用于模拟光刻过程的方法和装置制造方法及图纸

一种模拟光刻过程的方法，包括这些步骤：产生光刻过程的已校准模型，该模型能推断将由该光刻过程在用于含有多个特征的掩模图案成像时产生的像；并确定已校准模型的操作窗口，该操作窗口确定所述已校准模型是否能精确地推断由所述掩模图案中的特定特征产生的像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域一般涉及使用模型模拟由目标掩模图案所产生的空间像的方法、装置和程序，该目标掩模图案通过一个给定的处理而成象，更具体地，涉及一种通过模型来验证目标图案的特征/结构是否能被准确地加工的方法、装置和程序产品(即，目标图案的特征/结构是否处于模型的操作范围(即，操作窗口)内)。
技术介绍
光刻装置能用于例如集成电路(ICs)的制造业中。在这种情况下，光刻掩模可以包括对应着IC单层的电路图案，且该图案能在覆盖着辐射敏感材料层(抗蚀剂)的基片(硅晶片)的目标部分(例如，含有一个或多个小片)上成像。一般，一个单晶片包括依次由投影系统一个一个照射的相邻的目标部分组成的整个网格。在一类光刻投影装置中，每个目标部分是通过一次性曝光目标部分上的全部掩模图案来照射的；这种装置一般称作晶片步进缩印机。在可供选择的一般称作分级-扫描装置的装置中，当平行或垂直于基准方向同步地扫描基片台时，每个目标部分是在投影光束下特定的基准方向(“扫描”方向)中通过依次扫描掩模图案来照射的。因为，一般地，投影系统具有放大系数M(一般小于1)，所以基片台被扫描的速率V应该是掩模台被扫描的速率的M倍。更多与光刻装置相关的信息的描述能从例如U.S.Pat.No.6,046,792中找到，在此作为参考将其全部引入。在使用光刻投影装置的制造过程中，掩模图案在至少部分覆盖着辐射敏感材料(抗蚀剂)的基片上成像。在这个成像步骤之前，基片可以经过各种工序处理，例如涂底，涂覆抗蚀剂和软坚膜。曝光之后，基片可以经过其它工序处理，例如后烘烤(PEB)，显影，硬坚膜和已成像特征的测量/检测。以这一系列工艺为基础，对例如IC等器件的一个单层形成图案。然后这样的图案层可以经过各种处理，例如如蚀刻、离子注入(掺杂)，金属化，氧化，化学-机械抛光等，所有这些步骤是为了完成该单层的加工。如果需要几层，则必须对于每个新的层重复进行上述的整个过程或其变形。最后，一个阵列的元件将呈现在基片(晶片)上。然后这些元件通过切或锯等技术彼此分离，由此这些单独的元件能安装在载体上，与引线连接等等。关于这些过程的进一步的信息例如可参见专著Microchip FabricationA Practical Guide to Semiconductor Processing，第三版，Peter van Zant，McGraw Hill出版，1997，ISBN0-07-067250-4，本申请将其作为参考而引入。为了简明起见，接下来投影系统可以称作“透镜”；然而，这一术语应该是概括地解释包含各种类型的投影系统，包括例如折射光学、反射光学以及折反射光学系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计进行操作的部件，该操作部件用于引导、整形或者控制辐射投影光束，下文中这种部件还可集合地或者单独地称作“镜头”。进一步地，该光刻装置可能是一种具有两个或更多的基片台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多级的”装置中，辅助台可以同时使用，当一个或更多其它台用于曝光时，辅助台能执行预备步骤。双台光刻装置能从例如USPat.No.5,969,441中得到描述，本申请以其作为参考而引入。上述的光刻掩模包括对应着要被集成在硅晶片上的电路零件的几何图案。这些图案用于制作利用CAD(计算机辅助设计)程序产生的这类掩模，这一过程常常被称作EDA(电子设计自动化)。大部分CAD程序按照一组预先设计规则以制作功能性掩模。这些规则由加工和设计的限度设定。例如，设计规则规定电路器件(如栅极、电容器等等)或互连线之间的间隔容限，以使这些电路器件或连线在不希望的情况下不会互相影响。这种设计规则限度典型地称作“关键尺寸”(CD)。电路的关键尺寸可作为线或孔的最小宽度或者两线或两孔之间的最小间隔来规定。因此，CD决定整个设计电路的尺寸和密度。当然，集成电路制造的目的之一是为了在晶片上精确地复制原始电路设计(通过掩模)。众所周知，光学邻近效应校正(OPC)的特征可以引入掩模设计使得最终得到的像能更精确的代表目标图案。另外，使用所需过程的模型来模拟特定目标图案的空间像也是公知的。这些模型使操作者能够在最终要得到的像上检查校准掩模特征和OPC特征的效果，而无须在晶片上实际成像，因此节约了设计过程中的有效开支和时间。一种这类的模型化方法在2004年11月5日申请的USP申请号No.10/981,750的申请中有描述，本申请将其作为参考而引入。尽管有这类模型，且由已校准处理的模型所预测的光刻特性已经证明是相当好的，然而如果有以下任何一种情况，模型的性能会变差(1)目标图案上的特征未落在用来校准该模型的测试结构的范围内，或(2)曝光设备没有保持在与校正模型时设备相同的状态。如所周知，曝光设备是不稳定的装置且它们的特性可因外界环境和内在因素的起伏而改变。考虑到前述因素，研究出一种告知操作者用于成像的目标掩模上的特征是否落在模型的“操作窗口”中的方法是很重要的，且该方法考虑到在除了校准状态之外的曝光设备状态根据已校准的模型进行光刻特性的判断(注意，曝光设备状态与校准状态的偏差可出在曝光剂量上或出在聚焦条件上)。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种生成用以模拟从由一个给定过程成像的掩模像案(也称作目标图案)产生的像的模型的方法，和一种用以验证该掩模图案的特征/结构是否能通过该模型被精确加工(即，掩模图案的特征/结构处于模型的操作范围(也称作操作窗口)内)的方法。更具体地，本专利技术涉及一种将光刻过程模型化的方法，其中包括生成光刻过程的已校准模型的步骤，该步骤能推断当该光刻过程用来将含有多个特征的掩模图案成像时将产生的像；以及确定该已校准模型的操作窗口的步骤，该步骤能确定该已校准模型是否能精确推断由该掩模图案中的某特定特征产生的像。重要地，本专利技术可以用于模型化几乎任何形式的照射，例如顶环照射器，或定型设计的照射器或实验型或模拟型照射器的照射分布。本专利技术使用的本征函数可来自标量瞳函数或矢量表示的高NA瞳函数。本专利技术的过程可以为以能生成广义照射器的本征函数的算法的形态，无论该照射器是定型设计的照射器还是根据实验测量的实际照射器。本专利技术也能与高NA模型一起使用。所开发的该本征分解模型也能用于新的低k1光刻技术例如无铬光刻(CPL)和双偶极子光刻(DDL)。本专利技术提供提供了优于现有技术的建模方法的重要优点。更重要地，本专利技术的方法使操作者能够验证所使用的模型对于产生像的掩模图案是精确的(即，处于模型的操作窗口内)。如果掩模图案的任何特征/结构落在模型的操作窗口之外，就会出现通知或标记以让操作者警觉，确认落在操作窗口之外的特征/结构是打印在可接受的设计容限内。当在这种情况下模型被外推而获得推断像时，不能保证所预测的成像结果是精确的。此外，本专利技术也规定了一种用于在模型被校准状态之外的曝光设备状态下从已校准模型推断光刻性能的方法。从接下来的本专利技术的实施例的详细描述中，能明显体现本专利技术相对于现有技术的其它优点。尽管在本文中，具体地谈到本专利技术所述的装置用于制造IC，但是应该明确理解这些装置可能具有其它应用。例如，可以应用于集成光学系统的制造中，用于磁畴存储器的导引与检测图案，液晶显示屏，薄膜磁头，等等。熟练技术人员可以理解，在这种可供选择的用途范围中，本文本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模拟光刻过程的方法，包括以下步骤：生成所述的光刻过程的已校准模型，所述已校准模型能推断将由所述光刻过程在用于对含有多个特征的掩模图案成像时产生的像像；以及确定所述已校准模型的操作窗口，所述操作窗口确定所述已校准模型是否能精确地推断由所述掩模图案中的特定特征所产生的像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：X施，JF陈，
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]