的照射模式和优化的图案化装置图案的优化过程。在一个实施例中,创建图案化装置图案,其中创建包括改变初始设计图案的设计意图,使得图案化装置图案实现初始设计图案的改变的设计意图。在一个实施例中,改变设计意图包括处理将设计意图作为设计变量并入的成本函数。在一个实施例中,改变设计意图包括处理具有设计或制造规则作为其约束或惩罚项的成本函数。在一个实施例中,改变设计意图包括从以下项中选择的一项或多项:偏移设计图案的一个或多个特征的位置、偏置设计图案的一个或多个特征的大小、将设计图案的一个或多个特征分成两个或更多个部分、和/或将设计图案的两个或更多个特征连接在一起。在一个实施例中,该方法还包括基于缩小和/或复原过程模型的输出来创建图案化装置图案。
在一个实施例中,提供了一种用于优化图案化装置图案的方法,该方法包括:获得具有多个多边形的初始设计图案;使多边形中的至少一些多边形有效地彼此连接;放置关于已连接的多边形的评估特征;以及基于评估特征在已连接的多边形的连接点或交叉点上创建图案化装置图案轮廓。
在一个实施例中,该方法还包括跨越已连接的多边形中的至少一些多边形生成引导轮廓,并且评估特征中的至少一些评估特征位于引导轮廓上。在一个实施例中,该方法还包括对照引导轮廓评估中间图案化装置图案,并基于对照引导轮廓的评估来调节创建图案化装置图案的参数。在一个实施例中,基于包括边缘放置误差和图案放置误差的成本函数来创建图案化装置图案的图案化装置图案轮廓。在一个实施例中,该方法还包括关于多边形应用图案放置量规,并且创建图案化装置图案是基于从图案放置量规确定的值。在一个实施例中,评估特征由在创建图案化装置图案中使用的容差范围来界定。在一个实施例中,该方法还包括形成用以连接多边形的桥。在一个实施例中,使多边形中的至少一些多边形有效连接包括选择彼此紧密相邻的多边形以进行连接并偏置那些多边形。在一个实施例中,紧密相邻的多边形具有小于k1值0.28的间隔距离或节距。在一个实施例中,创建图案化装置图案还包括改变初始设计图案的设计意图,使得图案化装置图案实现初始设计图案的改变的设计意图。在一个实施例中,改变设计意图包括处理将设计意图作为设计变量并入的成本函数。在一个实施例中,改变设计意图包括处理具有设计或制造规则作为其约束或惩罚项的成本函数。在一个实施例中,改变设计意图包括从以下项中选择的一项或多项:偏移设计图案的一个或多个特征的位置、偏置设计图案的一个或多个特征的大小、将设计图案的一个或多个特征分成两个或更多个部分、和/或将设计图案的两个或更多个特征连接在一起。在一个实施例中,创建图案化装置图案包括评估缩小和/或复原过程模型。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括其上记录有指令的计算机非暂时性可读介质,所述指令在由计算机执行时实现本文所述方法。
如本领域普通技术人员将理解的,可以将本申请体现为系统、方法或计算机程序产品。因此,本申请的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或者组合软件和硬件方面的实施例的形式,其在本文中通常全都可以被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外,本申请的各方面可以采取体现在任何一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式,该计算机可读介质具有包含在其上的计算机可用程序代码。
可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或前述的任何合适组合。计算机可读介质的更具体示例(非详尽列表)将包括以下内容:具有一条或多条线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CDROM)、光学存储设备、磁存储设备或以上的任何合适组合。在本文档的上下文中,计算机可读存储介质可以是任何有形介质,其可以包含或存储程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用。
计算机可读信号介质可以包括其中体现计算机可读程序代码的传播的数据信号,例如在基带中或作为载波的一部分。这种传播信号可以采取多种形式中的任何一种,包括但不限于电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是如下任何计算机可读介质:其不是计算机可读存储介质并且可以通信、传播或传送程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用。
体现在计算机可读介质上的计算机代码可以使用任何适当的介质进行传输,包括但不限于无线、有线、光纤电缆、射频(RF)等或其任何合适的组合。
用于执行本申请的各方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写,包括诸如JavaTM、SmalltalkTM、C++等的面向对象的编程语言以及诸如“C”编程语言或类似编程语言的传统过程编程语言。程序代码可以完全在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分在用户的计算机上且部分在远程计算机上执行、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种场景中,远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)在内的任何类型的网络连接到用户的计算机,或者可以连接到外部计算机(例如通过互联网使用互联网服务提供商)。
计算机程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上,以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程,使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图块中指定的功能/动作的过程。
如上所指出,应当理解,说明性实施例可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或包含硬件和软件元素的实施例的形式。在一个示例实施例中,说明性实施例的机制可以用软件或程序代码实现,其包括但不限于固件、驻留软件、微代码等。
适用于存储和/或执行程序代码的数据处理系统将包括通过系统总线直接或间接耦合到存储器元件的至少一个处理器。存储器元件可以包括在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、大容量存储装置和高速缓存,所述高速缓存提供至少一些程序代码的临时存储,以便减少在执行期间必须从大容量存储装置获取代码的次数。
输入/输出或I/O设备(包括但不限于键盘、显示器、指示设备等)可以直接或通过中间I/O控制器耦合到系统。网络适配器也可以耦合到系统,以使得数据处理系统能够通过中间专用或公共网络耦合到其他数据处理系统或远程打印机或存储设备。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡只是当前可用类型的网络适配器中的一小部分。
已经出于说明和描述的目的给出了本申请的描述,并且不旨在穷举或将本发明限于所公开的形式。许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理、实际应用,并且使本领域普通技术人员能够针对各种实施例以及具有适合于预期的特定用途的各种修改而理解本发明。
图28是图示出计算机系统2600的实施例的框图,该计算机系统2600可以帮助实现本文公开的任何方法和流程。计算机系统2600包括总线2602或用于传送信息的其他通信机制,以及与总线2602耦合以处理信息的处理器2604(或多个处理器2604和2605)。计算机系统2600还包括耦合到总线2602以用于存储将由处理器2604执行的信息和指令的主存储器2606,例如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备。主存储器2606还可以用于在由处理器2604执行的指令的执行期间存储临时变量或其他中间信息。计算机系统2600还包括只读存储器(ROM)2608或耦合到总线2602以用于存储处理器2604的静态信息和指令的其他静态存储设备。提供诸如磁盘或光盘的存储设备2610并将其耦合到总线2602以用于存储信息和指令。
计算机系统2600可以经由总线2602耦合到显示器2612,诸如阴极射线管(CRT)或者平板或触摸板显示器,以用于向计算机用户显示信息。包括字母数字键和其他键的输入设备2614耦合到总线2602,以用于将信息和命令选择传送到处理器2604。另一种类型的用户输入设备是诸如鼠标、轨迹球或光标方向键的光标控制件2616,以用于将方向信息和命令选择传送到处理器2604并用于控制显示器2612上的光标移动。该输入设备通常在两个轴第一轴(例如,x)和第二轴(例如,y)上具有两个自由度,其允许设备指定平面中的位置。触摸板(屏幕)显示器也可以用作输入设备。
根据一个实施例,可以由计算机系统2600响应于处理器2604执行主存储器2606中包含的一个或多个指令的一个或多个序列而执行本文描述的过程的各部分。可以将这些指令从诸如存储设备2610的另一计算机可读介质读取到主存储器2606中。包含在主存储器2606中的指令序列的执行使得处理器2604执行本文描述的过程步骤。还可以采用呈多处理布置方式的一个或多个处理器来执行主存储器2606中包含的指令序列。在备选实施例中,可以使用硬连线电路装置代替软件指令或与软件指令相组合。因此,本文的描述不限于硬件电路装置和软件的任何特定组合。
本文使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器2604提供指令以供执行的任何介质。这种介质可以采用许多形式,包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘,诸如存储设备2610。易失性介质包括动态存储器,诸如主存储器2606。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤,包括包含总线的电线。传输介质还可以采用声波或光波的形式,诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间生成的声波或光波。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何具有孔图案的其他物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或盒、如下所述的载波、或计算机可从其中进行读取的任何其他介质。
各种形式的计算机可读介质可以涉及将一个或多个指令的一个或多个序列传送到处理器2604以供执行。例如,指令最初可以被承载在远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中,并使用调制解调器通过电话线发送指令。计算机系统2600本地的调制解调器可以在电话线上接收数据并使用红外发射器将数据转换成红外信号。耦合到总线2602的红外检测器可以接收红外信号中携带的数据并将数据放置在总线2602上。总线2602将数据传送到主存储器2606,处理器2604从主存储器2606中获取并执行指令。主存储器2606接收的指令可以可选地在由处理器2604执行之前或之后存储在存储设备2610上。
计算机系统2600还可以包括耦合到总线2602的通信接口2618。通信接口2618提供耦合到网络链路2620的双向数据通信,网络链路2620连接到本地网络2622。例如,通信接口2618可以是用以提供与相应类型的电话线的数据通信连接的综合业务数字网(ISDN)卡或调制解调器。作为另一个示例,通信接口2618可以是用以提供与兼容LAN的数据通信连接的局域网(LAN)卡。还可以实现无线链路。在任何这样的实现中,通信接口2618发送和接收携带表示各种类型信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。
网络链路2620通常通过一个或多个网络向其他数据设备提供数据通信。例如,网络链路2620可以通过本地网络2622提供到主计算机2624或到由因特网服务提供商(ISP)2626操作的数据设备的连接。ISP 2626继而通过全球分组数据通信网络——现在通常称之为“因特网”2628——提供数据通信服务。本地网络2622和因特网2628都使用承载数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。通过各种网络的信号和网络链路2620上以及通过通信接口2618的信号(其携带来自和去往计算机系统2600的数字数据)是传送信息的载波的示例性形式。
计算机系统2600可以通过(一个或多个)网络、网络链路2620和通信接口2618发送消息和接收包括程序代码的数据。在因特网示例中,服务器2630可以例如通过因特网2628、ISP 2626、本地网络2622和通信接口2618发射针对应用程序的所请求的代码。一个这样的下载的应用可以提供如本文所述的方法或其部分。所接收的代码可以在被接收时被处理器2604执行,和/或被存储在存储设备2610或其他非易失性存储器中以供稍后执行。以这种方式,计算机系统2600可以以载波的形式获得应用代码。
图29示意性地描绘了示例性光刻设备,可以与之相关联地利用本文描述的技术。该设备包括:用以调整辐射光束B的照射系统IL。在这种特定情况下,照射系统还包括:辐射源SO;第一物体台(例如,图案化装置台)MT,其被设置有图案化装置保持器以保持图案化装置MA(例如,掩模版),并连接到第一定位器以关于项PS准确地定位图案化装置;第二物体台(衬底台)WT,其被设置有衬底保持器以保持衬底W(例如,涂有抗蚀剂的硅晶片),并连接到第二定位器以关于项PS准确地定位衬底;投影系统(“透镜”)PS(例如,折射、反射、或反射折射光学系统),用于将图案化装置MA的照射部分成像到衬底W的目标部分C(例如,包括一个或多个裸片)上。
如本文所描绘的,该设备是透射型的(即,具有透射图案化装置)。然而,通常来说,例如,它也可以是反射型的(具有反射图案化装置)。该设备可以采用不同种类的图案化装置来制作经典掩模;示例包括可编程反射镜阵列、CCD矩阵或LCD矩阵。
源SO(例如,汞灯或准分子激光器、LPP(激光产生的等离子体)EUV源)产生辐射光束。例如,该光束直接或在穿过调整部件(诸如光束扩展器Ex)之后被馈送到照射系统(照射器)IL中。照射器IL可以包括调节部件AD,用于设定光束中的强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。另外,它通常包括各种其他组件,诸如积分器IN和聚光器CO。以这样的方式,射在图案化装置MA上的光束B在其横截面上具有所期望的均匀性和强度分布。
关于图29应该注意,源SO可以在光刻设备的壳体内(例如,当源SO是汞灯时通常是这种情况),但是它也可以远离光刻设备,其产生的辐射光束被引入到设备中(例如,借助于合适的定向镜);后一种情况通常是当源SO是准分子激光器(例如,基于KrF、ArF或F2激光)时的情况。
光束PB随后截取图案化装置MA,图案化装置MA被保持在图案化装置台MT上。在穿过图案化装置MA之后,光束B经过投影系统PL,投影系统PL将光束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位部件(和干涉测量部件IF),衬底台WT可以准确地移动,例如,以便在光束B的路径上定位不同的目标部分C。类似地,例如,在从图案化装置库机械获取图案化装置MA之后或者在扫描期间,第一定位部件可以被用来关于光束B的路径准确地定位图案化装置MA。通常,物体台MT、WT的移动将借助于长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)来实现,这些模块未在图29中明确描绘。但是,在步进器的情况下(与步进扫描工具相反),图案化装置台MT可以仅连接到短行程致动器,或者可以是固定的。
所描绘的工具可以使用在两种不同的模式中:在步进模式中,图案化装置台MT被基本上保持静止,并且一次(即,单次“闪光”)将整个图案化装置图像投影到目标部分C上。然后,衬底台WT在x和/或y方向上偏移,使得可以通过光束B照射不同的目标部分C。
在扫描模式中,除了给定目标部分C未在单次“闪光”中曝光之外,实质上适用了相同的场景。替代地,图案化装置台MT可以在给定方向(所谓“扫描方向”,例如y方向)上以速度v移动,从而使得投影光束B在图案化装置图像上扫描;同时,衬底台WT同时在相同或相反的方向上以速度V=Mv移动,其中M是投影系统PL的放大率(典型地M=1/4或1/5或在某些情况下,放大率可以是变形的(例如,在扫描方向上的M约为1/8,而正交方向上的M约为1/4)。以这种方式,可以曝光相对大的目标部分C,而不必牺牲分辨率。
此外,光刻设备可以是具有两个或更多个台的类型(例如,两个或更多个衬底台、一个衬底台和一个测量台、两个或更多个图案化装置台等)。在这种“多级”设备中,可以并行使用多个这样的多个台,或者可以在一个或多个台上执行制备步骤,同时使用一个或多个其他台进行曝光。例如,在美国专利号5,969,441中描述了双级光刻设备,其全部内容通过引用并入本文。
图30示意性地描绘了另一示例性光刻设备2800,可以与之相关联地利用本文描述的技术。光刻设备2800包括:源收集器模块SO;照射系统(照射器)IL,其被配置为调整辐射光束B(例如EUV辐射);支撑结构(例如,图案化装置台)MT,其被构造成支撑图案化装置(例如掩模或掩模版)MA并且连接到第一定位器PM,该第一定位器PM被配置为准确地定位图案化装置;衬底台(例如晶片台)WT,其被构造成保持衬底(例如涂有抗蚀剂的晶片)W并且连接到第二定位器PW,该第二定位器PW被配置为准确地定位衬底;以及投影系统(例如,反射投影系统)PS,其被配置为将由图案化装置MA赋予辐射光束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如,包括一个或多个裸片)上。
如这里所描绘的,设备2800是反射型的(例如采用反射图案化装置)。应当注意,因为大多数材料在EUV波长范围内是吸收性的,因此图案化装置可以具有多层反射器,该多层反射器包括例如钼和硅的多堆叠。在一个示例中,多堆叠反射器具有40层成对的钼和硅,其中每层的厚度是四分之一波长。用X射线光刻可以产生甚至更小的波长。由于大多数材料在EUV和X射线波长中是吸收性的,因此在图案化装置形貌上(例如,在多层反射器的顶部上的TaN吸收体)的图案化吸收材料的薄片定义了特征将会被印刷(正性抗蚀剂)或不印刷(负性抗蚀剂)的区域。
参考图30,照射器IL从源收集器模块SO接收极紫外辐射光束。用以产生EUV辐射的方法包括但不必限于将材料转换成等离子体状态,所述材料具有在EUV范围内具有一个或多个发射线的至少一种元素,例如氙、锂或锡。在通常被称为激光产生的等离子体(“LPP”)的一种这样的方法中,可以通过用激光束照射燃料来产生等离子体,燃料诸如是具有线发射元素的材料的液滴、流或簇。源收集器模块SO可以是包括用于提供激发燃料的激光束的激光器的EUV辐射系统的一部分。所产生的等离子体发射输出辐射,例如EUV辐射,其使用设置在源收集器模块中的辐射收集器收集。激光器和源收集器模块可以是分离的实体,例如当使用CO2激光器来提供激光束用于燃料激发时。
在这种情况下,激光器不被认为形成光刻设备的一部分,并且借助于包括例如合适的定向镜和/或扩束器在内的光束递送系统将辐射光束从激光器传递到源收集器模块。在其他情况下,源可以是源收集器模块的组成部分,例如当源是放电产生的等离子体EUV发生器、通常称为DPP源时。
照射器IL可以包括用于调节辐射光束的角强度分布的调节器。通常,可以调节照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。另外,照射器IL可以包括各种其他组件,例如刻面场(facetted field)和光瞳反射镜装置。照射器可以被用来调节辐射光束,以在其横截面中具有所期望的均匀性和强度分布。
将辐射光束B入射在图案化装置(例如,掩模)MA上,图案化装置MA被保持在支撑结构(例如,图案化装置台)MT上,并且由图案化装置图案化。在从图案化装置(例如掩模)MA反射之后,辐射光束B穿过投影系统PS,投影系统PS将光束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器PS2(例如,干涉测量装置、线性编码器或电容传感器),衬底台WT可以准确地移动,例如以便将不同的目标部分C定位在辐射光束B的路径中。类似地,第一定位器PM和另一个位置传感器PS1可以被用来关于辐射光束B的路径而准确地定位图案化装置(例如掩模)MA。图案化装置(例如掩模)MA和衬底W可以使用图案化装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。
所描绘的设备2800可以在以下模式中的至少一种模式中使用:
在步进模式中,支撑结构(例如,图案化装置台)MT和衬底台WT保持基本静止,同时一次(即,单次静态曝光)将赋予辐射光束的整个图案投射到目标部分C上。然后衬底台WT在X和/或Y方向上偏移,使得可以曝光不同的目标部分C。
在扫描模式中,同步扫描支撑结构(例如,图案化装置台)MT和衬底台WT,同时将将赋予辐射光束的图案投影到目标部分C上(即单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如,图案化装置台)MT的速度和方向可以通过投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。
在另一模式中,支撑结构(例如,图案化装置台)MT保持基本静止以保持可编程图案化装置,并且移动或扫描衬底台WT,同时将赋予辐射光束的图案投影到目标部分C上。在该模式中,通常采用脉冲的辐射源,并且在扫描期间在衬底台WT的每次移动之后或者在连续的辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案化装置。这种操作模式可以容易地应用于利用可编程图案化装置的无掩模光刻,例如上述类型的可编程反射镜阵列。
图31更详细地示出了包括源收集器模块SO、照射系统IL和投影系统PS的设备2800。源收集器模块SO被构造和布置成使得在源收集器模块SO的封闭结构220中可以保持真空环境。EUV辐射发射等离子体210可以由放电产生的等离子体源形成。EUV辐射可以由气体或蒸汽产生,例如Xe气体、Li蒸汽或Sn蒸汽,其中产生非常热的等离子体210以发射EUV电磁波谱范围内的辐射。非常热的等离子体210通过例如导致至少部分电离的等离子体的放电而产生。为了有效地生成辐射,可能需要例如10Pa的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其它合适的气体或蒸汽的分压。在一个实施例中,提供激发的锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。
由热等离子体210发射的辐射经由可选的气体屏障或污染物捕集器230(在一些情况下也被称为污染物屏障或箔捕集器)从源腔室211传递到收集器腔室212中,污染物捕集器230位于源腔室211中的开口中或者该开口后面。污染物捕集器230可以包括通道结构。污染物捕集器230还可以包括气体屏障或气体屏障和通道结构的组合。本文进一步指出的污染物捕集器或污染物屏障230至少包括本领域已知的通道结构。
收集器腔室211可以包括辐射收集器CO,其可以是所谓的掠入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。穿过收集器CO的辐射可以从光栅光谱滤波器240反射离开,以沿着由点虚线'O'指示的光轴聚焦在虚拟源点IF中。虚拟源点IF通常被称为中间焦点,并且源收集器模块被布置成使得中间焦点IF位于封闭结构220中的开口221处或该开口附近。虚拟源点IF是辐射发射等离子体210的图像。
随后,辐射穿过照射系统IL,照射系统IL可以包括刻面场发射镜装置22和刻面光瞳反射镜装置24,其被布置成在图案化装置MA处提供辐射光束21的期望角度分布以及在图案化装置MA处提供期望辐射强度均匀性。在由支撑结构MT保持的图案化装置MA处反射辐射光束21时,形成图案化光束26,并且图案化光束26由投影系统PS经由反射元件28、30成像到由衬底台WT保持的衬底W上。
在照射光学单元IL和投影系统PS中通常可以存在比所示更多的元件。可选地,可以存在光栅光谱滤波器240,这取决于光刻设备的类型。此外,可以存在比图中所示的反射镜更多的反射镜,例如,与图31中所示的相比,在投影系统PS中可以存在1-6个附加的反射元件。
如图31中所图示,收集器光学器件CO被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的嵌套收集器,正好作为收集器(或收集器反射镜)的示例。围绕光轴O轴向对称地设置掠入射反射器253、254和255,并且这种类型的收集器光学器件CO可以与放电产生的等离子体源(通常被称为DPP源)结合使用。
备选地,源收集器模块SO可以是LPP辐射系统的一部分,如图32中所示。激光器LA被布置成将激光能量沉积到燃料中,诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li),产生电子温度为几十eV的高电离等离子体210。在这些离子的去激励和再结合期间所生成的能量辐射从等离子体发射,由近法向入射收集器光学器件CO收集并聚焦到封闭结构220中的开口221上。可以使用以下条款进一步描述实施例:
1.一种用于优化图案化装置图案的方法,所述方法包括:
获得具有多个多边形的初始设计图案;
使所述多边形中的至少一些多边形有效地彼此连接;
将评估特征放置在所述多边形的边界之外;以及
基于评估特征来创建跨越已连接的多边形的图案化装置图案。
2.根据条款1所述的方法,还包括跨所述已连接的多边形中的至少一些多边形生成引导轮廓,并且所述评估特征中的至少一些评估特征位于所述引导轮廓上。
3.根据条款2所述的方法,还包括:对照所述引导轮廓来评估中间图案化装置图案,并基于对照所述引导轮廓的所述评估来调节创建所述图案化装置图案的参数。
4.根据条款1-3中任一项所述的方法,其中,基于包括边缘放置误差和图案放置误差的成本函数来创建所述图案化装置图案的图案化装置图案轮廓。
5.根据条款1-4中任一项所述的方法,还包括关于多边形应用图案放置量规,并且创建图案化装置图案是基于从所述图案放置量规确定的值。
6.根据条款1-5中任一项所述的方法,其中,所述评估特征由在创建所述图案化装置图案中使用的容差范围来界定。
7.根据条款1-6中任一项所述的方法,还包括偏置多边形的大小。
8.根据条款7所述的方法,其中,被偏置的多边形中的至少一些多边形彼此连接。
9.根据条款1-8中任一项所述的方法,还包括形成用以连接多边形的桥。
10.根据条款1-9中任一项所述的方法,还包括选择彼此紧密相邻的多边形以进行连接。
11.根据条款10所述的方法,其中,所述紧密相邻的多边形具有小于k1值0.28的间隔距离或节距。
12.根据条款1-11中任一项所述的方法,其中,创建所述图案化装置图案包括用以产生优化照射模式和优化图案化装置图案的优化过程。
13.根据条款1-12中任一项所述的方法,其中,创建所述图案化装置图案还包括改变所述初始设计图案的设计意图,使得所述图案化装置图案实现所述初始设计图案的改变的设计意图。
14.根据条款13所述的方法,其中,改变所述设计意图包括处理将设计意图作为设计变量并入的成本函数。
15.根据条款13或条款14所述的方法,其中,改变所述设计意图包括处理具有设计或制造规则作为其约束或惩罚项的成本函数。
16.根据条款13-15中任一项所述的方法,其中,改变所述设计意图包括从以下项中选择的一项或多项:偏移所述设计图案的一个或多个特征的位置、偏置所述设计图案的一个或多个特征的大小、将所述设计图案的一个或多个特征分成两个或更多个部分、和/或将所述设计图案的两个或更多个特征连接在一起。
17.根据条款1-16中任一项所述的方法,其中,创建图案化装置图案包括评估缩小和/或复原过程模型。
18.一种用于优化图案化装置图案的方法,所述方法包括:
获得具有多个多边形的初始设计图案;
使所述多边形中的至少一些多边形有效地彼此连接;
关于所述多边形放置评估特征;以及
生成跨越已连接的多边形中的至少一些多边形的引导轮廓,其中所述评估特征中的至少一些评估特征位于所述引导轮廓上。
19.根据条款18所述的方法,还包括对照所述引导轮廓来评估中间图案化装置图案,并基于对照所述引导轮廓的评估来调节创建所述图案化装置图案的参数。
20.根据条款18或条款19所述的方法,其中,基于包括边缘放置误差和图案放置误差的成本函数来创建图案化装置图案轮廓。
21.根据条款18-20中任一项所述的方法,还包括关于所述多边形应用图案放置量规并基于从所述图案放置量规确定的值创建图案化装置图案。
22.根据条款18-21中任一项所述的方法,其中,所述评估特征由在创建所述图案化装置图案中使用的容差范围来界定。
23.根据条款18-22中任一项所述的方法,其中,使所述多边形中的至少一些多边形有效连接包括选择彼此紧密相邻的多边形以用于所述连接并偏置它们。
24.根据条款23所述的方法,其中,所述紧密相邻的多边形具有小于k1值0.28的间隔距离或节距。
25.根据条款18-24中任一项所述的方法,还包括形成用以连接多边形的桥。
26.根据条款18-25中任一项所述的方法,还包括将图案放置量规应用于已连接的多边形,并基于从所述图案放置量规确定的值创建图案化装置图案。
27.根据条款18-26中任一项所述的方法,其中,所述评估特征由在创建图案化装置图案中使用的容差范围来界定。
28.根据条款18-27中任一项所述的方法,还包括基于所述评估特征来创建图案化装置图案。
29.根据条款28所述的方法,其中,创建所述图案化装置图案包括用以产生优化照射模式和优化图案化装置图案的优化过程。
30.根据条款18-29中任一项所述的方法,还包括创建图案化装置图案,其中所述创建包括改变初始设计图案的设计意图,使得所述图案化装置图案实现所述初始设计图案的改变的设计意图。
31.根据条款30所述的方法,其中,改变所述设计意图包括处理将设计意图作为设计变量并入的成本函数。
32.根据条款30或条款31所述的方法,其中,改变所述设计意图包括处理具有设计或制造规则作为其约束或惩罚项的成本函数。
33.根据条款30-32中任一项所述的方法,其中,改变所述设计意图包括从以下项中选择的一项或多项:偏移设计图案的一个或多个特征的位置、偏置设计图案的一个或多个特征的大小、将设计图案的一个或多个特征分成两个或更多个部分、和/或将设计图案的两个或更多个特征连接在一起。
34.根据条款18-33中任一项所述的方法,还包括基于缩小和/或复原过程模型的输出来创建图案化装置图案。
35.一种用于优化图案化装置图案的方法,所述方法包括:
获得具有多个多边形的初始设计图案;
使所述多边形中的至少一些多边形有效地彼此连接;
关于已连接的多边形放置评估特征;以及
基于所述评估特征,跨所述已连接的多边形的连接点或交叉点来创建图案化装置图案轮廓。
36.根据条款35所述的方法,其中,还包括跨所述已连接的多边形中的至少一些多边形生成引导轮廓,并且所述评估特征中的至少一些评估特征位于所述引导轮廓上。
37.根据条款36所述的方法,其中,还包括对照所述引导轮廓来评估中间图案化装置图案,并基于对照所述引导轮廓的评估来调节创建所述图案化装置图案的参数。
38.根据条款35-37中任一项所述的方法,其中,基于包括边缘放置误差和图案放置误差的成本函数来创建所述图案化装置图案的图案化装置图案轮廓。
39.根据条款35-38中任一项所述的方法,还包括关于所述多边形应用图案放置量规,并且创建所述图案化装置图案是基于从所述图案放置量规确定的值。
40.根据条款35-39中任一项所述的方法,其中,所述评估特征由在创建所述图案化装置图案中使用的容差范围来界定。
41.根据条款35-40中任一项所述的方法,还包括形成用以连接多边形的桥。
42.根据条款35-41中任一项所述的方法,其中,使所述多边形中的至少一些多边形有效连接包括选择彼此紧密相邻的多边形以用于所述连接并偏置那些多边形。
43.根据条款42所述的方法,其中,所述紧密相邻的多边形具有小于k1值0.28的间隔距离或节距。
44.根据条款35-43中任一项所述的方法,其中,创建所述图案化装置图案还包括改变初始设计图案的设计意图,使得所述图案化装置图案实现所述初始设计图案的改变的设计意图。
45.根据条款44所述的方法,其中,改变所述设计意图包括处理将设计意图作为设计变量并入的成本函数。
46.根据条款44或条款45所述的方法,其中,改变所述设计意图包括处理具有设计或制造规则作为其约束或惩罚项的成本函数。
47.根据条款44-46中任一项所述的方法,其中,改变设计意图包括从以下项中选择的一项或多项:偏移设计图案的一个或多个特征的位置、偏置设计图案的一个或多个特征的大小、将设计图案的一个或多个特征分成两个或更多个部分、和/或将设计图案的两个或更多个特征连接在一起。
48.根据条款35-47中任一项所述的方法,其中,创建所述图案化装置图案包括评估缩小和/或复原过程模型。
49.一种计算机程序产品,包括计算机非暂时性可读介质,其上记录有指令,所述指令在由计算机执行时实现条款1-48中任一项所述的方法。
本文公开的概念可以模拟或数学建模用于成像亚波长特征的任何通用成像系统,并且对于能够产生越来越短的波长的新兴成像技术尤其有用。已经在使用的新兴技术包括EUV(极紫外)、DUV光刻,其能够用ArF激光产生193nm波长、甚至用氟激光产生157nm波长。此外,EUV光刻能够通过使用同步加速器或通过用高能电子撞击材料(固体或等离子体)来产生20nm-5nm范围内的波长,以产生该范围内的光子。
尽管在本文中可以对IC的制造进行具体参考,但应该明确地理解,本文的描述具有许多其他可能的应用。例如,它可以被用于集成光学系统的制造、用于磁畴存储器、液晶显示板、薄膜磁头的引导和检测图案等。本领域技术人员将理解,在这样的备选应用的上下文中,本文中对术语“掩模版”、“晶片”或“裸片”的任何使用应分别被视为可与更一般的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”互换。
在本文中,术语“辐射”和“光束”被用来涵盖所有类型的电磁辐射,包括紫外辐射(例如,具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和EUV(极紫外辐射,例如波长范围为约5nm-100nm)。
如本文中所使用的术语“进行优化”和“优化”是指或意指调节图案化装置(例如,光刻设备)、图案化工艺等,使得结果和/或工艺具有更期望的特性,诸如设计图案在衬底上的投影的更高准确度、更大的工艺窗口等。因此,本文使用的术语“进行优化”和“优化”是指或意指这样一个过程:该过程标识用于提供改善的一个或多个变量的一个或多个值,例如在至少一个相关度量中的局部最优——与用于那些一个或多个变量的一个或多个值的初始集合相比较而言。“最优”和其他相关术语应该相应地被解释。在一个实施例中,可以迭代地应用优化步骤以提供一个或多个度量的进一步改善。
