用于减少抗蚀剂模型预测误差的系统和方法技术方案

本文描述了一种用于校准抗蚀剂模型的方法。该方法包括以下步骤：基于抗蚀剂结构的模拟空间图像和抗蚀剂模型的参数来产生抗蚀剂结构的模型化抗蚀剂轮廓；以及基于由量测装置获得的实际抗蚀剂结构的信息，根据模型化抗蚀剂轮廓来预测抗蚀剂结构的量测轮廓。该方法包括：基于所预测的量测轮廓与由量测装置获得的实际抗蚀剂结构的实际量测轮廓的对比来调整抗蚀剂模型的参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少抗蚀剂模型预测误差的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年12月22日提交的US申请62/609,776和2018年11月19日提交的US申请62/769,283的优先权，该US申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本文的描述涉及用于改善对由抗蚀剂模型构成的抗蚀剂轮廓的预测的系统和方法。具体地说，本文的描述提供了减少抗蚀剂模型预测误差的技术。
技术介绍
光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)或其他器件。在这种情况下，图案化装置(例如掩模)可以包含或提供对应于器件的单层的图案(“设计布局”)，并且该图案可以转移到衬底(例如硅晶片)上已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的目标部分(例如包括一个或多个管芯)上(利用诸如经由图案化装置上的图案辐射该目标部分的方法)。通常，单个衬底包含多个相邻目标部分，图案是由光刻设备连续转移到这些相邻目标部分，一次一个目标部分。在一种类型的光刻设备中，将整个图案化装置上的图案一次转移到一个目标部分上；这种设备通常被称为步进器。在通常被称为步进扫描设备的可替代设备中，投影束在给定参考方向(“扫描”方向)上横跨图案化装置进行扫描，同时平行或反向平行于该参考方向而同步地移动衬底。图案化装置上的图案的不同部分逐渐转移到一个目标部分上。通常，因是光刻设备将具有放大因子M(通常＜1)，所以衬底被移动的速率F将是投影束扫描图案化装置的速率的因子M倍。在将图案从图案化装置转移到器件制造过程的衬底的器件制作程序之前，衬底可以经历器件制造过程的各种器件制作程序，诸如涂底料、抗蚀剂涂覆和软烘烤。在图案转移之后，衬底可以经受器件制造过程的其他器件制作程序，诸如经转移图案的曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤以及测量/检测。这一系列装置制造程序是用作制造器件(例如IC)的单层的基础。然后，衬底可以经受器件制造过程的各种器件制作程序，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，这些都旨在对器件的单层进行精加工。如果在器件中需要数个层，则针对每一层重复整个过程或其变型。最终，在衬底上的每一个目标部分中将存在器件。如果存在多个器件，则随后利用诸如切块或锯切的技术将这些器件彼此分离，由此可以将单独的器件安装于载体上、连接到引脚等。因此，制造器件(诸如半导体器件)通常涉及使用数个制造过程来处理衬底(例如半导体晶片)以形成该器件的各种特征和多个层。通常使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光以及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，并且接着将这些器件分离成单独的器件。该器件制造过程可以被认为是图案化过程。图案化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是可选地涉及一个或多个相关图案处理步骤，诸如由显影设备执行抗蚀剂显影、使用烘烤工具烘烤衬底、使用蚀刻设备且使用图案进行蚀刻等。另外，通常在图案化过程中涉及一个或多个量测过程。随着半导体制造工艺持续进步，几十年来，功能元件的尺寸已经不断地缩小，而每器件的诸如电晶体的功能元件的数量已经稳定地增加，遵循通常被称为“摩尔定律”的趋势。在当前技术状态下，使用光刻投影设备制造器件的多个层，该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到衬底上，从而产生单独的功能元件，该功能元件的尺寸远小于100nm(即，小于来自照射源(例如193nm照射源))的辐射的波长的一半。供印刷尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征的这种工艺根据分辨率公式CD＝k1×λ/NA通常被称为低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，则在衬底上再现类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以便获得特定电功能性和性能的图案变得越困难。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/或对应于设计布局的图案。这些步骤包括例如但不限于NA和/或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、对应于设计布局的图案中的光学邻近效应校正(OPC)(诸如图案特征的偏差、辅助特征的添加、将配线施加到图案特征等)，或者通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。在光刻应用中，常常使用抗蚀剂模型(例如快子抗蚀剂模型)来预测将由SEM设备测量的轮廓的抗蚀剂轮廓。引入抗蚀剂模型以便校正相对于由单一空间图像预测的抗蚀剂轮廓的抗蚀剂偏差。具体地说，将抗蚀剂厚度内的合适高度处的空间图像或空间图像在抗蚀剂厚度上的平均强度用于预测目的。这种抗蚀剂模型不能准确地预测焦点依赖性特征(诸如具有接近于主要特征的子分辨率辅助特征(SRAF)的负性色调显影(NTD)抗蚀剂中的1D线空间图案)的影响。当前使用的抗蚀剂模型不能准确地预测焦点依赖性特征的影响可以归因于抗蚀剂轮廓的量测测量值(例如CDSEM测量值)中的特征依赖性偏差。预期特征尺寸持续减小，由量测装置引入的这种偏差的相对贡献将持续变大，并且因此引入进一步模型化误差。因此，需要开发用于减少抗蚀剂模型预测误差的系统和方法。
技术实现思路
为了能够理解图案化过程如何工作，计算光刻技术可以用于模拟图案化过程的一个或多个方面如何“工作”。因此，适当的计算光刻术软件可以预测衬底上的图案的形成的一个或多个特性，诸如该图案的所预测的CD、所预测的轮廓等，并且可能在图案的形成的不同阶段这样做。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，已经发现预测抗蚀剂层中图案的形成的现有技术可能不会恰当和/或快速地评估抗蚀剂层中可能出现的图案。因此，例如，期望提供一种准确地和/或快速地预测抗蚀剂图案的预期(经常非常复杂)形状的技术。因此，例如，提供用于改善抗蚀剂层的抗蚀剂模型预测的方法和系统。具体地说，本文描述了一种用于对于焦点依赖性特征由利用例如来自抗蚀剂轮廓的SEM测量值的信息校正量测装置(例如SEM装置)诱发的伪影来减少抗蚀剂模型化误差的方法。由本专利技术的一个实施例提供一种校准抗蚀剂模型的方法。所述方法包括以下步骤：基于抗蚀剂结构的模拟空间图像和所述抗蚀剂模型的参数来产生所述抗蚀剂结构的模型化抗蚀剂轮廓；基于由量测装置获得的实际抗蚀剂结构的信息，通过所述模型化抗蚀剂轮廓来预测所述抗蚀剂结构的量测轮廓；以及基于所预测的量测轮廓与由所述量测装置获得的实际抗蚀剂结构的实际量测轮廓的对比来调整所述抗蚀剂模型的参数。由所述量测装置获得的实际抗蚀剂结构的信息对应于由所述量测装置产生的波形的一部分的宽度。所述波形的一部分对应于由所述量测装置成像的实际抗蚀剂结构的边缘。所述抗蚀剂结构的所预测的量测轮廓是基于与所述量测装置相关联的参数而从所述模型化抗蚀剂轮廓产生的。所述方法还包括以下步骤：基于所预测的量测轮廓与由所述量测装置获得的实际抗蚀剂结构的实际量测轮廓的对比来更新所述量测装置的参数。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种校准抗蚀剂模型的方法，所述方法包括：/n基于抗蚀剂结构的模拟空间图像和所述抗蚀剂模型的参数来产生所述抗蚀剂结构的模型化抗蚀剂轮廓；/n基于由量测装置获得的实际抗蚀剂结构的信息，通过所述模型化抗蚀剂轮廓来预测所述抗蚀剂结构的量测轮廓；以及/n基于所预测的量测轮廓与由所述量测装置获得的实际抗蚀剂结构的实际量测轮廓的对比来调整所述抗蚀剂模型的参数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 US 62/609,776;20181119 US 62/769,2831.一种校准抗蚀剂模型的方法，所述方法包括：
基于抗蚀剂结构的模拟空间图像和所述抗蚀剂模型的参数来产生所述抗蚀剂结构的模型化抗蚀剂轮廓；
基于由量测装置获得的实际抗蚀剂结构的信息，通过所述模型化抗蚀剂轮廓来预测所述抗蚀剂结构的量测轮廓；以及
基于所预测的量测轮廓与由所述量测装置获得的实际抗蚀剂结构的实际量测轮廓的对比来调整所述抗蚀剂模型的参数。


2.如权利要求1所述的方法，其中，由所述量测装置获得的实际抗蚀剂结构的信息对应于由所述量测装置产生的波形的一部分的宽度。


3.如权利要求2所述的方法，其中，所述波形的一部分对应于由所述量测装置成像的实际抗蚀剂结构的边缘。


4.如权利要求1所述的方法，其中，所述波形的一部分的宽度是在预定阈值强度水平下测量的。


5.如权利要求1所述的方法，其中，所述抗蚀剂结构的所预测的量测轮廓是基于与所述量测装置相关联的参数而从所述模型化抗蚀剂轮廓产生的。


6.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于所预测的量测轮廓与由所述量测装置获得的实际抗蚀剂结构的实际量测轮廓的对比来更新所述量测装置的参数。


7.如权利要求1所述的方法，其中，所述量测装置是扫描电子显微镜。


8.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于所述抗蚀剂模型的经调整的抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·库伊曼，D·M·里约，S·F·乌伊斯特尔，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL