TWI736150B - 使用窄頻寬成像的方法和裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示用於增加一微影系統之一對比度的系統、方法及電腦程式。在一個態樣中,一種方法包括使使用一光微影系統將一特徵成像於一基板上之一方法最佳化的方法,該方法包括:獲得用於該成像之一光束之一光譜,其中該光束包括具有複數個不同波長之脈衝;窄化用於該成像之該光束之該等脈衝的該光譜以改良該成像的一品質度量。
Description
本文中之描述大體上係關於改良及最佳化微影製程。更特定而言,本揭示包括窄化用於成像之雷射光之頻寬以改良對比度的裝置、方法及電腦程式。
微影投影裝置可在(例如)積體電路(IC)之製造中使用。在此情況下,圖案化裝置(例如,光罩)可含有或提供對應於IC之個別層的圖案(「設計佈局」),且此圖案可藉由諸如通過圖案化裝置上之圖案輻照目標部分的方法轉印至已塗佈有一層輻射敏感材料(「抗蝕劑」)之基板(例如,矽晶圓)上之目標部分(例如包含一或多個晶粒)上。大體而言,單個基板含有複數個鄰近目標部分,圖案藉由微影投影裝置順次地轉印至該複數個鄰近目標部分,一次一個目標部分。在一種類型微影投影裝置中,整個圖案化器件上之圖案一次性經轉印至一個目標部分上;此種裝置亦可被稱作步進器。在替代裝置中,步進掃描裝置可使得投影光束在給定參考方向(「掃描」方向)上掃描圖案化器件同時平行或反平行於此參考方向同步地移動基板。圖案化器件上之圖案之不同部分逐漸地轉印至一個目標部分。一般而言,由於微影投影裝置將具有縮減比率M(例如4),故基板被
移動之速度F將為投影光束掃描圖案化器件之速度的1/M倍。關於微影裝置之更多資訊可見於例如以引用之方式併入本文中的US 6,046,792。
在將圖案自圖案化器件轉印至基板之前,基板可經歷各種工序,諸如,上底漆、抗蝕劑塗佈及軟烘烤。在曝光之後,基板可經受其他工序(「曝光後工序」),諸如曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤及對經轉印圖案之量測/檢測。此工序陣列用作製作一器件(例如IC)之個別層的基礎。基板隨後可經歷各種製程,諸如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學-機械拋光等,該等製程皆意欲精整裝置之個別層。若在器件中需要若干層,則針對每一層來重複整個工序或其變體。最終,在基板上之每一目標部分中將存在一器件。接著藉由諸如切塊或鋸切之技術使此等器件彼此分離,由此,可將個別器件安裝於載體上、連接至銷釘等。
因此,製造諸如半導體器件之器件通常涉及使用數個製造製程來處理基板(例如半導體晶圓)以形成該等器件之各種特徵及多個層。通常使用(例如)沈積、微影、蝕刻、化學機械拋光及離子植入來製造及處理此等層及特徵。可在基板上之複數個晶粒上製作多個器件,且接著將該等器件分離成個別器件。此器件製造製程可被視為圖案化製程。圖案化製程涉及圖案化步驟,諸如使用微影裝置中之圖案化器件將圖案化器件上的圖案轉印至基板之光學及/或奈米壓印微影,且圖案化製程通常但視情況涉及一或多個相關圖案處理步驟,諸如藉由顯影設備進行抗蝕劑顯影、使用烘烤工具烘烤基板、使用蝕刻裝置使用圖案進行蝕刻等。
如所提及,微影為在製造諸如IC之器件時的中心步驟,其中形成於基板上之圖案界定器件之功能元件,諸如微處理器、記憶體晶片等。類似微影技術亦用於形成平板顯示器、微機電系統(MEMS)及其他器
件。
隨著半導體製造製程繼續進步,幾十年來,功能元件之尺寸已不斷地減小,而每一器件之諸如電晶體的功能元件之量已在穩定地增加,此遵循稱為「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。在當前技術狀態下,使用微影投影裝置來製造器件之層,該等微影投影裝置使用來自深紫外線照明源之照明將設計佈局投影至基板上,從而形成尺寸充分低於100nm,亦即小於來自照明源(例如193nm照明源)之輻射的波長之一半的個別功能元件。
供印刷尺寸小於微影投影裝置之經典解析度極限之特徵的此製程根據解析度公式CD=k1×λ/NA可稱為低k1微影,其中λ為所使用輻射之波長(例如,248nm或193nm),NA為微影投影裝置中之投影光學件之數值孔徑,CD為「臨界尺寸」(通常為所印刷之最小特徵大小),且k1為經驗解析度因數。一般而言,k1愈小,則在基板上再現類似於由設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難,將複雜微調步驟應用至微影投影裝置、設計佈局或圖案化器件。此等步驟包括例如但不限於NA及光學相干設定之最佳化、定製照明方案、相移圖案化裝置之使用、設計佈局中之光學近接校正(OPC,有時亦被稱作「光學及製程校正」),或通常被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。如本文所使用之術語「投影光學件」應被廣泛地解譯為涵蓋各種類型之光學系統,包括(例如)折射光學件、反射光學件、孔隙及反射折射光學件。術語「投影光學件」亦可包括根據此等設計類型中之任一者操作從而集體地或單獨地導引、塑形或控制投影輻射光束的組件。術語「投影光學件」可包括微影投影裝置中之任何光學組件,而不論
學組件定位於微影投影裝置之光學路徑上之何處。投影光學件可包括用於在來自源之輻射通過圖案化器件之前塑形、調節及/或投影該輻射的光學組件,及/或用於在該輻射通過圖案化器件之後塑形、調節及/或投影該輻射的光學組件。投影光學件通常不包括源及圖案化器件。
本發明描述用於改良成像操作中之對比度的系統、方法及電腦程式。
在一實施例中,一種使用一光微影系統使將一特徵成像於一基板上之方法最佳化的方法包括:獲得用於該成像之一光束之一光譜,其中該光束包括具有複數個不同波長之脈衝,及窄化用於該成像之該光束之該等脈衝的該光譜以改良該成像的一品質度量。
在一實施例中,該方法可包括:獲得經組態以在該基板上產生該特徵之一圖案化器件的一設計,獲得用於該成像之一光源設計,及同時反覆地改變該光束之該光譜、該光罩設計以及光源設計以提供一最佳化光譜、一最佳化光罩設計及一最佳化光源設計。
在一實施例中,一種改良一光微影系統中之對比度之方法包括使用具有複數個不同波長之脈衝的光將一圖案成像於一基板上,該複數個不同波長窄化該等光脈衝之一頻寬。
在一實施例中,一種使用一光微影系統將一特徵成像於一基板上之方法包括:沿著一傳播方向朝向一圖案化器件導引一脈衝光束,該脈衝光束包含複數個光脈衝;使用該圖案化器件圖案化該脈衝光束中之該等光脈衝之一集合以產生一經圖案化光束;在一單一曝光過程期間朝向一基板導引該經圖案化光束;在該單一曝光過程期間在該基板上產生至少
一第一空間影像及一第二空間影像,該第一空間影像位於該基板上之一第一平面處且該第二空間影像位於該基板上之一第二平面處,該第一平面與該第二平面在空間上彼此分開且沿著該傳播方向與彼此分離一分離距離;及基於該第一空間影像中之光與該基板之一第一部分中的材料之間的相互作用以及該第二空間影像中之光與該基板之一第二部分中的一材料之間的相互作用形成三維半導體組件,其中該脈衝集合中之該等脈衝中的至少一者具有一第一波長,且該脈衝集合中之該等其他脈衝中之至少一者具有不同於該第一波長之一第二波長,以使得基於該第一波長與該第二波長之間的該差在該單一曝光過程期間形成該分離距離,且其中該脈衝之一頻寬經窄化。
在一實施例中,該等脈衝之一頻寬在50fm與275fm之間。
在一實施例中,該脈衝光束產生於具有300fm之一標稱頻寬之一雷射器且該雷射器之一線窄化模組經調整以產生50fm至275fm的該頻寬。
在一實施例中,該方法包括選擇該頻寬以產生該成像製程之一品質度量的一改良。
在一實施例中,該品質度量自對比度、影像對數斜率、曝光寬容度及/或正規化影像對數斜率當中選擇。
在一實施例中,該方法包括在該成像之前,至少部分地基於該等脈衝之該頻寬使一光源設計及/或一光罩設計最佳化。該最佳化可包括同時反覆地改變該光束之一光譜、該光罩設計及該光源設計以提供一最佳化光譜、一最佳化光罩設計及一最佳化光源設計。
在一實施例中,一種光微影系統經執行上文所述的該等方法中之任一者。
此外,根據一實施例,提供一種電腦程式產品,其包含其上記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體,該等指令在由一電腦執行時實施上文所列舉之該等方法。
10A:微影投影裝置
12A:輻射源
14A:光學件
16Aa:光學件
16Ab:光學件
16Ac:光學件
18A:圖案化器件
20A:光瞳
22A:基板平面
31:源模型
32:投影光學件模型
33:設計佈局
35:設計佈局模型
36:空中影像
37:抗蝕劑模型
38:抗蝕劑影像
310:單一波長光譜
320:振幅
330:頻寬
340:多波長光譜
342:第一中心波長
344:第二中心波長
346:峰值分離
350:叢發
410:光瞳設計
420:繞射光學元件
430:鏡面陣列
510:理想光罩圖案
512:主要特徵
520:輔助特徵
522:子解析度輔助特徵
610:單色光譜
620:雙色光譜
710:光罩圖案
720:主特徵
730:臨界尺寸
735:中心
740:光罩偏壓
750:子解析度輔助特徵
760:SRAF分離
770:單色光譜(圓圈)
780:雙色光譜(三角形)
810:單一顏色光譜
812:光瞳設計
816:光罩
818:空中影像
820:三角形點
822:卵形
824:單色聚焦深度
850:雙色光譜
852:光瞳設計/雙色光譜
854:連續透射光罩
856:光罩
858:空中影像
860:圓圈點
862:卵形
864:雙色聚焦深度
910:光譜
912:光瞳設計
914:光罩圖案
950:經修改之光譜
952:經修改之光瞳設計
954:經修改之光罩圖案
1010:光罩圖案/光瞳設計
1020:經修改之光瞳設計
1110:步驟
1120:步驟
1210:步驟
1220:步驟
1310:步驟
1320:步驟
1330:步驟
1340:步驟
1350:步驟
1360:步驟
1370:步驟
1380:步驟
1440:光瞳設計
1445:灰階CTM圖案
1450:光瞳映射
1455:參數光瞳映射
1457:極點
1460:光瞳
1465:光罩圖案
1470:光瞳
1475:光罩圖案
AD:調整器件
B:輻射光束
BS:匯流排
C:目標部分
CC:游標控制件
CI:通信介面
CO:聚光器
CS:電腦系統
DS:顯示器
EPE:邊緣置放誤差
EL:曝光寬容度
Ex:光束擴展器
F:速度
HC:主電腦
ID:輸入器件
IL:照明系統
IN:積光器
LAN:區域網路
M:縮減比率
MA:圖案化器件
MM:主記憶體
MT:第一物件台
NDL:網路鏈路
PB:光束
PL:透鏡
PRO:處理器
PS:項目/投影系統
PW:製程窗
SD:儲存器件
SO:輻射源
W:基板
WT:第二物件台
X:第一軸
Y:第二軸
併入本說明書中且構成其一部分的隨附圖式展示本文中所揭示之主題的某些態樣,且與描述一起,幫助闡明與所揭示之實施相關聯的一些原理。在該等圖式中,
圖1說明根據一實施例之微影投影裝置之各種子系統的方塊圖。
圖2說明根據一實施例之用於模擬微影投影裝置中之微影的例示性流程圖。
圖3為說明根據一實施例之多個光波長之例示性應用的圖式。
圖4為說明根據一實施例之形成光圖案之例示性光瞳設計的圖式。
圖5為說明根據一實施例之例示性光罩圖案之圖式。
圖6說明根據一實施例之使用雙色光之例示性效應的圖式。
圖7為說明根據一實施例之基於光譜之子解析度輔助特徵之例示性分離的圖式。
圖8為說明根據一實施例之同時最佳化光譜、光罩圖案及
光瞳設計之第一實例的圖式。
圖9為說明根據一實施例之同時最佳化光譜、光罩圖案及光瞳設計之第二實例的圖式。
圖10為根據一實施例之基於對光譜中之頻寬的改變說明對光罩圖案及光瞳設計之改變的圖式。
圖11為說明根據一實施例之用於增加聚焦深度之例示性方法的製程流程圖。
圖12為說明根據一實施例之用於基於經修改之光譜及經修改之光罩圖案增加聚焦深度的例示性方法的製程流程圖。
圖13為說明根據一實施例之用於增加聚焦深度之例示性反覆方法的製程流程圖。
圖14為說明根據一實施例之對應於圖13中所展示之製程的光瞳設計及光罩圖案之實例的圖式。
圖15為說明根據一實施例之藉由使用窄頻寬光源產生正規化影像對數斜率(NILS)之模擬改良的圖式。
圖16為說明根據一實施例之藉由使用窄頻寬光源產生NILS之模擬改良的圖式。
圖17為說明根據一實施例之藉由使用窄頻寬光源產生曝光寬容度(EL)之模擬改良的圖式。
圖18為根據一實施例之實例電腦系統之方塊圖。
圖19為根據一實施例之微影投影裝置的示意圖。
儘管在本文中可特定地參考IC之製造,但應明確地理解,
本文中之描述具有許多其他可能應用。舉例而言,該描述可用於製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等。熟習此項技術者將瞭解,在此類替代應用之情形下,本文中對術語「倍縮光罩」、「晶圓」或「晶粒」之任何使用應視為可分別與更一般的術語「光罩」、「基板」及「目標部分」互換。
在本發明之文件中,術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射,包括紫外輻射(例如具有為365、248、193、157或126nm之波長)及極紫外輻射(EUV,例如具有在約5至100nm之範圍內之波長)。
圖案化器件可包含或可形成一或多個設計佈局。可利用電腦輔助設計(computer-aided design;CAD)程式來產生設計佈局,此製程常常被稱作電子設計自動化(electronic design automation;EDA)。大多數CAD程式遵循預定設計規則集合,以便產生功能設計佈局/圖案化器件。此等規則藉由處理及設計限制來設定。舉例而言,設計規則定義器件(諸如閘、電容器等)或互連線之間的空間容許度,以便確保器件或線彼此不會以非所欲方式相互作用。設計規則限制中之一或多者可被稱作「臨界尺寸」(CD)。可將裝置之臨界尺寸定義為線或孔可將器件之臨界尺寸界定為線或孔之最小寬度或兩條線或兩個孔之間的最小空間。因此,CD決定所設計器件之總體大小及密度。當然,器件製造之目的中之一者為在基板上如實地再現原始設計意圖(經由圖案化器件)。
如本文中所使用之術語「光罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用以向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件,經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案;術語
「光閥」亦可用於此內容背景中。除經典光罩(透射或反射;二元、相移、混合式等等)以外,其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
可程式化鏡面陣列之實例可為具有黏彈性控制層及反射表面的矩陣可定址表面。此裝置所隱含之基本原理為(例如):反射表面之經定址區域使入射輻射反射為繞射輻射,而未經定址區域使入射輻射反射為非繞射輻射。在使用適當濾波器的情況下,可自反射光束濾出該非繞射輻射,從而僅留下繞射輻射;以此方式,光束根據矩陣可定址表面之定址圖案而變得圖案化。可使用適合之電子方法來執行所需矩陣定址。
可程式規劃LCD陣列之實例在以引用之方式併入本文中的美國專利第5,229,872號中給出。
圖1說明根據一實施例之微影投影裝置10A之各種子系統的方塊圖。主要組件為:輻射源12A,其可為深紫外線準分子雷射源或包括極紫外線(EUV)源的其他類型之源(如上文所論述,微影投影裝置自身不需要具有輻射源);照明光學件,其例如定義部分相干性(被表示為均方偏差)且可包括塑形來自源12A之輻射的光學件14A、16Aa及16Ab;圖案化器件(或光罩)18A;及透射光學件16Ac,其將圖案化器件圖案之影像投影至基板平面22A上。
光瞳20A可包括於透射光學件16Ac中。在一些實施例中,在光罩18A之前及/或之後可存在一或多個光瞳。如本文中進一步詳細地描述,光瞳20A可提供最終到達基板平面22A之光的圖案化。在投影光學件之光瞳平面處的可調整濾光器或孔徑可限定照射於基板平面22A上之光束角度之範圍,其中最大可能角度界定投影光學件之數值孔徑NA=n
sin(Θmax),其中n為基板與投影光學件之最末元件之間的介質之折射率,且Θmax為自投影光學件射出的仍可照射於基板平面22A上之光束的最大角度。
在微影投影裝置中,源將照明(亦即,輻射)提供至圖案化器件,且投影光學件經由該圖案化器件將該照明導引至基板上且塑形該照明。投影光學件可包括組件14A、16Aa、16Ab及16Ac中之至少一些。空中影像(AI)為在基板位階處之輻射強度分佈。可使用抗蝕劑模型以自空中影像計算抗蝕劑影像,可在全部揭示內容據此以引用方式併入之美國專利申請公開案第US 2009-0157630號中找到此情形之實例。抗蝕劑模型僅與抗蝕劑層之屬性(例如,在曝光、曝光後烘烤(PEB)及顯影期間發生的化學製程之效應)有關。微影投影裝置之光學屬性(例如,照明、圖案化器件及投影光學件之屬性)指示空中影像且可經定義於光學模型中。由於可改變用於微影投影裝置中之圖因為可改變用於微影投影裝置中之圖案化器件,故需要使圖案化器件之光學屬性與至少包括源及投影光學件的微影投影裝置之其餘部分之光學屬性分離。用以將設計佈局變換至各種微影影像(例如,空中影像、抗蝕劑影像等)、使用彼等技術及模型應用OPC且評估效能(例如,依據製程窗)的技術及模型之細節描述於美國專利申請公開案第US 2008-0301620號、第2007-0050749號、第2007-0031745號、第2008-0309897號、第2010-0162197號及第2010-0180251號中,前述每一專利申請公開案之揭示內容以全文引用之方式併入本文中。
理解微影製程之一個態樣係理解輻射與圖案化器件之相互作用。在輻射通過圖案化器件之後的輻射之電磁場可自在輻射到達圖案化器件之前的輻射之電磁場及特性化該相互作用之函數予以判定。此函數可
被稱作光罩透射函數(其可用以描述透射圖案化器件及/或反射圖案化器件之相互作用)。
光罩透射函數可具有各種不同形式。一種形式為二元的。二元光罩透射函數在圖案化器件上之任何給定位置處具有兩個值(例如零及正常數)中之任一者。呈二元形式之光罩透射函數可被稱作二元光罩。另一形式為連續的。亦即,圖案化器件之透射率(或反射率)的模數為圖案化器件上之位置的連續函數。透射率(或反射率)之相位亦可為圖案化器件上之位置的連續函數。呈連續形式之光罩透射函數可被稱作連續色調光罩或連續透射光罩(CTM)。舉例而言,可將CTM表示為像素化影像,其中可向每一像素指派介於0與1之間的值(例如0.1、0.2、0.3等)來代替0或1之二元值。在一實施例中,CTM可為像素化灰階影像,其中每一像素具有若干值(例如在範圍[-255,255]內、在範圍[0,1]或[-1,1]或其他適當範圍內之正規化值)。
薄光罩近似(亦被稱為克希霍夫(Kirchhoff)邊界條件)廣泛地用以簡化對輻射與圖案化器件之相互作用之判定。薄光罩近似假定圖案化器件上之結構之厚度相比於波長極小,且光罩上的結構之寬度相比於波長極大。因此,薄光罩近似假定在圖案化器件之後的電磁場為入射電磁場與光罩透射函數之乘積。然而,當微影製程使用具有愈來愈短之波長的輻射,且圖案化器件上之結構變得愈來愈小時,對薄光罩近似之假定可分解。舉例而言,由於結構(例如頂部表面與側壁之間的邊緣)之有限厚度,輻射與結構之相互作用(「光罩3D效應」或「M3D」)可變得顯著。在光罩透射函數中涵蓋此散射可使得光罩透射函數能夠較好捕獲輻射與圖案化裝置之相互作用。在薄光罩近似下之光罩透射函數可被稱作薄光罩透射函
數。涵蓋M3D之光罩透射函數可被稱作M3D光罩透射函數。
根據本發明之一實施例,可產生一或多個影像。影像包括可藉由每一像素之像素值或強度值表徵的各種類型之信號。取決於影像內像素之相對值,信號可被稱作例如弱信號或強信號,如由一般熟習此項技術者可理解。術語「強」及「弱」為基於影像內之像素之強度值的相對術語,且強度之特定值可能並不限制本發明之範疇。在實施例中,強信號及弱信號可基於所選擇之臨限值來鑑別。在一實施例中,臨限值可為固定的(例如影像內像素之最高強度與最低強度的中點)。在一實施例中,強信號可指具有大於或等於跨影像之平均信號值之值的信號,且弱信號可指具有低於平均信號值之值的信號。在一實施例中,相對強度值可基於百分比。舉例而言,弱信號可為具有低於影像內像素(例如對應於目標圖案之像素可被視為具有最高強度之像素)之最高強度的50%的強度之信號。此外,影像內之每一像素可被視為變數。根據本實施例,導數或偏導數可相對於影像內之每一像素判定,且每一像素之值可根據基於成本函數之評估及/或成本函數之基於梯度的計算來判定或修改。舉例而言,CTM影像可包括像素,其中每一像素為可採取任何實數值之變數。
圖2說明根據一實施例之用於模擬微影投影裝置中之微影的例示性流程圖。源模型31表示源之光學特性(包括輻射強度分佈及/或相位分佈)。投影光學件模型32表示投影光學件之光學特性(包括由投影光學件導致的輻射強度分佈及/或相位分佈之改變)。設計佈局模型35表示設計佈局之光學特性(包括由設計佈局33導致的輻射強度分佈及/或相位分佈之改變),該設計佈局為在圖案化器件上或由圖案化器件形成之特徵配置的表示。可自源模型31、投影光學器件模型32及設計佈局模型35模
擬空中影像36。可使用抗蝕劑模型37自空中影像36模擬抗蝕劑影像38。微影之模擬可(例如)預測抗蝕劑影像中之輪廓及CD。
更特定而言,應注意,源模型31可表示源之光學特性,該等光學特性包括但不限於數值孔徑設定、照明均方偏差(σ)設定,以及任何特定照明形狀(例如離軸輻射源,諸如環圈、四極子、偶極子等)。投影光學件模型32可表示投影光學件之光學特性,該等光學特性包括像差、失真、一或多個折射率、一或多個實體大小、一或多個實體尺寸等。設計佈局模型35可表示實體圖案化器件之一或多個物理屬性,如(例如)以全文引用的方式併入本文中之美國專利第7,587,704號中所描述。模擬之目標為精確地預測例如邊緣置放、空中影像強度斜率及/或CD,其可接著與預期設計進行比較。預期設計通常被定義為預OPC設計佈局,其可以諸如GDSII或OASIS或其他檔案格式之正規化數位檔案格式而提供。
根據此設計佈局,可識別被稱作「剪輯」之一或多個部分。在實施例中,提取剪輯集合,其表示設計佈局中之複雜圖案(通常為約50個至1000個剪輯,但可使用任何數目個剪輯)。此等圖案或剪輯表示設計之小部分(亦即,電路、胞元或圖案),且更特定而言,該等剪輯通常表示需要特定注意及/或驗證的小部分。換言之,剪輯可為設計佈局之部分,或可為相似的或具有設計佈局之部分的相似行為,其中一或多個臨界特徵藉由體驗(包括由客戶提供之剪輯)、藉由試誤法或藉由執行全晶片模擬進行識別。剪輯可含有一或多個測試圖案或量規圖案。
可由客戶基於設計佈局中需要特定影像最佳化之一或多個已知臨界特徵區域而先驗地提供初始較大剪輯集合。可替代地,在另一實施例中,可藉由使用識別該一或多個臨界特徵區域之某種自動(諸如機器
視覺)或手動演算法自整個設計佈局提取初始較大剪輯集合。
其中(z1,z2,...,zN)為N個設計變數或其值。f p (z1,z2,...,zN)可為設計變數(z1,z2,...,zN)之函數,諸如,針對(z1,z2,...,zN)之設計變數之值集合之特性的實際值與預期值之間的差。w p 為與f p (z1,z 2,...,z N )相關聯之權重常數。舉例而言,特性可為在邊緣上之給定點處量測的圖案之邊緣之位置。不同f p (z1,z2,...,zN)可具有不同權重w p 。舉例而言,若特定邊緣具有所准許位置之窄範圍,則用於表示邊緣的實際位置與預期位置之間的差之f p (z1,z2,...,zN)之權重w p 可被給出較高值。f p (z1,z2,...,zN)亦可為層間特性之函數,層間特性又為設計變數(z 1, z 2,,...,z N )之函數。當然,CF(z 1, z 2,,...,,z N )不限於等式1中之形式。CF(z 1, z 2,...,z N )可呈任何其他適合形式。
成本函數可表示微影投影裝置、微影製程或基板之任一個或多個合適特性,例如,焦點、CD、影像移位、影像失真、影像旋轉、隨機改變、產能、局域CD改變、製程窗、層間特性或其組合。在一個實施例中,設計變數(z1,z2,...,zN)包含選自劑量、圖案化器件之全域偏置及/或照明形狀中之一或多者。由於抗蝕劑影像常常規定基板上之圖案,故成本函數可包括表示抗蝕劑影像之一或多個特性之函數。舉例而言,f p (z1,z2,...,zN)可僅為抗蝕劑影像中之一點與彼點的預期位置之間的距離(亦即,邊緣置放誤差EPE p (z1,z2,...,zN)。設計變數可包括任何可調整參數,諸如源、圖案化器件、投影光學件、劑量、焦點等等之可調整參數。
微影裝置可包括可用於調整波前及強度分佈之形狀及/或輻
射光束之相移的總稱為「波前操控器」之組件。在一實施例中,微影裝置可調整沿著微影投影裝置之光學路徑之任何位置處的波前及強度分佈,諸如在圖案化器件之前、在光瞳平面附近、在影像平面附近及/或在焦點平面附近。波前操控器可用以校正或補償由(例如)源、圖案化器件、微影投影裝置中之溫度變異、微影投影裝置之組件之熱膨脹等等所導致的波前及強度分佈及/或相移的某些失真。調整波前及強度分佈及/或相移可改變由成本函數表示之特性之值。可自模型模擬此等改變或實際上量測此等改變。設計變數可包括波前操控器之參數。
設計變數可具有約束,該等約束可被表達為(z 1,z 2,...,z N ) Z,其中Z為設計變數之可能值集合。可依據微影投影裝置之所欲產能來強加對設計變數之一個可能約束。在無依據所欲產能而強加之此約束的情況下,最佳化可得到不切實際的設計變數之值集合。舉例而言,若劑量為設計變數,則在無此約束之情況下,最佳化可得到使產能經濟上不可能的劑量值。然而,約束之有用性不應被解譯為必要性。舉例而言,產能可受光瞳填充比影響。對於一些照明設計,低光瞳填充比可捨棄輻射,從而導致較低產能。產能亦可受到抗蝕劑化學反應影響。較慢抗蝕劑(例如要求適當地曝光較高量之輻射的抗蝕劑)導致較低產能。
如本文所使用,術語「製程模型」」意謂包括模擬圖案化製程之一或多個模型的模型。舉例而言,製程模型可包括以下之任何組合:光學模型(例如,模型化用於在微影製程中遞送光的透鏡系統/投影系統且可包括模型化去往光致抗蝕劑(photoresist)上的光之最終光學影像)、抗蝕劑模型(例如,模型化抗蝕劑之物理效應,諸如歸因於光的化學效應)、光學鄰近校正(OPC)模型(例如,可用於製得光罩或倍縮光罩且可包
括子解析度抗蝕劑特徵(SRAF)等)。
如本文中所使用,術語「同時」例如在指「同時改變」時意謂兩種或大於兩種事情在大致上但不必準確地同時發生。舉例而言,藉由光罩圖案使光瞳設計同時改變可意謂對光瞳設計做出小修改,隨後對光罩圖案做出小調整,且隨後對光瞳設計做出另一修改等。然而,本發明涵蓋在一些並行處理應用中,同時可指同時發生或在時間上具有一些重疊的操作。
