專利名稱：照明源和掩模優(yōu)化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于優(yōu)化用于微光刻的照明源和掩模特征的方法和程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
光刻裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，光刻掩?？砂瑢?duì)應(yīng)于IC每一層的電路圖案，該圖案可以成像在已涂敷輻射敏感材料(抗蝕劑)層的基底(硅片)的靶部上(例如包括一個(gè)或者多個(gè)電路小片(die))。一般地，單一的晶片將包含相鄰靶部的整個(gè)網(wǎng)格，該相鄰靶部由投影系統(tǒng)逐個(gè)相繼輻射。在一類光刻投射裝置中，通過(guò)一次曝光靶部上的全部掩模圖案而輻射每一靶部；這種裝置通常稱作晶片分檔器。另一種裝置—通常稱作步進(jìn)掃描裝置—通過(guò)用投射光束沿給定參考方向(“掃描”方向)依次掃描掩模圖案、并同時(shí)沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃描基底臺(tái)來(lái)輻射每一靶部；因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)，投射系統(tǒng)有一個(gè)放大系數(shù)M(通常＜1)，因此對(duì)基底臺(tái)的掃描速度V是對(duì)掩模臺(tái)掃描速度的M倍。關(guān)于此處所述光刻設(shè)備的更多信息可以從例如美國(guó)專利US6,046,792中獲得，該文獻(xiàn)在此引作參考。
在使用光刻投影裝置的制造方法中，掩模圖案成像在至少部分由一層輻射敏感材料(抗蝕劑)覆蓋的基底上。在這種成像步驟之前，可以對(duì)基底進(jìn)行各種處理，如涂底漆，涂敷抗蝕劑和軟烘烤。在曝光后，可以對(duì)基底進(jìn)行其它的處理，如曝光后烘烤(PEB)，顯影，硬烘烤和測(cè)量/檢查成像特征。以這一系列工藝為基礎(chǔ)，對(duì)例如IC的器件的單層進(jìn)行構(gòu)圖。這種圖案層然后可進(jìn)行各種不同的處理，如蝕刻、離子注入(摻雜)、鍍金屬、氧化、化學(xué)—機(jī)械拋光等，所述這些都用于完成一單層。如果需要多層，那么對(duì)每一新層重復(fù)全部步驟或者其變化。最終，在基底(晶片)上出現(xiàn)器件陣列。然后采用例如切割或者鋸斷的技術(shù)將這些器件彼此分開(kāi)，單個(gè)器件可以安裝在載體上，與管腳連接等。關(guān)于這些步驟的進(jìn)一步信息可從例如Peter van Zant的“微芯片制造半導(dǎo)體加工實(shí)踐入門(mén)(Microchip FabricationA Practical Guide to SemiconductorProcessing)”一書(shū)(第三版，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN 0-07-067250-4)中獲得，這里作為參考引入。
為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，投射系統(tǒng)在下文稱為“鏡頭”；可是，該術(shù)語(yǔ)應(yīng)廣義地解釋為包含各種類型的投影系統(tǒng)，包括例如折射光學(xué)裝置，反射光學(xué)裝置，和反射折射系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)還可以包括根據(jù)這些設(shè)計(jì)類型中任一設(shè)計(jì)的操作部件，該操作部件用于引導(dǎo)、整形或者控制輻射的投射光束，這種部件在下文還可共同地或者單獨(dú)地稱作“鏡頭”。另外，光刻裝置可以具有兩個(gè)或多個(gè)基底臺(tái)(和/或兩個(gè)或者多個(gè)掩模臺(tái))。在這種“多級(jí)式”器件中，可以并行使用這些附加臺(tái)，或者可以在一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟，而一個(gè)或者多個(gè)其他臺(tái)用于曝光。例如在美國(guó)專利No.US5,969,441和WO98/40791中描述的兩級(jí)光刻裝置，這里作為參考引入。
上面提到的光刻掩模包括與集成到硅片上的電路元件相對(duì)應(yīng)的幾何圖案。利用CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))程序生成用于產(chǎn)生這種掩模的圖案，這一過(guò)程通常稱為EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)。為了產(chǎn)生功能性掩模，大部分CAD程序遵從一組預(yù)定的設(shè)計(jì)規(guī)則。這些規(guī)則通過(guò)加工和設(shè)計(jì)限制來(lái)設(shè)定。例如，設(shè)計(jì)規(guī)則限定電路器件(如門(mén)電路，電容器等)之間或互連線之間的間隔公差，從而確保電路器件或互連線不會(huì)以不希望的方式互相影響。設(shè)計(jì)規(guī)則限制通常稱為“臨界尺寸”(CD)。電路的臨界尺寸可以定義為一條線或一個(gè)孔的最小寬度，或者定義為兩條線之間或兩個(gè)孔之間的最小距離。因此，CD決定設(shè)計(jì)電路的總尺寸和密度。
現(xiàn)有很多技術(shù)來(lái)完成用于光刻的照明優(yōu)化。很多掩模優(yōu)化技術(shù)也是公知的。然而，現(xiàn)下照明優(yōu)化和掩模優(yōu)化沒(méi)有很好的被結(jié)合在一起。在美國(guó)專利No.US6563566中，Rosenbluth等公開(kāi)了通過(guò)一系列計(jì)算試圖線性化最優(yōu)化掩模透射來(lái)完成照明優(yōu)化和掩模優(yōu)化。Rosenbluth披露，將最小值NILS(歸一化像斜率對(duì)數(shù))最大化并選擇計(jì)算中使用的各種限定條件。Rosenbluth也認(rèn)識(shí)到計(jì)算的限制可能會(huì)依賴掩模的對(duì)稱性。然而，Rosenbluth采用線性化掩模透射在計(jì)算中需要作出幾次近似處理，而不是它們自身的實(shí)際成象等式，這樣在用掩模形成所需圖像時(shí)就會(huì)產(chǎn)生誤差。掩模透射線性化也需要使用大量變量，這就需要大量計(jì)算時(shí)間來(lái)執(zhí)行計(jì)算。
當(dāng)邏輯特征尺寸減少時(shí)，就需要提供以最少的計(jì)算時(shí)間精確形成所需圖像的掩模。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，用于掩模照明的照明源優(yōu)化方法包括步驟從照明源提供照明到若干源點(diǎn)及一預(yù)定掩模圖案；在由提供到預(yù)定掩模圖案的照明形成的像面上選擇一些分裂點(diǎn)；確定各分裂點(diǎn)處照明的強(qiáng)度和像斜率對(duì)數(shù)；確定一優(yōu)化光源作為照明源，其使該像斜率對(duì)數(shù)在所選定的分裂點(diǎn)處最大化并具有在預(yù)定范圍之內(nèi)的強(qiáng)度。
按照本發(fā)明，確定優(yōu)化掩模的方法包括步驟確定理想掩模的最佳衍射級(jí)；基于理想掩模的最佳衍射級(jí)獲得一個(gè)優(yōu)化透射掩模；及基于優(yōu)化透射掩模確定優(yōu)化掩模，其中，通過(guò)確定在像面上形成圖像的衍射級(jí)幅值和相位來(lái)確定該理想掩模的優(yōu)化衍射級(jí)，使用戶所選擇分裂點(diǎn)處最小照明斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)照明強(qiáng)度處于預(yù)定范圍之內(nèi)。
按照本發(fā)明，獲得優(yōu)化源和優(yōu)化掩模的方法包括步驟從照明源提供照明到若干源點(diǎn)及預(yù)定掩模圖案；在由提供到預(yù)定掩模圖案的照明形成的像面上選擇一些分裂點(diǎn)；確定每個(gè)分裂點(diǎn)的照明強(qiáng)度和像斜率對(duì)數(shù)；及同時(shí)改變照明源強(qiáng)度和形狀及掩模衍射級(jí)的幅值和相位以在像面形成圖像，以至于使分裂點(diǎn)處最小像斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)照明強(qiáng)度在預(yù)定強(qiáng)度范圍之內(nèi)。
按照本發(fā)明，掩模上的透射和相移特征的設(shè)置優(yōu)化方法包括步驟基于掩模優(yōu)化衍射級(jí)獲得優(yōu)化掩模透射特征；找出最大和最小透射區(qū)域；將以最大透射或最小透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為基本區(qū)域；改變每個(gè)基本區(qū)域的邊界以適合優(yōu)化衍射級(jí)，其中每個(gè)基本區(qū)域具有一最小尺寸，該尺寸基本上等于掩模的最小特征尺寸。
在本發(fā)明的方法中，獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟可包括確定優(yōu)化掩模水平衍射級(jí)的步驟，其中水平衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定
m=2floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，m表示水平衍射級(jí)數(shù)；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
在本發(fā)明的方法中，獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟包括確定優(yōu)化掩模的垂直衍射級(jí)的步驟，其中該垂直衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定n=2floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，n表示垂直衍射級(jí)數(shù)；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
按照本發(fā)明，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括用于計(jì)算機(jī)完成應(yīng)用于掩模照明的照明源優(yōu)化方法的指令，其中該方法包括步驟從照明源提供照明到若于源點(diǎn)及預(yù)定掩模圖形上；選擇被提供到預(yù)定掩模圖形的照明所形成的圖像所在的像面的分裂點(diǎn)；確定每個(gè)分裂點(diǎn)的照明強(qiáng)度及像斜率對(duì)數(shù)；確定優(yōu)化照明源作為使在選擇的分裂點(diǎn)處像斜率對(duì)數(shù)最大且強(qiáng)度處于預(yù)定范圍之內(nèi)的照明源。
按照本發(fā)明的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括用于計(jì)算機(jī)完成確定優(yōu)化掩模方法的指令，其中該方法包括步驟確定理想掩模的優(yōu)化衍射級(jí)；基于理想掩模的優(yōu)化衍射級(jí)獲得優(yōu)化透射掩模；并基于優(yōu)化透射掩模確定優(yōu)化掩模，其中該理想掩模的優(yōu)化衍射級(jí)通過(guò)確定在像面中形成圖像的衍射級(jí)幅值及相位來(lái)確定，其使在使用者所選定的分裂點(diǎn)處最小照明斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)使分裂點(diǎn)處的照明強(qiáng)度在預(yù)定范圍之內(nèi)。
按照本發(fā)明計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括用于計(jì)算機(jī)完成獲得優(yōu)化源和優(yōu)化掩模的方法的指令，所述方法包括步驟從照明源提供照明到若干源點(diǎn)及預(yù)定掩模圖形上；在提供到預(yù)定掩模圖形的照明所形成的圖像的像平面上選擇分裂點(diǎn)；確定每個(gè)分裂點(diǎn)處的照明強(qiáng)度和像斜率對(duì)數(shù)；及同步改變?cè)撜彰髟吹膹?qiáng)度和形狀及該掩模的幅值及相位以在像面上形成圖像，使分裂點(diǎn)處最小像斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)分裂點(diǎn)處的強(qiáng)度處于預(yù)定強(qiáng)度范圍內(nèi)。
按照本發(fā)明計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括用于計(jì)算機(jī)完成優(yōu)化布置掩模透射及相移特征方法的指令，其中該方法包括步驟基于該掩模優(yōu)化衍射級(jí)獲得優(yōu)化掩模透射特征；找出最大和最小透射區(qū)域；將以最大或最小透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為基本區(qū)域；改變每個(gè)基本區(qū)域的邊界以適合優(yōu)化衍射級(jí)，其中每個(gè)基本區(qū)域具有基本等于該掩模最小特征尺寸的最小尺寸。
按照本發(fā)明計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括用于計(jì)算機(jī)完成優(yōu)化布置掩模透射及相移特征方法的指令，其中該方法包括步驟獲得優(yōu)化掩模透射特征；找出最小透射區(qū)域；將以最小透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為基本區(qū)域；改變每個(gè)基本區(qū)域的邊界以適合優(yōu)化衍射級(jí)，其中每個(gè)基本區(qū)域具有基本上等于該掩模最小特征尺寸的最小尺寸。
一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可進(jìn)一步包括用計(jì)算機(jī)完成下列步驟的指令找出最大透射區(qū)域；將以最大透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為透射基本區(qū)域；改變透射基本區(qū)域的邊界以適合優(yōu)化衍射級(jí)，其中透射基本區(qū)域具有基本上等于該掩模最小特征尺寸的最小尺寸。
在本發(fā)明的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟可包括確定優(yōu)化掩模水平衍射級(jí)的步驟，其中該水平衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定m=2floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，m表示水平衍射級(jí)數(shù)；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
在本發(fā)明的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟可包括確定優(yōu)化掩模垂直衍射級(jí)的步驟，其中該垂直衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定n=2floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，n表示垂直衍射級(jí)數(shù)；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
按照本發(fā)明，用于優(yōu)化掩模照明的照明源的裝置包括一輸入裝置，其輸入照明器件的特征；及一處理裝置，其改變照明強(qiáng)度及形狀，以在使用者所選定的分裂點(diǎn)處使最小像斜率對(duì)數(shù)最大化的像面中形成圖像。
按照本發(fā)明，優(yōu)化掩模裝置包括一輸入裝置，其輸入所需的圖像圖形；及一處理裝置，其改變衍射級(jí)的幅值及相位以在使用者所選定的分裂點(diǎn)處使最小像斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)使分裂點(diǎn)強(qiáng)度在預(yù)定強(qiáng)度范圍內(nèi)的像面中形成圖像。
按照本發(fā)明，獲得優(yōu)化照明源及優(yōu)化掩模的裝置包括一接收用戶輸入的輸入裝置；及一處理裝置以同步改變照明源強(qiáng)度及形狀并改衍射級(jí)幅值及相位以在使用者所選定的分裂點(diǎn)處使最小像斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)使分裂點(diǎn)強(qiáng)度在預(yù)定強(qiáng)度范圍內(nèi)的像面中形成圖像。
按照本發(fā)明，用于優(yōu)化掩模透射及相移特征設(shè)計(jì)的裝置包括一輸入裝置，其輸入照明器件的特征；及一處理裝置，其基于掩模優(yōu)化衍射級(jí)獲得優(yōu)化掩模透射特征；找出最小和最大透射區(qū)域；將以最小透射或最大透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為基本區(qū)域，及改變?cè)摶緟^(qū)域邊界以適合優(yōu)化衍射級(jí)，其中，該基本區(qū)域具有基本上等于掩模最小特征尺寸的最小尺寸。
在本發(fā)明裝置中，該優(yōu)化掩模透射特征可包括優(yōu)化掩模的水平衍射級(jí)，該水平衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定m=2floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，m表示水平衍射級(jí)數(shù)；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
在本發(fā)明裝置中，該優(yōu)化掩模透射特征可包括優(yōu)化掩模的垂直衍射級(jí)，該垂直衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定n=2floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，n表示垂直衍射級(jí)數(shù)；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
本發(fā)明通過(guò)限定所考慮到的掩模優(yōu)化變量而具有快速計(jì)算掩模參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。該照明優(yōu)化變量個(gè)數(shù)的減少可依賴于掩模對(duì)稱性。該照明優(yōu)化變量數(shù)的減小還可通過(guò)優(yōu)化掩模的衍射級(jí)，而不是用掩模透射進(jìn)行計(jì)算。掩模衍射級(jí)的優(yōu)化是非線性處理；由此，減小變量數(shù)就減少了計(jì)算時(shí)間。而且通過(guò)非線性優(yōu)化衍射級(jí)，然后線性優(yōu)化選擇量化的掩模透射使其等于優(yōu)化衍射級(jí)，使掩模透射最優(yōu)。


構(gòu)成說(shuō)明書(shū)一部分并結(jié)合于此的附圖與說(shuō)明書(shū)一起對(duì)本發(fā)明原理作出解釋。在這些附圖中圖1A和1B示意性說(shuō)明本發(fā)明中使用阿貝成像的照明器。
圖2示意性說(shuō)明本發(fā)明獲得照明器優(yōu)化的處理；圖3是示意本發(fā)明形成傳遞交叉系數(shù)(TCC)的圖表；圖4示意性說(shuō)明本發(fā)明執(zhí)行掩模優(yōu)化的處理；
圖5A和5B用于說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)化掩模中可能考慮進(jìn)去的附加掩模限定；圖6示意性說(shuō)明本發(fā)明中將優(yōu)化透射掩模轉(zhuǎn)換成CPL掩模的處理；圖7A示意性說(shuō)明DRAM掩模圖形，及圖7B說(shuō)明使用圖7A掩模圖形的優(yōu)化照明源；圖8A-8C說(shuō)明各種掩模的衍射級(jí)以說(shuō)明本發(fā)明CPL掩模衍射級(jí)；圖9A-9C說(shuō)明優(yōu)化掩模(圖9A)應(yīng)用優(yōu)化照明；圖10A和10B是CPL掩模和8％AttPSM(相移掩模)之間的空間像比較；圖11A和11B是分別使用六極(hexapole)照明器和環(huán)形照明器比較CPL掩模和8％AttPSM(相移掩模)的空間像；圖12A示意性說(shuō)明“短磚墻”圖形及圖12B示出了按照本發(fā)明原理優(yōu)化以形成圖形的照明源；圖13A-C說(shuō)明圖12A中示例掩模的衍射級(jí)；圖14A-D說(shuō)明按照本發(fā)明原理使用基本區(qū)域邊緣創(chuàng)建優(yōu)化掩模；圖15A和15B闡述在CPL掩模和AttPSM中使用圖12A的短磚墻圖形的空間像比較；圖16A和16B闡述獲得優(yōu)化透射和使用CPL掩模之間的折衷；圖17A和17B表示使用頂行使用雙極子照明底行使用環(huán)形照明進(jìn)行曝光時(shí)，8％AttPSM的空間像比較；圖18A闡述應(yīng)用于矩形接觸陣列掩模的本發(fā)明的原理；和圖18B闡述根據(jù)本發(fā)明經(jīng)優(yōu)化而照射到圖18A的圖案上的照明源；圖19A-C闡述了圖18A中示例掩模的衍射級(jí)；圖20A-C闡述根據(jù)本發(fā)明原理使用基本區(qū)域邊界創(chuàng)建量化CPL掩模；圖21A和21B闡述使用圖19A的矩形接觸陣列掩模的空間像比較；圖22A和22B闡述在獲得優(yōu)化透射和使用CPL掩模之間的折衷；圖23A和23B闡述頂行使用雙極子照明底行使用環(huán)形照明進(jìn)行曝光時(shí)8％AttPSM的空間像比較；圖24A闡述交錯(cuò)矩形接觸陣列掩模及圖24B另外還闡述了一種按照本發(fā)明原理被優(yōu)化成的照明源以產(chǎn)生圖形；圖25A-C闡述圖24A中示例掩模的衍射級(jí)；圖26A-C闡述按照本發(fā)明原理使用基本區(qū)域邊界創(chuàng)建量化CPL掩模；
圖27A和27B闡述應(yīng)用CPL掩模和AttPSM掩模的空間像的比較；圖28A和28B闡述獲得優(yōu)化透射和使用CPL掩模之間的折衷；圖29A和29B闡述頂行使用四邊形照明底行使用環(huán)形照明器曝光時(shí)8％AttPSM的空間像的比較；圖30圖表式說(shuō)明適用于使用本發(fā)明設(shè)計(jì)的掩模的光刻投影裝置；圖31闡述本發(fā)明中示例掩模優(yōu)化處理器。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明公開(kāi)了一種優(yōu)化照明源和掩模以在像面中創(chuàng)建一所需圖形的方法。在優(yōu)選實(shí)施方式中，在用戶所選定的分裂點(diǎn)處具有最高像斜率對(duì)數(shù)(ILS)的像面上形成圖像。通過(guò)改變照明源強(qiáng)度和形狀以及通過(guò)改變?cè)撗苌浼?jí)的幅值和相位來(lái)優(yōu)化圖像。在優(yōu)選實(shí)施方式中，首先優(yōu)化照明源然后優(yōu)化衍射級(jí)；然而，照明源以及掩模衍射級(jí)可同步進(jìn)行優(yōu)化。
由于ILS是一個(gè)非線性量，照明源及掩模的優(yōu)化也是一種非線性優(yōu)化。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，在非線性優(yōu)化中該計(jì)算時(shí)間是變量數(shù)量的函數(shù)(例如幾何函數(shù))。由此為了加快計(jì)算時(shí)間，變量數(shù)必須被最小化。在照明源優(yōu)化中，按照本發(fā)明，利用掩模的對(duì)稱性優(yōu)點(diǎn)可減少變量數(shù)。例如，如果掩模關(guān)于垂直和水平軸都對(duì)稱的，該照明源則關(guān)于垂直和水平軸是對(duì)稱的，從而使用四分之一的照明源就可完成優(yōu)化。
按照本發(fā)明的掩模優(yōu)化，可通過(guò)在空頻域完成衍射級(jí)優(yōu)化來(lái)減少變量數(shù)。該掩模優(yōu)化優(yōu)選地在空頻域而不是在空域完成，因?yàn)殓R頭(例如，投影光學(xué)系統(tǒng)的入射光瞳)及照明源限制用于形成投影圖像的衍射級(jí)數(shù)。除了優(yōu)化用戶所選定分裂點(diǎn)的ILS以外，由掩模形成的圖像的形狀必須與所需圖形匹配。優(yōu)選地，通過(guò)附加某一項(xiàng)約束可完成該匹配，該項(xiàng)約束可以是在所有分裂點(diǎn)處的強(qiáng)度相同，或所有分裂點(diǎn)處的強(qiáng)度相互偏差在一預(yù)定范圍內(nèi)，例如偏差a±2％。優(yōu)選地，在優(yōu)化掩模衍射級(jí)之后，該優(yōu)化掩模透射可通過(guò)掩模衍射級(jí)的傅立葉逆變換計(jì)算得到。
在優(yōu)化掩模透射時(shí)，該電場(chǎng)透射具有從0到1的連續(xù)量級(jí)并具有從-180度到180度的連續(xù)相位。由于該掩模具有電場(chǎng)穿過(guò)次數(shù)的限制，優(yōu)選地，通過(guò)限制透射次數(shù)將優(yōu)化透射量化。優(yōu)選地，該量化通過(guò)選擇量化掩模透射區(qū)域完成，以使量化掩模的衍射級(jí)基本上等于優(yōu)化衍射級(jí)。由于傅立葉轉(zhuǎn)換是線性計(jì)算，選擇量化掩模透射區(qū)域以使量化掩模的衍射級(jí)等于優(yōu)化衍射級(jí)是一個(gè)線性處理過(guò)程并可被很快計(jì)算出來(lái)。
圖1A和1B闡述一種使用阿貝成像的照明處理。如圖1A所示，每個(gè)源點(diǎn)10可通過(guò)選擇性在所需源點(diǎn)10處定位一照明源(未示出)而進(jìn)行照射?？倛D像強(qiáng)度為每個(gè)單獨(dú)源點(diǎn)10的強(qiáng)度總和。該照明圖形是實(shí)際的(在數(shù)學(xué)意義上)，由此，該照明具有偶對(duì)稱性。優(yōu)選的，選擇源點(diǎn)來(lái)增強(qiáng)像面上分裂點(diǎn)處的歸一化像斜率對(duì)數(shù)(NILS)。通常一個(gè)分裂點(diǎn)往往被公知為一個(gè)在像面上比λ/2NA小的點(diǎn)。
圖1B闡述具有典型DRAM掩模圖形(被指為“磚墻”)的照明源。圖7A闡述可被使用的“長(zhǎng)磚墻”圖形。在圖1B中，顯示出了所產(chǎn)生的部分圖像，用投影光學(xué)系統(tǒng)入射光瞳數(shù)值孔徑(NA)為0.8的λ/800照明器在190nm間距的掩模上照射磚墻圖形。如圖1B中可看到的，亮區(qū)域表示增強(qiáng)NILS的圖像強(qiáng)度，同時(shí)暗區(qū)域代表減小NILS的圖像強(qiáng)度。該照明源點(diǎn)具有最好的結(jié)果，例如，具有最好的增強(qiáng)NILS，優(yōu)選地被用于優(yōu)化該照明源的形狀。
圖2舉例闡述執(zhí)行照明源優(yōu)化的方法。在該方法中照明源優(yōu)化優(yōu)選地具有非線性限定的線性處理。優(yōu)選地，該掩模透射率和相位按照本發(fā)明被優(yōu)化。
如圖2步驟S1所述，用戶最好指定用來(lái)求值的所選單元(例如所需圖形上的區(qū)域)及分裂點(diǎn)(x，y)(參見(jiàn)圖9A)。在該處理過(guò)程中，如步驟S2所說(shuō)明，優(yōu)選地，微處理器計(jì)算每個(gè)照明點(diǎn)(α，β)及每個(gè)分裂點(diǎn)(x，y)的強(qiáng)度和NILS，即，該微處理器計(jì)算I(α，β；x，y)及NILS(α，β；x，y)。也如圖2步驟S3中所示，該微處理器利用照明系統(tǒng)的規(guī)格，諸如蔡司照明系統(tǒng)(圖2中顯示為“蔡司規(guī)格”)，執(zhí)行高斯卷積，以確定最小光瞳填充(例如10％)，最小環(huán)形寬度(例如0.2)并使強(qiáng)度等于一個(gè)預(yù)定值。如步驟S4中所示優(yōu)化處理中，選擇使每個(gè)分裂點(diǎn)(x，y)處最小NILS最大化的照明點(diǎn)(α，β)。如步驟S5所示，每個(gè)照明點(diǎn)(α，β)及每個(gè)分裂點(diǎn)(x，y)處的強(qiáng)度I(α，β；x，y)及NILS(α，β；x，y)優(yōu)選地為與使每個(gè)分裂點(diǎn)處最小NLS最大化的選擇照明點(diǎn)相加。于是，確定出在所需強(qiáng)度處在每個(gè)分裂點(diǎn)(x，y)使該NILS最大化的優(yōu)化照明源，如步驟S6所示。
相應(yīng)的，在圖2所述的優(yōu)選實(shí)施方式中，如上討論，該照明源的強(qiáng)度和形狀可改變，以在使用戶所選擇分裂點(diǎn)處該最小ILS最大化同時(shí)使分裂點(diǎn)處強(qiáng)度在預(yù)定強(qiáng)度范圍之內(nèi)的像面中形成圖像。
圖3舉例闡述根據(jù)本發(fā)明的掩模優(yōu)化方法。可以使用已知的霍普金斯成像技術(shù)，其中通過(guò)改變光瞳使NILS最大化而使斜率對(duì)數(shù)最大化。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，也可以使用阿貝成像。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，在阿貝成像中，為每個(gè)點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)圖像并將這些圖像累加并最后對(duì)光源積分。通常認(rèn)為阿貝成像空間不相干。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，在霍普金斯成像中，首先對(duì)光源積分并獲得傳遞函數(shù)。這樣可更容易從該傳遞交叉系數(shù)(TCC)一次性獲得掩模優(yōu)化并描繪整個(gè)掃描和步進(jìn)式光學(xué)系統(tǒng)。為進(jìn)行掩模優(yōu)化，該本征值迅速衰減以描繪具有少量本征函數(shù)的TCC。這樣加快了計(jì)算時(shí)間。
圖3闡述了使用霍普金斯成像產(chǎn)生TCC。該TCC是照明光瞳與投影光瞳的自相關(guān)。圖3闡述中心在(0，0)的照明光瞳與以(mλPxNA,nλPyNA)]]>為中心的入射光瞳的自相關(guān)，及與中心在(-pλPxNA,-qλPyNA)]]>的投影光瞳復(fù)共軛的自相關(guān)，其中NA表示該投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，及λ代表該照明源波長(zhǎng)。
在執(zhí)行霍普金斯成像時(shí)，首先在光源上產(chǎn)生積分以形成圖像傳遞交叉系數(shù)(TCC)，如圖3中所示的TCC(m，n，q，q)。TCC是照明光瞳與投影光瞳的自相關(guān)，它是四維(4-D)函數(shù)。下一步驟是將TCC對(duì)角化，以把問(wèn)題簡(jiǎn)化成二次函數(shù)之和。這些二次函數(shù)是一組正交特征函數(shù)，其中每個(gè)特征函數(shù)被特征值加權(quán)，即，具有較高特征值的特征函數(shù)對(duì)圖像有較大的影響。這些特征函數(shù)形成一組圖像核，該核用于物面圖像的計(jì)算。該對(duì)角化運(yùn)算可由已知的函數(shù)進(jìn)行，如用在NTI Nanosurfer或MG Calibre中使用的單值(singular value)分解。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還熟知，也可用校準(zhǔn)的MT核(calibated MT Kernel)。
圖4舉例說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行掩模優(yōu)化獲得理想/優(yōu)化掩模的方法。理想掩模透射優(yōu)化是非線性的，然而，理想掩模至CPL掩模的轉(zhuǎn)換為線性過(guò)程。在圖4所示的過(guò)程中，因?yàn)閮?yōu)化是非線性的，理想掩模在頻域內(nèi)被優(yōu)化以加速會(huì)聚。如圖4中所示的步驟S21，使用者選擇單元(如，所需圖案上的區(qū)域)和分裂點(diǎn)(x，y)，最大化NILS以及最小化和最大化強(qiáng)度。然后計(jì)算TCC(m，n，p，q)(步驟S22)，對(duì)角化TCC成為N個(gè)積分核λΦ(m，n)(步驟S23)，并對(duì)每個(gè)積分核i計(jì)算圖像強(qiáng)度(步驟S24)?？筛鶕?jù)等式1對(duì)每個(gè)積分核i計(jì)算圖像強(qiáng)度 公式1
在優(yōu)選實(shí)施例中，為CPL掩模優(yōu)化選定掩模透射范圍。經(jīng)過(guò)低通濾波器后，因?yàn)閳D像重整的Gibb現(xiàn)象，透射率允許高于1或低于-1。對(duì)于衰減相移掩模(PSM)掩模透射率范圍還可進(jìn)一步更改。對(duì)于衰減PSM(AttPSM)，掩模透射率可制造范圍為 其中T為相移掩模的透射率。
微處理器還接收優(yōu)化約束，可用于使像面中的強(qiáng)度為預(yù)設(shè)值，最小化強(qiáng)度在預(yù)設(shè)值以下，最大化強(qiáng)度在預(yù)設(shè)值以上，或與掩模制造約束條件一致，如步驟S27中所示。優(yōu)選提供最高像斜率對(duì)數(shù)(ILS)的強(qiáng)度作為該預(yù)設(shè)值。在等式2中給出一種示例性優(yōu)化約束，其可限制掩模透射至可制造范圍 公式2微處理器優(yōu)選通過(guò)改變掩模O(m，n)的衍射級(jí)，例如通過(guò)改變衍射級(jí)的幅值和相位，如步驟S25中所示，使分裂點(diǎn)(x，y)處的NILS最大化，執(zhí)行掩模透射優(yōu)化。如步驟S26所示，步驟S25優(yōu)化產(chǎn)生的衍射級(jí)與每個(gè)積分核i計(jì)算出的圖像強(qiáng)度相加；然后如步驟S28所示，提供理想優(yōu)化衍射級(jí)O(m，n)。然后執(zhí)行傅立葉逆變換，將該計(jì)算值從頻域轉(zhuǎn)換到空域，如步驟S29中所示，在空域上獲得優(yōu)化透射掩模O(x，y)，如步驟S30中所示。
如圖5A和5B所示，其它掩模約束也可在優(yōu)化掩模中考慮。衍射級(jí)可由實(shí)部和虛部評(píng)估，并可由公式3表示。
O(m，n)＝O*(-m，-n)公式3公式3保證掩模在數(shù)學(xué)意義上為實(shí)數(shù)。該實(shí)數(shù)掩模的透射相位為0°或180°。
實(shí)數(shù)衍射級(jí)的數(shù)量x，可由公式4表征x=(m+1)2(n+1)2+(m-1)2(n-1)2]]>公式4虛數(shù)衍射級(jí)的數(shù)量y，可由公式5計(jì)算y=(m+1)2(n+1)2+(m-1)2(n-1)2-1]]>公式5然而，掩模必須為實(shí)數(shù)，其限制級(jí)數(shù)以對(duì)x+y優(yōu)化，并且投射光學(xué)系統(tǒng)的入射光瞳限制衍射級(jí)的數(shù)量，可通過(guò)阻擋最高衍射級(jí)被使用。因此，可利用的水平衍射級(jí)最大數(shù)量m，可由公式6表示m=floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>公式6其中m是水平衍射級(jí)的數(shù)量，σmax為來(lái)自光源的光束分布的徑向長(zhǎng)度，λ是照明光源的波長(zhǎng)，Px是x方向上重疊單元的間距，NA是投射光學(xué)系統(tǒng)的入瞳數(shù)值孔徑。
