图像对数斜率(ILS)优化制造技术

本文中披露一种用以对使用光刻投影设备将设计布局的一部分成像至衬底上的光刻工艺加以改进的计算机实施方法，该方法包含：计算多变量成本函数，该多变量成本函数是空间图像或抗蚀剂/光刻胶图像的特性的随机变化的函数，或是变量的函数，该变量是该随机变化的函数或影响该随机变化，该随机变化是多个设计变量的函数，该多个设计变量表示该光刻工艺的特性；以及通过调整一个或更多个所述设计变量中的一个或更多个直至满足某一终止条件为止，来重新配置该光刻工艺的所述特性中的一个或更多个。

Image logarithmic slope (ILS) optimization

The implementation method of a computer should be used to improve the imaging part of the lithography process using a lithographic projection apparatus design layout to the substrate of this disclosure, the method includes: Calculation of multi variable cost function, the cost function is multi variable space image or resist function / random variation of the photoresist image. The variable or function, the variable is a function or affect the random variation of the random variation, the random variation is a function of a number of design variables, the design variables representing characteristics of the lithography process; and by adjusting one or more of the design variables in one or more a to satisfy a certain termination conditions, the characteristics of re configuration of the lithography process in one or more.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像对数斜率(ILS)优化相关申请的交叉引用本申请主张2015年2月13日提交的美国临时申请62/116,048的权益，并且它通过援引而全文合并到本专利技术中。
本文的说明书涉及光刻设备和过程，并且更具体地涉及用以优化用于光刻设备或过程中的照射和/或图案形成装置/设计布局的方法或设备。
技术介绍
可以将光刻投影设备用在例如集成电路(IC)的制造中。在这种情形中，图案形成装置(例如掩模)可以包含或提供对应于IC的单个层的的电路图案(“设计布局”)，并且这一电路图案可以通过例如穿过图案形成装置上的电路图案辐射目标部分的方法，被转移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的管芯)上。通常，单个衬底包含被经由光刻投影设备连续地、一次一个目标部分地将电路图案转移到其上的多个相邻目标部分。在一种类型的光刻投影设备中，整个图案形成装置上的电路图案一下子被转移到一个目标部分上，这样的设备通常称作为晶片步进机。在一种替代的设备(通常称为步进扫描设备)中，投影束沿给定的参考方向(“扫描”方向)在图案形成装置上扫描，同时沿与该参考方向平行或反向平行的方向同步移动衬底。图案形成装置上的电路图案的不同部分渐进地转移到一个目标部分上。因为通常光刻投影设备将具有放大率因子M(通常＜1)，所以衬底被移动的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的M倍。关于在此处描述的光刻装置的更多的信息可以例如参见美国专利No.6,046,792，在此处通过参考将其并入本文中。在将电路图案从图案形成装置转移至衬底之前，衬底可能经历各种工序，诸如涂底、抗蚀剂涂覆以及软焙烤。在曝光之后，衬底可能经历其它工序，例如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤以及对所转移的电路图案的测量/检验。这一系列的工序被用作为制造器件(例如IC)的单个层的基础。之后衬底可能经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有的这些工序都是用于最终完成器件的单个层。如果器件需要多个层，则针对每一层重复整个工序或其变形。最终，器件将设置在衬底上的每一目标部分中。之后这些器件通过诸如切片或切割等技术，将这些器件彼此分开，据此独立的器件可以安装在载体上，连接至引脚等。如注意到的，微光刻术是集成电路的制造中的核心步骤，其中在衬底上形成的图案限定了IC的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)以及其它器件。随着半导体制造工艺持续进展，在数十年来，功能元件的尺寸被不断地降低，同时每一器件的功能元件(诸如晶体管)的数量一直遵循通常称为“摩尔定律”的趋势而稳步地增长。在现有技术的情形下，通过使用光刻投影设备来制造器件的层，该光刻投影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，从而产生具有充分地低于100nm的尺寸的独立的功能元件，即该功能元件的尺寸小于照射源(例如，193nm照射源)的辐射的波长的一半。印刷具有小于光刻投影设备的经典的分辨率极限的尺寸的特征的过程，通常被称为低k1光刻术，其基于分辨率公式CD＝k1×λ/NA，其中λ是所采用的辐射波长(当前在大多数情形中是248nm或193nm)，NA是光刻投影设备中的投影光学元件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是所印刷的最小特征尺寸)，以及k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，在晶片上复现图案(类似由电路设计者为获得特定的电功能和性能而设计的形状和尺寸)变得越困难。为了克服这些困难，复杂的精细调节步骤被应用于光刻投影设备以及设计布局。这些例如包括但不限于NA和光学相干性设定的优化、定制的照射方案、相移图案形成装置的使用、在设计布局中的光学邻近效应校正(OPC，有时称为“光学和过程校正”)或通常被定义成“分辨率增强技术(RET)”的其它方法等。如此处使用的术语“投影光学元件”应当被广义地解释成包括各种类型的光学系统，例如包括折射式光学装置、反射式光学装置、孔阑和折射反射式光学装置。术语“投影光学元件”还可以统一地或单独地包括根据用于引导、成形或控制辐射投影束的这些设计类型中的任一种进行操作的部件。术语“投影光学元件”可以包括在光刻投影设备中的任何光学部件，而不管光学部件处于光刻投影设备的光路上的哪一位置上。投影光学元件可以包括用于在辐射穿过图案形成装置之前成形、调整和/或投影来自源的辐射的光学部件，和/或用于在辐射穿过图案形成装置之后成形、调整和/或投影辐射的光学部件。投影光学元件通常不包括源和图案形成装置。
技术实现思路
本文中披露一种计算机实施的用以改进光刻工艺的方法，所述光刻工艺用于使用光刻投影设备将设计布局的一部分成像至衬底上，所述方法包括：计算多变量成本函数，所述多变量成本函数是空间图像或抗蚀剂图像的特性的随机变化的函数，或是作为所述随机变化的函数或影响所述随机变化的变量的函数，所述变量作为所述随机变化的函数或影响所述随机变化，所述随机变化是多个设计变量的函数，所述多个设计变量表示所述光刻工艺的特性；和通过调整所述设计变量中的一个或更多个直至满足一定终止条件，来重新配置所述光刻工艺的所述特性中的一个或更多个。本文中披露一种计算机实施的用以改进光刻工艺的方法，所述光刻工艺用于使用光刻投影设备将设计布局的一部分成像至衬底上，所述方法包括：计算多变量成本函数，所述多变量成本函数是变量的函数，所述变量是随机变化的函数或影响所述随机变化，所述随机变化是多个设计变量的函数，所述多个设计变量表示所述光刻工艺的特性；和通过调整所述设计变量中的一个或更多个直至满足一定终止条件，来重新配置所述光刻工艺的所述特性中的一个或更多个。根据实施例，所述随机变化包括线边缘粗糙度、线宽粗糙度、局部临界尺寸均一性，或选自前述的任何组合。根据实施例，所述变量是模糊图像对数斜率(bl_ILS)、图像对数斜率(ILS)或归一化图像对数斜率(NILS)。根据实施例，所述成本函数是以下光刻度量中的一个或更多个的函数：边缘定位误差、临界尺寸、抗蚀剂轮廓距离、最大缺陷尺寸，和/或最佳焦点移位。根据实施例，所述成本函数包括作为剂量改变的函数的第一项。根据实施例，所述成本函数包括作为边缘定位误差的函数的第二项。根据实施例，与所述边缘定位误差的绝对值不大于偏移时的所述第二项的权重相比，在所述边缘定位误差的所述绝对值大于所述偏移时的所述权重的值具有更大值。根据实施例，所述设计变量包括选自以下的一个或更多个：模糊图像对数斜率(ILS)、模糊图像强度、图像强度、全局偏置、掩模锚定偏置及/或剂量。根据实施例，所述设计布局的所述部分包括选自以下的一个或更多个：整个设计布局、片段、已知具有临界特征的设计布局的区段、热点或温点已被识别的所述设计布局的区段，和/或临界特征已被识别的所述设计布局的区段。根据实施例，所述终止条件包含选自以下的一个或更多个：该成本函数的最小化或最大化；该成本函数的最大化：达到某一迭代次数；达到等于或超出某一阈值的所述成本函数的值；达到某一计算时间；达到在可接受误差极限内的所述成本函数的值；和/或最小化所述光刻工艺中的曝光时间。根据实施例，所述设计变量中的一个或更多个表示由所述光刻设备进行的照射的一个或更多个特性，和/或所述设计变量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机实施的用以改进光刻工艺的方法，所述光刻工艺用于使用光刻设备将设计布局的一部分成像至衬底上，所述方法包括：计算多变量成本函数，所述多变量成本函数是空间图像或抗蚀剂图像的特性的随机变化的函数，或是作为所述随机变化的函数的变量的函数或影响所述随机变化的变量的函数，所述随机变化是表示所述光刻工艺的一个或更多个特性的多个设计变量的函数；和通过调整所述设计变量中的一个或更多个直至满足一定终止条件，来重新配置所述光刻工艺的所述特性中的一个或更多个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.13 US 62/116,0481.一种计算机实施的用以改进光刻工艺的方法，所述光刻工艺用于使用光刻设备将设计布局的一部分成像至衬底上，所述方法包括：计算多变量成本函数，所述多变量成本函数是空间图像或抗蚀剂图像的特性的随机变化的函数，或是作为所述随机变化的函数的变量的函数或影响所述随机变化的变量的函数，所述随机变化是表示所述光刻工艺的一个或更多个特性的多个设计变量的函数；和通过调整所述设计变量中的一个或更多个直至满足一定终止条件，来重新配置所述光刻工艺的所述特性中的一个或更多个。2.一种计算机实施的用以改进光刻工艺的方法，所述光刻工艺用于使用光刻设备将设计布局的一部分成像至衬底上，所述方法包括：计算多变量成本函数，所述多变量成本函数是作为随机变化的函数的变量的函数或影响所述随机变化的变量的函数，，所述随机变化是表示所述光刻工艺的一个或更多个特性的多个设计变量的函数；和通过调整所述设计变量中的一个或更多个直至满足一定终止条件，来重新配置所述光刻工艺的所述特性中的一个或更多个。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述随机变化包括线边缘粗糙度、线宽粗糙度、局部临界尺寸均一性，或选自前述的任何组合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述成本函数是以下光刻度量中的一个或更多个的函数：边缘定位误差、临界尺寸、抗蚀剂轮廓距离、最大缺陷尺寸，和/或最佳焦点移位。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述成本函数包括作为剂量改变的函数的第一项，和作为边缘定位误差的函数的第二项。6.根据权利要求5所述的方法，其中，与所述边缘定位误差的绝对值不大于偏移时的所述第二项的权重相比，在所述边缘定位误差的所述绝对值大于所述偏移时的所述权重的值具有更大值。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述设计变量包括选自以下的一个或更多个：模糊图像对数斜率(bl_ILS)、图像对数斜率(ILS)、或归一化图像对数斜率(NILS)、模糊图像强度、图像强度、全局偏置、掩模锚定偏置和/或剂量。8.根据权利要求1至7中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：段福·史蒂芬·苏，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL