TWI436174B

TWI436174B - 粒子束微影程序鄰近效應之補償方法

Info

Publication number: TWI436174B
Application number: TW100123715A
Authority: TW
Inventors: Kuen Yu Tsai; Chun Hung Liu; Chooi Wan Ng; Pei Lin Tien
Original assignee: Univ Nat Taiwan
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2014-05-01
Also published as: TW201235793A

Description

粒子束微影程序鄰近效應之補償方法

本發明是有關於一種微影程序鄰近效應之補償方法，且特別是有關於一種粒子束微影程序鄰近效應之補償方法。

微影技術(Lithography)在半導體製程中扮演著相當重要的角色。微影技術必須符合新一代電路設計的規範，否則整個半導體工業將面臨裹足不前的窘境。近年來積體電路設計規範是往尺寸逐年縮小的方向邁進，因此關係著圖案定義成效的微影技術，必須配合此需求而對曝光設備的開發、製程的建立、光罩的製作及其他相關技術的運用等，投入大規模的人力、物力、財力及時間。

傳統之微影系統中，以光學微影設備為主。然而，以深紫外光(Deep Ultra Violet，DUV)光源而言，其解析度(Resolution)與光源的波長有關，因此有其極限存在。因此微影技術逐漸朝向電子束(Electron Beam)、X光、極紫外光(Extreme Ultra Violet，EUV)、離子束(Ion Beam)等方向發展。

其中，粒子束微影技術或電子束微影技術是應用掃描式電子顯微鏡(Scanning Election Microscope，SEM)的概念發展而來，其波長為深紫外光的數千分之一，因此具有極佳的解析能力。近年來為了彌補光學微影系統解析度之不足，也被逐漸應用於晶圓直寫(Direct Write)，將圖案直接繪製於晶圓表面的感光性材料。

本發明係有關於一種粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，其利用遞迴之方式，並搭配各整調整手段，以使經微影程序後之實際圖案盡與目標圖案兩者之差異符合一目標值範圍。

根據本發明之一方面，提出一種粒子束微影程序鄰近效應之補償方法。粒子束微影程序之補償方法包括以下步驟。(a)提供一控制圖案(control pattern)，該控制圖案係由一組控制邊界(control boundary)所組成；(b)提供一切割(dissection)程序，該切割程序根據該程序之一引進圖案(import pattern)產生一組點，該引進圖案係由一組邊界所組成，該組邊界通過該組點；(c)提供一組控制點(control points)，該組控制點係藉由該切割程序與該控制圖案所產生，該組控制邊界通過該組控制點；(d)定義該控制圖案做為一微影程序之一輸入圖案(input pattern)；(e)提供一目標圖案(target pattern)，該目標圖案係由一組目標邊界(target boundary)所組成；(f)提供一組目標點(target points)，該組目標點係藉由該切割程序與該目標圖案所產生，該目標邊界通過該組目標點；(g)提供一組目標量測值(target measurement values)，其中該組目標量測值係由該組目標點與該組目標邊界所獲得；(h)定義一實際圖案(actual pattern)，該實際圖案係由一組實際邊界(actual boundary)所組成；(i)提供一組實際量測值(actual measurement values)，其中該組實際量測值係由該組目標點與該組實際邊界所獲得；(j)根據該組目標量測值與該組實際量測值，計算一組比較值(comparison values)；(k)提供一調整策略(1)藉由該組比較值與該調整策略，產生一修正圖案(corrected pattern)，該修正圖案係由一組修正邊界(corrected boundary)所組成，該組修正邊界通過該組控制點；以及(m)藉由該組修正邊界，該修正圖案做為該微影程序之一更新輸入圖案。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下係提出一實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略部份元件，以清楚顯示本發明之技術特點。

請同時參照第1A～1B圖及第2圖，第1A～1B圖繪示本發明一實施例之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法的流程圖，第2圖繪示第1A～1B圖之示意圖。本實施例所述之該粒子束為一離子束(ion beam)、一電子束(electron beam)或中子束(neutron beam)。

此外，本實施例所述之該鄰近效應係因光阻內部粒子彈跳或能量累加所導致。其中該鄰近效應導致一目標圖案與一實際圖案之差異。

首先，在步驟S101中，如第2圖所示：提供一控制圖案(control pattern)110，該控制圖案110係由一組控制邊界(control boundary)111所組成，該組控制邊界111係表示一組控制輪廓(control contour)。

接著，在步驟S102中，提供一切割(dissection)程序，該切割程序根據該程序之一引進圖案(import pattern)產生一組點，該引進圖案係由一組邊界所組成，該組邊界通過該組點。

然後，在步驟S103中，如第2圖所示：提供一組控制點(control points)112，該組控制點112係藉由該切割程序所產生與該控制圖案110所產生，該組控制邊界111通過該組控制點112。

接著，在步驟S104中，如第2圖所示：定義該控制圖案110做為一微影程序之一輸入圖案(input pattern)。

然後，在步驟S105中，如第2圖所示：提供一目標圖案(target pattern)120，該目標圖案120係由一組目標邊界(target boundary)121所組成。

其中該組目標邊界121係表示一組目標能量分佈(target energy distribution)或一組目標光阻輪廓(target resist contour)。

接著，在步驟S106中，如第2圖所示：提供一組目標點(target points)122，該組目標點122係藉由該切割程序與該目標圖案120所產生，該目標邊界121通過該組目標點122。

然後，在步驟S107中，提供一組目標量測值(target measurement values)，其中該組目標量測值係由該組目標點122與該組目標邊界121所獲得。

接著，在步驟S108中，如第2圖所示：定義一實際圖案(actual pattern)130，該實際圖案130係由一組實際邊界(actual boundary)131所組成。

其中該實際圖案130係由該輸入圖案(即前述之該控制圖案110)進行該微影程序所獲得。

此外，該實際圖案130也可由該輸入圖案(即前述之該控制圖案110)透過一數值模擬程序來獲得。數值模擬程序包含提供一數值模型，該數值模型可供該微影程序預測該組實際邊界131。

其中該組實際邊界131表示一組實際能量分佈(actual energy distribution)或一組實際光阻輪廓(actual resist contour)。

然後，在步驟S109中，如第2圖所示：提供一組實際量測值(actual measurement values)，其中該組實際量測值係由該組目標點122與該組實際邊界131所獲得。

接著，在步驟S110中，根據該組目標量測值與該組實際量測值，計算一組比較值(comparison values)。

然後，在步驟S111中，提供一調整策略。

接著，在步驟S112中，如第2圖所示：藉由該組比較值與該調整策略，產生一修正圖案(corrected pattern)140，該修正圖案140係由一組修正邊界(corrected boundary)141所組成，該組修正邊界141通過該組控制點142。

然後，在步驟S113中，如第2圖所示：藉由該組修正邊界141，該修正圖案140做為該微影程序之一更新輸入圖案。

其中，在本流程中，係定義一組目標值範圍或一最大遞迴次數，若該組比較值未達該組目標值範圍，則使用該調整策略調。接著，再度判斷該組比較值是否達到該組目標值範圍。採取遞迴之方式直至該組比較值符合該組目標值範圍，或遞迴次數達到該最大遞迴次數限制為止。

本實施例透過遞迴之方式來修正粒子數之鄰近效應，使得該粒子束微影程序之精確度能夠有效地提升，對半導體微影技術而言是一項相當大的進步。

綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

110．．．控制圖案

111．．．控制邊界

112．．．控制點

120．．．目標圖案

121．．．目標邊界

122．．．目標點

130．．．實際圖案

131．．．實際邊界

140．．．修正圖案

141．．．修正邊界

142．．．控制點

S101～S113．．．流程步驟

第1A～1B圖繪示本發明一實施例之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法的流程圖；以及

第2圖繪示第1A～1B圖之示意圖。

S101～S113．．．流程步驟

Claims

一種粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，包括：(a)提供一控制圖案(control pattern)，該控制圖案係由一組控制邊界(control boundary)所組成；(b)提供一切割(dissection)程序，該切割程序根據該程序之一引進圖案(import pattern)產生一組點，該引進圖案係由一組邊界所組成，該組邊界通過該組點；(c)提供一組控制點(control points)，該組控制點係藉由該切割程序與該控制圖案所產生，該組控制邊界通過該組控制點；(d)定義該控制圖案做為一微影程序之一輸入圖案(input pattern)；(e)提供一目標圖案(target pattern)，該目標圖案係由一組目標邊界(target boundary)所組成；(f)提供一組目標點(target points)，該組目標點係藉由該切割程序與該目標圖案所產生，該目標邊界通過該組目標點；(g)提供一組目標量測值(target measurement values)，其中該組目標量測值係由該組目標點與該組目標邊界所獲得；(h)定義一實際圖案(actual pattern)，該實際圖案係由一組實際邊界(actual boundary)所組成；(i)提供一組實際量測值(actual measurement values)，其中該組實際量測值係由該組目標點與該組實際邊界所獲得；(j)　根據該組目標量測值與該組實際量測值，計算一組比較值(comparison values)；(k)　提供一調整策略；(l)　藉由該組比較值與該調整策略，產生一修正圖案(corrected pattern)，該修正圖案係由一組修正邊界(corrected boundary)所組成，該組修正邊界通過該組控制點；以及(m)　藉由該組修正邊界，該修正圖案做為該微影程序之一更新輸入圖案。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，其中該鄰近效應係因光阻內部粒子彈跳或能量累加所導致，其中該鄰近效應導致該目標圖案與該實際圖案之差異。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，其中該組控制邊界係表示一組控制輪廓(control contour)。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，其中該組目標邊界係表示一組目標能量分佈(target energy distribution)或一組目標光阻輪廓(target resist contour)。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，其中該組實際邊界係表示一組實際能量分佈(actual energy distribution)或一組實際光阻輪廓(actual resist contour)。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，其中該實際圖案係由該輸入圖案進行該微影程序所獲得。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，其中該實際圖案係由該輸入圖案進行一數值模擬程序所獲得，其中該數值模擬程序包含提供一數值模型，該數值模型可供該微影程序預測該實際邊界。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，定義一組目標值範圍或一最大遞迴次數，若該組比較值未達該組目標值範圍，則使用該調整策略調，並再度判斷該組比較值是否達到該組目標值範圍，如此遞迴直至該組比較值為符合該組目標值範圍，或遞迴次數達到該最大遞迴次數限制為止。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，該調整策略係用於調整該組控制點之其一。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，該調整策略係用於調整該組控制點之複數以上。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，該粒子束為離子束。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，該粒子束為電子束。
如申請專利範圍第1項所述之粒子束微影程序鄰近效應之補償方法，該粒子束為中子束。