光刻方法和设备技术

一种确定用于光刻设备的投影系统的配置的方法是具有罚函数的二次规划问题的实现。该方法包括：接收投影系统的光学性质对投影系统的多个操纵器的配置的依赖性；接收与所述操纵器的物理约束相对应的多个约束；查找操纵器的初始配置；以及迭代地查找操纵器的输出配置。迭代包括重复以下步骤：确定所述多个约束中被违反的一组约束；确定所述操纵器的更新后的配置，所述操纵器的所述更新后的配置依赖于所述多个约束中被违反的所述一组约束和惩罚强度；和增加所述惩罚强度。重复这些步骤，直到满足收敛判据为止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光刻方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求于2017年12月19日提交的欧洲申请17208336.2的优先权，该欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及一种确定投影系统的配置的方法。该方法可以与光刻设备结合使用。
技术介绍
光刻设备是一种将期望的图案施加到衬底的目标部分上的机器。例如，光刻设备可以用于制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成与IC的单个层相对应的电路图案，且该图案可以被成像到具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或几个管芯)上。通常，单个衬底将包含被连续曝光的相邻的目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器，其中通过将整个图案一次性地曝光到目标部分上来辐照每个目标部分，以及包括所谓的扫描器，其中通过利用在给定方向(“扫描”方向)上的束来扫描图案从而辐照每个目标部分的同时，同步地扫描与该方向平行或反平行的衬底。使用投影系统将已经被图案形成装置图案化的辐射聚焦到衬底上。投影系统可以包括可以使用一个或更多个操纵器进行调整的多个光学元件(例如透镜)。可以控制所述操纵器以便在衬底上产生期望的波前。例如，在衬底上产生期望的波前的操纵器的配置可以被确定，并且操纵器移动成该配置。本专利技术的一个目的是提供一种确定投影系统的配置的方法，该方法至少部分地解决了现有技术中的一个或更多个问题，无论是在本文中还是在其他地方提到的。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种确定用于光刻设备的投影系统的配置的方法，其中，所述投影系统包括多个光学元件和多个操纵器，并且其中，所述操纵器是可操作的以操纵所述光学元件，从而调整所述光学元件的光学性质，由此调整所述投影系统的光学性质，其中所述方法是具有罚函数的二次规划问题的实现，所述方法包括：接收所述投影系统的光学性质对所述操纵器的配置的依赖性；接收与所述操纵器的物理约束相对应的多个约束；查找所述操纵器的初始配置，所述操纵器的所述初始配置是在没有所述多个约束的情况下将实现期望的波前图案的配置；以及重复以下步骤：(a)确定所述多个约束中被违反的一组约束；(b)确定所述操纵器的更新后的配置，所述操纵器的所述更新后的配置依赖于所述多个约束中被违反的所述一组约束和惩罚强度；以及(c)增加所述惩罚强度；其中重复步骤(a)至(c)，直到满足收敛判据为止，所述投影系统的所确定的配置是在满足所述收敛判据之前确定的所述操纵器的最后一次更新后的配置。如现在所讨论的，根据本专利技术的第一方面所述的方法具有许多益处。与用于优化光刻设备的投影系统的操纵器的配置的已知算法相比，基于二次规划的技术的优点在于能够最优地使用整个可用操纵器范围。因此，二次规划可以找到最优解。由于操纵器的初始配置是在没有多个约束的情况下可以实现期望的波前图案的配置，因此，通常，第一方面所述的方法允许从如方程的约束限定的可行域之外求解。随着惩罚强度增加(随着算法的每次迭代)，解越来越靠近可行域。应当理解，操纵器的初始配置可以依赖于：(A)所接收的投影系统的光学性质对操纵器配置的依赖性；和(b)在没有多个约束的情况下期望的波前图案。但是，操纵器的初始配置与多个约束无关。在所述操纵器的更新后的配置的确定中，可以根据所述多个约束中基本上同时或在同一步骤中被违反的所述一组约束中的所有约束来确定所述操纵器的更新后的配置。应当理解，在这种情况下，根据所述多个约束中基本上同时被违反的所述一组约束中的所有约束来确定所述操纵器的更新后的配置旨在表示多个约束中被违反的所述一组约束中的所有组约束是针对在同一计算步骤或多个计算步骤期间来考虑的。这种方法中允许在每次迭代中同时考虑多个被违反的约束，这种方法与例如用于求解二次规划问题的有效集法相反。有效集法要求在算法的每次迭代期间分别考虑每个有效约束。通常，有效集法至少需要迭代nAS，其中nAS是解点中的有效约束(满足的方程)的数量。通过从可行域之外接近解并同时考虑多个违反的约束，第一方面所述的方法可以在更少的迭代中收敛于解。进而，这意味着该方法将需要较少的计算资源来收敛于解。因此，第一方面有利地提供了一种方法，该方法可以被快速地执行并且可以找到接近最优解的操纵器的解配置。这可以允许在光刻过程期间和/或在光刻过程之间快速且准确地更新操纵器的配置。特别地，已经发现，利用根据本专利技术的第一方面所述的惩罚方法，可以更快地求解足够复杂的问题(所述问题需要有效集算法的相对的迭代次数来求解)。换句话说，已经发现，在解点处有许多约束是有效的情况下，根据本专利技术的第一方面所述的方法比有效集法更快，在优化光刻设备的投影系统的操纵器的配置时通常是这种情况。罚函数可以是二次罚函数。二次罚函数的使用简化了从运动方程消除拉格朗日乘数和松弛变量的过程，从而简化了确定操纵器的更新后的配置的步骤。确定所述操纵器的更新后的配置可以涉及：计算配置确定矩阵和配置确定矢量；确定所述配置确定矩阵的任何逆；以及通过将所述配置确定矩阵的逆乘以所述配置确定向量来确定所述更新后的配置。本领域技术人员将认识到，这些步骤可以作为单个步骤执行，或者可以分为等效的不同组子步骤，而不是单独地计算矩阵和向量然后将它们组合以确定操纵器的更新后的配置。可以将投影系统的光学性质对操纵器的配置的依赖性存储为透镜依赖性矩阵，该透镜依赖性矩阵的元素可以与相对于操纵器的配置的操纵器引起的波前像差的导数相对应。期望的波前图案可以由向量表示，该向量的元素表示在曝光场上期望的波前图案。例如，这些元素可以表示在一个或更多个场点处的期望的波前图案的泽尼克系数。与操纵器的物理约束相对应的多个约束可以表示为线性不等式。即，不等式涉及操纵器的线性组合。这样的线性不等式可以由约束矩阵和定义约束下限和/或约束上限的一个或更多个向量来表示。配置确定矩阵可以是以下各项之和：不受约束的配置确定矩阵，依赖于所述投影系统的光学性质对所述操纵器的配置的依赖性；以及与所述惩罚强度成比例的矩阵。与惩罚强度成比例的矩阵可以依赖于多个约束和被违反的一组约束。配置确定矢量可以是以下各项之和：无约束的配置确定矢量，所述无约束的配置确定矢量依赖于：投影系统的光学性质对操纵器的配置的依赖性和期望的波前图案；和与所述惩罚强度成比例的向量。与惩罚强度成比例的向量可以依赖于多个约束和被违反的一组约束。确定所述多个约束中被违反的一组约束的步骤可以包括：针对所述多个约束中的每个约束来确定松弛变量，所述松弛变量的值指示该约束是否被违反。例如，被违反的约束可能具有负的松弛变量。可以使用多个约束和操纵器的先前确定的配置(初始配置或先前确定的更新后的配置)来确定松弛变量。确定所述多个约束中被违反的一组约束的步骤可以包括：针对所述多个约束中的每个约束来确定增量变量，如果该约束被违反，则所述增量变量仅为非零的。可以根据已经计算出的松弛值来计算增量变量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定投影系统的配置的方法，其中，所述投影系统包括多个光学元件和多个操纵器，并且其中，所述操纵器是能够操作的以操纵所述光学元件，从而调整所述光学元件的光学性质，由此调整所述投影系统的光学性质，其中所述方法是具有罚函数的二次规划问题的实施，所述方法包括：/n接收所述投影系统的光学性质对所述操纵器的配置的依赖性；/n接收与所述操纵器的物理约束相对应的多个约束；/n查找所述操纵器的初始配置，所述操纵器的所述初始配置是在没有所述多个约束的情况下引起波前图案的配置；以及/n重复以下步骤：/n(a)确定所述多个约束中被违反的一组约束；/n(b)确定所述操纵器的更新后的配置，所述操纵器的所述更新后的配置依赖于所述多个约束中被违反的所述一组约束和惩罚强度；以及/n(c)增加所述惩罚强度；/n其中重复步骤(a)至(c)，直到满足收敛判据为止，所述投影系统的所确定的配置是在满足所述收敛判据之前确定的所述操纵器的最后一次更新后的配置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 EP 17208336.21.一种确定投影系统的配置的方法，其中，所述投影系统包括多个光学元件和多个操纵器，并且其中，所述操纵器是能够操作的以操纵所述光学元件，从而调整所述光学元件的光学性质，由此调整所述投影系统的光学性质，其中所述方法是具有罚函数的二次规划问题的实施，所述方法包括：
接收所述投影系统的光学性质对所述操纵器的配置的依赖性；
接收与所述操纵器的物理约束相对应的多个约束；
查找所述操纵器的初始配置，所述操纵器的所述初始配置是在没有所述多个约束的情况下引起波前图案的配置；以及
重复以下步骤：
(a)确定所述多个约束中被违反的一组约束；
(b)确定所述操纵器的更新后的配置，所述操纵器的所述更新后的配置依赖于所述多个约束中被违反的所述一组约束和惩罚强度；以及
(c)增加所述惩罚强度；
其中重复步骤(a)至(c)，直到满足收敛判据为止，所述投影系统的所确定的配置是在满足所述收敛判据之前确定的所述操纵器的最后一次更新后的配置。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述操纵器的更新后的配置的确定中，根据所述多个约束中在同一步骤中被违反的所述一组约束中的所有约束来确定所述操纵器的所述更新后的配置。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述罚函数是二次罚函数。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述操纵器的更新后的配置包括：计算配置确定矩阵和配置确定矢量；确定所述配置确定矩阵的任何逆；以及通过将所述配置确定矩阵的逆乘以所述配置确定向量来确定所述更新后的配置。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述配置确定矩阵是以下各项之和：
不受约束的配置确定矩阵，所述不受约束的配置确定矩阵依赖于所述投影系统的光学性质对所述操纵器的配置的依赖性；和
与所述惩罚强度成比例的矩阵。

【专利技术属性】
技术研发人员：P·A·克洛斯伊维奇，B·V·V·雷迪，S·U·H·里兹维，J·R·唐斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL