光刻系统、器件制造方法、定点数据优化方法及产生设备技术方案

本发明专利技术公开了一种光刻系统、一种器件制造方法、一种定点数据优化方法和一种生产设备。所述定点数据优化方法包括产生用于控制无掩模系统中的独立可控元件阵列的元件动作的优化的定点数据。所述优化基于器件结构和／或剂量图案的估计，所述估计可以利用一种或多种下列因素：投影系统的低通特性、照射系统的构造以及工艺窗口属性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻系统、 一种用于制造器件的方法以及一种用于优 化对于独立可控的元件的阵列的定点数据的设备和方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上或衬底的一部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在平板显示器、集成电路(ic)以及其他涉及精细结构的器件的制造中。在常规的设备中，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)的图案形成装置用于生成对应于平板显示器(或其他器件)的单 层的电路图案。该图案可以通过在设置在衬底上的辐射敏感材料(例如抗 蚀剂)层上成像，而被转移到衬底(例如，玻璃板)的全部或一部分上。代替电路图案，所述图案形成装置可以用于产生其他图案，例如滤色 片图案或点阵。替代掩模，图案形成装置可以是包括独立可控的元件的阵 列的图案形成阵列。在这种系统中，与基于掩模的系统相比，图案可以更 迅速地和以更低的成本改变。平板显示器衬底典型地是矩形。被设计成曝光该类型衬底的光刻设备 可以提供覆盖矩形衬底的整个宽度或覆盖部分宽度(例如宽度的一半)的 曝光区域。衬底可以在曝光区域下被扫描，同时通过辐射束同步地扫描掩 模或掩模版。以这样的方式，图案被转移到衬底上。如果曝光区域覆盖衬 底的整个宽度，那么曝光可以由单一扫描完成。如果曝光区域覆盖例如衬 底宽度的一半，那么衬底可以在第一次扫描之后横向地移动，且典型地进 行另一次扫描以曝光衬底的剩余部分。芯片布局工具或类似的设计用具可以用于限定用户希望在衬底上产 生的目标器件结构。目标器件结构可以从这种用具以标准的基于矢量的格 式(例如GDSII或OASIS)输出。在基于矢量的格式输出文件中限定的目标器件结构具有无限陡峭的边缘和拐角。不考虑将投影图案化的辐射束的投影系统的限制，也不考虑 将用于为了形成器件结构处理受辐射的衬底的后处理步骤的限制。衍射效应将使得投影系统具有受限(空间的)频率响应，尤其造成低 通滤波行为(在空间频率域上)。后处理步骤可以具有相似的效果，广泛 地作用、以相对于由曝光到衬底上的辐射剂量图案限定的剂量-清晰等值 线，模糊化器件结构。用于修正这些作用的一种途径是通过改变基于矢量的格式输出文件以并入修正的特征，也称为光学邻近校正(OPC)。OPC可以由系统的理论模型推导出来。这可以包括对将通过以特殊的投影系统和后处理体制使用与基于矢量格式的输出文件相对应的掩模所得到的器件结构进行计算。OPC然后可以被加到掩模上，而对于不同的 OPC反复迭代地计算直到计算的器件结构和基于矢量格式的输出文件之差落入可接受的边界内为止。在无掩模系统将被用于模拟物理掩模的情况下，可以使用如对于基于掩模的系统所计算的OPC相同的OPC，但是需要注意确保在无掩模系统中的独立可控的元件的阵列以与物理掩模相同的方式运转。与物理掩模相 比，由于独立可控的元件的阵列方面的物理差别、以及独立可控的元件的 阵列与辐射束的相互作用的方式，可能难以获得精确的模拟。因此，需要一种提高由无掩模光刻系统形成的器件结构的精度的系统和方法。
技术实现思路
在本专利技术的一个实施例中，提供一种产生用于控制配置用于调制无掩 模光刻系统中的辐射束的独立可控元件阵列的元件动作的优化定点数据 的方法。无掩模光刻系统具有配置用于调节辐射束的照射系统和配置用于将经过调制的辐射束投影到衬底上的投影系统。所述方法包括a)获得 起始定点数据；b)估计通过将起始定点数据应用到配置用于调制辐射束 的独立可控元件阵列上所得到的器件结构；c)将在步骤(b)中估计出的 器件结构与待形成在衬底上的目标器件结构相比较以确定器件结构误差； d)修改定点数据，并采用经过修改的定点数据代替起始定点数据、根据 需要重复步骤(b)和(c)，直到器件结构误差落到预定的阈值以下为止； 以及e)输出经过修改的定点数据，其中对应所述经过修改的定点数据， 器件结构误差在作为优化定点数据的预定阈值之下。在本专利技术的另一个实施例中，提供一种用于产生用于控制配置用于调 制无掩模光刻系统中的辐射束的独立可控元件阵列的元件动作的优化定 点数据的设备。无掩模光刻系统具有配置用于调节辐射束的照射系统和配 置用于将经过调制的辐射束投影到衬底上的投影系统。所述设备包括器件 结构估计装置和定点数据优化器。器件结构估计装置用于估计通过将给定 的定点数据应用到配置用于调制辐射束的独立可控元件阵列所得到的器 件结构。定点数据优化器设置用于迭代地采用器件结构估计装置和不同的 定点数据估计器件结构，直到估计出的器件结构和待形成在衬底上的目标 器件结构之间的差别小于预定的阈值为止，由此确定优化的定点数据。本专利技术的另外的实施例、特征和优势以及本专利技术的多种实施例的结构 和操作将参照附图在下面被详细描述。附图说明在此并入并形成说明书的一部分的附图，与描述一起示出本专利技术的一 个或多个实施例，还用于解释本专利技术的原理，以及使相关领域的技术人员 能够实现和使用本专利技术。图1和图2示出根据本专利技术的多个实施例的光刻设备； 图3示出根据如图2所示的本专利技术的一个实施例的、将图案转移到衬底 上的方式；图4示出根据本专利技术的一个实施例的光引擎(optical engine)的布置；图5示出带有独立可控元件阵列和定点数据优化器的光刻系统；图6和图7示出根据可选实施例的定点数据优化器。本专利技术的一个或多个实施例在此将参照附图进行描述。在附图中，同 样的附图标记可以表示相同的或功能相似的元件。附加地，附图标记的最 左边的数字可以标识附图标记首次出现所在的附图。具体实施例方式本说明书公开了包括本专利技术特征的一个或多个实施例。所公开的实施 例仅作为本专利技术的例证。本专利技术的保护范围不受所公开的实施例的限制。 本专利技术由所附的与之相关的权利要求所限定。本说明书中所述的实施例和对一个实施例、示例性的实施例等 的引用表示所述的实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个 实施例必定包括所有特定的特征、结构或特性。另外，这种表达不是一定 涉及相同的实施例。另外，当特定的特征、结构或特性结合实施例描述时， 应当理解在本领域的技术人员的知识范围内可结合其他的无论是否被明 确地描述的实施例，来实现这种特征、结构或特性。本专利技术的实施例能以硬件、固件、软件或其任意组合实现。本专利技术的 实施例也可实现为存储在机器可读介质上的指令，所述指令能够由一个或 多个处理器读出并执行。机器可读介质能包括任何用于以可被机器(例如 计算装置)读出的形式存储或传递信息的机制。例如，机器可读的介质可 以包括只读存储器(ROM);随机存储器(RAM);磁盘存储介质；光盘存储介质；闪存存储器件；电学、光学、声学或传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)的其他形式以及其他。另外，固件、软件、程序、 指令在本文中被描述为实现一定的动作。然而，应当理解，这种描述仅仅 是为了方便，而且事实上，由计算装置、处理器、控制器或其他执行固件、 软件、程序、指令等的装置实现这种动作。图1示意性地示出本专利技术的一个实施例的光刻设备1。设备包括照射系统IL、图案形成装置PD、衬底台WT和投影系统PS。照射系统(照射器) IL配置用于调节辐射束B (例如，紫外辐射)。应当理解，尽管表述涉及光刻，但是在不偏离本专利技术的保护范围的情 况下，图案形成装置PD可以形成在显示系统中(例如，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生优化定点数据的方法，其中所述优化定点数据用于控制被配置用于调制无掩模光刻系统中的辐射束的独立可控元件阵列的元件动作，所述无掩模光刻系统具有被配置用于调节辐射束的照射系统以及被配置用于将经过调制的辐射束投影到衬底上的投影系统，所述方法包括步骤：ａ）获得起始定点数据；ｂ）估计将起始定点数据应用到被配置用于调制辐射束的独立可控元件阵列上而得到的器件结构；ｃ）将在步骤（ｂ）中估计出的器件结构与待形成在衬底上的目标器件结构相比较、以确定器件结构误差；ｄ）修改定点数据，并采用经过修改的定点数据代替起始定点数据、根据需要重复步骤（ｂ）和（ｃ），直到器件结构误差落到预定阈值以下为止；以及ｅ）输出器件结构误差在预定阈值之下时的经过修改的定点数据作为优化的定点数据，由此基于经过修改的定点数据激励独立可控元件阵列。

【技术特征摘要】
US 2006-12-14 11/638,6751.一种产生优化定点数据的方法，其中所述优化定点数据用于控制被配置用于调制无掩模光刻系统中的辐射束的独立可控元件阵列的元件动作，所述无掩模光刻系统具有被配置用于调节辐射束的照射系统以及被配置用于将经过调制的辐射束投影到衬底上的投影系统，所述方法包括步骤a)获得起始定点数据；b)估计将起始定点数据应用到被配置用于调制辐射束的独立可控元件阵列上而得到的器件结构；c)将在步骤(b)中估计出的器件结构与待形成在衬底上的目标器件结构相比较、以确定器件结构误差；d)修改定点数据，并采用经过修改的定点数据代替起始定点数据、根据需要重复步骤(b)和(c)，直到器件结构误差落到预定阈值以下为止；以及e)输出器件结构误差在预定阈值之下时的经过修改的定点数据作为优化的定点数据，由此基于经过修改的定点数据激励独立可控元件阵列。2. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述估计步骤(b)利用下列 因素中的至少一个投影系统的低通特性、照射系统的配置、和工艺窗口 属性。3. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述起始定点数据基于目标器 件结构获得。4. 根据权利要求l所述的方法，还包括步骤 估计预期由参考光刻装置中的衬底的曝光产生的器件结构；以及 使用由此被估计的器件结构作为目标器件结构。5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述参考光刻装置是采用包括 光学邻近校正的掩模的、基于掩模的光刻装置。6. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述步骤(b)包括bl)估计由于将定点数据应用到独立可控元件阵列而被曝光到衬底上的辐射剂量图案；以及b2)估计由在对估计出的辐射剂量图案曝光之后的衬底的曝光后处 理所产生的器件结构。7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(bl)包括:使用表示独立可控元件的参考阵列的性能的数学模型，所述参考阵列 是阵列的特定设计的理想的、无误差形式的数学构造。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述数学模型利用参考阵列的 下列属性来自元件之间的狭缝的反射、元件反射率、偏振依赖性、枢纽 效应、不平坦效应或辐射在参考阵列上的特定入射角。9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述数学模型基于计算与参考阵列的衍射行为对应的麦克斯韦方程组的至少近似解。10. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(bl)包括采用表示独立可控元件阵列的特定情况的性能的数学模型，所述数学 模型利用由于在特定情况下的缺陷导致的来自参考阵列的偏差。11. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述数学模型利用元件高度变化、无响应元件、带有受限的有效范围的元件、元件表面的变化、阵 列形状的变化、元件反射率的变化、相位跳跃的锐度、或制成元件的材料 的特定的物理属性。12. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(bl)包括采用表示参考投影系统的性能的数学模型，所述参考投影系统是投影 系统的特定设计的理想的、无误差形式的数学构造。13. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述步骤(bl)包括采用表示投影系统的特定情况的性能的数学模型，所述数学模型利用 由于在特定情况下的缺陷导致的来自参考投影系统的偏差。14. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(bl)包括采用表示参考照射系统的性能的数学模型，所述参考照射系统是照射 系统的特定设计的理想的、无误差形式的数学构造。15. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述步骤(bl)包括采用表示照射系统的特定情况的性能的数学模型，所述数学模型利用 由于在特定情况下的缺陷导致的来自参考照射系统的偏差。16. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(b2)包括采用曝 光后处理的数学模型。17. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述数学模型表示在被曝光 到衬底上的辐射剂量图案和期望在曝光后处理以后显现的器件结构之间 的关系。18. 根据权利要求17所述的方法，其中，所述数学模型采用曝光后烘 烤、抗蚀剂酸扩散、显影、硬烘烤、淀积、离子注入、浸没和刻蚀中的至 少一种效应。19. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述步骤(c)中的比较基于 与估计出的器件结构相关的估计出的辐射剂量图案以及与目标器件结构 相关的估计出的辐射剂量图案。20. 根据权利要求19所述的方法，其中，所述与目标器件结构相关的 估计出的辐射剂量图案是采用包括光学邻近校正的掩模、从基于掩模的光 刻装置估计出的辐射图案。21. 根据权利要求l所述的方法，其中，在所述步骤(d)中利用评价 函数修改或优化定点数据。22. 根据权利要求21所述的方法，其中，所述评价函数经由最小二乘 法在空间域上或频率域上、在衬底平面处、以特定的焦点或整个焦点范围、 或以特定的剂量或整个剂量范围被推导出。23. —种器件制造方法，包括步骤a) 获得起始定点数据；b) 估计将起始定点数据应用到被配置用于调制辐射束的独立可控元 件阵列所产生的器件结构；c) 将在步骤(b)中估计出的器件结构与待形成在衬底上的目标器件 结构进行比较，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯塞格鲁斯特，詹森道格拉斯赫因特斯汀尔，帕特克尔思阿洛伊修斯杰克布斯提纳曼斯，温塞斯劳A塞布哈，罗纳德P奥尔布赖特，伯纳多卡斯卓普，马丁内斯亨卓克斯亨卓克斯胡克斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，ASML控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]