用于源和掩模优化的图案选择方法

xiaoxiao2020-7-2  2

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专利名称:用于源和掩模优化的图案选择方法
技术领域
本发明涉及光刻设备和过程,更具体地涉及用于选择用于源和掩模优化的图案子组的方法。
背景技术
例如,可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下,掩模可以包含对应IC的单层的电路图案,并且该图案被成像到已经涂覆有辐射敏感材料(抗蚀剂)的衬底(例如,硅晶片)上的目标部分(例如,包括一部分管芯、ー个或多个管芯)上。通常, 单个晶片将包含通过投影系统一次连续地照射相邻目标部分的整个网络。在一种类型的光刻投影设备中,通过将整个掩模图案一次曝光到目标部分照射每个目标部分;这种设备通常称为晶片步进机。在替换的实施例中,通常称为步迸-和-扫描设备,通过沿给定的參照方向(“扫描”方向)在投影束下渐进地扫描掩模、同时同步地沿与该方向平行或反向平行的方向扫描衬底台来辐射每一个目标部分。因为通常投影系统将具有放大因子M(通常 < 1),因此衬底台扫描的速度V将是掩模台扫描速度的因子M倍。有关如这里所述的光刻装置的更多信息可以參考例如美国专利6046792,这里通过參考并于此。在使用光刻投影设备的制造过程中,掩模图案被成像到至少由辐射敏感材料(例如抗蚀剂)部分地覆盖的衬底上。在成像步骤之前,衬底可以经过多种エ序,例如涂底料、 抗蚀剂涂覆和软烘烤。在曝光之后,衬底可以经过其它エ序,例如曝光后烘烤(PEB)、显影、 硬烘烤和成像特征的測量/检验。这ー系列的エ序被用作对器件(例如IC)的单层进行图案化的基础。然后,这样的图案化层可以经过多种处理,例如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学-机械抛光等,所有这些处理用于完成对ー个单层的处理。如果需要几个层, 则对于每个新的层必须重复整个エ序或其变体。最后,在衬底(晶片)上将形成器件的阵列。然后,这些器件通过例如切片(dicing)或切割的技术彼此分割开,然后独立的器件可以安装到连接到插脚等的载体上。为了简化起见,下文中投影系统可被称为“透镜”;然而,这个术语应该被广义地解释为包括各种类型的投影系统,包括例如折射式光学系统、反射式光学系统和反射折射式系统。辐射系统还可以包括根据用于引导、成形或控制投影辐射束的这些设计类型中的任意类型来操作的部件,并且这些部件在下文中还可以被统称为或単独地称为“透镜”。此外, 光刻设备可以是具有两个或多个衬底台(和/或两个或多个掩模台)的类型。在这种“多台”装置中,附加的台可以并行地使用,或者在一个或多个其他台用于曝光的同时在ー个或多个台上执行预备步骤。双台光刻设备例如在美国专利5969441中描述,这里通过參考并于此。上面提及的光刻掩模包括对应于将要被集成到硅晶片上的电路部件的几何图案。 用来形成这种掩模的图案通过使用CAD(计算机辅助设计)程序来生成,这种过程通常被称为EDA (电子设计自动化)。大多数CAD程序依照一系列预定的设计规则以便产生功能化掩摸。这些规则通过过程和设计限制来设定。例如,设计规则限定电路器件(例如栅极、电容等)或互连线之间的间隔容许量,使得确保电路器件或线不会彼此以不希望的方式相互作用/影响。通常,设计规则限制被称为“临界尺寸”(CD)。电路的临界尺寸可以被定义成线或孔的最小宽度或两条线或两个孔之间的最小间隔。因此,CD决定所设计的电路的总的尺寸和密度。当然,集成电路制造的目标之ー是在晶片上(通过掩模)忠实地复制原始电路设计。正如提到的,微光刻是半导体集成电路制造过程中的重要步骤,其中形成在半导体晶片衬底上的图案限定半导体器件的功能元件,例如微处理器、存储芯片等。类似的光刻技术也被用于形成平板显示器、微电子机械系统(MEMS)和其他器件。随着半导体制造过程持续进歩,在电路元件的尺寸持续地减小的同吋,每个器件的功能元件(例如晶体管)的数量已经在过去几十年中遵照通常被称作为“摩尔定律”的趋势稳定地增加。在目前的技术状态下,先进器件的关键层使用已知如扫描器的光学光刻投影系统进行制造,其使用来自深紫外激光光源的照明将掩模图案投影到衬底上,产生具有IOOnm以下的尺寸,也就是小于投影光波长一半的独立的电路特征。依照分辨率公式⑶=Ic1X λ /ΝΑ,这种印刷具有小于光投影系统经典分辨率极限的尺寸的特征的过程通常被称为低-kidow-io光刻木,其中λ是所采用的辐射的波长 (目前大多数情况是248nm或193nm),NA是投影光学装置的数值孔径,⑶是“临界尺寸”(通常是所印刷的最小特征尺寸),以及h是经验分辨率因子。通常,Ic1越小,越难以在晶片上复制与电路设计者设计的形状和尺寸相符的图案以便获得特定的电功能性和性能。为了克服这些困难,对投影系统和掩模设计实施复杂的精細的微调步骤。这些步骤包括(例如) 但不限于NA和光学相干性设置的优化、定制照射方案、使用相移掩模、掩模布局中的光学邻近效应校正,或其它通常称为“分辨率增强技木”(RET)的方法。作为重要的示例,光学临近校正(0PC,有时称为“光学和过程校正”)解决晶片上印刷的特征最终的尺寸和布置不简单地作为掩模上的对应特征的尺寸和布置的函数的事实或问题。要注意的是,术语“掩摸”和“掩模版”在此可以互換地使用。对于通常的电路设计中存在的小的特征尺寸和高的特征密度,给定特征的特定边缘的位置将一定程度受其他临近特征的存在或不存在的影响。这些临近效应由于一个特征与另ー个特征耦合的光的小量产生。类似地,临近效应可以由于后曝光(PEB)、抗蚀剂显影以及通常跟随光刻曝光的蚀刻期间的扩散和其他化学效应弓I起。为了确保在半导体衬底上根据给定目标电路设计的要求产生特征,需要使用经验数字模型预测临近效应,并且需要在可以成功地制造高端器件之前将校正或预变形应用至掩模的设计中。Proc. SPIE, Vol. 5751,pp 1-14(2005)上 C. Spence 的名称“Full-Chip Lithography Simulation and Design Anaiysis-How OPC Is Changing IC Design(全也、 片光刻模拟和设计分析-OPC如何改变IC设计),,的文章提供对当前“基于模型”的光学临近校正过程的概述。在通常的高端设计中,几乎每ー个特征边缘需要ー些修正以便实现印刷的图案充分接近目标设计。这些修正包括边缘位置或线宽的漂移或偏置以及应用本身不是为了印刷但是将影响相关主要特征的属性的“辅助”特征。假定通常在芯片设计中存在几百万个特征,将基于模型的OPC应用至目标设计需要好的エ艺模型和相当的计算资源。然而,应用OPC通常并不是“精确科学的”,而是经验的、反复的过程,其并不总是解决布局上全部可能的弱点。因此,后OPC设计,即通过OPC和任何其他分辨加强技术(RET)对全部图案实施修正之后的掩模布局需要通过设计检查被验证,即使用校准的数字工艺模型加强全芯片模拟,以便被加入到掩模组的制造中的设计缺陷的可能性最小化。这通过高成本的形成高端掩模组来驱动,以几百万美元变化范围运行,以及当一旦实际掩模已经制造运行将受到通过重新制造或修改实际掩模带来重新操作时间的影响。OPC和全芯片RET验证都基于数字模型化系统和方法,如例如美国专利7,003,758中描述的,以及 Proc. SPIE, Vol. 5754,405(2005)中 Y. Cao 等人的文章“OptimizedHardware and Software For Fast,Full Chip Simulation(用于快速的、全芯片模拟的优化的硬件和软件)”中描述的。除了为了努力优化成像结果执行前述的掩模调节(例如,0PC),在成像过程中采用的照射方案也可以被优化,与掩模优化结合或单独执行,以便努力改善整体的光刻保真度。从上世纪90年代之后,许多离轴光源(例如环形、四极以及双极)已经被引入,并且为OPC设计提供更大的自由度,由此改进了成像结果。正如所知的,离轴照射是一种改进的方法分辨包含在掩模内的精细结构(即,目标特征)。然而,当与传统的照射器相比,离轴照射通常提供较弱的光强度用于空间图像(Al)。因此,必须尝试优化照射器以在更精细分辨率和降低的光强度之间实现平衡。已知大量的现有技术的照射优化方法。例如,在Journal of Microlithography,Microfabrication, Microsystems 1 (1),pp. 13—20,(2002)的 Rosenbluth 等人的文章"Optimum Mask and Source Patterns to Print A Given Shape (优化的掩模禾口源图案以印刷给定的形状)”,源被分成若干个区域,每个区域对应光瞳光谱的特定区域。然后,源分布被假定为在每个源区域内是一致的或均勻的,并且每个区域的亮度被优化用于过程窗口。然而,这种源分布在每个源区域内是一致的或均勻的假定并不总是有效,结果这种方法白勺有效 t生受损在 Journal of Micro lithography,Microfabrication, Microsystems3(4),pp. 509-522,(2004)的 Granik 的文章“Source Optimization for Image Fidelityand Throughput (用于图像保真度和产出的源优化),,中提出的另一示例中,概述了若干种已有的源优化方法,并提出了基于照射器像素的方法,其将源优化问题转化为一系列的非负的最小平方优化。虽然这些方法已经证明具有一定的成功,但是它们通常需要多次复杂的迭代以收敛。此外,难以确定某些额外的参数的合适的/最优的值,例如Granik的方法中的Y,其表示优化用于晶片图像保真度和源的平滑要求的源之间的折衷。对于低kl光刻技术,需要源和掩模的优化(S卩,源和掩模优化或SM0)以确保可行的过程窗口用于印刷临界图案。已有的算法(例如,Proc. SPIE vol. 5853,2005, p. 180的Socha等人)通常将照射离散为独立的源点并将掩模离散为空间频率域内的衍射级,并且基于过程窗口度量标准(例如可以通过光学成像模型由源点强度和掩模衍射级预测的曝光范围)单独地用公式表示成本函数。随后,标准的优化技术用于最小化目标函数。这种传统的SMO技术计算强度大,尤其是对于复杂的设计。因此,通常仅实践用于对诸如例如闪存、DRAM器件或逻辑器件存储设计(闪存、DRAM以及SRAM)的SRAM单胞的存储单元的简单重复的设计执行源优化。同时,全芯片包括诸如逻辑和栅极的其他更复杂的设计。因而,由于SMO源优化仅基于特定设计的有限的小区域,因而难以保证源将对于不包括在SMO过程中的设计能够良好地起作用。因此,仍然需要一种技术,其可以在实际运行时间量范围内优化源用于设计的表示全芯片内的全部复杂设计布局的多个片段。

发明内容
本发明涉及光刻设备和过程,更具体地涉及用于优化用在光刻设备和过程中的照射源和掩模的工具。根据特定的方面,本发明允许覆盖全部设计或甚至全芯片,同时通过智能地从设计中选择图案子组降低计算成本,其中设计或设计的修正被配置成通过光刻过程成像到衬底上。所选定的子组可以例如用于源和掩模优化。可以例如仅在所选定的图案子组上执行优化以获得优化的源。优化的源随后可以例如用于对全芯片优化掩模(例如使用OPC和可制造性验证),或者所选定的图案的优化的掩模可以直接地应用于该设计使得在优化的源的情况下OPC仅被应用在该设计的剩余部分。在迭代的方法中,对比使用子组和使用全芯片优化的掩模的过程窗口性能结果。如果这些结果与传统的全芯片SMO相当,则过程结束,否则,提供不同的方法在良好的结果上迭代收敛。进一步,在这些或其他方面,选择与设计相关的图案子组的方法包括由所述设计识别与所述设计的预定表示相关的图案组,将所述图案组分组和/或分类;限定与所述分组和/或分类相关的阈值;和从所述图案组中选择图案子组,其中所述子组包括来自所述图案组中的高于或低于所述阈值的图案。通过根据所述方法选择图案子组,所选定的图案子组构成作为所述图案组的所述设计的类似的预定表示。所述设计的该预定表示可以例如是由所述设计的图案产生的衍射级。随后可以对该图案分组。在本示例中,这种分组可以根据它们的衍射级分布,例如,可以计算该图案的每一个之间的几何修正并且可以执行分类方法以将最类似的图案分组在一起。然而,也可以根据所述设计的其他预定表示分组。从该组的每一个,例如从衍射级的组的每一个选择至少一个图案确保在所选定的图案子组中的所述设计(例如衍射级分布的)的全部表示基本上对应所述设计的设计(例如衍射级分布)表示或全芯片的表示。当使用这种图案子组执行源和掩模优化,优化过程考虑以所述设计的预定表示表示的全芯片设计的全部方面,其在这种情况下为全芯片的衍射级分布。替换地,例如,选择图案子组的步骤可以从衍射级组中选择至少一个图案,其包括过程窗口限制的图案。在该实施例中,源和掩模优化可以例如主要集中在改进过程窗口限制的结构的成像特性上。还一种替换方式,选择图案子组的步骤可以从识别的衍射级组的每一个中选择至少一个图案。在使用图案子组的源和掩模优化之后,优选地,使用通过使用图案子组的源和掩模优化产生的源完成其他设计优化或全芯片优化。因而,全芯片被优化。与设计相关的图案子组可以包括从设计手动或自动提取的图案,或可以包括通过例如设计的设计者与设计一起提供的特定图案。这些特定图案通常也表示为片段,它们是与设计相关的分离的图案,其中片段表示设计的需要特别关注的部分或表示对于光刻过程最困难的结构的部分。例如,光刻过程将要优化的设计或设计布局(通常包括标准数字格式的布局,例如0ASIS,⑶SII等)可以包括存储图案、测试图案以及逻辑图案。由这种设计布局,识别初始的较大组的图案(通常也表示为片段)。通常,提取一组片段或与设计布局一起提供。该组片段表示设计布局中的复杂的图案(设计可以包括大约50至1000个片段,但是可以提供或提取任何数量的片段)。如本领域技术人员认识到的,这些图案或片段表示设计的小部分(即,电路、单胞或图案)并且尤其地,片段通常表示需要特别关注和/或验证的小部分。
在本发明的一个实施例中,识别的步骤包括识别与设计相关的片段组或图案组。在本发明一个实施例中,识别步骤包括自动地从设计识别图案以构成该图案组的至少部分。该图案组的识别可以是自动的,因为可以使用在识别过程期间的表示要求识别该图案组的图案。在本发明一个实施例中,选择图案子组的步骤包括由是该图案组选择片段作为片段组。该图案子组包括选定的片段。选择图案子组的步骤还可以包括从所述设计手动提取图案。在这种情况下,图案子组包括手动提取的图案。选择图案子组的步骤还可以包括从所述设计自动提取图案。在特定情况下,图案子组包括自动提取的图案。由于在选择方法中存在阈值的原因,可以通过指令计算机程序产品提取与阈值相符的全部图案自动地完成由该图案组选择以产生子组的步骤。阈值可以通过例如使用者限定。因而,从所述设计选择图案的整个方法可以自动化为提取算法,其自动地从所述设计提取图案子组。当在子组选择中的变化将要被限制以提高优化步骤的可预测性和选择子组所要求的时间将要被限制以提高源和掩模优化的速度的、高容量生成环境中执行源和掩模优化过程时这是重要的优点。在替换的实施例中,设计的预定表示包括不同的图案类型,例如栅极或逻辑图案,或包括具有特定取向的图案。使用这种设计的表示识别的图案组可以例如随后根据节距分组。在替换的实施例中,设计的预定表示包括设计中的图案的复杂度水平。在另一替换的实施例中,预定表示包括在光刻过程期间需要特别关注和/或验证的图案,例如存储单胞。在另一替换的实施例中,预定表示包括具有预定过程窗口性能的图案。在该图案组中限定的组可以被选择为使得由与过程窗口性能相关的组的每一个选择图案产生具有与全芯片过程窗口相比基本上类似的过程窗口的图案子组。因而,通过执行源和掩模优化以优化图案子组的过程窗口,全芯片的过程窗口也基本上被优化。在另一替换的实施例中,设计的预定表示包括对图案的过程参数变化的敏感度。选择对具体过程参数具有特定敏感度的图案作为子组用于源和掩模优化引起源和掩模优化过程对这些具体过程参数具有类似敏感度,这允许优化过程例如减小对这些具体过程参数的过程敏感度。在本发明的另外的实施例中,图案子组包括来自该图案组的构成图案的热斑点,其限制了设计的过程窗口的性能。为了识别热斑点,可以使用数值模型化方法用于模型化该图案组的图案的成像性能用于识别限制设计的过程窗口性能的图案。在本发明的一个实施例中,根据与设计的预定表示相关的参数执行该图案组的分组和/或分类。该参数可以例如是用户限定的值或可以是过程窗口参数,例如曝光范围和焦深。在本发明的一个实施例中,根据与设计的预定表示相关的函数执行该图案组的分组和/或分类。该函数可以例如是严重度分数函数,其中例如包括边缘布置误差和掩模误差增强函数值以确定模拟的轮廓偏离目标的偏离(EPE),对掩模制造误差的敏感度(MEEF)。在本发明的一个实施例中,根据与设计的预定表示相关的规则执行该图案组的分组和/或分类。在该基于规则的分组和/或分类中,可以根据用户限定的规则分组,例如线/间隔结构的宽度/间隔(例如基于预定W/S间隔的分组的图案、特定W/S组合具有较其他高的优先),或图案类型(例如通过ID线/间隔分组的图案、线至端、端至端、肘形或H形图案,特定图案类型比其他的具有较高的优先)。为了从该图案组中选择图案子组,使用阈值。所选定的图案可以是高于或低于阈值的图案,并且甚至可以是在阈值处的图案。在本发明的一个实施例中,阈值包括严重度分数。在该实施例中,仅来自该图案组的具有严重度分数的图案,例如在特定严重度分数水平处或以上的图案被选择为图案子组。在本发明的替换的实施例中,阈值包括过程窗口参数,例如曝光范围和焦深。在本发明的另一替换的实施例中,阈值包括来自在分组所述图案组的步骤期间识别的预定数量的组的多个图案。预定数量的组可以是全部识别的组,或可以仅是图案的子组。来自每个组的多个图案可以例如是至少来自每个组的一个图案,增加到例如15至50个图案的最大值。在另一替换的实施例中,阈值包括来自分类级中的分类图案的预定数量的图案。在本发明的替换的实施例中,阈值包括图案中的结构的尺寸。可以例如在大尺寸图案之前选择小尺寸的图案。在另一替换的实施例中,阈值包括设计中或该图案组中图案出现的数量。例如,经常出现的图案可以在不经常出现的图案之前被所选择。在另一替换的实施例中,阈值包括与设计相关的临界的图案。例如,可以在局部互连图案之前选择用于栅极或覆盖-临界图案的图案。通过指令计算机程序产品以将阈值应用至该图案组可以相对容易地使得所有这些选择自动化。在上面和其他方面的附加的其他方面,本发明涉及执行源掩模优化用于通过光刻过程将设计或设计的修正成像到衬底上的方法。所述方法包括下列步骤由前述权利要求中任一项所述的设计选择图案子组;在所选定的图案上执行源和掩模优化以获得优化的源配置,其中所述源配置是光刻工具的照射源用于将设计或设计的修正成像到衬底上的的配置;和所述方法包括使用优化的源优化所述设计的步骤。在该实施例中,设计可以是全芯片设计。在源掩模优化的替换的实施例中,可以在单个芯片层上完成执行源掩模优化的方法。在这样的实施例中,所述方法首先从例如已经完成用于相关过程或相关设计的源掩模优化选择初始源配置。该初始源配置可以用于使用初始源配置使用例如用于模拟设计的成像的模拟工具验证设计的光刻性能。由该光刻性能验证,可以识别设计中的一个或多个热斑点。热斑点是已经被识别为限制例如焦深、曝光范围、临界尺寸一致性或甚至过程窗口尺寸或类似参数的光刻参数的图案或片段。随后,至少一个识别的热斑点被包含在图案子组中用于再次执行源掩模优化,但是此时使用包括至少一个识别的热斑点图案子组用于该具体芯片设计。这个流程的优点在于,通常与原始源掩模优化相比仅需要最低限度的改变,这确保通常的用以执行该“预设计”源掩模优化相对于在没有初始源配置的初始选择情况下实施源掩模优化,计算时间少得多。在上面和其他方面的附加的其他方面,本发明涉及计算机程序产品,包括计算机可读介质,其具有记录其中的指令,所述计算机产品在被执行时引起计算机执行从设计中所述选择图案子组的方法。


现在参照随附的示意性附图,仅以举例的方式,描述本发明的实施例,其中,在附图中相应的附图标记表示相应的部件,且其中图1是示出典型的光刻投影系统的示例性方框图;图2是示出光刻模拟模型的功能模块的示例性方框图;图3A是示出根据本发明实施例的示例SMO过程的流程图IBB是示出图案选择算法的详细流程图;图4是示出示例图案选择方法的流程图,其可以被包含在根据本发明的SMO过程的一个实施例中;图5A是示出示例图案选择方法的流程图,该图案选择方法可以被包含在根据本发明的SMO过程的另一个实施例中;图5B是一个示例的流程图,其中在基线源或初始源配置被选择之后完成SMO过程。图6示出示例图案选择方法的流程图,该图案选择方法可以被包含在根据本发明的SMO过程的另一实施例中。图7示出示例图案选择方法的流程图,该图案选择方法可以被包含在根据本发明的SMO过程的另一实施例中。图8示出示例图案选择方法的流程图,该图案选择方法可以被包含在根据本发明的SMO过程的另一实施例中。图9A至P示出根据图8的方法所选定的片段的示例衍射级分布;图10是对比根据本发明的不同图案选择方法的过程窗口性能的曲线;图11是对比根据本发明的不同图案选择方法的处理运行时间性能的图表。图12是示出可以辅助实施本发明模拟方法的计算机系统的方框图。图13示意地示出适于使用本发明的方法的光刻投影设备。
具体实施例方式下面将参照附图进行描述,所述附图为本发明的说明性的示例以便本领域技术人员实践本发明。要注意的是,下面的附图和示例并不意味着将本发明的范围限制到单个实施例,相反通过替换所述的或所示的元件的部分或全部其他实施例是可以的。而且,在使用已知的部件部分或全部应用本发明的特定元件的情况下,将仅描述那些对理解本发明是必要的已知部件的部分,并且这些已知部件的其他部分的详细描述将被省略以便不会混淆本发明。正如本领域技术人员清楚的,如果这里没有具体指出,描述为被软件实施的实施例不应该限制,而可以包括在硬件中实施的实施例,或在软件和硬件的组合中实施的实施例,并且反之亦然。在本说明书中,如果这里没有明确地指出,示出单个部件的实施例不应该看作限制;相反,本发明应该包括其他包含多个相同部件的实施例,并且反之亦然。而且,如果这里没有明确地提出,申请人不希望在说明书中的任何术语或这里提出的权利要求表示不普遍的或特定的含义。而且,本发明包含这里通过示例方式提出的已知部件的现在和将来已知的等价物。虽然本专利详述了光刻设备在制造ICs中的应用,应该理解到,这里描述的光刻设备可以有其他应用。例如其可以应用于制造集成光学系统、磁畴存储器的弓I导和检测图案、平板显示器、液晶显示器面板、薄膜磁头等。本领域技术人员应该看到,在这种替代应用的情况中,可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。在本说明书中,术语“辐射”和“束”用于包含全部类型的电磁辐射,包括紫外辐射(UV)(例如具有或约为365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长)。在本文中采用的术语掩模可以广义地解释为指的是通常的图案形成装置,其可以用以赋予入射的辐射束以对应将要在衬底的目标部分中形成的图案的图案化的横截面;术语“光阀”也可以用于这种情形。除了经典的掩模(透射型或反射型;二元的、相移的、混合的等),其他的这种图案形成装置的示例包括-可编程反射镜阵列。这种装置的一个示例是可寻址矩阵表面,其具有粘弹性(viscoelastic)控制层和反射表面。这种装置所依据的基本原理在于(例如)反射表面的寻址区域将入射光反射成衍射光,而非寻址区域将入射光反射成非衍射光。使用适当的滤光片,从反射束中过滤掉所述非衍射光,仅留下衍射光;以这种方式,辐射束根据所述可寻址矩阵表面的所述寻址图案被图案化。所需的矩阵寻址可以使用合适的电子装置来执行。有关这种反射镜阵列的更多信息可以(例如)从美国专利US 5,296,891和US 5,523,193中收集到,这里以参考的方式将其内容并入本文。可编程IXD阵列。这种结构的示例在美国专利US 5,229,872中给出,这里以参考的方式将其内容并入本文。在讨论本发明之前,简要讨论有关整体模拟和成像过程。图1示出示例性光刻成像系统10。主要的部件是光源12,其可以是深紫外准分子激光器源;限定部分相干性(表示为σ )并且可以包括具体源成形光学元件14、16a以及16b的照射光学元件;掩模或掩模版18 ;以及将掩模版图案的图像形成到晶片平面22上去的投影光学元件16c。位于光瞳平面处的可调节滤光片或孔20可以限制入射到晶片平面22上的束角度的范围,其中最大可能角限定投影光学元件的数值孔径NA = sin( max)。在光刻模拟系统中,这些主要系统部件可以通过分离的功能模块进行描述,例如,如图2所示。参照图2,功能模块包括设计布局模块沈,其限定目标设计;掩模布局模块观,其限定将要在成像过程中采用的掩模;掩模模型模块30,其限定将要在模拟过程中使用的掩模布局的模型;光学模型模块32,其限定光刻系统的光学部件的性能;以及抗蚀剂模型模块34,其限定将要在给定过程中使用的抗蚀剂的性能。正如所熟悉的,模拟过程的结果产生例如最终模块36中的CD和预测轮廓。
更具体地,要注意的是,在光学模型32中获取照射和投影光学元件的属性,光学模型32包括但不限于NA-ο设置以及任何特定照射源形状(例如离轴光源,例如环形的、四极的以及双极等)。涂覆在衬底上的光学抗蚀剂层的光学属性,即折射系数、膜厚度、传播和偏振效应,也可以被收集作为光学模型32的部分。掩模模型30收集掩模版的设计特征并且还可以包括掩模的详细物理属性的表示,例如在美国专利第7,587,704号中描述的。最后,抗蚀剂模型34描述在抗蚀剂曝光、PEB以及显影期间发生的化学过程的效果以便预测例如形成在衬底晶片上的抗蚀剂特征的轮廓。模拟的目标是为了精确地预测例如边缘位置和CD,其随后可以与目标设计进行对比。目标设计通常被限定为预OPC掩模布局,并且将在标准数字文件形式(例如⑶SII或OASIQ中提供。在通常的高端设计中,几乎每一个特征边缘需要部分修正以便实现印刷的图案充分接近目标设计。这些修正可以包括边缘布置或线宽的漂移或偏置以及应用不是为了印刷其本身但是将影响相关的主特征的属性的“辅助”特征。此外,应用至照射源的优化技术可以对不同的边缘和特征具有不同的影响。照射源的优化可以包括使用光瞳将源照射限制到所选的光的图案。本发明提供优化方法,其可以应用至源和掩模结构或配置两者。通常,根据本发明实施例的执行源和掩模优化(SMO)的方法允许全芯片图案覆盖,同时通过智能地从在SMO中使用的全部组的芯片中选择小的一组临界设计图案降低计算成本。仅在这些选择的图案上执行SMO以获得优化的源。优化的源随后被用于优化用于全芯片的掩模(例如使用OPC和LMC),对比这些结果。如果这些结果与常规的全芯片SMO相当,则过程结束,否则提供多种方法用于在良好的结果上迭代收敛。参照图3A中的流程图解释根据本发明实施例的一个示例的SMO方法。正如本领域技术人员直接且明确地清楚的,图3A中的流程图示出多个反馈回路,其不总是在SMO优化期间使用。例如,在SMO过程中在工艺进行期间,最佳可用源和掩模可以需要使用若干个反馈回路,但是对于芯片制造期间已完成的SMO过程速度是重要的且通常使用简化的SMO流程,省略如图3A所示的反馈回路的大部分。光刻过程将要被优化的目标设计300 (通常包括诸如OASIS、⑶SII等的标准数字形式的布局)包括存储、测试图案和逻辑。由这种设计300,由与设计的预定表示相关的设计识别图案组302。在本发明的具体实施例中,该图案组是提取的全组片段302,其表示设计300中的全部的复杂图案(通常大约为50-1000片段)。正如本领域技术人员认识到,这些图案或片段表示设计的小的多个部分(即,电路、胞元或图案),并且尤其地,这些片段表示需要特别关注和/或验证的小的多个部分。用于识别该图案组的设计的预定表示例如包括不同的图案类型,例如栅或逻辑图案,或可以包括例如具有特定取向的图案。用于识别该图案组的预定表示还可以包括例如具有特定复杂度水平或在光刻处理期间需要特别关注和/或验证的图案,例如遵循设计规则的特定测试结构(例如ID通过节距、交错通过节距)、通常使用的设计构造或原始的(例如肘形,T形,H形)、例如存储胞元(例如砖墙(brick wall))的重复使用的布局结构、存储外围结构(例如钩联至存储胞元)以及通过前面的形成具有已知的成像问题的图案等。用于识别该图案组的预定表示可以还包括例如具有预定过程窗口性能的图案,或例如包括对图案的过程参数变化敏感的图案。如一般在304中示出的,从全组302中选择小的图案子组306或片段306 (例如15至50个片段)。如下文中将详细介绍的,图案子组或片段的选择优选被执行为使得所选的图案的过程窗口尽可能接近地匹配全部组临界图案的过程窗口。选择的效果还由总的周转运行时间(图案选择和SM0)减少来测量。在步骤308,用所选的图案子组(15至50个图案)306执行SM0。更具体地,照射源被优化用于所选择的图案子组306。使用广泛种类的已知方法中任一种可以执行这种优化,例如美国专利第2004/(^65707号中描述的,其内容通过参考并入。在310,用在308中获得的源执行所选定的图案子组306的可制造性验证。更具体地,验证包括执行所选定的图案子组306和优化的源的空间图像模拟,并验证该图案子组将跨过充分宽的过程窗口印刷。通过使用广泛种类的已知方法中任一种可以执行这种验证,例如在美国专利第7,342,646号中描述的,其内容通过参考并于此。如果310中的验证满足,如在312中确定的,则在314中处理进入全芯片优化。否则,处理返回至308,其中再次执行SM0,但是使用不同的源或不同的图案子组。例如,验证工具估计的过程性能可以与特定过程窗口参数(例如曝光范围和焦深)的阈值相当。这些阈值可以由用户预定或设定。在316,在所选定的图案子组满足在步骤312确定的光刻性能参数之后,源314将被用于全组片段或全芯片的优化。在步骤318,对全芯片或全组片段316中的所有图案执行基于模型的子分辨辅助特征布置(MB-SRAF)和光学近似校正(OPC)。使用广泛种类的已知方法中任一种可以执行这个过程,例如在美国专利第5,663,893、5,821,014、6,541,167以及6,670,081号中描述的那些。在步骤320,使用与步骤310类似的过程,用优化的源314和在318中校正的全芯片或全组片段316执行基于全部图案模拟的可制造性验证。在步骤322,全芯片或全组片段316的性能(例如过程窗口参数,诸如曝光范围和焦深)与图案子组或片段306对比。在一个示例性实施例中,当对于所选定的图案(15至20个)306和全部临界图案(50至1000个)316两者获得类似的(< 10% )光刻性能时,认为图案选择完成和/或源对于全芯片完全合格。否则,在步骤324,提取热斑点,并且在步骤3 这些热斑点被加入至图案子组306,并且过程重新开始。例如,在验证302期间识别的热斑点(即,限制过程窗口性能的全芯片和全组片段316之间的特征)被用于其他的源,由此微调或重新运行SM0。当全芯片和全组片段316的过程窗口在最后一次运行和最后一次运行之前的运行322之间是一致的时候,源被认为全部收敛。在这种情况下,可以从流程中提取优化的源和掩模,如步骤3 所
7J\ ο已经开发了多种图案选择方法用在步骤304,并且在下面示出特定的非限定的示例。图;3B示出用于从设计300中选择图案子组的图案选择方法的整体流程图。图案选择方法中的初始步骤302是由设计300中识别图案。识别在该图案组中的图案使得图案经由预定表示或表示式与设计相关。在本发明的具体实施例中,所识别的图案组可以包括全组片段。随后,在步骤350,所识别的图案组被分组和/或分类。这种分组和/或分类可以根据与预定表示相关的参数,或根据与预定表示相关的函数,或根据与预定表示相关的规则。接下来,在步骤352限定阈值,其随后被用在步骤354中用以从该图案组中选择图案子组。识别该图案组302和选择图案子组354的步骤可以有利地以自动过程的方式执行。由于在选择方法中存在阈值的事实,选择步骤3M可以通过引入计算机程序产品以自动地从该图案组中提取符合阈值的全部图案以产生子组来完成。该阈值可以通过例如用户来限定。此外,该图案组的识别步骤302可以是自动的,因为也可以在识别过程中通过使用表示或表达式需求识别该图案组的图案。因此,由设计或全芯片选择图案的整个方法可以是自动化为提取算法,其自动地由设计或全芯片提取图案子组。最后,执行源和掩模优化的整个方法可以全部自动化,其可以在高容量产品环境中执行源和掩模优化,其中自动过程确保速度和一致性。在第一实施例中,优化源用于目标设计中的SRAM图案,随后全组片段之间的热斑点被识别并选择作为SMO的图案子组。例如,如图4所示,根据该实施例的图案选择从步骤S402开始,由目标设计300选择SRAM图案,例如两个SRAM图案。在步骤S404,使用这两个图案执行例如在步骤308执行的源优化以获得优化的源用于SRAM图案。在步骤S406,使用由步骤S404得到的优化的源在全组片段302上执行0PC。在该步骤执行的OPC过程可以与参照图3的318描述的类似。在步骤S408,对已经在步骤S406中调整过的全组片段302执行可制造性验证。可以与上面参照图3的320描述的那样类似地执行该验证。由可制造性验证结果,在S410选择具有最差性能的片段。例如,S410包括由可制造性验证结果识别5至15个对SRAM优化源的对过程窗口具有最有限的影响的片段。随后SRAM图案和热斑点在图3的示例全芯片SMO流程中被用作子组306。在下一个实施例中,使用原始的或初始的源和模型,从全组片段识别热斑点,并且这些被选择作为图案子组用于SM0。例如,如图5A所示,在步骤S502,开始根据该实施例的图案选择,识别光刻过程的原始或初始源和模型。在图5A和5B的描述的其他部分中初始源也被表示为初始源配置以指示,在光刻过程中使用的照射源初始地具有具体配置,其可以使用如图5A和5B中描述的源掩模过程来改变。例如,环形照射源被用作初始源或初始源配置。替换地,可以由针对具体或类似的光刻过程或设计已经完成的以前的SMO得到原始源或初始源。该原始的或初始源被用作当前设计的优化的开始点。模型可以是计算光刻技术和空间图像模拟中使用的光刻过程的任何模型,并且可以包括传递交叉系数(TCC),如例如美国专利7,342,646中描述的。在步骤S504,使用源和模型以及全组片段302执行可制造性验证。验证处理可以与上面参照图3中的310步骤描述的类似。在步骤S506,针对全组片段302的每个使用验证结果计算严重度分数以识别热斑点。在一个非限制的示例中,严重度分数计算为分数=归一化(+EPE)+ 归一化(-EPE) +2* 归一化 MEEF其中EPE是边缘布置误差,MEEF是掩模误差加强因子(mask error enhancementfactor)。然而,本领域技术人员清楚的是,指示设计是否与具体光刻性能相符的任何分数或估值都可以在步骤P506中使用,以便理解当使用这种具体初始源配置时设计的光刻性能如何。在步骤S508,具有最高分数或限制所使用的光刻参数的片段被识别为热斑点。例如,S508包括识别如上面计算的具有最高严重度分数的5至15个片段。这些片段随后在图3的示例的全芯片SMO流程中被用作子组306。在实施例中,在子组306中还包括来自目标设计300的两个SRAM图案。图5B更详细地示出该过程。虚线方形表示过程的在图5A中示出的部分。该过程在步骤510开始,其中例如从先前的源掩模优化选择初始源配置或基线源。可以针对具体光刻过程执行该先前的源掩模优化,或在类似当前研究的设计的设计上执行该先前的源掩模优化。接下来,在用520表示的步骤中,在使用初始源配置时验证设计的光刻性能。在光刻性能不充分的情况下,在步骤530识别热斑点,之后如步骤MO中示出的,将至少部分识别的热斑点加到从该组片段选择的图案,以提高图案的覆盖。随后,此时包括至少部分识
15别的热斑点的片段的子组被用以在附图标记306表示的且与图3A中表示的步骤基本上相似的步骤中执行源掩模优化。因为所用的初始源配置由类似的光刻过程或类似的设计中选择,因此在源掩模优化过程期间需要用以找出最优的源掩模组合的改变期望被限制成,使得用以实现源掩模优化的计算时间被大大缩短。此外,该流程使得可以基本上对每个芯片或设计执行源掩模优化。这在过程窗口由于过分增加的光刻要求而进一步收紧的时候是必需的。在下一个实施例中,对全组片段302进行分析,并且这些给出最佳特征和节距覆盖的片段被选择作为SMO的图案子组。例如,如图6所示,在步骤S602开始根据本实施例的图案选择,根据特征类型对片段分组。例如,通过电路图案的类型(例如栅或逻辑)或通过取向或复杂度等对片段分组。在步骤S604,通过节距对每个组中的片段进一步分类。在步骤S606,在小的节距区域内取样片段的每一个,以确定覆盖,其将给出类型和节距。在步骤S608,从步骤S606中的给出期望的覆盖的片段当中选择具有最小节距和最高单胞密度的片段。例如,S608包括识别5至15个片段,其具有最佳设计覆盖和从最小值至最小节距的1.5倍的节距。这些片段随后在图3的示例全芯片SMO流程中被用作子组306。在实施例中,来自目标设计300的SRAM图案也被包含在子组306中。在下一实施例中,对全组片段进行分析,并且对根据该过程的原始模型的特定过程参数具有最高敏感度的这些片段被选定作为SMO的图案子组。例如,如图7所示,在步骤S702开始根据本实施例的图案选择,识别原始模型用于光刻过程。与S502类似,模型可以是用于计算光刻技术和空间图像模拟中的光刻过程的任何模型,并且可以包括如美国专利7,342,646中描述的传递交叉系数(TCC)。在步骤S704,切割线被放置在位于全组片段302的每一个的中心的图案内。在步骤S706,使用原始模型计算每个片段的过程参数敏感度。例如,过程参数可以是剂量和焦距,并且可以通过使用步骤S702中识别的光刻过程模拟模型允许空间图像模拟计算敏感度。随后,分析在不同的过程条件期间在切割线处的片段的性态以确定它们的敏感度。在步骤S708,选择对过程参数变化具有最高敏感度的片段。例如,步骤S708包括识别对剂量和焦距的改变具有最高敏感度的5至15个片段。随后这些片段在图3的示例全芯片SMO流程中被用作子组306。在实施例中,来自目标设计300的两个SRAM图案也可以包含在子组306中。在下一个实施例中,在全部片段上进行分析,并且这些提供最佳衍射级分布的片段被选定为SMO的图案子组。图案的衍射级对本领域技术人员是公知的,并且可以确定,例如美国专利出版物2004/(^65707中描述的。例如,如图8所示,在步骤S802开始根据本实施例的图案选择,计算全组片段302的每一个的衍射级性态。可以使用大量可用的方法计算衍射级,例如美国专利出版物2004/0265707。在步骤S804,对比计算的全组片段的衍射级,并且在步骤S806,根据片段的衍射级分布对片段分组。例如,可以计算多个片段的每一个之间的几何关系,并且执行分类方法以将最相似的片段分组在一起。在步骤S808,选择多个分组的每一个中的一个片段。例如,步骤S806包括形成5至15个片段的组,从每个组中随机选择一个片段。图9A至9P示出已经由一组全片段计算的16个单个片段的示例衍射级分布902A至902P。随后这些片段在图3的示例的全芯片SMO流程中被用作子组306。在实施例中,来自目标设计300的两个SRAM图案也被包含在子组306内。参照图8描述的基于衍射级的图案选择方法相对于其他方法的部分优点在于,不需要开始条件(例如启动照射源)、不需要抗蚀剂模型,以及不需要模型。仅需要目标图案,因而其是与过程无关的。图10是对比上述多种图案选择方法的过程窗口性能与传统的全芯片SMO方法的曲线。如图所示,所有的方法改善原始的过程窗口,其中衍射级方法给出最接近全芯片SMO的性能。图11是对比上述多种图案选择方法的处理运行时间性能与常规全芯片SMO方法的图表。如图所示,全部的方法改善了常规的运行时间,其中衍射级方法给出最大的改进。图12是示出可以辅助实施这里公开的优化方法和流程的计算机系统100的方框图。计算机系统100包括用于通信信息的总线102或其它通信机构,以及与总线102耦合的用于处理信息的处理器104。计算机系统100还包括耦合至总线102用于存储由处理器104执行的指令和信息的主存储器106,例如随机存取存储器(RAM)或其它动态存储装置。主存储器106也可用来存储在将由处理器104执行的指令的执行期间的临时变量或其它中间信息。计算机系统100还包括用来存储用于处理器104的指令和静态信息的耦合至总线102的只读存储器(ROM) 108或其它静态存储装置。提供有存储装置110,如磁盘或光盘,并将其耦合至总线102用来存储信息和指令。计算机系统100可通过总线102耦合至显示器112,例如用来显示信息给计算机用户的阴极射线管(CRT)或平板或触摸板显示器。包括字母数字键和其它键的输入装置114耦合至总线102,用于对处理器104进行信息和命令选择通信。另一种类型的用户输入装置是光标控制器116 (如鼠标、轨迹球或光标方向键),用于与处理器104进行方向信息和命令选择通信并用于控制光标在显示器112上的移动。这种输入装置通常在两个轴线(第一轴线(如χ)和第二轴线(如y))上具有两个自由度,这允许所述装置指定平面上的位置。触摸板(显示屏)显示器也可用作输入装置。根据本发明的一个实施例,通过计算机系统100响应于处理器104执行包含在主存储器106内的一个或多个指令的一个或多个序列可以执行优化工艺的部分。这些指令可以从另一计算机可读介质(例如存储装置110)被读入到主存储器106。包含在主存储器106内的指令序列的执行引起处理器104执行这里所述的工艺步骤。还可以采用在多处理布置中的一个或多个处理器以执行包含在主存储器106中的指令序列。在替换的实施例中,可以使用硬连线电路代替或与软件指令结合以应用本发明。因此,本发明的实施例不限于任何具体的硬件电路和软件的组合。这里使用的术语“计算机可读介质”指的是任何介质,其参与提供指令给处理器104用于执行。这种介质可以采用任何形式,包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如,光盘或磁盘,如存储装置110。易失性介质包括动态存储器,例如主存储器106。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤,包括包含总线102的导线。传输介质也可采用诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信中产生的声波或光波形式。计算机可读介质的一般形式包括(例如)软盘、软碟、硬盘、磁带,任何其它磁性介质,⑶_R0M、DVD、任何其它光介质,穿孔卡片、纸带,任何其它具有孔图案的物理介质,RAM、PROM和EPR0M、FLASH-EPR0M,任何其它存储器芯片或卡带,如下文所描述的载波,或其它任何计算机可读取的介质。计算机可读介质的各种形式可以涉及将一个或多个指令中的一个或多个序列传送至处理器104以便执行。例如,指令可能最初存在于远端计算机的磁盘上。远端计算机可将指令加载到其动态存储器中并采用调制解调器经由电话线发送指令。位于计算机系统100本地的调制解调器可接收电话线上的数据并利用红外发送器将数据转换成红外信号。耦合到总线102的红外检测器可接收加载在红外信号中的数据并将数据置于总线102上。总线102将数据传送到主存储器106,其中处理器104从主存储器106中获取并执行指令。被主存储器106接收的指令在其被处理器104执行之前或之后可选择地存储在存储装置110 上。优选地,计算机系统100还包括耦合到总线102的通信接口 118。通信接口 118提供耦合至连接到本地网络122的网络链接120的双向数据通信。例如,通信接口 118可以是用以提供至相应类型电话线的数据通信连接的综合服务数字网(ISDN)卡或调制解调器。作为另一示例,通信接口 118可以是用以提供至可兼容的LAN的数据通信连接的局域网(LAN)卡。也可采用无线链接。在任何这样的实施方式中,通信接口 118发送并接收携带表示各种类型信息的数字数据流的电学的、电磁的或光学的信号。网络链接120通常通过一个或多个网络向其它数据装置提供数据通信。例如,网络链接120可提供通过本地网络122到主机124的连接或到由互联网服务提供商(ISP) 126运行的数据设备的连接。ISP 1 则反过来通过如今通常称为“互联网” 1 的全球分组数据通信网络提供数据通信服务。本地网络122和互联网1 都采用携带数字数据流的电学的、电磁的或光学的信号。通过各种网络的信号和网络链接120上的并通过通信接口 118的信号,是传输信息的载波的示例性形式,其中通信接口 118向计算机系统100加载数字数据和从计算机系统100获取数字数据。计算机系统100可通过网络、网络链接120和通信接口 118发送信息并接收数据,包括程序代码。在互联网示例中,服务器130可通过互联网128、ISP 126、本地网络122和通信接口 118发送应用程序所需要的代码。根据本发明的具体方面,例如,一种下载的应用可以提供实施例的照射优化。接收到的代码当其被接收时可通过处理器104来执行,和/或存储在存储装置110或其它非易失性存储器中用于后续执行。以这种方式,计算机系统100可获得载波形式的应用代码。图13示意地示出示例性光刻投影设备,其照射源可以通过使用本发明的过程进行优化。所述设备包括-辐射系统Ex、IL,其用于提供投影辐射束PB。在这个具体情形中,辐射系统还包括辐射源LA ;-第一载物台(掩模台)MT,其设置有用于保持掩模MA(如掩模版)的掩模保持装置,并连接到用以相对于部件PL精确定位掩模的第一定位装置;-第二载物台(衬底台)WT,其设置有用于保持衬底W(如涂覆有抗蚀剂的硅晶片)的衬底保持装置,并连接到用以相对于部件PL精确定位衬底的第二定位装置;-投影系统(“透镜”)PL(如折射式的、反射式的或反射折射式的光学系统),其用于将掩模MA的被辐射部分成像到衬底W的目标部分C (如包括一个或多个管芯)上。如这里描述的,该设备是透射型的(也就是具有透射式掩模)。然而,通常,例如,它也可是反射型的(具有反射式掩模)。可选地,该设备可采用另一种图案形成装置作为掩模使用的替换;示例包括可编程反射镜阵列或LCD矩阵。源LA(例如汞灯或准分子激光器)产生辐射束。例如,该束直接地或在穿过诸如扩束器Ex的调节装置之后,进入照射系统(照射器)IL。照射器IL可包括用于设定所述束中的强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为σ-外部和σ-内部)的调节装置AM。此外,它通常包括各种其它部件,例如积分器IN和聚光器CO。以这种方式,照射到掩模MA上的束PB在其横截面上具有所需的均勻性和强度分布。应该注意,关于图13,源LA可以位于光刻投影设备的壳体内(例如,当源LA是汞灯时,通常是这种情况),但是它也可远离光刻投影设备,源LA产生的辐射束被引导进入所述设备(如通过合适的定向反射镜的帮助);当源LA是准分子激光器(如基于KrF、ArF或F2产生激光)时,通常是后面的这种情况。本发明的各种实施例至少包含这些情形中的这两者。束PB随后与保持在掩模台MT上的掩模MA相交。在穿过掩模MA后,束PB穿过透镜PL,该透镜将束PB聚焦到衬底W的目标部分C上。在第二定位装置(和干涉测量装置IF)的帮助下,衬底台WT可以被精确地移动以便(例如)将不同目标部分C定位于束PB的路径中。类似地,例如在从掩模库的机械获取掩模MA之后,或在扫描期间,可以将所述第一定位装置用于相对于所述束PB的路径精确地定位所述掩模MA。通常,可以通过图13中未明确示出的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现载物台MT、WT的移动。然而,在晶片步进机(与步进扫描工具相反)的情形中,掩模台MT可仅连接到短行程致动器,或可以是固定的。所述的工具可以在不同的模式中使用,包括-在步进模式中,将掩模台MT保持基本静止,并且将整个掩模图像一次投影(即,单次“闪”)到目标部分C上。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动,使得可以用所述束PB辐射不同的目标部分C ;-在扫描模式中,基本上使用相同的情形,除了给定目标部分C不在单次“闪”中曝光。替代地,掩模台MT在给定方向(所谓“扫描方向”,如y方向)上是可移动的,并具有速度v,以使得投影束PB扫描掩模图像;同时,衬底台WT沿相同或相反的方向以速度V Mv同步地移动,其中M是透镜PL的放大倍数(通常,M= 1/4或1/5)。以这种方式,在不必牺牲分辨率的情况下,可以曝光相对大的目标部分C。本发明还可以根据下面的方面描述1. 一种用于优化用于将设计的部分成像到衬底上的光刻过程的方法,所述方法包括步骤从设计的部分选择图案子组;
优化用于成像所选定的图案子组的光刻过程的照射源图案子组;和使用优化的照射源用于优化所述设计的在光刻过程中将被成像的部分。2.如方面1所述的方法,其中所述方法初始地执行下列步骤选择初始源布置;当使用初始源布置时验证该设计的部分的光刻性能,其中验证光刻性能的步骤包括识别设计的部分中的热斑点,该热斑点构成来自该设计的部分的限制该设计的部分的光刻参数的图案;和其中,图案子组包括至少部分识别的热斑点。3.如方面1所述的方法,其中该设计的部分包括全芯片。4.如方面1所述的方法,其中该设计的部分包括片段,和其中选择图案子组的步骤包括从该设计识别全组片段;从全组片段选择子组片段;其中优化的步骤包括优化用于成像片段的被选定的子组的光刻过程的照射源;和其中使用的步骤包括使用优化的照射源优化在光刻过程中将被成像的全组片段。5.如方面1、2、3或4所述的方法,其中选择步骤包括计算在该设计的部分中的图案的衍射级分布;基于计算的衍射级分布将所述图案分组为多个组;和从所述组的每一个中选择一个或多个表示图案作为图案子组。6.如方面1、2、3或4所述的方法,其中选择步骤包括识别在该设计的部分中的一个或多个存储图案;预优化用于一个或多个存储图案的照射源;使用预优化照射源确定在该设计的部分中的潜在的热斑点;和基于所确定的潜在的热斑点选择图案子组。7.如方面1、2、3或4所述的方法,其中选择步骤包括识别光刻过程的原始照射源;使用原始照射源确定在该设计的部分中的潜在的热斑点;和基于所确定的潜在的热斑点选择图案子组。8.如方面6或7所述的方法,其中所述方法还包括下列步骤计算热斑点的严重度分数;和选择具有预定严重度分数的热斑点或选择具有在预定严重度分数范围内的严重度分数的热斑点。9.如方面1、2、3或4所述的方法,其中选择步骤包括通过设计类型将该设计的部分中的图案分组为多个组;通过节距和特征类型将每个组中的图案分类以确定在每个组中的最优图案;和选择在每个组中的最优图案作为图案子组。10.如方面1、2、3或4所述的方法,其中选择步骤包括识别光刻过程的模拟模型;使用模型估计在该设计的部分中的图案的过程参数敏感度;和
基于估计的过程参数敏感度选择图案子组。11.如方面1-10中任一项所述的方法,还包括下列步骤确定优化的图案子组的光刻过程性能标度是否是可接受的;和如果所确定的标度不可接受,增加具有潜在热斑点的片段至图案子组并重复优化步骤。12.如方面1-11中任一项所述的方法,其中优化照射源的步骤包括使用光刻过程、照射源以及图案子组的模型模拟光刻过程性能,以确定该性能是否可接受。13.如方面1-12中任一项所述的方法,其中优化该设计的部分的步骤包括基于优化的照射源在该图案的特定部分上执行光学临近校正。14. 一种计算机可读介质,具有记录其上的指令,其在被计算机读取时引起计算机执行如方面1-13中任一项所述的优化将设计的部分成像到晶片上的光刻过程的方法。15. —种光刻设备,包括照射系统,配置成提供辐射束;支撑结构,配置成支撑图案形成装置,所述图案形成装置用以将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束;衬底台,配置成保持衬底;和投影系统,用于将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上;其中光刻设备还包括处理器,用于根据方面1-13中任一项的用于优化光刻过程的方法配置照射系统以产生优化的照射源。16. 一种用于赋予来自光刻设备的照射系统的辐射束的图案形成装置,所述光刻设备配置用于将该赋予的束通过投影系统投影到衬底的目标部分上,其中图案形成装置包括设计的优化部分,其中根据方面1-12中的优化光刻过程的方法确定设计的优化部分。根据特定方面,本发明允许覆盖全部设计的同时通过智能地从设计中选择图案子组降低计算成本,其中该设计或设计的修正被配置成通过光刻过程成像到衬底上。从设计选择图案子组的方法包括从设计中识别与设计的预定表示相关的图案组。通过根据所述方法选择图案子组,所选择的图案子组构成作为该图案组的设计的类似的预定表示。该设计的预定表示可以例如是通过设计的图案产生的衍射级,或例如该设计中存在的图案类型,或例如设计中存在的图案的复杂度,或例如需要特别关注和/或验证的图案,或例如具有预定过程窗口性能的图案,或例如对过程参数变化具有预定敏感度。此处公开的概念可以模拟或数学模型化任何一般的用于成像亚波长特征的成像系统,并且可以尤其对出现的能够产生增强的更小尺寸波长的成像技术有用。已经在使用中出现的技术包括EUV (极紫外)光刻技术,其能够用ArF激光器产生193nm波长,甚至使用氟激光器产生157nm波长。而且,EUV光刻技术能够通过使用同步加速器或通过用高能电子撞击材料(固态或等离子体)以产生在该范围内的光子产生在20-5nm范围内的波长。因为大多数材料在该范围内是吸收的,通过具有钼和硅的多层叠层的反射镜形成照射。多层叠层反射镜具有40层成对的钼和硅,其中每一层的厚度是四分之一波长。用X射线技术甚至可以产生更小的波长。通常使用同步加速器产生X射线波长。因为大多数材料对χ射线波长是吸收的,薄片吸收材料限定哪个位置的特征将印刷(正抗蚀剂)而哪个位置不印刷(负抗蚀剂)。
虽然这里公幵的概念可以用于在诸如硅晶片的衬底上成像,但是应该理解,这里公开的概念可以用于任何类型的光刻成像系统,例如用于在硅晶片以外的其他衬底上成像。上面的说明书是为了说明而不是为了限制。因此,本领域技术人员应该清楚,在不脱离权利要求的范围的情况下可以作出修改。
权利要求
1.一种选择与设计相关的图案子组的方法,其中设计或设计的修正被配置成通过光刻过程成像到衬底上,其中图案子组构成所述设计的预定表示,所述方法包括下列步骤识别与所述设计的预定表示相关的图案組,将所述图案组分组和/或分类,限定与所述分组和/或分类相关的阈值,和从所述图案组中选择图案子組,其中所述图案子组包括来自所述图案组中的高于或低于所述阈值的图案。
2.如权利要求1所述的选择图案子组的方法,其中识别图案组的步骤包括 识别与所述设计相关的片段组;从所述设计识别图案以构成所述图案组的至少部分; 从所述设计自动地识别图案以构成所述图案组的至少部分。
3.如权利要求1所述的选择图案子组的方法,其中选择图案子组的步骤包括 从所述图案组选择片段作为片段組,所述图案子组包括所选定的片段;从所述设计自动提取图案,所述图案子组包括自动提取的图案; 从所述设计手动提取图案,所述图案子组包括手动提取的图案。
4.如权利要求1所述的选择图案子组的方法,其中用于识别所述图案组的设计的预定表示包括下列中的ー个或多个-由所述设计的图案产生的衍射级; -所述设计中存在的ー个或多个图案类型; -所述设计中存在的图案的复杂度;-在光刻过程期间所述设计中存在的图案的要求的特定关注和/或验证; -所述设计中图案的过程窗ロ性能; -对所述设计中存在的图案的过程參数变化的预定敏感度。
5.如权利要求3所述的选择图案子组的方法,用于识别所述图案组的所述设计的预定表示包括在所述设计中的图案的过程窗ロ性能,其中图案子组包括基本上对应所述设计的过程窗ロ性能的过程窗ロ性能。
6.如权利要求3所述的选择图案子组的方法,用于识别所述图案组的所述设计的预定表示包括在所述设计中的图案的过程窗ロ性能,其中图案子组包括所述图案的热斑点,所述图案来自限定所述设计的过程窗ロ性能的所述图案組。
7.如权利要求5或6所述的选择图案子组的方法,其中所述方法还包括用于从所述图案组识别所述图案的至少部分的过程窗ロ性能的数值模型化方法。
8.如权利要求1所述的选择图案子组的方法,其中所述分组和/或分类包括根据下列中的一个或多个分组和/或分类-与所述设计的预定表示相关的參数; -与所述设计的预定表示相关的函数; -与所述设计的预定表示相关的规则。
9.如权利要求1所述的选择图案子组的方法,其中所述阈值包括下列中的一个或多个-严重度分数水平;-过程窗ロ參数;-来自预定数量组的图案的每ー个组的多个图案,所述预定数量组的图案通过将所述图案组分组的步骤产生;-来自分类级中的分类的图案的预定数量的图案; -图案中的结构的尺寸; -在所述设计或所述图案组中多次出现的图案; -与所述设计相关的临界的图案。
10.如权利要求1所述的选择图案子组的方法,其中识别图案组的步骤包括计算用于所述设计的图案的衍射级分布的步骤,和其中将所述图案组分组和/或分类的步骤包括基于计算的衍射级分布将所述图案组分组为多个组,和其中选择图案子组的步骤包括从多个组选择一个或多个图案作为子組。
11.如权利要求1所述的选择图案子组的方法,其中识别图案组的步骤包括识别ー个或多个存储图案,和其中所述方法还包括对于ー个或多个存储图案预优化光刻工具的照射源用于将所述设计成像到衬底上步骤,和其中将所述图案组分组和/或分类的步骤包括使用预优化的照射源确定所述设计中的潜在热斑点,和其中选择图案子组的步骤包括基于所确定的潜在热斑点选择子組。
12.如权利要求1所述的选择图案子组的方法,其中所述方法还包括识别用于光刻过程的初始照射源的步骤,和其中,将所述图案组分组和/或分类的步骤包括使用初始照射源确定所述设计中的潜在热斑点,和其中选择图案子组的步骤包括基于所确定的潜在热斑点选择子組。
13.如权利要求1所述的选择图案子组的方法,其中,将所述图案组分组和/或分类的步骤包括通过设计类型将全组片段中的图案分组为多个组,和通过节距和特征类型将每组中的图案分类以确定每组中的最优图案;和其中选择图案子组的步骤包括在每组中选择最优图案作为子組。
14.如权利要求1所述的选择图案子组的方法,其中所述方法还包括识别光刻过程的模拟模型和使用该模型估计所述设计的图案的过程參数敏感度的步骤;和其中选择图案子组的步骤包括基于估计的过程參数敏感度选择子組。
15.一种执行源掩模优化用于通过光刻过程将设计或设计的修正成像到衬底上的方法,所述方法包括下列步骤由前述权利要求中任一项所述的设计选择图案子组;在所选定的图案上执行源和掩模优化以获得优化的源配置,所述源配置是光刻工具的照射源用于将设计或设计的修正成像到衬底上的的配置;和使用优化的源优化所述设计。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述方法初始地执行下列步骤选择初始源配置;在使用初始源配置时验证所述设计的光刻性能,其中验证光刻性能的步骤包括识别所述设计中的热斑点,所述热斑点构成来自所述设计的图案,其限制了所述设计的光刻參数;其中,图案子组包括至少ー个识别的热斑点。
17. 一种计算机程序产品,包括计算机可读介质,其具有记录其中的指令,所述计算机产品在被执行时引起计算机执行如权利要求1-14中任一项所述选择图案子组的方法。
全文摘要
本发明涉及从设计选择图案子组的方法、执行源和掩模优化的方法以及用于执行从设计选择图案子组的方法的计算机程序产品图案子组。根据具体方面,本发明允许覆盖全部设计的同时,通过智能地从设计中选择图案子组降低计算成本,其中设计或设计的修正被配置成通过光刻过程被成像到衬底上。该从设计选择图案子组的方法包括从设计识别与该设计的预定表示相关的图案组。通过根据该方法选择图案子组,所选定的图案子组构成作为该图案组的所述设计的类似的预定表示。
文档编号G03F1/36GK102597872SQ201080048248
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月26日 优先权日2009年10月28日
发明者刘华玉, 叶军, 张幼平, 李志潘, 李江伟, 蔡明村, 陆颜文, 陈洛祁, 陈洪 申请人:Asml荷兰有限公司

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