CN112889004B - 通过源和掩模优化创建理想源光谱的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于增加光刻系统的焦深的系统、方法和计算机程序。在一个方面，一种方法包括提供光谱、掩模图案和光瞳设计，光谱、掩模图案和光瞳设计一起被配置成为光刻系统提供焦深。该方法还包括迭代地改变光谱和掩模图案中的辅助特征以提供增加焦深的经修改的光谱和经修改的掩模图案。该方法还包括基于增加焦深的经修改的光谱和经修改的掩模图案来配置光刻系统的部件。

Description

通过源和掩模优化创建理想源光谱的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月19日提交的美国申请62/747,951的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本文中的描述总体上涉及改进和优化光刻过程。更具体地，本公开包括用于通过修改光谱、掩模图案和/或光瞳设计来增加光刻系统的焦深的装置、方法和计算机程序。
背景技术
光刻投影设备可以例如在集成电路(IC)的制造中使用。在这种情况下，图案形成装置(例如，掩模)可以包含或提供与IC的单个层相对应的图案(“设计布局”)，并且该图案可以通过诸如穿过图案形成装置上的图案来照射目标部分等方法被转印到已经涂覆有辐射敏感材料层(“抗蚀剂”)的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯)上。通常，单个衬底包含多个相邻目标部分，图案通过光刻投影设备被连续地转印到该多个目标部分，一次一个目标部分。在一种类型的光刻投影设备中，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；这样的设备也可以称为步进器。在替代设备中，步进扫描设备可以引起投影束在给定参考方向(“扫描”方向)上在图案形成装置上扫描，同时使衬底平行于或反向平行于该参考方向同步移动。图案形成装置上的图案的不同部分被逐渐转印到一个目标部分。通常，由于光刻投影设备将具有缩小率M(例如，4)，所以衬底移动的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的1/M倍。关于光刻设备的更多信息可以在例如US6,046,792(通过引用并入本文)中找到。
在将图案从图案形成装置转印到衬底之前，衬底可以经历各种过程，诸如底涂、抗蚀剂涂覆和软烘烤。在曝光之后，可以对衬底进行其他过程(“曝光后过程”)，诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤和转印图案的测量/检查。这一系列过程被用作制造器件(例如，IC)的单个层的基础。然后，衬底可以经历各种工艺，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有这些工艺都旨在完成器件的单个层。如果器件中需要几层，则对每一层重复整个过程或其变型。最终，器件将出现在衬底上的每个目标部分中。然后，通过诸如切片或锯切等技术将这些器件彼此分离，从而可以将单个器件安装在载体上，连接到引脚，等等。
因此，诸如半导体器件等制造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管芯上制造多个器件，然后将其分离成单个器件。该器件制造过程可以被认为是图案化工艺。图案化工艺涉及图案化步骤，诸如使用光刻设备中的图案化装置进行光学和/或纳米压印光刻，以将图案化装置上的图案转印到衬底，并且通常但可选地，涉及一个或多个相关图案处理步骤，诸如通过显影设备进行抗蚀剂显影，使用烘烤工具进行衬底的烘烤，使用蚀刻设备使用图案进行蚀刻，等等。
如上所述，光刻是诸如IC等器件的制造中的中心步骤，其中形成在衬底上的图案限定诸如微处理器、存储器芯片等器件的功能元件。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)和其他设备。
随着半导体制造工艺的不断发展，功能元件的尺寸不断减小，同时每个器件的功能元件(诸如晶体管)的数量在数十年间一直保持稳定增长，遵循被称为“摩尔定律”的趋势。在当前技术水平下，使用光刻投影设备制造器件的各层，该光刻投影设备使用来自深紫外照射源的照射将设计布局投影到衬底上，从而创建尺寸远低于100nm(即，小于照射源(例如，193nm照射源)的辐射波长的一半)的单个功能元件。
根据分辨率公式CD＝k1×λ/NA，印刷尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征的过程可以被称为低k1光刻，其中λ是所使用的辐射的波长(例如，248nm或193nm)，NA是光刻投影设备中的投影光学元件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是所印刷的最小特征尺寸)，k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，就越难以在衬底上再现与设计者计划的形状和尺寸类似的图案以实现特定的电气功能和性能。为了克服这些困难，将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备、设计布局或图案形成装置。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、相移图案形成装置的使用、设计布局中的光学邻近校正(OPC，有时也称为“光学和工艺校正”)、或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。如本文中使用的术语“投影光学元件”应当被广义地解释为涵盖各种类型的光学系统，例如包括折射光学元件、反射光学元件、孔径和折反射光学元件。术语“投影光学元件”还可以包括根据这些设计类型中的任何一种进行操作以共同地或单个地引导、成形或控制辐射的投影束的部件。术语“投影光学元件”可以包括光刻投影设备中的任何光学部件，而不管光学部件位于光刻投影设备的光路上的何处。投影光学元件可以包括用于在辐射穿过图案化装置之前对来自源的辐射进行成形、调节和/或投射的光学部件、和/或用于在辐射穿过图案化装置之后对辐射进行成形、调节和/或投射的光学部件。投影光学元件通常不包括源和图案形成装置。
发明内容
公开了用于增加光刻系统的焦深的系统、方法和计算机程序。在一个方面，一种方法包括提供光谱、掩模图案和光瞳设计，光谱、掩模图案和光瞳设计一起被配置成为光刻系统提供焦深。该方法还包括迭代地改变光谱和掩模图案中的辅助特征以提供增加焦深的经修改的光谱和经修改的掩模图案。该方法还包括基于增加焦深的经修改的光谱和经修改的掩模图案来配置光刻系统的部件。
在一些变型中，迭代改变还可以包括同时迭代地改变光谱、掩模图案和光瞳设计以提供经修改的光谱、经修改的掩模图案和经修改的光瞳设计。
此外，光谱可以以一系列脉冲来提供，其中光谱中的至少一个峰中的中心波长每隔一个脉冲进一步改变以偏移约500fm。
在其他变型中，光谱可以包括多色光谱，并且多色光谱可以包括具有峰间距的至少两个不同峰。该方法还可以包括通过源输送与多色光谱相对应的光，其中多种颜色的光可以在不同时间输送。
在其他变型中，迭代改变还可以包括迭代地改变光谱中的峰的带宽，或者迭代地改变光谱中的两个峰之间的峰间距。
在一些变型中，迭代改变还可以包括改变掩模图案中的主要特征以增加焦深，并且主要特征可以包括边缘位置和掩模偏置位置，并且迭代改变还可以包括改变边缘位置或掩模偏置位置中的至少一项。两个掩模偏置位置可以关于主要特征的中心对称地改变。迭代改变还可以包括改变掩模图案中的子分辨率辅助特征以增加焦深。而且，迭代改变还可以包括通过改变子分辨率辅助特征的位置或宽度中的至少一项来改变子分辨率辅助特征。
在其他变型中，迭代改变还可以包括执行迭代改变至少直到过程窗口基于至少部分由剂量和曝光范围限定的面积被增大为止。迭代改变还可以包括执行改变至少直到焦深和曝光范围的乘积增加为止。而且，迭代改变还可以包括：当光谱的改变导致光谱中的峰的带宽增加时，限制该改变以增加空间图像处的对比度。
在其他变型中，该部件可以是激光器，并且激光器可以被配置为基于经修改的光谱来提供光。该部件可以是掩模，并且该方法还可以包括基于经修改的掩模图案来制造掩模。该部件可以是包括衍射光学元件的光瞳，并且该方法还可以包括基于经修改的光瞳设计来制造光瞳。该部件可以是包括反射镜阵列的光瞳，并且该方法还可以包括基于经修改的光瞳设计来配置光瞳。而且，该方法可以包括：基于经修改的光瞳设计来配置包括反射镜阵列的光瞳；以及基于经修改的掩模图案来制造掩模。
在相关方面，一种用于增加光刻系统的焦深的方法包括提供光谱、掩模图案和光瞳设计，光谱、掩模图案和光瞳设计一起被配置成为光刻系统提供焦深。该方法还包括迭代地改变光谱和反射镜阵列中的一个或多个反射镜的配置以提供增加焦深的经修改的光谱和经修改的光瞳设计。该方法还包括基于增加焦深的经修改的光谱和经修改的光瞳设计来配置反射镜阵列的一个或多个反射镜。
在一些变型中，光谱包括多色光谱，并且多色光谱可以包括具有峰间距的至少两个不同峰。该方法还包括通过源输送与多色光谱相对应的光，其中多种颜色的光可以在不同时间输送。迭代改变还可以包括：迭代地改变光谱中的峰的带宽，迭代地改变光谱中的两个峰之间的峰间距，执行迭代改变至少直到过程窗口基于至少部分由剂量和曝光范围限定的面积被增大为止，执行改变至少直到焦深和曝光范围的乘积增加为止，或者当光谱的改变导致光谱中的峰的带宽增加时，限制该改变以增加空间图像处的对比度。
在其他变型中，该方法可以包括通过迭代过程生成将导致焦深增加的光谱。迭代过程可以包括至少迭代地改变光谱中的至少两个峰之间的间距，获取具体指定限定光刻系统的各方面的多个设置参数，生成导致光谱的点源模型，该生成包括具体指定限定过程窗口，生成无约束光瞳设计和掩模图案，将自由形式光瞳图或参数化光瞳图应用于无约束光瞳设计以限定无约束光瞳设计的特征并且生成受约束光瞳设计，应用具体指定限定掩模透射率、掩模相位和子分辨率辅助特征种子的位置的掩模约束中的至少一项以生成经修改的掩模图案，并且同时使用所应用的掩模约束来修改受约束光瞳设计以生成经修改的光瞳设计和经修改的掩模图案。
此外，根据一个实施例，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括其上记录有指令的非暂态计算机可读介质，该指令在由计算机执行时实现以上列出的方法。
附图说明
并入本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本文中公开的主题的某些方面，并且与说明书一起帮助解释与所公开的实现相关的一些原理。在附图中
图1示出了根据一个实施例的光刻投影设备的各个子系统的框图；
图2示出了根据一个实施例的用于在光刻投影设备中模拟光刻的示例性流程图；
图3是示出根据一个实施例的多个光波长的示例性应用的图；
图4是示出根据一个实施例的形成光图案的示例性光瞳设计的图；
图5是示出根据一个实施例的示例性掩模图案的图；
图6是示出根据一个实施例的使用二色光的示例性效果的图；
图7是示出根据一个实施例的基于光谱的子分辨率辅助特征的示例性间隔的图；
图8是示出根据一个实施例的同时优化光谱、掩模图案和光瞳设计的第一示例的图；
图9是示出根据一个实施例的同时优化光谱、掩模图案和光瞳设计的第二示例的图；
图10是示出根据一个实施例的基于光谱的带宽的改变的对掩模图案和光瞳设计的改变的图；
图11是示出根据一个实施例的用于增加焦深的示例性方法的过程流程图；
图12是示出根据一个实施例的用于基于经修改的光谱和经修改的掩模图案来增加焦深的示例性方法的过程流程图；
图13是示出根据一个实施例的用于增加焦深的示例性迭代方法的过程流程图；
图14是示出根据一个实施例的与图13所示的过程相对应的光瞳设计和掩模图案的示例的图；
图15是根据一个实施例的示例计算机系统的框图；
图16是根据一个实施例的光刻投影设备的示意图；
图17是根据一个实施例的另一光刻投影设备的示意图；
图18是根据一个实施例的光刻投影设备的详细视图；以及
图19是根据一个实施例的光刻投影设备的源收集器模块的详细视图。
具体实施方式
尽管在本文中可以具体参考IC的制造，但是应当明确地理解，本文中的描述具有很多其他可能应用。例如，它可以用于制造用于磁畴存储器、液晶显示面板、薄膜磁头等的集成光学系统、引导和检测图案。本领域技术人员将理解，在这种替代应用的背景下，术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”在本文中的任何使用应当被认为可以分别与更通用的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”互换。
在本文档中，术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射(例如，波长为365、248、193、157或126nm)和EUV(极紫外线辐射，例如，波长在约5-100nm的范围内)。
图案形成装置可以包括或可以形成一个或多个设计布局。该设计布局可以使用CAD(计算机辅助设计)程序来生成，该过程通常称为EDA(电子设计自动化)。大多数CAD程序都遵循一组预定设计规则，以创建功能设计布局/图案形成装置。这些规则是由处理和设计限制设置的。例如，设计规则限定器件(诸如门、电容器等)或互连线之间的空间公差，以确保器件或线不会以不希望的方式彼此相互影响。一个或多个设计规则限制可以称为“临界尺寸”(CD)。器件的临界尺寸可以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间距。因此，CD决定了所设计的器件的整体尺寸和密度。当然，器件制造中的目标之一是在衬底上如实地再现原始设计意图(经由图案形成装置)。
本文中使用的术语“掩模”或“图案形成装置”可以广义地解释为是指通用的图案形成装置，图案形成装置可以用于向入射的辐射束赋予与将在衬底的目标部分中创建的图案相对应的图案化横截面；在此上下文中也可以使用术语“光阀”。除了经典掩模(透射或反射掩模；二进制、相移、混合等)，其他这样的图案化装置的示例还包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。
可编程反射镜阵列的示例可以是具有粘弹性控制层和反射表面的可矩阵寻址表面。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未衍射辐射。使用适当的滤光片，可以将上述未衍射辐射从反射束中滤除，仅留下衍射辐射；以这种方式，束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而被图案化。所需要的矩阵寻址可以使用适当的电子方法来执行。
在美国专利号5,229,872(通过引用并入本文)中给出了可编程LCD阵列的示例。
图1示出了根据一个实施例的光刻投影设备10A的各个子系统的框图。主要部件是辐射源12A，辐射源12A可以是深紫外线准分子激光源，也可以是其他类型的源，包括极紫外(EUV)源(如上所述，光刻投影设备本身不需要辐射源)；照射光学元件，其例如限定部分相干性(表示为西格玛)并且可以包括对来自源12A的辐射进行成形的光学元件14A、16Aa和16Ab；图案形成装置(或掩模)18A；以及透射光学元件16Ac，其将图案形成装置图案的图像投射到衬底平面22A上。
光瞳20A可以被包括在透射光学元件16Ac中。在一些实施例中，在掩模18A之前和/或之后可以有一个或多个光瞳。如本文中进一步详细描述的，光瞳20A可以提供最终到达衬底平面22A的光的图案化。投影光学元件的光瞳平面处的可调滤光片或孔径可以限制入射在衬底平面22A上的束角的范围，其中最大可能角度限定投影光学元件的数值孔径NA＝nsin(Θmax)，其中n是在衬底与投影光学元件的最后元件之间的介质的折射率，并且Θmax是从投影光学元件射出的仍可以入射在衬底平面22A上的束的最大角度。
在光刻投影设备中，源向图案化装置提供照射(即，辐射)，并且投影光学元件经由图案化装置将照射引导和成形到衬底上。投影光学元件可以包括部件14A、16Aa、16Ab和16Ac中的至少一些。空间图像(AI)是衬底水平的辐射强度分布。抗蚀剂模型可以用于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 2009-0157630(通过引用并入本文)中找到。抗蚀剂模型仅与抗蚀剂层的性质有关(例如，在曝光、曝光后烘烤(PEB)和显影期间发生的化学过程的影响)。光刻投影设备的光学性质(例如，照射、图案形成装置和投影光学元件的性质)决定了空间图像，并且可以在光学模型中定义。由于在光刻投影设备中使用的图案形成装置可以改变，因此期望将图案形成装置的光学性质与至少包括源和投影光学元件的光刻投影设备的其余部分的光学性质分开。用于将设计布局转换为各种光刻图像(例如，空间图像、抗蚀剂图像等)的技术和模型、使用这些技术和模型来应用OPC、以及评估性能(例如，在过程窗口方面)的详细信息在美国专利申请公开号US 2008-0301620、2007-0050749、2007-0031745，2008-0309897、2010-0162197和2010-0180251中描述，其各自的公开内容通过引用整体并入本文。
理解光刻过程的一个方面是理解辐射与图案形成装置的相互作用。在辐射穿过图案形成装置之后的辐射的电磁场可以根据在辐射到达图案形成装置之前的辐射的电磁场和表征相互作用的函数来确定。该函数可以被称为掩模透射函数(其可以用于描述由透射图案形成装置和/或反射图案形成装置进行的相互作用)。
掩模透射函数可以具有多种不同形式。一种形式是二进制。二进制掩模透射函数在图案形成装置上的任何给定位置具有两个值(例如，零和正常数)中的任一个。二进制形式的掩模透射函数可以被称为二进制掩模。另一种形式是连续的。也就是说，图案形成装置的透射率(或反射率)的模量是图案形成装置上的位置的连续函数。透射率(或反射率)的相位也可以是图案形成装置上的位置的连续函数。连续形式的掩模透射函数可以称为连续音调掩模或连续透射掩模(CTM)。例如，CTM可以表示为像素化图像，其中可以为每个像素分配在0到1之间的值(例如，0.1、0.2、0.3等)，而不是为0或1的二进制值。在一个实施例中，CTM可以是像素化灰度图像，其中每个像素具有值(例如，在[-255，255]范围内，在[0，1]或[-1，1]范围或其他合适范围内的归一化值)。
薄掩模近似(也称为基尔霍夫边界条件)被广泛用于简化辐射与图案形成装置之间相互作用的确定。薄掩模近似假定图案形成装置上的结构的厚度与波长相比非常小，并且掩模上的结构的宽度与波长相比非常大。因此，薄掩模近似假定在图案化装置是入射电磁场与掩模透射函数的乘积之后的电磁场。然而，当光刻过程使用越来越短的波长的辐射，并且图案形成装置上的结构越来越小时，薄掩模近似的假定可能会被打破。例如，由于其有限的厚度(“掩模3D效果”或“M3D”)，辐射与结构(例如，顶面和侧壁之间的边缘)之间的相互作用可能变得显著。在掩模透射函数中包含该散射可以使得掩模透射函数能够更好地捕获辐射与图案形成装置的相互作用。薄掩模近似下的掩模透射函数可以被称为薄掩模透射函数。包含M3D的掩模透射函数可以被称为M3D掩模透射函数。
根据本公开的实施例，可以生成一个或多个图像。该图像包括可以通过每个像素的像素值或强度值来表征的各种类型的信号。如本领域普通技术人员可以理解的，取决于图像内的像素的相对值，该信号可以被称为例如弱信号或强信号。术语“强”和“弱”是基于图像内的像素的强度值的相对术语，并且强度的特定值可以不限制本公开的范围。在一个实施例中，强信号和弱信号可以基于所选择的阈值来识别。在一个实施例中，阈值可以是固定的(例如，图像内的像素的最高强度和最低强度的中点)。在一个实施例中，强信号可以是指具有大于或等于整个图像上的平均信号值的值的信号，并且弱信号可以是指具有小于平均信号值的值的信号，在一个实施例中，相对强度值可以基于百分比，例如，弱信号可以是强度小于图像内的像素的最高强度的50％的信号(例如，与目标图案相对应的像素可以被认为是强度最高的像素)。此外，图像内的每个像素可以被视为变量。根据本实施例，可以确定关于图像内的每个像素的导数或偏导数，并且可以根据基于成本函数的评估和/或成本函数的基于梯度的计算来确定或修改每个像素的值。例如，CTM图像可以包括像素，其中每个像素是可以采用任何实际值的变量。
图2示出了根据一个实施例的用于在光刻投影设备中模拟光刻的示例性流程图。源模型31表示源的光学特性(包括辐射强度分布和/或相位分布)。投影光学元件模型32表示投影光学元件的光学特性(包括由投影光学元件引起的辐射强度分布和/或相位分布的改变)。设计布局模型35表示设计布局的光学特性(包括由设计布局33引起的辐射强度分布和/或相位分布的改变)，这是图案形成装置上或由图案形成装置形成的特征的布置的表示。可以从设计布局模型35、投影光学元件模型32和设计布局模型35中模拟空间图像36。可以使用抗蚀剂模型37从空间图像36中模拟抗蚀剂图像38。光刻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，源模型31可以表示源的光学特性，包括但不限于数值孔径设置、照射西格玛(σ)设置以及任何特定照射形状(例如，离轴辐射源，诸如环形、四极、偶极等)。投影光学元件模型32可以表示投影光学元件的光学特性，包括像差、畸变、一个或多个折射率、一个或多个物理尺寸、一个或多个物理温度等。设计布局模型35可以表示如例如在美国专利号7,587,704(其通过引用整体并入本文)中所述的物理图案化装置的一个或多个物理性质。模拟的目的是准确地预测例如边缘位置、空间图像强度斜率和/或CD，然后可以将其与想要的设计进行比较。想要的设计通常定义为OPC前设计布局，该OPC前设计布局可以以标准数字文件格式(诸如GDSII或OASIS)或其他文件格式提供。
根据该设计布局，一个或多个部分可以被识别，其被称为“片段”。在一个实施例中，一组片段被提取，其表示设计布局中的复杂图案(通常可以使用约50至1000个片段，但是可以使用任何数目的片段)。这些图案或片段表示设计的小部分(即，电路、单元或图案)，更具体地，片段通常表示需要特别关注和/或验证的小部分。换言之，片段可以是设计布局的部分，也可以与设计布局的部分相似或者具有与设计布局的部分相似的行为，其中一个或多个临界特征可以通过经验(包括由客户提供的片段)、通过反复试验或者通过运行全芯片仿真来识别。片段可以包含一个或多个测试图案或量规图案。
可以基于需要特定图像优化的设计布局中的一个或多个已知临界特征区域，事先由客户提供较大的初始的较大组的片段。替代地，在另一实施例中，可以通过使用识别一个或多个临界特征区域的某种自动化(诸如机器视觉)或手动算法，从整个设计布局中提取初始的较大组的片段。
在光刻投影设备中，作为示例，成本函数可以表示为
其中(z1，z2，…，zN)是N个设计变量或其值。fp(z1，z2，…，zN)可以是设计变量(z1，z2，…，zN)的函数，诸如设计变量(z1，z2，…，zN)的一组值的特性的实际值与想要的值之差。wp是与fp(z1，z2，…，zN)相关联的权重常数。例如，该特性可以是图案的边缘的位置，该位置是在边缘上的给定点处测量的。不同fp(z1，z2，…，zN)可以具有不同权重wp。例如，如果特定边缘具有窄的允许位置范围较，则表示边缘的实际位置与想要的位置之差的fp(z1，z2，…，zN)的权重wp可以被给予较大值。fp(z1，z2，…，zN)也可以是层间特性的函数，而层间特性又是设计变量(z1，z2，…，zN)的函数。当然，CF(z1，z2，…，zN)不限于等式1中的形式。CF(z1，z2，…，zN)可以采用任何其他合适的形式。
成本函数可以表示光刻投影设备、光刻过程或衬底的任何一种或多种合适特性，例如焦点、CD、图像偏移、图像失真、图像旋转、随机改变、产出、局部CD改变、过程窗口、层间特性或其组合。在一个实施例中，设计变量(z1，z2，…，zN)包括从剂量、图案形成装置的整体偏置和/或照射形状中选择的一个或多个。由于通常是抗蚀剂图像决定衬底上的图案，因此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到该点的想要的位置之间的距离(即，边缘放置误差EPEp(z1，z2，…，zN))。设计变量可以包括任何可调参数，诸如源、图案形成装置、投影光学元件、剂量、焦点等的可调参数。
光刻设备可以包括被统称为“波前操纵器”的部件，其可以用于调节波前的形状以及辐射束的强度分布和/或相移。在一个实施例中，光刻设备可以调节在沿着光刻投影设备的光路的任何位置处的波前和强度分布，诸如在图案形成装置之前、在光瞳平面附近、在图像平面附近和/或在焦平面附近。波前操纵器可以用于校正或补偿由例如源、图案形成装置、光刻投影设备中的温度改变、光刻投影设备的部件的热膨胀等引起的某些波前畸变和强度分布和/或相移。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特性的值。这样的改变可以从模型中模拟或实际测量。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，该约束可以表示为(z1，z2，…，zN)∈Z，其中Z是设计变量的一组可能值。可以由光刻投影设备的期望的产出强加对设计变量的一种可能的限制。在没有由期望产出强加的这种约束的情况下，优化可以产生设计变量的一组不切实际的值。例如，如果剂量是设计变量，则在没有这种约束的情况下，优化可以产生使产出在经济上不可能的剂量值。但是，约束的有用性不应当被解释为必要性。例如，产出可能受到光瞳填充率的影响。对于某些照射设计，低光瞳填充率可能会丢弃辐射，从而产生较低产出。产出也可能会受到抗蚀剂化学成分的影响。较慢的抗蚀剂(例如，需要较大量辐射以被适当地曝光的抗蚀剂)产生较低产出。
如本文中使用的，术语“过程模型”是指包括模拟图案化过程的一个或多个模型的模型。例如，过程模型可以包括以下各项的任何组合：光学模型(例如，对用于在光刻过程中输送光的透镜系统/投影系统模型化，并且可以包括对入射到光致抗蚀剂上的光的最终光学图像模型化)、抗蚀剂模型(例如，对抗蚀剂的物理效果模型化，诸如由于光引起的化学效果)、光学邻近校正(OPC)模型(例如，可以用于制作掩模或掩模版，并且可以包括子分辨率抗蚀剂特征(SRAF)等)。
如本文中使用的，术语“同时地”例如当涉及“同时地改变”时是指两个或更多个事物约同时发生，但不一定精确地同时发生。例如，与掩模图案同时改变光瞳设计可以表示对光瞳设计进行小的修改，然后对掩模图案进行小的调节，然后对光瞳设计进行另一修改，以此类推。然而，本公开预期在一些并行处理应用中，同时可以指代在同一时间发生或在时间上有一些重叠的操作。
作为介绍，本公开内容提供了系统、方法和计算机程序产品，这些系统、方法和计算机程序产品尤其涉及修改或优化光刻系统的特征以提高性能和制造效率。可以修改的特征可以包括在光刻过程中使用的光的光谱、掩模、光瞳等。可以实现这些特征(以及可能的其他特征)的任何组合，以改善例如光刻系统的焦深、过程窗口、对比度等。在某些实施例中，尤其重要的是，一个特征的修改会影响其他特征的这一事实。以这种方式，为了实现期望改进，可以同时修改/改变多个特征，如下所述。
图3是示出根据一个实施例的多个光波长的示例性应用的图。
在一个实施例中，可以将具有单波长的光(即，具有中心波长)的激光或等离子体发射用于光刻过程。这种单波长光谱310的一个示例由图3的顶面板示出。在此，我们看到，单个波长光的简化表示可以包括幅度320、中心波长和带宽330(示出了相对于中心波长(其可以是任何值)的光谱310的形状)。本文中描述的任何示例光谱(或其部分)可以近似为洛伦兹、高斯或表示光束的其他这样的轮廓。
在另一实施例中，可以使用具有多波长光谱340(本文中也称为多色光谱)的光。这样的一个示例在图3中由中间面板示出，中间面板示出了表示两个不同光束的两个峰，该两个不同光束具有第一中心波长342和第二中心波长344，第二中心波长344与第一中心波长342不同。以这种方式，光谱340可以是多色光谱，其中多色光谱包括至少两个不同峰，它们具有峰间距346。尽管本文中通常将光讨论为具有两个中心波长，但是不应当将其视为限制性的。例如，可以以针对贯穿本公开而讨论的两种颜色的光所描述的方式相似的方式来实现具有任何数目(四个、五个、十个等)的中心波长的光。类似地，可以组合更复杂的光图案或光波形以实质上再现期望的主光峰。
图3的底部部分示出，与多色光谱340相对应的光可以来自在不同时间输送多种颜色的光的光源。例如，两种不同波长的光可以在猝发(burst)350中输送，其中光的中心波长在猝发之间交替。在其他实施例中，两个波长的光可以基本同时输送(例如，通过多个激光系统或多波长等离子体发射，组合以形成两种颜色的光图案)。光的输送可以在光刻系统的任何部分。在一些实施例中，光可以被输送到诸如镜片或光瞳等部件。而且，光可以被输送到诸如孔、掩模、掩模版、衬底等其他部件。在图1中示出通过示例光刻系统的光的光路的一个示例。
在一些实施例中，可以以中心波长的进一步改变来输送光(除了使光谱为“二色”之外)。这具有使输送的光“模糊”的效果，但也可以带来以焦深的很小代价增加曝光范围的有益效果。例如，光谱的峰的任何中心波长都可以改变(例如，增加或减少)约1fm、10fm、50fm、100fm、200fm、500fm、1000fm等。改变可以设置为特定值，也可以被选择使得曝光范围的增加相对于焦深的减少被最大化。而且，在一些实施例中，该改变可以每隔一个脉冲被应用(即，交替)，但是也可以每隔两个脉冲、每隔三个脉冲等被应用。以这种方式，可以以一系列脉冲的方式提供光谱，其中光谱中的至少一个峰处的中心波长每隔一个脉冲进一步被改变以偏移约500fm。
图4是示出根据一个实施例的形成光图案的示例性光瞳设计410的图。
在一实施例中，光刻系统可以包括一个或多个光瞳。作为光刻过程的一部分，可以在光穿过掩模之前将光转换成规定图案(例如，具有特定强度和/或相位的空间分布)。如本文中使用的，术语“光瞳设计”是指由光瞳的物理构造或配置生成的光图案。在整个本公开中，光瞳设计与图像表示一起提出，并指的是光瞳设计的光强度。在图4的顶部部分中示出了光瞳设计410的一个示例。在此，圆形区域表示由不同颜色示出的强度变化的光。如本文中所示的这种光瞳设计仅旨在作为示例，而不应当被认为在任何方面具有限制性。
在一个实施例中，光瞳可以是玻璃盘，在本文中称为衍射光学元件(DOE)420。DOE420的材料结构可以引起光偏转，并且结合以形成特定的光瞳设计。因为光瞳设计是由DOE420的结构设置的，所以每个期望光瞳设计都可能需要不同DOE 420。
在另一实施例中，光瞳可以是由很多小反射镜组成的反射镜阵列430，这些小反射镜可以被单独地控制以生成光瞳设计。DOE 420和反射镜阵列430的示例在图4的底部部分中示出。DOE 420在左侧示出为接收光束并且然后发射所示的光瞳设计410。在右侧为示例反射镜阵列430，其中光入射在反射镜的集合上。通过反射镜阵列430的特定配置，也可以形成光瞳设计410(在此示出为等同于由DOE 420形成的光瞳设计)。
图5是示出根据一个实施例的示例性掩模图案的图。
在很多光刻过程中，期望使用掩模来执行光的选择性阻挡，以在光致抗蚀剂或衬底上实现特定图案。如本文中使用的，“掩模”是指实际的物理掩模本身。相反，如本文中使用的，“掩模图案”是指掩模的特征的形状。这样的特征可以包括例如通道、狭槽、孔、脊、具有不同光透射率的不同区域(例如，在连续透射掩模中)等。在图5的顶部部分中示出了理想掩模图案510。在此，理想掩模图案510由完美的水平和垂直线组成，并且这在本文中被称为主要特征512。然而，在实际光刻过程中，输送的光的衍射效应和分辨率的限制并不允许在衬底处再现这种理想的掩模图案510。为了补偿这些限制，可以实现被称为光学邻近校正(OPC)的过程。OPC向掩模添加小的特征(称为辅助特征520)，这些小的特征在与入射在掩模上的光的图案结合时，在衬底处创建改进图案(也称为空间图像)。在图5的说明中，这些辅助特征520被添加到主要特征512，并且可以被视为与理想的掩模图案510的轻微偏离。而且，在某些情况下，可以添加全新的特征以进一步补偿(或利用)衍射效应。这些在本文中称为子分辨率辅助特征(SRAF)522，也在图5的底部部分中通过理想掩模图案510中不存在的较重的权重线来示出。如本文中使用的，通用术语“辅助特征”可以指代辅助特征520，该辅助特征520被示出为对主要特征512的修改，或者可以指代SRAF 522。
图6是示出根据一个实施例的使用二色光的示例性效果的图。
本公开尤其提供了一种用于增加光刻系统的焦深的方法。该方法可以包括提供光谱、掩模图案和光瞳设计，光谱、掩模图案和光瞳设计一起被配置成为光刻系统提供焦深。该方法还可以包括迭代地改变光谱和反射镜阵列中的一个或多个反射镜的配置，以提供增加焦深的经修改的光谱和经修改的光瞳设计。然后，可以基于增加焦深的经修改的光瞳设计和经修改的掩模图案来配置反射镜阵列的一个或多个反射镜。如本文中使用的，“焦深”是指在期望位置(例如，在衬底处、在光致抗蚀剂处等等)的光被视为“焦点对准”的距离。与光是否焦点对准相对应的特定数字可以由用户自动定义，并且可以根据给定应用的请求而改变，因此可以将其称为“规范”。
在图6中，示出了单色光谱610(圆形符号)和二色光谱620(三角形符号)的曝光范围与焦深的关系的图。在此，通过将光谱从一种颜色改变为两种颜色(例如，在根据本文中描述的一种或多种模型(诸如OPC、抗蚀剂、源等)而执行的模拟中)，可以增加焦深，并且可以改变曝光范围。
经修改的光谱(或任何“经修改的”特征)不一定是最终的或优化的特征，但是它可以是最终的或优化的特征。例如，经修改的光谱可以是中间步骤，其中初始光谱已经被修改但可能不是最终解决方案。但是，如本文所述，经修改的特征可以是所涉及的特定方面的优化或最佳解决方案(例如，经修改的光谱、经修改的掩模图案或经修改的光瞳设计)。参考图13对此进行进一步讨论。
在本公开的一些实施例中，同时改变可以通过在本文中统称为优化模块的计算机实现的过程来实现。优化模块可以共同优化和分析光刻系统的很多方面，例如，光谱、掩模图案、光瞳设计、主要特征、SRAF等。优化模块可以包括分布在任何数目的计算系统上的任何数目的计算机程序。还可以包括预测模型化和机器学习技术(例如，作为优化模块的一部分的已训练模型)。优化模块可以以图形显示、数据文件等形式提供改进的解决方案。这些解决方案可以包括例如掩模图案、光刻胶参数、光源设置、光瞳配置等。
在一些实施例中，优化模块可以修改和/或优化光谱，例如以增加或最大化焦深。因此，在一个实施例中，迭代改变可以包括改变光谱340中的峰的带宽。类似地，在另一实施例中，迭代改变还可以包括改变光谱340中的两个(或更多个)峰之间的峰间距346。
由于光刻系统的一些部件之间的相互依赖性，并且由于通过优化模块进行的共同优化而被考虑，因此改变光刻系统的一个方面可以影响另一方面。例如，当增加焦深时，改变光谱340可以导致光瞳设计410的改变，从而例如可以减少对比度损失。如本文中使用的，光谱、光瞳设计和掩模图案的所示说明可以等同地指代初始或经修改的版本，并且为简单起见，在本文中均由相似的附图标记指代。经修改的光瞳设计410可以被实现为包含反射镜阵列的编程指令或操作序列的数据文件。例如，经修改的光瞳设计可以具体指定限定反射镜阵列430中的反射镜的角度或取向，从而创建期望经修改的光瞳设计410。
图7是示出根据一个实施例的基于光谱的子分辨率辅助特征的示例性间隔的图。
在图7的顶面板中示出了掩模图案710的一部分的简化示例。在此，掩模图案710示出了主要特征720、临界尺寸730、掩模偏置740、以及通过SRAF间距760与主要特征的中心分开的两个SRAF 750。
与上述其中光谱改变可以导致光瞳设计改变的实施例相似，该方法可以包括提供光谱、掩模图案710和光瞳设计，光谱、掩模图案710和光瞳设计一起被配置成为光刻系统提供焦深。该方法还可以包括迭代地改变光谱和掩模图案中的辅助特征以提供增加焦深的经修改的光谱和经修改的掩模图案。然后可以基于增加焦深的经修改的光谱和经修改的掩模图案710来配置光刻系统的部件。该部件可以包括例如掩模、光源、光瞳或光刻系统的其他部件的任何组合。
掩模图案710可以与光谱同时迭代地改变以提供经修改的光谱和经修改的掩模图案710。迭代改变还可以包括改变掩模图案710中的主要特征720以增加焦深。主要特征720可以包括边缘位置和/或掩模偏置740，并且迭代改变还可以改变边缘位置或掩模偏置位置中的至少一项。在一些实施例中，两个掩模偏置位置可以关于主要特征720的中心735对称地改变。如在这样的实施例中使用的，对称改变表示在主要特征720的中心735的任一侧进行掩模偏置位置的对应改变，使得掩模偏置位置与主要特征720的中心735具有相同距离。
经修改的掩模图案710可以包括对通过在掩模上执行OPC而添加的特征(类似于图5所示)或对SRAF的改变。而且，如图7所示，迭代改变可以包括改变掩模图案710中的子分辨率辅助特征以增加焦深。在一些实施例中，迭代改变可以包括通过改变子分辨率辅助特征750的位置或宽度中的至少一项来改变子分辨率辅助特征750。如图7的底部面板所示，当将单色光谱(圆)770与二色光谱(三角形)780进行比较时，作为空间图像质量的量度的归一化图像对数斜率(NILS)通过不同SRAF间距760被最大化。在给出的示例中，对于峰NILS，间距760从125nm(具有单色光谱)变为130nm(具有二色光谱)。以这种方式，优化模块可以确定增加空间图像的质量的SRAF 750的间距760、位置等。
图8是示出根据一个实施例的同时优化光谱、掩模图案和光瞳设计的第一示例的图。
如本文中描述的光刻系统的各方面的组合的优化可以导致让如图8所示的光刻系统的性能受益。示出的是模拟的单色光谱810(具有任意小的带宽)以及模拟的二色光谱850。示出了分别针对单色光谱810和二色光谱850的经修改的光瞳设计812和852的示例。对于单色光谱810，图8示出了模拟的连续透射掩模(CTM)814、掩模816(例如，其中存在与主要特征和辅助特征相对应的狭槽的掩模的表示)以及所得到的空间图像818。类似地，对于二色光谱852，还示出了CTM 854、掩模856和空间图像858。尽管外观通常相似，但是这两种解决方案之间存在差异(最容易从掩模816和856中的SRAF间距变化中看出)。该解决方案的结果被示出在图8的底部两个面板中，其中优化增大过程窗口(PW)。过程窗口由曲线之间的面积表示，并且是给定焦点处所提供的剂量的函数。与单色光谱相对应的剂量聚焦曲线由三角形点820示出，与二色光谱相对应的剂量聚焦曲线由圆点860示出。接触其相应曲线的两个椭圆形822和862对应于理想PW。可以看到，在右下面板中，当二色光谱与掩模图案和光瞳设计的优化一起被实现时，过程窗口被增大。类似地，在该示例中，二色焦深864(由右下面板上由三角形示出)与单色焦深824相比从约144nm被增加到320nm，而曝光范围仅稍微减小。
通过本文中公开的方法可以增加或优化任何种类或数目的度量。尽管由于改变而在一些参数增加与其他参数减少(例如，DOF与EF)之间可能存在折衷，但是在一些实施例中，迭代改变可以包括执行改变，至少直到焦深和曝光范围的乘积增加为止。类似地，迭代改变可以包括执行迭代改变，至少直到过程窗口基于至少部分由剂量和曝光范围限定的面积被增大为止。
图9是示出根据一个实施例的同时优化光谱、掩模图案和光瞳设计的第三示例的图。
图9所示的实施例可以包括同时迭代地改变光谱910、掩模图案914和光瞳设计912，以提供经修改的光谱950、经修改的掩模图案954和经修改的光瞳设计952。类似于图8，图9示出了掩模图案914和经修改的掩模图案954，其中不仅沿着主要特征的小特征被改变，而且作为改进解决方案的一部分，全新的SRAF已经出现(或消失)。这些显著改变的区域由虚线表示。类似于图8的示例，当使用单色光谱时，二色光谱的焦深显著增加，而曝光范围仅适度降低。
图10是示出根据一个实施例的基于光谱的带宽的改变的对掩模图案和光瞳设计的改变的图。
除了改变二色光谱的中心波长，光谱的一个或多个峰的带宽也可以被改变，作为优化过程的一部分。作为简化示例，图10示出了四个光瞳设计1010，其中单色光谱的带宽(例如，300fm、900fm、1300fm、2000fm)被改变。可以看出，优化模块可以生成经修改的掩模图案1010和经修改的光瞳设计1020，以试图维持或增加空间图像处的对比度。因此，在一些实施例中，迭代改变可以包括：当光谱的改变导致光谱中的峰的带宽增加时，限制该改变以增加空间图像处的对比度。尽管示出了单色光谱，但是可以使用二色光谱来应用类似的过程。
由本公开清楚的是，有很多可能的优化可以同时从光刻系统的不同方面产生。尽管没有详细描述每个排列，但是所有这样的排列都被认为在本公开的范围内。例如，可以以任何组合改变光谱、带宽、峰间距、掩模图案、主要特征、辅助特征、光瞳设计、过程模型(OPC、抗蚀剂等)以改善光刻系统。类似地，可以执行该改变以改善焦深、曝光范围、剂量、焦点、对比度、NILS、过程窗口等的任何组合。此外，可以执行改变以减少边缘放置误差、掩模误差增强因子(MEEF)等的任何组合。
如本文所述，本公开的实施例可以用于提供用于光刻系统的配置的处方。这样，基于优化过程提供的解决方案，可以构造和/或配置光学系统的部件以实现所确定的益处。例如，在一个实施例中，该部件可以是被配置为基于经修改的光谱来提供光的激光器。在一个实施例中，该部件可以是基于经修改的掩模图案而制造的掩模。在一个实施例中，该部件可以是基于经修改的光瞳设计而制造的衍射光学元件形式的光瞳。在另一实施例中，光瞳可以是基于经修改的光瞳设计而配置的反射镜阵列。另一实施例可以既包括基于经修改的光瞳设计来配置反射镜阵列，也可以包括基于经修改的掩模图案来制造掩模。
图11是示出根据一个实施例的用于增加焦深的示例性方法的过程流程图。
在一个实施例中，一种用于增加光刻系统的焦深的方法可以包括在1110处提供光谱、掩模图案和光瞳设计，光谱、掩模图案和光瞳设计一起被配置成为光刻系统提供焦深。在1120处，该方法可以迭代地改变光谱和掩模图案中的辅助特征，以提供增加焦深的经修改的光谱和经修改的掩模图案。在1120处，光刻系统的部件可以基于增加焦深的经修改的光谱和经修改的掩模图案。
图12是示出根据一个实施例的用于基于经修改的光谱和经修改的掩模图案来增加焦深的示例性方法的过程流程图。
在一个实施例中，一种用于增加光刻系统的焦深的方法可以包括：在1210处，提供光谱、掩模图案和光瞳设计，光谱、掩模图案和光瞳设计一起被配置成为光刻系统提供焦深。该方法可以在1220处迭代地改变光谱和反射镜阵列中的一个或多个反射镜的配置，以提供增加焦深的经修改的光谱和经修改的光瞳设计。在1220处，可以基于增加焦深的经修改的光谱和经修改的光瞳设计来配置反射镜阵列的一个或多个反射镜。
图13是示出根据一个实施例的用于增加焦深的示例性迭代方法的过程流程图。图14是示出根据一个实施例的与图13所示的过程相对应的光瞳设计和掩模图案的示例的图。
执行涉及光谱、光瞳设计或掩模图案中的两个或更多个的变化的特征的共同优化(或同时优化过程)可以被迭代地执行，以生成例如将导致焦深增加的经修改的光谱、经修改的光瞳设计或经修改的掩模图案。例如，当期望度量不被满足时(例如，在5％EL下为150nm DOF)，可以改变光谱中的两个或更多个峰之间的间距以确定实现期望度量的间距。另外，可以应用约束，使得光谱、光瞳设计和掩模图案满足某些工艺要求，诸如具有特定透射率的掩模或具有特定物理特性的光瞳。以下描述光谱、光瞳设计和掩模图案的共同优化的一个示例实现，包括这种约束的示例。
在1310处，可以如本文所述获取/设置具体指定限定光刻系统的各方面的设置参数以用于计算仿真(例如，执行共同优化过程)。设置参数可以包括成像条件的任何组合，包括来自光源的光的偏振、光刻胶所涂覆的薄膜叠层的配置、掩模规则检查(MRC)参数、光刻胶、光刻胶厚度、光刻胶所涂覆的薄膜叠层、扫描仪的功能(例如，数值孔径、偏振、Zernike系数)等。这些参数可以从另一计算机接收，并且具有数据文件的形式，并且还可以包括默认设置参数，包含上述任何一项的默认值。可选地，设置参数可以由用户定义，并且存储为数据文件或存储在临时计算机存储器中。
在1320处，可以生成光谱(例如，如图3中的元素310或340所示)。最初，光谱可以包括单个波长(表示具有单个中心波长/峰)。在其他实现中，如本文所述，可以生成多波长光谱(例如，两个、三个或更多个中心波长/峰)。在一些实施例中，任何光谱(单个或多个)的带宽可以首先被设置为例如200fm、300fm、400fm等，然后在整个迭代过程中改变。
在1330处，可以生成基于过程窗口的点源模型。这可以将光源模型化为点源，但是在某些实现中，可以包括更复杂的源模型，诸如有限大小的源近似值。可以限定过程窗口条件，例如，基于模拟的其他约束，优化以实现在5％的曝光范围条件下具有150nm焦深的过程窗口，或者接近这样的目标过程窗口，直到达到最佳收敛为止。这样的数字仅是示例性的，例如，过程窗口可以基于焦深大于1、5、10、20、50、75、150、200、300、500或1000nm的过程窗口的任何组合。类似地，可以将曝光范围定义为小于1％、3％、8％、10％、15％、20％、30％或50％。
在1340处，可以生成无约束光瞳设计1440(例如，图14所示的图形示例)以将其并入迭代过程中。无约束光瞳设计1440允许在光瞳的任何像素处的任何强度的光。因为无约束光瞳可以具有任何值，并且(在迭代的这个阶段)尚未应用掩模约束，所以可以生成具有连续(或平滑变化)的透射属性的掩模图案(类似于在连续透射掩模(CTM)中发现的掩模图案)。通过灰度CTM图案1445示出了一个示例。
在1350处，可以将光瞳图应用于无约束光瞳设计1440。光瞳图可以限定当前无约束光瞳的特征(参见下面的示例)。光瞳图的两个示例是自由形式光瞳图1450或参数化光瞳图1455，其应用可能会导致约束的光瞳设计。
自由形式的优化可以包括应用自由形式的光瞳图1450，以例如具体指定限定光瞳分辨率(例如，由衍射光学元件的分辨率所设置的，该衍射光学元件可以由数百或数千个反射镜组成，每个反射镜符合光瞳图中的一个像素)。这一点通过将粗略无约束光瞳设计1440的示例与自由形式光瞳图1450进行比较来说明。在此，我们看到，自由形式优化不改变光瞳处的一般光图案，而是增加了分辨率。
参数化优化可以包括如参数化光瞳图1455所示约束光瞳的特征。可以具体指定限定为约束的特征的一个示例是西格玛值或光瞳填充因子。参数化光瞳图1455的多个区域(也称为极点1457)被示出，它们具有例如以极强度(即，该区域中的西格玛的值)、极角(即，该区域的中心处的角度)、极宽度(即，该区域的角度范围)、sigma_in(即，内径)和sigma_out(即，外径)表示的西伽马。应当理解，图14所示的示例仅仅是示例，并且可以使用任何光瞳图案(无论是自由形式还是参数化形式)。在其他实施例中，对光瞳的约束还可以基于衍射光学元件的物理特征，并且可以包括例如镜面反射率、分辨率、镜面位置等。
掩模和/或物理光瞳约束也可以结合自由形式或参数化优化来生成和应用。如本文所述，掩模约束可以用于生成经修改的掩模图案。掩模约束可以包括例如掩模透射、掩模上的相位效应、SRAF播种的位置、OPC特征等。
在1360处(当在1350处定义自由形式源时)，使用所施加的掩模约束对受约束光瞳设计进行同时修改(或优化)可以生成经修改的光瞳设计和经修改的掩模图案。图14还示出了所得到的共同优化的光瞳1460和掩模图案1465的一个示例。在这一阶段，可以选择性地对掩模图案进行二值化处理(在掩模图案上，而不是在共同优化之前的初始CTM图案上，具有离散的透射值)。
类似地，在1370处(当在1350处定义参数化源图时)，可以生同时修改(或优化)具有所应用的掩模约束的受约束的光瞳设计的，以生成经修改的光瞳设计和经修改的掩模图案。示出了所得到的经修改的光瞳和经修改的掩模图案的一个示例。可以看出，由于所选择的共同优化模式的差异，所得到的光瞳(1460和1470)和掩模图案(1465和1475)是不同的。
在1380处，可以基于经修改的掩模图案和光瞳设计来计算过程窗口和/或可选地计算MEEF。如以上关于示例性期望度量(例如，过程窗口)所提及的，如果过程窗口不满足最初在1320处定义的过程窗口条件，则可以例如通过改变带宽、峰间距、峰数等来修改光谱。可以将经修改的光谱作为设置参数输入，以使该过程重复进行，从而实现与期望过程窗口的更接近的一致性。其他设置参数中的任何一个也可以可选地被改变。以这种方式，在1380之后，迭代过程可以返回到上述任何先前步骤，例如1310或1320。
当过程窗口满足时，可以将经修改的光谱、掩模图案和/或光瞳设计的结果作为数据输出提供给一个或多个计算系统。在一些实现中，在预定义次数的迭代之后，该过程可以朝着具体指定限定过程窗口的最佳收敛停止。
图15是根据一个实施例的示例计算机系统CS的框图。
计算机系统CS包括用于传送信息的总线BS或其他通信机制、以及与总线BS耦合以处理信息的处理器PRO(或多个处理器)。计算机系统CS还包括耦合到总线BS以存储将由处理器PRO执行的信息和指令的主存储器MM，诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备。主存储器MM还可以用于在执行要由处理器PRO执行的指令期间存储临时变量或其他中间信息。计算机系统CS还包括耦合到总线BS以存储用于处理器PRO的静态信息和指令的只读存储器(ROM)ROM或其他静态存储设备。诸如磁盘或光盘等存储设备SD被提供并且耦合到总线BS以存储信息和指令。
计算机系统CS可以经由总线BS耦合到显示器DS，诸如阴极射线管(CRT)或平板或触摸面板显示器，以向计算机用户显示信息。包括字母数字和其他键的输入设备ID耦合到总线BS，以将信息和命令选择传送给处理器PRO。另一种类型的用户输入设备是用于将方向信息和命令选择传送给处理器PRO并且控制显示器DS上的光标移动的光标控制CC，诸如鼠标、轨迹球或光标方向键。该输入设备通常在两个轴(即，第一轴(例如，x)和第二轴(例如，y))上具有两个自由度，这允许该设备具体指定限定平面中的位置。触摸面板(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CS响应于处理器PRO执行包含在主存储器MM中的一个或多个指令的一个或多个序列，来执行本文中描述的一种或多种方法的部分。这样的指令可以从诸如存储设备SD等另一计算机可读介质读入主存储器MM。包含在主存储器MM中的指令序列的执行引起处理器PRO执行本文中描述的处理步骤。也可以采用多处理布置中的一个或多个处理器来执行包含在主存储器MM中的指令序列。在替代实施例中，可以使用硬连线电路代替软件指令或与软件指令结合使用。因此，本文中的描述不限于硬件电路系统和软件的任何特定组合。
如本文中使用的，术语“计算机可读介质”是指参与向处理器PRO提供指令以供执行的任何介质。这样的介质可以采取很多形式，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，诸如存储设备SD。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器MM。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括构成总线BS的电线。传输介质也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。计算机可读介质可以是非暂态的，例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、打孔卡、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储芯片或盒式磁带。非暂态计算机可读介质可以在其上记录指令。该指令在由计算机执行时可以实现本文中描述的任何特征。暂态计算机可读介质可以包括载波或其他传播的电磁信号。
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给处理器PRO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CS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为红外信号。耦合到总线BS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BS上。总线BS将数据传送到主存储器MM，处理器PRO从主存储器MM中检索并且执行指令。由主存储器MM接收的指令可以可选地在处理器PRO执行之前或之后存储在存储设备SD上。
计算机系统CS还可以包括耦合到总线BS的通信接口CI。通信接口CI提供耦合到连接到本地网络LAN的网络链路NDL的双向数据通信。例如，通信接口CI可以是用于提供与对应类型的电话线的数据通信连接的集成服务数字网络(ISDN)卡或调制解调器。作为另一示例，通信接口CI可以是用于提供与兼容LAN的数据通信连接的局域网(LAN)卡。也可以实现无线链路。在任何这样的实现中，通信接口CI发送和接收携带表示各种类型的信息的数字数据流的电、电磁或光信号。
网络链路NDL通常提供通过一个或多个网络到其他数据设备的数据通信。例如，网络链路NDL可以提供通过本地网络LAN到主机HC的连接。这可以包括通过全球分组数据通信网络(现在通常称为“互联网”INT)提供的数据通信服务。本地网络LAN(互联网)都使用承载数字数据流的电、电磁或光信号。通过各种网络的信号以及在网络数据链路NDL上并且通过通信接口CI的信号(其携带去往和来自计算机系统CS的数字数据)是传输信息的载波的示例性形式。
计算机系统CS可以通过网络、网络数据链路NDL和通信接口CI发送消息和接收数据，包括程序代码。在互联网示例中，主计算机HC可以通过互联网INT、网络数据链路NDL、本地网络LAN和通信接口CI来传输针对应用程序的请求的代码。例如，一个这样的下载的应用可以提供本文中描述的方法的全部或一部分。所接收的代码可以在被接收到时由处理器PRO执行，和/或存储在存储设备SD或其他非易失性存储中以供以后执行。以这种方式，计算机系统CS可以获取载波形式的应用代码。
图16是根据一个实施例的光刻投影设备的示意图。
光刻投影设备可以包括照射系统IL、第一目标台MT、第二目标台WT和投影系统PS。
照射系统IL可以调节辐射束B。在这种特定情况下，照射系统还包括辐射源SO。
第一目标台(例如，图案形成装置台)MT可以设置有图案形成装置保持器以保持图案形成装置MA(例如，掩模版)，并且连接到第一定位器以相对于物件PS精确地定位图案形成装置。
第二目标台(衬底台)WT可以设置有衬底保持器以保持衬底W(例如，涂覆有抗蚀剂的硅晶片)，并且连接到第二定位器以相对于物件PS精确地定位衬底。
投影系统(“透镜”)PS(例如，折射、折反射或折反射光学系统)可以将图案形成装置MA的照射部分成像到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。
如在此所描绘的，该设备可以是透射型的(即，具有透射图案形成装置)。然而，通常，它也可以是反射型的，例如(具有反射图案形成装置)。该设备可以采用与传统掩模不同的图案形成装置；例如，示例包括可编程反射镜阵列或LCD矩阵。
源SO(例如，汞灯或准分子激光器LPP(激光产生等离子体)EUV源)产生辐射束。该束直接地或者在经过诸如扩束器Ex等调节设备之后被馈送到照射系统(照射器)IL中。照射器IL可以包括用于设置束中的强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为外部σ和内部σ)的调节装置AD。另外，它通常将包括各种其他部件，诸如积分器IN和聚光器CO。以这种方式，入射在图案形成装置MA上的束B在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。
在一些实施例中，源SO可以在光刻投影设备的壳体内(例如，当源SO是水银灯时通常是这种情况)，但是源SO也可以远离光刻投影设备，它产生的辐射束被导入该设备(例如，借助合适的导向镜)；当源SO是准分子激光器(例如，基于KrF、ArF或F2激光)时，可以是后一种情况。
束PB随后可以截击被保持在图案形成装置台MT上的图案形成装置MA。在穿过图案形成装置MA之后，束B可以穿过透镜PL，透镜PL将束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位设备(和干涉测量设备IF)，可以将衬底台WT准确地移动，例如从而将不同目标部分C定位在束PB的路径上。类似地，例如在从图案形成装置库中机械取回图案形成装置MA之后或在扫描期间，第一定位设备可以用于相对于束B的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，目标台MT、WT的移动可以借助于长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位)来实现。然而，在步进器的情况下(与步进和扫描工具相反)，图案形成装置台MT可以仅连接到短行程致动器，或者可以是固定的。
所描绘的工具可以在两种不同的模式下使用，即步进模式和扫描模式。在步进模式下，图案形成装置台MT被基本上保持静止，并且整个图案形成装置图像被一次投影(即，单个“闪光”)到目标部分C上。衬底台WT可以在x和/或y方向上移动，以便可以用束PB照射不同目标部分C。
在扫描模式下，除了给定目标部分C不在单个“闪光”中曝光，基本上适用相同场景。取而代之，图案形成装置台MT能够以速度v在给定方向(所谓的“扫描方向”，例如y方向)上移动，从而使投射束B在图案形成装置图像上进行扫描；同时，衬底台WT同时在相同或相对方向上以速度V＝Mv移动，其中M是透镜PL的放大倍率(通常，M＝1/4或1/5)。以这种方式，可以曝光相对较大的目标部分C，而不必牺牲分辨率。
图17是根据一个实施例的另一光刻投影设备(LPA)的示意图。
LPA可以包括源收集器模块SO、被配置为调节辐射束B(例如，EUV辐射)的照射系统(照射器)IL、支撑结构MT、衬底台WT和投影系统PS。
支撑结构(例如，图案形成装置台)MT可以被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模或掩模版)MA，并且连接到被配置为准确地定位图案形成装置的第一定位器PM；
衬底台(例如，晶片台)WT可以被构造为保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且连接到被配置为准确地定位衬底的第二定位器PW。
投影系统(例如，反射投影系统)PS可以被配置为将通过图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。
如在此所描绘的，LPA可以是反射型的(例如，采用反射图案形成装置)。应当注意，因为大多数材料在EUV波长范围内是吸收性的，所以图案形成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层。在一个示例中，多堆叠反射器具有40对钼和硅层，其中每层的厚度为四分之一波长。使用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射线波长处都具有吸收性，因此在图案形成装置的形貌上的一薄片图案化吸收材料(例如，多层反射器之上的TaN吸收剂)限定特征将在何处印刷(正性抗蚀剂)或在何处不印刷(负性抗蚀剂)。
照射器IL可以从源收集器模块SO接收极紫外辐射束。用于产生EUV辐射的方法包括但不限于将材料转换为具有至少一种元素(例如，氙、锂或锡)的等离子态，具有在EUV范围内的一个或多个发射线。在通常称为激光产生等离子体(“LPP”)的一种这样的方法中，可以通过用激光束照射燃料(诸如具有线发射元素的液滴、流或材料簇)来产生等离子体。源收集器模块SO可以是包括激光器的EUV辐射系统的一部分，该激光器用于提供激发燃料的激光束。所产生的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，该输出辐射使用设置在源收集器模块中的辐射收集器来收集。激光器和源收集器模块可以是单独的实体，例如，当使用CO2激光器提供激光束以进行燃料激发时。
在这种情况下，可以不认为激光器是光刻设备的一部分，并且可以借助于包括例如合适的定向反射镜和/或扩束镜的束输送系统将辐射束从激光器传递到源收集器模块。在其他情况下，例如当源是放电产生等离子体EUV发生器(通常称为DPP源)时，源可以是源收集器模块的组成部分。
照射器IL可以包括用于调节辐射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(通常分别称为外部σ和内部σ)。另外，照射器IL可以包括各种其他部件，诸如琢面场和光瞳反射镜设备。照射器可以用于调节辐射束，以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。
辐射束B可以入射到图案化装置(例如，掩模)MA上，该图案化装置(例如，掩模)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。在从图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将束聚焦到衬底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，干涉仪、线性编码器或电容式传感器)，可以准确地移动衬底台WT，例如从而在辐射束B的路径中定位不同目标部分C。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器PS1可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W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。
所描绘的设备LPA可以在以下模式中的至少一种下使用：步进模式、扫描模式和固定模式。
在步进模式下，支撑结构(例如，图案形成装置台)MT和衬底台WT基本上保持静止，而赋予辐射束的整个图案被一次投影到目标部分C上(即，单个静态曝光)。然后，在X和/或Y方向上移动衬底台WT，从而可以暴露不同目标部分C。
在扫描模式下，支撑结构(例如，图案形成装置台)MT和衬底台WT被同步地扫描，同时赋予辐射束的图案被投影到目标部分C上(即，单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如，图案形成装置台)MT的速度和方向可以由投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。
在固定模式下，支撑结构(例如，图案形成装置台)MT被保持基本固定，以保持可编程图案形成装置，并且在赋予辐射束的图案被投影到目标部分C上的同时，移动或扫描衬底台WT。在这种模式下，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以容易地应用于利用可编程图案形成装置(诸如可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。
图18是根据一个实施例的光刻投影设备的详细视图。
如图所示，LPA可以包括源收集器模块SO、照射系统IL和投影系统PS。源收集器模块SO被构造和布置为使得可以在源收集器模块SO的封闭结构ES中维持真空环境。可以通过放电产生等离子体源来形成发射EUV辐射的热等离子体HP。EUV辐射可以由气体或蒸气产生，例如氙气、锂蒸气或锡蒸气，其中产生热等离子体HP以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。热等离子体HP是由例如放电引起的，由此引起至少部分电离的等离子体。为了有效地生成辐射，可能需要例如10Pa的Xe、Li、Sn蒸气或任何其他合适的气体或蒸气的分压。在一个实施例中，提供激发锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。
由热等离子体HP发射的辐射经由位于源室SC中的开口中或后方的可选气体屏障或污染物捕集器CT(在某些情况下也称为污染物屏障或箔捕集器)从源室SC进入收集器室CC。污染物收集器CT可以包括通道结构。污染物捕集器CT还可以包括气体屏障或气体屏障与通道结构的组合。如本领域中已知的，本文中进一步指出的污染物捕集器或污染物屏障CT至少包括通道结构。
收集器室CC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US和下游辐射收集器侧DS。穿过辐射收集器CO的辐射可以从光栅光谱滤镜SF反射出来，以沿由点划线“O”所示的光轴线聚焦在虚拟源点IF中。虚拟源点IF可以被称为中间焦点，并且源收集器模块可以被布置为使得，中间焦点IF位于封闭结构ES中的开口OP处或附近。虚拟源点IF是发射辐射的等离子体HP的图像。
随后，辐射穿过照射系统IL，该照射系统IL可以包括被布置为在图案形成装置MA处提供辐射束B的期望角度分布，并且在图案形成装置MA处提供期望辐射幅度均匀性的琢面场反射镜装置FM和琢面场光瞳反射镜装置pm。当辐射束B在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处反射时，图案化束PB被形成，并且图案化束PB被投影系统PS经由反射元件RE成像到由衬底台WT保持的衬底W上。
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。取决于光刻设备的类型，可以可选地存在光栅光谱滤波器SF。此外，可能存在比图中所示更多的反射镜，例如，投影系统PS中可能存在1-6个其他反射元件。
集光器光学元件CO可以是具有掠入射反射器GR的嵌套集光器，就像集光器(或集光镜)的示例一样。掠入射反射器GR绕光轴O轴向对称地布置，并且这种类型的收集器光学元件CO可以与放电产生等离子体源(通常称为DPP源)结合使用。
图19是根据一个实施例的光刻投影设备LPA的源收集器模块SO的详细视图。
源收集器模块SO可以是LPA辐射系统的一部分。激光LA可以被布置成将激光能量沉积到诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)等燃料中，从而产生具有数十个电子伏特电子温度的高度电离的等离子体HP。在这些离子的去激励和重新结合过程中生成的高能辐射从等离子体中发射出来，被接近法向入射收集器光学元件CO收集，并且被聚焦到封闭结构ES中的开口OP上。
可以使用以下款项进一步描述本发明：
1.一种用于增加光刻系统的焦深的方法，所述方法包括：
提供光谱、掩模图案和光瞳设计，所述光谱、所述掩模图案和所述光瞳设计一起被配置成为所述光刻系统提供焦深；
迭代地改变所述光谱和所述掩模图案中的辅助特征以提供增加所述焦深的经修改的光谱和经修改的掩模图案；以及
基于增加所述焦深的所述经修改的光谱和所述经修改的掩模图案来配置所述光刻系统的部件。
2.根据款项1所述的方法，所述迭代改变还包括同时迭代地改变所述光谱、所述掩模图案和所述光瞳设计以提供所述经修改的光谱、经修改的掩模图案和经修改的光瞳设计。
3.根据款项1所述的方法，其中所述光谱以一系列脉冲被提供，其中所述光谱中的至少一个峰中的中心波长每隔一个脉冲被进一步改变，以偏移约500fm。
4.根据款项1所述的方法，其中所述光谱包括多色光谱。
5.根据款项4所述的方法，其中所述多色光谱包括具有峰间距的至少两个不同峰。
6.根据款项4所述的方法，还包括通过光源输送与所述多色光谱相对应的光，其中多种颜色的光在不同时间被输送。
7.根据款项1所述的方法，所述迭代改变还包括迭代地改变所述光谱中的峰的带宽。
8.根据款项1所述的方法，所述迭代改变还包括迭代地改变所述光谱中的两个峰之间的峰间距。
9.根据款项1所述的方法，所述迭代改变还包括改变所述掩模图案中的主要特征以增加所述焦深。
10.根据款项9所述的方法，其中所述主要特征包括边缘位置和掩模偏置位置，并且所述迭代改变还包括改变所述边缘位置或所述掩模偏置位置中的至少一项。
11.根据款项9所述的方法，其中两个掩模偏置位置能够关于所述主要特征的中心被对称地改变。
12.根据款项1所述的方法，所述迭代改变还包括改变所述掩模图案中的子分辨率辅助特征以增加所述焦深。
13.根据款项12所述的方法，所述迭代改变还包括：通过改变所述子分辨率辅助特征的位置或宽度中的至少一项来改变所述子分辨率辅助特征。
14.根据款项1所述的方法，所述迭代改变还包括：执行所述迭代改变至少直到过程窗口基于至少部分由剂量和曝光范围限定的面积被增大为止。
15.根据款项1所述的方法，所述迭代改变还包括执行所述改变，至少直到所述焦深和曝光范围的乘积增加为止。
16.根据款项1所述的方法，所述迭代改变还包括：当所述光谱的所述改变导致所述光谱中的峰的带宽增加时，限制所述改变以增加空间图像处的对比度。
17.根据款项1所述的方法，其中所述部件是激光器，并且所述激光器被配置为基于所述经修改的光谱来提供光。
18.根据款项1所述的方法，其中所述部件是掩模，并且所述方法还包括基于所述经修改的掩模图案来制造所述掩模。
19.根据款项1所述的方法，其中所述部件是包括衍射光学元件的光瞳，并且所述方法还包括基于所述经修改的光瞳设计来制造所述光瞳。
20.根据款项1所述的方法，其中所述部件是包括反射镜阵列的光瞳，并且所述方法还包括基于所述经修改的光瞳设计来配置所述光瞳。
21.根据款项2所述的方法，还包括：
基于所述经修改的光瞳设计来配置包括反射镜阵列的光瞳；以及
基于所述经修改的掩模图案来制造掩模。
22.一种用于增加光刻系统的焦深的方法，所述方法包括：
提供光谱、掩模图案和光瞳设计，所述光谱、所述掩模图案和所述光瞳设计一起被配置成为所述光刻系统提供焦深；
迭代地改变所述光谱和反射镜阵列中的一个或多个反射镜的配置以提供增加所述焦深的经修改的光谱和经修改的光瞳设计；以及
基于增加所述焦深的所述经修改的光谱和所述经修改的光瞳设计来配置所述反射镜阵列的所述一个或多个反射镜。
23.根据款项22所述的方法，其中所述光谱包括多色光谱。
24.根据款项23所述的方法，其中所述多色光谱包括具有峰间距的至少两个不同峰。
25.根据款项23所述的方法，还包括通过源输送与所述多色光谱相对应的光，其中多种颜色的光在不同时间被输送。
26.根据款项22所述的方法，所述迭代改变还包括迭代地改变所述光谱中的峰的带宽。
27.根据款项22所述的方法，所述迭代改变还包括迭代地改变所述光谱中的两个峰之间的峰间距。
28.根据款项22所述的方法，所述迭代改变还包括执行所述迭代改变至少直到过程窗口基于至少部分由剂量和曝光范围限定的面积被增大为止。
29.根据款项22所述的方法，所述迭代改变还包括执行所述改变至少直到所述焦深和曝光范围的乘积增加为止。
30.根据款项22所述的方法，所述迭代改变还包括：当所述光谱的所述改变导致所述光谱中的峰的带宽增加时，限制所述改变以增加空间图像处的对比度。
31.根据款项22的方法，还包括：
通过迭代过程生成将导致焦深增加的光谱，所述迭代过程包括：
至少迭代地改变所述光谱中的至少两个峰之间的间距；
获取具体指定所述光刻系统的各方面的多个设置参数；
生成导致所述光谱的点源模型，所述生成包括具体指定限定过程窗口；
生成无约束光瞳设计和掩模图案；
将自由形式光瞳图或参数化光瞳图应用于所述无约束光瞳设计，以限定所述无约束光瞳设计的特征并且生成受约束光瞳设计；
应用具体指定掩模透射率、掩模相位和子分辨率辅助特征种子的位置的掩模约束中的至少一项以生成经修改的掩模图案；以及
同时使用所应用的掩模约束来修改所述受约束光瞳设计，以生成所述经修改的光瞳设计和所述经修改的掩模图案。
32.一种计算机程序产品，包括其上记录有指令的非暂态计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时执行根据以上款项中任一项所述的方法。
本文中公开的概念可以模拟或在数学上模型化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。已经使用中的新兴技术包括EUV(极紫外)DUV光刻技术，该技术能够使用ArF激光器产生193nm的波长，甚至可以使用氟激光器产生157nm的波长。而且，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)以产生在该范围内的光子来产生在20-50nm范围内的波长。
虽然本文中公开的概念可以用于在诸如硅晶片等衬底上成像，但是应当理解，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，用于在除硅晶片之外的其他衬底上成像的光刻系统。
上面的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员将很清楚的是，可以在不背离下面阐述的权利要求的范围的情况下进行所描述的修改。

Claims (15)

1.一种用于增加光刻系统的焦深的方法，所述方法包括：
提供光谱、掩模图案和光瞳设计，所述光谱、所述掩模图案和所述光瞳设计一起被配置成为所述光刻系统提供焦深；
迭代地改变所述光谱和所述掩模图案中的辅助特征，以提供增加所述焦深的经修改的光谱和经修改的掩模图案；以及
基于增加所述焦深的所述经修改的光谱和所述经修改的掩模图案来配置所述光刻系统的部件。
2.根据权利要求1所述的方法，所述迭代改变还包括同时迭代地改变所述光谱、所述掩模图案和所述光瞳设计，以提供所述经修改的光谱、经修改的掩模图案和经修改的光瞳设计。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述光谱以一系列脉冲被提供，其中所述光谱中的至少一个峰中的中心波长每隔一个脉冲被进一步改变以偏移约500fm。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述光谱包括多色光谱。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述多色光谱包括具有峰间距的至少两个不同的峰。
6.根据权利要求4所述的方法，还包括通过光源输送与所述多色光谱相对应的光，其中多种颜色的光在不同时间被输送。
7.根据权利要求1所述的方法，所述迭代改变还包括迭代地改变所述光谱中的峰的带宽。
8.根据权利要求1所述的方法，所述迭代改变还包括迭代地改变所述光谱中的两个峰之间的峰间距。
9.根据权利要求1所述的方法，所述迭代改变还包括改变所述掩模图案中的主要特征以增加所述焦深。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述主要特征包括边缘位置和掩模偏置位置，并且所述迭代改变还包括改变所述边缘位置或所述掩模偏置位置中的至少一项。
11.根据权利要求9所述的方法，其中两个掩模偏置位置能够相对于所述主要特征的中心被对称地改变。
12.根据权利要求1所述的方法，所述迭代改变还包括改变所述掩模图案中的子分辨率辅助特征以增加所述焦深。
13.根据权利要求12所述的方法，所述迭代改变还包括通过改变所述子分辨率辅助特征的位置或宽度中的至少一项来改变所述子分辨率辅助特征。
14.根据权利要求1所述的方法，所述迭代改变还包括：执行所述迭代改变至少直到过程窗口基于至少部分由剂量和曝光范围限定的面积被增大为止。
15.根据权利要求1所述的方法，所述迭代改变还包括执行所述改变至少直到所述焦深和曝光范围的乘积增加为止。
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