確定光刻投影參數的方法、器件制造方法及器件的制作方法

專利名稱：確定光刻投影參數的方法、器件制造方法及器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及參數的確定，具體地說，涉及輻射源強度分布、光學鄰近修正規則以及采用光刻投影設備的光刻投影的過程窗口，更具體地說，所述光刻投影設備包括-輻射系統，用于提供輻射投影光束；-支撐結構，用于支撐圖案形成裝置，圖案形成裝置用于根據所需圖案使投影光束具有圖案；-襯底架，用于固定襯底；-投影系統，用于將具有圖案的光束投射到襯底的目標部分。
背景技術：
這里所用的術語“圖案形成裝置”應當廣義地理解為表示可用于賦予輸入的輻射光束具有圖案的截面，所述圖案對應于將在襯底的目標部分建立的圖案；在這種情況下也可使用術語“光閥”。一般來說，所述圖案對應于在目標部分中所建立的諸如集成電路或其它器件(參見以下所述)之類的器件中的特定功能層。這種圖案形成裝置的實例包括-掩模。掩模的概念在光刻技術中是眾所周知的，它包括諸如二元、交替相移、衰減相移之類的掩模類型以及各種混合掩模類型。根據掩模上的圖案，這種掩模在輻射光束中的設置使所述輻射的選擇性透射(在透射掩模的情況下)或反射(在反射掩模的情況下)照射到掩模上。在掩模的情況下，支撐結構一般是掩模架，它確保掩模能夠固定在輸入的輻射光束中的所需位置上，在必要時可相對于光束移動所述掩模。
-可編程反射鏡陣列。這種裝置的一個實例是具有粘彈性控制層和反射表面的矩陣可尋址表面。這種設備的基本原理在于(例如)反射表面的已尋址區域以衍射光的形式反射入射光，而未尋址區域以非衍射光的形式反射入射光。采用適當的濾光器，可以把所述非衍射光從反射光束中濾除，只留下衍射光；通過這種方法，光束具有與矩陣可尋址表面的尋址圖案相應的圖案。可編程反射鏡陣列的另一個實施例采用微反射鏡的矩陣布局，通過施加適當的定位電場，或者通過采用壓電激勵裝置，每一個微反射鏡可以單獨地圍繞某個軸傾斜。同樣的道理，所述反射鏡是矩陣可尋址的，因此，被尋址的反射鏡將以不同于未尋址的反射鏡的方向反射輸入輻射光束；通過這種方法，使反射光束具有與矩陣可尋址的反射鏡的尋址圖案相應的圖案。所需的矩陣尋址操作可采用適當的電子裝置來執行。在上述兩種情況下，圖案形成裝置可包括一個或多個可編程反射鏡陣列。本文所引用的有關反射鏡陣列的更多信息可參見例如美國專利5296891、美國專利5523193以及PCT專利申請WO98/38597和WO98/33096，通過引用將其加入于此。在可編程反射鏡陣列的情況下，所述支撐結構可通過框架和板的方式來實現，例如它可根據要求是固定或活動的。
-可編程LCD陣列。在美國專利5229872中給出這種構造的一個實例，通過引用將其加入于此。如上所述，這種情況下的支撐結構可按照框架或板的形式來實現，例如，它可根據要求是固定或活動的。
為了簡潔起見，本文的其余部分在某些地方可能具體地針對涉及掩模和掩模架的實例；但是，應當在上述圖案形成裝置的廣義范疇上理解這些情況中論述的一般原理。
例如，光刻投影設備可用于制造集成電路(IC)。在這種情況下，圖案形成裝置可產生對應于IC各層的電路圖案，這種圖案可映射到已經用一層輻射敏感材料(抗蝕劑)涂敷的襯底(硅片)上的目標部分(例如包含一個或多個芯片)。一般來說，單晶片包含通過投影系統每次一個地依次照射的相鄰部分的整個網絡。在當前設備中，采用借助掩模架上的掩模的圖案形成操作，可區別兩種不同類型的機器。在一個類型的光刻投影設備中，通過一次性將整個掩模圖案暴露于目標部分來照射各目標部分；這種設備通常稱作晶片分檔器。在稱作分步掃描設備的另一種設備中，通過以給定參考方向(“掃描”方向)在投影光束下逐漸掃描掩模圖案，同時同步掃描平行于或逆平行于這個方向的襯底架，來照射各目標部分；因此，一般來說，投影系統具有放大系數M(通常＜1)，掃描襯底架的速度V是系數M乘以掃描掩模架的速度。本文所述的關于光刻裝置的更多信息，可參見例如US 6046792，通過引用將其加入于此。
在采用光刻投影設備的制造過程中，圖案(例如在掩模中)映射到至少部分由一層輻射敏感材料(抗蝕劑)覆蓋的襯底上。在這個成像步驟之前，襯底可經過各種步驟，例如涂底層、涂抗蝕劑以及軟焙烘。在曝光之后，襯底可經過其它步驟，例如曝光后焙烘(PEB)、顯影、硬焙烘以及對成像的細節的測量/檢驗。這種過程系列用作對器件如IC的單獨層執行圖案形成步驟的基礎。然后，這種具有圖案層可經過各種過程，例如蝕刻、離子注入(摻雜)、化學機械拋光等，均用于實現單獨層。如果需要若干層，則必須對各新的層重復整個過程或其變型。最后，一組器件出現在襯底(晶片)上。然后，這些器件通過諸如切割或鋸割之類的技術彼此分離，至此，可以將單獨的器件安裝到載體上、連接到管腳等等。例如，從“微芯片制造半導體處理工藝的實踐指南”(第三版，作者Peter van Zant，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN 0-07-067250-4)中可獲得關于這些過程的更多信息，通過引用將其加入于此。
為簡潔起見，以下將投影系統稱作“透鏡”；但是，這個術語應當廣義地理解為包含各種類型的投影系統，其中包括例如反射光學系統和折反射系統。輻射系統還可包括按照這些設計類型中的任一個工作的元件，用于對輻射的投影光束進行定向、成形或控制，這些元件以下共同或單一地稱作“透鏡”。此外，光刻設備可以屬于具有兩個或兩個以上襯底架(和/或兩個或兩個以上掩模架)的類型。在這些“多級”裝置中，可并行使用其它板，或者可對一個或多個板執行預備步驟，同時其它一個或多個板用于曝光。例如，在US 5969441和WO98/40791中描述了雙級光刻設備，通過引用將其加入于此。
在光刻技術中，存在稱作光學鄰近效應的問題。這是由隔離特征與密集特征相比的衍射圖的固有差異引起的。密集特征可包括內嵌圖案和緊密周期特征。當同時印制密集和更多隔離線路時，光學鄰近效應導致臨界尺寸(CD)的差異。即使當這些線路在掩模上是相同，但印制時它們是不同的。
光學鄰近效應還取決于所用的照明設定。最初已采用通常所說的傳統照明模式，它在投影透鏡孔上具有圓盤狀強度分布。但是，隨著趨向于對較小特征進行成像，離軸照明模式已經成為準則，以便改善小特征的過程窗口、即曝光和/或聚集范圍。但是，對于離軸照明模式、如環形照明，光學鄰近效應會變差。
這個問題的一個解決方案是通過使分層布圖擴大圖上的不同特征有偏差來應用光學鄰近修正(OPC)。例如，根據一種形式的偏置，通過使分層布圖擴大圖上的更多隔離線路稍微厚些、使得在襯底的圖像中它們以與密集線路相同的橫向尺寸被印制來偏置這些特征。在另一種形式的偏置中，應用端面修正、使得無論隔離或密集線路均采用正確的長度進行印制。但是，在較小間距且具有離軸照明時，CD隨間距的變化越大、必須施加的線路偏置越多，偏置更為復雜。另一種形式的光學鄰近修正(OPC)采用分層布圖擴大圖上稱作“散射條”的“輔助特征”來改變例如隔離特征的衍射、使其以正確的尺寸被印制。例如，在US 5821014以及“自動并行光學鄰近修正和驗證系統”(Watanabe等人，SPIE Vol.4000，第1015至1023頁)中論述了OPC。
用于根據成像的圖案來優化輻射源的空間強度分布的技術也是已知的。根據一種方法，輻射源分為若干塊，以等效于各塊上或者接通或者斷開的點光源的形式來模擬所述系統。對于各源點，依次計算襯底的選擇的點上所產生的強度。然后，優化程序用于計算包含多個照明源塊的最佳源分布，以便使襯底上所計算的強度和襯底上的理想強度之間的差異最小，用于最佳印制圖案。另一種技術是計算輻射源各塊的實際強度和理想強度之間的差異，并以等級次序排列。通過按等級次序接受源塊、直至照度達到閾值來獲取整個照明強度分布。從US6045976可獲得這些技術的詳細情況，通過引用將其加入于此。
大家知道，對于OPC，要求先進的軟件算法和極復雜的掩模制造，對于源優化，同樣要求先進的軟件。存在這樣的問題將OPC與同時優化照明強度分布和為特征范圍或特征組提供具有充分的過程范圍的適當的過程窗口令人滿意地結合起來。

發明內容
本發明的一個目的是至少部分地緩解上述問題。根據本發明，提供一種方法，用于確定供光刻投影設備使用的圖案形成裝置的投影光束源強度分布和光學鄰近修正規則，所述光刻投影設備包括-輻射系統，用于提供輻射投影光束；-支撐結構，用于支撐圖案形成裝置，圖案形成裝置用于使投影光束具有與所需圖案相應的圖案；-襯底架，用于固定襯底；以及-投影系統，用于將所述具有圖案的光束投射到襯底的目標部分，所述方法的特征在于包括以下步驟選擇待映射的所需圖案的多個特征；抽象地將輻射系統中的輻射劃分為多個源元素；對于每一個源元素計算每一個選擇的特征的過程窗口并確定優化所述計算的過程窗口的重疊的光學鄰近修正規則；
選擇這樣的源元素對于這些源元素，過程窗口重疊以及光學鄰近修正規則滿足指定準則；以及輸出關于以下各項的數據選擇的源元素，它定義源強度分布；以及光學鄰近修正規則。
本發明的另一個方面提供一種計算機系統，所述計算機系統包括數據處理器和數據存儲裝置，數據處理器適合于根據存儲在數據存儲裝置中的可執行程序來處理數據，其中所述可執行程序適合于執行上述方法。
本發明還提供一種計算機程序，所述計算機程序包括用于在計算機上執行上述方法的程序代碼裝置和傳送所述計算機程序的計算機程序產品。
本發明的另一個方面提供一種利用光刻投影設備制造器件的方法，所述光刻投影設備包括-輻射系統，用于提供輻射投影光束；-支撐結構，用于支撐圖案形成裝置，圖案形成裝置用于使投影光束具有與所需圖案相應的圖案；-襯底架，用于固定襯底；以及-投影系統，用于將具有圖案的光束投射到襯底的目標部分，所述方法包括以下步驟提供一種襯底，所述襯底至少部分地由一層能量敏感材料覆蓋；提供一種希望在襯底上建立的圖案；在支撐結構上提供圖案形成裝置；在輻射系統中建立源強度分布，所述輻射系統基本上對應于上述方法輸出的選擇的源元素的總和；根據希望映射到襯底上的、按照上述方法輸出的光學鄰近修正規則修改的圖案來定義圖案形成裝置的圖案；以及在上述方法輸出的過程窗口中、利用具有圖案的輻射光束、利用所建立的源強度分布和所定義的圖案形成裝置將所述襯底上能量敏感材料層的目標區域曝光。
本發明還提供一種根據制造器件的上述方法制造的器件。
盡管在本文中具體提到根據本發明的設備用于制造IC，但無疑應當理解，這種設備具有許多其它可能的應用。例如，它可用于制造集成光學系統、磁疇存儲器的導向和檢測圖形、液晶顯示板、薄膜磁頭等。技術人員知道，在這些備選應用的情況下，本文中的術語“分層布圖擴大圖”、“晶片”或“芯片”的使用應當考慮分別由更一般的術語“掩模”、“襯底”以及“目標部分”來代替。
在本文中，術語“輻射”和“光束”用于包括所有類型的電磁輻射，其中包括紫外線輻射(例如具有波長365、248、193、157或126nm)和EUV(遠紫外輻射，例如具有波長范圍5-20nm)，以及諸如離子束或電子束之類的粒子束。


現在僅作為實例、參照所附示意圖來說明本發明的實施例，附圖中圖1說明根據本發明的一個實施例的光刻投影設備；圖2是說明體現本發明的方法的概要的流程圖；圖3示意地說明待成像的圖案的特征；圖4(a)、4(b)及4(c)說明將輻射源劃分為源元素的不同方法；圖5示意地說明根據本發明另一個實施例的將輻射源劃分為元素的另一種結構；圖6(a)、6(b)及6(c)示意地說明特定圖案特征的過程窗口和重疊過程窗口的優化；以及圖7示意地說明根據重疊過程窗口和同時的光學鄰近收集來選擇最佳輻射源的源元素。
具體實施例方式
實施例1圖1示意說明根據本發明的一個特定實施例的光刻投影設備。所述設備包括-輻射系統Ex、IL，用于提供輻射(例如EUV輻射)的投影光束PB，在本特定情況下還包括輻射源LA；-第一物架(掩模架)MT，它配備有用于固定掩模MA(例如分層布圖擴大圖)的掩模座并且連接到用于準確地使掩模相對于元件PL定位的第一定位裝置；-第二物架(襯底架)WT，它配備有用于固定襯底W(例如涂敷抗蝕劑的硅晶片)的襯底座并且連接到用于準確地使襯底相對于元件PL定位的第二定位裝置；-投影系統(“透鏡”)PL(例如折射或折反射系統，反射鏡組或場偏轉器陣列)，用于將掩模MA的照射部分映射到襯底W的目標部分C(例如包括一個或多個芯片)。如本文所述，所述設備屬于透射類型(就是說具有透射掩模)。但是，一般來說，它也可屬于例如反射類型(例如具有反射掩模)。另一種備選方案是，所述設備可采用另一種圖案形成裝置，例如上述類型的可編程反射鏡陣列。
源LA(例如汞燈、準分子激光器、放電源、激光產生的等離子LPP、存儲環或同步加速器中設置在電子束路徑周圍的波蕩器)產生輻射光束。所述光束或者直接饋入或者經過諸如光束擴展器Ex之類的調節裝置之后饋入照明系統(施照器)IL。施照器IL可包括調整裝置AM，用于設置光束中強度分布的外部和/或內部徑向范圍(一般分別稱作σ外部和σ內部)。另外，它一般包括各種其它元件，例如積分器IN和聚光器CO。這樣，照射在掩模MA上的光束PB在其截面上具有所需的均勻性和強度分布。
關于圖1應當指出，源LA可位于光刻投影設備外殼之內(例如當源LA為汞燈時通常是這種情況)，但也可遠離光刻投影設備，它所產生的輻射光束饋入設備(例如借助于適當的定向反射鏡)；后一種情況通常是源LA為準分子激光器時的情況。本發明及權利要求書包含這兩種情況。
光束PB隨后與固定在掩模架MT上的掩模MA相交。經過由掩模MA有選擇地反射，光束PB通過透鏡PL，后者將光束PB聚集到襯底W的目標部分C。借助于第二定位裝置(干涉儀測量裝置IF)，襯底架WT可準確地移動，從而例如在光束PB的路徑中定位不同的目標部分C。同樣，例如在從掩模庫對掩模MA進行機械檢索之后或者在掃描過程中，第一定位裝置可用于準確地將掩模MA相對于光束PB的路徑而定位。一般來說，借助于圖1中沒有明確描述的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(細定位)，實現物架MT、WT的移動。但是，在晶片分檔器(與步進掃描設備相對)的情況下，掩模架MT可以僅連接到短行程激勵器上或者可以是固定的。
所述設備可用于兩種不同方式1.在步進方式中，掩模架MT完全保持靜止，整個掩模圖像一次性(即單“閃”)投影到目標部分C。襯底WT則在x和/或y向上移動，使不同的目標部分C可受到光束PB照射。
2.在掃描方式中，基本上出現相同的情形，只不過給定的目標部分C不是以單“閃”而曝光的。相反，掩模架MT可按照給定方向(通常所說的“掃描方向”，例如y向)以速度v移動、以便使投影光束PB掃描掩模圖像；同時，襯底架WT同時按照相同或相反方向以速度V＝Mv移動，其中M是透鏡PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。通過這種方法，可對較大的目標部分C曝光，而不會損害分辯率。
圖2說明與圖1的光刻投影設備配合使用、體現本發明的一種方法的流程圖。在步驟S10，對于希望映射到襯底上的圖案，選擇多個特征，并指定其允許的尺寸余量即臨界尺寸。圖3示意地說明待映射的圖案的一部分，環形所表示的三個特征11、12、13是選擇的特征的實例。在步驟S10進行進一步初始化，以便定義允許的光學鄰近修正(OPC)范圍、也就是對可允許的特征偏置(例如加寬或加長)量的限制以及對輔助特征大小的限制，以及選擇可接受的最小重疊過程窗口OPW閾值。說明什么OPW仍然是可接受的的下限可從以下方面來定義1)OPW的最大聚焦范圍；2)OPW的最大曝光范圍；3)1)和2)的函數，例如這兩者的乘積；4)OPW的面積；或者5)上述因數的組合，例如采用諸如AND和OR之類的邏輯算符進行組合。
對于如圖1所示的實際光刻投影設備不需要執行以上步驟和步驟S20至S40，但采用模擬物理設備的計算機模塊、因而圖案、照明系統、投影透鏡等等表示為數字數據的情況下無疑要執行以上步驟和步驟S20至S40。因此，參考這些項目的無疑應當理解為包括計算機模塊中的相應虛擬項。
在步驟S20，輻射源抽象地分為若干元素。應當指出，本文所用的表示“輻射源”或等效的“投影光束源”可指產生輻射的諸如激光器之類的實際源，或者可指例如輻射路徑中的一部分，它作為虛擬的或“第二”源，例如積分器或其它裝置，所述積分器或其它裝置已經調節輻射并且有效地作為光束路徑中后續項的“源”。在以下實施例中，輻射源包括照明系統的光孔上的光束。光孔通常是圓形，由圖4(a)中的圓14示意地表示。完整的輻射源具有隨對應于投射在掩模上的輻射的角強度分布的光孔14中位置而變的強度分布。
如上所述，對于按照這個實施例的方法的計算，輻射源分為多個元素，各元素對應于源的一個區域或像素。各源元素可以“接通”或“斷開”。整個源可看作是“接通”的元素的總和。為了簡化計算，各源元素可近似為點源，如圖4(a)中的交叉符號所示。根據一個實施例，以下對于步驟S20所述的計算依次對源所劃分的各元素區域、即圖4(a)的網格上的各點來執行，以便復蓋整個光孔。
但是，通常因遠中心而要求光孔上的源具有一定的對稱性，也就是說，分布的重心最好位于光孔中心。因此，根據圖4(b)所示的另一個實施例，通過將光孔14劃分為兩半，其中用于計算的各源元素包含兩個子元素15、16，每半一個，相對于光軸(光孔中心)完全相反，便足以構造一個對稱源。這樣，用于計算的單一源“元素”可由多個子元素15、16組成。本例中，通過僅考慮一半的源(由圖4(b)的左半部分的網格表示)，且采用對稱性來產生另一半的源，計算量減少一半。
根據圖4(c)所示的另一個實施例，光孔分為象限，各源元素包括通過繞垂直軸和水平軸反射第一象限中的點源15以產生其它三個象限中的16、17、18上的交叉符號表示的源所獲得的四個子元素。實際上，這同樣也可進行工作，因為事實是衍射圖的正階和負階一般是相同的，并且會將計算量約減少到四分之一。
如圖4(a)、(b)以及(c)所示，源元素位于矩形網格上，但這只是構造源元素的一個實例；可根據情況采用其它適當的劃分，例如六邊形網格或者根據極坐標排列的點源。源光孔14也可劃分為六個或者除二個或四個之外的區域。光孔中網格區域的準確位置可以是任意的。
下面將參照圖5說明建立合成源元素、即由多個點源組成的源元素的另一個改進的實施例。(i)光孔的左半部分分為N個點的網格，如圖5的左上部分所示。這些點之一與光孔的右半部分中相應的對稱點一起被選取，如兩個交叉符號所示。(ii)光孔的下半部分劃分為M個點的網格(M可以與N相同)，另一對對稱源點被選取，如圖5的上中插圖中的兩個小正方形所示。(iii)如以下所述，用于步驟S20的計算的最后選取的源元素是來自步驟(i)和(ii)的兩個源對的總和，就是說，源元素包含圖5的右上部分中兩個交叉符號和兩個正方形所示的四個子元素。然后，步驟(ii)和(iii)被重復M次，處理完所有M個“上/下”源點對，使來自步驟(i)的源對保持不變；然后再返回步驟(i)，使“左/右”源對遞增到下一對點，隨后再重復步驟(ii)和(iii)M次。重復這個過程，直到所有的N個“左/右”源對已經與所有的M個“上/下”源對一起被計算，給出M*N個源元素總和，如圖5的右側列中示意地描繪的。對各選擇的圖案特征的這些M*N個源元素中的每個執行以下所述的OPC和OPW的分析。
