CN113544592A - 用于衍射图案引导的源掩模优化的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
描述了一种衍射图案引导的源掩模优化(SMO)方法。所述方法包括配置光刻设备。所述方法包括根据衍射图案来确定源变量。所述源变量区对应于光瞳的衍射图案的其中光瞳变量待被调整的一个或更多个区域。所述衍射图案中的所述源变量区包括在所述衍射图案中的所选择的关注的区的图像中的多个像素。确定所述源变量区还包括对所述图像中的所述多个像素进行二值化使得各个单独的像素被包括在所述源变量区中或被从所述源变量区排除。所述方法包括：针对所述光瞳的与所述源变量区相对应的所述一个或更多个区域来调整所述光瞳变量；以及基于经调整的光瞳变量来渲染最终光瞳。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年3月08日提交的美国申请62/815,854的优先权，所述申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本说明书总体涉及改善和优化光刻过程。更特别地，描述了用于衍射图案引导的源掩模优化的设备、方法和计算机程序，所述设备、方法和计算机程序被配置成增加照射效率和扫描器吞吐量。
背景技术
光刻投影设备可以用于例如制造集成电路(IC)。在这种情况下，图案形成装置(例如掩模)可以包含或提供对应于IC(“设计布局”)的单层的图案。这种图案可以通过多种方法(诸如经过所述图案形成装置上的所述图案来照射目标部分)而被转印到已涂覆有一层辐射敏感材料(“抗蚀剂”)的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或更多个管芯)上。通常，单一衬底包含多个邻近目标部分，图案由光刻投影设备连续地转移到该多个邻近目标部分，一次一个目标部分。在一种类型的光刻投影设备中，在一次操作中将整个图案形成装置上的图案转移到一个目标部分上。这种设备通常被称作步进器。在通常被称作步进扫描设备的替代性设备中，投影束在给定参考方向(“扫描”方向)上遍及图案形成装置进行扫描，同时平行或反向平行于该参考方向而同步地移动衬底。图案形成装置上的图案的不同部分逐渐地转移到一个目标部分。通常，由于光刻投影设备将具有缩减比率M(例如4)并且在x和y方向特征中的缩减比率可能不同，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。可以例如从以引用方式并入本文中的US6,046,792搜集到关于如本文中所描述的光刻装置的更多信息。
在将图案从图案形成装置转移到衬底之前，衬底可以经历各种工序，诸如涂底料、抗蚀剂涂覆和软烘烤。在曝光之后，衬底可以经受其他工序(“曝光后工序”)，诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤以及已转印图案的测量/检测。该工序阵列用作制造器件(例如IC)的单层的基础。然后，衬底可以经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学-机械抛光等，这些过程都意图精加工器件的单层。如果在器件中需要多个层，则针对每一层重复整个工序或其变型。最终，在衬底上的每一个目标部分中将存在一个器件。然后，通过诸如切块或锯切的技术来使这些器件彼此分离，据此，可以将各个器件安装于载体上、连接到引脚等。
因此，制造诸如半导体器件的器件通常涉及使用多个制作程序来处理衬底(例如半导体晶片)以形成所述器件的各种特征及多个层。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及特征。可以在衬底上的多个管芯上制作多个器件，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过程。图案化过程涉及使用光刻设备中的图案形成装置进行图案化步骤，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移到衬底，并且图案化过程通常但可选地涉及一个或多个相关图案处理步骤，诸如通过显影装置进行抗蚀剂显影、使用烘烤工具来烘烤衬底、使用蚀刻设备而使用图案进行蚀刻等。
如所提及的，光刻是在诸如IC的器件的制造时的中心步骤，其中，形成于衬底上的图案限定器件的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。相似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)及其他器件。
随着半导体制造过程继续进步，几十年来，功能元件的尺寸已经不断地减小，而每个器件的诸如晶体管的功能元件的数量已经在稳定地增加，这遵循通常被称作“摩尔定律”的趋势。在目前技术下，使用光刻投影设备来制造器件的层，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，从而产生尺寸远低于100nm、即小于来自照射源(例如193nm照射源)的辐射的波长的一半的单个功能元件。
印制尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征的该过程根据分辨率公式CD＝k1×λ/NA而通常被称为低k1光刻，其中，λ是所使用辐射的波长(当前在大多数情况下为248nm或193nm)，NA是光刻投影设备中的投影光学器件的数值孔径，CD为“临界尺寸”(通常是所印制的最小特征尺寸)，并且k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，则在衬底上再现类似于由设计者规划的形状及尺寸以便达成特定电功能性及性能的图案变得越困难。为了克服这些困难，将复杂微调步骤应用到光刻投影设备、设计布局或图案形成装置。这些步骤包括(例如但不限于)NA及光学相干设定的优化、自定义照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局中的光学邻近效应校正(OPC，有时也被称作“光学及过程校正”)，或通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。如本发明所使用的术语“投影光学器件”应该被宽泛地解释为涵盖各种类型的光学系统，包括例如折射光学器件、反射光学器件、孔径及反射折射光学器件。术语“投影光学器件”还可以包括用于集体地或单个地引导、成形或控制投影辐射束的根据这些设计类型中的任一者而操作的部件。术语“投影光学器件”可以包括光刻投影设备中的任何光学部件，而不论光学部件位于光刻投影设备的光学路径上的何处。投影光学器件可以包括用于在来自源的辐射通过图案形成装置之前成形、调整和/或投影该辐射的光学部件，和/或用于在辐射通过图案形成装置之后成形、调整和/或投影该辐射的光学部件。投影光学器件通常排除源和图案形成装置。
发明内容
根据实施例，提供一种用于配置光刻设备的方法，所述方法包括根据衍射图案来确定源变量区，所述源变量区对应于光瞳的衍射图案的其中光瞳变量待被调整的一个或更多个区域。所述方法包括针对所述光瞳的与所述源变量区相对应的所述一个或更多个区域来调整所述光瞳变量。所述方法包括基于经调整的光瞳变量来渲染最终光瞳。
在实施例中，所述方法还包括基于源掩模设计的图案和初始光瞳来确定所述衍射图案和所述光瞳。
在实施例中，针对所述衍射图案来确定所述源变量区包括选择所述衍射图案中的具有不同但重叠的衍射阶的关注的区。
在实施例中，所述衍射图案中的所述源变量区包括在所述衍射图案中的所选择的关注的区的图像中的多个像素。确定所述源变量区还包括对所述图像中的所述多个像素进行二值化使得各个单独的像素被包括在所述源变量区中或被从所述源变量区排除。
在实施例中，使用S形或双曲线二值化函数或任何其它适当的函数，或通过顺序地应用所述S形和双曲线二值化函数(或任何其它适当的函数)来执行所述二值化。
在实施例中，所述源变量区包括一个或更多个源变量区。
在实施例中，非零强度像素被包括在所述一个或更多个源变量区中并且零强度像素被从所述一个或更多个源变量区中排除。
在实施例中，确定所述一个或更多个源变量区还包括对由被包括在所述一个或更多个源变量区中的所述各个单独的像素所形成的形状进行扩张张。
在实施例中，二值化和扩张对所述衍射图案进行变换，使得所述一个或更多个源变量区满足最小光瞳填充比率值。
在实施例中，使用完全严格掩模三维(M3D)或紧凑M3D效应或薄掩模模型来确定所述衍射图案。
在实施例中，所述方法还包括基于所述源、设计目标、和相对应的经优化的掩模的额外的图案，来确定一个或更多个额外的衍射图案。还针对所述衍射图案和所述一个或更多个额外的衍射图案来确定一个或更多个源变量区。
在实施例中，所述衍射图案中的所述源变量区包括在所述衍射图案中的所选择的关注的区的图像中的多个像素。所述多个像素中的各个单独的像素具有给定的强度。在实施例中，所述方法还包括调整衍射图案幅值受约束的变量以优化衍射图案幅值程度变量。调整所述衍射图案幅值受约束的变量以优化所述衍射图案幅值程度变量使具有介于下限幅值阈值与上限幅值阈值之间的给定强度的像素发生改变。
在实施例中，调整所述光瞳变量包括基于像素的自由形式、基于参数的源优化。
在实施例中，所述方法还包括确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳，以提高照射效率并且增加源掩模优化(SMO)过程中的吞吐量。
在实施例中，确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳优化用于产生空间图像的光瞳。
在实施例中，确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳优化用于产生抗蚀剂图像的光瞳。
在实施例中，在任何数值孔径和/或波长的情况下执行：确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳。
在实施例中，作为存储器芯片、逻辑芯片、和/或微处理器芯片制作过程的一部分来执行确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳。
在实施例中，作为利用固定掩模的源优化过程的一部分来执行确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳。
在实施例中，执行确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳，使得性能参数被维持处于能够接受的程度。
在实施例中，所述性能参数是边缘放置误差(EPE)、图像对数斜率(ILS)、归一化图像对数斜率(NILS)、随机边缘放置误差(SEPE)、和/或焦深(DOF)。
在实施例中，所述方法还包括产生机器可读指令，所述机器可读指令可以被用于基于经渲染的最终光瞳来改变与所述光刻设备相关联的源和/或掩模。
根据另一实施例，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括其上记录有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上文中描述的方法。
附图说明
图1示出光刻系统的各种子系统的框图。
图2是根据实施例的用于确定待印制于衬底上的图案形成装置图案或目标图案的方法的流程图。
图3A图示出根据实施例的所述衍射图案引导源掩模优化方法的多个方面。
图3B图示出根据实施例的所述衍射图案引导源掩模优化方法的额外的方面。
图4图示出根据实施例的被包括在源变量区中的像素的扩张，其中所述扩张包括形状拟合操作和形状变换操作。
图5图示出根据实施例进行的渲染最终光瞳，包括确定从最终自由形式源(光瞳)所产生的最终离散源(光瞳)。
图6图示出根据实施例的本方法的操作如何被并入到更大的衍射图案引导的源掩模优化流程中。
图7是根据实施例的示例性计算机系统的框图。
图8是根据实施例的光刻投影设备的示意图。
图9是根据实施例的另一种光刻投影设备的示意图。
图10是根据实施例的图9中的设备的更详细视图。
图11是根据实施例的图9和图10的设备的源收集器模块SO的更详细视图。
具体实施方式
照射效率、剂量和/或其它参数影响与极紫外(EUV)有关的成像操作和/或其它图案化过程的扫描器吞吐量。照射效率涉及照射器反射镜的总数目(例如，其中值1指示“打开”反射镜状态并且0指示“关闭”反射镜状态)。照射效率是或涉及将光引导至所述掩模版的反射镜与所述照射器中的全部可用反射镜的比率。
较低的照射效率与较低的扫描器吞吐量有关。例如，扫描器吞吐量以晶片/小时为单位来测量。如此，所述照射效率是在源掩模优化(SMO)和/或其它操作期间考虑的重要因素。如果所述照射效率可以被增加，则扫描器吞吐量也可以被增加，并且用于制造晶片的总体制造周转时间(TAT)和/或成本可以被减少。
动态随机存取存储器储存节点半节距(DRAMSN HP)的持续缩放已经导致在光刻操作期间较小的衍射图案重叠。由于这种较小的衍射图案重叠和/或其它因素，则典型的衍射图案成形光瞳和柱渲染光瞳展现出低照射效率，这降低了扫描器吞吐量。
本文中描述了新的衍射图案引导的SMO方法。当前，没有这样的方法，更不用说被配置成增加照射效率并且增加扫描器吞吐量的衍射图案引导的SMO方法。本设备和方法对用于SMO的现有的自由形式光瞳产生方法进行改进。本设备和方法可以促成用于叶形和/或椭圆形、偶极和/或六极形状的光瞳和/或其它形状的光瞳的提高的参数源优化。如下文描述的，本设备和方法使用衍射图案来限定源变量的区和/或光瞳和部位(例如，所述衍射图案的图像中的像素)。本设备和方法被配置成使得与所述衍射图案的在所述源变量区中的区域相对应的光瞳变量可以被调整(例如，被优化)，并且与所述衍射图案的位于所述源变量区之外的区域相对应的光瞳变量在调整(例如，优化)期间不被考虑。优化边界条件可以被建立以用于所述源变量区，并且用于执行自由形式源掩模优化和/或其它操作。这是新的衍射图案引导的SMO方法，所述新的衍射图案引导的SMO方法能够维持典型的边缘放置误差(EPE)、图像对数斜率(ILS)、归一化图像对数斜率(NILS)、随机边缘放置误差(SEPE)、焦深(DOF)和/或其它值。例如，这种方法适用于空间图像和抗蚀剂模型。这种方法适用于任何数值孔径(NA)和/或波长。这种方法适用于任何芯片设计(例如，存储器芯片、逻辑芯片、微处理器芯片和/或其它芯片)。
虽然在本文中可以具体地参考IC的制造，但应理解，本文中的描述具有许多其它可能的应用。例如，本文中的描述可以用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示面板、薄膜磁头等。本领域技术人员应了解，在这样的替代应用的情境中，本文中对术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”的任何使用应被认是分别与更上位的术语“掩模”、“衬底”与“目标部分”是可互换的。
在本文档中，术语“辐射”和“束”被用于涵盖EUV(极紫外辐射，例如具有约3nm至100nm范围内的波长)辐射。然而，设想到了本方法的其它申请具有其它类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如，具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)。
图案形成装置可以包括或可以形成一个或更多个设计布局。可以利用CAD(即计算机辅助设计)过程来产生所述设计布局。这种过程常常被称作EDA(即电子设计自动化)。大多数CAD程序遵循预定设计规则的集合，以便产生功能设计布局/图案形成装置。基于处理和设计限制而设定这些规则。例如，设计规则限定了器件(诸如栅极、电容器等)或互联线之间的空间容许度，以确保器件或线不会以不期望的方式彼此相互作用。设计规则限制中的一个或更多个限制可以被称作“临界尺寸”(CD)。可以将器件的临界尺寸定义为线或孔的最小宽度、或介于两条线或两个孔之间的最小空间/间隙。因而，CD调节了所设计的器件的总大小和密度。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)。
如本发明中采用的术语“掩模版”、“掩模版”或“图案形成装置”可以被广义地解释为指代可以用以向入射辐射束赋予经图案化的横截面的通用图案形成装置，所述经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。在这种情境下也可以使用术语“光阀”。除经典掩模(透射或反射；二元式、相移式、混合式等等)以外，其它这样的图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列。这种装置的示例是具有黏弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种设备所隐含的基本原理是例如：反射表面的被寻址的区域将入射辐射反射为衍射辐射，而没有被寻址的区域将入射辐射反射为非衍射辐射。在使用适当滤波器的情况下，可以从反射束滤出所述非衍射辐射，从而仅留下衍射辐射；以这种方式，束根据所述矩阵可寻址表面的寻址图案而变得被图案化。可以使用适合的电子器件来执行所需矩阵寻址。其它这样的图案形成装置的示例也包括可编程LCD阵列。在以引用方式并入本文中的美国专利第5,229,872号中给出这种构造的示例。
作为简介，图1图示了示例性光刻投影设备10A。主要部件为：辐射源12A，所述辐射源可以是极紫外线(EUV)源或另一类型的源(如上文所论述的，所述光刻投影设备自身无需具有辐射源)；照射光学器件，所述照射光学器件例如限定部分相干性(表示为标准差)且可以包括对来自源12A的辐射进行成形的光学器件14A、16Aa和16Ab；图案形成装置18A；以及透射光学器件16Ac，所述透射光学器件将图案形成装置图案的图像投影至衬底平面22A上。
光瞳20A可以被包括在透射光学器件16Ac中。在一些实施例中，在掩模18A之前和/或之后可以存在一个或更多个光瞳。如在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。在所述投影光学器件的光瞳平面处的可调整滤波器或孔阑可以限制射到所述衬底平面22A上的束角度范围，其中最大可能的角度限定所述投影光学器件的数值孔径NA＝n sin(Θmax)，其中n是所述衬底与所述投影光学器件的最终元件之间的介质的折射率，Θmax是从所述投影光学器件射出的仍可以射到所述衬底平面22A上的束的最大角度。
在光刻投影设备中，向图案形成装置和投影光学器件提供照射(即辐射)的源经由所述图案形成装置将照射引导且成形至衬底上。投影光学器件可以包括部件14A、16Aa、16Ab和16Ac中的至少一些部件。空间图像(AI)是在衬底水平处的辐射强度分布。可以使用抗蚀剂模型以根据所述空间图像来计算抗蚀剂图像，可以在全部公开内容通过引用方式由此并入本文的美国专利申请公开号US2009-0157630中找到这种情形的示例。所述抗蚀剂模型仅与抗蚀剂层的性质(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。所述光刻投影设备的光学性质(例如，照射、图案形成装置、和投影光学器件的性质)指明了所述空间图像且可以被限定于光学模型中。由于可以改变用于光刻投影设备中的所述图案形成装置，所以期望使所述图案形成装置的光学性质与至少包括所述源和所述投影光学器件在内的所述光刻投影设备的其余部分的光学性质分离。用以将设计布局变换成各种光刻图像(例如，空间图像、抗蚀剂图像等)的技术和模型，通过使用那些技术和模型来应用了OPC并且评估了性能(例如，根据过程窗)的细节在美国专利申请公开号US 2008-0301620、2007-0050749、2007-0031745、2008-0309897、2010-0162197和2010-0180251中加以描述，每个美国专利申请公开的公开内容由此以全文引用的方式并入。
理解光刻过程的一个方面是理解所述辐射与所述图案形成装置的相互作用。在辐射传递通过所述图案形成装置之后的所述辐射的电磁场可以根据在辐射到达所述图案形成装置之前的所述辐射的电磁场和表征所述相互作用的函数来确定。这种函数可以被称作掩模透射函数(其可以用以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)。
所述掩模透射函数可以具有多种不同形式。一种形式是二元的。二元掩模透射函数在所述图案形成装置上在任何给定部位处具有两个值(例如，零和正的常数)中的任一值。呈二元形式的掩模透射函数可以被称作二元掩模。另一种形式是连续的。即，所述图案形成装置的透射率(或反射率)的模数是所述图案形成装置上的部位的连续函数。透射率(或反射率)的相位也可以是所述图案形成装置上的部位的连续函数。呈连续形式的掩模透射函数可以被称作连续色调掩模或连续透射掩模(CTM)。例如，可以将CTM表示为经像素化的图像，其中可以向每个像素指派介于0与1之间的值(例如，0.1、0.2、0.3等)来代替0或1的二元值。在实施例中，CTM可以是经像素化的灰阶图像，其中每个像素具有多个值(例如，所述值在范围[-255,255]内、归一化值在范围[0,1]或[-1,1]内或其它适当范围内)。
