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匹配量测标记和器件图案的像差灵敏度制造技术

技术编号:40830609 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-01 14:53
描述了用于产生针对与光刻系统的光学系统相关的像差灵敏度而优化的设计(例如,待印制在衬底上的量测标记或器件图案)的实施例。通过将所述量测标记的像差灵敏度与所述器件图案的像差灵敏度匹配,针对给定器件图案来优化了量测标记(例如,透射图像传感器(TIS)标记)。基于从模拟光刻的模拟模型所获得的成像特性响应(例如,对焦距的临界尺寸(CD)响应)来评估了包括所述量测标记与所述器件图案之间的像差灵敏度差异的成本函数。通过修改所述量测标记直到所述成本函数被最小化为止,来评估所述成本函数,并且当所述成本函数被最小化时输出经优化的量测标记。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本文中的描述涉及光刻设备和过程,并且更特别地涉及确定掩模图案设计技术。


技术介绍

1、例如,光刻投影设备可以被用于集成电路(ic)的制造中。在这样的情况下,图案形成装置(例如,掩模)可以包含或提供与ic的单个层相对应的电路图案(“设计布局”),并且这种电路图案可以通过诸如通过图案形成装置上的电路图案来辐照所述目标部分之类的方法而被转印到已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如,硅晶片)上的目标部分(例如,包括一个或更多个管芯)上。通常,单个衬底包括多个相邻目标部分,所述电路图案被光刻投影设备连续地、以一次一个目标部分的方式被转印到所述多个相邻目标部分。在一种类型的光刻投影设备中,整个所述电路图案形成装置上的所述电路图案被一次转印到一个目标部分上;这样的设备通常称作为晶片步进器。在一种替代的设备(通常称为步进扫描设备)中,投影束沿给定参考方向(“扫描”方向)在图案形成装置之上扫描,同时沿所述参考方向平行或反向平行地同步移动衬底。图案形成装置上的电路图案的不同部分被逐渐地转印到一个目标部分上。因为,通常,所述光刻投影设备将具有放大因子m(通常<1),衬底移动的速度f将为投影束扫描图案形成装置的速度的因子m倍。关于本文描述的光刻装置的更多信息可以从例如美国专利6,046,792中收集到,该文献通过引用并入本文中。

2、在将图案从图案形成装置转印到衬底之前,衬底可能经历各种工序,诸如涂底料、抗蚀剂涂覆以及软焙烤。在曝光之后,衬底可能经历其它工序,诸如曝光后焙烤(peb)、显影、硬焙烤以及对所转印的电路图案的测量/检查。该工序阵列被用作为制作器件(例如ic)的单个层的基础。之后所述衬底可能经历各种过程,诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等,所有的这些过程都旨在最终完成器件的单个层。如果所述器件中需要多个层,则针对每一层重复全部工序或其变型。最终,器件将存在于所述衬底上的每个目标部分中。然后通过诸如锯切或切割之类的技术,使这些器件彼此分离,据此单独的器件可以被安装到承载件上,连接至引脚等。

3、如所提及的,光刻术是ic的制造中的中心步骤,其中,形成于衬底上的图案限定ic的功能元件,诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(mems)和其它器件。

4、随着半导体制造过程持续进步,几十年来,在功能元件的尺寸已经不断地减小的同时每器件的功能元件(诸如晶体管)的量已经在稳定地增加,这遵循着通常称为“莫尔定律”的趋势。在当前的技术状态下,使用光刻投影设备来制造器件的层,光刻投影设备使用来自深紫外照射源的照射将设计布局投影到衬底上,从而形成具有远低于100nm(即,小于来自照射源(例如193nm照射源)的辐射的波长的一半)的尺寸的单个功能元件。

5、印制尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征的这种过程通常被称为低k1光刻术,根据分辨率公式cd=k1×λ/na,其中λ是所采用的辐射的波长(当前大多数情况下为248nm或193nm),na是所述光刻投影设备中的投影光学器件的数值孔径,cd是“临界尺寸”——通常为所印制的最小特征大小——并且k1是经验分辨率因子。通常,k1越小,在所述衬底上再现类似于由电路设计者规划的形状和尺寸的图案以实现特定电学功能性和性能就变得越困难。为了克服这些困难,将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些步骤包括例如但不限于:na和光学相干性设置的优化、自定义照射方案、相移的图案形成装置的使用、设计布局中的光学邻近效应校正(opc)、或通常被定义为“分辨率增强技术”(ret)的其它方法。


技术实现思路

1、在一些实施例中,提供一种具有指令的非暂时性计算机可读介质,所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行用于对在光刻系统中使用的掩模设计中的量测目标进行优化的方法。所述方法包括:确定器件图案对与光刻系统的光学系统相关的选择光学参数的第一像差灵敏度,其中所述器件图案对应于待印制在衬底上的目标图案;确定量测目标对所述选择光学参数的第二像差灵敏度,其中所述量测目标用于辅助在所述衬底上印制所述器件图案;和通过将所述第一像差灵敏度与所述第二像差灵敏度进行匹配来优化所述量测目标,以产生经优化的量测目标。

2、在一些实施例中,提供了一种具有指令的非暂时性计算机可读介质,所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行用于在被用于光刻系统中的掩模设计中产生像差敏感图案的方法。所述方法包括:获得给定设计的第一部分对选择光学参数的第一成像特性响应,其中所述给定设计包括以下中的一种:(a)与待印制在衬底上的目标图案相对应的器件图案,或(b)在所述衬底上印制所述器件图案时使用的量测目标,所述第一成像特性响应表示所述第一部分的第一像差灵敏度;获得所述给定设计的第二部分对所述选定光学参数的第二成像特性响应,所述第二成像特性响应表示所述第二部分的第二像差灵敏度,其中所述第一像差灵敏度和第二像差灵敏度与光刻系统的光学系统相关;获得指定像差灵敏度数据,所述第一像差灵敏度和第二像差灵敏度待被匹配于所述指定像差灵敏度数据;以及通过将所述第一像差灵敏度和所述第二像差灵敏度与所述指定像差灵敏度进行匹配来优化所述给定设计,以产生经优化的图案。

3、在一些实施例中,提供一种用于对在光刻系统中使用的掩模设计中的量测目标进行优化的方法。所述方法包括:确定器件图案对与光刻系统的光学系统相关的选择光学参数的第一像差灵敏度,其中所述器件图案对应于待印制在衬底上的目标图案;确定量测目标对所述选择光学参数的第二像差灵敏度,其中所述量测目标用于辅助在所述衬底上印制所述器件图案;和通过将所述第一像差灵敏度与所述第二像差灵敏度进行匹配来优化所述量测目标,以产生经优化的量测目标。

4、在一些实施例中,提供了一种用于在光刻系统中使用的掩模设计中产生像差敏感图案的方法。所述方法包括:获得给定设计的第一部分对选择光学参数的第一成像特性响应,其中所述给定设计包括以下中的一种:(a)与待印制在衬底上的目标图案相对应的器件图案,或(b)在所述衬底上印制所述器件图案时使用的量测目标,所述第一成像特性响应表示所述第一部分的第一像差灵敏度;获得所述给定设计的第二部分对所述选定光学参数的第二成像特性响应,所述第二成像特性响应表示所述第二部分的第二像差灵敏度,其中所述第一像差灵敏度和第二像差灵敏度与光刻系统的光学系统相关;获得指定像差灵敏度数据,所述第一像差灵敏度和第二像差灵敏度待被匹配于所述指定像差灵敏度数据;以及通过将所述第一像差灵敏度和所述第二像差灵敏度与所述指定像差灵敏度进行匹配来优化所述给定设计,以产生经优化的图案。

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【技术保护点】

1.一种具有指令的非暂时性计算机可读介质,所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行用于对在光刻系统中使用的掩模设计中的量测目标进行优化的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的计算机可读介质,其中,优化所述量测目标包括:

3.根据权利要求2所述的计算机可读介质,其中,所述像差灵敏度差异是根据使用光刻模拟过程而获得的成像特性数据被确定的。

4.根据权利要求2所述的计算机可读介质,其中,所述像差灵敏度差异是基于所述器件图案和所述量测目标的成像特性被确定的。

5.根据权利要求4所述的计算机可读介质,其中,所述成像特性包括临界尺寸(CD)、图案放置误差(PPE)或边缘放置误差(EPE)中的至少一个。

6.根据权利要求2所述的计算机可读介质,其中,优化所述量测目标包括:

7.根据权利要求6所述的计算机可读介质,其中,经由修改所述量测目标的尺寸、或从所述量测目标添加或移除辅助特征,来执行所述成像特性的调整。

8.根据权利要求2所述的计算机可读介质,其中,所述成本函数还包括以下中的至少一个:(a)用于在所述衬底上印制所述器件图案的光刻系统的光学系统的剂量和聚焦参数的标称条件的EPE值;(b)所述剂量和聚焦参数的给定过程窗口的EPE值;(c)用于验证在印制所述器件图案中使用的掩模设计的掩模规则检查约束;或(d)表示在印制所述器件图案中引起的旁瓣伪影的旁瓣数据。

9.根据权利要求1所述的计算机可读介质,其中,所述选择光学参数包括与用于在所述衬底上印制所述器件图案的光刻系统的光学系统相关联的焦深值、与所述光学系统相关联的波前图像或泽尼克多项式中的至少一个。

10.根据权利要求1所述的计算机可读介质,其中,确定所述器件图案的所述第一像差灵敏度包括:

11.根据权利要求1所述的计算机可读介质,其中,确定所述量测目标的所述第二像差灵敏度包括:

12.根据权利要求1所述的计算机可读介质,其中,确定所述第一像差灵敏度和所述第二像差灵敏度包括:

13.根据权利要求12所述的计算机可读介质,其中,优化所述量测目标包括:

14.根据权利要求1所述的计算机可读介质,其中,确定所述第一像差灵敏度和所述第二像差灵敏度包括:

15.根据权利要求14所述的计算机可读介质,其中,优化所述量测目标包括:

16.根据权利要求1所述的计算机可读介质,其中,所述量测目标包括透射图像传感器(TIS)标记、对准标记或重叠(OVL)标记。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种具有指令的非暂时性计算机可读介质,所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行用于对在光刻系统中使用的掩模设计中的量测目标进行优化的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的计算机可读介质,其中,优化所述量测目标包括:

3.根据权利要求2所述的计算机可读介质,其中,所述像差灵敏度差异是根据使用光刻模拟过程而获得的成像特性数据被确定的。

4.根据权利要求2所述的计算机可读介质,其中,所述像差灵敏度差异是基于所述器件图案和所述量测目标的成像特性被确定的。

5.根据权利要求4所述的计算机可读介质,其中,所述成像特性包括临界尺寸(cd)、图案放置误差(ppe)或边缘放置误差(epe)中的至少一个。

6.根据权利要求2所述的计算机可读介质,其中,优化所述量测目标包括:

7.根据权利要求6所述的计算机可读介质,其中,经由修改所述量测目标的尺寸、或从所述量测目标添加或移除辅助特征,来执行所述成像特性的调整。

8.根据权利要求2所述的计算机可读介质,其中,所述成本函数还包括以下中的至少一个:(a)用于在所述衬底上印制所述器件图案的光刻系统的光学系统的剂量和聚焦参数的标称条件的epe值;(b)所述剂量和聚焦参数...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐端孚唐家雷孙德政
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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