虽然本文所公开的概念可以被用于在诸如硅衬底的衬底上的成像,但应理解,所公开的概念可以与任何类型的光刻成像系统一起使用,例如,用于在除了硅晶片之外的衬底上成像的那些光刻成像系统。
以上描述旨在是说明性的而非限制性的。因此,对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离下面陈述的权利要求的范围的情况下,可以如所描述的那样进行修改。
Claims (15)
1.一种用于优化图案化装置图案的方法,所述方法包括:
获得具有多个多边形的初始设计图案;
偏移所述初始设计图案中的所述多边形中的至少一些多边形的位置和/或偏置所述至少一些多边形的大小,以使之有效地彼此连接;
将评估特征放置在经偏移和/或偏置的多边形的边界之外;以及
基于所述评估特征,创建跨越经偏移和/或偏置的多边形的图案化装置图案。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括跨在所述经偏移和/或偏置的多边形中的至少一些多边形生成引导轮廓,并且所述评估特征中的至少一些评估特征位于所述引导轮廓上。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:对照所述引导轮廓来评估中间图案化装置图案,并基于对照所述引导轮廓的所述评估来调节创建所述图案化装置图案的参数。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,基于包括边缘放置误差和图案放置误差的成本函数来创建所述图案化装置图案的图案化装置图案轮廓。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括关于所述多边形应用图案放置量规,并且创建所述图案化装置图案是基于从所述图案放置量规确定的值。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述评估特征由在创建所述图案化装置图案中使用的容差范围来界定。
7.根据权利要求1所述的方法,包括偏置所述多边形的大小,和/或
其中,被偏置的多边形中的至少一些多边形彼此连接。
8.根据权利要求1所述的方法,还包括:
形成用以连接多边形的桥;和/或
选择彼此紧密相邻的多边形以进行连接,和/或
其中,所述紧密相邻的多边形具有小于k1值0.28的间隔距离或节距。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,创建所述图案化装置图案包括用以产生优化照射模式和优化图案化装置图案的优化过程。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,创建所述图案化装置图案还包括:改变所述初始设计图案的设计意图,使得所述图案化装置图案实现所述初始设计图案的改变的设计意图。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,改变所述设计意图包括处理将设计意图作为设计变量并入的成本函数,和/或
其中,改变所述设计意图包括处理具有设计或制造规则作为其约束或惩罚项的成本函数,和/或其中,改变所述设计意图包括从以下项中选择的一项或多项:偏移所述设计图案的一个或多个特征的位置、偏置所述设计图案的一个或多个特征的大小、将所述设计图案的一个或多个特征分成两个或更多个部分、和/或将所述设计图案的两个或更多个特征连接在一起。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,创建所述图案化装置图案包括评估缩小和/或复原过程模型。
13.一种用于优化图案化装置图案的方法,所述方法包括:
获得具有多个多边形的初始设计图案;
偏移所述初始设计图案中的所述多边形中的至少一些多边形的位置和/或偏置所述至少一些多边形的大小,以使之有效地彼此连接;
关于经偏移和/或偏置的多边形放置评估特征;以及
生成跨越所述经偏移和/或偏置的多边形中的至少一些多边形的引导轮廓,其中所述评估特征中的至少一些评估特征位于所述引导轮廓上。
14.一种用于优化图案化装置图案的方法,所述方法包括:
获得具有多个多边形的初始设计图案;
偏移所述初始设计图案中的所述多边形中的至少一些多边形的位置和/或偏置所述至少一些多边形的大小,以使之有效地彼此连接;
关于经偏移和/或偏置的多边形放置评估特征;以及
基于所述评估特征,跨所述经偏移和/或偏置的多边形的连接点或交叉点来创建图案化装置图案轮廓。
15.一种计算机非暂时性可读介质,具有记录在其上的指令,所述指令在由计算机执行时实现权利要求1所述的方法。
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |