优化偏振照明制造技术

公开的概念包括一种对将要形成在基底表面上的图案的照明偏振进行优化的方法。通过如下步骤来优化偏振照明：对于至少两种偏振态确定照明器上的至少一点的照明强度，对于至少两种偏振态确定照明器上的至少一点的图像对数斜率，确定最大图像对数斜率（ＩＬＳ）其中对于照明器上的至少一点ＩＬＳ接近零，以及选择相应于对于照明器上的至少一点使ＩＬＳ最小化的至少两个偏振态的最佳偏振态。对于照明器上的多个点可以重复进行这些步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一种微光刻的方法和程序产品，用于为了将形成在基底表面中的图案的照明轮廓而优化偏振。
技术介绍
光刻装置能够应用在例如集成电路(IC)的制造中。在这种情形下，掩模可以包含相应于IC的单个层的电路图案，并且能够将该图案成像到涂敷有辐照敏感材料(抗蚀剂)的基板(硅晶片)上的目标部分(例如，包含一个或多个管芯)。一般地，单一晶片将包含相邻目标部分的整个网格，该相邻目标部分由投射系统一次一个地连续辐照。在一类光刻投射装置中，通过一次性将整个掩模图案曝光在目标部分上而辐照每个目标部分；这样的装置通常被称为晶片步进器。在另一种通常被成为步进扫描装置的装置中，通过在投射光束下按给定的参考方向(“扫描”方向)渐进地扫描掩模图案来辐照每个目标部分，并同时按与该方向平行或反平行的方向同步扫描基底台。因为一般来说，投射系统具有放大系数M(通常＜1)，因此对基板台扫描的速度V将是对掩模台扫描速度的M倍。如这里描述的关于光刻设备的更多信息可以从例如美国专利US6046792中获得，该文献在这里作为参考引入。在使用光刻投射装置的制造过程中，掩模图案成像到至少部分由辐照敏感材料层(抗蚀剂)覆盖的基底上。在这种成像步骤之前，可以对基底进行各种处理，如涂底，涂敷抗蚀剂和软烘焙。在曝光后，可以对基底其他处理，如曝光后烘焙(PEB)，显影，硬烘焙以及测量/检查成像特征。以这一系列工艺为基础，对例如IC的器件的单独层进行构图。这种构图层然后可以进行各种处理，如刻蚀，离子注入(掺杂)，金属化，氧化，化学机械抛光等，所有这些都用来完成单独的层。如果需要几个层，则对于每一新层都要重复进行整个过程或者其变化的过程。最终，在基底(晶片)上形成器件阵列。然后采用例如划片或者锯将这些器件彼此分开，据此单个器件可以安装在载体上，与管脚等连接。为了简化，在下文中投射系统称为“透镜”；然而，该术语应广义的理解为包含各种类型的投射系统，包括例如折射光学系统，反射光学系统，反折射系统。辐照系统还可以包括根据这些设计类型中的任何一个操作的部件，用来指向，整形或者控制辐照投射光束，这种部件在下文还可共同的或单独的称为“透镜”。此外，光刻装置还可以是具有两个或多个基底台(和/或两个或多个掩模台)的类型。在这种“多级”器件中，可以并行使用这些附加台，或者在一个或多个台上进行准备步骤时，可以在一个或多个其他台上进行曝光。例如，在美国专利US5969441中描述的双级光刻装置，这里作为参考引入。上述提及的光刻掩模包含相应于集成在硅晶片上的电路元件的几何图案。利用CAD(计算机辅助设计)程序生成用来制造这样的掩模的图案，这一过程通常被称为EDA(电子设计自动化)。大多数CAD程序遵循一套预定的设计规则来制造功能性掩模。这些准则由加工和设计限制来设定。例如，设计规则限定了电路器件(例如门，电容器)之间或者互联线之间的间隔容许量，来确保电路器件或线不会以不期望的方式互相影响。这种设计规则通常称为限制为“临界尺寸”(CD)。电路的临界尺寸可以限定为线或孔的最小宽度，或者两线或者两孔之间的最小间隔。因此，CD决定了所设计电路的整体尺寸和密度。当然，集成电路制造的一个目的就是(通过掩模)如实地在晶片上再现原始的电路设计。另一目的是尽可能多地利用半导体晶片的实际材料。还有一个目的是优化照明并提高晶片上图像的对比度。通过增大整体工艺窗口(例如，不管特征相对于相邻的特征是被隔离或者密集组装的，而始终如一地印制具有规定CD的特征的能力)，可以更容易的实现每一个目的。为了提高整体印制性能而优化光源照明和掩模图案的方法已经在现有技术中公开。Rosenbluth等人的美国专利6563566中公开了这种方法，在此引入作为参考。具体的，Rosenbluth公开了一种光刻优化系统，其声称施行光源照明和掩模图案的优化来改善给定掩模图案的印制。为了确定光源/掩模图案的最佳组合，Rosenbluth利用的品质函数是在沿图案几何形状边界的多个预选点上的空间图像对数斜率(aerial image log-slope)。优化算法基于一种假设而产生，该假设是光刻图案的印制单独地由集中在成像光瞳内收集的衍射级组决定，而不依赖于它们在光瞳面中的位置。尽管将在图案中所选择的采样位置处的空间像对数斜率最大化增强了对于通常被称为曝光宽容度(EL)的曝光变化的预算/容差，但是这对增加对于通常被称为焦深(DOF)的焦点变化的预算/容差没有帮助。实际上，已知在焦点对准(in-focus)条件下(即，在零DOF)对EL优化的图案相比较于为适应散焦变化的典型工艺条件而优化的图案，显示了补充性的结果。不均匀线印制的出现是另一个问题；这也就是说，在线中间的点的对比度大于在抗蚀剂中形成的线的端点上点的对比度。因此希望优化照明来以更大的准确性印制特征，从而提高EL。偏振尽管在大多数照明系统中都存在，但是由于在抗蚀剂上的入射角很浅，因此偏振对于低数值孔径(NA)系统是可忽略不计的。因此，来自于偏振的任何正面或负面的影响都是最小的。如上面所提到的，光刻成像如所期望的一样向着越来越小的特征尺寸发展。获得更小的特征的许多方法中的一个就是增加NA。然而，抗蚀剂上入射角增加，因此增大了由偏振引起的负面影响并且减小了图像对比度。因此需要克服这些问题，尤其是在较高NA系统中。
技术实现思路
公开的概念包括一种对于将在基底表面上形成的图案来优化照明的方法。该方法包括对于至少两个偏振态，对于照明器上的至少一点确定照明强度。还对于至少两个偏振态，对于照明器上的至少一点确定图像对数斜率(image log slope)。基于这些数值，确定最大图像对数斜率(ILS)，其中ILS对于照明器上的至少一点至少接近于零，并选择与对于照明器上至少一点的最大ILS相对应的最佳偏振态。因此，对于照明器上至少一点而优化偏振的照明。可以对于照明器上多个点中的每一个点重复这个过程。通过组合在照明器上的多个点中的每一个点的最佳偏振态，确定图案的最佳照明。最佳偏振态可以是至少两个偏振态的变量或者组合，或者与至少两个偏振态中的一个相对应。此外，所述至少两个偏振态可以包括至少X和Y偏振态。上述概念可以由计算机程序产品实现，该计算机程序产品包含可由至少一种机器可读介质可移植的可执行代码，其中由至少一种可编程计算机的代码执行使得至少一种可编程计算机执行一系列步骤，用于对将在基底的表面上形成的图案优化偏振照明。计算机程序产品计算对于至少两个偏振态，对于照明器上至少一点的照明强度，计算对于至少两个偏振态，对于照明器上至少一点的图像对数斜率，确定最大图像对数斜率(ILS)，其中ILS对于照明器上至少一点至少接近于零，并选择与使对于照明器上至少一点的ILS最小化的至少两个偏振态相对应的最佳偏振态。计算机程序产品可以对于照明器上的多个点中的每一点重复上述步骤。所公开概念的另一方面包括一种为了增加工艺窗口而利用优化偏振照明产生掩模设计的装置。该装置包括提供偏振辐照投射束的辐照系统，接收辐照投射束并将调节过的辐照束投射到一部分掩模的照明器，以及将掩模的相应被辐照部分成像到基底目标部分的投射系统。为了优化多个点中每一点的偏振和强度，在多个点处调节照明器。此外，计算机配置成通过执行以下步骤在多个点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于优化将在基底表面中形成的图案的照明偏振的方法，包括以下步骤：（ａ）对于至少两种偏振态，确定照明器上至少一个点的照明强度；（ｂ）对于至少两种偏振态，确定照明器上至少一个点的图像对数斜率；（ｃ）确定最大图像对数斜 率（ＩＬＳ），其中对于照明器上的至少一个点ＩＬＳ至少接近于零；（ｄ）对于照明器上至少一个点，选择对应于最大ＩＬＳ的最佳偏振态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R索查，D弗拉格洛，SG汉森，
申请(专利权)人：ASML蒙片工具有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]