DE10355264B4 - Verfahren zur Verbesserung eines Simulationsmodells der photolithographischen Projektion - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Verbesserung einer photolithographischen Simulation der Projektion
eines auf einer Photomaske gebildeten Musters von Strukturelementen
auf ein Substrat mit den Schritten:
– Bereitstellen eines Musters;
– Bereitstellen eines vereinfachenden Simulationsmodells, das die physikalischen oder chemischen Prozesse während der Lithographie mit einem Belichtungsapparat ohne Berücksichtigung orts-frequenzabhängiger Transmissionen unterschiedlicher Beugungsordnungen beschreibt;
– Ausführen einer Simulation der Projektion des Musters auf eine auf einem Substrat eines Halbleiterwafers aufgebrachte Resistschicht in dem Belichtungsapparat zur Bildung einer strukturierten Resistschicht mit dem Simulationsmodell;
– Berechnen einer Intensitätsverteilung in der Substratebene in einer zweidimensionalen Simulation der Abbildung des Musters unter Berechnung einer Intensitätsverteilung im Fourier-Raum;
– Bereitstellen einer zweidimensionalen Filterfunktion;
– Berechnen eines orts-frequenzabhängigen Intensitätsverlusts beim Schritt der Simulation des Musters durch Multiplikation der Intensitätsverteilung im Fourier-Raum mit der Filterfunktion, um eine Angleichung des Simulationsergebnisses des Simulationsmodells mit einer exakteren Simulation, die die orts-frequenzabhängige Transmission unterschiedlicher Beugungsordnungen berücksichtigt, zu erreichen;...
– Bereitstellen eines Musters;
– Bereitstellen eines vereinfachenden Simulationsmodells, das die physikalischen oder chemischen Prozesse während der Lithographie mit einem Belichtungsapparat ohne Berücksichtigung orts-frequenzabhängiger Transmissionen unterschiedlicher Beugungsordnungen beschreibt;
– Ausführen einer Simulation der Projektion des Musters auf eine auf einem Substrat eines Halbleiterwafers aufgebrachte Resistschicht in dem Belichtungsapparat zur Bildung einer strukturierten Resistschicht mit dem Simulationsmodell;
– Berechnen einer Intensitätsverteilung in der Substratebene in einer zweidimensionalen Simulation der Abbildung des Musters unter Berechnung einer Intensitätsverteilung im Fourier-Raum;
– Bereitstellen einer zweidimensionalen Filterfunktion;
– Berechnen eines orts-frequenzabhängigen Intensitätsverlusts beim Schritt der Simulation des Musters durch Multiplikation der Intensitätsverteilung im Fourier-Raum mit der Filterfunktion, um eine Angleichung des Simulationsergebnisses des Simulationsmodells mit einer exakteren Simulation, die die orts-frequenzabhängige Transmission unterschiedlicher Beugungsordnungen berücksichtigt, zu erreichen;...
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung eines Simulationsmodells der photolithographischen Projektion eines auf einer Photomaske gebildeten Musters auf ein Substrat eines Halbleiterwafers.
- Zur Herstellung integrierter Schaltungen werden üblicherweise auf Halbleiterwafern mit verschiedenen elektrischen Eigenschaften versehene Schichten aufgebracht und jeweils lithographisch strukturiert. Ein lithographischer Strukturierungsschritt kann darin bestehen, einen photoempfindlichen Resist aufzutragen, diesen mit einer gewünschten Struktur für die betreffende Ebene zu belichten und zu entwickeln, sowie anschließend die somit entstandene Resistmaske in die unterliegende Schicht in einem Ätzschritt zu übertragen.
- Für den lithographischen Projektionsschritt eines Schaltungsmusters wird üblicherweise als Belichtungsapparat ein Wafer-Scanner oder Wafer-Stepper verwendet. Im Belichtungsapparat erfolgt die Belichtung des photoempfindlichen Resists mit elektromagnetischer Strahlung einer vorherbestimmten Wellenlänge, die beispielsweise im UV-Bereich liegt.
- Jede einzelne Schicht des Schaltungsmusters wird üblicherweise mit einer speziellen Maske (auch Reticle genannt) und einer Projektionsoptik auf den Halbleiterwafer abgebildet. Das Reticle besteht aus einer Substratschicht, die mit absorbierenden Elementen, wie z. B. einer Chromschicht, versehen ist, die das Schaltungsmuster nachbilden. Die Projektionsoptik des Belichtungsapparats enthält oftmals mehrere Linsen und Blenden und bewirkt häufig eine Reduktion des Schaltungsmusters bei der Übertragung auf die Resistschicht.
- Dichte Linien-Spalten-Muster, wie sie etwa im Bereich der Herstellung von dynamischen Speichern mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) gebildet werden, weisen beispielsweise Strukturbreiten von 70, 90 oder 110 nm auf. Beim lithographischen Belichtungsprozeß eines solchen Musters werden heutzutage in den Belichtungsapparaten Wellenlängen von 248 nm oder 193 nm verwendet.
- Die erzielbare Strukturauflösung wird von mehreren Faktoren beeinflußt. Dabei hat es sich unter anderem herausgestellt, daß dicht gepackte Strukturen mit einer anderen Linienbreite als isolierte oder semi-isolierte Strukturen auf die Resistschicht abgebildet werden. Weiterhin wird eine Verkürzung von abzubildenden Linien an ihren Enden sowie eine veränderte Linienbreite beobachtet. Um die aus diesen Effekten resultierenden Ungenauigkeiten bei der lithographischen Projektion zu minimieren, werden kritische Strukturelemente oftmals mit sogenannten OPC-Strukturen versehen. OPC-Strukturen (OPC = Optical Proximity Correction) verändern an bestimmten Stellen des Schaltungsmusters die Form bzw. Abmessungen bestimmter Strukturelemente, bzw. sind zusätzliche sich im Photoresist nicht abbildende Strukturen.
- Zur Bestimmung der OPC-Strukturen wird üblicherweise das Schaltungsmuster unter Verwendung eines Simulationsmodells der photolithographischen Projektion berechnet, das sich bei der Abbildung auf die Resistschicht des Halbleiterwafers ergibt. Dazu wird häufig ein Simulationsmodell verwendet, das mittels eines zweidimensionalen Modells die physikalischchemischen Prozesse während der Lithographie berechnet. Diese Berechnungen müssen für nahezu die ganze Fläche des Reticles ausgeführt werden, um die OPC-Strukturen für den gesamten herzustellenden Chip berechnen zu können.
- Es hat sich allerdings gezeigt, daß die häufig verwendeten zweidimensionalen Modelle fehlerbehaftet sind, da aufgrund der zweidimensionalen Betrachtung wichtige physikalische Effekte nicht berücksichtigt werden können.
- In der
US 6,049,660 A wird ein Verfahren zur Simulation eines lithographischen Prozesses beschrieben, bei dem die Abmessungen einer Resiststruktur mittels eines sogenannten Diffused Aerial Image Models berechnet werden. Ausgehend von einem Luftbild, das anhand der Belichtungsbedingungen im Belichtungsgerät und dem Layout der Photomaske bestimmt wird, wird die Strukturierung einer Resistschicht bestimmt. Der Diffusionsvorgang innerhalb der Resistschicht wird anhand des Diffused Aerial Image Models bestimmt. - In der
DE 101 22 678 A1 wird eine Bildberechung eines anfänglich durch Layoutdaten definierten Musters anhand einer Fourier-Transformation durchgeführt. Dadurch erhält man Fourier-Bilder des Musters, die anschließend basierend auf der durch die Layoutdaten definierten hierarchischen Struktur im Fourier-Bereich überlagert werden, um dadurch das Fourier-Bild der gesamten Graphik des Bilderzeugungsbereichs zu erhalten. - In der Lithographiesimulation wurden in den letzten Jahren verfeinerte, aber aufwendigere Rechenmethoden implementiert, die eine möglichst realitätsnahe Modellierung und Berechnung physikalisch-chemischer Prozesse in der Lithographietechnologie ermöglichen. Mit diesen komplexen Simulationen können kleine Bereiche des Reticles genau simuliert werden. Für eine großflächige Anwendung können diese Simulationsmodelle nicht angewendet werden, da die erforderlichen Rechenzeiten um Größenordnungen zu lang wären. Beispiele für genaue Simulationsmodelle sind das sogenannte Transfer-Matrix-Modell und andere dreidimensionale Simulationsmodelle.
- Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das ein vereinfachendes photolithographisches Simulationsmodell so verbessert, daß oben genannte Probleme überwunden werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Verbesserung einer photolithographischen Simulation der Projektion eines auf einer Photomaske gebildeten Musters von Strukturelementen auf ein Substrat gelöst, das folgende Schritte umfaßt:
- – Bereitstellen eines Musters;
- – Bereitstellen eines vereinfachenden Simulationsmodells, das die physikalischen oder chemischen Prozesse während der Lithographie mit einem Belichtungsapparat ohne Berücksichtigung frequenzabhängiger Transmissionen unterschiedlicher Beugungsordnungen beschreibt;
- – Ausführen einer Simulation der Projektion des Musters auf eine auf einem Substrat eines Halbleiterwafers aufgebrachte Resistschicht in dem Belichtungsapparat zur Bildung einer strukturierten Resistschicht mit dem Simulationsmodell;
- – Berechnen einer Intensitätsverteilung in der Substratebene in einer zweidimensionalen Simulation der Abbildung des Musters unter Berechnung einer Intensitätsverteilung im Fourier-Raum;
- – Bereitstellen einer zweidimensionalen Filterfunktion;
- – Berechnen eines frequenzabhängigen Intensitätsverlusts beim Schritt der Simulation des Musters durch Multiplikation der Intensitätsverteilung im Fourier-Raum mit der Filterfunktion, um eine Angleichung des Simulationsergebnisses des Simulationsmodells mit einer exakteren Simulation, die die frequenzabhängige Transmission unterschiedlicher Beugungsordnungen berücksichtigt, zu erreichen; und
- – Optimierung der Geometrie der Strukturen des Musters und/oder Parameter der lithographischen Projektion anhand der Simulation des Musters, um für nachfolgende Abbildungen eine verbesserte Maßhaltigkeit zu erreichen.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß bei sich verringender Gitterkonstante, was einer höheren Ortsfrequenz der Maskenstrukturen entspricht, eine verringerte Transmission für verschiedene Frequenzen berücksichtigt werden kann. Dadurch können Effekte, die in einem vereinfach ten, häufig nur zweidimensionalen Simulationsmodell nicht berücksichtigt werden können, wie z. B. Schrägeinfall des Lichts und damit verbundenen winkel- und polarisationsabhängige Reflexion von Beugungsordnungen, berücksichtigt werden, obwohl sie eigentlich nur einer dreidimensionalen Simulation voll zugänglich sind.
- In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Simulation der photolithographischen Projektion anhand eines Modells mit mehreren gekoppelten Parametern.
- Gemäß dieser Vorgehensweise kann ein sehr schnelles und effizientes Berechnungsverfahren zur zweidimensionalen Simulation angewendet werden.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird darüber hinaus die bei der Belichtung strukturierte Resistschicht vermessen und die Filterfunktion so ausgewählt, daß sie wenigstens einen Fitparameter aufweist, wobei der Fitparameter so gewählt wird, daß die simulierte Intensitätsverteilung mit den gemessenen Abständen der Resiststruktur übereinstimmt.
- Gemäß dieser Vorgehensweise kann beispielsweise im OPC-Prozeßfluß für die Berechnung von OPC-Strukturen die verwendete Filterfunktion an gemessenen Resiststrukturen angepaßt, d. h. kalibriert werden, so daß sich eine optimale Übereinstimmung ergibt. Der Fitparameter stellt sich dabei als wei terer Parameter bei der Anpassung des Simulationsmodells an die realen Verhältnisse dar und kann somit bei einer Kalibrierung des Simulationsmodells neben den üblichen Parametern wie z. B. Resistkontrast gleichfalls optimiert werden.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist die Filterfunktion die Form einer Gauß-Funktion auf, wobei die Halbwertsbreite der Gauß-Funktion dem Fitparameter entspricht und durch eine Messung der Resiststruktur bestimmt wird.
- Gemäß dieser Vorgehensweise kann der Fitparameter auf einfache Weise angepaßt werden, ohne dazu komplizierte Berechnungen vornehmen zu müssen.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Filterfunktion durch eine simulierte Resiststruktur bestimmt.
- Gemäß dieser Vorgehensweise kann eine Anpassung des Fitparameters der Filterfunktion erfolgen, ohne eine tatsächliche Belichtung einer Resistschicht ausführen zu müssen.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 schematisch den Ablauf des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens anhand eines Flußdiagramms und -
2 in einem Diagramm gemessene und simulierte Strukturbreiten, die zur Optimierung des erfindungsgemäßen Verfahrens herangezogen werden. - Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden als Teil eines OPC-Prozeßflusses für die Berechnung von OPC-Strukturen eines Schaltungsmusters erläutert. Im OPC-Prozeßfluß wird üblicherweise eine Optimierung der Geometrie der Maskenstrukturen und gegebenenfalls weiterer Lithographieparameter durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich aber auch für andere Berechnungen, die eine Simulation eines großflächigen Schaltungsmusters erfordern.
- In
1 ist in Form eines Flußdiagramms eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. OPC-Strukturen dienen dazu, bestimmte Strukturelemente des Schaltungsmusters in ihrer Linienbreite zu verändern, so daß bestimmte Abbildungsfehler bei der Übertragung des Schaltungsmusters in eine Resistschicht eines Halbleiterwafers kompensiert werden können. Unter OPC-Strukturen werden beispielsweise mit Serifen oder Hammerheads bezeichnete Strukturen verstanden, die gezielte Veränderung von Linienbreiten oder die Hinzunahme von feine Strukturelementen (scattering bars), die unterhalb der Auflösungsgrenze des Belichtungsapparates liegen, zählen ebenfalls dazu. - Um die anzuwendende gezielte Veränderung der Strukturelemente bestimmen zu können, wird üblicherweise das Schaltungsmuster während der photolithographischen Projektion auf die Resiststruktur in einem Simulationsprogramm berechnet. Da die Auswahl bzw. Bestimmung von Größe und Form der OPC-Strukturen nicht Gegenstand der Erfindung ist, ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß
1 nur ein Teil des Verfahrens gezeigt, das zur Bestimmung von OPC-Strukturen angewendet wird. Üblicherweise sind die Schritte Start10 und Ende15 des Verfahrens in ein Programm eingebunden, das zur Auswahl bzw. Berechnung der OPC-Strukturen dient und in einer Art Unterprogramm das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt. - In einem ersten Verfahrensschritt
20 wird das Kalibrierungsmuster für die Filterfunktion (auch als Pupillenfilter be zeichnet) bereitgestellt. Dazu können beispielsweise die Daten eines Layoutprogramms verwendet werden. Es enthält Strukturen deren Beugungsmuster die Linsenpupille abtasten, z. B. Linen-/Spaltmuster verschiedener Periodizität in jeweils verschiedener Orientierung. - In einem zweiten Schritt
22 wird das Simulationsmodell bereitgestellt. Das Simulationsmodell kann dabei eine Simulation mit mehreren gekoppelten Parametern (sogenanntes Lumped Element Program, das mit scaled defocus scalar oder scaled defocus vector Abbildungsmodellen ausgeführt ist) umfassen. Es ist im Rahmen der Erfindung aber auch vorgesehen, daß jedes andere skalare oder vektorielle Simulationsmodell verwendet werden kann. - Im dritten Schritt
24 wird eine Filterfunktion bereitgestellt. Die Filterfunktion umfaßt einen oder mehrere Fitparameter, die die üblicherweise zweidimensionale Filterfunktion charakterisieren. Die Filterfunktion kann beispielsweise in Form einer Gauß-Funktion ausgeführt sein. Dabei wäre die Halbwertsbreite ein geeigneter Fitparameter. Die Filterfunktion kann auch als Polynom höherer Ordnung oder im allgemeinen als zweidimensionale numerische Matrix vorliegen. - Falls erforderlich, werden in einem weiteren Schritt
26 die notwendigen Fitparameter bereitgestellt, und zwar normalerweise am Anfang der Kalibrierung basierend auf Erfahrung oder im Zuge der Optimierung mit veränderten Parametern entsprechend dem Fitverfahren, das selbst nicht Gegenstand der Erfindung ist. Bei einer Simulation28 der photolithographischen Projektion des Schaltungsmusters auf das Substrat des Halbleiterwafers bedient man sich üblicherweise in einem Zwischenschritt einer Fourier-Transformation, so daß die Filterfunktion ebenfalls in der Fourier-Ebene vorliegen muß. Durch eine Multiplikation der Intensitätsverteilung im Fourier-Raum mit der Filterfunktion läßt sich ein frequenzabhängiger Intensitätsverlust berechnen. Dies ist bei der Berechnung mit einem zweidimensionalen Modell besonders wichtig, da Effekte wie z. B. der Schrägeinfall von Licht im Projektionsapparat sowohl von der Polarisation wie auch von der Beugungsordnung des Lichts abhängt. Dadurch werden Randstrahlen, die in höherer Beugungsordnung vorliegen, üblicherweise geschwächt. Durch die Filterfunktion werden diese Effekte berücksichtigt. Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß die Filterfunktion unphysikalischer Natur ist. Durch die fehlerbehaftete Simulation ergibt sich ein fehlerbehaftetes Simulationsergebnis, das durch die Filterfunktion korrigiert wird. Der tatsächliche frequenzabhängige Transmissionsverlauf der Projektionsoptik ist für Randstrahlen in Wirklichkeit kleiner als der durch die Filterfunktion beschriebene Wert. - Nachfolgend wird ein Berechnen
30 der Intensitätsverteilung in der Resist-Ebene durchgeführt. Das im ersten Schritt20 bereitgestellte Kalibrierungsmuster wird in der Regel dazu verwendet werden, ein Belichten32 eines Halbleiterwafers mit einer Resistschicht durchzuführen, wobei die Abmessungen der Strukturelemente des Schaltungsmusters anschließend durch Messen34 der belichteten und entwickelten Resistschicht bestimmt werden können. Das Vermessen der Strukturelemente kann beispielsweise mittels eines Rasterelektronenmikroskops durchgeführt werden. - Durch Vergleich
36 kann die gemessene Resiststruktur und die aus dem simulierten Intensitätsverlauf errechnete Resiststruktur auf Unterschiede hin überprüft werden. Falls in Abfrage38 die Unterschiede klein bzw. tolerierbar sind, ist das erfindungsgemäße Verfahren beendet, anderenfalls wird durch Modifikation40 der oder die Fitparameter verändert. - Die modifizierten Fitparameter werden wiederum im weiteren Prozeßschritt
26 dem Simulationsmodell bereitgestellt. Durch mehrfaches Vergleichen kann das Simulationsergebnis der gemessenen Resiststruktur angepaßt werden. Damit ist es möglich, mittels eines einfachen zweidimensionalen Simulations modells eine gute Übereinstimmung zwischen gemessener und simulierter Resiststruktur zu erzielen. - Es ist im Rahmen der Erfindung aber auch vorgesehen, anstelle der gemessenen Resiststruktur eine exakter simulierte Resiststruktur in einem alternativen Prozeßschritt
42 bereitzustellen, die zum Vergleich mit dem Simulationsergebnis herangezogen wird. Die simulierte Resiststruktur kann dabei beispielsweise von einem Simulator bereitgestellt werden, der dreidimensionale Effekte berücksichtigt. Beispielsweise sind Simulatoren bekannt, die dreidimensionale Maskeneffekte wie z. B. Beugung und Nahfeldeffekte an der Maske berechnen können. Außerdem ist es mit diesen Simulatoren möglich, die Winkelabhängigkeit der Lichtreflexion an der Resistoberfläche berechnen zu können. - Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, die Werte für den bzw. die Fitparameter empirisch zu bestimmen, beispielsweise aus Erfahrungswerten früherer Kalibrierungen unter Berücksichtigung der Transmissionsunterschiede der früheren und im konkreten Anwendungsfall vorliegenden Linsen.
- Der entscheidende Vorteil der Erfindung beruht darin, mit einem relativ einfachen und damit schnell auszuführenden Simulationsmodell eine sehr hohe Genauigkeit zu erzielen. Im folgenden Beispiel wird anhand gemessener Simulationszeiten gezeigt, daß ein Simulator, der sehr genaue Modelle verwendet, nicht für großflächige Berechnungen geeignet ist. Beispielsweise wurde mit einem dreidimensionalen Transfer-Matrix-Modell (beispielsweise bereitgestellt durch den Simulator Solid-C der Firma Sigma-C) für ein Meßfenster von 0,04 μm auf 0,04 μm eine Simulationsdauer von 1360 s beobachtet. Wird jedoch das erfindungsgemäße Verfahren verwendet, beträgt die Simulationszeit nur noch 120 s. Zur Bestimmung von OPC-Strukturen werden oftmals Chipflächen von einigen hundert Quadratmikrometern berechnet. Die Simulation mit einem genauen Simulationsmodell würde mehrere Tage bzw. Jahre in An spruch nehmen. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich diese Berechnungen jedoch in wenigen Stunden durchführen, ohne merkliche Genauigkeitseinbußen feststellen zu können.
- Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbare Genauigkeit soll im folgenden anhand eines Beispiels demonstriert werden. In
2 ist ein Linearitätsdiagramm gezeigt, bei dem die Abhängigkeit der Linienbreite CDWafer eines Linien-Spalten-Musters auf dem Wafer von der Linienbreite CDMaske auf der Maske dargestellt wird. Auf der Maske ist die Linienbreite und die Breite des Spaltes jeweils gleich gewählt. Die angegebenen Werte beziehen sich auf unterschiedliche Periodizität des Linien-Spalten-Musters. - In der ersten Kurve
50 sind die Dimensionen des Linien-Spalten-Musters gezeigt, die durch Messung gewonnen wurden, nachdem das Schaltungsmuster auf einen Wafer übertragen wurde. Man erkennt, daß die tatsächlich erzielten Linienbreiten CDWafer besonders im Bereich der Auflösungsgrenze deutlich nicht linear von der Linienbreite CDMaske der Maske abhängen. Diese Nichtlinearität ist eine wichtige Eigenschaft des lithographischen Prozesses, die beispielsweise bei der Bestimmung der OPC-Strukturen korrekt beschrieben werden muß. - In Kurve
52 ist die Simulation mit einem einfachen Modell, das Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, gezeigt. Man erkennt, daß insbesondere die Nichtlinearität nicht ausreichend beschrieben wird. In Kurve54 ist das Simulationsergebnis des dreidimensionalen Simulationsmodells gezeigt. Man erkennt, daß dort eine annähernd realistische Linearität simuliert wurde. In der vierten Kurve56 ist das Simulationsergebnis gezeigt, das durch das erfindungsgemäße Verfahren realisiert wurde. Für die Filterfunktion wurde eine Gauß-Funktion angenommen, wobei der Fitparameter bei der Kalibrierung an die Meßwerte angefittet wurde. Man erkennt, daß das erfindungsgemäße Verfahren die beste Übereinstimmung mit den Meßwerten erzielt. - Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich leicht in Simulationsmodelle verschiedener Hersteller von Simulationsprogrammen integrieren. Als Beispiel seien hier der Optissimo Simulator der Firma PDF-Solutions oder der Calibre Simulator der Firma Mentor Graphics angeführt.
-
- 10
- Start
- 15
- Ende
- 20
- erster Schritt
- 22
- zweiter Schritt
- 24
- dritter Schritt
- 26
- weiterer Schritt
- 28
- Simulation
- 30
- Berechnen
- 32
- Belichten
- 34
- Messen
- 36
- Vergleichen
- 38
- Abfragen
- 40
- Modifizieren
- 42
- alternativer Prozeßschritt
- 50
- erste Kurve
- 52
- zweite Kurve
- 54
- dritte Kurve
- 56
- vierte Kurve
Claims (9)
- Verfahren zur Verbesserung einer photolithographischen Simulation der Projektion eines auf einer Photomaske gebildeten Musters von Strukturelementen auf ein Substrat mit den Schritten: – Bereitstellen eines Musters; – Bereitstellen eines vereinfachenden Simulationsmodells, das die physikalischen oder chemischen Prozesse während der Lithographie mit einem Belichtungsapparat ohne Berücksichtigung orts-frequenzabhängiger Transmissionen unterschiedlicher Beugungsordnungen beschreibt; – Ausführen einer Simulation der Projektion des Musters auf eine auf einem Substrat eines Halbleiterwafers aufgebrachte Resistschicht in dem Belichtungsapparat zur Bildung einer strukturierten Resistschicht mit dem Simulationsmodell; – Berechnen einer Intensitätsverteilung in der Substratebene in einer zweidimensionalen Simulation der Abbildung des Musters unter Berechnung einer Intensitätsverteilung im Fourier-Raum; – Bereitstellen einer zweidimensionalen Filterfunktion; – Berechnen eines orts-frequenzabhängigen Intensitätsverlusts beim Schritt der Simulation des Musters durch Multiplikation der Intensitätsverteilung im Fourier-Raum mit der Filterfunktion, um eine Angleichung des Simulationsergebnisses des Simulationsmodells mit einer exakteren Simulation, die die orts-frequenzabhängige Transmission unterschiedlicher Beugungsordnungen berücksichtigt, zu erreichen; und – Optimierung der Geometrie der Strukturen des Musters und/oder Parameter der lithographischen Projektion anhand der Simulation des Musters, um für nachfolgende Abbildungen eine verbesserte Maßhaltigkeit zu erreichen.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Simulation der Abbildung anhand eines Modells mit mehreren gekoppelten Parametern erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem darüber hinaus folgende Schritte ausgeführt werden: – Lithographisches Strukturieren des Halbleiterwafers mit dem Muster mittels des Belichtungsgeräts, um eine Resiststruktur zu bilden; und – Vermessen der Resiststruktur; und bei dem die Filterfunktion so ausgeführt wird, daß sie wenigstens einen Fitparameter aufweist, wobei der wenigstens eine Fitparameter so gewählt wird, daß die simulierten Strukturen mit der gemessenen Resiststruktur übereinstimmen.
- Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Filterfunktion die Form einer Gauß-Funktion aufweist, wobei die Halbwertsbreite der Gauß-Funktion dem Fitparameter entspricht und durch Messung der strukturierten Resistschicht bestimmt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Filterfunktion so ausgeführt wird, dass sie wenigstens einen Fitparameter aufweist, wobei der wenigstens eine Fitparameter der Filterfunktion empirisch bestimmt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Filterfunktion durch eine simulierte Resiststruktur bestimmt wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, bei dem bei der Bestimmung der simulierten Resiststruktur mit einem Transfer-Matrix-Modell die Winkelabhängigkeit der Lichtreflexion an der Resistoberfläche berechnet wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, bei dem bei der Bestimmung der simulierten Resiststruktur mit einem dreidimensionalen Modell die Beugungs- und Nahfeldeffekte an der Maske berechnet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die simulierte Intensitätsverteilung zur Bestimmung von OPC-Strukturen eines Schaltungsmusters in der Simulation verwendet wird.
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