專利名稱：用于無鉻相位光刻技術中將半導體器件圖案分解為相位和鍍鉻區域的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明一般地涉及使用無鉻相位光刻技術的掩模圖案的生成，具體來講是用于將一目標設計分解為利用鍍鉻和相位移技術印刷特征的相應掩模圖案。此外，本發明還涉及一種使用一光刻裝置的器件制造方法，所述光刻裝置包括一個用于提供投影射束的輻射系統；用于承載一個用來使所述投影束形成圖案的掩模的掩模平臺；一個用于承載一襯底的襯底平臺；以及一個用于將已形成圖案的投影束投影到所述襯底的目標部分上的投影系統。
背景技術：
舉例來說在集成電路(IC)的制造中可以使用光刻投影裝置(工具)。在這種情況下，掩模包含一個對應于IC的一個單層的電路圖案，該圖案可以被成像在一個襯底(硅片)上的一個目標部分(例如包括一個或多個芯片)上，所述襯底(硅片)上已經被鍍有一層感光材料(防腐蝕涂層)。通常，單一晶圓將包含相鄰目標部分的整個線路，經由所述投影系統對其進行一次一個的連續輻射。在一種光刻投影裝置中，通過對所述目標部分上的全部掩模圖案的一次性曝光來輻射每一目標部分；這樣一種裝置通常被稱為晶圓分檔器。在一種可供選擇的裝置(通常被稱為步進和掃描裝置)中，通過在所述投影束下沿一給定方向(即“掃描”方向)漸進地掃描所述掩模圖案，以輻射每一目標部分，同時與所述方向平行或不平行地同步掃描所述襯底平臺；一般來講，由于所述投影系統具有一放大因數M(通常＜1)，掃描所述襯底平臺的速度V將是掃描掩模平臺的速度的M倍。舉例來說，關于這里說明的光刻裝置的更多信息可以從US6,046,792中收集，該發明在這里合并作為參考。
在一個使用一光刻投影裝置的制造工藝中，一掩模圖案被成像在一襯底上，所述襯底至少部分地被一層感光材料(防腐蝕涂層)所覆蓋。在成像步驟之前，所述襯底將經過各種工序，例如涂底漆，防腐蝕涂層涂敷以及軟烘干。曝光以后，所述襯底可以經受其他工序，例如曝光后烘干(PEB)，顯像，硬烘干以及對成像圖案的測量/檢查。該工序系列被用作對一器件，例如一IC，的單層形成圖案的基礎。然后這樣一種圖案層可以經歷各種的處理，例如蝕刻，離子注入(摻雜)，金屬噴鍍，氧化，鍍鉻機理拋光等等，上述所有工序后，才能形成一個單層。如果需要若干層，那么需要對每一新層重復所述整個過程或者其相應的變更方案。最后，將在所述襯底(晶圓)上形成一系列器件。然后通過切割或者鋸割技術，使這些器件彼此分離。其后，所述獨立器件可以被嵌于載體，連接到插腳等等。可以獲得關于此類處理的進一步信息，例如，來自由Peter van Zant、McGraw HillPublishing Co.于1997年出版的書“Microchip FabricationA Practical Guide toSemiconductor Processing”(第三版，ISBN0-07-067250-4)，在這里合并作為參考。
所述光刻工具可以是一種具有兩個或更多襯底平臺(和/或兩個或更多掩模平臺)的類型。在這種“多平臺設備”中，可以并行使用額外的平臺，或者當一個或多個平臺被用于曝光的同時，在一個或多個平臺上進行準備步驟。例如，二級光刻設備已在US5969441和WO98/40791中做出了描述，在這里合并作為參考。
前面所提到的光刻法掩模包括相當于在硅片上將被集成的電路元件的幾何圖形。用于產生這種掩模的圖案是利用CAD(計算機輔助設計)程序產生的，該處理通常被稱為EDA(電子設計自動化)。大多數的CAD程序遵循一組用于產生功能化掩模的預定設計規則。通過處理和設計限制來設定這些規則。例如，設計規則定義了電路器件(例如門，電容器等等)或者互連線之間的間隔容限，以便保證所述電路器件或者線對彼此有不良影響。
當然，集成電路制造中目的之一是在晶圓(經由掩模)上如實地再現原始電路設計。另一目標是盡可能使用所述半導體片的大部分資源。然而當一集成電路的尺寸減少而其密度增加時，其相應掩模圖案的CD(臨界尺寸)趨近所述光學曝光工具的分辨極限。所述曝光工具可以重復地在晶圓上曝光的最小特征稱為一個曝光工具的分辯率。當前曝光設備的分辯率值通常限制了許多先進IC電路設計的CD。
此外，微處理器速度、存儲器存儲密度和微電子器件的低電耗方面的不斷改善，與用于在一半導體器件的各層上轉移和形成圖案的光刻技術的能力直接地相關。所述技術的當前狀態要求其CD最好在自然光源波長以下的圖案形成。例如，248納米的當前生產波長正被推近為CD小于100納米的圖案形成。如在國際半導體技術標準(ITRs2000)中說明的，該工業趨勢將在接下來的5-10年繼續并且可能普遍加快速度。
一項在當今照相光刻界受到額外注意的技術被稱為無鉻相位光刻“CPL”，用于進一步的改善照相光刻設備的分辨/印刷能力。現在已知，當使用CPL技術時，結果產生的掩模圖案一般包括不要求使用鍍鉻(即由相位移技術印刷的特征)的結構(將要印刷在晶圓上的圖案)以及使用鍍鉻的結構。因此，需要掩模設計者驗證使用各種技術的掩模結構以一種可接受的方式相互作用，以使所需圖案被印刷在晶圓上。然而，由于掩模的復雜性，這可能是一項冗長、沉悶而困難的過程。
因此，就存在對一種方法的需要，該方法提供一種使用CPL技術定義掩模圖案的簡單和系統化的方法，并允許精確的印刷所需圖案。
發明內容
為了解決上述需要，本發明的目的之一是提供一種方法，用于使用CPL技術根據所需的目標圖案或者設計產生一掩模圖案。重要的是，一個目的是提供一簡單和系統化的處理，用于將所需目標圖案轉換為一掩模圖案，以減少掩模設計需要的時間，同時提高在晶圓上印刷所述設計的精確度。
更具體地說，在一個示范性的實施例中，本發明涉及一種在一襯底上印刷目標圖案以生成掩模的方法。所述方法包括步驟(a)確定通過使用在掩模中形成的相位結構而在襯底上成像的特征的最大寬度；(b)識別具有等于或者小于所述最大寬度的寬度的目標圖案中包含的所有特征；(c)從所述目標圖案中抽取寬度等于或者小于所述最大寬度的所有特征；(d)在對應于在步驟(b)中識別出的所有特征的掩模中形成相位結構；以及(e)在所述掩模中為執行步驟(c)之后的目標圖案中保留的所有特征形成不透明的結構。
盡管在該文本中，本發明使用了IC制造中的具體參考依據，但應該明確理解的是，本發明還具有許多其他可能的應用。例如它可以被應用于制造集成光學系統、用于磁疇存儲器的導槽和檢測圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等等。本領域普通技術人員可以理解的是，此類可供選擇的應用的范圍內，文本中的術語“光刻掩遮模(reticle)、“晶圓(wafer)”或者“芯片(die)”應該被認為是分別用更一般的術語“掩模(mask)”、“襯底(substrate)”和“目標部分(target portion)”做了替換。
在本文件中，術語“輻射”和“束”用來包含所有類型的電磁輻射，包括紫外線(例如波長為365.248，193，157或者126納米)和極紫外輻射EUV(極端的紫外輻射，例如波長在5-20納米范圍內)。
本文本中采用的術語掩模可以被廣義的解釋為，可以對應于一個在襯底的一目標部分上生成的圖案、向一個具有已形成圖案的橫截面施加一入射輻射射束的一般的圖案形成裝置；術語“光閥”也可以被用于本文。除典型的掩模(能透射的或者反射的；二元的，相位移，混和積體，等等)之外，此類其他形成圖案的裝置的實例包括a)可編程鏡像陣列。此類設備的一個實例是一個具有一個粘彈性控制層和一個反射面的可尋址矩陣表面。這樣一種裝置背后的基本原理是(舉例來說)所述反射面的尋址面積將入射光作為衍射光反射，而非尋址面積將入射光作為非衍射光反射。通過使用一種適當的濾光器，可以從所述反射束中將所述非衍射光線濾除，僅僅保留衍射光；用這樣的方式，所述光束被根據可尋址矩陣表面的地址圖案形成圖案。所要求的矩陣尋址可以使用適當的電子裝置來執行。有關此類鏡像陣列的更多信息可以從例如美國專利US5,296,891和US5,523,193中收集，在這里合并作為參考。
b)可編程LCD陣列。該結構的一種實例在美國專利US5,229,872中給定，在這里合并作為參考。
本發明的方法相對于現有技術，提供了極其重要的有益效果。例如，上述為了定義/產生印刷目標圖案所使用的掩模而將一目標圖案分解為相位結構和不透明的結構的方法，提供一種將所需目標圖案轉換為掩模圖案的簡單的和系統化的過程，從而減少掩模設計需要的時間，同時提高在晶圓上印刷所述設計的精確度。
本發明的其他有益效果將通過對以下本發明的示例性實施例的詳細說明，而變得對于本領域中普通技術人員十分清楚明顯。
可以參考以下詳細說明和附圖來更好理解本發明本身以及進一步的目的和有益效果。
圖1是示出本發明的一個實施例的示例性的流程圖。
圖2a-2c示出三個示例性的圖案以及在之后從所述圖案中抽取的垂直特征的識別。
圖3a-3c分別相應于在圖2a-2c中示出的圖案，并示出從所述圖案中提取的水平特征，圖4a-4c分別示出在圖2a-2c和圖3a-3c中抽取的垂直和水平圖案之間交叉的區域。
圖5a-5c分別表示圖2a、3a和4a；2b、3b和4b；以及2c、3c和4c中闡明的相應圖案所對應的最終掩模設計；圖6a-6c示出能夠減少閃光的各種亞分辨能力圖案。
圖7示出一個鍍鉻亞分辨能力圖案和包括180°相位結構的同一圖案的透射百分比之間的關系。
圖8示意地描述了一種適于使用借助于當前發明設計的掩模的光刻投影裝置。
具體實施例方式
如下面的更詳細說明，本發明的最佳實施例涉及一個用于分解一個所需目標圖案(將被印刷在一晶圓上)以便產生一個掩模圖案(例如，光刻掩遮模)的過程，該掩膜圖案被用來在晶圓/襯底形成圖像并在其上產生所述目標圖案。根據本發明，要被產生的所述掩模圖案使用了CPL技術。因而，所述掩模圖案將包括大約100％透射和零相位移的區域；大約100％透射和180°相位移的區域；以及大約0％透射的區域。由于在使用CPL技術時具有這些用于印刷特征的不同類型區域再加上典型掩模的復雜性，掩模設計可能是一項困難并且需要大量時間的工作。如下面的詳細說明，本發明通過提供一項可以被用于直接地從目標圖案產生一掩模圖案的簡單分解處理，減少了生成掩模需要的時間。此外應注意的是，可以使用一種標準CAD系統(例如上面提到的那些)來執行本發明的所述方法，這是通過根據以下的說明來編程運行的。
圖1是一般地示出本發明的掩模生成處理的流程圖。如上所述，當使用CPL技術時，結果的掩模能夠使用例如在所述掩模的光刻掩遮模中形成的相位邊緣或相位移印刷特征(即，無鉻)，并能夠使用所述掩模中包含的至少部分鍍鉻結構印刷特征。參照圖1，在所述處理中的第一步驟(即步驟11)是確定可以使用相位結構(即，無鉻)印刷的特征的最大寬度。換句話說，需要定義特征寬度，且需要以這個寬度結合鍍鉻的使用在晶圓上精確地再現所述特征。該最大寬度可以基于成像系統參數，例如但不限于波長、鏡口率、照明和晶圓分檔器條件確定，所述最大寬度是由已知的方法例如使用一種空間像模擬器來確定。具體來講，通過使用一種空間像模擬器可以確定所述圖像在相位結構的什么寬度開始降低。最大寬度將被設置為小于該降低點，所述最大寬度還可以基于所需圖案內的臨界特征的定義來確定，例如最小特征尺寸、最小間距和最大作業周期。為了基于臨界特征確定所述最大寬度，最大相位尺寸被設定以使所有臨界最小特征屬于所述相位區域。然后，利用該寬度，提供該相位尺寸寬度的可接受成像結果的照明設置被確定。這還可以使用一空間像模擬器來執行。換句話說，固定照明并確定最大寬度，或者根據所述臨界幾何尺寸固定最大寬度，然后確定需要的照明。因此，在步驟11中，可以使用相位移技術印刷的特征的最大寬度被確定。任何超過該寬度的特征必須使用鍍鉻來進行所述晶圓上的適當成像。
接下來在步驟12中，檢驗所述目標圖案，識別并從原始設計中抽取出所有等于或者小于所述最大寬度的垂直分量/特征。圖2a-2c示出三個示例性的圖案以及在之后從所述圖案中抽取的垂直特征的識別。如圖2a-2c的每一個中所示，垂直特征21相應于等于或小于步驟11中確定的最大寬度的垂直特征，并因此從原始設計(即目標圖案)中抽取出成為一個單獨的圖案，被稱為圖案A。如圖2b中所示，超過最大寬度的垂直特征(例如參見，垂直特征23)沒有被抽取出。應注意的是抽取出并被放入圖案A中的特征能夠使用相位結構印刷。應進一步注意的是，一旦被識別出，可以使用通常已知的布爾操作從所述目標圖案中抽取出所述垂直特征21。
類似地，在步驟13中，所有等于或者小于最大寬度的水平分量/特征被識別出并從所述目標圖案中抽取出。圖3a-3c分別相應于圖2a-2c中示出的圖案。如圖3b-3c中的每一個中所示，水平特征31相應于等于或小于步驟11中確定的最大寬度的水平特征，并因此從原始設計中抽取出成為一個單獨的圖案，被指示為圖案B。如圖3a-3c中所示，超過最大寬度的水平特征(例如參見，水平特征33)沒有被抽取出。應注意的是抽取出并被放入圖案B中的特征能夠使用相位結構印刷。應進一步注意的是，一旦被識別出，可以使用通常已知的布爾操作從所述原始圖案中抽取出所述水平特征31。
處理的下一步驟，即步驟14，要求識別將要使用相位結構印刷的垂直特征21和水平特征31之間的交叉部分。如下面進一步的解釋，有時需要識別這樣的交叉部分，以便控制應用在交叉部分的鍍鉻的尺寸，使其獨立于對其他圖案的鍍鉻應用。在該處理中是一個可選步驟的步驟14，有時候會被要求，以便保證交叉部分被正確地印刷在所述襯底上(即線沒有中斷)。交叉部分的識別執行如下。首先，圖案A中包含的垂直特征，在每一特征的兩頭沿垂直方向長度增加。其次，圖案B中包含的水平特征，在每一特征的兩頭沿水平方向長度增加。圖案A和B中包含的垂直與水平特征的尺寸增大對于確保正確地識別交叉部分是十分必要的。例如，假定一個“L”形特征，當抽取該特征的垂直部分(或者水平部分)時，還成為交叉部分的一部分的垂直特征部分被丟失(即沒有抽取出)。通過將垂直特征的長度延長某一預定量，屬于交叉部分的垂直特征部分被重新捕獲。以上所述對水平特征是一樣的。應注意的是垂直與水平特征最好都延長相同的量。需進一步注意的是，關于增加量的一般規則是最大相位寬度的兩倍。
接下來，一旦延長了圖案A中的垂直特征和圖案B中的水平特征，使用圖案A和圖案B執行布爾“AND”操作，其結果(被稱為圖案C)識別出要使用相位結構印刷的垂直特征和水平特征之間的交叉部分。分別在圖4a-4c中示出對圖2a-2c和圖3a-3c中示出的示例性圖案進行該操作的結果。更具體地說，參照圖4a，沒有識別出交叉部分，因為圖3a中示出的相應水平圖案不具有任何要使用相位結構印刷的水平特征。圖4b和4c中的附圖標記41示出分別在圖2b和3b以及圖2c和3c中識別出的垂直與水平特征之間的交叉部分。應注意的是，在將交叉部分與目標圖案的其余部分分離之后，可以對鍍鉻交叉部分圖案應用附加處理，例如調整大小。
接下來，一旦執行上述處理，下一步，即步驟15要求將圖案分解為相位區域(例如100％透射和180°相位移)和不透明區(例如零透射)。應注意的是上述關于相位區域的要求僅僅是示例性的，也可以使用其他適于印刷所述相位結構的條件。例如，所述方法可以使用25％透射，或者50％透射，或者在所述光掩模上提供多次透射。對于分解，首先，通過對圖案A和圖案B執行布爾操作“OR”，以定義相位圖案。操作“OR”的結果(稱為圖案D)是一個包含僅僅使用相位結構印刷(即沒有鍍鉻)的垂直與水平特征的圖案。其次，通過從原始圖案減去圖案D和圖案C，識別出不使用相位結構印刷以及垂直與水平相位結構之間沒有交叉部分的原始圖案的部分。被稱為圖案E的結果圖案，可以通過執行以下布爾運算獲得圖案E＝“原始圖案”-(圖案C“OR”圖案D)。這樣，圖案E指出將使用掩模上的零透射特征(即鍍鉻特征)印刷的圖案的那些部分。
因此，一旦上述步驟完成，就定義了所述掩模的以下三個不同部分(1)圖案D-使用相位結構印刷的垂直與水平特征，(2)圖案C-使用不透明的結構(即零透射結構)印刷的垂直與水平特征的之間的交叉部分以及(3)圖案E-原始設計中包含的而沒有包含在圖案C或者D中的所有其他特征。應注意的是圖案C和圖案E可以被合并成單一圖案，這樣每一圖案中包含的所有特征都使用一個不透明的特征印刷(即零透射)。圖案C和E的組合圖稱為圖案F。
在最后的步驟中，上述圖案被用于產生被用來在襯底上形成所需圖案的圖像的掩模。更具體地說，圖案D和圖案F通過使用布爾操作“AND”，合并以形成單一掩模。參照表示分別與圖2a、3a和4a；2b、3b和4b；以及2c、3c和4c中示出的相應圖案的對應最終掩模設計的圖5a-5c，最終掩模包含用于印刷具有適于使用相位結構印刷的寬度的垂直與水平分量的相位結構51，和用于不適于使用相位結構印刷的印刷分量的不透明的結構53，以及使用不透明的結構印刷的垂直與水平分量之間的交叉部分。在所述示例性的實施例中，圖5c中的掩模中包含的本底(background)區域55被定義為100％透射和0°相位移，所述相特征51被定義為100％透射和180°相位移，而所述不透明的結構53被定義為0％透射。應注意的是所述掩模的背景部分結合相位結構51操作，以便印刷圖案D中示出的垂直與水平分量。應進一步注意的是，本發明的上述方法不限于上面闡述的具體透射和相位移特征。很明顯，對上述發生變動也是可以的。
還可以結合本發明的所述方法使用光學接近校正技術或者邊緣偏置。例如，可以將散射柵的使用結合到結果掩模設計里。此外，可以在處理中的各步驟將所述散射柵引入所述掩模設計中。按現狀，散射柵可以被設置為不透明的散射柵或者相位邊緣散射柵。重要必要條件之一是所述散射柵保持亞分辯率。圖5a-5c示出結合進最終掩模設計中的示例性的散射柵57。
如上所述，上述為了定義產生印刷目標圖案所使用的掩模而將一目標圖案分解為相位結構相特征和不透明結構的方法，提供了一種簡單的和系統化的處理，用于將所需目標圖案轉換為一掩模圖案，減少掩模設計要求的時間，同時提高在晶圓上印刷所述設計的精確度。
本發明的另一方面涉及為減少成像襯底中的“閃光”效應，而對所述掩模圖案進行的進一步改進。按現狀，“閃光”對應于降低圖像平面(即一般是晶圓的表面)上的空間像的有害背景光。然而，閃光效應是大范圍的(即一給定點的閃光量取決于已知點周圍的一大片范圍)，因此無法使用傳統的OPC方法校正。與閃光的原因有關的某些當前理論是光學系統內的光線散射；空間像的對比度以及未消除的零級光線。應注意的是，影響一具體幾何形狀的背景光或者閃光是來自所述幾何形狀周圍的一大片區域，而不是所述幾何形狀本身。因此，將圖案大范圍明亮區域內的能量強度減少30％，對減少有害的閃光分量具有非常積極的效果。
下面闡述用于從空間像中減少閃光分量的各種方法。在討論這些方法之前，應注意的是，以下技術將在不包含要被印刷的特征或分量的掩模的大部分上實施。例如，參照圖6a-6c，將這些圖中示出部分之外的掩模的部分實施下列改進。
根據參照圖6a的第一個方法，將亞分辯率不透明的圖案添加到對應于設計中的開放區域(例如，遠離任何圖案幾何形狀200納米以上的區域)部分的掩模圖案。如這些圖中所示，填充了開放空間25％的鍍鉻特征61的棋盤狀圖案起了作用，將這些區域面積中的強度減少至大約為入射光強度的82％。在第二種方法中，如圖6b中所示，將一種具有180°相位移特征的棋盤狀圖案63添加到開孔區域，所述180°相位移特征63填充了開放空間的25％。該圖案起作用，可以將該區域面積中的強度減少到大約是入射光強度的35％。在第三種方法中，如圖6c中所示，將一種具有120°相位移特征的棋盤狀圖案65添加到開放區域，所述120°相位移特征65填充了開放空間的25％。該圖案可以將該區域面積中的強度減少到大約是入射光強度的75％。應注意的是，大區域面積上的能量強度直接地取決于填充在所述閃光減少圖案中的百分比。
圖7示出鍍鉻亞分辯率圖案以及180°相位結構的同一圖案的透射百分比之間的關系。如所示的那樣，當鍍鉻圖案透射50％的入射光時，180°相位移的同一圖案，100％傳輸特征將具有零強度。
應進一步注意的是，上述棋盤狀圖案和相位移量或者鍍鉻的使用僅僅是示例性的。可以執行對上文的變動，直到獲得所要求的閃光減少量。例如，可允許的圖案可以包括，但是不局限于線條/空間圖案，矩形棋盤，交替的水平和垂直線條，確認線條/空間圖案等等。重要特征是閃光減少圖案中包含的特征保持亞分辯率。
圖8示意地描述了一種適于使用借助于當前發明設計的掩模的光刻投影裝置。所述裝置包括一輻射系統Ex，IL，用于提供一輻射投影束PB。在此具體實例中，所述輻射系統還包括—輻射源LA；一個第一對象平臺(掩模平臺)MT，裝備有一個用于承載一掩模MA(例如一光刻掩遮模)的掩模承載器，并連接到根據PL項精確放置所述掩模的第一定位裝置；一個第二對象平臺(襯底平臺)WT，裝備有一個用于承載一襯底W(例如一個鍍有防腐蝕涂層的硅片)的襯底承載器，并連接到根據項PL精確放置所述襯底的第二定位裝置；一投影系統(“透鏡”)PL(例如折射的、反射的或者反折射的光學系統)，用于在所述襯底W的一目標部分C(例如包括一個或多個芯片)上形成掩模MA的輻射部分的圖像。
如此處描述的，所述裝置是透射類型的(即具有一透射的掩模)。然而舉例來說，通常它還可以是反射類型的(用一反射的掩模)。替換地，所述裝置還可以采用另一種類的圖案形成裝置，作為掩模使用的替換物；實例包括可編程鏡像陣列或者LCD矩陣。
所述光源LA(例如一汞燈、準分子激光器或者等離子體放電源)產生一射束。舉例來說，該束被直接地或者在橫截限定裝置，例如一射束擴展器Ex，之后輸入一個照明系統(照明設備)IL。所述照明設備IL可以包括調節裝置AM，用于設定所述束中強度分布的外部和/或內部的半徑范圍(通常地被分別稱為為σ-外部的和σ-內部的)。此外，它一般將包括各種其他組件，例如一個積分器IN和一個聚光鏡CO。以這種方式，射在所述掩模MA上的所述束PB在其橫截面具有期望的均勻性和強度分布。
對于圖8應當指出的是，光源LA可以在所述光刻投影裝置的外殼之內(例如當所述源LA是汞燈時，通常就是這樣)，但是它也可以遠離所述光刻投影裝置，它產生的輻射束被引導到所述裝置(例如借助于適當的導引鏡)；后一方案經常是在所述光源LA是一個準分子激光器(例如基于KrF，ArF或者F2發射激光)的情況。當前發明包含這兩個方案。
隨后所述射束PB截斷所述掩模MA，所述掩模MA置于掩模平臺MT。橫向穿過掩模MA之后，所述射束PB透過透鏡PL，所述透鏡PL將所述射束PB聚焦在所述襯底W的一目標部分C上。借助于所述第二定位裝置(和干涉量度測量裝置IF)，所述襯底平臺WT可以精確地移動，以便確定射束PB的路線中定位不同的目標部分C的位置。類似地所述第一定位裝置可用于根據束PB的路線精確地定位掩模MA，例如在從一掩模庫中機器檢索所述掩模MA之后，或者在一次掃描期間。一般來講，所述對象平臺MT、WT的移動將借助于長行程模塊(粗調定位)以及短行程模塊(精調定位)來實現，這在圖8中沒有明確地描述。然而，就一晶圓分檔器(與步進和掃描工具相反)來說，所述掩模平臺MT可以僅僅與一短行程動臂機構連接，或可被固定。
所述工具可以兩種不同的模式使用在步進模式中，所述掩模平臺MT實質上是保持靜止的，并且全部的掩模圖像是在一目標部分C上一次投射的(即單一“閃光”)。然后所述襯底平臺WT被沿X和/或Y軸方向移動，以通過光束PB輻射不同的目標部分C；在掃描模式中，實質上應用了相同的方案，只是沒有以單一“閃光”曝光給定目標部分C。作為代替的是，所述掩模平臺MT是可以沿一給定方向(所謂的“掃描方向”，例如Y軸方向)以一速度v移動的，以使得投影束PB在一掩模圖像上方掃描；同時，所述襯底平臺WT同時沿相同的或者相反的方向以一速度V＝Mv移動，其中M是透鏡PL的放大倍率(一般為1/4或者1/5)。用這樣的方式，可以曝光相對大的目標部分C，而不會損害分辯率。
盡管已經公開了本發明的某些具體實施例，但應注意的是，本發明可以以其他形式實施而不會脫離其精神上或者本質的特征。因此從各方面來說都應將當前實施例認為是例證性的而非限制性的，本發明的范圍由所附加的權利要求書表明，因此所有屬于該權利要求書的等效范圍和意義內的改變都應包括在其中。
權利要求
1.一種通過在一襯底上印刷目標圖案以產生一掩模的方法，所述方法包括步驟(a)通過使用在所述掩模中形成的相位結構，確定在所述襯底上成像的特征的最大寬度；(b)識別所述目標圖案中包含的具有等于或者小于所述最大寬度的寬度的所有特征；(c)從所述目標圖案中抽取寬度等于或者小于所述最大寬度的所有特征；(d)在對應于在步驟(b)中識別出的所有特征的所述掩模中形成相位結構；以及(e)在所述掩模中為執行步驟(c)之后目標圖案中保留的所有特征形成不透明的結構。
2.如權利要求1所述的方法，其中步驟(b)包括以下步驟(f)識別所有寬度等于或者小于所述最大寬度的垂直特征；(g)抽取步驟(f)中識別出的所有垂直特征；(h)識別所有寬度等于或者小于所述最大寬度的水平特征；以及(i)抽取步驟(h)中識別出的所有水平特征。
3.如權利要求2所述的方法，進一步包括以下步驟識別步驟(f)中識別出的所述垂直特征與步驟(h)中識別出的所述水平特征之間的所有交叉部分，并形成相應于所有所述交叉部分的所述掩模中的不透明結構。
4.如權利要求3所述的方法，其中，通過在步驟(g)中抽取的垂直特征與步驟(h)中抽取的水平特征之間執行布爾操作“AND”，識別所述交叉部分。
5.如權利要求1所述的方法，其中，在所述掩模中由實質表現為100％透射和180°相位移的區域形成所述相位結構，而在所述掩模中由表現為0％透射的區域形成所述不透明的結構。
6.如權利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟在所述掩模中包括光學鄰近校正特征或者邊緣偏置。
7.一種通過在一襯底上印刷一目標圖案以產生一掩模的設備，所述設備包括通過使用在所述掩模中形成的相位結構來確定在所述襯底上成像的特征的最大寬度的裝置；用于識別所述目標圖案中包含的具有等于或者小于所述最大寬度的寬度的所有特征的裝置；用于從所述目標圖案中抽取寬度等于或者小于所述最大寬度的所有特征的裝置；用于在對應于寬度等于或小于所述最大寬度的所以特征的所述掩模中形成相位結構的裝置；以及用于在所述掩模中為寬度等于或小于所述最大寬度的所有特征形成不透明的結構的裝置。
8.如權利要求7所述的設備，其中，所述用于識別包含在所述目標圖案中具有等于或者小于所述最大寬度的寬度的所有水平特征的裝置包括用于識別所有寬度等于或者小于所述最大寬度的垂直特征的裝置；用于抽取所有寬度等于或者小于所述最大寬度的垂直特征的裝置；用于識別所有寬度等于或者小于所述最大寬度的水平特征的裝置；以及用于抽取所有寬度等于或者小于所述最大寬度的水平特征的裝置；
9.如權利要求8所述的設備，其中，識別寬度等于或者小于所述最大寬度的所述垂直特征與寬度等于或者小于所述最大寬度的所述水平特征之間的所有交叉部分，并且在對應于所有所述交叉部分的所述掩模中形成不透明的結構。
10.如權利要求9所述的設備，其中，通過在抽取的垂直特征與抽取的水平特征之間執行布爾操作“AND”，識別出所述交叉部分。
11.如權利要求7所述的設備，其中，在所述掩模中由實質表現為100％透射和180°相位移的區域形成所述相位結構，而在所述掩模中由表現為0％透射的區域形成所述不透明的結構。
12.如權利要求7所述的設備，進一步包括在所述掩模中包括光學校正特征或者邊緣偏置。
13.一種用于控制一計算機的計算機程序產品，包括一個可由計算機讀取的記錄媒體，記錄在所述記錄媒體上的用于指引計算機產生至少一個與在一光刻成像處理中使用的掩模相對應的文件的裝置，所述文件的生成包括以下步驟(a)通過使用在所述掩模中形成的相位結構，確定在所述襯底上成像的特征的最大寬度；(b)識別所述目標圖案中包含的具有等于或者小于所述最大寬度的寬度的所有特征；(c)從所述目標圖案中抽取寬度等于或者小于所述最大寬度的所有特征；(d)在對應于在步驟(b)中識別出的所有特征的所述掩模中形成相位結構；以及(e)在所述掩模中為執行步驟(c)之后目標圖案中保留的所有特征形成不透明的結構。
14.如權利要求13所述的計算機程序產品，其中，步驟(b)包括以下步驟(f)識別所有具有等于或者小于所述最大寬度的寬度的垂直特征；(g)抽取步驟(f)中識別出的所有垂直特征；(h)識別所有具有等于或者小于所述最大寬度的寬度的水平特征；以及(i)抽取步驟(h)中識別出的所有水平特征。
15.如權利要求14所述的計算機程序產品，其中，所述文件的生成進一步包括以下步驟識別步驟(f)中識別出的所述垂直特征與步驟(h)中識別出的所述水平特征之間的所有交叉部分，并且在所述掩模中對應于所有所述交叉部分形成不透明的結構。
16.如權利要求15所述的計算機程序產品，其中，通過在步驟(g)中抽取的垂直特征與步驟(h)中抽取的的水平特征之間執行布爾操作“AND”，識別出所述交叉部分。
17.如權利要求13所述的計算機程序產品，其中，在所述掩模中由實質表現為100％透射和180°相位移的區域形成所述相位結構，而在所述掩模中由表現為0％透射的區域形成所述不透明的結構。
18.如權利要求14所述的計算機程序產品，所述文件的生成進一步包括以下步驟在所述掩模中包括光學鄰近校正特征或者邊緣偏置。
全文摘要
一種通過在一襯底上印刷一目標圖案以產生一掩模的方法。所述方法包括步驟(a)通過使用在掩模中形成的相位結構，以確定在襯底上成像的特征的最大寬度；(b)識別具有等于或者小于所述最大寬度的寬度的目標圖案中包含的所有特征；(c)從所述目標圖案中抽取寬度等于或者小于所述最大寬度的所有特征；(d)在對應于在步驟(b)中識別出的所有特征的掩模中形成相位結構；以及(e)在所述掩模中為執行步驟(c)之后的目標圖案中保留的所有特征形成不透明的結構。
文檔編號G03F1/00GK1450403SQ03128639
公開日2003年10月22日 申請日期2003年3月25日 優先權日2002年3月25日
發明者D·范登布雷克, J·F·陳, T·萊迪, K·E·瓦姆普勒, D·-F·S·蘇 申請人:Asml蒙片工具有限公司