也被称为基尔霍夫(Kirchhoff)边界条件的薄掩模近似被广泛地用以简化对所述辐射与所述图案形成装置的相互作用的确定。所述薄掩模近似假定了所述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，所述薄掩模近似假定了在所述图案形成装置之后的电磁场是入射电磁场与掩模透射函数的乘积。然而，随着光刻过程使用具有越来越短的波长的辐射，且所述图案形成装置上的结构变得越来越小，则对薄掩模近似的假定会分解。例如，由于结构(例如，介于顶面与侧壁之间的边缘)的有限厚度，辐射与所述结构的相互作用(“掩模3D效应”或“M3D”)可能变得显著。在所述掩模透射函数中涵盖这种散射可以使得所述掩模透射函数能够优选地捕获所述辐射与所述图案形成装置的相互作用。在薄掩模近似下的掩模透射函数可以被称作薄掩模透射函数。涵盖M3D的掩模透射函数可以被称作M3D掩模透射函数。
图2是用于根据图像(例如，连续透射掩模图像、二元掩模图像、曲线掩模图像等)确定图案形成装置图案(或下文中的掩模图案)的方法200的流程图，所述图像与待经由涉及光刻过程的图案化过程印制到衬底上的目标图案对应。在实施例中，所述设计布局或所述目标图案可以是二元设计布局、连续色调设计布局，或具有另一适合形式的设计布局。
方法200是迭代过程，其中初始图像(例如，增强型图像、从CTM图像初始化的掩模变量，等等)而被渐进地修改以根据本公开的不同过程产生不同类型的图像，以最终产生包括进一步用以制作/制造掩模的掩模图案或图像的信息(例如，与最终曲线掩模对应的掩模变量)。所述初始图像的迭代修改可以基于成本函数，其中在迭代期间，所述初始图像可以被修改，从而使得成本函数被减小，在实施例中被最小化。在实施例中，所述方法200也可以被称作二值化CTM过程，其中初始图像是经优化的CTM图像，所述经优化的CTM图像进一步根据本公开而受处理以产生曲线掩模图案(例如，曲线图案或曲线掩模的几何形状或多边形表示形状)。在实施例中，所述初始图像可以是CTM图像的增强型图像。所述曲线掩模图案可以呈向量、表、数学等式的形式或表示几何/多边形形状的其它形式。
在实施例中，过程P201可以涉及获得初始图像(例如，CTM图像或经优化的CTM图像，或二元掩模图像)。在实施例中，所述初始图像201可以是由CTM产生过程基于待印制到衬底上的目标图案而产生的CTM图像。可以接着由所述过程P201接收所述CTM图像。在实施例中，所述过程P201可以被配置成产生CTM图像。例如，在CTM产生技术中，将逆向光刻即反演光刻问题归结为优化问题。所述变量涉及在掩模图像中的像素的值，并且诸如EPE或旁瓣印制之类的光刻指标或度量可以用作成本函数。在优化的迭代中，根据所述变量来构造所述掩模图像，且接着应用了过程模型(例如，Tachyon模型)以获得光学或抗蚀剂图像并且计算了成本函数。成本计算接着给出梯度值，所述梯度值用于优化求解器以更新变量(例如，像素强度)。在优化期间的若干次迭代之后，产生最终掩模图像，所述最终掩模图像进一步用作用于图案提取的引导图(例如，如以Tachyon SMO软件实施)。这种初始图像(例如，CTM图像)可以包括与待经由所述图案化过程而印制到所述衬底上的所述目标图案相对应的一个或更多个特征(例如，目标图案的特征、SRIF、配线等)。
在实施例中，所述CTM图像(或CTM图像的增强型版本)可以用以初始化所述掩模变量，所述掩模变量可以用作所述初始图像201，所述初始图像如下文所论述般以迭代方式修改。
所述过程P201可以涉及基于所述初始图像201而产生增强型图像202。增强型图像202可以是其中所述初始图像201内的某些所选择的像素被放大的图像。所选择的像素可以是初始图像201内具有相对较低值(或弱信号)的像素。在实施例中，所选择的像素是具有例如比遍及整个初始图像的像素的平均强度或给定阈值更低的信号值的像素。换句话说，所述初始图像201内具有较弱信号的像素被放大，因而增强了所述初始图像201内的一个或更多个特征。例如，目标特征周围的二阶SRAF可以具有可被放大的弱信号。因而，增强型图像202可以突出显示或识别可被包括在掩模图像(在所述方法中稍后产生)内的额外的特征(或结构)。在确定掩模图像的常规方法(例如，CTM方法)中，初始图像内的弱信号可以被忽略，并且如此所述掩模图像可以不包括可能由初始图像201中的弱信号所形成的特征。
所述增强型图像202的产生涉及应用诸如滤波器(例如，边缘检测滤波器)之类的图像处理操作，以放大所述初始图像201内的弱信号。替代地或另外，所述图像处理操作可以是去模糊、平均、和/或特征提取或其它类似的操作。所述边缘检测滤波器的示例包括普瑞维特(Prewitt)算子、拉普拉斯(Laplasian)算子、高斯型拉普拉斯(Laplacian ofGaussian,LoG)滤波器等。所述产生步骤还可以涉及在修改或不修改所述初始图像201的原始强信号情况下将所述初始图像201的经放大信号与所述初始图像201的原始图像进行组合。例如，在实施例中，对于跨越所述初始图像201的一个或更多个部位处(例如，接触孔处)的一个或更多个像素值，所述原始信号可以是相对强的(例如，高于某阈值诸如150或低于-50)，则所述一个或更多个部位处(例如，接触孔处)的所述原始信号可能并不会被修改或与针对该部位的经放大信号组合。
在实施例中，所述初始图像201中的噪声(例如，亮度或色彩或像素值的随机变化)也可能被放大。因此，替代地或另外，平滑化过程可以被应用以减小在组合图像中的噪声(例如，亮度或色彩或像素值的随机变化)。图像平滑化方法的示例包括高斯模糊、移动平均值、低通滤波器等。
在实施例中，可以使用边缘检测滤波器产生增强型图像202。例如，边缘检测滤波器可以应用至所述初始图像201以产生经滤波后的图像，所述经滤波后的图像突出显示在初始图像201内的一个或更多个特征的边缘。得到的经滤波后的图像可以与所述原始图像(即，所述初始图像201)进一步组合以产生所述增强型图像202。在实施例中，所述初始图像201与在边缘滤波之后所获得的图像的组合可以涉及修改仅所述初始图像201的具有弱信号的那些部分而不修改具有强信号的区，并且组合过程可以基于信号强度而被加权。在实施例中，对所述弱信号进行放大也可能放大经滤波的图像内的噪声。因此，根据实施例，可以对所述组合图像执行平滑化过程。图像的平滑化可以指逼近函数即近似函数，其试图捕获图像中的重要图案(例如，目标图案、SRAF)，而同时省去噪声或其它精细尺度结构/快速现象。在平滑化中，信号的数据点可以被修改，使得单独的点(大致由于噪声而产生)可以被减小，并且可能低于相邻点的点可以被增大从而导致较平滑信号或较平滑图像。因而，在平滑化操作之后，根据本公开的实施例，可以获得具有减小的噪声的所述增强型图像202的进一步平滑版本。
所述方法在过程P203中可以涉及基于所述增强型图像202产生掩模变量203。在第一迭代中，所述增强型图像202可以用以初始化所述掩模变量203。在后续迭代中，可以用迭代方式更新所述掩模变量203。
n个实数变量的实值函数f的轮廓提取是具有如下形式的集合：
Lc(f)＝{(x1,x2,…xn)|f(x1,x2,…xn)＝c}
在二维空间中，所述集合定义了表面上的函数f等于给定值c的点。在二维空间中，函数f能够提取将向所述掩模图像呈现的闭合轮廓。
在以上方程中，x1,x2,…xn指诸如单独的像素的强度之类的掩模变量，其确定了曲线掩模边缘以给定恒定值c而存在的位置(例如，如在以下过程P205中所论述的临界平面)。
在实施例中，在一迭代处，所述掩模变量203的产生可以涉及基于例如初始化条件或梯度图(其可以在方法中稍后产生)在所述增强型图像202内修改变量的一个或更多个值(例如，一个或更多个部位置处的像素值)。例如，可以增大或减小一个或更多个像素值。换句话说，可增大或减小所述增强型图像202内一个或更多个信号的振幅。信号的这样的经修改的振幅取决于信号的振幅的改变量而能够实现产生不同曲线图案。因而，曲线图案逐步地发展，直至成本函数被减小为止(在一实施例中被最小化)。在实施例中，可以对水平掩模变量203执行进一步的平滑化。
此外，过程P205涉及基于所述掩模变量203产生曲线掩模图案205(例如，具有以向量形式表示的多边形形状)。所述曲线掩模图案205的产生可以涉及所述掩模变量203的阈值设定以根据所述掩模变量203勾画或产生曲线(或弯曲的)图案。例如，阈值设定可以使用具有固定值的临界平面(例如，x-y平面)来执行，所述临界平面与所述掩模变量203的信号相交。所述临界平面与所述掩模变量203的信号的相交产生迹线或外形(即，弯曲的多边形形状)，所述迹线或外形形成充当针对所述曲线掩模图案205的曲线图案的多边形形状。例如，所述掩模变量203可以与平行于(x,y)平面的零平面相交。因而，所述曲线掩模图案205可以是如上所产生的任何曲线图案。在实施例中，根据所述掩模变量203勾画或产生的曲线图案取决于所述增强型图像202的信号。如此，所述图像增强过程P203促成了针对最终曲线掩模图案而产生的图案的改善。掩模制造商还可以使用所述最终曲线掩模图案以制作用于光刻过程中的掩模。
过程P207可以涉及呈现所述曲线掩模图案205以产生掩模图像207。呈现是对所述曲线掩模图案执行的操作，所述操作是与将矩形掩模多边形转换为离散灰度图像表示类似的过程。这种过程通常可以被理解为将连续坐标(多边形)的箱形函数或框函数(boxfunction)取样成图像像素的每个点处的值。
所述方法还涉及使用产生或预测图案209的过程模型的图案化过程的前行模拟或正演模拟，所述图案209可以基于所述掩模图像207而被印制到衬底上。例如，过程P209可以涉及使用掩模图像207作为输入来执行和/或模拟所述过程模型、和在衬底上产生过程图像209(例如，空间图像、抗蚀剂图像、蚀刻图像等)。在实施例中，所述过程模型可以包括耦合至光学器件模型的掩模透射模型，所述光学器件模型进一步耦合至抗蚀剂模型和/或蚀刻模型。所述过程模型的输出可以是在模拟过程期间将不同过程变化作为因素考虑的过程图像209。所述过程图像可以通过例如勾画所述过程图像内的图案的轮廓而进一步用以确定所述图案化过程的参数(例如，EPE、CD、重叠、旁瓣等)。参数还可用以限定成本函数，所述成本函数进一步用以优化所述掩模图像207，使得成本函数被减小，或在实施例中被最小化。
在过程P211中，成本函数可以基于过程模型图像209(也被称作模拟衬底图像或衬底图像或晶片图像)而被评估。因而，所述成本函数在所述图案化过程的变化的位置处可以被视为过程感知的，从而能够启用考虑曲线掩模图案的产生。例如，成本函数可以是边缘放置误差(EPE)、旁瓣、均方误差(MSE)、图案放置误差(PPE)、归一化图像对数斜率(NILS)或基于所述过程图像中的图案的轮廓而限定的其它适当的变量。EPE可以是与一个或更多个图案相关联的边缘放置误差和/或与所述过程模型图像209的所有图案和相对应的目标图案相关的所有边缘放置误差的总和。在实施例中，所述成本函数可以包括可以被同时减小或最小化的一个以上的条件。例如，除MRC违反概率外，缺陷的数目、EPE、重叠、CD或其它参数可以被包括，并且所有条件可以被同时减小(或最小化)。
此外，一个或更多个梯度图可以基于所述成本函数(例如，EPE)而产生，并且掩模变量可以基于这样的梯度图来修改。掩模变量(MV)指代
的强度。因此，梯度计算可以表示为
并且，通过捕获从掩膜图像(MI)至曲线掩膜多边形至掩膜变量的倒数数学关系，梯度值得以被更新。因而，从掩模图像至曲线掩模多边形、以及从曲线掩模多边形至掩模变量，可以计算出针对成本函数相对于掩膜图像的导数的链，这允许掩模变量处的掩模变量值的修改。
在实施例中，图像正则化可以被添以减小可能产生的所述掩模图案的复杂度。这样的图像正则化可以是掩模规则检查(MRC)。MRC指掩模制造过程或设备的限制条件。因而，所述成本函数可以包括不同的分量(例如基于EPE和MRC违反惩罚)。惩罚可以是成本函数的取决于违反量，例如掩模测量值与给定MRC或掩模参数(例如，掩模图案宽度与所允许的(例如，最小或最大)掩模图案宽度)之间的差的项。因而，根据本公开的实施例，可以设计掩模图案，并且相对应的掩模可以不仅基于所述图案化过程的前向模拟或正演模拟、而且还另外基于掩模制造设备/过程的制造限制来制作。因而，可以获得依据例如EPE或印制图案上的重叠来产生高的产率(即，最小缺陷)和高准确性的能够制造的曲线掩模。
与过程图像相对应的图案应与目标图案精确或确切地相同，然而，这样的精确目标图案可能并不是可行的(例如，典型地尖锐拐角)，并且由于所述图案化过程自身中的变化和/或所述图案化过程的模型中的近似而引入一些冲突。在方法的第一迭代中，所述掩模图像207可能并不产生类似于所述目标图案的图案(在抗蚀剂图像中)。抗蚀剂图像(或蚀刻图像)中的印制图案的准确性或接受度的确定可以基于诸如EPE之类的成本函数。例如，如果抗蚀剂图案的EPE是高的，则其指示了使用掩模图像207的印制图案是不可接受的，并且必须修改所述掩模变量203中的图案。
为了确定掩模图像207是否是可接受的，过程P213可以涉及确定是否减小或最小化所述成本函数，或是否达到了给定迭代数目。例如，先前迭代的EPE值可以与当前迭代的EPE值比较以确定EPE是否已减小、最小化或收敛(即，没有观测到印制图案中的实质改善)。当所述成本函数被最小化时，所述方法可以停止，并且产生的所述曲线掩模图案信息被视为经优化的结果。
然而，如果所述成本函数并没有被减小或最小化，则可以更新所述掩模相关变量或增强型图像相关变量(例如，像素值)。在实施例中，所述更新可以根据基于梯度的方法。例如，如果所述成本函数并没有减小，则所述方法200在执行过程P215和P217之后继续进行至产生所述掩模图像的下一次迭代，所述迭代指示了如何进一步修改所述掩模变量203。
过程P215可以涉及基于所述成本函数来产生梯度图215。所述梯度图可以是所述成本函数的导数和/或偏导数。在实施例中，所述成本函数的偏导数可以利用所述掩模图像的相应像素而确定，并且导数还可以被链接以相对于所述掩模变量203确定偏导数。这样的梯度计算可以涉及确定所述掩模图像207与掩模变量203之间的倒数关系。此外，必须考虑在过程P205和P203中执行的任何平滑化操作(或函数)的逆关系。
所述梯度图215可以提供关于增大或减小所述掩模变量的值的推荐以使得所述成本函数的值被减小(在一实施例中被最小化)。在实施例中，可以将优化算法应用至梯度图215以确定所述掩模变量值。在实施例中，优化求解器可以用以执行基于梯度的计算(在过程P217中)。
在实施例中，针对迭代，可以改变掩模变量，而同时可以使所述临界平面保持固定或不改变，以便逐步地减小或最小化所述成本函数。因而，所产生的所述曲线图案可以在迭代期间逐步发展，使得所述成本函数被减小，或在一实施例中被最小化。在另一个实施例中，掩模变量以及临界平面两者可以都改变以实现所述优化过程的较快收敛。在一旦所述成本函数的若干迭代和/或最小化之后可能导致二值化CTM结果的最终集合(即，增强型图像、掩模图像或曲线掩模的经修改版本)。
在本公开的实施例中，从利用灰度图像进行的CTM优化至利用曲线掩模进行的二值化CTM优化的转变可以通过由不同过程替换阈值设定过程(即，P203和P205)来简化，在所述不同过程处，S型变换应用至增强型图像202，并且执行梯度计算中的对应的改变。增强型图像202的S型变换产生经变换图像，所述经变换图像在优化过程(例如，最小化成本函数)期间逐步地发展成曲线图案。在迭代或优化步骤期间，与S型函数相关的变量(例如，陡度和/或阈值)可以基于梯度计算来修改。由于S型变换在连续迭代期间变得较陡峭(例如，S型变换的斜率的陡度的增大)，因此从CTM图像至最终二值化CTM图像的逐步转变可以被实现，从而允许利用曲线掩模图案实现最终二值化CTM优化的经改善结果。
在本公开的实施例中，额外的步骤/过程可以被插入至所述优化的迭代的循环中，以增强所述结果从而具有所选择的或所期望的性质。例如，平滑度可以通过添加平滑化步骤来确保，或其它滤波器可以用以增强图像以有利于水平/竖直结构。
本方法具有若干特征或方面。例如，使用利用图像增强方法实现的经优化CTM掩模图像来改善信号，所述信号还可以用作在优化流程中的接种(seeding)。在另一方面中，使用利用CTM技术的阈值设定方法(被称作二值化CTM)能够启用曲线掩模图案的产生。在又一方面中，梯度计算的完整公式(即，闭环公式)也允许使用基于梯度的求解器用于掩模变量优化。二值化CTM结果可以用作局部解决方案(作为热点修复)或用作全芯片解决方案。所述二值化CTM结果可以与机器学习一起用作输入。这种情形可以允许使用机器学习以加速二值化CTM。在又一方面中，所述方法包括图像正则化方法以改善结果。在另一方面中，所述方法涉及连续优化阶段以实现从灰度图像CTM至二元曲线掩模二值化CTM的较平滑转变。所述方法包括至对于优化的迭代的额外变换以加强结果的良好性质结果(要求二值化CTM图像中的平滑度)。
随着光刻节点保持收缩，需要越来越复杂的掩模。可以利用EUV扫描器和/或其它扫描器在关键层中使用本方法。根据本公开的方法可以被包括在掩膜优化过程的不同方面中，包括源掩模优化(SMO)、掩模优化、和/或OPC。
例如，在标题为“Optimization Flows of Source,Mask and ProjectionOptics”的美国专利号9,588,438中描述了现有技术的源掩模优化过程，所述美国专利的全部内容通过引用而被并入。源掩模优化可以考虑跨越掩模设计布局的多个位置的成像变化。所述设计布局可以包括以下的一个或更多个：整个设计布局、片段，或所述设计布局的一个或更多个关键特征，和/或其它布局。例如，所述设计布局可以是通过基于衍射签名分析的图案选择方法或任何其它方法而选择的一组片段。替代地，可以执行全芯片模拟，可以从所述全芯片模拟识别出“热斑”和/或“温斑”，然后执行图案选择步骤。
用于光刻投影设备的模拟光刻可以利用表示所述源的光学特性(包括光强度分布和/或相位分布)、表示所述投影光学器件(在一些实施例中，所述源模型和所述投影光学器件模型可以被组合成传递交叉系数或交叉传递函数(TCC)模型)的光学特性(包括由所述投影光学器件所引起的光强度分布和/或相位分布的改变)、表示设计布局(其是掩模上的特征的布置的表示)的光学特性(包括由给定的设计布局所引起的光强度分布和/或相位分布的改变)的源模型，和/或其它模型。根据所述传递交叉系数和所述设计布局模型来模拟空间图像。可以使用抗蚀剂模型，根据所述空间图像来模拟抗蚀剂图像。光刻的模拟可以例如预测所述抗蚀剂图像中的轮廓和CD。
在实施例中，所述源模型可以表示所述源的光学特性，包括但不限于数值孔径-均方偏差或标准差(σ)设置以及任何特定照射源形状(例如，离轴光源，诸如环形、四极和偶极等等)。所述投影光学器件模型可以表示所述投影光学器件的光学特性，所述光学特性包括像差、变形、折射率、实体大小、实体尺寸，等等。所述设计布局模型也可以表示例如在美国专利号7,587,704中所描述的实体掩模的物理性质，所述美国专利号的全部内容通过引用并入。模拟的目的是准确地预测例如边缘放置和CD，其随后可以与预期设计进行比较。预期设计通常被定义成能够以诸如GDSII或OASIS或另一文件格式之类的标准化数字文件格式而提供的预OPC设计布局。
参考图3A和图3B，如上文描述的，本设备和方法使用衍射图案来限定光瞳、以及源变量(例如，所述衍射图案的图像中的像素)的部位和/或区。本设备和方法被配置成使得与所述衍射图案的在所述源变量区中的区域相对应的光瞳变量可以被调整(例如，被优化)，并且与所述衍射图案的在所述源变量区之外的区域相对应的光瞳变量在调整(例如，优化)期间不被考虑。光瞳变量可以包括光瞳形状、一个或更多个光瞳(或光瞳相关)部件(例如，反射镜)的位置和/或角度，和/或其它变量。光瞳变量可以被表示为呈单独的像素的部位和/或强度。例如，所述系统可以连续地改变不同像素部位中的像素强度。调整光瞳变量可以改变例如衍射图案的图像中的一个或更多个像素的强度，和/或具有其它效应。优化边界条件可以被建立以用于所述源变量区，并且用于执行自由形式源掩模优化和/或其它操作。图3A和图3B概述了这种方法的多个方面。
本方法是用于配置光刻设备的方法。本方法是用于衍射图案引导的源掩模优化的方法，所述衍射图案引导的源掩模优化被配置成增加用于光刻过程的扫描器吞吐量和照射效率。如图3A和图3B中示出的，方法300包括基于源掩模设计304(图3A)的图案、初始光瞳306(图3A)、和/或其它信息来确定302(图3A)衍射图案和光瞳。在实施例中，使用完全严格的掩模三维(M3D)或紧凑M3D效应或薄掩模模型来确定所述衍射图案。
参考图3A，方法300包括根据衍射图案312(例如，在这种情况下其为利用薄掩模模型而确定的)来确定310源变量区311。源变量区311对应于光瞳中的衍射图案312的待针对其调整光瞳变量的一个或更多个区域。确定针对衍射图案312的源变量区311包括利用不同但重叠的衍射阶(例如，在这个示例中为0阶和1阶)来选择在衍射图案312中的关注的区。在实施例中，衍射图案312中的源变量区311包括衍射图案312中的所选择的关注的区的图像313中的多个像素。
确定源变量区311还包括对所述图像313中的多个像素进行二值化314，使得单独的像素被包括在源变量区311中或从源变量区311排除。在图3A中，示出针对仅四个束区316和经组合的三个和四个束区318来执行二值化的示例。二值化314可以增加像素之间的对比度，例如以促成将各像素分成两个组。例如，所述两个组可以由示出一些最小强度程度的像素、以及没有示出所述最小强度程度的像素来形成。下文进一步描述最小强度阈值。
在实施例中，使用S形二值化函数、双曲线二值化函数、和/或允许本设备和方法如本文中描述的那样操作的任何其它二值化函数来执行二值化314。在实施例中，通过顺序地应用所述S形二值化函数、双曲线二值化函数、和/或任何其它二值化函数来执行二值化314。在实施例中，二值化314被配置成使得非零强度像素(和/或具有最小强度阈值程度和最大强度阈值程度的像素)被包括在源变量区311内，并且零强度像素(和/或没有突破所述最小强度阈值程度的像素)从源变量区311被排除。在示例316和318中，二值化314已经被执行，使得瓣320中的像素被包括在所述源变量区中，并且不在瓣320中的像素被从所述源变量区排除。
如图3B中示出的，确定310源变量区311还包括：扩张350由被包括在源变量区311中的单独的像素所形成的形状352，以及锁定354形状352，使得源变量区311变得固定。在实施例中，二值化314和扩张350使得衍射图案312变换，从而使得源变量区311满足最小光瞳填充比率值。所述光瞳填充比率可以是、或涉及相对于总的可能光瞳面积的由衍射图案所覆盖的光瞳的面积。对于连续光瞳，所述光瞳填充比率(PFR)被给出如下：
其中I(δ)是在标准差σ空间中的所述源强度廓形，并且Imax是所述光瞳内的最大源强度，PFR是所述光瞳的被照射的比率。
在实施例中，扩张350包括被包括于源变量区311中的二值化像素的膨胀和/或放大。作为示例，在图3B中二值化像素315和经放大的像素317被示出为呈形状352。在实施例中，扩张350包括形状拟合操作、形状变换操作、和/或其它操作。
例如，图4图示出，扩张350包括形状拟合操作400和形状变换操作402。如图4的示例中示出的(设想了其它形状拟合)，形状拟合操作400包括椭圆形/叶形参数拟合，其中针对二值化源变量区311的椭圆形/叶形形状来确定ra和rb。在图4的示例中，ra＝0.049并且rb＝0.0308，使得相对应的光瞳填充比率(PFR)是0.090。在这个示例中，0.090的PFR没有达到最小PFR阈值，并且利用形状变换操作402继续进行扩张350。在形状变换操作402中，椭圆形/叶形形状被缩放(例如，放大)以满足0.2的最小PFR阈值(例如)。在这个示例中，ra被缩放至0.109并且rb被缩放至0.31。在这个示例中，ra和rb被缩放，直到满足所述最小PFR阈值为止。在实施例中，所述最小光瞳填充比率(最小PFR)是用于源掩模优化(SMO)的用户输入规范，和/或可以用其它方式来确定。
响应于满足所述最小PFR阈值，形状352(图3B)被锁定354(图3B)，使得源变量区311变得固定(例如，其可以被标记为例如如下文所描述的变量“srcloc”或源变量部位)。锁定对其中允许调整(例如，优化)光瞳变量的区进行设置。在锁定(或srcloc)区，非零强度像素被允许受调整/优化，并且具有零像素强度的部位在调整/优化流程期间被迫变暗。
本方法包括针对所述光瞳的与源变量区311相对应的一个或更多个区域调整所述光瞳变量。在实施例中，所述方法包括仅针对所述光瞳的与所述源变量区相对应的一个或更多个区域调整光瞳变量且不针对所述光瞳的位于所述源变量区之外的任何区域调整光瞳变量。
在实施例中，所述衍射图案中的所述源变量区包括在所述衍射图案中的所选择的关注的区的图像中的多个像素。所述多个像素的单独的像素具有给定的强度。在实施例中，所述方法还包括调整衍射图案幅值受约束的变量以优化衍射图案幅值程度变量(例如，其中强度＝(幅值)^2)。调整所述衍射图案幅值受约束的变量以优化所述衍射图案幅值程度变量会使具有高于下限(例如，最小)幅值阈值、或介于下限幅值阈值与上限幅值阈值(如上文描述的)之间的给定强度的像素发生改变。例如，可以根据下式、使用S形方法来确定锁定(或srcloc)区(由x和y坐标限定)：
其中k是用于S形函数的描述thres值附近的变换的陡度的可调谐斜率参数，DP(x,y)是所述衍射图案中的像素幅值的x和y部位的描述，并且thres是下限(例如，最小幅值阈值)。在实施例中，本文中所描述的下限幅值阈值和/或其它阈值在制造本设备和/或产生本方法时被确定、由本设备和方法的使用者来确定和/或调整、基于在本方法的先前操作期间所产生的信息来确定，和/或以其它方式来确定。在实施例中，本文中描述的下限幅值阈值和/或其它阈值是能够调谐的，使得能够由使用者调整所述锁定区。
通过可如何由软件和/或其它计算机编程来实施上文中描述的操作的非限制性实际示例的方式，所述软件可以产生(例如，如上文描述的)衍射图案图像。所述衍射图案图像可以例如在[0,255](的强度)之间被归一化。可以确定值为1的二进制大小的强度直方图。可以确定介于0与255之间的强度的强度计数总和，并且可以根据下式确定填充比率。
一旦所提取的填充比率大于或等于所提取的填充比率阈值，则过程就被停止并且产生提取源(例如，根据如上文关于图3A和图3B所描述的衍射图案312来确定310源变量区311)。
然后所述提取源被扩张，直到经扩张的提取源满足源填充比率阈值(例如，如上文关于图4所描述的扩张350)为止。可以产生源部位文件(例如srcloc.src，上文中所描述的锁定354)、可以产生源约束文件(例如，srcmax.src、srcmin.src)，并且可以产生初始源文件(initsrc.src)。在实施例中,所述初始源文件(initsrc.src)可以被认为是0阶和1阶衍射图案图像乘以所述srcloc.src文件，其例如随后被归一化至[0,1]。
如上文描述的，所述srcloc文件设置了所述光瞳的用于自由形式源优化的允许区。非零强度像素(和/或最小像素强度阈值与最大像素强度阈值之间的像素)被允许受调整/优化，并且具有零像素强度(和/或具有低于所述最小像素强度阈值的强度的像素)的部位在整个调整/优化流程期间被迫变暗。所述srcmax文件和srcmin文件是针对自由形式源优化中的单独的像素设置下限和上限的源(src)文件。在实施例中，调整所述光瞳变量包括基于像素的自由形式、基于参数的源优化。
本方法包括基于经调整的光瞳变量来渲染最终光瞳。渲染所述最终光瞳可以包括根据最终自由形式源(光瞳)来确定最终离散源(光瞳)，如图5中示出的。图5图示出初始源文件(initsrc.src)的表示500和用以产生所述初始源文件的源锁定文件(srcloc.src)的表示502。如在表示502中所示出的，所述srcloc文件设置了所述光瞳的用于自由形式源优化503的允许区。非零强度像素(和/或最小像素强度阈值与最大像素强度阈值之间的像素)504被允许受调整/优化，并且具有零像素强度(和/或具有低于所述最小像素强度阈值的强度的像素)506的部位在整个调整/优化流程期间被迫变暗。图5图示出具有0.298的PFR的最终自由形式源(光瞳)510(例如，在上文中所描述的操作的执行之后)。最终自由形式源(光瞳)510被渲染512成最终离散源(光瞳)514。在图5中示出的示例中，最终离散源(光瞳)514具有0.93的照射效率(其高于先前的最终离散光瞳的照射效率)，但是具有105.4的DOF(10％EL)和2.3的NILS(其仍与用于先前方法的相同指标可比即相当)。
在实施例中，所述方法还包括基于所述源、设计目标、和相对应的经优化的掩模的额外的图案来确定一个或更多个额外的衍射图案。在实施例中，所述源变量区包括一个或更多个源变量区。在实施例中，可以针对所述衍射图案和/或所述一个或更多个额外的衍射图案来确定所述一个或更多个源变量区。在实施例中，上文中描述的所述方法的操作可以被应用于多个不同的衍射图案。
例如，本方法可以包括基于源掩模设计的多个相对应的图案来确定多个衍射图案。所述多个相对应的图案可以包括来自所述源掩模设计的不同的片段(例如，片段0、片段1、片段2等等)，和/或其它图案。所述多个衍射图案可以被用于限定光瞳、和源变量的部位和/或区(例如，所述衍射图案的来自不同片段的图像中的重叠的像素可以被组合成单个图像/区以形成所述源变量区——“单个srcloc文件”)。本设备和方法被配置成使得与所述衍射图案的位于所述源变量区中的重叠区域相对应的光瞳变量可以被调整(例如，被优化)，并且与重叠的衍射图案的位于所述源变量区之外的区域相对应的光瞳变量在调整(例如，优化)期间不被考虑。优化边界条件可以被建立以用于重叠的源变量区，并且用于执行自由形式源掩模优化(例如，如上文描述的)。
在实施例中，所述方法还包括确定所述衍射图案约束(例如，其中像素可以受调整/优化的区域)源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳，以提高照射效率并且增加源掩模优化(SMO)过程中的吞吐量。在实施例中，确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳会优化用于产生空间图像的光瞳。在实施例中，确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳会优化用于产生抗蚀剂图像的光瞳。在实施例中，在任何数值孔径和/或波长的情况下执行：确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳。在实施例中，作为存储器芯片、逻辑芯片、和/或微处理器芯片制作过程的一部分来执行确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳。在实施例中，作为利用固定掩模的源优化过程的一部分来执行确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳。
在实施例中，执行确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳，使得性能参数被维持处于可接受的程度。在实施例中，所述性能参数是边缘放置误差(EPE)、图像对数斜率(ILS)、归一化图像对数斜率(NILS)、随机边缘放置误差(SEPE)、和/或焦深(DOF)。如上文描述的，在图5中示出的示例中，最终离散源(光瞳)514具有0.93的照射效率(其高于先前的最终离散光瞳的照射效率)，但是具有105.4的DOF(10％EL)和2.3的NILS(其仍是与用于先前方法的相同的指标可比的即相当的)。
在实施例中，所述方法还包括产生机器可读指令，所述机器可读指令可以被用于基于经渲染的最终光瞳(例如，图5中示出的514)来改变与所述光刻设备相关联的源和/或掩模。这可以包括基于由使用者起草的编程代码来产生所述机器可读指令、将所述指令写入至存储装置(例如，非暂时性存储装置)、将所述指令存储到服务器上，和/或其它操作。所述机器可读指令可以包括代码行、数据库、和/或呈文件和/或以其它电子格式而存储的其它信息布置。这些示例不旨在是限制性的。
通过非限制性示例，图6图示出上文中所描述的本方法的操作如何被并入到较大的衍射图案引导的SMO流程600(例如，叶形/椭圆形/偶极/六极源优化流程)中。图6中的流程600中所示出的一些和/或所有操作可以被认为是本方法的一部分。流程600始于(例如，使用FEM+、Tachyon)产生602晶片和/或图案掩模模型(设计)和M3D(片段)。
流程600继续，基于所述晶片和/或图案掩模模型(设计)、初始光瞳、和/或其它信息来确定302(也在图3A中示出)衍射图案和光瞳。流程600包括根据所述衍射图案312(例如，在这种情况下利用薄掩模模型来确定)确定所述源变量区311。如上文描述的，这包括基于所述衍射图案和光瞳填充比率(PFR)阈值、所述初始源(srcinit.src)、所述源变量部位(srcloc.src)、所述源变量最小值(srcmin.src)、所述源变量最大值(srcmax.src)和/或其它信息(例如，在图3B、图4和图5中示出且在上文中描述的操作)来确定(以及产生相对应的电子文件)。
在实施例中，流程600包括连续透射掩模(CTM)优化604(例如，优化95)、和用锚定图案来调谐606剂量和所述掩模。在实施例中，流程600包括CTM源-掩模共同优化608(例如，优化100、优化110(power4))。在实施例中，流程600包括亚分辨率辅助特征(SRAF)提取610和掩模简化612(例如，srafgen300、maskclean、pgm2mask3xx)。在实施例中，流程600包括不具有掩模规则检查(MRC)的多边形源-掩模共同优化614(opc500、opc600、opc601(power4)。在实施例中，流程600包括多边形掩模清洁和简化616(maskclean700、pgm2mask701,710,720)。在实施例中，流程600包括聚焦和剂量优化618(opc800)。应注意，对于流程600的无SBAR(亚分辨率辅助栅条)实施例，在此段落中所描述的操作604至618可以被跳过即略过。
流程600包括具有MRC的多边形源掩模共同优化620(opc900、opc910)。在实施例中，流程600包括掩模焦深调谐622和剂量/聚焦优化624(opc918、opc920)。在实施例中，流程600包括极紫外(EUV)源离散渲染626(srcrender970)、剂量和焦距优化628(opc972)、以及离散源和多边形掩模共同优化630(opc974、opc976)。应注意，对于流程600的仅EUV实施例，此段中所描述的操作622至630可能是必须的。
最终，流程600包括：产生632霍普金模型(Hopkin’s model)(modelgen1200)、剂量优化634(opc1800)、多边形优化636(opc1910)；和更新所述霍普金模型(modelgen2000)。霍普金模型是可以利用给定的源轮廓、光瞳轮廓、和给定的掩模轮廓来计算给定的部位处的成像强度的成像模型。相较于标准模型(阿贝模型(Abbe’s model))，霍普金模型是以一种具备灵活准确度设置的快速方法，并且在存在大面积掩模并且所述源轮廓和光瞳轮廓两者都保持不变(例如，在opc1910阶段中)时尤其有用。
图7是说明可以辅助实施本文中所披露的方法、流程或装置的计算机系统100的框图。计算机系统100包括用于传达信息的总线102或其他通信机构，及与总线102耦合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也包括耦合到总线102以用于存储待由处理器104执行的信息及指令的主存储器106，诸如，随机存取存储器(RAM)或其他动态存储器件。主存储器106也可以用于在待由处理器104执行的指令的执行期间存储暂时性变量或其他中间信息。计算机系统100还包括耦合到总线102以用于存储用于处理器104的静态信息及指令的只读存储器(ROM)108或其他静态存储器件。提供诸如磁盘或光盘的存储器110，并且存储器110耦合到总线102以用于存储信息及指令。
计算机系统100可以经由总线102而耦合到用于向计算机用户显示信息的显示器112，诸如，阴极射线管(CRT)或平板显示器或触控面板显示器。包括文数字按键及其他按键的输入装置114耦合到总线102以用于将信息及命令选择传达至处理器104。另一类型的用户输入装置是用于将方向信息及命令选择传达至处理器104且用于控制显示器112上的光标移动的光标控制件116，诸如，鼠标、轨迹球或光标方向按键。此输入装置通常具有在两个轴线(第一轴线(例如x)及第二轴线(例如y))中的两个自由度，其允许该装置指定在平面中的位置。触控面板(屏幕)显示器也可以用作输入装置。
根据一个实施例，本发明中所描述的一种或多种方法的一部分可以通过计算机系统100响应于处理器104执行主存储器106中所包含的一个或多个指令的一个或多个序列而执行。可以将此类指令从另一计算机可读介质(诸如存储器110)读取至主存储器106中。主存储器106中所包含的指令序列的执行使处理器104执行本文中所描述的过程步骤。呈多处理配置的一个或多个处理器也可以用于执行主存储器106中包含的指令序列。在可替代的实施例中，可以代替或结合软件指令而使用硬连线电路系统。因此，本文的描述不限于硬件电路及软件的任何特定组合。
本文中使用的术语“计算机可读介质”是指参与将指令提供到处理器104以供执行的任何介质。该介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质及传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，诸如存储器110。易失性介质包括易失存储器，诸如主存储器106。传输介质包括同轴线缆、铜线及光纤，其包括的电线包括总线102。传输介质也可以采取声波或光波的形式，诸如在射频(RF)及红外(IR)数据通信期间产生的声波或光波。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性磁盘、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实体介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或卡匣、如下文所描述的载波，或可供计算机读取的任何其他介质。
在将一个或多个指令的一个或多个序列携带至处理器104以供执行的过程中可以涉及计算机可读介质的各种形式。例如，最初可以将所述指令承载于远程计算机(例如服务器和/或其他计算装置)的磁盘、固态存储器件上和/或其他部位中。远程计算机可以将指令加载至其动态存储器中，并且使用调制解调器经由电话线而在无线通信网络(例如因特网、蜂巢式通信网络等)和/或通过其他方法发送指令。在计算机系统100本地的调制解调器和/或其他数据接收部件可以经由无线通信网络接收电话线的数据等，并且使用红外传输器以将数据转换成红外信号。耦合到总线102的红外检测器可以接收红外信号中所携带的数据且将数据放置于总线102上。总线102将数据携带至主存储器106，处理器104自该主存储器106检索及执行指令。由主存储器106接收的指令可以可选地在由处理器104执行之前或之后存储于存储装置110上。
计算机系统100还可以包括耦合到总线102的通信接口118。通信接口118提供对网络链路120的双向数据通信耦合，网络链路120连接到局域网络122。例如，通信接口118可以是综合业务数字网(ISDN)卡或调制解调器以提供到对应类型的电话线的数据通信连接。作为另一个示例，通信接口118可以是局域网络(LAN)卡以提供对兼容LAN的数据通信连接。也可以实施无线链路。在任何此类实施中，通信接口118发送且接收携带表示各种类型的信息的数字数据串流的电信号、电磁信号或光信号。
网络链路120通常经由一个或多个网络而向其他数据装置提供数据通信。例如，网络链路120可以经由局域网络122而向主计算机124或向由因特网服务提供商(ISP)126操作的数据设备提供连接。ISP 126又经由全球封包数据通信网络(现在通常被称作“因特网”)128而提供数据通信服务。局域网络122和因特网128两者都使用携带数字数据串流的电信号、电磁信号或光信号。经由各种网络的信号以及在网络链路120上并且经由通信接口118的信号(所述信号将数字数据携带至计算机系统100以及从计算机系统100携带数字数据)为输送信息的载波的示例性形式。
计算机系统100可以经由网络、网络链路120和通信接口118发送信息及接收数据，包括代码。在因特网示例中，服务器130可能经由因特网128、ISP 126、局域网络122和通信接口118而传输用于应用程序的被请求代码。例如，一个这种下载的应用程序可以提供本文中所描述的方法的全部或一部分。所接收的代码可以在其被接收时由处理器104执行，并且/或者存储于存储装置110或其他非易失性存储器中以供稍后执行。这样，计算机系统100可以获得呈载波的形式的应用代码。
图8示意性地描绘可以结合本文中所描述的技术利用的示例性光刻投影设备。该设备包括：
-照射系统IL，其用于调节辐射束B。在此特定情况下，照射系统也包括辐射源SO；
-第一载物台(例如图案形成装置台)MT，其具备用于保持图案形成装置MA(例如掩模版)的图案形成装置保持器，并且连接到用于相对于装置PS来准确地定位该图案形成装置的第一定位器；
-第二载物台(衬底台)WT，其具备用于保持衬底W(例如涂覆有抗蚀剂的硅晶片)的衬底保持器，并且连接到用于相对于装置PS来准确地定位该衬底的第二定位器；以及
-投影系统(“透镜”)PS(例如折射型、反射型或反射折射型光学系统)，其用于将图案形成装置MA的被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。
如本发明中所描绘的，该设备属于透射类型(即，具有透射型图案形成装置)。然而，通常，其也可以属于反射类型，例如(具有反射型图案形成装置)。该设备可以相对于经典掩模使用不同种类的图案形成装置；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、激光产生等离子体(LPP)自由电子激光器或其他EUV源)产生辐射束。例如，该束直接地或在已横穿诸如扩束器Ex的调节构件之后被馈送到照射系统(照射器)IL中。照射器IL可以包括调整构件AD以用于设定束中的强度分布的外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称作σ外部及σ内部)。另外，照射器IL通常将包括各种其他部件，诸如积分器IN及聚光器CO。这样，照射于图案形成装置MA上的束B在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。
关于图8应该注意的是，源SO可以在光刻投影设备的外壳内(源SO是例如汞灯时的情况时，通常是这种情况)，但其也可以远离光刻投影设备，其产生的辐射束被引导到该设备中(例如借助于适当的引导镜)。这后一种情形经常是源SO为准分子激光器(例如基于KrF、ArF或F2激光作用)时的情况。
束B随后截取被保持于图案形成装置台MT上的图案形成装置MA。在已横穿图案形成装置MA的情况下，束B传递通过透镜PS，该透镜将该束B聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位构件(以及干涉测量构件IF)，可以准确地移动衬底台WT，例如以便使不同目标部分C定位于束B的路径中。相似地，第一定位构件可以用于例如在自图案形成装置库机械地获得图案形成装置MA之后或在扫描期间相对于束B的路径来准确地定位图案形成装置MA。通常，将借助于未在图8中明确地描绘的长冲程模块(粗定位)及短冲程模块(精定位)来实现载物台MT、WT的移动。然而，在步进器(相对于步进扫描工具)的情况下，图案形成装置台MT可以仅连接到短冲程致动器，或者可以是固定的。
可以在两种不同模式中使用所描绘的工具：
-在步进模式中，将图案形成装置台MT保持基本上静止，并且将整个图案形成装置图像一次投影((即，单次“闪光”)至目标部分C上。接着使衬底台WT在x方向和/或y方向上移位，使得可以由束PB照射不同目标部分C；
-在扫描模式中，基本上适用相同情形，但是给定目标部分C不是在单次“闪光”中被曝光。而是，图案形成装置台MT在给定方向(所谓的“扫描方向”，例如y方向)上以速度v可移动，使得投影束B遍及图案形成装置图像进行扫描；同时，衬底台WT以速度V＝Mv在相同或相对方向上同时地移动，其中，M是透镜PL的放大率(通常M＝1/4或＝1/5)。这样，可以在不必损害分辨率的情况下曝光相对较大目标部分C。
图9示意性地描绘可以结合本文中所描述的技术利用的另一个示例性光刻投影设备1000。
所述光刻投影设备1000包括：
-源收集器模块SO；
-照射系统(照射器)IL，其配置成调节辐射束B(例如EUV辐射)；
-支撑结构(例如图案形成装置台)MT，其构造成支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA并且连接到配置成准确地定位该图案形成装置的第一定位器PM；
-衬底台(例如晶片台)WT，其构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且连接到配置成准确地定位该衬底的第二定位器PW；以及
-投影系统(例如反射投影系统)PS，其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C1(例如包括一个或多个管芯)上。
如图9中所描绘的，设备1000属于反射类型(例如使用反射型图案形成装置)。应该注意的是，由于大多数材料在EUV波长范围内是吸收性的，所以图案形成装置可以具有包括例如钼与硅的多个叠层的多层反射器。在一个示例中，多叠层反射器具有钼与硅的40个层对，其中，每一层的厚度为四分之一波长。可以利用X射线光刻来产生更小波长。由于大多数材料在EUV及X射线波长下具有吸收性，所以图案形成装置构形上的图案化吸收材料薄片段(例如多层反射器的顶部上的TaN吸收器)限定特征将印制(正型抗蚀剂)或者不印制(负型抗蚀剂)的地方。
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一定限于用在EUV范围内的一或多种发射谱线将材料转换成具有至少一种元素(例如氙、锂或锡)的等离子体状态。在一个这种方法(经常被称为激光产生等离子体“LPP”)中，可以通过利用激光束来照射燃料(诸如具有该谱线发射元素的材料小滴、串流或簇)而产生等离子体。源收集器模块SO可以是包括激光器(图9中未图示)的EUV辐射系统的部件，该激光器用于提供激发燃料的激光束。所得到的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，该辐射使用放置于源收集器模块中的辐射收集器予以收集。例如，当使用CO2激光器以提供用于燃料激发的激光束时，激光器与源收集器模块可以是分立的实体。
在这种情况下，不认为激光器形成光刻设备的部件，并且辐射束借助于包括例如适当的引导镜和/或扩束器的束传递系统而从激光器传递到源收集器模块。在其他情况下，例如，当源为放电产生等离子体EUV产生器(经常被称为DPP源)时，源可以是源收集器模块的整体部分。在实施例中，可以使用DUV激光源。
照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器。通常，可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(通常分别被称作σ外部及σ内部)。另外，照射器IL可以包括各种其他部件，诸如琢面场反射镜装置和琢面光瞳反射镜装置。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一性和强度分布。
辐射束B入射于被保持于支撑结构(例如图案形成装置台)MT上的图案形成装置(例如掩模)MA上，并且被该图案形成装置图案化。在被图案形成装置(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将该束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW及位置传感器PS2(例如干涉器件、线性编码器或电容性传感器)，可以准确地移动衬底台WT，例如以便使不同目标部分C定位于辐射束B的路径中。相似地，第一定位器PM和另一个位置传感器PS1可以用于相对于辐射束B的路径来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及衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如掩模)MA和衬底W。
所描绘的设备1000可以用于以下模式中的至少一者中：
在步进模式中，在将被赋予辐射束的整个图案一次投影到目标部分C1上时，使支撑结构(例如图案形成装置台)MT及衬底台WT保持基本上静止(即，单次静态曝光)。接着，使衬底台WT在X和/或Y方向上移位，使得可曝光不同目标部分C1。
在扫描模式中，在将被赋予辐射束的图案投影到目标部分C1上时，同步地扫描支撑结构(例如图案形成装置台)MT及衬底台WT(即，单次动态曝光)。可以通过投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定衬底台WT相对于支撑结构(例如图案形成装置台)MT的速度和方向。
在另一种模式中，在将被赋予辐射束的图案投影到目标部分C1上时，使支撑结构(例如图案形成装置台)MT保持基本上静止，从而保持可编程图案形成装置，并且移动或扫描衬底台WT。在此模式中，通常使用脉冲式辐射源，并且在衬底台WT的每一次移动之后或在扫描期间的顺次辐射脉冲之间根据需要而更新可编程图案形成装置。该操作模式可以易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，上文所提及的类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。
图10更详细地示出设备1000，其包括源收集器模块SO、照射系统IL及投影系统PS。源收集器模块SO被配置成使得可以将真空环境维持于源收集器模块SO的围封结构220中。可以由放电产生等离子体源(和/或上文所描述的其他源)形成EUV辐射发射等离子体210。可以通过气体或蒸汽(例如Xe气体、Li蒸汽或Sn蒸汽)而产生EUV辐射，其中产生热等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。例如，通过造成至少部分离子化等离子体的放电来产生热等离子体210。为了辐射的高效产生，可需要是例如10Pa的分压的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他适当的气体或蒸汽。在实施例中，提供受激发锡(Sn)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阱230(在一些情况下，也被称作污染物阻挡件或箔片阱)而从源腔室211传递到收集器腔室212中。污染物阱230可以包括通道结构。污染阱230还可以包括气体阻挡件，或气体阻挡件与通道结构的组合。如在该技术中已知的，本文中进一步指示的污染物阱或污染物阻挡件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及下游辐射收集器侧252。横穿收集器CO的辐射可以从光栅光谱滤波器240反射以沿着由点虚线“O”指示的光轴而聚焦于虚拟源点IF中。虚拟源点IF通常被称作中间焦点，并且源收集器模块被配置为以使得中间焦点IF位于围封结构220中的开口221处或附近。虚拟源点IF为辐射发射等离子体210的图像。
随后，辐射横穿照射系统IL，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，琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24被配置为提供在图案形成装置MA处辐射束21的期望的角度分布，以及在图案形成装置MA处的辐射强度的期望的均一性。在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处的辐射束21的反射之后，就形成图案化束26，并且由投影系统PS将图案化束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。
比所示出的元件更多的元件通常可以存在于照射光学器件单元IL及投影系统PS中。依赖于光刻设备的类型，可以可选地存在光栅光谱滤波器240。另外，可以存在比附图所示出的反射镜多的反射镜，例如，在投影系统PS中可以存在比图10所示出的反射元件多1至10个或更多个的额外反射元件。
如图10所进一步说明的收集器光学器件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被放置为围绕光轴O轴向对称，并且该类型的收集器光学器件CO可以与经常被称为DPP源的放电产生等离子体源组合使用。
替代地，源收集器模块SO可以是如图11中所示出的LPP辐射系统的部件。激光器LA被布置为将激光能量沉积至诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)的燃料中，从而产生具有数十电子伏特的电子温度的高度离子化等离子体210。在这些离子的去激发及再结合期间产生的能量辐射发射自等离子体、由近正入射收集器光学器件CO收集，并且聚焦至围封结构220中的开口221上。
可以使用以下方面来进一步描述实施例：
1.一种用于配置光刻设备的方法，所述方法包括：
根据衍射图案来确定源变量区，所述源变量区对应于光瞳的衍射图案的其中光瞳变量待被调整的一个或更多个区域；
针对所述光瞳的与所述源变量区相对应的所述一个或更多个区域来调整所述光瞳变量；以及
基于经调整的光瞳变量来渲染最终光瞳。
2.根据方面1所述的方法，还包括：基于源掩模设计的图案和初始光瞳来确定所述衍射图案和所述光瞳。
3.根据方面1或2所述的方法，其中针对所述衍射图案来确定所述源变量区包括选择所述衍射图案中的具有不同但重叠的衍射阶的关注的区。
4.根据方面3所述的方法，其中所述衍射图案中的所述源变量区包括在所述衍射图案中的所选择的关注的区的图像中的多个像素，并且其中确定所述源变量区还包括对所述图像中的所述多个像素进行二值化使得各个单独的像素被包括在所述源变量区中或被从所述源变量区排除。
5.根据方面4所述的方法，其中使用阶跃函数、S形或双曲线二值化函数，通过顺序地应用所述S形和双曲线二值化函数、或通过应用基于聚类的图像阈值化方法，来执行所述二值化。
6.根据方面4或5所述的方法，其中所述源变量区包括一个或更多个源变量区。
7.根据方面6所述的方法，其中非零强度像素被包括在所述一个或更多个源变量区中并且零强度像素被从所述一个或更多个源变量区中排除。
8.根据方面6至7中任一项所述的方法，其中确定所述一个或更多个源变量区还包括对由被包括在所述一个或更多个源变量区中的所述各个单独的像素所形成的形状进行扩张。
9.根据方面8所述的方法，其中二值化和扩张对所述衍射图案进行变换，使得所述一个或更多个源变量区满足最小光瞳填充比率值。
10.根据方面1至9中任一项所述的方法，其中使用完全严格掩模三维(M3D)或紧凑掩模三维(M3D)效应或薄掩模模型来确定所述衍射图案。
11.根据方面1至10中任一项所述的方法，还包括基于所述源、设计目标、和相对应的经优化的掩模的额外的图案，来确定一个或更多个额外的衍射图案，并且其中还针对所述衍射图案和所述一个或更多个额外的衍射图案来确定一个或更多个源变量区。
12.根据方面1所述的方法，其中所述衍射图案中的所述源变量区包括在所述衍射图案中的所选择的关注的区的图像中的多个像素，所述多个像素中的各个单独的像素具有给定的强度，所述方法还包括调整衍射图案幅值受约束的变量以优化衍射图案幅值程度变量，调整所述衍射图案幅值受约束的变量以优化所述衍射图案幅值程度变量会使具有介于下限幅值阈值与上限幅值阈值之间的给定强度的像素发生改变。
13.根据方面1至12中任一项所述的方法，其中调整所述光瞳变量包括基于像素的自由形式、基于参数的源优化。
14.根据方面1至13中任一项所述的方法，还包括：确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳，以提高照射效率并且增加源掩模优化(SMO)过程中的吞吐量。
15.根据方面1至14中任一项所述的方法，其中确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳优化用于产生空间图像的光瞳。
16.根据方面1至15中任一项所述的方法，其中确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳优化用于产生抗蚀剂图像的光瞳。
17.根据方面1至16中任一项所述的方法，其中在任何数值孔径和/或波长的情况下执行：确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳。
18.根据方面1至17中任一项所述的方法，其中作为存储器芯片、逻辑芯片、和/或微处理器芯片制作过程的一部分来执行确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳。
19.根据方面1至18中任一项所述的方法，其中作为利用固定掩模的源优化过程的一部分来执行确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳。
20.根据方面1至18中任一项所述的方法，其中执行确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳，使得性能参数被维持处于能够接受的程度。
21.根据方面20所述的方法，其中所述性能参数是边缘放置误差(EPE)、图像对数斜率(ILS)、归一化图像对数斜率(NILS)、随机边缘放置误差(SEPE)、和/或焦深(DOF)。
22.根据方面1至21所述的方法，还包括产生机器可读指令，所述机器可读指令可以被用于基于经渲染的最终光瞳来改变与所述光刻设备相关联的源和/或掩模。
23.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括其上记录有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根据方面1至22中任一项所述的方法。
本文中所披露的构思可以模拟或数学上模型化用于成像次波长特征的任何通用成像系统，并且可以尤其供能够产生越来越短波长的新兴成像技术使用。已经在使用中的新兴技术包括极紫外线(EUV)图案化过程。EUV光刻能够通过使用同步加速器或通过利用高能电子来射到材料(固体或等离子体)而产生在5至20nm的范围内的波长，以便产生在该范围内的光子。
虽然本文中所披露的构思可以用于在诸如硅晶片的衬底上的成像，但是应该理解的是，所披露的概念可以与任何类型的光刻成像系统一起使用，例如用于在不同于硅晶片的衬底上的成像的光刻成像系统。
以上描述意图是说明性的，而非限制性的。因此，对于技术人员而言将显而易见的是，可以在不脱离下文所阐述的权利要求书的范围的情况下如所描述地进行修改。
Claims (15)
1.一种用于配置光刻设备的方法，所述方法包括：
根据衍射图案来确定源变量区，所述源变量区对应于光瞳的衍射图案的其中光瞳变量待被调整的一个或更多个区域；
针对所述光瞳的与所述源变量区相对应的所述一个或更多个区域来调整所述光瞳变量；以及
基于经调整的光瞳变量来渲染最终光瞳。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于源掩模设计的图案和初始光瞳来确定所述衍射图案和所述光瞳。
3.根据权利要求1所述的方法，其中针对所述衍射图案来确定所述源变量区包括选择所述衍射图案中的具有不同但重叠的衍射阶的关注的区；和/或
其中所述衍射图案中的所述源变量区包括在所述衍射图案中的所选择的关注的区的图像中的多个像素，并且其中确定所述源变量区还包括对所述图像中的所述多个像素进行二值化使得各个单独的像素被包括在所述源变量区中或被从所述源变量区排除。
4.根据权利要求3所述的方法，其中使用阶跃函数、S形或双曲线二值化函数，通过顺序地应用所述S形和双曲线二值化函数、或通过应用基于聚类的图像阈值化方法，来执行所述二值化。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述源变量区包括一个或更多个源变量区；和/或
其中非零强度像素被包括在所述一个或更多个源变量区中并且零强度像素被从所述一个或更多个源变量区中排除。
6.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述一个或更多个源变量区还包括对由被包括在所述一个或更多个源变量区中的所述各个单独的像素所形成的形状进行扩张；和/或
其中二值化和扩张对所述衍射图案进行变换，使得所述一个或更多个源变量区满足最小光瞳填充比率值。
7.根据权利要求1所述的方法，其中使用完全严格掩模三维(M3D)或紧凑掩模三维(M3D)效应或薄掩模模型来确定所述衍射图案。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述源、设计目标、和相对应的经优化的掩模的额外的图案，来确定一个或更多个额外的衍射图案，并且其中还针对所述衍射图案和所述一个或更多个额外的衍射图案来确定一个或更多个源变量区。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述衍射图案中的所述源变量区包括在所述衍射图案中的所选择的关注的区的图像中的多个像素，所述多个像素中的各个单独的像素具有给定的强度，所述方法还包括调整衍射图案幅值受约束的变量以优化衍射图案幅值程度变量，调整所述衍射图案幅值受约束的变量以优化所述衍射图案幅值程度变量使具有介于下限幅值阈值与上限幅值阈值之间的给定强度的像素发生改变。
10.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述光瞳变量包括基于像素的自由形式、基于参数的源优化。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳，以提高照射效率并且增加源掩模优化(SMO)过程中的吞吐量。
12.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳优化用于产生空间图像的光瞳。
13.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳优化用于产生抗蚀剂图像的光瞳。
14.根据权利要求1所述的方法，其中在任何数值孔径和/或波长的情况下执行：确定所述衍射图案约束的源变量区、调整所述衍射图案约束的源变量区中的所述光瞳变量、以及基于所述衍射图案约束的源变量区中的经调整的光瞳变量来渲染所述最终光瞳。
15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括其上记录有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根据权利要求1所述的方法。
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