可利用的垂直衍射級(jí)最大數(shù)量n，可由公式7表示n=floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>公式7其中n是垂直衍射級(jí)數(shù)量，σmax為來(lái)自光源的光束分布的徑向長(zhǎng)度，λ是照明光源的波長(zhǎng)，Py是y方向上重疊單元的間距，NA是投射光學(xué)系統(tǒng)的入瞳數(shù)值孔徑。
在優(yōu)選實(shí)施例中，用x軸正交y軸的直角坐標(biāo)系軸定義間距P的x和y。然而，該坐標(biāo)系可為任意兩線g1和g2在原點(diǎn)相交的任意線性坐標(biāo)系，描述線性坐標(biāo)系，即g1和g2，不需要必須正交。在這樣的非直角坐標(biāo)系中，Px表示沿軸g1方向的間距，而Py表示沿軸g2方向的間距。
因此，如上所述，在圖4所示優(yōu)選實(shí)施方法中，可變化衍射極的幅值和相位以在像面形成圖像，使用戶選擇的分裂點(diǎn)處最小ILS最大化，同時(shí)使分裂點(diǎn)處的強(qiáng)度處于預(yù)定強(qiáng)度范圍內(nèi)。
如圖2所示的照明光源優(yōu)化可與如圖4所示的掩模優(yōu)化同時(shí)進(jìn)行。因此，為在像面形成圖像，照明源的強(qiáng)度和形狀以及衍射級(jí)的幅值和相位可同時(shí)變化，使用戶選擇的分裂點(diǎn)處該最小ILS最大化，同時(shí)使分裂點(diǎn)處的強(qiáng)度處于預(yù)定強(qiáng)度范圍內(nèi)。
在圖4的示例方法中確定的理想優(yōu)化透射掩?？杀晦D(zhuǎn)變?yōu)樵趯?shí)際掩模中實(shí)現(xiàn)，如CPL掩模，如通過(guò)圖6方法中所示的。如圖6中步驟S31所示，將根據(jù)圖4中所示方法確定的理想優(yōu)化透射掩模進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如步驟S32中所示，在該方法中，通常優(yōu)先開(kāi)始是采用暗場(chǎng)掩模。找出最小透射區(qū)域并標(biāo)記為a-1(步驟S33)，也找出最大透射區(qū)域并標(biāo)記為a+1(步驟S34)。其尺寸設(shè)定為掩模標(biāo)記最小特征尺寸的基本矩形被指定為所找出的最小透射區(qū)域，并居中于所需定位處(步驟S35)。同樣，將基本矩形指定為所找出的最大透射區(qū)域，并令其居中(步驟S36)。對(duì)于指定的-1和+1值，衍射級(jí)需要在-1*floor[Px(σmax+1)NAλ]]]>開(kāi)始優(yōu)化并在+1*floor[Px(σmax+1)NAλ]]]>結(jié)束優(yōu)化。因此，可利用的水平衍射級(jí)最大數(shù)量m，由公式8表示m=2floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>公式8以及公式n=2floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>公式9
表示可利用的垂直衍射級(jí)最大數(shù)量n。如步驟S37中所示，-1和+1矩形邊界可被變化為與優(yōu)化衍射級(jí)O(m，n)匹配。如步驟S38所示形成優(yōu)化CPL掩模OCPL(x，y)。
在圖6所示方法中，掩模變換是線性的。然而，通過(guò)靠擾動(dòng)模型修正衍射級(jí)，也可將CPL邊界效應(yīng)考慮在內(nèi)。在擾動(dòng)模型中，掩模邊界用具有不是0、-1、+1透射率的局部區(qū)域代替。這些區(qū)域允許標(biāo)量掩模模擬CPL掩模的矢量邊界效應(yīng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知可以使用多種擾動(dòng)模型，如J.Tirapu-Azpiroz，E.Yablonovitch在Proc of SPIE，vol.5377(2004)的“在子波193nm光刻中近場(chǎng)中的光掩?？焖僭u(píng)估(Fast evaluation of Photomask，Near-Fields in Sub-Wavelength 193nm Lithography)”，以及K.Adam，A.Neureuther在Proc ofSPIE，vol.4346(2001)pp.331-334的“在嚴(yán)格掩模模型中用于邊界轉(zhuǎn)變的簡(jiǎn)化模型(Simplified Models For Edge Transitions In Rigorous Mask Modeling)”。
圖7A舉例說(shuō)明一種DRAM掩模圖案，通常稱為“長(zhǎng)磚墻”(longBrickwall)。圖7B表示根據(jù)本發(fā)明原理獲得的圖7A掩模的優(yōu)化照明光源。針對(duì)λ/800、NA＝0.8和190nm間距(k1＝0.306)，優(yōu)化照明光源和CPL掩模。利用圖2中略述的算法對(duì)“長(zhǎng)磚墻”優(yōu)化光源照明。在y軸上的照明極幫助提高“長(zhǎng)磚墻”末端的NILS，而在x軸的照明極幫助提高“磚墻”之間的NILS。
圖8A-8C表示多種掩模的衍射級(jí)。圖8A表示利用AttPSM掩模的原始衍射級(jí)。圖8B表示根據(jù)本發(fā)明圖4所示方法確定的理想優(yōu)化衍射級(jí)。圖8C表示根據(jù)本發(fā)明圖6所示的方法，用CPL掩模優(yōu)化衍射級(jí)的實(shí)施例。優(yōu)化衍射級(jí)使更多的能量至更高級(jí)(±2，0)和(±1，±3)中。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知CPL掩?？蓭缀跸嗟鹊爻尸F(xiàn)優(yōu)化衍射級(jí)。
圖9A至9C表示對(duì)優(yōu)化掩模(圖9A)應(yīng)用優(yōu)化照明。在圖9A中，“*”點(diǎn)代表NILS優(yōu)化點(diǎn)，“+”點(diǎn)代表強(qiáng)度將被最大化的點(diǎn)，“-”點(diǎn)代表強(qiáng)度將被最小化的點(diǎn)。NILS優(yōu)化試圖使像面強(qiáng)度的斜率盡可能大，從而在印制掩模特征中獲得高對(duì)比度。NILS優(yōu)選處于一組適合根據(jù)掩模特征確定NILS優(yōu)化點(diǎn)的數(shù)值中。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知CPL掩模具有三個(gè)相位值+180、0和-180度。圖8C中所示的CPL掩模，通過(guò)量化優(yōu)化掩模透射而形成，以形成量化的CPL掩模透射。
圖10A、10B和11A、11B表示CPL掩模和8％AttPSM(衰減相移掩模)之間的空間像對(duì)比。在圖10A中，CPL用六極照明曝光。如圖10A和10B中所示，用CPL掩模與用PSM掩模相比，兩線之間的對(duì)比度和NILS更好?？梢钥吹剑珻PL是一種有價(jià)值的制造方法，而8％方案則沒(méi)有。不過(guò)CPL具有小縮頸點(diǎn)，但其可通過(guò)增加較多優(yōu)化點(diǎn)而得到校正。
還如圖11A所示，用于8％AttPSM的六極照明器也示出NILS比圖11B所示的環(huán)形照明器得到改善。然而，較大加工余量可通過(guò)用具有六極照明器的CPL獲得。
在頻域中優(yōu)化掩模，限制優(yōu)化問(wèn)題的大小并加速會(huì)聚。從優(yōu)化衍射級(jí)重建優(yōu)化CPL掩模是頻域中的線性問(wèn)題。對(duì)所有結(jié)構(gòu)用優(yōu)化衍射級(jí)優(yōu)化加工窗口改進(jìn)，其可在掃描儀和晶片外形測(cè)量中最小化聚焦和曝光變化。在此使用的處理窗口是作為聚焦深度(DOF)函數(shù)的曝光寬容度量(EL)。具有優(yōu)化CPL的處理窗口改進(jìn)也可被優(yōu)化。CPL可用于以低k1因數(shù)改善加工窗口。此處使用的該k1因數(shù)可由CD*NA/λ定義，其中CD是將被印制的特征的臨界尺寸，λ是照明光源的波長(zhǎng)。另外，不需要先進(jìn)行照明優(yōu)化。利用本發(fā)明，掩?？杀粌?yōu)化為現(xiàn)有OAI(類星體形、cquad形(一種在笛卡兒坐標(biāo)x和y軸上具有極的四極照明器，如旋轉(zhuǎn)了45度的類星體照明器)、環(huán)形照明器)。在本發(fā)明中，掩模還可針對(duì)單曝光或雙曝光被優(yōu)化(1個(gè)或2個(gè)掩模)或針對(duì)2色調(diào)(tone)掩模(二元或AttPSM)被優(yōu)化。最理想透射掩?？捎酶鶕?jù)本發(fā)明的CPL表示。
圖12A和圖12B舉例示出一種“短磚墻”圖案，其中光源和CPL掩模已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明原則被優(yōu)化。圖12B表示一種對(duì)圖12A圖案的優(yōu)化照明光源，該圖案根據(jù)圖2所示本發(fā)明原理獲得。光源和CPL掩模對(duì)λ/800、NA＝0.8和190nm間距被優(yōu)化。可再次觀察對(duì)比度和NILS。
圖13A-C表示圖12A中示例掩模的衍射級(jí)。圖13A表示具有AttPSM掩模的原始衍射級(jí)，圖13B表示根據(jù)本發(fā)明圖4中所示方法確定的優(yōu)化衍射級(jí)。圖13C表示根據(jù)本發(fā)明圖4所示方法，具有CPL掩模的優(yōu)化衍射級(jí)實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，優(yōu)化衍射級(jí)使更多能量進(jìn)入(±1，±1)區(qū)域。如圖13B和13C所示，CPL掩?？蓭缀跬耆嗟鹊谋憩F(xiàn)優(yōu)化衍射級(jí)。
圖14A-D表示根據(jù)本發(fā)明原則用基本邊界來(lái)產(chǎn)生優(yōu)化掩模。圖14A舉例表示圖12A的“短磚墻”掩模。圖14B表示圖14A中掩模的優(yōu)化掩模透射。圖14C表示利用弓形模擬技術(shù)(arcuate modeling technique)繪制與優(yōu)化掩模透射更接近的基本邊界。圖14D表示利用基本矩形繪制優(yōu)化掩模透射。如圖14C和14D所示，兩種CPL掩模實(shí)施例可導(dǎo)致基本相同的衍射級(jí)光譜?；具吔绮皇菄?yán)格的，但使用基本區(qū)域可產(chǎn)生較小數(shù)字計(jì)算并產(chǎn)生較為容易的掩模檢測(cè)。
圖15A-17B表示利用圖12A中“短磚墻”的空間像對(duì)比。在圖15中，CPL掩模和8％AttPSM掩模都用雙極照明曝光。如圖15A和15B中所示，在兩線之間和線末端，用CPL比用PSM掩模的對(duì)比度和NILS更好。CPL掩模具有制造相當(dāng)?shù)募庸び嗔浚?％解決方案在這一點(diǎn)并不有利。如圖15A和圖15B所示，CPL掩模保持該區(qū)域較8％AttPSM要好。
圖16A和16B表示在獲得優(yōu)化透射和利用CPL掩模之間折衷。如圖16A和16B所示，在優(yōu)化透射和CPL表示之間基本上沒(méi)有差別。因此，根據(jù)本發(fā)明的原則，CPL掩模提供了一種掩模優(yōu)化的適合解決方案。
圖17A表示用雙極照明曝光的8％AttPSM之間的空間像對(duì)比，而圖17B表示用環(huán)狀照明曝光的對(duì)比。如圖17A和17B所示，與環(huán)狀照明相比，用雙極照明NILS較佳。環(huán)狀照明在線末端(EOL)具有較佳的NILS。然而，用環(huán)狀照明印制沒(méi)有分支的“磚墻”，NILS很可能不夠大。
圖18A-23B表示應(yīng)用圖18A中描述的矩形接觸陣列掩模的本發(fā)明原理。在圖18A和圖18B中，對(duì)于λ/800、NA＝0.8、190nm間距優(yōu)化光源和CPL掩模?？稍俅斡^測(cè)對(duì)比度和NILS。
圖19A-C表示圖18A中示例掩模的衍射級(jí)。圖19A表示具有AttPSM掩模的原始衍射級(jí)，圖19B表示由本發(fā)明原理確定的優(yōu)化衍射級(jí)，圖19C表示用CPL掩模實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化衍射級(jí)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，優(yōu)化衍射級(jí)使更多能量進(jìn)入較高級(jí)(±1，0)、(0，±1)和(0，±2)中。如圖19B和19C所示，CPL掩?？沙尸F(xiàn)幾乎相等的優(yōu)化衍射級(jí)。
圖20A-C表示根據(jù)本發(fā)明的原理，使用基本邊界產(chǎn)生量化CPL掩模。圖20A舉例表示圖19A的矩形接觸陣列掩模。圖20B表示圖20A中掩模的優(yōu)化掩模透射。圖20C表示使用基本矩形繪制產(chǎn)生量化CPL掩模的優(yōu)化掩模透射。
圖21A-23B表示利用圖19A中矩形接觸陣列掩模的空間像對(duì)比。圖21A中CPL掩模和圖21B中8％AttPSM掩模都用二極照明曝光。如圖21A和圖21B所示，用CPL掩模，其峰強(qiáng)度和NILS較好。CPL掩模具有產(chǎn)業(yè)價(jià)值的DOF(聚焦深度)，而8％AttPSM解決方案不提供足夠大的DOF。又如圖21A和圖21B中所示，CPL掩模保持該區(qū)域較8％AttPSM好。
圖22A和圖22B表示在獲得優(yōu)化透射和利用CPL掩模之間折衷。如圖22A和22B所示，與CPL相比，用優(yōu)化透射分劃板顯示出略好的NILS。
圖23A和圖23B表示頂行中用二極照明曝光，底行中用環(huán)狀照明曝光的8％AttPSM之間的空間像比較。如圖23A和23B所示，二極照明與環(huán)狀照明比較，峰強(qiáng)度和NILS較好。經(jīng)過(guò)聚焦，用環(huán)狀照明的峰強(qiáng)度不足以印制。