源光孔以水平和垂直分隔線劃分為左/右和上/下等分部分也可按照不同于所述的方式進行，例如旋轉任意角度和/或不一定彼此垂直。唯一準則是分隔線的方向不同。已經結合將光孔劃分為等分部分(如圖4(b)所示)描述了這個實施例，但對于如圖4(a)所示的沒有劃分或者如圖4(c)所示的劃分為象限或者其它劃分同樣可以進行。
在步驟S20，對于各源元素(例如包括圖4(c)的子元素15、16、17及18)，繼續計算各選擇的特征的過程窗口，如Chris A Mack 1997年的“Inside Prolith”(ISBN 0-9650922-0-8)第10章所述。
圖6(a)示意地圖解說明對于一個源元素選擇的特征11、12及13的過程窗口21、22及23。過程窗口定義將在定義的尺寸余量中產生可接受的特征印制的劑量和聚焦的范圍(即曝光寬容度EL和聚焦寬容度(聚焦DOF的深度))。然后再確定OPC規則，它優化過程窗口的重疊。例如通過向具有較大間隔的結構施加偏置以便有效地減少局部劑量，這種過程是簡單的。由于有效地減少了局部劑量，因此所述特征的過程窗口上推，因此需要較大劑量以便將所述特征曝光。這示意地表示在圖6(b)中，在該圖中，應用已確定的OPC規則的結果已經將過程窗口21、22及23從圖6(a)的位置移動、使得其最大限度地重疊。與施加偏置一起或取代施加偏置，可以在OPC規則中包括輔助特征的使用以便優化過程窗口的重疊。可以從S Wolf和R N Tauber的“硅處理工藝”(ISBN 0-9616721-6-1)以及包含在其中的文獻參考資料中獲得關于確定OPC規則的更多信息。除了沿圖6(b)中的劑量和聚焦軸的過程窗口的位置之外，應用已確定OPC規則的所述結果還影響圖6(b)中過程窗口的形狀及大小。因此，根據本發明，計算過程窗口21、22、23的形狀和/或大小變化的附加步驟，其后優化過程窗口的重疊的確定OPC規則的附加步驟以及應用已確定OPC規則的附加步驟等，可包含在本方法中。
圖6(c)示出表示可用過程窗口的結果重疊過程窗口OPW，其中對于給定源元素并通過應用計算的OPC規則，可成功地印制選擇的特征。重復這個過程，從而對各源元素確定一組OPC規則，并獲得最佳OPW。
圖7是步驟S20的結果的示意圖。各交叉符號表示特定源元素的OPC和OPW圖示。圖7只是幫助了解本發明的示意的二維圖示。實際上，各組OPC規則能夠以數學方式表示為多維向量，交叉符號位于多維向量空間中。如上所述，OPW的特征在于多個參數，例如曝光寬容度、聚焦寬容度、窗口面積或其組合。OPW準則可以組合為圖7中畫成垂直線的一個值。例如，畫成垂直線的量值可以表示一種函數具有關于[OPW的最大DOF]的閾值AND關于[OPW的最大曝光寬容度]的閾值的[OPW的最大DOF]。這個函數在數學上可寫為MaxDOF & (MaxDOF＞F & MaxEL＞E)。這將把那些源點的MaxDOF畫成曲線，其中MaxDOF大于選擇的值F，同時MaxEL大于選擇的值E。這只是一個實例。可考慮其它許多組合。
根據步驟S30，必須估算輻射源元素以及選取那些將形成最佳源的強度分布的輻射源元素。首先，選擇的源元素必須具有滿足步驟S10指定的最小閾值的OPW。所述閾值由圖7中的水平虛線表示。例如，所述閾值的最大聚焦深度可大于0.3μm，最大曝光寬容度(EL)可大于7％。本例中，閾值使用一個以上參數。可以消除對應于線條之下的交叉符號的源元素。把上述功能用于畫出圖7中各點的曲線可有效地執行以上過程。
其次，源元素必須具有完全公共的OPC規則集合、以便在設計諸如掩模之類的圖案形成裝置時存在一致性。根據實現本發明的一種方法，這個過程通過標識圖7的圖案中包含具有相似OPC的高密度交叉符號的區域來進行。適當的區域由圖7中的虛橢圓30表示。從數學上來說，這種方法步驟在多維OPC向量空間中尋找具有高密度點的區域。然后選擇各點，在高密度區域中開始，其中主要準則是必須存在充分的源元素，使整體照度充分亮；例如為了實踐需要，至少10％的源光孔面積必須被照射。因此，不一定對選擇的源元素的OPC值的范圍存在嚴格限制；這將取決于特定情況的點密度，但是，最佳準則無疑是OPC值盡量相同，使選擇的源元素點的OPC值的擴展為最小。
毫無疑問，大家了解，對于本發明的方法，不需要標出如圖7所示的源元素，實際上這不是多維OPC向量的物理可能的。圖7只是幫助了解本發明的圖解說明。計算可通過處理相關數據的處理器來進行。
在已經選取源元素集之后，在步驟S35確定OPC規則的最終集合。通過近似于選擇的源元素的公共OPC向量的OPC向量有效地給出OPC規則集。在步驟S35中，OPC規則的最終集合最好是采用包含選擇的源元素總和的整個最佳源來確定，而不是單獨采用源元素。OPC規則采用如上所述優化OPW的已知軟件例程來確定。
在步驟S40，輸出優化方法的結果。這些結果包括表示選擇的輻射源元素分組以及OPC規則集的數據。還可以任選地而不是必要地輸出選擇的源元素分組的過程窗口。參照圖7，選擇的輻射源元素分組對應于區域30中的交叉符號。最佳輻射源強度分布由這些元素的總和給出。過程窗口信息可有助于采用OPC規則和最佳源對圖案的正確曝光，但這個信息對于設置諸如分檔器或掃描儀之類的光刻技術設備不是必要的。
執行步驟S10至S40的方法的設備不一定是圖1所示光刻投影設備的組成部分，可以是具有對表示待映射圖案的數據的訪問權以及具有保護設備的物理性能的傳統計算機系統。毫無疑問，所述設備可以是專用于與光刻投影設備配合使用的系統。執行最佳或接近最佳輻射源和OPC的計算的計算機系統可包括存儲在數據存儲器中、由處理器執行以便執行實現本發明的方法的軟件。
可以任選地執行圖2的另一個步驟S50的各組成部分中的一個或多個。包含源的所需強度分布、對于選擇的輻射源元素分組的數據輸出可用于構造具有所述強度分布的實際輻射源。這可以通過將一個或多個光束形成構件包括在投影設備的施照器IL中來進行，例如包含諸如灰色濾光鏡或空間濾光鏡之類的光學裝置或其它用于限定強度分布的適當折射、反射、衍射或過濾裝置。此外，關于最佳OPC規則集的數據可應用于所需圖案，以便設計諸如掩模之類的用于對襯底曝光的圖案形成裝置。最后，所述方法可包括采用輻射源和上述圖案形成裝置將圖案映射到襯底上、以及在步驟S40所獲取的過程窗口中對圖像曝光的步驟。
雖然以上已經說明本發明的特定實施例，但是大家知道，本發明可按照不同于所述的方式來實施。以上的描述并不是用來限制本發明。
權利要求
1.一種方法，用于確定供光刻投影設備使用的圖案形成裝置的投影光束源強度分布和光學鄰近修正規則，所述設備包括-輻射系統，用于提供輻射投影光束；-支撐結構，用于支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置用于使所述投影光束具有與所需圖案相應的圖案；-襯底架，用于固定襯底；以及-投影系統，用于將所述具有圖案的光束投射到所述襯底的目標部分，所述方法的特征在于包括以下步驟選擇所述待映射的所需圖案的多個特征；抽象地將所述輻射系統中的所述輻射劃分為多個源元素；對于每一個源元素計算每一個選擇的特征的過程窗口并確定優化所述計算過程窗口的重疊的所述光學鄰近修正規則；選擇所述過程窗口重疊以及所述光學鄰近修正規則滿足指定準則的那些源元素；以及輸出關于以下各項的數據所述選擇的源元素，它定義源強度分布；以及光學鄰近修正規則。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于關于選擇源元素的所述步驟的一個準則或準則組合是所述重疊過程窗口超過預定閾值。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于關于選擇源元素的所述步驟的一個準則是關于所述選擇的元素基本上相同的所述光學鄰近修正規則。
4.如權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于所述選擇所述源元素的步驟包括標識由所述光學鄰近規則定義的所述向量空間中具有高密度源元素的區域。
5.如以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于還包括根據對應于所述選擇的源元素的總和的源強度分布來計算所述輸出光學鄰近修正規則的步驟。
6.如以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于各源元素包括四個子元素，它們對稱設置，所述源的各象限中各一個。
7.如以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于各源元素包括至少一組兩個子元素，所述兩個子元素設置在所述源的兩個相對的半部分。
8.如以上權利要求其中任一項所述的方法，其特征在于將所述輻射劃分為多個源元素的所述步驟包括選擇第一組子元素；選擇第二組子元素；以及創建所述第一和第二組子元素的組合，依次作為所述源元素中的每一個。
9.如以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于還包括產生可插入所述輻射系統的光束限定構件的步驟，所述光束限定構件用于在所述輻射系統中建立基本上對應于所述輸出的選擇的源元素總和的源強度分布。
10.如以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于還包括產生諸如掩模之類的圖案形成裝置的步驟，其中，根據希望映射到所述襯底上的、按照所述輸出的光學鄰近修正規則修改的圖案來確定所述圖案形成裝置的圖案。
11.一種計算機系統，它包括數據處理器和數據存儲裝置，所述數據處理器適合于根據存儲在所述數據存儲裝置中的可執行程序來處理數據，其中，所述可執行程序適合于執行以上權利要求中任一項所述的方法。
12.一種計算機程序，它包括用于在計算機上執行權利要求1至10中任一項所述的方法的程序代碼部件。
13.一種計算機程序產品，它攜帶權利要求12所述的計算機程序。
14.一種利用光刻投影設備制造器件的方法，所述光刻投影設備包括-輻射系統，用于提供輻射投影光束；-支撐結構，用于支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置用于使所述投影光束具有與所需圖案相應的圖案；-襯底架，用于固定襯底；以及-投影系統，用于將所述具有圖案的光束投射到所述襯底的目標部分上，所述方法包括以下步驟提供一種襯底，所述襯底至少部分地由能量敏感材料層覆蓋；提供一種希望在所述襯底上形成的圖案；在所述支撐結構上提供圖案形成裝置；在所述輻射系統中形成源強度分布，所述源強度分布基本上對應于權利要求1至10中任一項所述的方法輸出的選擇的源元素的總和；根據希望映射到所述襯底上、按照權利要求1至10中任一項所述的方法輸出的所述光學鄰近修正規則修改的所述圖案來確定所述圖案形成裝置的圖案；以及采用通過使用所述形成的源強度分布和所述確定的圖案形成裝置產生的所述具有圖案恩輻射光束，將所述襯底上的能量敏感材料層的目標區域曝光。
15.一種根據權利要求14所述的方法制造的器件。
全文摘要
所述方法包括以下步驟選擇待映射的圖案的特征；抽象地將源劃分為多個源元素；對于每一個源元素，計算每一個選擇的特征的過程窗口以及優化所計算的過程窗口的重疊的OPC規則。最后，選擇過程窗口重疊和OPC規則滿足指定標準的那些源元素。所述選擇的源元素確定源強度分布。
文檔編號G03F7/20GK1506767SQ20031012254
公開日2004年6月23日 申請日期2003年12月8日 優先權日2002年12月9日
發明者M·F·A·尤林格斯, A·E·A·庫倫, A 庫倫, M F A 尤林格斯 申請人:Asml荷蘭有限公司