确定由图案形成装置上的有限厚度的结构引起的辐射的散射的方法制造方法及图纸

一种方法，包括：获得图案形成装置的薄掩模透射函数和用于光刻过程的M3D模型，其中所述薄掩模透射函数是连续透射掩模(CTM)，所述M3D模型至少表示能够归因于所述图案形成装置上的结构的多边缘的M3D效应的一部分；通过使用所述薄掩模透射函数和所述M3D模型确定所述图案形成装置的M3D掩模透射函数；和通过使用所述M3D掩模透射函数确定由所述图案形成装置和所述光刻过程产生的空间图像。

A Method for Determining the Scattering of Radiation Caused by a Finite Thickness Structure on a Pattern Forming Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定由图案形成装置上的有限厚度的结构引起的辐射的散射的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年12月28日提交的美国临时申请62/439,682的优先权，该申请通过引用全文并入本文。
本文的说明总体上涉及确定由于用于光刻过程和光刻投影设备的图案形成装置上的有限厚度的图案的散射的辐射的方法。
技术介绍
例如，光刻投影设备可以用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，图案形成装置(例如，掩模)可以包括或提供对应于IC的单层的器件图案(“设计布局”)，并且这一图案可以通过诸如穿过图案形成装置上的图案辐射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的管芯)的方法，被转印到所述目标部分上。通常，单个衬底包括被光刻投影设备连续地、一次一个目标部分地将图案转印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图案被一次转印到一个目标部分上；这样的设备通常称作为步进器。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)在图案形成装置之上扫描，同时沿与所述参考方向平行或反向平行的方向同步移动衬底。图案形成装置上的图案的不同部分被逐渐地转印到一个目标部分上。因为通常光刻投影设备将具有减小比率M(例如，4)，所以衬底被移动的速率F将是投影束扫描图案形成装置的速率的1/M倍。关于本文描述的光刻装置的更多信息可以从例如US6,046,792中搜集到，该文献通过引用并入本文中。在将器件图案从图案形成装置转印至衬底之前，衬底可能经历各种工序，诸如涂底料、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，诸如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤以及对所转印的图案的测量/检查。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，所有的这些过程都旨在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。之后通过诸如切片或切割等技术，将这些器件互相分开，据此单独的器件可以安装在载体上，连接至引脚等。如所提及的，光刻术是制造器件(诸如IC)中的核步骤，其中，形成于衬底上的图案限定器件的功能元件，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)和其它器件。随着半导体制造过程继续进步，几十年来，功能元件的尺寸已经不断地减小的同时每一个器件的功能元件(诸如晶体管)的量已经在稳定地增加这遵循着通常称为“莫尔定律(Moore’slaw)”的趋势。在当前的技术状态下，使用光刻投影设备来制造器件的多个层，光刻投影设备使用来自深紫外线照射源的照射将设计布局投影到衬底上，从而形成具有远低于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。其中具有尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征被印刷的这种过程通常被称为低k1光刻术，它所依据的分辨率公式是CD＝k1×λ/NA，其中，λ是所采用的辐射的波长(当前大多数情况下是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，在衬底上再现类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以实现特定电学功能性和性能的图案就变得越困难。为了克服这些困难，将复杂的精调整步骤应用到光刻投影设备、设计布局或图案形成装置。这些步骤包括例如但不限于：NA和光学相干性设定的优化、自定义照射方案、使用相移图案形成装置、设计布局中的光学近接校正(OPC)，或通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。如本文中使用的术语“投影光学元件”应该被宽泛地解释为涵盖各种类型的光学系统，包括例如折射型光学器件、反射型光学器件、孔径和反射折射型光学器件。术语“投影光学元件”也可以包括用于共同地或单个地引导、成形或控制投影辐射束的根据这些设计类型中的任一个来操作的部件。术语“投影光学元件”可以包括光刻投影设备中的任何光学部件，无论光学部件位于光刻投影设备的光学路径上的什么地方。投影光学元件可以包括用于在来自源的辐射通过图案形成装置之前成形、调整和/或投影该辐射的光学部件，或者用于在该辐射通过图案形成装置之后成形、调整和/或投影该辐射的光学部件。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
在一方面中，提供了一种方法，包括：获得图案形成装置的薄掩模透射函数和用于光刻过程的M3D模型；通过使用所述薄掩模透射函数和所述M3D模型确定所述图案形成装置的M3D掩模透射函数；和通过使用所述M3D掩模透射函数确定由所述图案形成装置和所述光刻过程产生的空间图像；其中所述薄掩模透射函数是连续透射掩模(CTM)；其中所述M3D模型至少表示能够归因于所述图案形成装置上的结构的多条边缘的M3D效应的一部分。根据一实施例，所述M3D模型还表示能够归因于所述图案形成装置上的结构的两条侧壁会合的边缘或所述图案形成装置上的结构的侧壁与所述结构的周边之外的区域会合的边缘的M3D效应的一部分。根据一实施例，所述M3D模型还表示能够归因于沿着所述图案形成装置上的结构的周边的区域的M3D效应的一部分。根据一实施例，所述M3D模型还表示能够归因于其中所述薄掩模透射函数的变化低于第一阈值的区域的M3D效应的一部分，或能够归因于其中所述薄掩模透射函数的变化高于第二阈值的区域的M3D效应的一部分。根据一实施例，所述M3D模型还表示能够归因于结构的远离所述图案形成装置上的结构的周边的区域的M3D效应的一部分。根据一实施例，所述方法还包括使用所述空间图像确定抗蚀剂图像。根据一实施例，确定所述抗蚀剂图像包括使用在所述光刻过程使用的抗蚀剂的模型。根据一实施例，所述方法还包括根据所述图案形成装置上的结构确定所述薄掩模透射函数。根据一实施例，所述方法根据设计布局确定所述结构。根据一实施例，确定所述抗蚀剂图像包括使用在所述光刻过程使用的投影光学元件的的模型。根据一实施例，确定所述空间图像包括通过使用所述M3D掩模透射函数和在辐射与所述图案形成装置相互作用之前的所述辐射的电磁场确定在辐射与所述图案形成装置相互作用之后的所述辐射的电磁场。根据一实施例，所述M3D掩模透射函数包括至少第一项和第二项，所述第一项和第二项分别特性化辐射与所述图案形成装置的第一区域和第二区域的相互作用。根据一实施例，所述M3D模型包括多个核函数，确定所述M3D掩模透射函数包括使用所述核函数执行所述薄掩模透射函数的积分变换。根据一实施例，所述M3D模型包括第一核函数和第二核函数，所述第一核函数是线性的，所述第二核函数是多线性的。根据一实施例，所述第二核函数是双线性的。根据一实施例，所述第二核函数是四线性核函数。根据一实施例，所述第二核函数表示能够归因于所述图案形成装置上的结构的多条边缘的M3D效应的所述部分。根据一实施例，所述四线性核函数表示能够归因于所述图案形成装置上的结构的两条侧壁会合的边缘、或能够归因于所述图案形成装置上的结构的侧壁与所述结构的周边之外的区域会合的边缘的M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：获得图案形成装置的薄掩模透射函数和用于光刻过程的M3D模型，其中所述薄掩模透射函数是连续透射掩模，所述M3D模型至少表示能够归因于所述图案形成装置上的结构的多边缘的M3D效应的一部分；通过使用所述薄掩模透射函数和所述M3D模型确定所述图案形成装置的M3D掩模透射函数；和通过使用所述M3D掩模透射函数确定由所述图案形成装置和所述光刻过程产生的空间图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.28 US 62/439,6821.一种方法，包括：获得图案形成装置的薄掩模透射函数和用于光刻过程的M3D模型，其中所述薄掩模透射函数是连续透射掩模，所述M3D模型至少表示能够归因于所述图案形成装置上的结构的多边缘的M3D效应的一部分；通过使用所述薄掩模透射函数和所述M3D模型确定所述图案形成装置的M3D掩模透射函数；和通过使用所述M3D掩模透射函数确定由所述图案形成装置和所述光刻过程产生的空间图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述M3D模型还表示能够归因于所述图案形成装置上的结构的两条侧壁会合的边缘、或能够归因于所述图案形成装置上的结构的侧壁与所述结构的周界之外的区域会合的边缘的M3D效应的一部分。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述M3D模型还表示能够归因于沿着所述图案形成装置上的结构的周界的区域的M3D效应的一部分。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述M3D模型还表示能够归因于其中所述薄掩模透射函数的变化低于第一阈值的区域的M3D效应的一部分，或能够归因于其中所述薄掩模透射函数的变化高于第二阈值的区域的M3D效应的一部分。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述M3D模型还表示能够归因于结构的远离所述图案形成装置上的所述结构的周界的区域的M3D效应的一部分。6.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述空间图像确定抗蚀剂图像，和/或其中确定所述抗蚀剂图像包括使用在所述光刻过程中使用的抗蚀剂模型。7.根据权利要求1所述的方法，还包括由所述图案形成装置上的结构确定所述薄掩模透射函数，和/或其中所述方法还包括由设计布局确定所述结构。8.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述抗蚀剂图像包括使用在所述光刻过程使用的投影光学元件的模型。9.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述空间图像包括通过使用所述M3D掩模透射函数和在辐射与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹宇，卢彦文，刘鹏，拉斐尔·C·豪厄尔，R·比斯瓦斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL