用于预测层变形的系统和方法技术方案

技术编号:24949638 阅读:26 留言:0更新日期:2020-07-17 23:58
披露了一种方法,涉及:获得用于模拟抗蚀剂中的图案的变形过程的抗蚀剂变形模型,所述抗蚀剂变形模型是被配置为模拟作用于所述抗蚀剂的流体内力的流体动力学模型;通过使用所述抗蚀剂变形模型来执行所述变形过程的计算机模拟,以获得针对至所述抗蚀剂变形模型的输入图案的经显影抗蚀剂图案的变形;以及产生表示针对所述输入图案的所述经显影抗蚀剂图案的所述变形的电子数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预测层变形的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年12月4日递交的欧洲申请17205139.3和2018年11月28日递交的欧洲申请18208989.6的优先权。这两个欧洲申请通过引用全文并入本文。
本文中的描述涉及关于在衬底上形成图案的过程,更具体地涉及确定衬底上的经图案化层的变形的方法。
技术介绍
光刻设备可以用于制造例如集成电路(IC)或其它器件。在这种情况下,图案形成装置(例如掩模)可以包含或提供一种图案,其对应于器件的单层(“设计布局”),并且此图案可以通过诸如经由所述图案形成装置上的图案来照射目标部分的方法而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个管芯)上。通常,单一衬底包含多个相邻目标部分,所述图案是由光刻设备连续转移到多个相邻目标部分,一次转移到一个目标部分。在一种类型的光刻设备中,将整个图案形成装置上的图案一次转移到一个目标部分上;这样一种设备通常被称作步进器。在通常被称作步进扫描设备的替代设备中,投影束沿给定参考方向(“扫描”方向)扫描跨越所述图案形成装置,同时平行或反向平行于此参考方向而同步地移动所述衬底。图案形成装置上的图案的不同部分被逐渐地转移到一个目标部分。通常,因为光刻设备将具有放大因子M(通常<1),所以衬底移动的速度F将是投影束扫描所述图案形成装置的速度的因子M倍。在将图案从所述图案形成装置转移到器件制造过程的衬底的器件制作工序之前,衬底可以经历器件制造过程中的各种器件制作工序,诸如涂底料、抗蚀剂涂覆和软焙烤。在图案转移之后,衬底可以经受器件制造过程的其它器件制作工序,诸如经转移图案的曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤和测量/检查。这一系列器件制作工序被用作用来制造器件(例如IC)的单层的基础。然后,衬底可以经历器件制造过程的各种器件制作工序,诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学-机械抛光、量测(例如使用扫描电子显微镜(SEM))等,都预期对器件的单层进行精加工。如果在器件中需要多个层,则针对每一层来重复整个过程或其变型。最终,在衬底上的每个目标部分中将出现一器件。如果存在多个器件,则随后由诸如切块或锯切的技术将这些器件彼此分离,由此可以将各个器件安装于载体上、连接到引脚,等等。因此,制造器件(诸如半导体器件)通常涉及使用数个制作过程来处理衬底(例如半导体晶片)以形成器件的各种特征和多个层。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作多个器件,然后将它们分离成单独的器件。此器件制造过程可以被视为图案形成过程。图案形成过程涉及图案化步骤,诸如使用光刻设备的光学或纳米压印光刻,以在衬底上提供图案,并且通常但可选地涉及一个或更多个相关图案处理步骤,诸如由显影装置进行的抗蚀剂显影、使用焙烤工具对所述衬底进行焙烤、使用蚀刻设备且使用所述图案进行的蚀刻等。另外,通常在图案形成过程中涉及一个或更多个量测过程。随着半导体制造过程持续进步,几十年来,功能元件的尺寸已经不断地减小,而每器件的诸如电晶体之类的功能元件的数量已经在稳定地增加,遵循通常被称作“摩尔定律(Moor’slaw)”的趋势。在技术的当前状态下,使用光刻投影设备来制造器件的各层,光刻投影设备使用来自深紫外照射源的照射将对应于设计布局的图案投影在衬底上,从而创建尺寸远小于100nm,即小于来自照射源(例如193nm照射源)的辐射的半波长的单独的功能元件。其中印刷了尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征的这种过程根据分辨率公式CD=k1×λ/NA通常被称作低k1光刻,其中,λ是所采用辐射的波长(当前在大多数情况下为248nm或193nm),NA是光刻投影设备中的投影光学器件的数值孔径,CD是“临界尺寸”(通常是所印刷的最小特征尺寸),并且k1是经验分辨率因子。通常,k1越小,在衬底上再生类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以便实现特定电功能性和性能的图案就变得越困难。为了克服这些困难,将复杂的微调步骤应用到光刻投影设备和/或与设计布局对应的图案。这些步骤包括例如但不限于对NA和/或光学相干设定的优化、自定义照射方案、相移图案形成装置的使用、与设计布局对应的图案中的光学邻近效应校正(OPC)(诸如图案特征的偏置、辅助特征的添加、将配线施加到图案特征等),或者总体上义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。
技术实现思路
为了能够理解图案形成过程如何工作,计算光刻技术可以用于模拟图案形成过程的一个或更多个方面如何“工作”。因而,适当的计算光刻软件能够预测衬底上的图案的形成的一个或更多个特性,诸如该图案的预测CD、预测轮廓等,并且有可能在形成该图案的不同阶段这么做。这种计算光刻术的一个方面是对抗蚀剂层中的图案的预测。然而,已经发现用于预测抗蚀剂层中的图案的形成的现有技术可能无法充分地和/或迅速地评估可以在抗蚀剂层中发生的图案的变形。因此,例如,需要提供考虑到可以在抗蚀剂层中出现的变形动作而准确地和/或迅速地估计抗蚀剂图案的预期(经常非常复杂)形状的技术。因此,例如,提供了使用流体动力学模型来确定抗蚀剂层的变形的方法和系统。在实施例中,提供一种方法,该方法包括:获得用于模拟抗蚀剂中的图案的变形过程的抗蚀剂变形模型,所述抗蚀剂变形模型是被配置为模拟作用于所述抗蚀剂的流体内力的流体动力学模型;由硬件计算机系统并且使用所述抗蚀剂变形模型来执行所述变形过程的计算机模拟,以获得针对至所述抗蚀剂变形模型的输入图案的经显影抗蚀剂图案的变形;以及产生表示针对所述输入图案的所述经显影抗蚀剂图案的所述变形的电子数据。在实施例中,提供一种方法,该方法包括:初始化用于模拟抗蚀剂中的图案的一部分的变形过程的抗蚀剂变形模型,所述抗蚀剂变形模型是被配置为模拟作用于所述抗蚀剂的流体内力的流体动力学模型;以及由硬件计算机系统使用所述流体动力学模型执行所述变形过程的计算机模拟,以获得对应于输入图案的经显影抗蚀剂图案的变形,所述模拟被执行多次迭代直到满足一准则为止,其中,在每次迭代中更新与所述流体动力学模型相关联的至少一个参数。在实施例中,提供一种非暂时性计算机程序产品,该非暂时性计算机程序产品包括机器可读指令,该机器可读指令用于使处理器执行如本文所描述的方法。在实施例中,提供一种系统,该系统包括硬件处理器;以及如本文所描述的非暂时性计算机程序产品。附图说明合并到本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图图示一个或更多个实施例,并且连同本说明书来解释这些实施例。现在将参见随附的示意图并且仅以示例的方式来描述本专利技术的实施例。在附图中,对应的附图标记指示对应的部分,并且在附图中:图1是光刻系统的各个子系统的框图。图2是计算光刻技术的模拟模型的框图。图3A、图3B、图3C和图3D示意性地示出了衬底上的抗蚀剂层的示例性变形。图4A、图4B、图4C和图4D示意性地示出了由抗蚀剂层的显影引起的示例性额外变形。图5描绘了图示出抗蚀剂本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种方法,包括:/n初始化用于模拟抗蚀剂中的图案的一部分的变形过程的抗蚀剂变形模型,所述抗蚀剂变形模型是被配置为模拟作用于所述抗蚀剂的流体内力的流体动力学模型;以及/n由硬件计算机系统使用所述流体动力学模型执行所述变形过程的计算机模拟,以获得对应于输入图案的经显影抗蚀剂图案的变形,所述模拟被执行多次迭代直到满足一准则为止,其中,在每次迭代中更新与所述流体动力学模型相关联的至少一个参数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171204 EP 17205139.3;20181128 EP 18208989.61.一种方法,包括:
初始化用于模拟抗蚀剂中的图案的一部分的变形过程的抗蚀剂变形模型,所述抗蚀剂变形模型是被配置为模拟作用于所述抗蚀剂的流体内力的流体动力学模型;以及
由硬件计算机系统使用所述流体动力学模型执行所述变形过程的计算机模拟,以获得对应于输入图案的经显影抗蚀剂图案的变形,所述模拟被执行多次迭代直到满足一准则为止,其中,在每次迭代中更新与所述流体动力学模型相关联的至少一个参数。


2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述流体动力学模型基于纳维-斯托克斯流动方程。


3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述流体内力至少与表面张力有关。


4.根据权利要求1所述的方法,其中,在多个位置处确定所述变形,每个位置与位于针对所述输入图案的经显影抗蚀剂图案的经显影部分的边界上的一点对应。


5.根据权利要求1所述的方法,其中,在一位置处通过至少对于与所述输入图案相关联的图像中在所述位置处的像素所对应于的速度向量进行计算,来获得经显影抗蚀剂图案的变形。


6.根据权利要求1所述的方法,其中,与所述流体动力学模型相关联的至少一个参数包括或者涉及所述抗蚀剂的密度、所述抗蚀剂的黏度、所述抗蚀剂的表面张力、和/或时间;和/或
其中,所述抗蚀剂的密度、所述抗蚀剂的黏度、和所述抗蚀剂的表面张力通过对应于所述抗蚀剂的奥内佐格数而彼此相关,或者所述抗蚀剂的黏度和所述抗蚀剂的表面张力通过毛细数而彼此相关。


7.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述计算机模拟的每次迭代时修改的所述至少一个参数是所述抗蚀剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·巴蒂斯塔奇斯S·A·米德尔布鲁克斯S·F·伍伊斯特
申请(专利权)人:ASML荷兰有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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