确定光刻投影参数的方法、器件制造方法及器件技术

技术编号:3208927 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种方法,用于确定供光刻投影设备使用的图案形成装置的投影光束源强度分布和光学邻近修正规则,所述设备包括:    -  辐射系统,用于提供辐射投影光束;    -  支撑结构,用于支撑图案形成装置,所述图案形成装置用于使所述投影光束具有与所需图案相应的图案;    -  衬底架,用于固定衬底;以及    -  投影系统,用于将所述具有图案的光束投射到所述衬底的目标部分,    所述方法的特征在于包括以下步骤:    选择所述待映射的所需图案的多个特征;    抽象地将所述辐射系统中的所述辐射划分为多个源元素;    对于每一个源元素:计算每一个选择的特征的过程窗口并确定优化所述计算过程窗口的重叠的所述光学邻近修正规则;    选择所述过程窗口重叠以及所述光学邻近修正规则满足指定准则的那些源元素;以及    输出关于以下各项的数据:所述选择的源元素,它定义源强度分布;以及光学邻近修正规则。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及参数的确定,具体地说,涉及辐射源强度分布、光学邻近修正规则以及采用光刻投影设备的光刻投影的过程窗口,更具体地说,所述光刻投影设备包括-辐射系统,用于提供辐射投影光束;-支撑结构,用于支撑图案形成装置,图案形成装置用于根据所需图案使投影光束具有图案;-衬底架,用于固定衬底;-投影系统,用于将具有图案的光束投射到衬底的目标部分。
技术介绍
这里所用的术语“图案形成装置”应当广义地理解为表示可用于赋予输入的辐射光束具有图案的截面,所述图案对应于将在衬底的目标部分建立的图案;在这种情况下也可使用术语“光阀”。一般来说,所述图案对应于在目标部分中所建立的诸如集成电路或其它器件(参见以下所述)之类的器件中的特定功能层。这种图案形成装置的实例包括-掩模。掩模的概念在光刻技术中是众所周知的,它包括诸如二元、交替相移、衰减相移之类的掩模类型以及各种混合掩模类型。根据掩模上的图案,这种掩模在辐射光束中的设置使所述辐射的选择性透射(在透射掩模的情况下)或反射(在反射掩模的情况下)照射到掩模上。在掩模的情况下,支撑结构一般是掩模架,它确保掩模能够固定在输入的辐射光束中的所需位置上,在必要时可相对于光束移动所述掩模。-可编程反射镜阵列。这种装置的一个实例是具有粘弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种设备的基本原理在于(例如)反射表面的已寻址区域以衍射光的形式反射入射光,而未寻址区域以非衍射光的形式反射入射光。采用适当的滤光器,可以把所述非衍射光从反射光束中滤除,只留下衍射光;通过这种方法,光束具有与矩阵可寻址表面的寻址图案相应的图案。可编程反射镜阵列的另一个实施例采用微反射镜的矩阵布局,通过施加适当的定位电场,或者通过采用压电激励装置,每一个微反射镜可以单独地围绕某个轴倾斜。同样的道理,所述反射镜是矩阵可寻址的,因此,被寻址的反射镜将以不同于未寻址的反射镜的方向反射输入辐射光束;通过这种方法,使反射光束具有与矩阵可寻址的反射镜的寻址图案相应的图案。所需的矩阵寻址操作可采用适当的电子装置来执行。在上述两种情况下,图案形成装置可包括一个或多个可编程反射镜阵列。本文所引用的有关反射镜阵列的更多信息可参见例如美国专利5296891、美国专利5523193以及PCT专利申请WO98/38597和WO98/33096,通过引用将其加入于此。在可编程反射镜阵列的情况下,所述支撑结构可通过框架和板的方式来实现,例如它可根据要求是固定或活动的。-可编程LCD阵列。在美国专利5229872中给出这种构造的一个实例,通过引用将其加入于此。如上所述,这种情况下的支撑结构可按照框架或板的形式来实现,例如,它可根据要求是固定或活动的。为了简洁起见,本文的其余部分在某些地方可能具体地针对涉及掩模和掩模架的实例;但是,应当在上述图案形成装置的广义范畴上理解这些情况中论述的一般原理。例如,光刻投影设备可用于制造集成电路(IC)。在这种情况下,图案形成装置可产生对应于IC各层的电路图案,这种图案可映射到已经用一层辐射敏感材料(抗蚀剂)涂敷的衬底(硅片)上的目标部分(例如包含一个或多个芯片)。一般来说,单晶片包含通过投影系统每次一个地依次照射的相邻部分的整个网络。在当前设备中,采用借助掩模架上的掩模的图案形成操作,可区别两种不同类型的机器。在一个类型的光刻投影设备中,通过一次性将整个掩模图案暴露于目标部分来照射各目标部分;这种设备通常称作晶片分档器。在称作分步扫描设备的另一种设备中,通过以给定参考方向(“扫描”方向)在投影光束下逐渐扫描掩模图案,同时同步扫描平行于或逆平行于这个方向的衬底架,来照射各目标部分;因此,一般来说,投影系统具有放大系数M(通常<1),扫描衬底架的速度V是系数M乘以扫描掩模架的速度。本文所述的关于光刻装置的更多信息,可参见例如US 6046792,通过引用将其加入于此。在采用光刻投影设备的制造过程中,图案(例如在掩模中)映射到至少部分由一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖的衬底上。在这个成像步骤之前,衬底可经过各种步骤,例如涂底层、涂抗蚀剂以及软焙烘。在曝光之后,衬底可经过其它步骤,例如曝光后焙烘(PEB)、显影、硬焙烘以及对成像的细节的测量/检验。这种过程系列用作对器件如IC的单独层执行图案形成步骤的基础。然后,这种具有图案层可经过各种过程,例如蚀刻、离子注入(掺杂)、化学机械抛光等,均用于实现单独层。如果需要若干层,则必须对各新的层重复整个过程或其变型。最后,一组器件出现在衬底(晶片)上。然后,这些器件通过诸如切割或锯割之类的技术彼此分离,至此,可以将单独的器件安装到载体上、连接到管脚等等。例如,从“微芯片制造半导体处理工艺的实践指南”(第三版,作者Peter van Zant,McGraw Hill Publishing Co.,1997,ISBN 0-07-067250-4)中可获得关于这些过程的更多信息,通过引用将其加入于此。为简洁起见,以下将投影系统称作“透镜”;但是,这个术语应当广义地理解为包含各种类型的投影系统,其中包括例如反射光学系统和折反射系统。辐射系统还可包括按照这些设计类型中的任一个工作的元件,用于对辐射的投影光束进行定向、成形或控制,这些元件以下共同或单一地称作“透镜”。此外,光刻设备可以属于具有两个或两个以上衬底架(和/或两个或两个以上掩模架)的类型。在这些“多级”装置中,可并行使用其它板,或者可对一个或多个板执行预备步骤,同时其它一个或多个板用于曝光。例如,在US 5969441和WO98/40791中描述了双级光刻设备,通过引用将其加入于此。在光刻技术中,存在称作光学邻近效应的问题。这是由隔离特征与密集特征相比的衍射图的固有差异引起的。密集特征可包括内嵌图案和紧密周期特征。当同时印制密集和更多隔离线路时,光学邻近效应导致临界尺寸(CD)的差异。即使当这些线路在掩模上是相同,但印制时它们是不同的。光学邻近效应还取决于所用的照明设定。最初已采用通常所说的传统照明模式,它在投影透镜孔上具有圆盘状强度分布。但是,随着趋向于对较小特征进行成像,离轴照明模式已经成为准则,以便改善小特征的过程窗口、即曝光和/或聚集范围。但是,对于离轴照明模式、如环形照明,光学邻近效应会变差。这个问题的一个解决方案是通过使分层布图扩大图上的不同特征有偏差来应用光学邻近修正(OPC)。例如,根据一种形式的偏置,通过使分层布图扩大图上的更多隔离线路稍微厚些、使得在衬底的图像中它们以与密集线路相同的横向尺寸被印制来偏置这些特征。在另一种形式的偏置中,应用端面修正、使得无论隔离或密集线路均采用正确的长度进行印制。但是,在较小间距且具有离轴照明时,CD随间距的变化越大、必须施加的线路偏置越多,偏置更为复杂。另一种形式的光学邻近修正(OPC)采用分层布图扩大图上称作“散射条”的“辅助特征”来改变例如隔离特征的衍射、使其以正确的尺寸被印制。例如,在US 5821014以及“自动并行光学邻近修正和验证系统”(Watanabe等人,SPIE Vol.4000,第1015至1023页)中论述了OPC。用于根据成像的图案来优化辐射源的空间强度分布的技术也是已知的。根据一种方法,辐射源分为若干块,以等效于各块上或者接通或者断开的点光源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法,用于确定供光刻投影设备使用的图案形成装置的投影光束源强度分布和光学邻近修正规则,所述设备包括-辐射系统,用于提供辐射投影光束;-支撑结构,用于支撑图案形成装置,所述图案形成装置用于使所述投影光束具有与所需图案相应的图案;-衬底架,用于固定衬底;以及-投影系统,用于将所述具有图案的光束投射到所述衬底的目标部分,所述方法的特征在于包括以下步骤选择所述待映射的所需图案的多个特征;抽象地将所述辐射系统中的所述辐射划分为多个源元素;对于每一个源元素计算每一个选择的特征的过程窗口并确定优化所述计算过程窗口的重叠的所述光学邻近修正规则;选择所述过程窗口重叠以及所述光学邻近修正规则满足指定准则的那些源元素;以及输出关于以下各项的数据所述选择的源元素,它定义源强度分布;以及光学邻近修正规则。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于关于选择源元素的所述步骤的一个准则或准则组合是所述重叠过程窗口超过预定阈值。3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于关于选择源元素的所述步骤的一个准则是关于所述选择的元素基本上相同的所述光学邻近修正规则。4.如权利要求1、2或3所述的方法,其特征在于所述选择所述源元素的步骤包括标识由所述光学邻近规则定义的所述向量空间中具有高密度源元素的区域。5.如以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于还包括根据对应于所述选择的源元素的总和的源强度分布来计算所述输出光学邻近修正规则的步骤。6.如以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于各源元素包括四个子元素,它们对称设置,所述源的各象限中各一个。7.如以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于各源元素包括至少一组两个子元素,所述两个子元素设置在所述源的两个相对的半部分。8.如以上权利要求其中任一项所述的方法,其特征在于将所述辐射划分为多个源元素的所述步骤包括选择第一组子元素;选择第二组子元素;以及创建所述第一和第二组子元素的组合,依次...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·F·A·尤林格斯A·E·A·库伦
申请(专利权)人:ASML荷兰有限公司
类型:发明
国别省市:

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