照明源和掩模优化制造技术

一种照明源优化，通过改变照明源强度和形状以在用户所选定的分裂点处使最小ＩＬＳ最大化同时使在分裂点处强度在一个小强度范围之内的像面上形成图像，来优化照明源。一种掩模优化，通过改变衍射级量级幅值及相位以在用户所选定的分裂点处使最小ＩＬＳ最大化同时使在分裂点处强度在一个小强度范围之内的像面上形成图像，来优化掩模。一种优化掩模，通过设定在优化透射掩模中最小透射区域ａ－１及最大透射区域ａ＋１，优化掩模可用于创建一个ＣＰＬ掩模。设置成具有掩模制品最小特征尺寸的基本矩形图元被分配到定位的为最小和最大透射区，并且以所需位置为中心被集中到一个理想的位置。改变该基本图元矩形的边界被改变以匹配适合优化衍射级Ｏ（ｍ，ｎ）。接着便从而形成了该优化ＣＰＬ掩模ＯＣＰＬ（ｘ，ｙ）。

【技术实现步骤摘要】

专利技术一般涉及一种用于优化用于微光刻的照明明源和掩模特征的方法和程序产
技术介绍
光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，光刻掩模可包含对 应于IC每一层的电路图案，该图案克以成像在已涂敷辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底 (硅片)的靶部上(例如包括一个或者多个电路小片(die))。一般地，单一的晶片将包含 相邻靶部的整个网格，该相邻靶部由投影系统逐个相继辐射。在一类光刻投射装置中，通过 一次曝光靶部上的全部掩模图案而辐射每一靶部；这种装置通常称作晶片分档器。另一种 装置-通常称作步进扫描装置-通过用投射光束沿给定参考方向(“扫描”方向)依次扫描 掩模图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底台来辐射每一靶部；因 为一般来说，投射系统有一个放大系数M(通常< 1)，因此对基底台的扫描速度V是对掩模 台扫描速度的M倍。关于此处所述光刻设备的更多信息可以从例如美国专利US6，046，792 中获得，该文献在此引作参考。在使用光刻投影装置的制造方法种，掩模图案成像在至少部分由一层辐射敏感材 料(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，如涂底漆，涂 敷抗蚀剂和软烘烤。在曝光后，可以对基底进行其它的处理，如曝光后烘烤(PEB)，显影，硬 烘烤和测量检查成像特征。以这一系列工艺为基础，对例如IC的器件的单层进行构图。这 种图案层然后可进行各种不同的处理，如蚀刻、离子注入(掺杂)、镀金属、氧化、化学-机械 抛光等，所述这些都用于完成一单层。如果需要多层，那么对每一新层重复全部步骤或者其 变化。最终，在基底(晶片)上出现器件阵列。然后采用例如切割或者锯断的技术将这些 器件彼此分开，单个器件可以安装在载体上，与管脚连接等。关于这些步骤的进一步信息可 从例如Peter van Zant的“微芯片制造半导体加工实践入门(Microchip Fabrication =A Practical Guide to SemiconductorProcessing) ”一书(第三版,McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN 0-07-067250-4)中获得，这里作为参考引入。为了简单起见，投射系统在下文称为“镜头”；可是，该术语应广义地解释为包含各种类型的投影系统，包括例如折射光学装置，反射光学装置，和反射折射系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计的操作部件，该操作部件用于引导、整形或者控制 辐射的投射光束，这种部件在下文还可共同地或者单独地称作“镜头”。另外，光刻装置可以 具有两个或多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多级式”器件中，可以并 行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其他台 用于曝光。例如在美国专利No. US5, 969，441和W098/40791中描述的两级光刻装置，这里 作为参考引入。上面提到的光刻掩模包括与集成到硅片上的电路元件相对应的几何图案。利用 CAD(计算机辅助设计)程序生成用于产生这种掩模的图案，这一过程通常称为EDA(电子设 计自动化)。为了产生功能性掩模，大部分CAD程序遵从一组预定的设计规则。这些规则通 过加工和设计限制来设定。例如，设计规则限定电路器件(如门电路，电容器等)之间或互 连线之间的间隔公差，从而确保电路器件或互连线不会以不希望的方式互相影响。设计规 则限制通常称为“临界尺寸”(CD)。电路的临界尺寸可以定义为一条线或一个孔的最小宽 度，或者定义为两条线之间或两个孔之间的最小距离。因此，CD决定设计电路的总尺寸和也/又。现有很多技术来完成用于光刻的照明优化。很多掩模优化技术也是公知的。然 而，现下照明优化和掩模优化没有很好的被结合在一起。在美国专利NO.US6563566中， Rosenbluth等公开了通过一系列计算试图线性化最优化掩模透射来完成照明优化和掩模 优化。Rosenbluth披露，将最小值NILS(归一化像斜率对数)最大化并选择计算中使用的各 种限定条件。Rosenbluth也认识到计算的限制可能会依赖掩模的对称性。然而，Rosenbluth 采用线性化掩模透射在计算中需要作出几次近似处理，而不是它们自身的实际成象等式， 这样在用掩模形成所需图像时就会产生误差。掩模透射线性化也需要使用大量变量，这就 需要大量计算时间来执行计算。当逻辑特征尺寸减少时，就需要提供以最少的计算时间精确形成所需图像的掩模。
技术实现思路
按照本专利技术，用于掩模照明的照明源优化方法包括步骤从照明源提供照明到若 干源点及一预定掩模图案；在由提供到预定掩模图案的照明形成的像面上选择一些分裂 点；确定各分裂点处照明的强度和像斜率对数；确定一优化光源作为照明源，其使该像斜 率对数在所选定的分裂点处最大化并具有在预定范围之内的强度。按照本专利技术，确定优化掩模的方法包括步骤确定理想掩模的最佳衍射级；基于 理想掩模的最佳衍射级获得一个优化透射掩模；及基于优化透射掩模确定优化掩模，其中， 通过确定在像面上形成图像的衍射级幅值和相位来确定该理想掩模的优化衍射级，使用户 所选择分裂点处最小照明斜率对数最大化同时照明强度处于预定范围之内。按照本专利技术，获得优化源和优化掩模的方法包括步骤从照明源提供照明到若干 源点及预定掩模图案；在由提供到预定掩模图案的照明形成的像面上选择一些分裂点；确 定每个分裂点的照明强度和像斜率对数；及同时改变照明源强度和形状及掩模衍射级的幅 值和相位以在像面形成图像，以至于使分裂点处最小像斜率对数最大化同时照明强度在预定强度范围之内。按照本专利技术，掩模上的透射和相移特征的设置优化方法包括步骤基于掩模优化 衍射级获得优化掩模透射特征；找出最大和最小透射区域；将以最大透射或最小透射区域 为中心的区域指定为基本区域；改变每个基本区域的边界以适合优化衍射级，其中每个基 本区域具有一最小尺寸，该尺寸基本上等于掩模的最小特征尺寸。在本专利技术的方法中，获得优化掩模透射特征的步骤可包括确定优化掩模水平衍射 级的步骤，其中水平衍射级数由下式决定 其中，m表示水平衍射级数；λ表示照明源的波长；NA表示投影光学系统的数值孔 径；及表示照明源光束分布的径向长度。在本专利技术的方法中，获得优化掩模透射特征的步骤包括确定优化掩模的垂直衍射 级的步骤，其中该垂直衍射级数由下式决定 其中，η表示垂直衍射级数；λ表示照明源的波长；NA表示投影光学系统的数值孔 径；及表示照明源光束分布的径向长度。按照本专利技术，计算机可读介质可包括用于计算机完成应用于掩模照明的照明源优 化方法的指令，其中该方法包括步骤从照明源提供照明到若干源点及预定掩模图形上； 选择被提供到预定掩模图形的照明所形成的图像所在的像面的分裂点；确定每个分裂点的 照明强度及像斜率对数；确定优化照明源作为使在选择的分裂点处像斜率对数最大且强度 处于预定范围之内的照明源。按照本专利技术的计算机可读介质可包括用于计算机完成确定优化掩模方法的指令， 其中该方法包括步骤确定理想掩模的优化衍射级；基于理想掩模的优化衍射级获得优化 透射掩模；并基于优化透射掩模确定优化掩模，其中该理想掩模的优化衍射级通过确定在 像面中形成图像的衍射级幅值及相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于掩模照明的照明源优化方法，包括步骤：从照明源提供照明到若干源点及一预定掩模图案；在由提供到预定掩模图案的照明形成的像面上选择分裂点；确定每个分裂点处照明的强度和像斜率对数；确定一优化源作为照明源，其使该像斜率对数在所选定的分裂点处最大化并具有在预定范围之内的强度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RJ索查，
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]