作為介紹,本發明提供尤其係關於修改或最佳化微影系統之特徵以便提高效能及製造效率的系統、方法及電腦程式產品。可修改之特徵可包括用於微影製程、遮罩、光瞳等中之光的光譜。可實施此等特徵(及可能其他特徵)之任何組合,以便改良例如微影系統的聚焦深度、製程窗、對比度或其類似者。尤其重要的為在一些實施例中,對一個特徵之修改影響其他特徵的實情。以此方式,為達成所欲改良,可同時修改/改變多個特徵,如下文所描述。
圖3為說明根據一實施例之多個光波長之例示性應用的圖式。
在實施例中,具有單一光波長(亦即,具有中心波長)之雷射光或電漿發射可用於微影製程。此單一波長光譜310之一個實例藉由圖3的上圖說明。此處,吾等看見,單一光波長之簡化表示可包括振幅320、中心波長及頻寬330(相對於中心波長展示光譜310之形狀,該中心波長可為任何值)。本文中所描述的實例光譜(或其部分)中之任一者可大致為表示光束之洛仁子(Lorentzian)、高斯(Gaussian)或其他此等資料檔案。
在另一實施例中,可使用具有多波長光譜340(在本文中亦稱為多色光譜)之光。此情況之實例在圖3中藉由中間圖說明該中間圖展示表示具有第一中心波長342及與第一中心波長342不同的第二中心波長344之兩個不同光束的兩個峰值。以此方式,光譜340可為多色光譜,其中多色光譜包括具有峰值分離346之至少兩個不同峰值。雖然光在本文中通常論述為具有兩個中心波長,但此不應視為限制性的。舉例而言,具有任何數目個中心波長(四個、五個、十個等)的光可以類似方式實施成針對貫穿本發明所論述之雙色光所描述的光。類似地,可組合光之更複雜圖案或波形以實質上重建所欲的主要光峰值。
圖3的底部部分說明對應於多色光譜340之光可來自光源,其中在不同時間遞送多種顏色的光。舉例而言,可在叢發350時遞送兩個不同光波長,其中光之中心波長在叢發與叢發之間交替。在其他實施例中,兩個光波長可實質上同時遞送(例如,藉由多個雷射系統或多波長電漿發射,組合以形成雙色光圖案)。光之遞送可在微影系統之任何部分處。在一些實施例中,可將光遞送至諸如透鏡或光瞳之組件。此外,可將光遞送至諸如孔徑、光罩、倍縮光罩、基板或其類似者之其他組件。圖1中說明光通過實例微影系統之光學路徑的一個實例。
在一些實施例中,可在中心波長進一步改變之情況下遞送光(除恰好使頻譜為「雙色」以外)。此具有「模糊」所遞送之光的效應,且亦可導致在僅略微降低聚焦深度的代價下增加曝光寬容度之有益效應。舉例而言,光譜之峰值的任何中心波長可改變(例如,增加或減少)大致1fm、10fm、50fm、100fm、200fm、500fm、1000fm等。改變可設定至具體值或可經選擇以使得曝光寬容度之增加相對於聚焦深度的減小最大
化。此外,在一些實施例中,改變可應用於每隔一次脈衝(亦即,交替),但亦可應用於每三次脈衝、每四次脈衝等。以此方式,光譜可以一系列脈衝提供,其中光譜中之至少一個峰值中的中心波長在每隔一次脈衝中進一步改變以位移大致500fm。
圖4為說明根據一實施例之形成光圖案之例示性光瞳設計410的圖式。
在一實施例中,微影系統可包括一或多個光瞳。作為微影製程之一部分,光可在其穿過光罩之前轉化成指定圖案(例如,具有強度及/或相位之特定空間分佈)。如本文中所使用,術語「光瞳設計」係指藉由光瞳之實體建構或組態產生的光之圖案。貫穿本發明,光瞳設計被稱作有表示光瞳設計之光的及強度之影像。光瞳設計410之一個實例在圖4之頂部部分中說明。此處,圓形區域表示藉由不同顏色所展示之變化強度的光。如本文中所說明之此類光瞳設計僅意欲作為實例且不應在任何方面視為限制性的。
在實施例中,光瞳可為玻璃盤,在本文中稱為繞射光學元件(DOE)420。DOE 420之材料結構可使得光偏轉且組合以形成特定光瞳設計。因為藉由DOE 420之結構設定光瞳設計,所以每一所欲光瞳設計可能需要不同的DOE 420。
在另一實施例中,光瞳可為鏡面陣列430,其由可個別地受控以產生光瞳設計之許多小鏡面構成。DOE 420及鏡面陣列430之實例在圖4的底部部分中說明。DOE 420在左側上展示為接收一束光且隨後發射所說明之光瞳設計410。右側上為實例鏡面陣列430,其中光入射於鏡面集上。藉由鏡面陣列430之特定組態,亦可形成光瞳設計410(此處展示
為等效於由DOE 420形成的光瞳設計)。
圖5為說明根據一實施例之例示性光罩圖案之圖式。
在許多微影製程中,期望使用光罩執行光之選擇性阻斷以影響光致抗蝕劑或基板上的特定圖案。如本文中所使用,「光罩」係指實際實體光罩自身。相比之下,如本文中所使用,「光罩圖案」係指光罩之特徵的形狀。此類特徵可包括例如,不同光傳輸(例如,在連續透射遮罩中)之通道、狹槽、孔、脊線、變化區域或其類似者。理想光罩圖案510在圖5之頂部部分中說明。此處,理想光罩圖案510由完美水平及豎直線構成,且此類線在本文中稱為主要特徵512。然而,在實際微影製程中,所遞送光的解析度之繞射效應及限制不准許此種理想遮罩圖案510在基板處再生。為補償此等限制,可實施被稱為光學鄰近校正(OPC)之製程。OPC向光罩添加小特徵(稱為輔助特徵520),該等小特徵在與入射於光罩上的光之圖案組合時在基板處建立經改良的圖案(亦稱為空中影像)。在圖5之說明中,將此等輔助特徵520添加至主要特徵512且可被視為自理想光罩圖案510略微偏離。此外,在一些情況下,可添加全新特徵以進一步補償(或利用)繞射效應。在本文中稱為子解析度輔助特徵(SRAF)522之此等特徵亦在圖5之底部部分中藉由在理想光罩圖案510中不存在的較重權重線進行說明。如本文中所使用,一般術語「輔助特徵」可指展示為對主要特徵512之修飾的輔助特徵520或可指SRAF 522。
圖6說明根據一實施例之使用雙色光之例示性效應的圖式。
本發明尤其提供一種用於增加微影系統之聚焦深度之方法。方法可包括提供光譜、光罩圖案及光瞳設計,該光譜、該光罩圖案及
該光瞳設計經組態以提供具有聚焦深度之微影系統。方法亦可包括使光譜及鏡面陣列中之一或多個鏡面的組態反覆地改變以提供經修改之光譜及增加聚焦深度的經修改之光瞳設計。鏡面陣列中之鏡面中之一或多者可隨後基於經修改之光瞳設計及增加聚焦深度的經修改之光罩圖案來組態。如本文中所使用,「聚焦深度」意謂將所欲位置處(例如,基板處、光致抗蝕劑處等)的光視為「焦點對準」之距離。對應於光是否焦點對準之特定數字可由使用者自動定義,且可如對給定應用所請求般改變,且此可稱為「規格」。
在圖6中,針對單色光譜610(圓圈符號)及雙色光譜620(三角形符號)展示曝光寬容度相對於聚焦深度之曲線。此處,藉由將光譜自單色改變成雙色(例如,在根據如本文中所描述之模型中之一或多者執行的模擬時,該等模型諸如OPC、抗蝕劑、源等),產生增加之聚焦深度以及曝光寬容度的改變。
經修改之光譜(或任何「經修改之」特徵)不需要為最終或最佳化特徵,但其可為最終或最佳化特徵。舉例而言,經修改之光譜可為中間步驟,其中初始光譜已經修改但可能並非最終解決方案。然而,如本文中所描述,經修改之特徵可為所涉及的特定態樣之最佳化或最佳解決方案(例如,經修改之光譜、經修改之光罩圖案或經修改的光瞳設計)。參考圖13進一步論述此情況。
在本發明之一些實施例中,同時改變可由在本文中統稱為最佳化模組之經電腦實施製程來實施。最佳化模組可共同最佳化及分析微影系統之任何數目個態樣,例如光學頻譜、光罩圖案、光瞳設計、主要特徵、SRAF等。最佳化模組可包括分佈在任何數目個計算系統上之任何數
目個電腦程式。亦可包括預測性模型化及機器學習技術(例如,作為最佳化模組之部分之經過訓練的模型)。最佳化模組可以圖形顯示器、資料檔案及其類似者的形式提供經改良之解決方案。舉例而言,此等解決方案可包括光罩圖案、光致抗蝕劑參數、光源設定、光瞳組態等。
在一些實施例中,最佳化模組可修改及/或最佳化光譜,例如以增加或最大化聚焦深度。因此,在一實施例中,反覆改變可包括改變光譜340中之峰值的頻寬。類似地,在另一實施例中,反覆改變可進一步包括改變光譜340中之兩個(或更多個)峰值之間的峰值分離346。
歸因於微影系統之一些組件之間的相互依賴,且在考量用最佳化模組進行共同最佳化時,改變微影系統之一個態樣可影響另一態樣。舉例而言,在增加聚焦深度時,改變光譜340可使得光瞳設計410改變,以使得(例如)對比度損耗可減小。如本文中所使用,展示光學頻譜、光瞳設計及光罩圖案之說明可指同等地初始或經修改之版本,且為簡單起見,在本文中皆用相似附圖標記來提及。經修改之光瞳設計410可實現為含有鏡面陣列的程式化指令或操作序列之資料檔案。舉例而言,經修改之光瞳設計可指定鏡面陣列430中之鏡面的角度或定向,以使得建立所欲的經修改之光瞳設計410。
圖7為說明根據一實施例之基於光譜之子解析度輔助特徵之例示性分離的圖式。
光罩圖案710之一部分之簡化實例展示於圖7的頂部面板中。此處,遮罩圖案710展示主特徵720、臨界尺寸730、光罩偏置740及藉由SRAF分離760與主特徵的中心分離之兩個SRAF 750。
類似於上文所描述的實施例,其中光譜之改變可使得光瞳
設計改變,方法可包括提供光譜、光罩圖案710及光瞳設計,該光譜、該遮罩圖案及該光瞳設計一起經組態以向微影系統提供聚焦深度。方法亦可包括使光譜及光罩圖案中之輔助特徵反覆地改變以提供經修改之光譜及增加聚焦深度的經修改之光罩圖案。微影系統之組件可隨後基於經修改之光譜及增加聚焦深度的經修改之光罩圖案710來組態。舉例而言,組件可包括微影系統之光罩、光源、光瞳或其他組件的任何組合。概括地,最佳化照明光譜、光瞳及光罩之製程被稱為源光罩最佳化(SMO)。
光罩圖案710可與光譜一起同時反覆地改變,以提供經修改之光譜及經修改之光罩圖案710。反覆改變亦可包括改變光罩圖案710中之主特徵720以增加聚焦深度。主特徵720可包括邊緣部位及/或光罩偏置740,且反覆改變亦可改變邊緣部位或光罩偏置部位中之至少一者。在一些實施例中,兩個光罩偏置位置可繞主特徵720的中心735對稱地改變。如在此類實施例中所使用,對稱地改變意謂在主特徵720之中心735的任一側上之光罩偏置部位中進行對應改變,以使得光罩偏置部位與主特徵720的中心735具有相同距離。
經修改之光罩圖案710可包括對藉由在光罩(類似於圖5中所說明的光罩)上執行OPC所添加之特徵或對SRAF的改變。此外,如圖7中所說明,反覆改變可包括改變光罩圖案710中之子解析度輔助特徵以增加聚焦深度。在一些實施例中,反覆改變可包括藉由改變子解析度輔助特徵750之位置或寬度中之至少一者來改變子解析度輔助特徵750。如圖7之下圖中所展示,在將單色光譜(圓圈)770與雙色光譜(三角形)780進行比較時,作為空中影像品質之量測值的正規化影像對數斜率(NILS)藉由不同SRAF分離760最大化。在所給定之實例中,針對峰值NILS,分離760自
125nm(在單色光譜的情況下)改變成130nm(在雙色光譜之情況下)。以此方式,最佳化模組可判定增加空中影像的品質之SRAF 750之分離760、位置等。
圖8為說明根據一實施例之同時最佳化光譜、光罩圖案及光瞳設計之第一實例的圖式。
如本文中所描述的微影系統之態樣之組合的最佳化可對如圖8中所說明之微影系統的效能產生益處。所展示的為經模擬之單一顏色光譜810(具有任意小頻寬)且亦為經模擬之雙色光譜850。分別針對單一顏色光譜810及雙色光譜850展示經修改之光瞳設計812及852之實例。針對單一顏色光譜810,圖8說明經模擬之連續透射光罩(CTM)814、光罩816(例如存在對應於主特徵及輔助特徵之狹槽的光罩之表示)及所得空中影像818。類似地,針對雙色光譜852,亦展示CTM 854、光罩856及空中影像858。雖然在外觀上通常類似,但兩個解決方案之間存在差異(大多數藉由光罩816及856中之SRAF的分離之改變易於看見)。解決方案之結果展示於圖8之底部兩個圖中,其中最佳化增加製程窗(PW)。製程窗藉由曲線之間的區域說明且為在給定焦點處之所提供劑量的函數。對應於雙色光譜之劑量-焦點曲線藉由三角形點820展示,且對應於單一顏色光譜的劑量-聚焦曲線藉由圓圈點860展示。觸摸其各別曲線之兩個卵形822及862對應於理想PW。可看到,在右下圖中,製程窗在連同光罩圖案及光瞳設計之最佳化一起實施雙色光譜時增加。類似地,在此實例中,雙色聚焦深度864(藉由右下圖上之三角形展示)比單色聚焦深度824增加了約144nm至320nm,以及僅略微減小曝光寬容度。
度量值之任何分類或數目可藉由本文中所揭示之方法增加
或最佳化。雖然在由於改變而增加之一些參數與減小的其他參數(例如,DOF相較於EF)之間可存在交換,但在一些實施例中,反覆改變可包括執行改變,至少直至聚焦深度及曝光寬容度之乘積增加為止。類似地,反覆改變可包括執行反覆改變,至少直至製程基於至少部分地藉由劑量及曝光寬容度定義的區域增加為止。
圖9為說明根據實施例之同時最佳化光譜、光罩圖案及光瞳設計的第三實例之圖式。
圖9中所說明之實施例可包括使光譜910、光罩圖案914及光瞳設計912同時反覆地改變,以提供經修改之光譜950、經修改的光罩圖案954及經修改之光瞳設計952。雖然類似於圖8,但圖9展示光罩圖案914及該經修改之光罩圖案954,其中不僅沿所改變之主特徵具有小特徵,而且全新SRAF已作為經改良的解決方案之一部分呈現(或消失)。顯著改變之此等區域藉由虛線指示。類似於圖8之實例,雙色光譜之聚焦深度在使用單色光譜時在僅適當減小曝光寬容度的情況下顯著增加。
圖10為根據一實施例之基於對光譜中之頻寬的改變說明對光罩圖案及光瞳設計之改變的圖式。
除了改變雙色光譜之中心波長之外,亦可改變光譜的一或多個峰值之頻寬作為最佳化製程之一部分。作為簡化實例,圖10展示四種光瞳設計1010,其中改變單色光譜之頻寬(例如,300fm、900fm、1300fm、2000fm)。可看到,最佳化模組可產生經修改之光罩圖案1010及經修改之光瞳設計1020,以便試圖維持或增加空中影像處的對比度。因此,在一些實施例中,反覆變因此,在一些實施例中,反覆改變可包括在光譜之改變使得光譜中之峰值的頻寬增加時約束該改變以增加空中影像處
的對比度。雖然針對單色光譜展示,但可使用雙色光譜應用相似製程。
如自本發明顯而易見,存在可藉由同時改變微影系統之態樣導致的許多可能最佳化。雖然未詳細地描述每一置換,但將所有此類置換視為在本發明之範疇內。舉例而言,可使光譜、頻寬、峰值分離、光罩圖案、主特徵、輔助特徵、光瞳設計、製程模型(OPC、抗蝕劑等)以任何組合改變以改良微影系統。類似地,可執行改變以改良聚焦深度、曝光寬容度、劑量、焦點、對比度、NILS、製程窗等之任何組合。另外,可執行改變以減少邊緣置放誤差、光罩誤差增強因數(MEEF)等之任何組合。
如本文中所描述,本發明之實施例可用於提供微影系統之組態的處方。因而,基於由最佳化製程提供之解決方案,光學系統的組件可經建構及/或經組態以實現所判定之益處。舉例而言,在實施例中,組件可為經組態以基於經修改之光譜提供光的雷射。在一實施例中,組件可為基於經修改之光罩圖案製造之光罩。在一實施例中,組件可為呈繞射光學元件之形式基於經修改之光瞳設計製造的光瞳。在另一實施例中,光瞳可為基於經修改之光瞳設計經組態之鏡面陣列。另一實施例可包括基於經修改之光瞳設計組態鏡面陣列且亦包括基於經修改之光罩圖案製造光罩。
圖11為說明根據一實施例之用於增加聚焦深度之例示性方法的製程流程圖。
在實施例中,一種用於增加微影系統之聚焦深度之方法可包括在1110處提供光譜、光罩圖案及光瞳設計,該光譜、該光罩圖案及該光瞳設計一起經組態以向微影系統提供聚焦深度。方法可在1120處使光譜及光罩圖案中之輔助特徵反覆地改變以提供經修改之光譜及增加聚焦深度的經修改之光罩圖案。在1120處,微影系統之組件可基於經修改之光譜及
增加聚焦深度的經修改之光罩圖案。
圖12為說明根據一實施例之用於基於經修改之光譜及經修改之光罩圖案增加聚焦深度的例示性方法的製程流程圖。
在實施例中,一種用於增加微影系統之聚焦深度之方法可包括在1210處提供光譜、光罩圖案及光瞳設計,該光譜、該光罩圖案及該光瞳設計一起經組態以向微影系統提供聚焦深度。方法可在1220處使光譜及鏡面陣列中之一或多個鏡面的組態反覆地改變以提供經修改之光譜及增加聚焦深度的經修改之光瞳設計。在1220處,可基於經修改之光譜及增加聚焦深度的經修改之光瞳設計來組態鏡面陣列中之一或多個鏡面。
圖13為說明根據一實施例之用於增加聚焦深度之例示性反覆方法的製程流程圖。圖14為說明根據一實施例之對應於圖13中所展示之製程的光瞳設計及光罩圖案之實例的圖式。
執行涉及改變光譜、光瞳設計或光罩圖案中之兩者或更多者的特徵之共同最佳化(或同時發生最佳化製程)可反覆地執行以產生例如將產生增加之聚焦深度的經修改之光譜、經修改之光瞳設計或經修改的光罩圖案。舉例而言,在不滿足所欲度量值(例如,在5%EL處150nm DOF)時,可改變光譜中的峰值中之兩者或更多者之間的間距以判定實現所欲度量值之間距。另外,可應用約束以使得光譜、光瞳設計及光罩圖案滿足某些程序要求,諸如具有特定透射率之光罩或具有特定實體屬性的光瞳。在下文描述包括此類約束之實例的光譜、光瞳設計及光罩圖案之共同最佳化之一個實例實施。
在1310處,可獲得/設定指定微影系統之態樣的設定參數以用於如本文中所描述之計算模擬(例如,以執行共同最佳化製程)。設定
參數可包括成像條件之任何組合,包括來自光源之光的偏振、上方塗佈光致抗蝕劑之膜堆疊的組態、遮罩規則檢查(MRC)參數、光致抗蝕劑、光致抗蝕劑厚度、上方塗佈光致抗蝕劑之膜堆疊、掃描器的能力(例如,數值孔徑、偏振、任尼克(Zernike)係數)等。此等參數可自另一電腦接收到且呈資料檔案的形式,且亦可包括含有以上中之任一者的既定值之預設設定參數。視情況,設定參數可由使用者定義且儲存為資料檔案或儲存在暫時性電腦記憶體中。
在1320處,可產生光譜(例如,如由圖3中的元件310或340所展示)。最初,光譜可包括單一波長(意謂具有單一中心波長/峰值)。在其他實施中,如本文中所描述,可產生多波長光譜(例如,兩個、三個或更多個中心波長/峰值)。在一些實施例中,光學頻譜(單一或多個)中之任一者的頻寬最初可設定為例如200fm、300fm、400fm等,且隨後在整個反覆製程中改變。
在1330處,可產生基於點源模型之製程窗。此可將光源模型化為點源,但在一些實施中,可包括更複雜的源模型,諸如有限大小的源近似。製程窗條件可經定義,例如最佳化以達成在5%曝光寬容度下具有150nm聚焦深度之製程窗,或接近此目標製程窗直至基於模擬之其他約束達成最佳收斂為止。此類數字僅意欲作為實例,例如製程窗可基於具有大於1、5、10、20、50、75、150、200、300、500或1000nm之聚焦深度的製程窗之任何組合。類似地,曝光寬容度可經定義為小於1%、3%、8%、10%、15%、20%、30%或50%。
在1340處,可產生不受限的光瞳設計1440(如圖14中所展示之此光瞳設計的圖形實例)以用於併入至反覆程序中。不受限的光瞳設
計1440在光瞳之任何像素下允許任何強度的光。因為不受限的光瞳可具有任何值且(在反覆中之此階段時)尚未應用光罩約束,所以可產生具有連續(或平滑地改變)透射率屬性(類似於連續透射光罩(CTM)中所發現的連續透射率屬性)之光罩圖案。實例藉由灰階CTM圖案1445展示。
在1350處,光瞳映射可應用於不受限的光瞳設計1440。光瞳映射可定義當前不受限的光瞳之特徵(參見下文實例)。光瞳映射之兩個實例為自由光瞳映射1450或參數光瞳映射1455,該等光瞳映射的應用可產生受限光瞳設計。
自由最佳化可包括應用自由光瞳映射1450以例如指定光瞳解析度(例如,如藉由繞射光學元件之解析度所設定,該繞射光學元件可由數百或數千個鏡面構成,每一鏡面符合光瞳映射中之像素)。此藉由將粗略不受限的光瞳設計1440之實例與自由光瞳映射1450進行比較來說明。此處,吾等看到,自由最佳化不改變光瞳處之一般光圖案但增加解析度。
參數最佳化可包括約束如藉由參數光瞳映射1455所說明之光瞳的特徵。可指定為約束之特徵的一個實例為均方偏差(sigma)或光瞳填充因數之值。展示具有依據例如極點強度(亦即,區域中之均方偏差的值)、極點角度(亦即,區域之中心處的角度)、「極點寬度(亦即,區域之角範圍)、sigma_in(亦即,內半徑)及sigma_out(亦即,外半徑)表現的均方偏差之參數光瞳映射1455之各種區域(亦稱為極點1457)。應理解,圖14中所展示之實例僅為實例,且可使用任何光瞳圖案(不論係自由光瞳圖案或參數光瞳圖案)。在其他實施例中,對光瞳之約束亦可基於繞射光學元件之實體特徵且可包括例如鏡面反射率、解析度、鏡面位置等。
光罩及/或實體光瞳約束亦可與自由或參數最佳化結合產生及應用。光罩約束可用以產生經修改之光罩圖案,如本文中所描述。舉例而言,光罩約束可包括光罩透射率、對光罩之相位效應、SRAF接種之位置、OPC特徵等。
在1360處(在1350處定義自由源時),用所應用光罩約束進行的受限光瞳設計之同時修改(或最佳化)可產生經修改之光瞳設計及經修改的光罩圖案。圖14亦展示所得共同最佳化光瞳1460及光罩圖案1465之一個實例。在此階段時,光罩圖案可視情況二進位化(在共同最佳化之前在光罩圖案而非初始CTM圖案上具有離散透射率值)。
在1370處(在1350處定義自由源時),用所應用光罩約束進行的受限光瞳設計之同時修改(或最佳化)可產生經修改之光瞳設計及經修改的光罩圖案。展示所得經修改之光瞳及經修改展示所得經修改之光瞳及經修改之光罩圖案的一個實例。可看到,所得光瞳(1460及1470)及光罩圖案(1465及1475)歸因於所選擇的共同最佳化模式之差異而不同。
在1380處,可基於經修改之光罩圖案及光瞳設計來計算製程窗及/或視情況選用之MEEF。如上文關於實例所欲度量值(例如,製程窗)所提及,若程序窗不滿足最初在1320處經定義之製程窗條件,則可例如藉由改變頻寬、峰值分離、峰值數或其類似者來修改光譜。經修改之光譜可輸入為程序的設定參數來重複,以使得達成與所欲製程窗較接近的一致性。可同樣視情況改變其他設定參數中之任一者。以此方式,在1380之後,反覆製程可恢復至上文所描述的任何先前步驟,例如1310或1320。
在滿足製程窗時,可將經修改之光譜、光罩圖案及/或光瞳
設計的結果提供為輸出至一或多個計算系統之資料。在一些實施中,製程可在預定義數目之反覆之後在朝向指定製程窗的最佳收斂時終止。
當使用上述多色或雙色成像製程時,由於兩種不同光波長之間的焦平面中之差,故可存在一定程度之影像模糊。此外,由於投影光學系統針對特定波長進行最佳化,故自最佳波長偏離可引入進一步導致模糊的透鏡誤差。此可導致所得成像特徵中之對比度的損耗。
在一定程度上,上文所描述之與源光罩最佳化相關之方法可用以補償此種影像品質之損耗。同樣地光學鄰近校正技術可用以輔助使如所設計之特徵成像。上述之圖8展示藉由使用雙色成像來產生聚焦深度中之較大改良,且亦展示隨之產生的對比度損耗。
與對比度相關之兩個度量值為影像對數斜率(ILS)或正規化影像對數斜率(NILS)。NILS愈高,則影像對比度愈佳,其直接地轉化為經改良之曝光寬容度。
對比度認可被認為係影像之暗部分與亮部分之間的比率。另一方面,影像對數斜率可被認為與影像之暗區與亮區之間的邊緣處之亮度變化率相關。因此,兩者皆與亮與暗之間的比較有關,但ILS更特定地與轉化區相關,而因此更具體地與線邊緣位置相關,且因而比對比度更與線寬及其他影像品質相關。散焦及模糊(諸如可藉由使用雙色成像導致)可對ILS具有有害效應。
由於ILS與臨界尺寸(諸如線寬)之臨界尺寸之倒數成比例,故ILS之正規化可藉由乘以臨界尺寸來計算從而使得NILS=ILS*x=dI/dx*1/x*x=dI/dx。可隨後以由熟習此項技術者所理解之方式藉由模擬及/或實驗方法使ILS及NILS與曝光寬容度相關。
圖15說明根據一實施例之頻寬窄化之應用的模擬效應。特定而言,圖表展示400nm間距下之100nm線之NILS,經標繪與正及負方向上之最佳焦點成對照。灰線表示使用300fm頻寬(E95)之光源之模擬NILS曲線,而黑線表示使用200fm頻寬之效應。如可自圖所見,NILS略微高過散焦之範圍。
類似地,圖16說明根據一實施例之頻寬窄化之應用的模擬效應。此圖表展示90nm間距下38nm線的NILS。即,相較於圖15,第二圖表與更精細間距下之更精細特徵相關。同樣,在如所說明之散焦的範圍內,頻寬窄化產生經改良之NILS的數值。
圖17說明使用一般(以黑色展示之300fm頻寬)照明光及經窄化(以灰色展示之200fm頻寬)照明光的雙色影像中之曝光寬容度(EL)相對於聚焦深度之模擬圖表。如可所見,由於頻寬窄化,EL在聚焦深度之範圍內經改良。
在用於DUV光微影系統之典型的雷射光源中,雷射器包括可操作以實行窄化雷射光頻寬之線窄化模組。在一實施例中,頻寬可自典型的300fm減小至50fm至275fm之範圍內,更特定地減小至100fm至250fm之範圍內,且更特定地減小至150fm至225fm的範圍內。在一實施例中,選擇頻寬為200fm。
在一實施例中,根據已知的原理,雷射器可包括可致動稜鏡或稜鏡及光柵。致動器可為例如步進器電動機步進器電動機及/或PZT,其經配置以旋轉至少一個稜鏡從而調整光束寬度且藉此變更雷射源之頻寬。同樣地,亦可安裝一個或其他稜鏡以用於隨著致動器旋轉移動,從而允許每一脈衝之中心波長之精細調整,此類調整能夠以例如十分之一
飛米之數量級來進行。在一實施例中,線窄化模組可包括頻寬量測模組以允許源之頻寬的回饋及/或前饋控制。在一些情況下,差分點火時間(differential firing time)可用以實行精細控制,而致動器用以提供總控制(gross control)。此種系統之其他細節可發現於例如美國專利公開案第20080253413號,其以全文引用之方式併入本文中。
在應用中,使特徵成像之方法相對於圖16如下文所描述來行進。方法包括將脈衝光束朝向光罩導引,該光罩經組態以將圖案賦予至脈衝光束上。如上文更詳細地描述,脈衝具有不同波長以允許在單一曝光過程中進行雙色印刷,此在晶圓上之抗蝕劑中產生兩個空間影像。可選擇聚焦深度且該經選擇之聚焦深度可用以選擇兩個波長之間的差。如將瞭解,在不偏離所揭示之方法之原理的情況下,兩種以上之色彩可用以產生兩個以上空間影像。
位於焦平面中之兩個(或更多個)空間影像藉由沿著光軸之一距離分離,該距離係藉由若干脈衝之間的波長之差來判定的。脈衝之頻寬經控制以處於50fm與275fm之間。此外,選擇頻寬以改良成像製程之品質度量。
特定而言,品質度量可為描述製程窗之例如,對比度、ILS、NILS、EL及/或度量。
在一實施例中,如描述於上述細節中之源光罩最佳化可在選擇窄化頻寬之後使用。因此,窄化頻寬變成SMO製程之輸入變數且可經選擇為常數,或可在執行最佳化時隨著其他參數變化。即,當光譜340經窄化時,反覆模擬及調整光瞳設計、光譜、光罩圖案710之方法以與先前所描述之相同的方式行進。方法亦可包括使光譜及光罩圖案中之輔助特
徵反覆地改變以提供經修改之光譜及增加聚焦深度的經修改之光罩圖案。微影系統之組件可隨後基於經修改之光譜及增加聚焦深度的經修改之光罩圖案710來組態。舉例而言,組件可包括微影系統之光罩、光源、光瞳或其他組件的任何組合。
圖15為根據一實施例之實例電腦系統CS之方塊圖。
電腦系統CS包括用於傳達資訊之匯流排BS或其他通信機制及與匯流排BS耦接以供處理資訊之處理器PRO(或多個處理器)。電腦系統CS亦包括耦接至匯流排BS以用於儲存待由處理器PRO執行之資訊及指令的主記憶體MM,諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存器件。主記憶體MM亦可用於在待由處理器PRO執行之指令的執行期間儲存暫時性變數或其他中間資訊。電腦系統CS進一步包括耦接至匯流排BS以用於儲存用於處理器PRO之靜態資訊及指令的唯讀記憶體(ROM)ROM或其他靜態儲存器件。提供諸如磁碟或光碟之儲存器件SD,且將其耦接至匯流排BS以用於儲存資訊及指令。
電腦系統CS可經由匯流排BS耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器DS,諸如,陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸控面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入器件ID耦接至匯流排BS以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器PRO。另一類型之使用者輸入器件為用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器PRO且用於控制顯示器DS上之游標移動的游標控制件CC,諸如,滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入器件通常具有在兩個軸線(第一軸(例如,x)及第二軸(例如,y))上之兩個自由度,從而允許該器件指定平面中之位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可被用作輸入器件。
根據一個實施例,本文中所描述之一或多種方法的部分可藉由電腦系統CS回應於處理器PRO實行主記憶體MM中所含有之一或多個指令的一或多個序列來執行。可將此等指令自另一電腦可讀媒體(諸如儲存器件SD)讀取至主記憶體MM中。主記憶體MM中所含有之指令序列的實行致使處理器PRO執行本文中所描述之製程步驟。呈多處理佈置之一或多個處理器亦可用於執行主記憶體MM中所含有之指令序列。在一替代實施例中,可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路系統。因此,本文中之描述不限於硬體電路與軟體之任何特定組合。
如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」係指參與將指令提供至處理器PRO以供執行之任何媒體。此媒體可採用許多形式,包括但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包括例如光碟或磁碟,諸如儲存器件SD。揮發性媒體包括動態記憶體,諸如主記憶體MM。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線及光纖,包括包含匯流排BS之導線。傳輸媒體亦可採用聲波或光波之形式,諸如在射頻(RF)及紅外線(IR)資料通信期間所產生之聲波或光波。電腦可讀媒體可為非暫時性的,例如軟碟、可撓性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁性媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案的任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣。非暫時性電腦可讀媒體可具有記錄於其上之指令。當由電腦執行時,指令可實施本文中所描述的特徵中之任一者。暫時性電腦可讀媒體可包括載波或其他傳播電磁信號。
各種形式之電腦可讀媒體可涉及將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器PRO以供執行。舉例而言,初始地可將指令承載於遠
端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令載入至其動態記憶體內,且使用數據機經由電話線來發送指令。在電腦系統CS本端之數據機可接收電話線上之資料,且使用紅外線傳輸器以將資料轉換為紅外線信號。耦接至匯流排BS之紅外線偵測器可接收紅外線信號中所攜載之資料且將資料置放於匯流排BS上。匯流排BS將資料攜載至主記憶體MM,處理器PRO自該主記憶體MM擷取且執行指令。由主記憶體MM接收之指令可視情況在由處理器PRO執行之前或之後儲存於儲存器件SD上。
電腦系統CS亦可包括耦接至匯流排BS之通信介面CI。通信介面CI提供與網路鏈路NDL之雙向資料通信耦接,該網路鏈路NDL連接至區域網路LAN。舉例而言,通信介面CI可為整合服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供與相應類型之電話線的資料通信連接。作為另一實例,通信介面CI可將資料通信連接提供至相容LAN的區域網路(LAN)卡。亦可實施無線鏈路。在任何此實施中,通信介面CI發送且接收攜載表示各種類型之訊資之數位資料串流的電信號、電磁信號或光學信號。
網路鏈路NDL通常經由一或多個網路將資料通信提供至其他資料器件。舉例而言,網路鏈路NDL可經由區域網路LAN將連接提供至主電腦HC。此可包括經由全球封包資料通信網路(現在通常被稱作「網際網路」INT)而提供資料通信服務。區域網路LAN(網際網路)皆使用攜載數位資料流之電信號、電磁信號或光學信號。經由各種網路之信號及在網路資料鏈路NDL上且經由通信介面CI之信號為輸送資訊的例示性形式之載波,該等信號將數位資料攜載至電腦系統CS且自該電腦系統攜載數位資料。
電腦系統CS可經由網路、網路資料鏈路NDL及通信介面
CI發送訊息及接收資料(包括程式碼)。在網際網路實例中,主電腦HC可經由網際網路INT、網路資料鏈路NDL、區域網路LAN及通信介面CI傳輸用於應用程式之經請求程式碼。舉例而言,一個此類經下載之應用程式可提供本文中所描述之方法的全部或部分。所接收程式碼可在其被接收時由處理器PRO執行,及/或儲存於儲存器件SD或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式,電腦系統CS可獲得呈載波形式之應用程式碼。
圖16為根據一實施例之微影投影裝置的示意圖。
微影投影裝置可包括照明系統IL、第一物件台MT、第二物件台WT及投影系統PS。
照明系統IL可調節輻射光束B。在此特定狀況下,照明系統亦包含輻射源SO。
第一物件台(例如,圖案化器件台)MT可具備用以固持圖案化器件MA(例如,倍縮光罩)之圖案化器件固持器,且連接至用以相對於項目PS來精確地定位圖案化器件之第一定位器。
第二物件台(基板台)WT可具備用以固持基板W(例如,抗蝕劑塗佈矽晶圓)之基板固持器,且連接至用以相對於項目PS準確地定位基板之第二定位器。
投影系統(「透鏡」)PS(例如折射、反射或反射折射光學系統)可將圖案化器件MA之經照射部分成像至基板W之目標部分C(例如包含一或多個晶粒)上。
如本文中所描繪,裝置可屬於透射類型(亦即,具有透射圖案化器件)。然而,一般而言,其亦可屬於反射類型,例如(具有反射圖案化器件)。裝置可使用與經典光罩不同種類之圖案化器件;實例包括可程
式化鏡面陣列或LCD矩陣。
源SO(例如,水銀燈或準分子雷射、雷射產生電漿(LPP)EUV源)產生輻射光束。舉例而言,此光束係直接地或在已橫穿諸如光束擴展器Ex之調節設備之後饋入至照明系統(照明器)IL中。照明器IL可包含調整器件AD,以用於設定光束中之強度分佈之外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外,照明器IL通常將包含各種其他組件,諸如,積光器IN另外,照明器IL通常將包含各種其他組件,諸如,積光器IN及聚光器CO。以此方式,入射於圖案化器件MA上之光束B在其橫截面中具有所欲均一性及強度分佈。
在一些實施例中,源SO可在微影投影裝置之殼體內(如常常係當源SO為例如水銀燈時的情況),但其亦可遠離微影投影裝置,該源SO產生的輻射光束經引導至裝置中(例如藉助於合適之導引鏡);此後一情形可為當源SO為準分子雷射(例如基於KrF、ArF或F2發出雷射)時的情況。
光束PB隨後截取固持於圖案化器件台MT上之圖案化器件MA。在已橫穿圖案化器件MA的情況下,光束PB可穿過透鏡PL,該透鏡PL將光束B聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位裝置(及干涉式量測裝置IF),可準確地移動基板台WT,例如以便定位光束PB之路徑中的不同目標部分C。類似地,第一定位裝置可用以例如在自圖案化器件庫中機械擷取圖案化器件MA之後或在掃描期間相對於光束B之路徑精確地定位圖案化器件MA。大體而言,可藉助於長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現物件台MT、WT之移動。然而,在步進器(與步進掃描工具相反)之情況下,圖案化器件台MT可僅連接至短衝程致動器,
或可經固定。
可在兩種不同模式(步進模式及掃描模式)下使用所描繪之工具。在步進模式中,將圖案化器件台MT保持基本上靜止,且將整個圖案化器件影像一次性投影((亦即,單次「閃光」)至目標部分C上。在x及/或y方向上使基板台WT移位,以使得不同目標部分C可由光束PB輻照。
在掃描模式中,基本上相同的情形適用,不同之處在於不在單次「閃光」中曝光給定目標部分C。實際上,圖案化器件台MT可在給定方向(所謂「掃描方向」,例如,y方向)上以速度v移動,使得導致投影光束B在圖案化器件影像上進行掃描;同時,基板台WT以速度V=Mv在相同或相對方向上同時地移動,其中M為透鏡PL之放大率(通常,M=1/4或=1/5)。以此方式,可在不必損害解析度的情況下曝光相對大目標部分C。
可使用以下條項來進一步描述實施例:
1.一種使使用一光微影系統將一特徵成像於一基板上之方法最佳化的方法,該方法包含:獲得用於該成像之一光束之一光譜,其中該光束包括具有複數個不同波長的脈衝;及窄化用於該成像之該光束之該等脈衝的該光譜以改良該成像之一品質度量。
2.如條項1之方法,其進一步包含:獲得經組態以在該基板上產生該特徵之一圖案化器件之一設計;獲得用於該成像之一光源設計;及同時反覆地改變該光束之該光譜、該光罩設計及該光源設計以提供一最佳化光譜、一最佳化光罩設計及一最佳化光源設計。
3.如前述條項中任一項之方法,其中每一脈衝之一頻寬在50fm與275fm之間。
4.如前述條項中任一項之方法,其中該光束在具有300fm之一標稱頻寬之一雷射器中產生,且其中該雷射器的一線窄化模組經調整以產生50fm至275fm之該頻寬。
5.如前述條項中任一項之方法,其中該方法包含選擇該頻寬以產生該成像製程之一品質度量的一改良。
6.如5條項之方法,其中該品質度量為對比度。
7.如條項5之方法,其中該品質度量為影像對數斜率或正規化影像對數斜率。
8.如條項5之方法,其中該品質度量為曝光寬容度。
9.如前述條項中任一項之方法,其進一步包含至少部分地基於該等脈衝之該頻寬最佳化一光源設計及/或一光罩設計。
10.如條項9之方法,其中該最佳化包含同時反覆地改變該光束之一光譜、該光罩設計及該光源設計以提供一最佳化光譜、一最佳化光罩設計及一最佳化光源設計。
11.如前述條項中任一項之方法,其進一步包含根據一經選擇之聚焦深度選擇第一波長與第二波長之間的一差。
12.如前述條項中任一項之方法,其進一步包含將該特徵成像於該基板上。
13.一種使用一光微影系統將一特徵成像於一基板上之方法,該方法包含:沿著一傳播方向朝向一圖案化器件導引一脈衝光束,該脈衝光束包
含複數個光脈衝;使用該圖案化器件圖案化該脈衝光束中之該等光脈衝之一集合以產生一經圖案化光束;在一單一曝光過程期間朝向一基板導引該經圖案化光束;在該單一曝光過程期間,在該基板上產生至少一第一空間影像及一第二空間影像,該第一空間影像位於該基板上之一第一平面處及該第二空間影像位於該基板上之一第二平面處,該第一平面與該第二平面在空間上彼此分開且沿著傳播方向與彼此分離一分離距離;及基於該第一空間影像中之光與該基板之一第一部分中之一材料之間的相互作用及該第二空間影像中之光與該基板之一第二部分中之一材料之間的相互作用形成三維半導體組件,其中該脈衝集合中之該等脈衝中之至少一者具有一第一主波長,且該脈衝集合中之其他脈衝中之至少一者具有不同於該第一主波長之一第二主波長,以使得基於該第一波長與該第二波長之間的差在該單一曝光過程期間形成分離距離,且其中該脈衝集合之一頻寬經窄化。
14.一種光微影系統,其包含:一光源,其經組態且經配置以產生具有複數個不同波長之光脈衝;及一頻寬窄化模組,其經組態且經配置以窄化該光脈衝之一頻寬。
15.如條項14之光微影系統,其進一步包含:一基板台,其經組態以固持一基板;及一投影系統,其經組態以將包含該等光脈衝之一圖案化輻射光束投影至該基板的一目標區域上從而在該基板上形成一影像。
16.如條項15之光微影系統,其中該系統經進一步組態且經配置以在一單一曝光過程期間,在該基板上之產生至少一第一空間影像及一第二空間影像,該第一空間影像位於該基板上之一第一平面處及該第二空間影像位於該晶圓上的一第二平面處,該第一平面與該第二平面在空間上彼此分開且沿著該圖案化輻射光束之一傳播方向與彼此分離一分離距離;及基於該第一空間影像中之光與該基板之一第一部分中之一材料之間的相互作用及該第二空間影像中之光與該基板之一第二部分中之一材料之間的相互作用形成一半導體組件,其中該脈衝集合中之該等脈衝中之至少一者具有一第一主波長,且該脈衝集合中之其他脈衝中之至少一者具有不同於該第一主波長之一第二主波長,以使得分離距離基於該第一波長與該第二波長之間的差在該單一曝光過程期間形成,且其中該脈衝集合之一頻寬經窄化。
17.如條項14至16中任一項之一光微影系統,其進一步包含經組態且經配置以調整該光脈衝之一頻寬的一線窄化模組。
18.如條項14至17中任一項之光微影裝置,其中該雷射器之該線窄化模組經調整以產生50fm至275fm的一頻寬。
19.一種電腦程式產品,其包含其上記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體,該等指令在執行時實施如如條項1至13中任一項之方法。
本文中所揭示之概念可模擬或數學上模型化用於使子波長特徵成像之任何通用成像系統,且可尤其適用於供能夠產生愈來愈短波長之新興成像技術。已經在使用中之新興技術包括能夠藉由使用ArF雷射來產生193nm波長且甚至能夠藉由使用氟雷射來產生157nm波長之極紫外線(EUV)、DUV微影。此外,EUV微影能夠藉由使用同步加速器或藉由
用高能電子撞擊材料(固體或電漿中任一者)來產生在20至50nm之範圍內的波長,以便產生在此範圍內之光子。
雖然本文中所揭示之概念可用於在諸如矽晶圓之基板上的成像,但應理解,所揭示之概念可與任何類型之微影成像系統(例如,用於在不同於矽晶圓之基板上成像的彼等微影成像系統)一起使用。
以上描述意欲為說明性,而非限制性的。因此,對於熟習此項技術者將顯而易見,可在不脫離下文所陳述之申請專利範圍之範疇的情況下如所描述進行修改。
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Claims (14)
- 一種將使用一光微影系統將一特徵成像於一基板上之一方法最佳化的方法,該方法包含:獲得用於該成像之一光束之一光譜(optical spectrum),其中該光束包括具有複數個不同波長的脈衝;及窄化(narrowing)用於該成像之該光束之該等脈衝的該光譜以改良該成像之一品質度量(quality metric)。
- 如請求項1之方法,其進一步包含:獲得經組態以在該基板上產生該特徵之一圖案化器件之一設計;獲得用於該成像之一光源設計(light source design);及同時(concurrently)反覆地(iteratively)改變該光束之該光譜、該光罩設計及該光源設計以提供一最佳化光譜、一最佳化光罩設計及一最佳化光源設計。
- 如請求項1之方法,其中每一脈衝之一頻寬(bandwidth)在50fm與275fm之間。
- 如請求項1之方法,其中該光束在具有300fm之一標稱頻寬(nominal bandwidth)之一雷射器(laser)中產生,且其中該雷射器的一線窄化模組(line narrowing module)經調整以產生50fm至275fm之該頻寬。
- 如請求項1之方法,其中該方法包含選擇一頻寬以產生該成像製程之一品質度量的一改良。
- 如請求項1之方法,其中該品質度量為對比度(contrast)。
- 如請求項1之方法,其中該品質度量為影像對數斜率(image log slope)或正規化影像對數斜率(normalized image log slope)。
- 如請求項5之方法,其中該品質度量為曝光寬容度(exposure latitude)。
- 如請求項1之方法,其進一步包含至少部分地基於該等脈衝之該頻寬最佳化一光源設計及/或一光罩設計。
- 如請求項9之方法,其中該最佳化包含同時反覆地改變該光束之一光譜、該光罩設計及該光源設計以提供一最佳化光譜、一最佳化光罩設計及一最佳化光源設計。
- 如請求項1之方法,其進一步包含根據一經選擇之聚焦深度(selected depth of focus)選擇第一波長與第二波長之間的一差(difference)。
- 如請求項1之方法,其進一步包含將該特徵成像於該基板上。
- 如請求項1之方法,其進一步包含:在一單一曝光過程(single exposure pass)期間,在該基板上產生至少一第一空間影像(aerial image)及一第二空間影像,該第一空間影像位於該基板上之一第一平面處且該第二空間影像位於該基板上之一第二平面處,該第一平面與該第二平面在空間上彼此分開且沿著傳播方向與彼此分離一分離距離(separation distance);及基於該第一空間影像中之光與該基板之一第一部分中之一材料之間的一相互作用(interaction)以及該第二空間影像中之光與該基板之一第二部分中之一材料之間的一相互作用形成三維(three-dimensional)半導體組件。
- 一種電腦程式產品,其包含其上記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體,該等指令在執行時實施如請求項1之方法。
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