CN111213090B

CN111213090B - 图案化过程的优化流程

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Publication number: CN111213090B
Application number: CN201880066747.3A
Authority: CN
Inventors: 段福·史蒂芬·苏
Original assignee: ASML Holding NV
Current assignee: ASML Holding NV
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2024-04-09
Anticipated expiration: 2038-10-05
Also published as: US11480882B2; US20200257204A1; TWI803834B; KR102516045B1; TW202131089A; US11886124B2; KR102440220B1; WO2019072703A1; US20230047402A1; TWI723292B; US11137690B2; KR20220124829A; KR20200049855A; TW201928504A; CN111213090A; US20220011674A1

Abstract

一种用于改善光刻过程的方法，所述光刻过程用于使用具有照射系统和投影光学装置的光刻投影设备将图案形成装置图案的一部分成像至衬底上，所述方法包括：(1)获得对由所述投影光学装置对辐射的投影进行模型化的模拟模型，其中所述模拟模型模型化所述投影光学装置中的遮蔽的效应；和基于所述模拟模型，对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置，和/或(2)获得对由投影光学装置对辐射的投影进行模型化的模拟模型，其中所述模拟模型模型化由所述投影光学装置产生的辐射的变形缩小率，和在考虑变形制造规则或变形制造规则比率的情况下，基于所述模拟模型对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置。

Description

图案化过程的优化流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月11日提交的美国申请62/571,208的优先权，该美国申请通过引用全文并入本文。

技术领域

本文的描述涉及图案化设备和过程，更具体地涉及一种用于优化图案化过程的方面的方法或工具，所述图案化过程的方面诸如用于在图案化过程的光刻设备或过程中使用的照射模式和/或图案形成装置图案。

背景技术

光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底的目标部分上的机器。光刻设备能够例如用于诸如集成电路(IC)之类的器件的制造中。在这种情况下，图案形成装置(例如，掩模或掩模版)可以用于产生对应于器件的单层的图案，并且这一图案能够通过诸如经由图案形成装置上的图案辐照具有例如辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底上(例如硅晶片)的目标部分(例如包括管芯的部分、一个或几个管芯)而被转印到所述目标部分上。一般而言，单个衬底将包括被光刻设备连续地、一次一个目标部分地将图案转印到其上的多个相邻目标部分。在一种类型的光刻设备中，整个图案形成装置上的图案被一次转印到一个目标部分上；这样的设备通常称作为步进器。在一种替代的设备(通常称为步进扫描设备)中，投影束沿给定的参考方向(“扫描”方向)在图案形成装置之上扫描，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。图案形成装置上的图案的不同部分被逐步地转印到一个目标部分上。因为通常光刻投影设备将具有放大因数M(通常＞1)，所以衬底被移动的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的因数M倍。关于本公开描述的光刻装置的更多信息可以从例如US 6,046,792中搜集到，该文献通过引用全文并入本文。

在将图案从图案形成装置转印至衬底之前，衬底可能经历各种工序，诸如涂底料、抗蚀剂涂覆以及软焙烤。在曝光之后，衬底可能经历其它工序，诸如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤以及对所转印的图案的测量/检查。这一系列的工序被用作为制造器件(例如IC)的单个层的基础。之后衬底可能经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有的这些过程都旨在最终完成器件的单个层。如果器件需要多个层，则针对每一层重复整个工序或其变形。最终，器件将存在于衬底上的每一目标部分中。之后通过诸如切片或锯割等技术，使这些器件彼此分离，据此单个器件可以安装在载体上，连接至引脚等。

因此，制造器件(诸如半导体器件)典型地涉及使用多个制作过程处理衬底(例如，半导体晶片)，以形成所述器件的各种特征和多个层。这些层和特征典型地使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光、离子注入来制造和处理。可以在衬底上的多个管芯上制作多个器件，之后将它们分离成单个器件。这种器件制造过程可被认为是图案化过程。图案化过程涉及使用光刻设备中的图案形成装置的图案化步骤，诸如光学和/或纳米压印光刻术，以将图案形成装置上的图案转印到衬底上，而且图案化过程典型地但可选地涉及一个或更多个相关的图案处理步骤，诸如通过显影设备进行抗蚀剂显影、使用焙烤工具来焙烤衬底、使用蚀刻设备而使用的图案进行蚀刻等。

如所提及的，光刻术是制造器件(诸如IC)中的核心步骤，其中，形成于衬底上的图案限定IC的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)和其它器件。

发明内容

在实施例中，提供了一种用于改善光刻过程的方法，所述光刻过程用于使用包括照射系统和投影光学装置的光刻投影设备将图案形成装置图案的一部分成像至衬底上，所述方法包括：获得对由所述投影光学装置对辐射的投影进行模型化的模拟模型，其中所述模拟模型模型化所述投影光学装置中的遮蔽的效应；和基于所述模型且通过硬件计算机对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置。

在实施例中，提供了一种用于改善光刻过程的方法，所述光刻过程用于使用包括照射系统和投影光学装置的光刻投影设备将图案形成装置图案的一部分成像至衬底上，所述方法包括：获得对由所述投影光学装置对辐射的投影进行模型化的模拟模型，其中所述模拟模型模型化所述投影光学装置对辐射的变形缩小率；和在考虑变形制造规则或变形制造规格比率的情况下，基于所述模型且通过硬件计算机对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置。

在实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括在其上记录指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时实施本文所述的方法。

附图说明

本领域技术人员在结合附图审阅具体实施例的下列描述后，上述方面和其它方面以及特征将变得清楚，在该附图中：

图1示意性地描绘了根据实施例的光刻设备；

图2示意性地描绘了光刻单元或簇的实施例；

图3是与图1中的子系统对应的模拟模型的框图；

图4示出了优化光刻投影设备的一般方法的流程图；

图5示出了优化光刻投影设备的方法的流程图，其中交替地执行所有设计变量优化；

图6示出了一个示例性的优化的方法；

图7A示意性地描绘了根据实施例的投影系统的部分；

图7B示意性地描绘了根据另一实施例的投影系统的部分；

图7C示意性地描绘了对应于图7B的系统的光瞳；

图8示意性地描绘了部分地被来自诸如图7B描绘的投影系统的遮蔽而遮蔽的来自图案形成装置图案的衍射阶；

图9示意性地描绘了作为横跨曝光窗口的位置的函数的投影系统的遮蔽的光瞳的变化；

图10示意性地描绘了使用非零CRAO处的曝光窗口在图案形成装置图案上的曝光场的照射；

图11A示意性地描绘了结合用于将曝光场传递至衬底的曝光窗口的图案形成装置处的曝光场；

图11B示意性地描绘了由于投影系统具有变形缩小率的衬底处的图11A的曝光场；

图12示出了根据实施例的优化的流程；

图13示出了根据实施例的步骤640的细节；

图14示出了根据实施例的步骤610的细节；

图15示出了根据实施例的步骤610的细节；

图16示出了根据实施例的优化的流程；

图17示出了根据实施例的优化的流程；

图18A示出了使用同形制造规则配置的图案形成装置图案；

图18B示出了使用变形制造规则或变形制造规则比配置的图案形成装置图案；

图19是关于在特定节距下具有具体方向的各种特征的图像对数斜率的示例数据的图表，其中一个数据集合针对考虑投影光学装置遮蔽而配置的特征，另一数据集合针对未如此配置的特征；

图20示出了根据实施例的优化的流程；

图21是其中能够实施实施例的示例计算机系统的框图；

图22是另一光刻投影设备的示意图；

图23是图22中的设备的更详细的视图；和

图24是图22和图23的设备的源收集器模块的更详细视图。

实施例现在将参照附图详细地进行描述，所述附图被提供为图示性示例以便使本领域技术人员能够实践所述实施例。值得注意地，以下的图和示例不意味着将范围限于单一实施例，而是通过所描述或所图示的元件中的一些或全部的互换而使其它实施例是可行的。在任何适当的情况下，相同的附图标记将被贯穿附图使用以表示相同或类似的部件。在能够使用已知的部件来部分地或完全地实施这些实施例的某些元件的情况下，将仅描述理解所述实施例所必须的这种已知部件的那些部分，并将省略这种已知部件的其它部分的详细描述以免混淆所述实施例的描述。在本说明书中，示出单数部件的实施例不应被视为是限制性的；相反，除非本文中另有明确说明，否则范围旨在涵盖包括复数个相同部件的其它实施例，而且反之亦然。此外，除非如此明确阐述，否则申请人不旨在使本说明书或申请专利范围中的任何术语归结于不常见或特定含义。另外，范围涵盖本文中通过图示而提及的部件的目前和未来已知的等同者。

具体实施方式

在详细地描述实施例之前，提供一个可以实施实施例的示例性环境是有指导意义的。

图1示意性地描绘了光刻投影设备LA的示例性实施例。所述设备包括：

-照射系统(照射器)IL，配置成调节辐射束B(例如电磁辐射)；

-支撑结构(例如掩模台)MT，构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置成根据某些参数准确地定位图案形成装置的第一定位器PM相连；

-衬底台(例如，晶片台)WT(例如WTa或WTb或两者)，构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置成根据某些参数准确地定位衬底的第二定位器PW相连；和

-投影系统(例如折射式、反射式或反射折射式投影透镜系统)PS，配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或更多个管芯)上，所述投影系统被支撑在参考框架(RF)上。

如这里所描绘的，所述设备属于透射型(例如，采用透射式掩模)。可替代地，所述设备可以属于反射型(例如，采用可编程反射镜阵列或LCD矩阵，或采用反射式掩模)。

照射器IL接收来自辐射源SO(例如，汞灯或准分子激光器)的辐射束。例如，当辐射源为准分子激光器时，辐射源和光刻设备可以是分立的实体。在这种情况下，辐射源不被认为是构成光刻设备的一部分，且辐射束被借助于包括(例如)适合的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD被从辐射源SO传递至照射器IL。在其它情况下，例如当辐射源为汞灯时，辐射源可以是所述光刻设备的组成部分。辐射源SO和照射器IL以及需要时设置的束传递系统BD可以一起被称为辐射系统。

照射器IL可以改变束的强度分布。照射器可以布置成限制辐射束的径向范围使得在照射器IL的光瞳平面中的环形区内强度分布为非零。另外或可替代地，照射器IL可以是能够操作用于限制束在光瞳平面中的分布，使得在光瞳平面中的多个被相等间隔开的扇区中强度分布为非零。辐射束在照射器IL的光瞳平面中的强度分布可以被称为照射模式。

因此，所述照射器IL可以包括配置成调整所述束的(角度/或空间)强度分布的调整器AM。一般而言，能够调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。照射器IL可以是能够操作用于改变束的角度分布。例如，照射器可以是能够操作用于改变强度分布为非零所处的光瞳平面中的扇区的数目和角度范围。通过调整束在照射器的光瞳平面中的强度分布，可以实现不同的照射模式。例如，通过限制照射器IL的光瞳平面中的强度分布的径向范围和角度范围，所述强度分布可以具有诸如(例如)双极、四极或六极分布的多极分布。可以例如通过将提供该照射模式的光学器件插入到照射器IL中或使用空间光调制器以获得所期望的照射模式。

照射器IL可以是能够操作用于改变束的偏振且可以是能够操作用于通过使用调整器AM来调整所述偏振。横跨照射器IL的光瞳平面的辐射束的偏振状态可以被称为偏振模式。使用不同的偏振模式可以允许在形成于衬底W上的图像中实现较大的对比度。辐射束可以是非偏振的。可替代地，照射器可以被布置成线性地偏振所述辐射束。辐射束的偏振方向可以横跨照射器IL的光瞳平面改变。辐射的偏振方向可以在照射器IL的光瞳平面中的不同区中不同。可以依赖于照射模式来选择辐射的偏振状态。对于多极照射模式，所述辐射束的每个极的偏振可以大致与所述照射器IL的光瞳平面中的该极的位置矢量垂直。例如，对于双极照射模式，辐射可以在实质上与平分开所述双极的两个相对扇区的线垂直的方向上被线性地偏振。所述辐射束可以在可以称为X偏振状态和Y偏振状态的两个不同的正交方向中的一个方向上被偏振。对于四极照射模式，在每个极的扇区中的辐射可以在实质上与平分开所述扇区的线垂直的方向上线性地偏振。这一偏振模式可以称为XY偏振。类似地，对于六极照射模式，在每个极的扇区中的辐射可以在实质上与平分开所述扇区的线垂直的方向上线性地偏振。这一偏振模式可以称为TE偏振。

另外，照射器IL通常包括各种其它部件，诸如，积分器IN和聚光器CO。照射系统可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、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。

因此，照射器提供被调节的辐射束B，使得在其横截面中具有所期望的均一性和强度分布。

所述支撑结构MT以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如例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(例如相对于投影系统)位于所期望的位置上。本文使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以被认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

本文使用的术语“图案形成装置”应该被广义地解释为表示能够用于在衬底的目标部分中赋予图案的任何装置。在实施例中，图案形成装置是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中形成图案的任何装置。应注意，被赋予至辐射束的图案可以不完全对应于衬底的目标部分中的所期望的图案，例如，如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征。通常，被赋予至辐射束的图案将对应于在目标部分中产生的器件(诸如集成电路)中的特定功能层。

如本文中所使用的术语图案形成装置可以被宽泛地解释为指能够用于提供或赋予辐射束图案化的横截面的装置，所述图案化的横截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案。图案形成装置可以是透射式或反射式的，包括二元式、相移式、混合式等。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程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，每一个小反射镜能够单独地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。被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。

本文使用的术语“投影系统”应该被广义地解释为包括任何类型的投影系统，包括反射光学系统、折射光学系统、反射折射光学系统、磁性光学系统、电磁光学系统和静电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，或者对于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素所适合的。本发明使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。

投影系统PS具有可以是不均匀的光学传递函数，其能够影响在衬底W上成像的图案。对于非偏振辐射，这种效应能够通过两个标量映射很好地描述，这两个标量映射描述了离开投影系统PS的辐射的透射(变迹)和相对相位(像差)作为在其的光瞳平面中的位置的函数。这些标量映射可以被称为透射映射和相对相位映射，可以表达为一组完整的基函数的线性组合。一个特别方便的集合是泽尼克(Zernike)多项式，其形成限定在单位圆上的一组正交多项式。每个标量映射的确定可能涉及确定这种展开式中的系数。由于泽尼克多项式在单位圆上是正交的，因此可以通过依次计算测得的标量映射与每个泽尼克多项式的内积并且用该泽尼克多项式的范数的平方除该内积来确定泽尼克系数。

透射映射和相对相位映射依赖于场和系统。也就是说，一般而言，每个投影系统PS对于每个场点(即，对于其成像平面中的每个空间部位)将具有不同的泽尼克展开式。投影系统PS在其光瞳平面中的相对相位可以通过将例如来自投影系统PS的物体平面(即，图案形成装置MA的平面)中的类点部位的辐射投影通过投影系统PS且使用剪切干涉仪以测量波前(即，具有相同相位的点的轨迹)来确定。剪切干涉仪是共同路径干涉仪且因此，有利的是，无需次级参考束来测量波前。剪切干涉仪可以包括：在投影系统的图像平面(即，衬底台WT)中的衍射光栅(例如二维栅格)；和被布置以检测在与投影系统PS的光瞳平面共轭的平面中的干涉图案的检测器。干涉图案与所述辐射的相位相对于在剪切方向上的光瞳平面中的坐标的导数相关。检测器可以包括传感元件阵列，诸如(例如)电荷耦合器件(CCD)。

光刻设备的投影系统PS可以不产生可见条纹，且因此能够使用相位步进技术(诸如例如移动衍射光栅)来增强波前确定的准确度。可以在衍射光栅的平面中且在垂直于测量的扫描方向的方向上执行步进。步进范围可以为一个光栅周期，且可以使用至少三个(均匀地分布的)相位步进。因此，例如，可以在y方向上执行三个扫描测量，在x方向上对不同位置执行每一扫描测量。衍射光栅的这个步进将相位变化有效地转换成强度变化，从而允许确定相位信息。光栅可以在垂直于衍射光栅的方向(z方向)上步进以校准检测器。

可以在两个垂直方向上相继扫描衍射光栅，所述两个垂直方向可以与投影系统PS的坐标系的轴(x和y)重合或可以与这些轴成诸如45度的角度。可以在整数个光栅周期(例如，一个光栅周期)内执行扫描。扫描使在一个方向上的相位变化平均化，从而允许重构在另一方向上的相位变化。这允许将波前确定为两个方向的函数。

投影系统PS在其光瞳平面中的透射(变迹)可以通过将例如来自投影系统PS的物体平面(即，图案形成装置MA的平面)中的类点部位的辐射投影通过投影系统PS且使用检测器测量与投影系统PS的光瞳平面共轭的平面中的辐射的强度来确定。可以使用与用于测量波前以确定像差的同一检测器。

投影系统PS可以包括多个光学元件(例如透镜)且可以进一步包括调整机构AM，所述调整机构AM被配置成调整光学元件中的一个或更多个，以便校正像差(横跨贯穿所述场的光瞳平面的相位变化)。为了实现所述调整，调整机构可以是能够操作以一种或更多种不同的方式操纵投影系统PS内的一个或更多个光学(例如透镜)元件。投影系统可以具有坐标系，其中所述投影系统的光轴在z方向上延伸。调整机构AM可以是能够操作以完成以下的任何组合：使一个或更多个光学元件移位；使一个或更多个光学元件倾斜；和/或使一个或更多个光学元件变形。光学元件的移位可以是沿着任何方向(x、y、z或其组合)。光学元件的倾斜典型地是在垂直于光轴的平面之外，通过围绕在x和/或y方向上的轴旋转进行，但是对于非旋转对称的非球面光学元件可以使用围绕z轴的旋转进行。光学元件的变形可以包括低频形状(例如散光)和/或高频形状(例如，自由式非球面)。可以例如通过使用一个或更多个致动器以对光学元件的一个或更多个侧施加力和/或通过使用一个或更多个加热元件以加热光学元件的一个或更多个选定区(诸如在ASML的FlexWave^TM系统中)来执行光学元件的变形。一般而言，不可能调整投影系统PS以校正变迹(横跨光瞳平面的透射变化)。可以当设计用于光刻设备LA的图案形成装置(例如掩模)MA时使用投影系统PS的透射图。通过使用计算光刻术技术，图案形成装置MA可以被设计用于至少部分地校正变迹。

光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多个台(例如，两个或更多个衬底台WTa、WTb、两个或更多个图案形成装置台、在没有衬底的情况下专用于例如促进测量和/或清洁等的在投影系统下方的衬底台WTa和台WTb)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。例如，可以进行使用对准传感器AS的对准测量和/或使用水平传感器LS的水平(高度、倾斜等)测量。

光刻设备也可以是这样一种类型：其中衬底的至少部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体也可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如图案形成装置和投影系统之间的空间。本领域中众所周知的是，浸没技术用于增加投影系统的数值孔径。本文使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底的结构必须浸没在液体中；相反，“浸没”仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。

因此，在光刻设备的操作中，通过照射系统IL调节和提供辐射束。所述辐射束B入射到被保持在支撑结构(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图案化。在已横穿图案形成装置MA的情况下，辐射束B传递通过投影系统PS，所述投影系统将所述束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉仪装置、线性编码器、2维编码器或电容传感器)，可以准确地移动衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库进行机械获取之后，或在扫描期间，可以将第一定位器PM和另一个位置传感器(图1中未明确描绘出)用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置MA。通常，可以借助于构成所述第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以使用构成第二定位器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。在步进器的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以通过使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记Pl、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管所图示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于多个目标部分之间的空间(这些公知为划线对准标记)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，图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。

所描绘出的设备可以用于下列模式中的至少一种：

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，使得能够对不同目标部分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被成像的目标部分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性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度决定了目标部分的高度(沿扫描方向)。在典型的实施例中，曝光窗口用于暴露曝光场，曝光窗口小于图案形成装置图案并能够大体呈狭缝的形式。有时曝光窗口称为曝光狭缝或扫描器曝光狭缝。例如，曝光窗口能够是矩形(例如细长的矩形)形状的，弧形形状的等等。曝光窗口能够由一个或更多个叶片(有时称为一个或更多个掩模版遮蔽(REMA)叶片)或由将辐射约束至曝光窗口的光学场透镜限定。

3.在另一模式中，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、或在扫描期间的相继辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式能够易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，上文所提及类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可采用上文所描述的使用模式的组合和/或变形，或完全不同的使用模式。

图案形成装置上或由图案形成装置提供的各种图案可以具有不同的过程窗口，即，将产生符合规格的图案所根据的处理变量的空间。与潜在系统性缺陷相关的图案规格的示例包括检查颈缩、线拉回、线薄化、CD、边缘放置、重叠、抗蚀剂顶部损耗、抗蚀剂底切和/或桥接。图案形成装置或其区域上的所有图案的过程窗口可以通过合并(例如重叠)每一单独的图案的过程窗口来获得。所有图案的过程窗口的边界含有单独的图案中的一些的过程窗口的边界。换句话说，这些单独的图案限制所有图案的过程窗口。这些图案能够被称作“热斑”或“过程窗口限制图案(PWLP)”，“热斑”或“过程窗口限制图案(PWLP)”在本公开中可互换地使用。当控制图案化过程的部分时，有可能且经济的是聚焦于热斑。当热斑不是有缺陷的时，最有可能的是，所有的图案都不是有缺陷的。

如图2所示，光刻设备LA可以构成光刻单元LC的一部分，并且有时被称为光刻元或簇，光刻单元LC还包括用于在衬底上执行曝光前和曝光后过程的设备。常规地，这些设备包括：用于沉积一个或更多个抗蚀剂层的一个或更多个旋涂机SC、用于显影曝光后的抗蚀剂的一个或更多个显影机DE、一个或更多个激冷板CH和/或一个或更多个焙烤板BK。衬底处置器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取一个或更多个衬底，在不同的过程设备之间移动衬底，然后将其传送到光刻设备的装载台LB。这些设备通常统称为涂覆显影系统(track)，并且由涂覆显影系统控制单元TCU控制，该涂覆显影系统控制单元TCU本身由管理控制系统SCS控制，该管理控制系统SCS也经由光刻术控制单元LACU来控制光刻设备。因此，可以操作不同的设备以最大化生产量和处理效率。

随着用于制造诸如IC的器件的器件制造过程继续进步，几十年来，功能元件的尺寸已经不断地减小的同时每一个器件的功能元件(诸如晶体管)的量已经在稳定地增加这遵循着通常称为“莫尔定律(Moore’s law)”的趋势。为了实现这一趋势，一些过程用于产生处于或在经典分辨率极限之下的图案。

其中具有尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征被印制的所述过程通常被称为低k₁光刻术，它所依据的分辨率公式是CD＝k₁×λ/NA，其中，λ是所采用的辐射的波长(例如193nm或约13nm，例如约13.5nm)，NA是光刻投影设备中的投影光学装置的数值孔径，CD是“临界尺寸”-通常是所印制的最小特征尺寸-以及，k₁是经验分辨率因子。通常，k₁越小，在衬底上再现类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以实现特定电学功能性和性能的图案就变得越困难。为了克服这些困难，将复杂的精调步骤施加到光刻设备和/或图案形成装置图案。这些步骤包括例如但不限于：NA和光学相干性设定的优化、自定义照射方案、使用相移图案形成装置、图案形成装置图案中的光学邻近校正(OPC)，或通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。

作为一个示例，OPC处理如下事实：除了通过光刻投影设备进行的任何缩小之外，投影于衬底上的图案形成装置的图像的最终大小和放置并非与在图案形成装置上的对应图案形成装置图案特征的大小和放置相同，或简单地仅依赖于在图案形成装置上的对应图案形成装置图案特征的大小和放置。应注意，术语“掩模”、“掩模版”、“图案形成装置”在本公开中互换地使用。而且，本领域技术人员将认识到，尤其是在光刻术模拟/优化的内容背景下，术语“掩模图案”、“掩模版图案”和“图案形成装置图案”能够互换地使用，因为在光刻术模拟/优化中，未必使用物理图案化过程，但图案形成装置图案能被用于表示物理图案形成装置。对于存在于某一图案形成装置图案上的小特征尺寸和高特征密度，给定特征的特定边缘的位置将在某种程度上受到其它邻近特征的存在或不存在影响。这些邻近效应起因于从一个特征耦合至另一特征的微小量的辐射和/或诸如衍射和干涉的非几何光学效应。相似地，邻近效应可能起因于在通常在光刻术后的曝光后焙烤(PEB)、抗蚀剂显影和蚀刻期间扩散和其它化学效应。

为了确保图案形成装置图案的被投影的图像是根据给定目标电路设计的要求的，应该使用图案形成装置图案的复杂数值模型、校正或预变形来预测和补偿邻近效应。论文“Full-Chip Lithography Simulation and Design Analysis-How OPC is Changing ICDesign”(C.Spence，Proc.SPIE，第5751卷，第1至14页(2005年))提供当前“基于模型的”光学邻近校正过程的综述。在典型的高端设计中，图案形成装置图案的几乎每一特征都具有一些修改，以便实现被投影的图像至目标设计的高保真度。这些OPC修改可以包括边缘位置或线宽的移位或偏置，和/或旨在辅助其它特征的投影的“辅助”特征的应用。

在器件设计中典型地存在数百万个特征的情况下，将以基于模型的OPC施加于目标设计涉及良好的过程模型及相当大的计算资源。然而，施加OPC通常不是精密科学，而是不总是补偿所有可能邻近效应的经验的迭代过程。因此，OPC的效果，例如在施加OPC及任何其它RET之后的图案形成装置图案，应该由设计检查进行验证，例如使用被校准的数值过程模型的密集型全芯片模拟，以便降低或最小化设计缺陷被构建至图案形成装置图案中的可能性。这通过如下驱使：制造高端图案形成装置的巨大成本，其在数百万美元的范围内；以及对周转期的影响，所述影响由返工或修复实际图案形成装置(当其已被制造时)而引起。OPC和全芯片RET验证两者都可基于如例如美国专利第7,003,758号和Y.Cao等人，Proc.SPIE，第5754卷，405(2005)的标题为“Optimized Hardware and Software ForFast，Full Chip Simulation”的论文中所描述的数值模型化系统和方法，所述文献通过引用全文并入本文。

OPC的最简单的一种形式是选择性偏置。在给出CD相对于节距数据的情况下，可以至少在最佳聚焦和曝光处通过改变图案形成装置水平处的CD而迫使所有不同的节距产生相同的CD。因此，如果特征在衬底水平处被印制得太小，则图案形成装置水平的特征将偏置成稍微大于标称值，反之亦然。由于从图案形成装置水平至衬底水平的图案转印过程是非线性的，所以偏置的量并非仅仅为在最佳聚焦和曝光处所测量的CD误差乘以缩小比率，而是利用模型化和实验，能够确定适当的偏置。选择性偏置是对邻近效应的问题的不完全解决方案，特别是如果其仅在标称过程条件下予以施加。尽管这种偏置原则上可以被施加以给出最佳聚焦和曝光处的均匀的CD相对于节距曲线，但一旦曝光过程从标称条件变化，每一偏置节距曲线就将作出不同的响应，从而导致用于不同特征的不同过程窗口。过程窗口是两个或多于两个过程参数(例如光刻设备中的聚焦和辐射剂量)的一系列值，在所述过程参数下，特征被足够准确地创建(例如特征的CD在诸如±10％或±5％的某一范围内)。因此，为给出相同CD相对于节距的“最佳”偏置甚至可能对总过程窗口有负面影响，从而缩减(而非放大)所有目标特征在所期望的过程容许度内印制于衬底上的聚焦和曝光范围。

其它更复杂的OPC技术已开发供超出以上的一维偏置示例的应用。二维邻近效应是线端缩短的。线端具有作为曝光和聚焦的函数而自其所期望的端点部位“拉回”的倾向。在许多状况下，长线端的端部缩短的程度能够比对应的线窄化大几倍。如果线端没有完全横越其旨在覆盖的下层(诸如，源漏极区上方的多晶硅栅极层)，则这种类型的线端拉回能够导致正被制造的器件发生严重故障。由于这种类型的图案对聚焦和曝光高度敏感，所以使线端简单地偏置成长于设计长度是不够的，这是因为最佳聚焦和曝光处或在曝光不足的条件下的线会过长，从而在被延长的线端接触相邻结构时导致短路，或如果在电路中的单独特征之间添加更多空间导致不必要大的电路尺寸。由于集成电路设计和制造的目标中的一个常常是最大化功能元件的数目，同时最小化每芯片所需的面积，所以添加过量间隔是不期望的解决方案。

二维OPC途径可以帮助解决线端拉回问题。诸如“锤头”或“配线(serif)”的额外结构(也被称为“辅助特征”)可被添加至线端，以将所述线端有效地锚固于适当位置且提供在整个过程窗口上的缩减的拉回。甚至在最佳聚焦和曝光下，这些额外结构也仍未被分辨，而是在其自身没有完全分辨的情况下更改了主要特征的外观。如本文中所使用的“主要特征”意思是在过程窗口中的一些或全部条件下旨在印制于衬底上的特征。辅助特征能够呈现比添加至线端的简单的锤头更积极多样的形式，达到了图案形成装置上的图案不再简单地是被缩小比率放大的所期望的衬底图案的程度。诸如配线的辅助特征能够施加于除了简单地缩减线端拉回之外的更多的情形。内部配线或外部配线能够施加到任何边缘(尤其是二维边缘)，以缩减角部圆化或边缘挤压。在利用足够的选择性偏置和所有尺寸和偏振的辅助特征的情况下，图案形成装置上的特征承受与衬底水平处所期望的最终图案越来越小的类似性。一般而言，图案形成装置图案变成衬底水平图案的预变形的形式，其中所述变形旨在抵消或消除在制造过程期间将出现的图案变形，以在衬底上产生尽可能接近于设计者所预期的图案的图案。

代替连接到主要特征的那些辅助特征(例如，配线)或除连接到主要特征的那些辅助特征之外，另一OPC技术涉及利用完全独立的且不可分辨的辅助特征。此处术语“独立的”意思是这些辅助特征的边缘不连接到主要特征的边缘。这些独立的辅助特征不旨在或期望印制为在衬底上的特征，而是旨在修改主要特征附近的空间图像以提高所述主要特征的可印制性和过程容许度。这些辅助特征(经常被称为“散射条”或“SBAR”)可以包括子分辨率辅助特征(SRAF)，其是主要特征的边缘外的特征；和子分辨率逆特征(SRIF)，其是从主要特征的边缘内取出的特征。SBAR的存在为图案形成装置图案增加了又一层复杂度。使用散射条的简单示例是，被隔离的线特征的两侧都绘制规则的不可分辨的散射条阵列，这从空间图像的角度看具有使被隔离的线看起来更能代表密集的线阵列内的单条线的效果，从而导致过程窗口的聚焦和曝光容许度更接近密集的图案的聚焦和曝光容许度。与在图案形成装置水平处隔离的绘制的特征相比，在这种被装饰的被隔离的特征与密集的图案之间的共同的过程窗口将具有对聚焦和曝光变化来说更大的共同的容许度。

辅助特征可以被看作在图案形成装置上的特征与在图案形成装置图案中的特征之间的差异。术语“主要特征”和“辅助特征”不暗示在图案形成装置上的特定特征必须被标注为一个或另一个。

除了图案形成装置图案的优化(例如，OPC)之外，作为图案形成装置图案的优化(例如，OPC)的替代，也可与图案形成装置优化联合地或单独地优化照射模式，以致力于改善总光刻保真度。诸如环形、四极和偶极的许多离轴照射模式已经被使用，并提供针对OPC设计的更多自由度，由此改善成像结果。如已知，离轴照射是用于分辨图案形成装置中含有的精细结构(即，目标特征)的被证实的方式。然而，当相比于典型的照射模式时，离轴照射模式通常提供针对空间图像(AI)的较小的辐射强度。因此，变得期望尝试优化照射模式以在较精细的分辨率与降低的辐射强度之间达成最佳平衡。例如，能够在Rosenbluth等人，Journal of Microlithography，Microfabrication，Microsystems 1(1)，第13至20页，(2002)的标题为“Optimum Mask and Source Patterns to Print a Given Shape”的论文中发现几种照射优化方法，所述文献通过引用全文并入本文。

不断减小的设计规则的压力驱动半导体芯片制造者更深入地移至低k₁光刻术中。朝向较低k₁的光刻术对RET、曝光工具和针对光刻友好的设计的需要提出了很多的需求。因此，为了有助于确保电路设计能够利用可工作的过程窗口产生于衬底上，照射模式-图案形成装置图案优化(在一些状况下被称作源掩模优化或SMO)正变成重要的RET以实现例如更小的特征。

因此，对于低k₁光刻术，照射模式和图案形成装置图案两者的优化可用于确保用于投影临界器件图案的可行的过程窗口。一些算法(例如，如在Socha等人，“SimultaneousSource Mask Optimization(SMO)”，Proc.SPIE第5853卷，第180至193页(2005)中进行了描述，所述文献通过引用全文并入本文)将照射分隔成独立的照射分布点，将图案形成装置图案分隔成空间频率域中的衍射阶，并基于诸如曝光宽容度的过程窗口量测而分别地构造目标函数(其被限定为所选择的设计变量的函数)，所述曝光宽容度可以通过光学成像模型根据照射分布点强度和图案形成装置图案衍射阶进行预测。

通过不受约束地且在切实可行的时间量内使用目标函数来允许照射模式和图案形成装置图案的同步优化的另一照明模式和图案形成装置图案优化方法和系统在标题为“Fast Freeform Source and Mask Co-Optimization Method”的PCT专利申请公开案第WO2010/059954号中进行了描述，所述文献通过引用全文并入本文。涉及通过调整照射分布的像素来优化照射的另一照射和图案形成装置优化方法和系统在标题为”Source-MaskOptimization in Lithographic Apparatus“的美国专利申请公开案第2010/0315614号中进行了描述，所述文献通过引用全文并入本文。

现在，上文提到的图案形成装置能够包括一个或更多个图案形成装置图案。图案形成装置图案能够利用CAD(计算机辅助设计)程序来产生，这种过程经常被称作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，以便为图案形成装置产生功能性图案形成装置图案。这些规则通过处理和设计限制来设定。例如，设计规则限定器件特征(诸如栅极、电容器等)、或互连线之间的空间容许度，以便确保器件或线不以不被期望的方式彼此互相作用。设计规则限制能够被称为“临界尺寸”(CD)。器件的临界尺寸能够被限定为线或孔的最小宽度，或者两条线或两个孔之间的最小空间。因此，CD决定了所设计的器件的整体尺寸和密度。集成电路制造中的目标中的一个是在衬底上如实地再现原始电路设计(经由图案形成装置)。

而且，在系统的优化过程中，系统的品质因数能够表示为目标函数(例如，成本函数)。优化过程典型地归结为发现最小化或最大化目标函数的系统的一组参数(设计变量)的过程。目标函数能够依赖于优化的目标而具有任何适当的形式。例如，目标函数能够是系统的某些特性(评估点)相对于这些特性的预期值(例如理想值)的偏差的加权均方根(RMS)；目标函数也能够是这些偏差的最大值。如本文所使用的术语“设计变量”包括(例如，光刻过程、光刻投影设备等的)图案化过程的一组参数，例如，光刻投影设备的使用者能够调整的参数。应了解，图案化过程的任何特性，包括照射模式、图案形成装置图案(或图案形成装置构造)、投影光学装置和/或抗蚀剂特性的任何特性，能够处于优化中的设计变量当中。目标函数常常是设计变量的非线性函数。接着，标准优化技术用于例如最小化或最大化目标函数。本文中的术语“评估点”应该被宽泛地解释为包括系统或过程的任何特性。由于系统或过程的实施的实际情况，系统的设计变量能够被限制于有限的范围内和/或可以是相互依赖的。在光刻投影设备的情况下，约束常常与硬件的物理属性和特性相关联，诸如可调谐范围和/或图案形成装置可制造性设计规则(MRC)，评估点能够包括衬底上的抗蚀剂图像的物理点以及诸如剂量和聚焦的非物理特性。

所以，在光刻投影设备中，照射系统将照射(即，辐射)提供到图案形成装置上，投影光学装置将来自图案形成装置的照射引导至衬底上。在实施例中，投影光学装置实现空间图像(AI)的形成，所述空间图像是衬底上的辐射强度分布。曝光衬底上的抗蚀剂层，并且将空间图像转印到抗蚀剂层以在其中作为潜影“抗蚀剂图像”(RI)。抗蚀剂图像(RI)能够被定义为抗蚀剂层中的抗蚀剂的溶解度的空间分布。在实施例中，光刻过程的模拟能够模拟空间图像和/或抗蚀剂图像的产生。

在图3中图示了用于模拟光刻投影设备中的光刻术的示例性流程图。照射模型31表示用于生成图案化辐射束的照射模式的光学特性(包括辐射强度分布和/或相位分布)。投影光学装置模型32表示投影光学装置的光学特性(包括由投影光学装置引起的对辐射强度分布和/或相位分布的改变)。投影光学装置模型32可以包括由各种因素引起的光学像差，例如投影光学装置的部件的加热、由投影光学装置的部件的机械连接产生的应力等。照射模型31和投影光学装置模型32能够组合成传输交叉系数(TCC)模型。图案形成装置图案模型33表示图案形成装置图案的光学特性(包括由给定的图案形成装置图案造成的对辐射强度分布和/或相位分布的改变)，该图案形成装置图案是图案形成装置的特征的布置的表示。空间图像36能够根据照射模型31、投影光学装置模型32和图案形成装置图案模型33进行模拟。抗蚀剂图像38能够使用抗蚀剂模型37根据空间图像36进行模拟。光刻术的模拟能够例如预测抗蚀剂图像中的轮廓、CD和/或图案移位。

照射模型31能够表示照射系统的光学特性，包括但不限于NA-西格玛(σ)设定以及任何特定的照射模式形状(例如离轴辐射照射模式，诸如环形、四极、偶极等)。投影光学装置模型32能够表示投影光学装置的光学特性，包括选自以下中的一个或更多个：像差、变形、折射率、物理尺寸、物理维度、吸收率等。光刻投影设备的光学属性(例如，照射、图案形成装置图案和投影光学装置的属性)规定空间图像。由于用于光刻投影设备中的图案形成装置图案能够被改变，所以期望使图案形成装置图案的光学属性与至少包括所述照射和投影光学装置的光刻投影设备的其余部分的光学属性分离。

图案形成装置图案模型33能够表示如例如美国专利第7,587,704号中所描述的物理图案形成装置和图案形成装置图案的物理属性，所述文献通过引用全文并入本文。

抗蚀剂模型37能够被用于根据空间图像来计算抗蚀剂图像。这种抗蚀剂模型的示例能够在美国专利第8,200,468号中找到，所述文献通过引用全文并入本文。抗蚀剂模型典型地仅与抗蚀剂层的属性(例如，在曝光、曝光后焙烤(PEB)和显影期间发生的化学过程的效应)有关。

模拟的目标是准确地预测例如边缘放置和/或CD，然后能够与预期设计进行比较。预期设计通常被限定为能够以诸如GDSII或OASIS或其它文件格式的标准化数字文件格式而提供的预光学邻近校正(OPC)图案形成装置图案。

用于将图案形成装置图案变换成各种光刻图像(例如空间图像、抗蚀剂图像等)、使用那些技术和模型施加OPC和评估性能(例如在过程窗口方面)的技术和模型的细节被描述于美国专利申请公开案第US 2008-0301620号、第US 2007-0050749号、第US 2007-0031745号、第US 2008-0309897号、第US 2010-0162197号、第US 2010-0180251号和第US2011-0099526号中，所述文献中的每个文献的公开内容通过引用全文并入本文。

可以根据所述图案形成装置图案识别一个或更多个部分，其被称为“片段(clip)”。在具体的实施例中，提取一组片段，其表示图案形成装置图案中的复杂图案(典型地约50至1000个片段，但可以使用任何数目的片段)。本领域技术人员将了解，这些图案或片段表示设计的小部分(即，电路、单元或图案)，尤其是片段表示需要特别注意和/或验证的小部分。换句话说，片段可以是图案形成装置图案的部分，或可以类似于图案形成装置图案或可以具有与图案形成装置图案的部分相类似的行为，其中通过经验(包括由客户提供的片段)、通过试误法或通过执行全芯片模拟来识别临界特征。片段通常包含一个或更多个测试图案或计量(gauge)图案。可以基于图案形成装置图案中已知的临界特征区域由客户先验地提供初始的更大组的片段，其需要特定的图像优化。可替代地，在另一实施例中，可以通过使用某种类型的自动化的(诸如机器视觉)或手工算法从整个图案形成装置图案提取所述初始的较大组片段，所述算法识别临界特征区域。

在一个或更多个实施例中，优化能够使用目标函数来执行，所述目标函数诸如是

其中，(z₁，z₂，…，z_N)是N个设计变量或其值；f_p(z₁，z₂，…，z_N)可以是在设计变量值的集合(z₁，z₂，…，z_N)的第p评估点处的特性的预期值与实际值之间的差。w_p是被分配给第p评估点的权重常数。可以向比其它评估点或图案更关键的评估点或图案分配更高的w_p值。也可以向具有较大发生次数的图案和/或评估点分配更高的w_p值。评估点的示例能够是衬底上的图案的任意物理点，或图案形成装置图案、或抗蚀剂图像、或空间图像上的任意点。

目标函数可以表示光刻投影设备或衬底的任何适当的特性，例如，聚焦、CD、图像偏移、图像变形、图像旋转等。例如，目标函数可以是以下光刻指标中的一个或更多个的函数：边缘放置误差、临界尺寸、抗蚀剂轮廓距离、最差缺陷尺寸、图案偏移、随机效应、图案形成装置的三维效应、抗蚀剂的三维效应、最佳聚焦偏移、光瞳填充因子、曝光时间和/或生产量。因为正是抗蚀剂图像常常决定衬底上的图案，所以目标函数常常包括表示抗蚀剂图像的一些特性的函数。例如，这样的评估点的f_p(z₁，z₂，…，z_N)可以简单地是抗蚀剂图像中的点至所述点的期望位置之间的距离(即边缘放置误差EPE_p(z₁，z₂，…，z_N))。设计变量能够是任何可调整的参数，诸如照射模式、图案形成装置图案、投影光学装置、剂量、聚焦等的可调整参数。

光刻设备可以包括统称为“波前操纵器的一个或更多个部件，其能够用于调整波前的形状和辐射束的强度分布和/或相移。可以在沿着光刻投影设备的光路的任何部位调整波前和强度分布，诸如在图案形成装置之前、光瞳平面附近、图像平面附近、或焦平面附近。投影光学装置能够用于校正或补偿例如由照射、图案形成装置、光刻投影设备中的温度变化和/或光刻投影设备中的部件的热膨胀所引起的波前和强度分布的某些变形。调整波前和强度分布能够改变评估点的值和目标函数。这种改变能够由模型模拟或进行实际地测量。

应当注意到的是f_p(z₁，z₂，…，z_N)的归一化的加权均方根(RMS)被定义为因此，例如，f_p(z₁，z₂，…，z_N)的加权RMS的最小化等价于最小化在式1中定义的目标函数/>因此，f_p(z₁，z₂，…，z_N)的加权RMS和式1在本文中为了表示简单可以互换地使用。

此外，如果过程窗口(PW)被最大化，那么可以将来自不同的PW条件的相同的物理部位认为是在式1中的目标函数中的不同的评估点。例如，如果考虑N个PW条件，那么可以根据它们的PW条件对评估点进行分类，目标函数可以写成：

其中是第n个PW条件(u＝1，...，U)下对于设计变量值的集合(z₁，z₂，…，z_N)的第p_i个评估点的实际值和期望值之间的差别的函数。当该差别是边缘放置误差(EPE)时，那么最小化上述的目标函数等价于在各个PW条件下最小化边缘偏移，因此这导致了最大化PW。尤其是，如果PW也包括不同的图案形成装置偏置，那么最小化上述的目标函数也包括最小化掩模误差增强因子(MEEF)，其被定义为衬底的EPE和引入的图案形成装置图案边缘偏置之间的比例。

设计变量可以具有约束，其可以表达成(z₁，z₂，…，z_N)∈Z，其中Z是设计变量的一组可能的值。所述约束可以表示例如在光刻投影设备的硬件实施中的物理限制。所述约束可以包括以下中的一项或更多项：调节范围、管理图案形成装置可制造性(MRC)的规则和/或两个或更多个设计变量之间的相互依赖性。

因此优化过程是在约束(z₁，z₂，…，z_N)∈Z下找到设计变量的值的集合，所述约束例如最小化目标函数，即，以找到

根据实施例的优化光刻投影设备的一般方法在图4中进行了图示。这种方法包括限定多个设计变量的多变量目标函数的步骤302。设计变量可以包括选自以下的任意适当组合：照射模式的一个或更多个特性(300A)(例如光瞳填充比率，即传递通过光瞳或孔径的照射的辐射的百分比)、投影光学装置的一个或更多个特性(300B)和/或图案形成装置图案的一个或更多个特性(300C)。例如，设计变量可以包括照射模式的特性(300A)和图案形成装置图案的特性(300C)(例如，全局偏置)，但不包括投影光学装置的特性(300B)，这导致SMO。可替代地，设计变量可以包括照射模式的特性(300A)、投影光学装置的特性(300B)和图案形成装置图案的特性(300C)，这导致照射、图案形成装置图案和投影光学装置的优化(有时称为“源-掩模-透镜优化”(SMLO))。在步骤304中，同时调整设计变量，使得目标函数朝向收敛移动。在步骤306中，确定是否满足预定义的终止条件。预定义的终止条件可以包括各种可能性，例如，目标函数可以被最小化或最大化(如所使用的数值技术所需要的)，目标函数的值等于阈值或已经超过阈值，目标函数的值已经达到预设误差极限内，和/或达到目标函数评估的预设迭代数目。如果满足在步骤306中的终止条件，则所述方法终止。如果没有满足在步骤306中的终止条件，则迭代地重复步骤304和306直至获得所期望的结果为止。所述优化未必导致用于设计变量的值的单个集合，因为可能存在由诸如光瞳填充因子、抗蚀剂化学性质、生产量等的因素所导致的物理的限制。所述优化可以提供用于设计变量以及相关联的性能特性(例如，生产量)的值的多个集合，且允许光刻设备的使用者选取一个或更多个的集合。

在实施例中，代替或附加于计算和/或确定对照射系统和/或投影光学装置的光学特性的效应，预想照射系统和/或投影光学装置的可调光学特性能够被包括在设计变量中。示例性可调光学特性可以包括一个或更多个透镜操纵器、与用于控制照射系统和/或投影系统的光学元件的温度的一个或更多个装置(例如，加热器)的温度数据关联的温度数据或信号、一个或更多个泽尔尼克系数等。然后，可以进行SMO或SMLO工序，并且可以同时调整包括可调光学特性的设计变量，使得目标函数朝向收敛移动。

在图4中，同时执行所有设计变量的优化。这种流程可以称为同时优化、共同优化或共优化。如本文中所使用的术语“同时的”、“同时地”、“共同的”和“共同地”意思是所述照射模式、图案形成装置、投影光学装置的特性的设计变量和/或任何其它的设计变量被允许同时改变。

可替代地，如图5所图示，交替地执行所有设计变量的优化。在这一流程中，在每一步骤中，一些设计变量是固定的，而其它的设计变量作为目标函数的评估的部分被优化；之后在下一步骤中，不同集合的变量是固定的，而其它的变量作为目标函数的评估的部分被优化。这些步骤被交替地执行，直到收敛或某些特定的终止条件被满足为止。如在图5的非限制性示例的流程图中所显示的，首先获得图案形成装置图案(步骤402)，之后在步骤404中执行照射模式优化的步骤，其中照射模式的所有设计变量被作为适当的目标函数的评估的部分优化(SO)，而所有其它设计变量是固定的。之后在下一步406中，执行掩模优化(MO)，其中图案形成装置的所有设计变量被作为适当的目标函数的评估的部分优化，而所有其它设计变量是固定的。这两个步骤交替地执行，直到满足步骤408中的某些终止条件为止。能够使用各种终止条件，诸如目标函数的值变成等于阈值，目标函数的值穿过阈值，目标函数的值达到预定的误差极限内，或达到目标函数的评估的预定数目的迭代等。注意到，使用SO-MO-交替优化作为交替流程的示例。交替流程能够采用许多不同的形式，诸如SO-LO-MO交替优化，其中交替地和迭代地执行SO、LO(透镜优化)和MO；或能够首先执行一次SMO，之后交替地和迭代地执行LO和MO，等等。最终，在步骤410中获得了优化结果的输出且所述过程停止。

如之前所论述的图案选择算法可以与同时或交替优化整合。例如，当采取交替优化时，能够首先执行全芯片SO，识别“热斑”和/或“温斑”，之后执行MO。考虑到本公开内容，可以进行多次子优化的排列和组合，以便实现期望的优化结果。

图6示出了一个示例性的优化方法，其中限定并评估了目标函数。在步骤502中，获得设计变量的初始值，包括设计变量的调谐范围(如果有的话)。在步骤504中，建立多变量目标函数。在步骤506中，针对于第一迭代步骤(i＝0)在设计变量的开始点值周围足够小的邻域内展开目标函数。在步骤508中，应用标准多变量优化技术以最小化或最大化目标函数。注意到，优化能够在508中的优化过程期间或在优化过程中的后期阶段具有约束，诸如调谐范围。针对已被选择用于优化光刻过程的所识别的评估点使用测试图案(也称为“计量器”)评估每一次迭代。在步骤510中，预测光刻响应(例如，空间图像的一个或更多个某些特性，抗蚀剂图像的一个或更多个某些特性，或光刻过程的一个或更多个某些特性，诸如过程窗口)。在步骤512中，将步骤510的结果与期望的或理想的光刻响应值进行比较。如果在步骤514中满足了终止条件，即优化产生了充分接近期望值的光刻响应值，那么在步骤518中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其它的函数，诸如输出在光瞳平面(或其它平面)处的波前像差调整的图、优化的照射模式图、优化的图案形成装置图案(例如包括光学邻近校正)等。如果终止条件未被满足，那么在步骤516中，用第i次迭代的结果更新设计变量的值，所述过程返回至步骤506。诸如高斯-牛顿算法、雷文博格-马括特算法、梯度下降算法算法、模拟的退火、基因算法等的算法能被施加以评估和求解目标函数。

优化图案化过程能够扩展所述过程窗口。更大的过程窗口在过程设计和器件设计上提供了更大的灵活性。过程窗口能够被定义为例如聚焦量和剂量值的集合，针对于所述聚焦量和剂量值的集合，抗蚀剂图像处于抗蚀剂图像的设计目标的特定极限内。注意到，此处论述的所有方法还可以扩展至一般化的过程窗口定义，其可以由除了曝光剂量和离焦之外的不同的或额外的基本参数建立。这些参数可以包括但不限于诸如NA、光学西格玛、光学像差、偏振或抗蚀剂层的光学常数等光学设定。例如，如较早所描述的，如果PW也涉及不同的掩模偏置，则优化能够包括MEEF的最小化。基于聚焦量和剂量值定义的过程窗口仅用作本公开内容中的一个示例。

根据实施例的最大化过程窗口的方法在下文中进行描述。在第一步骤中，从过程窗口中的已知条件(f₀，ε₀)开始，其中f₀是标称聚焦量，ε₀是标称剂量，在邻域(f₀±Δf，ε₀±ε)中执行下文中的示例目标函数中的一个的最小化：

或

如果所述标称聚焦量f₀和标称剂量ε₀被允许变动，则它们可以与设计变量(z₁，z₂，…，z_N)一起被共同优化。在接下来的步骤中，如果可以找到(z₁，z₂，…，z_N，f，ε)的值的集合使得目标函数在预设极限内，则(f₀±Δf，ε₀±ε)被接受为所述过程窗口的一部分。

可替代地，如果不允许聚焦量和剂量变动，则设计变量(z₁，z₂，…，z_N)在聚焦和剂量被固定于标称聚焦f₀和标称剂量ε₀处的情况下被优化。在替代实施例中，如果可以找到(z₁，z₂，…，z_N)的值的集合使得目标函数在预设极限内，则(f₀±Δf，ε₀±ε)被接受为所述过程窗口的一部分。

在本公开内容中之前描述的方法能够被用来最小化所述式(4)或(5)的各自的目标函数。如果设计变量是投影光学装置的特性，诸如泽尼克系数，则最小化式(4)或(5)的目标函数导致基于投影光学装置优化(即，LO)的过程窗口最大化。如果设计变量是除投影光学装置的特性之外还是照射模式和图案形成装置图案的特性，则最小化式(4)或(5)的目标函数导致基于SMLO的过程窗口的最大化。如果设计变量是照射模式和图案形成装置图案的特性，则最小化式(4)或(5)的目标函数导致基于SMO的过程窗口的最大化。

上文描述的优化可以用于找到(z₁，z₂，…，z_N)的值的集合，以降低可能对于光刻过程不利的许多物理效应。可以针对光刻设备的不同分量并且在不同条件下针对不同的物理效应，依次进行多次优化。在使用EUV的光刻术中，所述效应、分量和条件中的一些可能是特有的。

当在EUV光刻投影设备中使用相对较高数值孔径的投影光学装置时，对于使用EUV的光刻术来说可能是特有的效应、分量和条件中的一个是遮蔽(物)。用于EUV投影系统的反射元件的标准EUV涂层不能反射高NA的EUV光学器件(即，NA大于约0.33)所需的大的辐射入射角和大的辐射角度扩展或角展度的组合。因此，图7A中示出了一部分的高NA的EUV投影系统会具有相对较低的透射率。

如示意图7A所示，束1000(其外边界由虚线表示)入射在EUV投影系统的反射元件1010上并向反射元件1020反射，该反射元件1020向衬底W投影辐射。如在图7A所描绘的EUV投影系统的一部分中可见，衬底W上的入射辐射将期望地具有相对高的入射角和大的角展度。然而，如在反射元件1020上所见，入射在其上的辐射中的至少一些将具有相对较大的入射角。例如，射线1030和1040是在束1000内的示例射线，并且可以看出，例如，当射线1040入射到反射元件1020上时，射线1040将在反射元件1020上具有相对较大的入射角，而且在射线1030和1040之间存在相当宽的角展度。但是，入射角和角展度会随着NA的增加而增加，但是已经发现EUV镜面涂层只能有效地处理小范围的角度。也就是，在相对较大的入射角下，EUV反射元件的多层结构的反射率显著下降。因此，就透射而言，具有图7A形式的高NA的EUV投影系统可能不可行。

因此，为了提供相对高的透射率，入射角及角展度应在高NA的EUV光学器件的反射元件上保持相对较低。因此，能够提供替代的成像光学器件设计以保持入射角和角展度相对较低，且在衬底水平处得到更高的NA，但由于所述设计，可在光瞳中提供遮蔽。因此，尽管具有这一遮蔽，这一替代的光学器件设计能够得到高的NA，比如图7A的设计，但实现投影光学装置上的显著地更小的角度和角展度，这导致透射增益。实际上，对于具有遮蔽的高NA的系统(即，高于约0.33的NA)，可相对于更低NA的系统(即，具有小于或等于约0.33的NA的系统)实现透射增益。

这种替代的光学器件设计的部分的实施例在图7B中示意性地描绘。束1000(其外部边界由虚线表示)传递通过EUV投影系统的反射元件1020(其中反射元件1020是单式主体)内的开口或间隔1050或邻近多个反射元件1020(其中存在彼此邻接的多个反射元件1020)的开口或间隔1050并朝向一个或更多个反射元件1010，所述反射元件1010将辐射反射回朝向一个或更多个反射元件1020。一个或更多个反射元件1020接着朝向衬底W反射辐射，辐射在此状况下穿过反射元件1010内(其中反射元件1010是单式主体)的开口或间隔1060或邻近多个反射元件1010(其中存在彼此邻接的多个反射元件1010)的开口或间隔1060。如图7B中所描绘的EUV投影系统的部分所见，衬底W上的入射辐射将期望地具有与图7A相当的相对高的入射角和大的角展度。然而，如反射元件1010和/或1020上可见，入射于其上的辐射将具有相对低的入射角(相比于例如图7A的系统)。例如，射线1030和1040是在束1000内的示例射线，并且可以看出，例如，当射线1030和1040入射到反射元件1010和1020上时，射线1030和1040将在反射元件1010和1020上具有相对较低的入射角，而且在射线1030和1040之间存在相当窄的角展度。但是，如将明白的是，当辐射从反射元件1010朝向反射元件1020反射时，来自束1000的辐射的相对小的部分将穿过开口或间隔1050而损失。因此，开口或间隔1050在投影光瞳中产生遮蔽。遮蔽的示例在图8中进行描绘，图8示出具有遮蔽1080的光瞳1070。在这一实施例中，开口或间隔1050是圆形的，因此得到圆形遮蔽1080。但是开口、间隔和/或遮蔽能够是任何形状(例如，它不需要是圆形的)。在实施例中，遮蔽1080在光瞳的中心部分中。

因此，相比于未被遮蔽的投影光学装置，利用被遮蔽的投影光学装置减小反射元件1020上的最大入射角(例如，射线1030和1040)以及角展度，这增加了系统的透射。例如，利用被遮蔽的投影光学装置能够使最大入射角以及反射元件1020上的入射角的展度减小至未被遮蔽的投影光学装置的约50％。

但是，遮蔽阻挡某一范围的衍射辐射透射穿过投影光学装置。因此，由于所产生的衍射阶的某一部分不能彼此干涉，光瞳中的遮蔽能够引起对比度损失。参考图8，示意性地描绘了从图案形成装置图案的衍射产生的投影系统光瞳中的衍射阶。通过实心圆1100描绘第零阶，通过较长的虚线圆1110描绘第±1衍射阶，通过较短的虚线圆1120描绘其它第±1衍射阶。如将了解，能够存在其它衍射阶；其仅是为方便起见而在此处高度示意性地描绘的第0阶、第+1阶和第-1阶。如图8中可见，光瞳中的遮蔽1070将阻挡第0阶、第+1阶和第-1阶的部分，特别地将阻止第+1阶和第-1阶的至少一部分在衬底处干涉以用于图像形成。也就是，相比于在不具有遮蔽1070的情况下以其它方式发生的情况，将存在某一更少量的会在衬底处干涉的第+1阶和第-1阶辐射。因此，将存在某一量的对比度损失。此外，对比度损失能够依赖于图案形成装置图案特征，特别地，在实施例中，依赖于图案形成装置图案特征的节距。例如，对于约0.55的NA，遮蔽能够阻挡用于图案化选自25nm至44nm的图案特征节距的衍射阶的全部或部分，这将特别地导致针对所述节距的对比度损失。

此外，光瞳中的有效遮蔽能够由于于曝光窗口中的图案形成装置图案处的辐射的入射角的差异而作为横跨曝光窗口的位置的函数变化。这能够在下文描述的图10中见到，其中被标识为θ的CRAO在X方向和Y方向上横跨曝光窗口大体上相同，且将对于按不同角度从如10图中所显示的点状部位发出的多个射线中的每一者大体上相同。也就是，在实施例中，极角对于每个射线大约相同。但是所述射线将具有显著地不同的方位角φ，因此将以不同方式与投影光学装置中的遮蔽相互作用。相应地，图9示意性地描绘了作为横跨曝光窗口的位置的函数的投影系统的遮蔽的光瞳的变化。如从衬底水平穿过曝光窗口“看见”的被遮蔽的光瞳1060将在与扫描方向成角度(例如，与其垂直)的方向上横跨曝光窗口变化。能够定义一函数以描述被遮蔽的光瞳与扫描方向成角度地横跨曝光窗口的变化。

对于使用EUV的光刻术来说可能是特有的效应、分量和条件中的另一个是使用按非零入射角将主射线提供给图案形成装置的照射模式。如将了解，为了避免传入辐射与传出辐射之间的干涉，被提供给反射式图案形成装置的辐射将是非零入射角。例如，EUV光刻投影设备可以具有除以0度以外以一角度(对象处的主射线角(CRAO))入射于图案形成装置上的主射线，所述角度例如在1至15度范围内，例如选自约4至8度的范围(诸如约6度)，这能够导致涉及变形缩小率的复杂投影光学装置。另外，当应用于在图案形成装置处的图案形成装置图案的平面中和/或之外具有形貌的图案形成装置(被称作图案形成装置3D或掩模3D)时，图案形成装置处的具有CRAO的辐射可以导致产生阴影及图案移位。图案移位可以是依赖于图案的和/或依赖于曝光窗口位置的。图10示意性地描绘了使用非零CRAO处的曝光窗口在图案形成装置图案上的曝光场的照射。在EUV图案形成装置的实际实施方案中，图10中的视图是当图案形成装置10在EUV光刻设备中定位于适当位置时图案形成装置MA的底视图，并且当图案形成装置MA在EUV光刻设备中定位于适当位置时，图案形成装置MA可倾斜至一水平(在图10中未显示所述倾斜)。现在如图10中所见，描绘了在扫描方向1310上的图案形成装置MA的对应于曝光场1300的一部分与曝光窗口1200之间的相对移动。典型地，相对于曝光窗口1200移动图案形成装置MA，但状况不必如此。相对移动的净效应是曝光窗口1200有效地扫描曝光场1300以实现朝向投影光学装置和衬底转印定位于其中的图案形成装置图案。显示出了形成曝光窗口1200的辐射1320的部分。这是因为在这一状况下，图案形成装置MA是反射式的，辐射1320具有由θ表示的非零CRAO。如上文所论述，对于形成曝光窗口1200的每个射线，CRAO横跨X方向和Y方向上的曝光窗口大体上相同，甚至对于不同方位角φ下的射线也是如此。但是形成曝光窗口1200且从特定点状部位发出的射线将具有显著地不同的方位角，这能够在横向于扫描方向1310的方向上横跨曝光窗口1200得到不同的效应。一个这种不同的效应能够是特定辐射的光瞳中的有效遮蔽，这依赖于所述辐射的曝光窗口1200中的部位。其它效应能够是能依赖于横跨曝光窗口1200的辐射的不同角度的图案形成装置3D效应。

对于使用EUV的光刻术来说可是特有的效应、分量和条件中的另一个是变形缩小率。为了便于阅读，术语缩小率将在本文中用以指代从图案形成装置水平到衬底水平的尺寸减小。如将了解，任何缩小率能够在分数下表征为放大率。例如，在典型的DUV光刻投影设备中，缩小率同形的，即，在垂直于光轴的平面中的各种不同方向上实质上相同。在EUV光刻投影设备中，由于与EUV辐射组合地使用主要地反射光学部件，投影光学装置可具有变形缩小率(即，在垂直于投影光学装置的光轴的平面中的不同方向中，改变图案形成装置图案特征的缩小率)。例如，当平面由X方向和Y方向跨越时，缩小率能够在X方向(其能够标注为水平方向)上与在Y方向(其能够标注为竖直方向)上不同，这能对X/水平方向与Y/竖直方向上的特征的尺寸差(像散)(其有时称为水平-竖直偏置或H-V偏置)作出贡献。例如，在X/水平方向上的缩小率可以是4，而Y/竖直方向上的缩小率可以是8。因此，尽管具有同形缩小率的图案形成装置图案的正方形的多边形会在衬底处得到更小的实质上正方形的多边形，但变形缩小率系统中的图案形成装置特征会需要在图案形成装置图案处被修改成细长矩形，以便如在同形缩小率系统中在衬底处得到相同更小的实质上正方形的多边形。

这种变形缩小率的含义在图11A和图11B中显示出。图11A示出图案形成装置处的曝光场1300，连同曝光窗口1200，所述曝光窗口1200在这一状况下由于图案形成装置在扫描方向1310上相对于基本固定就位的曝光窗口1200的扫描运动而有效地横跨曝光场1300扫描。还示出了曝光场的宽度1320和长度1330。如果期望通过使用4的同形缩小率(这在行业中是常见的)来在衬底处产生典型的26mm的宽度和33mm的长度的场，则宽度1320将是104mm，长度1330将是132nm。这一图案形成装置场的尺寸也在行业中是标准的。

图11B在图11A的图案形成装置场的内容背景下示出了变形缩小率的效应。也就是，图11B示意性地描绘了由于投影系统具有变形缩小率的衬底处的图11A的曝光场。图11B示出在衬底处的曝光场1400连同曝光窗口1200(其将根据变形缩小率而收缩)，所述曝光窗口1200在这一状况下由于衬底在扫描方向1310上相对于基本固定就位的曝光窗口1200的扫描运动而有效地横跨曝光场1400扫描。衬底处的扫描方向1310可依赖于投影系统的图像反转特性而在不同相对方向上。还示出了曝光场1400的宽度1420和长度1430。在这一状况下，变形缩小率能够是4的X/水平(H)方向缩小率和8的Y/竖直(V)方向缩小率。当曝光场1300具有104mm的典型宽度1320和132nm的长度1330时，这种变形缩小率的结果将是具有26mm的宽度1420(即，典型的衬底场宽度)但16.5nm的长度1430(即，典型的衬底场长度的一半)的曝光场1400。因此，4∶8的H∶V的这种变形缩小率得到实际上典型的曝光场的一半的曝光场1400；当然，不同的比率将依赖于变形缩小率值而发生。所以，为了获得典型的曝光场，可以曝光具有4∶8的H∶V的变形缩小率的两个半场，即，曝光场1400和曝光场1410，以得到具有4的同形缩小率的典型的曝光场。所以，曝光场1300将曝光两次以得到曝光场1400和1410，将使用一种或更多种光刻缝合技术来将曝光场1400与1410缝合在一起。

所以，起因于EUV光刻投影设备与DUV光刻投影设备之间的差异的这些各种问题可能需要一个或更多个新的优化流程。但是，这些问题并非EUV光刻投影设备所特有的(且可在DUV光刻投影设备中发生)，因此本文中所公开的流程不限于在EUV光刻投影设备中使用。新的优化流程期望减少例如H-V偏置、柏桑倾斜、耀斑敏感度、由于图案形成装置3D的图案移位和/或对比度损失、变形缩小率和/或投影光学装置遮蔽。

图12示出了根据实施例的优化的流程。所述流程在610处以以下操作开始：获得照射模式形状(其可由照射条统下方诸如光瞳平面的平面处的强度和/或相位分布表示)和图案形成装置散焦值(沿着投影光学装置的光轴的图案形成装置的全局移位)。可以使用任何适合的方法，诸如图13和图14中所图示的方法，来选择或测量照射模式形状和图案形成装置散焦值。

在可选的步骤620中，将图案形成装置图案优化为连续透射掩模(“CTM优化”)。在这一优化中，图案形成装置图案的所有部位处的透射率并不限于多个离散值。相反，透射率可假定在上限与下限内的任意值。可在美国专利第8,584,056号中找到更多细节，所述文献的公开内容通过引用全文并入本文。连续透射掩模难以(若并非不可能)实施为图案形成装置。然而，因为不将透射率限于多个离散值会使优化快得多的进行，所以连续透射掩模是有用的工具。在EUV光刻投影设备中，图案形成装置可以是反射式的。CTM优化的原理也适用于待在反射式图案形成装置上产生的图案形成装置图案，其中图案形成装置图案的所有部位处的反射率不限于多个离散值。因此，如本文所使用，术语“连续透射掩模”可以指待在反射式图案形成装置或透射性图案形成装置上产生的图案形成装置图案，透射在这一内容背景中与例如反射同义。

在可选的步骤630中，可基于在步骤620中被优化为连续透射掩模的图案形成装置图案而将辅助特征(子分辨率辅助特征和/或可印制分辨率辅助特征)放置于图案形成装置图案中。这一步骤允许根据连续透射掩模识别并设计辅助特征。

在可选的步骤640中，获得照射模式、图案形成装置图案和投影光学装置的模型。这一步骤将在下文进一步详细说明。在实施例中，所述模型能够通过使用阿贝公式来计算空间图像。期望地，所述模型能够通过使用霍普金公式来计算空间图像。霍普金公式使用照射模式和投影光学装置的透射函数。透射函数可以扩展成泽尼克(或类似的)多项式。所述模型用以模拟图案形成装置图案的投影系统的成像。例如，所述模型可用以模拟由照射模式、图案形成装置图案和投影光学装置产生的空间图像。所述模型可以包括分别对于照射模式、图案形成装置图案和投影光学装置的子模型。

在步骤650中，可通过使用在可选的步骤640中所获得的模型来优化光刻过程的剂量。

在步骤660中，可以针对照射模式的多个曝光窗口位置中的每一个位置优化图案形成装置图案。在EUV光刻设备中，贯穿曝光窗口的光学像差倾向于随曝光窗口内的位置变化(例如，沿着沿着缝隙型曝光窗口的长度的方向变化)。曝光窗口光学像差可归因于许多效应，诸如衬底散焦、剂量漂移、图案形成装置特征尺寸改变、加热等。这一步骤允许补偿曝光窗口光学像差。例如，可在这一步骤中使用在一范围的曝光窗口位置下测量评估点的目标函数。

在可选的步骤670中，针对所述曝光窗口位置中的每一个确定过程窗口。

图13示出步骤640的实施例的细节。在步骤710中，在照射模式是自由形式的照射模式的假定下，可使用图案形成装置3D模型来优化照射模式和图案形成装置图案。自由形式的照射模式意味着光瞳平面处的强度不限于多个离散值，并且照射模式的配置并不特定地受到约束。假定照射模式是自由形式的照射模式使得这种优化快得多的进行。如上文所提及，图案形成装置可在图案形成装置图案的平面中或之外具有第三维度上的形貌。这种三维度意味着图案形成装置并不仅仅看作为“薄掩模”，而是实际上看作为“厚掩模”。因此，图案形成装置3D模型考虑“厚掩模”效应。“厚掩模”效应起因于辐射的向量性质，且可在图案形成装置图案上的特征尺寸小于用于光刻过程中的辐射的波长时和/或在辐射具有非零CRAO时是显著的。“厚掩模”效应能够包括由于电场与磁场的不同边界条件的偏振依赖性，包括小开口中的透射率、反射率和/或相位误差、边缘衍射(或散射)效应、阴影效应和/或电磁耦合。图案形成装置3D模型的更多细节可在美国专利第7,703,069号中找到，所述文献的公开内容通过引用全文并入本文。

在可选的步骤720中，使用在步骤710中优化的照射模式和图案形成装置图案来优化图案形成装置散焦。这一步骤允许调整图案形成装置散焦以适应由步骤710中的优化引起的照射模式和图案形成装置图案改变。例如，图案形成装置散焦能够是设计变量。可例如最小化目标函数以找到图案形成装置散焦。

在步骤730中，确定由如在步骤710中优化的照射模式和图案形成装置图案形成的衬底处的空间图像的最佳聚焦平面。例如，最佳聚焦能够是设计变量。可例如最小化目标函数以找到最佳聚焦。

在步骤740中，将自由形式的照射模式映射至离散的照射模式。可不利用某种硬件直接显现自由形式的照射模式。因此，基于自由形式的照射模式的光瞳轮廓而使用任何适合的方法来计算类似于自由形式的照射模式的光瞳轮廓且可由照射模式的硬件显现(例如，可由反射镜阵列显现)的初始离散光瞳轮廓。因此，例如，用于光刻投影设备中的照射模式可以是离散的照射模式(例如，由具有离散的反射状态的反射镜的阵列显现)。

在步骤750中，可以优化光刻过程的剂量。这一步骤允许补偿由于将自由形式的照射模式映射至离散的照射模式引起的剂量变化。

典型的技术使用称为衍射光学元件(DOE)的光学材料结构以对辐射成形以形成期望的照射模式。对于复合光瞳轮廓，这些DOE必须进行定制设计和制造。ASML的FlexRay^TM系统使用可独立调整的反射镜的可编程阵列。它能够在几分钟之内创建几乎任何光瞳轮廓-从而消除了与DOE设计和制作相关联的长周期时间。尽管可调整反射镜的数目可能多达数百个，但它们在空间上仍然是离散的。在一些光刻投影系统中，反射镜不是连续可调的，即每个反射镜能够处于几个(例如2-10个)离散状态。由于反射镜的离散性质，使用反射镜阵列实际上呈现的光瞳轮廓类似于但仍可能实质上偏离自由形式的照射模式的光瞳轮廓。在EUV照射模式下，这种偏离倾向于更大。如果在优化照射模式时考虑到反射镜的离散特性，则可以减小该偏离。然而，典型的离散优化(例如，分支定界算法)在计算上是昂贵的(运行时间随反射镜数目增加成指数增长)，即O(aⁿ)，其中a为常数，n为反射镜数目。在步骤760中，根据可将计算成本降低为与反射镜的数目成比例的方法，即O(n)，优化图案形成装置图案和离散照射模式。这种方法可以包括：选择对当前离散光瞳轮廓的离散变化，并将所选择的变化施加于当前离散光瞳轮廓，其中具有所选择的离散变化的当前离散光瞳轮廓在下一迭代中变为当前离散轮廓；在光瞳轮廓固定的情况下，优化与照射硬件(例如，这种照射硬件可包括反射镜)没有关联的设计变量，该变量会导致离散光瞳轮廓的离散变化(例如，与图案形成装置图案、剂量等相关联的一个或更多个设计变量)，其中这些设计变量可以包括离散和/或连续的设计变量；和重复这些步骤，直到满足最终条件为止。可以在美国专利申请公开号US 2015-0378262中找到更多细节，所述文献的公开内容通过引用整体并入本文。

在可选的步骤770中，可以优化投影光学装置。例如，可以通过使用例如ASML的FlexWave^TM系统调整波前。这种步骤允许调整投影光学装置以适应在步骤760中优化的离散的照射模式和图案形成装置图案。例如，在这一优化中可以使用表征投影光学装置的一个或更多个设计变量的函数的目标函数。

图14示出了根据实施例的步骤610的细节。在步骤810中，获得图案形成装置散焦的初始值和初始照射模式形状(例如，环形)。图案形成装置散焦可微弱地依赖于照射模式。因此，不必特定地选择图案形成装置散焦的初始值和初始照射模式形状。在步骤820中，在照射模式是自由形式的照射模式形状的假定下，可使用“薄掩模”模型来优化照射模式和图案形成装置图案。“薄掩模”模型不考虑“厚掩模”效应，因此倾向于比图案形成装置3D模型更快。在步骤830中，可在考虑“厚掩模”效应的情况下优化光刻过程的剂量。这一步骤允许补偿从“薄掩模”模型至“厚掩模”模型的剂量变化。在可选的步骤840中，针对在步骤820中优化的照射模式优化图案形成装置散焦，但图案形成装置散焦可仅微弱地依赖于照射模式。图14中的方法可有效于降低“厚掩模”效应和图案移位。

图15示出了根据另一实施例的步骤610的细节。相比于图14中的方法，图15中的方法能在计算上更快。图案形成装置散焦可微弱地依赖于照射模式。因此，用于获得图案形成装置散焦的方法可基于平均化使用几个光瞳轮廓(例如，类似常规(quasi-conventional)、大环形、小环形、x偶极、y偶极、类星体和c四极)所确定的几个图案形成装置散焦值。在步骤910中，获得图案形成装置散焦的初始值。在步骤920中，使用几个光瞳轮廓和图案形成装置散焦的初始值来确定几个图案形成装置散焦值。在步骤930中，通过平均化几个图案形成装置散焦值来获得步骤610的图案形成装置散焦值。在可选的步骤940中，确定由照射模式、图案形成装置图案的部分和投影光学装置形成的衬底处的空间图像的最佳聚焦平面。

因此，在实施例中，提供了一种用于改善光刻过程的方法，所述光刻过程用于使用包括照射系统和投影光学装置的光刻投影设备将图案形成装置图案的一部分成像至衬底上，所述方法包括：获得照射模式形状和图案形成装置散焦值；优化该光刻过程的剂量；和针对所述照射模式的多个曝光窗口位置中的每一个优化所述图案形成装置图案的所述部分。在实施例中，所述方法还包括优化所述图案形成装置图案，其中所述图案形成装置图案的所述部分的所有部位处的透射率不限于多个离散值。在实施例中，所述方法还包括获得所述照射系统的所述照射模式的模型、所述图案形成装置图案的所述部分的模型、所述投影光学装置的模型或其组合，其中一个或更多个所述模型被配置成模拟由所述照射模式、所述图案形成装置图案的所述部分和所述投影光学装置产生的空间图像。在实施例中，优化所述光刻过程的所述剂量包括使用所述模型中的至少一个。在实施例中，所述方法还包括针对所述曝光窗口位置中的每一个确定过程窗口。在实施例中，获得一个或更多个所述模型包括在假定所述照射模式形状是自由形式的形状的情况下，通过使用三维图案形成装置模型优化所述照射模式和所述图案形成装置图案的所述部分。在实施例中，获得一个或更多个所述模型还包括确定由使用所述三维图案形成装置模型优化的所述照射模式和所述图案形成装置图案的所述部分形成的空间图像的最佳聚焦平面。在实施例中，获得一个或更多个所述模型还包括将所述自由形式的照射形状映射至离散照射模式形状。在实施例中，获得一个或更多个所述模型还包括优化所述图案形成装置图案的所述部分所述离散照射模式形状。在实施例中，获得一个或更多个所述模型还包括优化所述投影光学装置。在实施例中，获得所述照射模式形状和所述图案形成装置散焦值包括获得图案形成装置散焦的初始值。在实施例中，获得所述照射模式形状和所述图案形成装置散焦值还包括通过使用薄的图案形成装置模型优化所述照射模式和所述图案形成装置图案的所述部分，其中所述照射模式形状是自由形式的照射模式形状。在实施例中，获得所述照射模式形状和所述图案形成装置散焦值还包括通过使用三维图案形成装置模型优化所述图案形成装置散焦。在实施例中，获得所述照射模式形状和所述图案形成装置散焦值包括通过使用多个光瞳轮廓确定多个图案形成装置散焦值。在实施例中，获得所述照射模式形状和所述图案形成装置散焦值包括平均化几个图案形成装置散焦值。在实施例中，获得所述照射模式形状和所述图案形成装置散焦值包括确定由所述照射模式、所述图案形成装置图案的所述部分和所述投影光学装置形成的空间图像的最佳聚焦平面。

为了解决投影光学装置遮蔽和/或变形缩小率，提供了根据实施例的优化的一个或更多个流程。在先前的优化方法中，例如EUV光刻过程的优化的流程并没有表现出考虑到投影系统的遮蔽的存在或与这种投影系统的可能的变形缩小率组合。因此，如本文中将进一步论述，在实施例中，优化流程并入有考虑了投影系统中的遮蔽的模拟模型。例如，通过并入有考虑了投影系统中的遮蔽的模拟模型，图案形成装置图案和/或照射模式能够配置成在衬底处更准确地产生期望的图案，以比以其它方式在衬底处的图案中得到更小的特征等。

另外，先前优化技术看起来仅考虑同形图案形成装置制造规则检查(MRC)，即，在图案形成装置图案平面内的任何方向上相同的规则。而且，对于具有变形缩小率的投影系统的状况就是如此。但是，已发现变形图案形成装置制造规则，例如允许与主要特征和/或子分辨率辅助特征相关联的尺寸在较大缩小率方向(例如，扫描方向)上不同于较小缩小率方向(例如，沿着曝光窗口的长度的方向)的规则，能够有利地为例如图案形成装置图案和/或照射模式的优化提供更多灵活性，以允许在衬底处更准确产生所期望的图案，以比以其它方式在衬底处的图案中得到更小的特征等。

在实施例中，优化能够涉及源-掩模优化(SMO)。在实施例中，优化能够涉及掩模优化(MO)。在实施例中，优化能够涉及照射模式优化(SO)。如将了解，能够连同SMO或MO(以同步的方式或以替代的方式)执行投影系统的优化。

现在，优化流程能够解决变形缩小率的方面，能够解决投影光学装置遮蔽，或两者。将主要依据解决变形缩小率的方面和投影光学装置遮蔽的方面两者描述所述流程，但必要时可从该流程中省略任一者。此外，解决变形缩小率和/或投影光学装置遮蔽的方面的优化流程能够与关于图案形成装置散焦优化、离散反射镜状态优化和/或作为优化流程的部分贯穿曝光窗口图案形成装置图案变化的先前所公开的流程中的任一个组合。例如，解决变形缩小率和/或投影光学装置遮蔽的方面的优化流程能够添加至或包括在图案形成装置散焦优化、离散反射镜状态优化和/或作为优化流程的部分贯穿曝光窗口图案形成装置图案变化内。此外，能够使用选自各种考虑的任何组合：图案形成装置散焦优化、离散反射镜状态优化、作为优化流程的部分的贯穿曝光窗口图案形成装置图案变化、变形缩小率和/或投影光学装置遮蔽。

图16示出了根据实施例的优化的流程。流程在1500处以设定所述优化开始。因此，在1500处，选择用于模拟光刻过程的适用模型连同用于优化的适用成本函数。在实施例中，所述模型可包括上文关于图3所描述的子模型。在实施例中，针对SMO设定所述模型和成本函数。在实施例中，针对MO设定所述模型和成本函数。

例如，基于边缘放置误差(EPE)的成本函数可以表达为：

其中成本函数CF在这种状况下是依据以下中的一个或更多个来指定的：照射模式的一个或更多个变量(v_src)，创建图案形成装置图案的一个或更多个变量(v_mask)，波前(例如，投影系统)的一个或更多个变量(v_wavefront)和/或预期设计图案的一个或更多个变量(v_design)。例如，SMO可以包括照射模式的至少一个或更多个变量(v_src)和创建图案形成装置图案的一个或更多个变量(v_mask)。此外，pw对应于所模拟的过程窗口条件(例如，聚焦和剂量指标)，eval对应于放置在设计图案中的评估点，w是特定过程窗口条件pw和/或评估点eval的加权因子，EPE是针对过程窗口条件pw和评估点eval的特定组合评估的边缘放置误差，指数p是用于近似成本函数CF的自然数，选自以下中的一个或更多个的惩罚项：P_sidelobe是与图案的不期望的侧边缘印制相对应的惩罚项，基于所施加的评估点的所模拟的轮廓的边缘的斜率，P_slope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，P_MRC是与一个或更多个图案形成装置制造规则检查相对应的惩罚项，P_src是与照射模式的设计相对应的惩罚项。应当了解，能够施加更少(包括没有)、更多或不同的惩罚项。

此外，在1500处，获得各种光刻过程信息和初始条件，诸如针对其确定图案形成装置图案的目标设计、初始照射模式(或者如果例如该过程是MO，则理想优化的照射模式)、期望的过程窗口指标(例如聚焦和剂量)等。

在实施例中，所述流程使用模拟来自图案形成装置图案的辐射的投影的模型(例如，投影光学装置子模型)，其中，所述模型模型化对由投影光学装置赋予辐射的变形缩小率。在实施例中，所述模型模型化被设计以投影极紫外线辐射的反射式投影光学装置。在实施例中，在所述模型模型化变形缩小率的情况下，针对缩小率差而配置过程窗口指标，即，其考虑例如图案形成装置图案平面中的X/水平方向和Y/竖直方向上的差。即，在实施例中，所述过程窗口指标针对图案形成装置图案平面中的X/水平方向和Y/竖直方向而具有对应于不同缩小率的不同图案形成装置偏置。

在实施例中，在优化流程考虑投影光学装置中的遮蔽的情况下，所述模型(例如，投影光学装置子模型)模拟在考虑投影光学装置中的遮蔽的情况下来自图案形成装置图案的辐射的投影。即，所述模拟模型模型化投影光学装置对辐射的投影，包括模型化投影光学装置中的遮蔽的效应。

在实施例中，考虑投影光学装置中的遮蔽的效应的模型还考虑变形缩小率。在实施例中，考虑投影光学装置中的遮蔽的效应的模型被设计成模型化例如针对EUV辐射设计的反射式投影系统。因此，在实施例中，所述优化针对考虑了由于EUV投影光学装置的遮蔽的EUV变形系统来执行。

在实施例中，如由来自图案形成装置图案的辐射“看见”的有效遮蔽能够穿过曝光窗口发生变化。相应地，在实施例中，所述模型考虑横跨由光刻投影设备产生的曝光窗口的遮蔽的变化。例如，如上文关于图9和图10所论述，照射角度能够横跨曝光窗口变化。不同照射角度能够例如造成穿过曝光窗口发生变化的图案形成装置3D效应或像差，这意味着横跨曝光窗口的来自图案形成装置图案的衍射辐射有效地“看见”投影光学装置的不同遮蔽形状。然而，在实施例中，遮蔽的效应能被看作在一个特定部位处且能够在一个特点部位处评估。例如，遮蔽能够被看作在光瞳的中心部分处和在曝光窗口的中心部分处。

在实施例中，横跨曝光窗口的琼斯光瞳能够用于描述由于投影光学装置中的遮挡而引起的变化的变迹。在实施例中，这种琼斯光瞳能够描述如下：

其中对应于琼斯输出矢量，/>对应于投影光学装置的琼斯矩阵，对应于琼斯输入矢量。因此，为了考虑任意形状的遮蔽的散射效应(由于投影光学装置中的有效光瞳光阑遮蔽)，琼斯光瞳同时具有实部和虚部两者。变迹是/>的实部，它考虑了由于例如开口或间隔1050的有效的光瞳光阑而引起的遮蔽。因此，在实施例中，提供了一种模型，所述模型模型化具有对应于投影光学装置的遮蔽的横跨曝光窗口的变迹的投影光学装置。

作为考虑到投影光学装置中的遮蔽的优化流程的补充或替代，优化流程能够考虑变形缩小率的效应。也就是，在其中所述模型模型化由投影光学装置进行的辐射的投影的实施例中，所述投影光学装置包括由投影光学装置引起的辐射的变形缩小率，该流程可以基于所述模型配置考虑到变形的制造规则或变形制造规则比率的图案形成装置图案的一部分。

变形制造规则包括这样的规则，该规则指定在图案形成装置图案的平面中的一个方向上的限制或许可，该限制或许可与在图案形成装置图案的平面中的另一不同方向上的限制或许可不同。变形制造规则比率是标准同形制造规则(即，将许可或限制设定为在图案形成装置图案平面中的所有方向上相同的规则)的修正，以有效地将同形制造规则转换为变形制造规则。在实施例中，不同的方向对应于在变形缩小率中存在不同缩小率的方向。因此，在实施例中，变形制造规则比率能够是一个或更多个比例以考虑不同的缩小率值。例如，如果针对特定的缩小率设计同形制造规则，并且变形缩小率是在第一方向上的同一缩小率和在第二方向上的另一缩小率，则变形制造规则比率可仅是变形缩小率的不同缩小率值的比率(例如，X/水平方向上的缩小率除以Y/竖直方向上的缩小率)，使得同形制造规则施加于第一方向上的特征且由变形制造规则比率修改的同形制造规则施加于第二方向上的特征。如将了解，如果同形制造规则是针对未在变形缩小率中公用的缩小率值，则可能需要多个比例以将同形制造规则“按比例缩放”至不同的方向。

因此，在实施例中，能够在1500处的设定中计算(例如，通过按比例缩放同形制造规则)、提供或获得一个或更多个变形制造规则。在实施例中，能够在1500处的设定中计算(例如，通过产生变形缩小率中的不同缩小率之间的比率来计算)、获得或设置变形制造规则比率，来与在1500处的设定中提供或获得的一个或更多个同形制造规则一起使用。

图案形成装置制造规则的示例能够包括例如关于主要特征宽度和/或间隔的限制或许可、关于辅助特征宽度和/或空间的限制或许可、关于主要特征与辅助特征之间的间隔的限制或许可等。典型地，图案形成装置制造规则与用以在图案形成装置上产生图案形成装置图案的过程和/或设备的限制或能力或能够形成图案形成装置图案的图案形成装置(例如，SLM型图案形成装置)的限制或能力相关。

在具有基于投影光学装置的变形缩小率的缩小率差的变形制造规则或变形制造规则比率的情况下，能够执行变形投影系统的优化(例如，SMO或MO)，以例如通过考虑在优化中针对不同特征方向独立地设定的图案形成装置制造规则(MRC)约束配置例如图案形成装置图案和/或照射模式。如所提及，依赖于特征方向的MRC可作为变形制造规则或作为例如X/水平定向与Y/竖直定向之间的变形制造规则比率被指定为绝对尺寸。例如，变形制造规则比率可定义为X/水平缩小率除以Y/竖直缩小率。

如将在下文进一步论述，在实施例中，变形制造规则或变形制造规则比率可在优化流程期间用作检查以识别例如违反制造规则。例如，变形制造规则或变形制造规则比率可用以识别目标设计中的针对其设计图案形成装置图案的特征，和/或识别部分或完全优化的图案形成装置图案中的违反制造规则且因此例如无法制造于图案形成装置上、能够由图案形成装置显现等的特征。这种违反可用以触发典型地针对其产生图案形成装置图案的目标设计的重新设计。

另外或可替代地，变形制造规则检查或变形制造规则检查比率能用作优化成本函数中的惩罚项。因此，变形制造规则或变形制造规则比率可用以例如最大化在变形制造规则或变形制造规则比率的约束或许可下准许的可能配置的范围。在图18A和图18B中示出变形制造规则或变形制造规则比率的这一使用的示例优点。图18A示出使用同形制造规则配置的图案形成装置图案，诸如针对4倍缩小率设计的同形制造规则。在这一示例中，特征1700对应于主要特征(例如，接触孔或通孔)，特征1710对应于辅助特征(例如，子分辨率辅助特征)。当这一图案形成装置图案使用4的同形缩小率投影于衬底上时，特征1700和1710中的每一个将满足一个或更多个适用同形制造规则，例如在衬底水平处或图案形成装置图案水平处进行分析时依据特征1710大小或依据特征1700与邻近特征1710之间的间隔。

现在，图18B示出了将变形制造规则或变形制造规则比率用作例如优化的成本函数的惩罚项来配置的图案形成装置图案。这里使用例如在Y方向上8倍且在X方向上4倍的变形缩小率。因此，为了如同在图1gA的图案形成装置图案的状况下在衬底水下制造相同大小的特征，主要特征1800的大小将在Y方向上伸长，特征1800之间的间隔也将在Y方向上伸长。但是，这呈现出使用辅助特征1810的机会，所述辅助特征不一定必须以与主要特征或主要特征之间的间隔相同的方式使其大小按比例缩放，或以与主要特征或主要特征之间的间隔相同的方式使其与主要特征的(或本身之间的)间隔按比例缩放。因此，如图18B中所见，额外的辅助特征1810可按适当间隔放置于主要特征1800之间，所述特征一起仍满足图案形成装置图案的制造规则。因此，所有辅助特征1810和它们的间隔仍满足用于制造那些辅助特征1810的大小和/或间隔规则。当相比于图18A时，这能够被容易地看到；辅助特征1810的尺寸可与辅助特征1710大小相同或更大，且其与邻近主要特征1800的间隔可与主要特征1700与邻近辅助特征1710之间的间隔大小相同或更大。因此，相比于仅仅依赖于用于优化经受变形缩小率的图案形成装置图案的典型的同形制造规则，能够通过使用变形制造规则或变形制造规则比率来实施额外或被扩增的OPC(在这一示例中，呈辅助特征的形式)。

接着返回至图16，利用1500处的优化设定，在1510处使用来自1500处的设定的模型来执行前向模拟，以确定优化过程中的图案形成装置图案如何在衬底水平处产生所模拟的图案。在实施例中，所述模型能够被设计成考虑投影光学装置中的遮蔽的效应。在实施例中，所述模型能够被设计成至少在变形制造规则或变形制造规则比率用于优化流程中时考虑投影光学装置的变形缩小率。在实施例中，所述模型还考虑图案形成装置图案作为前向模拟的部分被配置所针对的图案形成装置的形貌。使用图案形成装置3D效应(即，形貌)的细节在上文加以论述，且能并入这种模拟中。在实施例中，所述模型还考虑配置图案形成装置图案所针对的图案形成装置的散焦。使用图案形成装置散焦的细节在上文加以论述，且能够并入这种模拟中。在实施例中，所述模型能够用以处理图案形成装置图案，使得图案形成装置图案的该部分的所有部位处的透射率不限于多个离散值。

在1520处，结合评估如下文结合来自1510的模拟结果所描述的成本函数，配置光刻过程的设计变量中的一个或更多个。例如，一个或更多个设计变量能够包括图案形成装置图案的一个或更多个参数，诸如几何参数。特别地，图案形成装置的一个或更多个参数实现依据例如施加各种OPC对图案形成装置图案的布局进行配置，诸如改变图案形成装置特征的一个或更多个尺寸(例如，将偏置施加于特征的全部或部分)和/或施加辅助特征(例如，SBAR、SRIF或SRAF)等。在实施例中，如果用于产生图案形成装置图案的目标设计大于适用的曝光场(例如，如关于图11A和图11B所描述的半场1400或1410)，则配置(例如，OPC)应处置目标设计的在一个曝光场中曝光的部分与目标设计的在另一曝光场中曝光的另一部分的任何必需的缝合。

在实施例中，使用变形制造规则或变形制造规则比率来在图案形成装置水平处处置1520处的图案形成装置图案配置(例如，OPC)。因此，例如，能够根据制造规则而在图案形成装置水平处评估图案形成装置图案特征以例如识别能利用图案形成装置坐标处(例如，标识的)的违反数据记录的MRC违反。因此，在实施例中，通过使用模拟中的适用变形放大率和变形制造规则或变形制造规则比率，能够在图案形成装置水平处针对OPC而检查图案形成装置图案的优化并对其进行配置。

当一个或更多个设计变量包括照射模式中的一个或更多个参数(即，照射模式正被配置)时，在1520处也能存在或替代地能存在照射模式的参数的改变(例如，照射模式形状的改变)。在实施例中，照射模式的参数包括光刻过程的光学剂量。在实施例中，在照射模式形状能够具有自由形式的形状和/或参数形状的条件下对照射模式的照射形状进行配置。在照射模式具有自由形式的形状且接着一旦在优化流程的成本函数达到终止条件之后对自由形式的形状进行配置的情况下，能够将照射模式的被配置的自由形式的形状映射至离散照射形状(例如，至一组离散反射镜，每个反射镜具有一组状态)。

在1530处，能够使用模拟结果来评估针对优化流程定义的成本函数，以实现调整优化的一个或更多个设计变量(诸如图案形成装置图案的一个或更多个参数)。在实施例中，成本函数能够与式(6)的形式相同或类似。在实施例中，成本函数能够将变形制造规则或变形制造规则比率作为惩罚项。如将了解，成本函数能够具有不同的形式，且能够基于与EPE不同的过程性能参数或基于过程性能参数的组合(其可以包括或可以不包括EPE)。在实施例中，在衬底水平处评估成本函数，即，依据产生对应于用于作为优化流程的部分产生图案形成装置图案的目标设计的所期望的衬底图案的性能。

在1540处，评估成本函数的终止条件(诸如本文中论述的终止条件中的任一个)。如果尚未达到终止条件，则重复1510、1520、1530连同在1540处的重新评估。如果已达到终止条件，则结束一个或更多个设计变量的配置，并且例如，至少图案形成装置图案已完全被配置成至经受由MRC识别的任何违反的可能程度。

在1550处，输出关于优化流程的信息。例如，能够在图案形成装置水平处输出图案形成装置图案(例如，依据多边形)。在实施例中，能够输出一个或更多个MRC违反(如果有的话)连同那些一个或更多个MRC违反在图案形成装置图案坐标中的部位。在实施例中，能够针对图案形成装置图案(例如，整体上或针对具有图案形成装置图案的各个点)输出预期的过程窗口(例如聚焦或剂量过程窗口)。在实施例中，能够输出一个或更多个MEEF值。在实施例中，本文中所描述的使用变形制造规则或变形制造规则比率的制造规则分析和技术能够施加于任何其它印制缺陷(例如，衬底水平轮廓上的缺陷)，诸如CD误差、衬底水平颈缩、衬底图案特征的衬底水平桥接等。

参考图17，示意性地描绘了另一优化流程，且其类似于图16的流程，除了下文所提供的以外。例如，1600涉及设定优化流程，诸如设定模型、初始条件等，与图16中的1500类似。另外，1610涉及与图16的1510类似的前向模拟。现在，在1620处，结合如下文结合来自1610的模拟结果而关于1630所描述的成本函数的评估而对光刻过程的设计变量中的一个或更多个进行配置。例如，一个或更多个设计变量能够包括图案形成装置图案的一个或更多个参数，诸如几何参数。特别地，图案形成装置的一个或更多个参数实现依据例如施加各种OPC而对图案形成装置图案的布局进行配置，诸如改变图案形成装置特征的一个或更多个尺寸(例如，将偏置施加于特征的全部或部分)和/或施加辅助特征(例如，SBAR、SRIF或SRAF)等。但是，并非使用变形制造规则或变形制造规则比率来在图案形成装置水平处处置图案形成装置图案的配置(例如，OPC)，在1x衬底水平处执行对是否在图案形成装置图案中施加特定的OPC的评估。在实施例中，lx衬底水平处的评估是如依据OPC检查和施加而在衬底处产生的图案形成装置图案的评估，其中接着根据适用的变形放大率而将OPC按比例扩大至图案形成装置图案。因此，例如，能够根据制造规则而在衬底水平处评估如衬底上图案化的图案形成装置图案特征，以例如识别能够利用衬底水平坐标处(例如，标识)的违反数据记录的MRC违反，接着能将所述衬底水平坐标转换成图案形成装置坐标，使得MRC违反数据能够与图案形成装置坐标中的图案形成装置水平处的特定部位相关联。因此，在实施例中，在如在衬底水平下产生的1x目标设计布局的衬底水平下评估图案形成装置图案的优化，使用变形制造规则或变形制造规则比率来检查优化，并接着基于变形放大率值而将所确定的OPC校正按比例扩大成图案形成装置图案。

接着，在1630处，能够基于所模拟的结果并结合类似于图16的1530的光刻过程的一个或更多个设计变量的配置而评估成本函数。在1640处，与图16中的1540类似，评估成本函数的终止条件。如果未达到终止条件，则重复1610、1620及1630，且再次执行1640的评估，直至达到终止条件为止。当达到终止条件时，在1650处输出关于优化流程的数据，与图16中的1550处非常相似。可选地，所报告的信息能够包括针对衬底坐标指定的MRC违反信息。

图19呈现显示在图案形成装置图案的配置中包括投影光学装置的遮蔽的效应能如何在改善从如此配置的图案形成装置图案产生的衬底图案上具有某些显著效应的一些数据。在图19的图表中，纵轴是图像对数斜率(ILS)，其是对比度的量度。横轴是某一方向类型且每个按某一节距的一组各种特征。特别地，存在具有竖直(V)方向且按20、30、40和50nm的节距的特征，和具有水平(H)方向且按20、30、40和50nm的节距的特征。特征的CD是10nm。具有对角线图案的栅条对应于利用具有遮蔽的投影光学装置模拟的数据，但未使用考虑遮蔽的效应的模拟模型来对图案形成装置图案进行配置。如图19中所见，用于例如V30、V50、H30和H50的ILS相当低，但甚至用于V40和H40的ILS也受到影响。具有水平图案的栅条对应于利用具有遮蔽的投影光学装置模拟的数据，但使用考虑遮蔽的效应的模拟模型来对图案形成装置图案进行配置(在此状况下，仅使用中心遮蔽，同时考虑横跨曝光窗口的遮蔽的变化)。如图19中所见，ILS已显著地增大几乎所有各种特征，除了首先由于遮蔽而对其ILS具有极少影响的H20和V20以外。因此，如由这种数据所示，通过在图案形成装置图案的配置中使用考虑投影光学装置的遮蔽的效应的模型，能够针对多个具有挑战性的节距而显著地改善对比度。

在实施例中，本文中的技术能够施加于基于规则区块(patch)的全芯片光学邻近校正(OPC)流程。在这种流程中，将全芯片图案形成装置图案分段成多个区块，将本文中所描述的技术施加于各个区块，所述各个区块能装配到一起以得到全芯片图案形成装置图案。

在实施例中，本文中的技术能够实现正确地识别临界特征部位(例如，变形制造规则或变形制造规则比率)，并将计量转换成正确的方向以量化图案形成装置特征误差且表征MEEF。

在实施例中，本文中的技术提供极紫外线光刻高数值孔径变形优化方法。

图20示出SMO流程的实施例。能够是可选的第一部分关于将一个或更多个SRAF施加至图案形成装置图案，而第二部分关于能够在图案形成装置图案未补充有一个或更多个SRAF的情况下或图案形成装置图案已在先前使用第一部分来补充有一个或更多个SRAF的情况下使用的优化流程。

参考图20，可选的第一部分由虚线示出。在这种第一部分中，在1900处，共同优化自由形式的照射形状和图案形成装置图案的CTM版本。接着，在1905处，将SRAF放置于图案形成装置图案中，包括将图案形成装置图案的CTM版本转换成多边形。在1910处，调整所提取的SRAF，并进行图案形成装置图案的简化。在1915处，使用具有一个或更多个SRAF的图案形成装置图案来执行仅图案形成装置图案的优化。在1920处，执行无MRC的自由形式的照射模式形状和自由形式的多边形图案形成装置图案优化(利用变形制造规则或变形制造规则比率优化)。在1925处，基于变形制造规则或变形制造规则比率而清除SBAR，并作为优化的部分使SBAR拟合至矩形。接着在1930处，使用被清除SBAR的图案形成装置图案来执行聚焦和剂量优化。

在1935处，利用变形制造规则或变形制造规则比率执行自由形式的照射模式形状和图案形成装置图案优化。在SRAF提取(例如，从930)之后，基于目标设计或被优化的图案形成装置图案，图案形成装置图案可以是初始图案形成装置图案。在1940处，至少对图案形成装置图案执行图案形成装置散焦调谐。在1945处，对图案形成装置图案执行剂量和聚焦优化。在1950处，执行高的NA(例如，大于约0.33)照射模式形状显现。接着在1955处，使用图案形成装置图案和所显现的照射模式形状来执行剂量和聚焦优化。在1960处，针对一组离散的反射镜产生离散的照射模式形状，以产生照射模式形状，并使用变形制造规则或变形制造规则比率来执行图案形成装置图案优化。在1965处，产生霍普金斯模型，在1970处，执行剂量优化。接着在1975处，利用变形制造规则或变形制造规则比率执行仅图案形成装置图案优化。接着在1980处，输出关于被优化的图案形成装置图案和照射模式的信息，并能够产生最终的模型。如本领域技术人员将了解，可以省略所述步骤中的一个或更多个、改变次序、用不同的步骤取代等。

在实施例中，所述模拟模型考虑横跨由光刻投影设备产生的曝光窗口的遮蔽的变化。在实施例中，所述配置还考虑变形制造规则或变形制造规则比率。在实施例中，所述模型模型化由所述投影光学装置赋予辐射的变形缩小率。在实施例中，所述模型还考虑配置图案形成装置图案所针对的图案形成装置的形貌。在实施例中，所述模型还考虑配置图案形成装置图案所针对的图案形成装置的散焦。在实施例中，所述方法还包括配置所述图案形成装置图案，其中所述图案形成装置图案的所述部分的所有部位处的透射率不限于多个离散值。在实施例中，所述方法还包括基于所述模型而对用以照射所述图案形成装置图案的照射模式的参数进行配置。在实施例中，照射模式的参数包括光刻过程的光学剂量。在实施例中，所述方法还包括在照射模式形状能够具有自由形式的形状和/或参数形状的条件下对照射模式的照射形状进行配置。在实施例中，所述照射模式形状具有自由形式的形状，并且还包括将所述照射模式的被配置的自由形式的形状映射至离散的照射形状。在实施例中，所述模型模型化被设计以投影极紫外线辐射的反射式投影光学装置。在实施例中，所述投影光学装置的数值孔径大于约0.33。在实施例中，对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置包括将一个或更多个辅助特征放置至所述部分中。在实施例中，所述辅助特征包括子分辨率辅助特征、可印制的分辨率辅助特征或其组合。在实施例中，所述模型被配置成通过使用阿贝或霍普金公式来计算空间图像。

在实施例中，所述配置考虑针对所述图案形成装置图案的平面中的不同方向而具有不同的几何限制或许可的变形制造规则。在实施例中，所述配置考虑与同形制造规则组合使用的变形制造规则比率，所述同形制造规则针对所述图案形成装置图案的平面中的所有方向指定相同的几何限制或许可。在实施例中，所述变形制造规则或变形制造规则比率用于评估所述图案形成装置处的该图案形成装置图案，或用于评估如在lx衬底水平处产生的该图案形成装置图案。在实施例中，所述模型还考虑配置图案形成装置图案所针对的图案形成装置的形貌。在实施例中，所述模型还考虑配置图案形成装置图案所针对的图案形成装置的散焦。在实施例中，所述方法还包括配置所述图案形成装置图案，其中所述图案形成装置图案的所述部分的所有部位处的透射率不限于多个离散值。在实施例中，所述方法还包括基于所述模型而对用于照射所述图案形成装置图案的照射模式的参数进行配置。在实施例中，照射模式的参数包括光刻过程的光学剂量。在实施例中，所述方法还包括在照射模式形状能够具有自由形式的形状和/或参数形状的条件下对照射模式的照射形状进行配置。在实施例中，所述照射模式具有自由形式的形状，并且还包括将所述照射模式的被配置的自由形式的形状映射至离散的照射形状。在实施例中，所述模型模型化被设计以投影极紫外线辐射的反射式投影光学装置。在实施例中，所述投影光学装置的数值孔径大于约0.33。在实施例中，对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置包括将一个或更多个辅助特征放置至所述部分中。在实施例中，所述辅助特征包括子分辨率辅助特征、可印制的分辨率辅助特征或其组合。在实施例中，所述模型被配置成通过使用阿贝或霍普金公式来计算空间图像。

图21是图示可以辅助实施本文所公开的优化方法和流程的计算机系统100的框图。计算机系统100包括用于通信信息的总线102或其它通信机构，和与总线102耦接以用于处理信息的处理器104(或多个处理器104和105)。计算机系统100还包括耦接至总线102以用于储存待由处理器104执行的信息和指令的主存储器106，诸如随机存取存储器(RAM)或其它动态储存装置。主存储器106还可以用于在待由处理器104执行的指令的执行期间储存暂时性变量或其它中间信息。计算机系统100还包括耦接至总线102以用于储存用于处理器104的静态信息和指令的只读存储器(ROM)108或其它静态储存装置。设置诸如磁盘或光盘的储存装置110，且将该储存装置耦接至总线102以用于储存信息和指令。

计算机系统100可经由总线102耦接至用于向计算机使用者显示信息的显示器112，诸如阴极射线管(CRT)或平板显示器或触控面板显示器。包括字母数字键和其它键的输入装置114耦接至总线102以用于将信息和命令选择通信至处理器104。另一类型的使用者输入装置是光标控制器116(诸如鼠标、轨迹球或光标方向键)，用于将方向信息和命令选择通信至处理器104且用于控制显示器112上的光标移动。这种输入装置典型地在两个轴线(第一轴线(例如x)和第二轴线(例如y))上具有两个自由度，这允许所述装置指定平面中的位置。触摸面板(屏)显示器也可以用作输入装置。

根据一个实施例，所述优化过程的部分可以由计算机系统100响应于处理器104执行包含在主存储器106中的一个或更多个指令的一个或更多个序列而被执行。这样的指令可以被从另一计算机可读介质(诸如储存装置110)读取到主存储器106中。包含在主存储器106中的指令的序列的执行使得处理器104执行本文描述的过程步骤。在多处理布置中的一个或更多个处理器也可以被用于执行包含在主存储器106中的指令的序列。在可替代的实施例中，硬接线电路可以用于替代软件指令或与软件指令结合。因此，实施例不限于硬件电路和软件的任何特定的组合。

本文中使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器104提供指令以供执行的任何介质。这样的介质可以采用很多形式，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，诸如储存装置110。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器106。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含总线102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。常见形式的计算机可读介质包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其它光学介质、穿孔卡、纸带、具有孔图案的任何其它物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储器芯片或盒、如下文中所述的载波、或计算机可以从其进行读取的任何其它介质。

各种形式的计算机可读介质可以涉及将一个或更多个指令的一个或更多个序列传送到处理器104以供执行。例如，指令最初可以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，并且使用调制解调器通过电话线发送指令。计算机系统100本地的调制解调器可以在电话线上接收数据并且使用红外发射器将数据转换成红外信号。耦接到总线102的红外检测器可以接收红外信号中携带的数据并且将数据放置在总线102上。总线102将数据传送到主存储器106，处理器104从主存储器1606检索并且执行指令。由主存储器106接收的指令可以可选地在由处理器104执行之前或之后储存在储存装置110上。

计算机系统100还可以包括耦接到总线102的通信接口118。通信接口118提供耦接到网络链路120的双向数据通信，所述网络链路连接到本地网络122。例如，通信接口118可以是用于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。作为另一示例，通信接口118可以是用于提供与兼容LAN的数据通信连接的局域网(LAN)卡。还可以实施无线链路。在任何这样的实施方式中，通信接口118发送和接收携带表示各种类型的信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。

网络链路120典型地通过一个或更多个网络提供到其它数据装置的数据通信。例如，网络链路120可以通过本地网络122提供到主计算机124或到由因特网服务提供商(ISP)126操作的数据设备的连接。ISP 126又通过现在通常称为“因特网”128的全球分组数据通信网络提供数据通信服务。本地网络122和因特网128两者都使用携带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在网络链路120上并且通过通信接口118的信号(其将数字数据传送到计算机系统100和从计算机系统1600传送数字数据)是输送信息的载波的示例性形式。

计算机系统100可以通过网络、网络链路120和通信接口118发送消息和接收数据，其包括程序代码。在因特网的示例中，服务器130可以通过因特网128、ISP 126、本地网络122和通信接口118传输用于应用程序的所请求的代码。根据一个或更多个实施例，一个这种被下载的应用提供例如实施例的照射优化。所接收的代码可以在被接收时由处理器104执行，和/或储存在储存装置110或其它非易失性储存器中以供稍后执行。以这种方式，计算机系统100可以获取呈载波的形式的应用代码。

图22示意性地描绘了另一种示例性的光刻投影设备LA，所述光刻投影设备LA包括：

-源收集器模块SO，所述源收集器模块SO用于提供辐射。

-照射系统(照射器)IL，配置成调节来自源收集器模块SO的辐射束B(例如EUV辐射)。

-支撑结构(例如掩模台)MT，构造成支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA，并与配置成准确地定位图案形成装置的第一定位器PM相连；

-衬底台(例如，晶片台)WT，构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置成准确地定位衬底的第二定位器PW相连；和

-投影系统(例如反射式投影系统)PS，配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或更多个管芯)上。

如此处所描绘，所述设备LA是反射型的(例如采用反射型掩模)。应该注意的是，由于大多数材料在EUV波长范围内具有吸收性，所以图案形成装置可以具有包括例如钼和硅的多叠层的多层反射器。在一个示例中，多叠层反射器具有钼和硅的40个层对，其中，每一层的厚度为四分之一波长。可以利用X射线光刻术来产生甚至更小的波长。由于大多数材料在EUV和x射线波长下具有吸收性，所以图案形成装置形貌或拓扑(topography)上的图案化的吸收材料的薄片(例如，多层反射器的顶部上的TaN吸收体)限定特征将印刷(正性抗蚀剂)或不印刷(负性抗蚀剂)的地方。

参考图22，所述照射器IL接收来自源收集器模块SO的极紫外辐射束。用于产生EUV辐射的方法包括但不必限于将材料转换为等离子体状态，该材料具有在EUV范围内具有一个或更多个发射线的至少一种元素(例如氙、锂或锡)。在通常称为激光产生等离子体(“LPP”)的一种这样的方法中，等离子体可以通过用激光束辐照燃料来产生，所述燃料诸如是具有线发射元素的材料的液滴、束流或簇。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(图22中未示出)的EUV辐射系统的一部分。所得到的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用设置在源收集器模块内的辐射收集器收集。激光器和源收集器模块可以是分立的实体，例如当使用CO₂激光器提供用于燃料激发的激光束时。

在这些情况下，不会将激光器看作是构成光刻设备的一部分，并且借助于包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统，辐射束被从激光器传递到源收集器模块。在其它状况下，所述辐射源可以是源收集器模块的组成部分，例如，当所述辐射源是放电产生等离子体EUV产生器(通常被称为DPP源)时。

所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器。一般而言，可以调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，诸如琢面场反射镜装置和光瞳反射镜装置。所述照射器可以用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所期望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。已经被图案形成装置(例如，掩模)MA反射后，所述辐射束B传递通过投影系统PS，所述投影系统将束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装PW和位置传感器PS2(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)，可以准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，可以将所述第一定位器PM和另一个位置传感器PS1用于相对于所述辐射束B的路径准确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。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(例如，掩模)MA和衬底W。

所描绘出的设备LA可以用于下列模式中的至少一种：

1.在步进模式中，在将支撑结构(例如掩模台)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。

2.在扫描模式中，在对支撑结构(例如掩模台)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(例如掩模台)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性来确定。

3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)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。这种操作模式可以易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，上文所提及类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

图23更详细地示出设备LA，包括源收集器模块SO、照射系统IL和投影系统PS。源收集器模块SO构造和布置成将真空环境维持在源收集器模块SO的围封结构220中。发射EUV辐射的等离子体210可以由放电产生等离子体辐射源形成。EUV辐射可以通过气体或蒸汽产生，例如氙气、锂蒸汽或锡蒸汽，其中产生极热的等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。通过例如放电造成至少部分电离的等离子体而产生极热的等离子体210。为了有效产生辐射，可能需要为例如分压为10Pa的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其它适当的气体或蒸汽。在实施例中，提供被激发的锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。

由热等离子体210发射的辐射经由定位于源腔室211中的开口中或后方的可选的气体阻挡件或污染物截留器230(在一些情况下，也被称作污染物阻挡件或箔片截留器)而从源腔室211传递到收集器腔室212中。污染物截留器230可以包括通道结构。污染物截留器230也可以包括气体阻挡件，或气体阻挡件与通道结构的组合。如本领域中已知的，本文中进一步示出的污染物截留器或污染物阻挡件230至少包括通道结构。

收集器腔室211可以包括可以是所谓的掠入射收集器的辐射收集器CO。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。横穿收集器CO的辐射可以由光栅光谱滤光器240反射，然后沿着点划线‘O’所指示的光轴而聚焦在虚源点IF处。虚源点IF通常被称作中间焦点，并且源收集器模块被布置成使得中间焦点IF位于围封结构220中的开口221处或附近。虚源点IF是发射辐射的等离子体210的图像。

随后，辐射横穿照射系统IL，该照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24，该琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24被布置成提供在图案形成装置MA处具有期望的角分布的辐射束21，以及在图案形成装置MA处具有期望的均匀性的辐射强度。在辐射束21在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处反射之后，形成被图案化的束26，并且通过投影系统PS将被图案化的束26经由反射元件28、30而成像到由衬底台WT保持的衬底W上。

在照射光学器件单元IL和投影系统PS中通常可以存在比示出的元件更多的元件。依赖于光刻设备的类型，可以可选地呈现光栅光谱滤光器240。此外，可以存在比图中示出的反射镜更多的反射镜，例如在投影系统PS中可以存在在图23中示出的元件以外的1-6个附加的反射元件。

如图23所示的收集器光学器件CO被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的巢状收集器，仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、254和255设置成围绕光轴O轴对称，并且这种类型的收集器光学器件CO期望地与放电产生等离子体源组合使用。

可替代地，源收集器模块SO可以是如图24所示的LPP辐射系统的一部分。激光器LAS布置成将激光能量沉积到诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)的燃料中，从而产生具有几十电子伏特的电子温度的高度电离的等离子体210。在这些离子的去激励(de-excitation)和再结合或复合期间产生的高能辐射从等离子体发射，由近正入射收集器光学器件CO收集，并且聚焦到围封结构220中的开口221上。

本实施例还可以使用下列方面进行描述：

1.一种用于改善光刻过程的方法，所述光刻过程用于使用包括照射系统和投影光学装置的光刻设备将图案形成装置图案的一部分成像至衬底上，所述方法包括：

获得对由所述投影光学装置对辐射的投影进行模型化的模拟模型，其中所述模拟模型模型化所述投影光学装置中的遮蔽的效应；和

基于所述模型并通过硬件计算机对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置。

2.根据方面1所述的方法，其中所述模拟模型考虑横跨由所述光刻设备产生的曝光窗口的遮蔽的变化。

3.根据方面1或方面2所述的方法，其中所述配置还考虑变形制造规则或变形制造规则比率。

4.根据方面1-3中任一项所述的方法，其中所述模型模型化由所述投影光学装置赋予辐射的变形缩小率。

5.根据方面1-4中任一项所述的方法，其中所述模型还考虑配置所述图案形成装置图案所针对的图案形成装置的形貌。

6.根据方面1-5中任一项所述的方法，其中所述模型还考虑配置所述图案形成装置图案所针对的图案形成装置的散焦。

7.根据方面1-6中任一项所述的方法，还包括对所述图案形成装置图案进行配置，其中所述图案形成装置图案的所述部分的所有部位处的透射率不限于多个离散值。

8.根据方面1-7中任一项所述的方法，还包括基于所述模型，对用于照射所述图案形成装置图案的照射模式的参数进行配置。

9.根据方面8所述的方法，其中所述照射模式的参数包括所述光刻过程的光学剂量。

10.根据方面8或方面9所述的方法，还包括在所述照射模式形状能够具有自由形式的形状和/或参数形状的条件下对所述照射模式的照射形状进行配置。

11.根据方面10所述的方法，其中所述照射模式形状具有自由形式的形状，并且还包括将所述照射模式的被配置的自由形式的形状映射至离散的照射形状。

12.根据方面1-11中任一项所述的方法，其中所述模型模型化被设计成投影极紫外辐射的反射式投影光学装置。

13.根据方面1-12中任一项所述的方法，其中所述投影光学装置的数值孔径大于约0.33。

14.根据方面1-13中任一项所述的方法，其中对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置包括将一个或更多个辅助特征放置至所述部分中。

15.根据方面14所述的方法，其中所述辅助特征包括子分辨率辅助特征、可印制的分辨率辅助特征或其组合。

16.根据方面1-15中任一项所述的方法，其中，所述模型被配置成通过使用阿贝或霍普金公式来计算空间图像。

17.一种用于改善光刻过程的方法，所述光刻过程用于使用包括照射系统和投影光学装置的光刻投影设备将图案形成装置图案的一部分成像至衬底上，所述方法包括：

获得对由所述投影光学装置对辐射的投影进行模型化的模拟模型，其中所述模拟模型模型化由所述投影光学装置产生的辐射的变形缩小率；和

在考虑变形制造规则或变形制造规则比率的情况下，基于所述模拟模型并通过硬件计算机对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置。

18.根据方面17所述的方法，其中所述配置考虑针对所述图案形成装置图案的平面中的不同方向而具有不同的几何限制或许可的变形制造规则。

19.根据方面17或方面18所述的方法，其中所述配置考虑与同形制造规则组合使用的变形制造规则比率，所述同形制造规则针对所述图案形成装置图案的平面中的所有方向指定相同的几何限制或许可。

20.根据方面17-19中任一项所述的方法，其中所述变形制造规则或变形制造规则比率用于评估所述图案形成装置处的所述图案形成装置图案，或用于评估如在lx衬底水平处产生的所述图案形成装置图案。

21.根据方面17-20中任一项所述的方法，其中所述模型还考虑配置所述图案形成装置图案所针对的图案形成装置的形貌。

22.根据方面17-21中任一项所述的方法，其中所述模型还考虑配置所述图案形成装置图案所针对的图案形成装置的散焦。

23.根据方面17-22中任一项所述的方法，还包括对所述图案形成装置图案进行配置，其中所述图案形成装置图案的所述部分的所有部位处的透射率不限于多个离散值。

24.根据方面17-23中任一项所述的方法，还包括基于所述模型，对用于照射所述图案形成装置图案的照射模式的参数进行配置。

25.根据方面24所述的方法，其中所述照射模式的参数包括所述光刻过程的光学剂量。

26.根据方面24或方面25所述的方法，还包括在所述照射模式形状能够具有自由形式的形状和/或参数形状的条件下对所述照射模式的照射形状进行配置。

27.根据方面26所述的方法，其中所述照射模式具有自由形式的形状，并且还包括将所述照射模式的被配置的自由形式的形状映射至离散的照射形状。

28.根据方面17-27中任一项所述的方法，其中所述模型模型化被设计成投影极紫外辐射的反射式投影光学装置。

29.根据方面17-28中任一项所述的方法，其中所述投影光学装置的数值孔径大于约0.33。

30.根据方面17-29中任一项所述的方法，其中对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置包括将一个或更多个辅助特征放置至所述部分中。

31.根据方面30所述的方法，其中所述辅助特征包括子分辨率辅助特征、可印制的分辨率辅助特征或其组合。

32.根据方面17-31中任一项所述的方法，其中，所述模型被配置成通过使用阿贝或霍普金公式来计算空间图像。

33.一种用于改善光刻过程的方法，所述光刻过程用于使用包括照射系统和投影光学装置的光刻投影设备将图案形成装置图案的一部分成像至衬底上，所述方法包括：

获得所述投影光学装置的贯穿曝光窗口的遮蔽形状；

至少部分基于遮蔽的任何几何形状，针对所述投影光学装置的多个曝光窗口位置中的每一个确定所述图案形成装置图案被调整的部分。

34.根据方面33所述的方法，还包括至少部分基于遮蔽的任何几何形状，针对所述投影光学装置的多个曝光窗口位置中的每一个确定照射模式形状。

35.根据方面33或方面34所述的方法，其中确定所述图案形成装置图案的被调整的部分包括：对主要特征作出改变和/或添加所述图案形成装置图案的辅助特征或对所述图案形成装置图案的辅助特征作出改变。

36.一种用于改善光刻过程的方法，所述光刻过程用于使用包括照射系统和投影光学装置的光刻投影设备将图案形成装置图案的一部分成像至衬底上，所述方法包括：

获得所述投影光学装置的贯穿曝光窗口的遮蔽形状；

至少部分基于遮蔽的任何几何形状，针对所述投影光学装置的多个曝光窗口位置中的每一个确定用于给定的图案形成装置图案所述的部分的照射模式形状。

37.一种计算机程序产品，包括在其上记录指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时实施方面1-36中任一项所述的方法。

本文中所公开的构思可以模拟或以数学方法模型化用于使亚波长特征成像的任何通用的成像系统，并且可以尤其与能够产生越来越小的波长的新兴成像技术一起使用。已经处于使用中的新兴技术包括能够通过使用ArF激光器来产生193nm波长并且甚至能够通过使用氟激光器来产生157nm波长的极紫外(EUV)光刻术。此外，EUV光刻术能够通过使用同步加速器或通过利用高能电子来撞击材料(固体或等离子体)产生5nm至20nm范围内的波长，以便产生该范围内的光子。

虽然本文公开的构思可以用于在衬底(诸如硅晶片)上成像，但是应当理解，所公开的构思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光刻成像系统。

尽管在本文中可以对在IC制造中的实施例的使用进行了详细的参考，但是应该理解，本文描述的实施例可以具有其它可能的应用。例如，它可用于集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头、微机械系统(MEM)等。本领域技术人员将了解，在这种替代应用的内容背景中，本文使用的任何术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”可以被认为分别与更上位的术语“图案形成装置”、“衬底”或“目标部分”互换。本文所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在涂覆显影系统(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具或检查工具中。在可应用的情况下，可以将本文的公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以被处理一次以上，例如用于产生多层IC，使得本文使用的术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

在本文中，本文使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如具有为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm的范围内的波长)以及诸如离子束或电子束等粒子束。

如本文中使用的术语“进行优化”和“优化”是指或意味着调整图案化设备(例如，光刻设备)、图案化过程等，使得那些结果和/或过程具有更为期望的特性，诸如衬底上的设计图案的投影的更高的准确度、更大的过程窗口等。因此，如本文中使用的术语“进行优化”和“优化”是指或意味着识别用于一个或更多个参数的一个或更多个值的过程，所述一个或更多个值与用于所述这些一个或更多个参数的一个或更多个值的初始集合相比提供到少一个相关指标的改善，例如局部最优化。“最优化”和其它相关术语应该相应地进行解释。在实施例中，可以迭代地施加优化步骤，以提供一个或更多个指标的进一步改善。

本发明的方面能够以任何方便的形式实施。例如，实施例可以通过一个或更多个适当的计算机程序来实施，所述一个或更多个适当的计算机程序可以在可以是有形载体介质(例如，磁盘)或无形载体介质(例如，通信信号)的适当的载体介质上进行。本发明的实施例可以使用可具体地采取可编程计算机的形式的适合设备来实施，所述可编程计算机执行布置成实施如本文所描述的方法的计算机程序。

在框图中，虽然所图示的部件被描绘为离散功能框，但实施例不限于本文中所描述的功能性如图所示地那样组织的系统。由部件中的每一个提供的功能性可以由软件或硬件模块提供，所述模块以与当前所描绘的方式不同的方式组织，例如可以掺和、结合、复写、解散、分配(例如，在数据中心内或者按地区)，或者以不同方式组织该软件或硬件。本文中描述的功能性可以由执行储存于有形的非暂时性机器可读介质上的代码的一台或更多台计算机的一个或更多个处理器提供。在一些情况下，第三方内容分发网络可以是在网络上传送的一些或全部信息的主机，在这种情况下，在一定程度上信息(例如，内容)被认为被供给或以其它方式提供，该信息可以通过发送指令从内容分发网络获取该信息而被提供。

除非另有特定陈述，否则根据本论述将明白，应该了解的是，在整个说明书中，利用诸如“处理”、“用计算机计算(computing)”、“计算(calculating)”、“确定”等术语的讨论是指特定设备(诸如专用目的计算机或类似的专用目的电子处理/计算装置)的动作或过程。

读者应该了解的是，本申请描述了几个发明。没有将这些发明分开到多个独立的专利申请中，而是已将这些发明分组到单个文献中，这是由于其相关的主题可以在应用过程中适用于经济。然而，不应该合并这些发明的相异优点和方面。在一些情况下，虽然实施例解决本文中所提到的所有不足，但应该理解的是，所述发明是独立地有用的，并且一些实施例仅解决这些问题的子集或提供其它未提及的益处，这些益处对于查阅本公开的技术人员而言是清楚的。由于成本制约，当前可能不主张本文中公开的一些发明，并且可以在稍后的申请中(诸如接续申请或者通过修改本权利要求书)主张这些发明。类似地，由于空间制约，本文中的“摘要”和“发明内容”部分都不应该视为包含所有这些发明的全面列举或这些发明的所有方面。

应该理解的是，说明书和附图不旨在将本公开限制为所公开的特定形式，而是相反，本发明覆盖落入由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。

鉴于本说明书，本领域技术人员将明白本发明的各个方面的修改和替代实施例。因此，本说明书和附图仅被解释为说明性的，并且是为了向本领域技术人员教导实施本发明的一般方式的目的。应该理解的是，本文示出和描述的本发明的形式将被视为实施例的示例。元件和材料可以被用于替代本文所图示和所述的那些元件和材料，部件和过程可以被颠倒或省略，某些特征可以独立使用，并且实施例或实施例的特征可以被合并，所有这些对于本领域技术人员在获得本说明书的益处之后将是清楚的。在不背离由所附权利要求书所述的本发明的精神和范围的情况下，可以对本文所述的元件作出改变。本文使用的标题仅用于组织目的，并不意味着用于限制说明书的范围。

如整个本申请中所使用的，词语“可以或可能”以可许可的含义(即，意味着有潜在可能)而不是强制性含义(即，意味着必须)来使用。词语“包括(“include”，“including”和“includes”)”等意味着包括但不限于。如整个本申请中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数的表示，除非另外地有内容明确地说明。因此，例如，对“元件(an element和aelement)”的提及包括两个或更多个元件的组合，尽管对于一个或更多个元件使用了诸如“一个或更多个”的其它的术语和短语。术语“或”，除非另外说明，否则是非排他性的，即包含“和”和“或”。描述条件关系的术语，例如“响应于X，Y”、“在X时，Y”、“如果X，则Y”、“当X时，Y”等，包括因果关系，其中前提为必要的因果条件，前提为充分的因果条件，或前提是结果的促成因果条件，例如，“表述在条件Y获得时状态X发生”对于“仅在Y时X发生”和“在Y和Z时X发生”是上位的。“这样的条件关系并不限于立即在前提获得之后的结果，因为一些结果可能被延迟，并且在条件陈述中，前提与它们的结果相关联，例如前提与结果发生的可能性相关。其中多个属性或功能被映射到多个物体(例如，执行步骤A，B，C和D的一个或更多个处理器)的表述包含所有这些属性或功能被映射到所有这些物体和属性或功能的子集被映射到所述属性或功能的子集(例如，所有处理器每个执行步骤A-D，及其中处理器1执行步骤A、处理器2执行步骤B和步骤C的一部分、并且处理器3执行步骤C的一部分和步骤D的情况)，除非另外说明。此外，除非另外说明，否则一个值或动作“基于”另一个条件或值的陈述涵盖其中所述条件或值是唯一因素的实例以及其中所述条件或值是多个因素中的一个因素的实例两者。除非另外说明，某些集合的“每个”实例具有某些属性的陈述不应被解释为排除较大集合中的一些其他相同或相似部件不具有该属性的情况，即，每个并不一定意味着每一个或任一个。对从一范围选择的参考包括所述范围的端点。

在以上描述中，流程图中的任何过程、描述或块应理解为表示代码的模块、区段或部分，其包括用于实施该过程中的特定的逻辑功能或步骤的一个或更多个可执行指令，且替代实施方式包括于本发明的示例性实施例的范围内，其中功能可依赖于所涉及的功能性不按照所示或论述的次序执行，包括实质上同时或以相反次序执行，如本领域技术人员将理解的那样。

虽然已经描述某些实施例，但这些实施例已经仅通过示例来呈现，且并不旨在限制本公开的范围。实际上，本文中所描述的新方法、设备和系统可以以多种其它形式实施；此外，在不背离本公开的精神的情况下，可以对本文中所描述的方法、设备和系统的形式进行各种省略、替代和改变。随附权利要求书及其等效物旨在涵盖将属于本公开的范围和精神内的这种形式或修改。

Claims

1.一种用于改善光刻过程的方法，所述光刻过程使用包括照射系统和投影光学装置的光刻设备将图案形成装置图案的一部分成像至衬底上，所述方法包括：

基于所述模拟模型并通过硬件计算机，对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置，

其中所述模拟模型考虑横跨由所述光刻设备产生的曝光窗口的遮蔽的变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述配置还考虑变形制造规则或变形制造规则比率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述模拟模型模型化由所述投影光学装置赋予辐射的变形缩小率。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述模拟模型还考虑配置所述图案形成装置图案所针对的图案形成装置的形貌。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述模拟模型还考虑配置所述图案形成装置图案所针对的图案形成装置的散焦。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括对所述图案形成装置图案进行配置，其中所述图案形成装置图案的所述部分的所有部位处的透射率不限于多个离散值。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述模拟模型，对用于照射所述图案形成装置图案的照射模式的参数进行配置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述照射模式的参数包括所述光刻过程的光学剂量。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括在照射模式形状能够具有自由形式的形状和/或参数形状的条件下对所述照射模式的照射形状进行配置，和/或

其中，所述照射模式形状具有自由形式的形状，并且还包括将所述照射模式的被配置的自由形式的形状映射至离散的照射形状。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述模拟模型模型化被设计成投影极紫外辐射的反射式投影光学装置。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述投影光学装置的数值孔径大于0.33。

12.根据权利要求1所述的方法，其中对所述图案形成装置图案的所述部分进行配置包括将一个或更多个辅助特征放置至所述部分中。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述辅助特征包括子分辨率辅助特征、可印制的分辨率辅助特征或它们的组合。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模拟模型被配置成通过使用阿贝公式或霍普金公式来计算空间图像。