图案化叠层优化制造技术

一种调整图案化叠层的方法，所述方法包括：定义函数，该函数对代表与转印到衬底上的图案化叠层中的图案有关的物理特性的参数如何受到图案化叠层变量的变化的影响进行度量，所述图案化叠层变量代表所述图案化叠层的材料层的物理特性；通过硬件计算机系统来改变所述图案化叠层变量，并且通过所述硬件计算机系统来评估与改变的图案化叠层变量相关的所述函数，直到满足结束条件为止；以及当满足结束条件时，输出所述图案化叠层变量的值。

Patterned stacking optimization

A method for adjusting patterned layers includes: defining a function that measures how parameters representing physical properties related to patterns in patterned layers transferred to a substrate are affected by changes in patterned layers variables, which represent the physical properties of the material layers of the patterned layers; and using a hardware computer system. The patterned stacking variables are altered in general, and the functions associated with the changed patterned stacking variables are evaluated by the hardware computer system until the end conditions are satisfied, and the values of the patterned stacking variables are output when the end conditions are satisfied.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图案化叠层优化相关申请的交叉引用本申请要求于2016年8月30日提交的EP申请16186305.5的优先权，该EP申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本公开涉及器件制造设备和工艺，并且更具体地涉及用于器件制造设备或工艺(例如，用于量测设备或工艺、用于光刻投影设备或工艺、和/或用于蚀刻设备或工艺)的对图案化叠层进行优化的方法或设备。
技术介绍
例如，光刻投影设备可以用于例如制造诸如集成电路(IC)的器件。在这种情况下，图案化装置(例如掩模)可以包含或提供器件，例如对应于该器件的单个层(“设计布局”)的电路、图案，并且可以通过诸如经由图案化装置上的图案照射目标部分的方法将该图案转印到已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(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，单个衬底包含多个相邻目标部分，由光刻投影设备将图案连续转印到目标部分，一次一个目标部分。在一种光刻投影设备中，整个图案化装置上的图案一次转印到一个目标部分上；这种设备通常被称为步进器。在可替代的设备(通常称为步进和扫描设备)中，投影束在给定的参考方向(“扫描”方向)上横跨图案化装置进行扫描，同时沿与该参考方向平行或反向平行地移动衬底。图案化装置上的图案的不同部分被逐渐转印到一个目标部分。由于光刻投影设备通常具有一放大因子M(通常＜1)，所以衬底移动的速度F将是投影束扫描图案化装置的速度的M倍。在将图案从图案化装置转印到衬底之前，衬底可以经历各种工序，例如涂底料、涂覆抗蚀剂和软烘烤。在曝光之后，衬底可以经历其它工序，例如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤和转印的图案的测量/检查。这一系列工序用作制作器件的单个层(例如IC)的基础。然后，衬底可以经历各种过程，例如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，这些过程都意图完成器件的单层。如果器件中需要多个层，则针对每一层重复整个过程或其变型。最终，在衬底上的每个目标部分中都会出现一器件。然后，通过诸如切割或锯切等技术将这些器件彼此分离开，由此，可以将单独的器件安装在载体上、连接到引脚等。如上所述，光刻是器件制造中的重要步骤，其中，在衬底上形成的图案定义了器件的功能元件，例如微处理器、存储芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)和其它器件。随着器件制造工艺的不断发展，功能元件的尺寸不断减小，而每个器件的功能元件(例如晶体管)的数量已经稳定地增加了数十年。例如，使用光刻设备制造器件的层，该光刻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，从而创建具有远低于100nm(即，小于来自照射源(例如193nm照射源)的辐射的波长的一半)的尺寸的单个功能元件。根据分辨率等式CD＝k1×λ/NA(其中，λ是所采用的辐射的波长(例如193nm或EUV)，NA是光刻投影设备中的投影光学装置的数值孔径，CD是“临界尺寸”——通常是印刷的最小特征尺寸——并且k1是经验分辨率因子)，其中打印了尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征的工艺通常被称为低k1光刻术。通常，k1越小，就变得越难以在衬底上再现图案，该图案类似于器件设计者为了实现特定功能和/或性能而计划的形状和尺寸。为了克服这些困难，将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些步骤包括但不限于例如NA和光学相干设定的优化、定制的照射方案、相移图案化装置的使用、设计布局中的光学邻近效应校正(OPC)、或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。
技术实现思路
因此，制造器件(例如半导体器件)通常涉及使用多个生产工艺来处理衬底(例如半导体晶片)以形成器件的各个特征和多个层。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和特征。可以在衬底上的多个管芯上制造多个器件，然后将其分成单个器件。这种器件制造工艺可以被认为是图案化过程。图案化过程涉及图案化步骤，例如使用光刻设备中的图案化装置进行光学和/或纳米压印光刻，以将图案化装置上的图案转印到衬底，通常但是可选地涉及一个或更多个相关的图案处理步骤，例如利用显影设备进行抗蚀剂显影、使用烘烤工具烘烤衬底、使用蚀刻设备蚀刻图案等。此外，作为图案化过程的一部分，可以在衬底的顶部堆叠多个层。多个层可以统称为图案化叠层。图案化叠层的每一层可以选自例如硬掩模层、抗反射涂覆(ARC)层、抗蚀剂层、顶部涂层和功能器件层。在图案化过程中，一个或更多个量测系统(例如调平传感器和/或对准测量系统，和/或CD、重叠、焦点或剂量测量系统)可以用于测量衬底的参数，光刻设备可以用于在抗蚀剂层上产生图案，并且蚀刻设备可以用于将抗蚀剂层上的图案转印到层(例如硬掩模层)。图案化叠层的一个或更多个光学性质可能影响一个或更多个量测系统的测量精确度和图案化过程(例如光刻设备和/或蚀刻设备)的图案化性能。图案化叠层的一个或更多个光学性质是由例如图案化叠层的层的材料和厚度决定的。由于图案化叠层的复杂性，可能花费大量时间和精力来定义图案化叠层(例如，选择材料并确定图案化叠层的每一层的厚度)。结果，可能花费一年的时间来定义用于在制造过程中(例如在7nm技术节点中)制造器件的图案化叠层。定义图案化叠层的现有处理可能涉及大量实验。因此，现有处理既昂贵又耗时。此外，由于大量的制造规格、要求和可能的变型，使用现有处理可能难以达到适当的图案化叠层。因此，例如，期望提供方法和设备来优化图案化叠层的每一层的材料和/或厚度，以获得图案化过程中的最优性能。这种优化过程被称为图案化叠层优化。因此，例如，需要一种有效且成本低的方法和/或设备来进行图案化叠层优化。有利地，本文所描述的用于图案化叠层优化的方法和/或设备可以显著减少用于实现令人满意的图案化叠层的总时间。附加地或者可替代地，本文所描述的方法和/或设备可以减少或消除大量的实验工作，从而降低制造成本。附加地或者可替代地，这里描述的方法和/或设备可以同时考虑量测过程和/或蚀刻过程以及光刻过程，而现有处理在图案化过程集成的最后阶段之前可能不考虑量测过程和/或蚀刻过程。附加地或者可替代地，本文所描述的方法和/或设备可以有效地优化图案化叠层的每一层的材料和/或厚度，以获得图案化过程(例如，量测过程、光刻过程和/或蚀刻过程)中的鲁棒性能(例如，响应于工艺变化而具有有效性能)。在实施例中，提供了一种调整图案化叠层的方法，所述方法包括：定义函数，该函数对代表与转印到衬底上的图案化叠层中的图案有关的物理特性的参数如何受到图案化叠层变量的变化的影响进行度量，所述图案化叠层变量代表所述图案化叠层的材料层的物理特性；通过硬件计算机系统来改变所述图案化叠层变量，并且通过所述硬件计算机系统来评估与改变的图案化叠层变量相关的所述函数，直到满足结束条件为止；以及当满足结束条件时，输出所述图案化叠层变量的值。在实施例中，提供了一种方法，所述方法包括：通过硬件计算机系统对与多个参数相关的图案化叠层变量进行优化，直到满足结束条件，所述图案化叠层变量代表衬底上的图案化叠层的材料层的物理特性，每个参数代表与转印到衬底上的图案化叠层中的图案有关的物理特性；以及当满足结束条件时，输出所述图案化叠层变量的值。在实施例中，提供了一种非暂时性计算机程序产品，所述非暂时性计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调整图案化叠层的方法，所述方法包括：定义如下函数：所述函数对代表与转印到衬底上的图案化叠层中的图案有关的物理特性的参数如何受到图案化叠层变量的变化的影响进行度量，所述图案化叠层变量代表所述图案化叠层的材料层的物理特性；通过硬件计算机系统来改变所述图案化叠层变量，并且通过所述硬件计算机系统来评估与改变的图案化叠层变量相关的所述函数，直到满足结束条件为止；和当满足结束条件时，输出所述图案化叠层变量的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.30 EP EP16186305.51.一种调整图案化叠层的方法，所述方法包括：定义如下函数：所述函数对代表与转印到衬底上的图案化叠层中的图案有关的物理特性的参数如何受到图案化叠层变量的变化的影响进行度量，所述图案化叠层变量代表所述图案化叠层的材料层的物理特性；通过硬件计算机系统来改变所述图案化叠层变量，并且通过所述硬件计算机系统来评估与改变的图案化叠层变量相关的所述函数，直到满足结束条件为止；和当满足结束条件时，输出所述图案化叠层变量的值。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述图案化叠层变量是从下述中选择的一个或更多个：所述图案化叠层的层的折射率、所述图案化叠层的层的消光系数和/或所述图案化叠层的层的厚度。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述参数代表从下述中选择的一个或更多个：量测过程的物理特性、光刻过程的物理特性、和/或蚀刻过程的物理特性。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述参数是从下述中选择的一个或更多个：对准参数、调平参数、量测参数、驻波参数、对比度变化参数、侧壁角度参数、前端临界尺寸参数、基脚参数、抗蚀剂损耗参数、非对称性参数、后端临界尺寸参数、图案位置参数、顶部倒圆角参数、和/或光刻-蚀刻偏移参数。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述函数对每个代表与转印到衬底上的图案化叠层中的图案有关的物理特性的多个参数如...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·T·特尔，J·M·芬德尔斯，O·J·P·毛拉尔，A·B·范奥斯汀，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL