判断光刻系统的照射器的照射强度轮廓的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:2745605 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种产生照射器(14)的照射强度轮廓的系统(30)及方法,该照射器(14)形成投射光刻系统(10)的一部分。投射由该照射器产生的辐射至具有多个开孔(34)的照射轮廓掩膜(32)上,使得每个开孔都递送该辐射的特定部分。检测辐射的每个特定部分的强度,然后组合而形成照射强度轮廓。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上关于集成电路制成领域,详言之,为关于一种用来特征化照射器的照射强度轮廓的装置及方法,该照射器例如为使用于集成电路产品形成光学光刻系统的一部分的照射器。
技术介绍
于晶片上各种集成电路(IC)结构的制造通常依赖于光刻工艺,有时称之为光学光刻术(photolithography),或简称为光刻(lithography)。众所周知,光刻工艺可用以转移光屏蔽(photomask)(这里也称作掩膜(mask)或屏蔽(reticle))之图案至晶片上。 例如,藉由传送光能量通过掩膜,而从配设于该晶片上的光刻胶层形成图案,该掩膜具有将所需要的图案成像于光刻胶层的配置。因此,该图案转移至该光刻胶层。在光刻胶经过充分曝光,并经过显影周期后的区域,该光刻胶材料变成为可溶性的,从而可以方便去除该光刻胶并选择性曝光底层(例如半导体层、金属或包含金属层、介电层及硬质掩膜等等)。该光刻胶层曝光未达到光能临限值的部分将不会被去除,从而可用来在晶片的进一步工艺中(例如蚀刻该底层已曝光部分,将离子植入晶片中等)保护该底层。其后,可以去除该光刻胶层的剩余部分。 IC制造中有个普遍的趋势即提高各种已排列好的结构的密度。例如,日益减小特征结构尺寸、线宽及特征尺寸与线之间的分隔。又如,提出采用大约45nm至大约65nm之间的关键尺寸节点。 在这些次微米工艺中,产量会受到光学邻近效应及光刻胶处理等因素的影响。用于光刻胶上方成像所期望的图案的设备的性能对于最终的集成电路的品质及其图像逼真度均有很大影响。因此,希望能特征化或量化光刻设备性能。同时,光刻胶成像通常用于量化光刻设备性能。然而,这项技术相当不够精确,而且不能有效地特征化光刻系统的个别次组件,例如用于与步进机或扫描仪连接的照射器。 因此,如何改善光刻设备的某些特征结构的特性的装置及方法,尤其是如何改善集成电路制造以弥补此类设备的变化性能,实乃目前亟需解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种判定投射光刻系统的照射强度轮廓的方法(illumination intensity profile,照射强度分布曲线,本文中称为照射强度轮廓),该轮廓系横跨于对应期望晶片曝光位置的平面上。该方法包括放置照射轮廓掩膜于由照射器所界定的照射场中,该照射轮廓掩膜具有多个开孔(operture),而且每个开孔都供由照射器所产生的辐射输出的特定部分穿过;放置传感器阵列于该照射场中,用以分别检测每个辐射的特定部分;以及依据传感器阵列的检测结果,建立该照射强度轮廓。 本专利技术的另一目的在于提供一种产生照射器的照射强度轮廓方法,该照射器形成投射光刻系统的一部分。该方法可包括,投射由该照射器产生的辐射至具有多开孔的照射轮廓掩膜,使得每个开孔都递送该辐射的特定部分;检测辐射的每个特定部分的强度;以及依据强度检测结果,组合该照射强度轮廓。 本专利技术的又一目的在于提供一种产生照射器的照射强度轮廓系统,该照射器形成投射光刻系统的一部分。该系统可包括具有多个开孔的照射轮廓掩膜,该掩膜安置于该照射器的照射场中,使得每个开孔递送由该照射器产生的辐射的特定部分;以及具有感光区的传感器阵列,安置于测量平面上,用以分别检测每个辐射特定部分的强度。 本专利技术的再一目的在于提供一种光学邻近效应校正(OPC)方法,藉由光学光刻技术而于晶片中实施对应层的集成电路布线。该方法可包括提供该布线;使用OPC程序校正该布线,用以补偿由于照射器的照射强度轮廓内所包含的变更而预计会遭受的光学失真(distortion),该照射器形成投射光刻系统的一部分;输出已校正的布线,用以配合在屏蔽制作中的使用。附图说明藉由以下的图式说明本专利技术的各种特征,其中 图1为显示本专利技术的集成电路工艺配置的示意方块图;图2为显示本专利技术中用来特征化集成电路工艺配置的照射器组件的测量组合的示意方块图;图3为显示用来特征化照射器组件的照射轮廓掩膜部分;图4为显示可执行光学邻近效应校正(OPC)仿真工具的计算机系统;以及图5为显示OPC仿真工具操作的实施范例的高阶流程图。具体实施方式以下本专利技术的详细说明中,不同的实施例中各组件只要相同,则对应的标号也相同。为使本说明书简洁易懂,将不必按比例绘制图式,某些特征结构系以示意的方式显示。 本专利技术提供一种照射器的特征化行为的方法及系统,该照射器系用作为光刻成像组装之辐射源。详言之,该方法及系统系用以产生光刻工艺组合的照射强度轮廓(这里也称作照射器轮廓)。此种照射强度轮廓能用于,例如,特征化交叉场(cross-field)成像性能。而且,使用光学邻近效应校正(OPC)方式来校正希望的布线(例如,对应于集成电路的层),至少可以部分补偿由于照射器轮廓的变化造成的失真。因此,该照射器轮廓可以视为于照射器的输出中的失真模型,而且当该照射器的输出通过屏蔽传递时,也可用于预测最终图案的失真。 本专利技术于预备工艺的具体实施例中,提供了最终图案化形成部分集成电路的材料层(例如,多晶硅闸极或字符线层、介电层、源极/汲极层、金属互连层及接触层等)。集成电路范例包括由数以千计或数以百万计的晶体管、闪存阵列或其它专用电路所制成的通用处理器。然而,熟悉此技术的人士可了解到此处所述的方法、软件工具及设备也可用于使用光学光刻的任何对象,例如,微机械、磁盘驱动器头、基因芯片以及微电子机械系统(MEMS)等等的制造流程中。 如图1所示者用以说明本专利技术之集成电路工艺配置范例的示意方块图,该配置包括用以于晶片12或其中的一个区域上形成图案的光刻系统10。该系统10可以为,例如,步进及重复机(步进机)曝光系统或步进及扫描仪(扫描机)曝光系统,但是不以此等范例系统为限。该系统10可包括辐射(例如光)源,或把能量16导向屏蔽18的照射器14。该照射器14可以是任何形式的照射器14,用于光学光刻工艺中,包括设计用以增强分辨率的照射器,当然并不以此为限。分辨率增强技术(RET)可采用多极照射器(例如,偶极或四极)、环形照射器等等。该屏蔽18定义了光学屏蔽平面20。能量16可以具有,例如,深紫外线波长(例如,大约248nm或大约193nm)或真空紫外波长(例如,大约157nm),但是可以使用其它的波长,包括远紫外(extremeultraviolet)波长。 屏蔽18选择性地阻隔(或者于一些例子中,选择性地反射)该能量16,使得由该屏蔽18定义的能量图案22转移至晶片12。成像子系统24,例如,步进机装配或扫描仪装配,依序地将从屏蔽18传送过来的能量图案22导向晶片12上一连串的所希望位置。该成像子系统24可以包括透镜及/或反射镜,用以缩放比例及将能量图案22以成像能量图案或照射剂量26的形式导向晶片12。该照射剂量26可以聚焦于成像平面28上,该平面28一般与所期望得到照射剂量的晶片12位置相一致,因此该位置通常称作理想的晶片曝光位置。应了解到,使该照射剂量26达到最好的聚焦点的成像平面28位置一般是与晶片12的上表面位置相一致的地方(例如,对应光刻胶层上表面的成像平面形成晶片的一部分,而使得该理想晶片曝光位置为合成光刻胶层、集成电路层及基板的上表面)。或者,该成像平面28可以位于该晶片12的上表面的下方,例如,位于受照射剂量26曝光的光刻胶本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种判定投射光刻系统(10)照射强度轮廓的方法,该光刻系统(10)横跨于对应所期望晶片(12)曝光位置的平面,该方法包括:放置照射轮廓掩膜(32)于由照射器(14)定义的照射场中,该照射轮廓掩膜具有多个开孔(34),而且每个开孔都供 由该照射器所输出的辐射特定部分穿过;放置传感器阵列(40)于该照射场中,以分别检测辐射的各特定部分;以及依据该传感器阵列的检测结果,建构该照射强度轮廓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-4-28 10/833,651所涵盖。例如,某些图标方块及/或步骤可以删除。另外,其它的方块及/或步骤可予以添加。各种方块及/或步骤的执行次序可不同于上述的次序。再者,某些方块及/或步骤可予以同步或部分同步执行。 本发明的特定实施例已作了详细说明,但是并非用来限制本发明的范畴。任何等效的修饰与改变均应落入后述的权利要求所列的精神与技术范畴内。权利要求1.一种判定投射光刻系统(10)照射强度轮廓的方法,该光刻系统(10)横跨于对应所期望晶片(12)曝光位置的平面,该方法包括放置照射轮廓掩膜(32)于由照射器(14)定义的照射场中,该照射轮廓掩膜具有多个开孔(34),而且每个开孔都供由该照射器所输出的辐射特定部分穿过;放置传感器阵列(40)于该照射场中,以分别检测辐射的各特定部分;以及依据该传感器阵列的检测结果,建构该照射强度轮廓。2.根据权利要求1所述的方法,其中,该传感器阵列包括多个特定感光区,每个感光区对应辐射的特定部分。3.根据权利要求1或2所述的方法,还包括,放置聚焦光件(38)于介于该照射器与该传感器阵列之间的照射场中,其中,该聚焦光件包括至少一个透镜,用以将该照射轮廓掩膜的成像进行正散焦。4.根据权利要求1至3的任何一项所述的方法,还包括,聚焦该照射轮廓掩膜的成像于距离该传感器阵列的测量平面约50μm至约5000μ...

【专利技术属性】
技术研发人员:CA斯彭斯TP卢坎奇L卡波迪耶奇J赖斯SN麦高恩
申请(专利权)人:先进微装置公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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