一种光刻机NA-Sigma配置的优化方法技术

本发明专利技术提供一种光刻机NA-Sigma配置的优化方法；具体过程为：在事先设定两个优化方向选取具有最大光刻焦深的点；当所选取的点不满足条件时，计算新的优化方向，并获取新的优化方向上对应的最大光刻焦深的点，进一步判断所获取的点是否满足条件；当不满足时，对所选取的优化方向进行更新，直至获取的最大光刻焦深的点满足条件为止。采用本发明专利技术可以快速有效地优化得出最优的NA-Sigma配置，得到最大的光刻焦深，并有较高的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻机投影物镜数值孔径与照明系统相干因子(NA-Sigma)配置的优化方法，属于光刻机参数协同优化设计领域。
技术介绍
当前大规模的集成电路普遍采用光刻系统进行制造。光刻系统主要分为光源、照明系统、掩模、投影系统以及晶片五部分。光源发出的光线经过照明系统整形后入射至掩模上，掩模开口部分透光；经过掩模后，光线经由投影系统入射至涂有光刻胶的晶片上，这样就将掩模图形复制在晶片上。光刻焦深是评价光刻系统性能的主要参数之一，其定义为在一定的曝光宽容度 (曝光剂量变化范围)内，且复制在晶片上的掩模图形满足一定的图形尺寸误差、图形侧壁角、光刻胶损失的约束条件下，所能实现的最大离焦量。光刻焦深越大说明光刻性能越好。在光刻系统中，NA和Sigma是影响光刻焦深的重要因素。其中NA与光刻分辨率成正比，其平方与光刻焦深成反比，因此为实现良好的光刻分辨率以及大的光刻焦深，必须对NA和Sigma之间进行有机的配置。当前，对不同条件下合理的NA-Sigma配置已经有了大量研究(李艳秋等，光学参数配置对ArF光刻性能影响研究.电子工业专用设备，2004，33 (4) :36_39.)。上述研究主要是通过遍历仿真的方法确定NA-Sigma配置，即把NA和Sigma范围内所有值的组合均遍历一遍，得出NA-Sigma和光刻焦深的关系图，然后选择可得到最大光刻焦深的NA-Sigma 配置。但是这种方法往往需要遍历所有NA和Sigma范围内的可能值，计算量较大，且精度较低，难以找出最优的NA-Sigma配置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供；该方法可以快速有效地优化具有最大光刻焦深的NA-Sigma配置。实现本专利技术的技术方案如下，具体步骤为步骤101、给定初始点NA和Sigma的值，设为(ΝΑ，ο ) (1’°)，确定两个初始线性无关的方向Υ1』和d(1’2)，设定搜索精度ε，令k = 1 ；步骤102、从(NA，O ) (k'0)出发，沿方向d(ka)进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点(ΝΑ，σ)05’1)，其中若该方向所有点对应的光刻焦深的值都相等时，则任选一点作为最大光刻焦深的点(ΝΑ，σ ) (k’D ；从(ΝΑ, σ ) (k’D出发，沿方向d(k’2)进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点(NA，o)(k’2)，其中若该方向所有点对应的光刻焦深的值都相等时，则任选一点作为最大光刻焦深的点(ΝΑ，σ ) (k'2)；步骤103、若 I I (ΝΑ, σ ) (k’2)-(NA，σ ) (k’°) | | 彡 ε，则令(ΝΑ, σ ) = (ΝΑ, σ ) (k’2)，进入步骤109，其中I I I I为取模运算；否则进入步骤104 ；步骤104、计算新的搜索方向 d(k’s = (NA，O ) (u)-(NA，o ) (k'0)；从(NA，o ) (k'0)出 发，沿方向d(k’3)进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点(NA，o)(k’s ；步骤105、若 I I (NA, O ) (k’3)-(NA，o ) (k’2) | | 彡 e，则令(NA, o ) = (NA，o ) (k’3)，进 入步骤109 ；否则进入步骤106 ；步骤106、当{f((NA，O )(k'0))-f((NA, o)(ka))}彡{f((NA, o )(ka))-f ((NA, o ) (k' 2))}时，令 m= 1 ；当{f((NA，o)(k'0))-f((NA, o)(ka))} < {f((NA, o )(ka))-f ((NA, o )(k, 2))}时，令m=2;其中f((NA，o)")表示点(NA，o ) (p，所对应的光刻焦深；(NA,af^ -(NA,affi)步骤107、令权利要求1.，其特征在于，具体步骤为步骤101、给定初始点NA和Sigma的值，设为(ΝΑ，ο ) (1’°)，确定两个初始线性无关的方向Υ1』和d(1’2)，设定搜索精度￡，令1^=1;步骤102、从(ΝΑ，σ ) (k'0)出发，沿方向d(ka)进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点(ΝΑ，σ)05’1)，其中若该方向所有点对应的光刻焦深的值都相等时，则任选一点作为最大光刻焦深的点(ΝΑ，σ ) (k’D ；从(ΝΑ, σ ) (k’D出发，沿方向d(k’2)进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点(NA，o)(k’2)，其中若该方向所有点对应的光亥憔深的值都相等时，则任选一点作为最大光刻焦深的点(ΝΑ，σ ) (k'2)；步骤 103、若 I I (ΝΑ, σ ) (k’2)-(NA，σ ) (k,0) | | ( ε，则令(ΝΑ, σ ) = (ΝΑ, σ ) (k’2)，进入步骤109，其中11 I I为取模运算；否则进入步骤104 ；步骤 104、计算新的搜索方向 d(k’3) = (ΝΑ, σ ) (k’2)-(NA，σ ) (k’°)；从(ΝΑ, σ ) (k’°)出发， 沿方向d(k’3)进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点(NA，o)(k'3)；步骤 105、若 I I (ΝΑ, σ ) (k,3)-(NA，σ ) (k,2) | | ( ε，则令(ΝΑ, σ ) = (ΝΑ, σ )(“)，进入步骤109 ；否则进入步骤106 ；步骤 106、当{f((NA, o)(k'0))-f((NA, o)(ka))}彡{f((NA, σ )(ka))-f ((NA,。)(k’2))} 时，令 !=1;当{f((NA, o)(k'0))-f((NA, o)(ka))} < {f((NA, σ )(ka))-f ((NA,。)(k’2))} 时，令m = 2;其中f((NA，ο)"))表示点(NA，σ ) (p’…所对应的光刻焦深； 步骤107、令2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述步骤102中，当沿方向el05’1)搜索到所有点所对应的光刻焦深的值都等于本搜索方向初始点的光刻焦深时，则令(NA，0)(ka) 等于(ΝΑ，σ ) (k’°〉；当沿方向d(k’2)搜索到所有点所对应的光刻焦深的值都等于本搜索方向初始点的光刻焦深时，则令(NA, o)(k,2)等于(ΝΑ, ο)05,1)。3.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述方向Υ1』为沿方向，所述方向d(1’2)为沿方向。全文摘要本专利技术提供；具体过程为在事先设定两个优化方向选取具有最大光刻焦深的点；当所选取的点不满足条件时，计算新的优化方向，并获取新的优化方向上对应的最大光刻焦深的点，进一步判断所获取的点是否满足条件；当不满足时，对所选取的优化方向进行更新，直至获取的最大光刻焦深的点满足条件为止。采用本专利技术可以快速有效地优化得出最优的NA-Sigma配置，得到最大的光刻焦深，并有较高的精度。文档编号G03F7/20GK102289156SQ20111023196公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月14日 优先权日2011年8月14日专利技术者李艳秋, 郭学佳 申请人:北京理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光刻机ＮＡ－Ｓｉｇｍａ配置的优化方法，其特征在于，具体步骤为：步骤１０１、给定初始点ＮＡ和Ｓｉｇｍａ的值，设为（ＮＡ，σ）（１，０），确定两个初始线性无关的方向ｄ（１，１）和ｄ（１，２），设定搜索精度ε，令ｋ＝１；步骤１０２、从（ＮＡ，σ）（ｋ，０）出发，沿方向ｄ（ｋ，１）进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点（ＮＡ，σ）（ｋ，１），其中若该方向所有点对应的光刻焦深的值都相等时，则任选一点作为最大光刻焦深的点（ＮＡ，σ）（ｋ，１）；从（ＮＡ，σ）（ｋ，１）出发，沿方向ｄ（ｋ，２）进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点（ＮＡ，σ）（ｋ，２），其中若该方向所有点对应的光刻焦深的值都相等时，则任选一点作为最大光刻焦深的点（ＮＡ，σ）（ｋ，２）；步骤１０３、若｜｜（ＮＡ，σ）（ｋ，２）－（ＮＡ，σ）（ｋ，０）｜｜≤ε，则令（ＮＡ，σ）＝（ＮＡ，σ）（ｋ，２），进入步骤１０９，其中｜｜　｜｜为取模运算；否则进入步骤１０４；步骤１０４、计算新的搜索方向ｄ（ｋ，３）＝（ＮＡ，σ）（ｋ，２）－（ＮＡ，σ）（ｋ，０）；从（ＮＡ，σ）（ｋ，０）出发，沿方向ｄ（ｋ，３）进行搜索，得到在该方向上具有最大光刻焦深的点（ＮＡ，σ）（ｋ，３）；步骤１０５、若｜｜（ＮＡ，σ）（ｋ，３）－（ＮＡ，σ）（ｋ，２）｜｜≤ε，则令（ＮＡ，σ）＝（ＮＡ，σ）（ｋ，３），进入步骤１０９；否则进入步骤１０６；步骤１０６、当｛ｆ（（ＮＡ，σ）（ｋ，０））－ｆ（（ＮＡ，σ）（ｋ，１））｝≥｛ｆ（（ＮＡ，σ）（ｋ，１））－ｆ（（ＮＡ，σ）（ｋ，２））｝时，令ｍ＝１；当｛ｆ（（ＮＡ，σ）（ｋ，０））－ｆ（（ＮＡ，σ）（ｋ，１））｝＜｛ｆ（（ＮＡ，σ）（ｋ，１））－ｆ（（ＮＡ，σ）（ｋ，２））｝时，令ｍ＝２；其中ｆ（（ＮＡ，σ）（ｐ，ｑ））表示点（ＮＡ，σ）（ｐ，ｑ）所对应的光刻焦深；步骤１０７、令（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ＮＡ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｎ）３（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ＮＡ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ＮＡ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ＮＡ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）若则进入步骤１０８；否则，从（ＮＡ，σ）（ｋ，１）、（ＮＡ，σ）（ｋ，２）以及（ＮＡ，σ）（ｋ，３）中选取具有最大光刻焦深的点，令ｋ加１，并将所选取的点作为初始点（ＮＡ，σ）（ｋ，０），令此时搜索方向ｄ（ｋ，１）和ｄ（ｋ，２）为原搜索方向ｄ（ｋ－１，１）和ｄ（ｋ－１，２），返回步骤１０２；步骤１０８、替换搜索方向：当ｍ＝１时，此时令ｄ（ｋ＋１，１）＝ｄ（ｋ，２），ｄ（ｋ＋１，２）＝ｄ（ｋ，３）；当ｍ＝２时，此时令ｄ（ｋ＋１，１）＝ｄ（ｋ，１），ｄ（ｋ＋１，２）＝ｄ（ｋ，３）；令ｋ加１，令此时初始点（ＮＡ，σ）（ｋ，０）为原初始点（ＮＡ，σ）（ｋ－１，０），并返回步骤１０２；步骤１０９、输出ＮＡ－Ｓｉｇｍａ的值（ＮＡ，σ）以及最佳光刻焦深ｆ（（ＮＡ，σ）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳秋，郭学佳，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：11