考慮了近鄰影響的基于模型的光學鄰近校正的設備和方法技術

基于模型的光學鄰近校正（ＭＯＰＣ）偏置技術可被用于優化掩模圖案。然而，傳統的ＭＯＰＣ技術沒有考慮掩模上的鄰近特征的影響。這種影響可以按照下面的方式加以考慮：首先，根據目標圖案生成預測圖案并且選擇多個評估點，其中可以在所述評估點處確定偏置。然后，為每個評估點生成一組多變量等式，每個等式代表掩模上的鄰近特征的影響。求解所述等式以便確定每一評估點處的偏置量，從而所述掩模得到優化。可以重復這個處理過程，直到所述掩模圖案被進一步優化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及用于掩模優化的基于模型的光學鄰近校正(MOPC)，特別涉及在掩模優化期間考慮了近鄰(neighbor)的影響的MOPC。
技術介紹
光刻(lithographic)設備可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，所述掩模可以包含相應于單層IC的電路圖案，該圖案可以被成像在已經涂敷了輻射敏感材料(抗蝕劑)層的襯底(硅晶片)上的目標部分上(例如包括一個或多個管芯(die))。通常，單個晶片將包含各相鄰目標部分的整個網絡，所述各目標部分由投影系統連續地一次輻射一個。在一種類型的光刻投影設備中，通過一次性將整個掩模圖案曝光到目標部分上來輻射每一個目標部分；這種設備通常被稱作晶片步進器。在另一種設備中(通常被稱作步進-掃描設備)，通過以給定的參考方向(“掃描”方向)在投影束下漸進地掃描該掩模圖案、同時以平行于或者反向平行于該參考方向的方向同步掃描襯底臺來輻射每個目標部分；這是因為通常來說，投影系統將具有一個放大因數M(通常＜1)，對襯底臺進行掃描的速度V是對掩模臺進行掃描的速度的M倍。例如可以從美國專利US 6,046,792中收集關于在這里描述的光刻裝置的更多信息，其在此被引入以作為參考。在利用了光刻投影設備的制造工藝中，掩模圖案被成像在至少部分地由一層輻射敏感材料(抗蝕劑)覆蓋的襯底上。在該成像步驟之前，該襯底可以經歷各種工序，比如涂底漆、涂敷抗蝕劑和軟烘烤。在曝光之后，該襯底可以經歷其它的工序，比如曝光后烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤以及對成像特征的測量/檢查。這一系列工序被用作模制例如IC的裝置的單獨層的基礎。這種被模制的層然后可以經歷各種工藝，比如蝕刻、離子注入(摻雜)、金屬化、氧化、化學-機械拋光等等，所有這些工藝都是為了完成單獨的層。如果需要幾層，那么必須對每一新層重復整個工序或者該工序的變型。最后，在襯底(晶片)上將出現裝置陣列。通過諸如切割(dicing)或者鋸斷(sawing)之類的技術使得這些裝置彼此分離，從而可以將各單獨的裝置安裝在載體上、連接到引腳等等。關于這些工藝的進一步信息例如可從Peter van Zant的“Microchip FabricationAPractical Guide to Semiconductor Processing”一書的第三版(McGraw HillPublishing Co.，1997，ISBN 0-07-067250-4)中獲得，其在此被引入以作為參考。為了簡單起見，所述投影系統在下文中被稱為“透鏡”；可是，該術語應被廣義地解釋為包含各種類型的投影系統，包括例如折射光學裝置、反射光學裝置和反射折射(catadioptric)系統。所述輻射系統還可以包括根據這些設計類型當中的任一設計操作的部件，以用于引導、整形或者控制輻射投影束，并且這種部件在下文中還可以被共同地或者單獨地稱作“透鏡”。另外，所述光刻設備可以是具有兩個或者多個襯底臺(和/或兩個或者多個掩模臺)的類型。在這種“多級”裝置中，可以并行使用這些附加臺，或者可以在一個或者多個臺上進行準備步驟，而一個或者多個其它臺被用于曝光。例如在US 5,969,441和WO 98/40791中描述了二級光刻設備，其在此被引入以作為參考。上述光刻掩模包含對應于將被集成在硅晶片上的各電路部件的幾何圖案。用于產生這種掩模的圖案是利用CAD(計算機輔助設計)程序生成的，這種方法通常被稱為EDA(電子設計自動化)。大多數CAD程序按照一組預先設定的設計規則來產生功能性掩模。這些規則是由處理和設計限制來設置的。例如，設計規則定義了各電路裝置(例如門、電容器等等)之間或者互連線之間的空間容差，以便確保各電路裝置或者線之間不會以不希望的方式相互作用。所述設計規則限制典型地被稱作“臨界尺寸”(CD)。電路的臨界尺寸可被定義為最小線寬或是兩根線之間的最小間隔。因此，所述臨界尺寸決定所設計的電路的總體大小和密度。當然，集成電路制造的目的之一是在晶片上(通過掩模)如實地再現原始的電路設計。然而，由于光刻特征的日益精微的尺寸和高分辨率系統，印刷在襯底上的最終特征的輕微偏差可能造成裝置的失效。這些偏差一般由在襯底上生成圖像的裝置的物理變化(或衍射受限的成像)、系統的照射特性以及掩模等引起。在現有技術中，基于模型的光學鄰近校正(MOPC)技術提供了校正措施來最小化這種不希望的偏差。MOPC基于仿真圖像(即目標圖像)與預測圖像的比較來確定上述偏差，所述仿真圖像代表將被形成在襯底上的所希望的圖像，而所述預測圖像則考慮了照射系統和襯底等的特性。實際上，所述目標圖像和預測圖像被分為多個部分。圖1示出了目標圖像12的示例部分10與相應的預測圖像14(被疊加在其上)。通常，利用MOPC技術的光刻人員會在通常位于對應部分10的中心的評估點A處分析目標圖像，以確定在該點所需的偏置量。隨后將對不同的評估點重復這一過程，直到獲得滿意的結果。在MOPC分析中可以利用軟件包來給予幫助。這樣，目標圖像可以由一個數學表達式來表示，并且可以從該數學表達式中導出預測圖像。一些眾所周知的數學算法(例如“牛頓方法”)可以被用于確定目標圖像12與預測圖像14之間的偏差。該牛頓方法使用一種迭代算法來確定表示目標圖像12與預測圖像14之間的偏差量的函數的根。該偏差量隨后可以被用于確定補償該偏差所需的偏置量。等式1代表用于校正掩模邊緣的牛頓公式。等式1→ΔF=ΔI(∂xy∂I)]]>圖2示出了等式1中的特定分量的曲線圖。線16表示在給定評估點處的強度曲線。I/xy(由數字18表示)表示在給定評估點處的特征曲線的斜率。I表示在給定評估點處的目標圖像與預測圖像之間的偏差(即強度值的誤差)。ΔF(未示出)表示偏移該評估點的邊緣以補償目標圖像12與預測圖像14之間的偏差所需的偏置量。如果目標圖像12與預測圖像14是相同的，則強度曲線(線16)和線18之間的交點將與圖的原點重合，如圖3所示。換句話說，ΔI將是0。MOPC利用空中影像(aerial image)模型或校準模型作為預測圖像。不過該校準模型考慮到掩模屬性、產生掩模的工具的特性、抗蝕劑屬性等，因此是高度準確的。利用校準模型的缺點包括大量的校準，其中包括建立掩模和曝光晶片以及隨后對那些不能歸于掩模、半導體或任何相關屬性的任意成像屬性的因素分析。此外，利用校準模型的主要缺點是必須使用最優化的掩模來進行校準。如果沒有使用最優化的掩模，那么該校準模型將可能產生不準確的結果。因此，工業上經常使用空中影像以用于MOPC，因為它不依賴于現有的工具，從而會加速和促進該處理過程。但是，空中模型不像使用校準模型時那樣考慮到實際的缺陷。不管使用哪種模型，專利技術人發現傳統的MOPC技術沒有考慮到鄰近特征對目標圖案的給定部分的影響。換句話說，MOPC只考慮在給定評估點處的目標圖像和預測圖像之間的偏差，而不考慮由給定掩模圖案中的鄰近特征造成的強度誤差。結果，目標圖像和預測圖像之間的偏差仍然存在。
技術實現思路
為了解決上述問題，在此描述的新穎思想使現有的MOPC技術能夠在計算給定特征的偏置量時考慮鄰近特征的影響。更特別地，在此描述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于對將被成像到襯底表面上的掩模圖案進行優化的方法，該方法包括以下步驟：（ａ）生成將被成像的目標圖案；（ｂ）根據將被形成在所述襯底表面上的目標圖案來仿真預測圖案；（ｃ）分割該目標圖案的特征并且選擇至少兩個部分以用 于評估；（ｄ）通過考慮所述至少兩個部分當中的至少一個其他部分的影響來計算所述至少兩個部分當中的每一部分所需的偏置量；以及（ｅ）根據步驟（ｄ）的結果來修改所述目標圖案，以便優化所述掩模圖案。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：MFA尤爾林斯，T萊迪，U霍勒巴赫，
申請(專利權)人：ASML蒙片工具有限公司，
類型：發明
國別省市：NL[荷蘭]