圖24A-29B表示本發(fā)明應(yīng)用于圖24A所示的交錯(cuò)矩形接觸陣列的原理。圖24A和圖24B舉例表示一種交錯(cuò)矩形接觸陣列掩模，其中光源和CPL掩模已根據(jù)本發(fā)明原理被優(yōu)化。在圖24A和圖24B中，對(duì)于λ/800 NA＝0.8和190nm間距，光源和CPL掩模被優(yōu)化。可再次觀測(cè)對(duì)比度和NILS。
圖25A-C表示圖24A中示例掩模的衍射級(jí)。圖25A表示使用AttPSM的原始衍射級(jí)，圖25B表示由本發(fā)明原理確定的優(yōu)化衍射級(jí)，圖25C表示用CPL實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化衍射級(jí)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，優(yōu)化衍射級(jí)使更多的能量進(jìn)入(0，+2)和(±1，±1)區(qū)域中。如圖25B和25C所示，CPL掩?？沙尸F(xiàn)幾乎相等的優(yōu)化衍射級(jí)。
圖26A-C表示根據(jù)本發(fā)明原理使用基本邊界產(chǎn)生量化CPL掩模。圖26A舉例表示圖24A的交錯(cuò)矩形接觸陣列掩模。圖26B表示圖24A中掩模的優(yōu)化掩模透射。圖26C表示利用基本矩形繪制產(chǎn)生量化CPL掩模的優(yōu)化掩模透射。在圖26A-C中，可在接觸陣列的端面使用180度外伸支架。
圖27A-29B表示使用圖24A的矩形接觸陣列掩模的空間像對(duì)比。圖27A和圖27B中分別為CPL掩模和8％AttPSM，掩模都用四極曝光。如圖27A和圖27B所示，用CPL掩模比用PSM掩模峰強(qiáng)度和NILS更好。CPL掩模與8％AttPSM相比還具有較大的曝光寬容度和DOF。
圖28A和圖28B表示在獲得優(yōu)化透射和利用CPL掩模之間折衷。如圖28A和28B所示，在優(yōu)化透射和CPL掩模表示之間幾乎沒(méi)有差別。根據(jù)本發(fā)明的原理，CPL掩模提供了一種掩模優(yōu)化的適宜解決方案。
圖29A和圖29B表示頂行中的用四極照明曝光、底行中的用環(huán)狀照明器曝光8％AttPSM的空間像比較。如圖29A和29B所示，與環(huán)狀照明比較，用四極照明峰強(qiáng)度和NILS更好。經(jīng)過(guò)聚焦，使用環(huán)狀照明的峰強(qiáng)度不足以印制。
圖30示意性地說(shuō)明適合使用借助本發(fā)明設(shè)計(jì)的掩模的光刻投影裝置。該裝置包括-輻射系統(tǒng)Ex、IL，用于提供輻射投射光束PB。在該特殊情形中，該輻射系統(tǒng)還包括一輻射光源LA；-第一目標(biāo)臺(tái)(掩模臺(tái))MT，設(shè)有用于保持掩模MA(例如劃線板)的掩模保持器，并與用于將該掩模相對(duì)于物體PL精確定位的第一定位裝置連接；-第二目標(biāo)臺(tái)(基底臺(tái))WT，設(shè)有用于保持基底W(例如涂敷抗蝕劑的硅晶片)的基底保持器，并與用于將基底相對(duì)于投影系統(tǒng)PL精確定位的第二定位裝置連接；-投射系統(tǒng)(“鏡頭”)PL(例如折射，反射或反射折射光學(xué)系統(tǒng))，用于將掩模MA的輻射部分成像在基底W的靶部C(如，包括一個(gè)或多個(gè)電路小片)上。
如此處所描述的，該裝置為透射型(即，具有透射掩模)。然而，通常還可以例如為反射型(具有反射掩模)。另外，裝置可使用其它類型的構(gòu)圖元件作為使用掩模的替換；這些例子包括可程控反射鏡陣列或LCD矩陣。
光源LA(如，汞燈或準(zhǔn)分子激光器)產(chǎn)生輻射光束。該光束直接或經(jīng)過(guò)具有調(diào)節(jié)裝置輸入照明系統(tǒng)(照明器)IL，調(diào)節(jié)裝置例如光束擴(kuò)展器EX。照明器IL可含有調(diào)整裝置AM來(lái)設(shè)定光束中強(qiáng)度分布的外部和/或內(nèi)部(通常分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)徑向長(zhǎng)度。另外，通常還將包括多種其它元件，如積分器IN和聚光鏡CO。通過(guò)這種方法，入射到掩模MA上的光束PB，在其橫截面上具有所需均勻度和強(qiáng)度分布。
關(guān)于圖30，值得注意的是，光源LA可在光刻投影裝置的殼體內(nèi)(例如，經(jīng)常出現(xiàn)在LA為汞燈的情況中)，但光源也可遠(yuǎn)離光刻投影裝置，其產(chǎn)生的輻射光束被引入裝置(如，借助于適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)反射鏡)；后一方案經(jīng)常是光源LA為準(zhǔn)分子激光器的情況(如，基于KrF、ArF或F2激光作用)。照明光源強(qiáng)度也可由反射鏡陣列或LCD產(chǎn)生。本發(fā)明包括至少這兩個(gè)方案。
光束PB然后與保持在掩模臺(tái)MT上的掩模MA相交。經(jīng)過(guò)掩模MA后，光束PB又經(jīng)過(guò)鏡頭PL，將光束PB聚焦到基底W的目標(biāo)部分C上。借助于第二定位裝置(和干涉位移測(cè)量裝置IF)，基底臺(tái)WT可精確移動(dòng)，例如處于光束PB路徑上的不同目標(biāo)部分C。類似地，例如在從掩模庫(kù)中機(jī)械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第一定位裝置將掩模MA相對(duì)光束PB的光路進(jìn)行精確定位。一般地，用圖27中未明確顯示的長(zhǎng)行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺(tái)MT、WT的移動(dòng)。可是，在晶片分檔器中(與步進(jìn)掃描裝置不同)，掩模臺(tái)MT可僅與短行程激勵(lì)器連接，或者可以固定。
所示的方法可以按照二種不同模式使用1.在分步模式中，掩模臺(tái)MT基本保持不動(dòng)，整個(gè)掩模圖像被一次投射(即單“閃”)到目標(biāo)部分C上。然后基底臺(tái)WT沿x和/或y方向移動(dòng)，以使不同的目標(biāo)部分C能夠由光束PB照射。
2.在掃描模式中，基本為相同的情況，但是所給的目標(biāo)部分C沒(méi)有暴露在單“閃”中。取而代之的是，掩模臺(tái)MT沿給定的方向(所謂的“掃描方向”，例如y方向)以速度v移動(dòng)，以使投射光束PB掃描掩模圖像；同時(shí)，基底臺(tái)WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同時(shí)移動(dòng)，其中M是鏡頭PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。在這種方式中，可以曝光相當(dāng)大的目標(biāo)部分C，而沒(méi)有犧牲分辨率。
此處披露的概念可模擬或數(shù)學(xué)模仿任何類的用于成像亞波長(zhǎng)特征的成像系統(tǒng)，對(duì)可產(chǎn)生越來(lái)越小尺寸的波長(zhǎng)的新興成像(emerging imaging)技術(shù)尤其有益。已經(jīng)使用的新興技術(shù)包括利用ArF激光器產(chǎn)生193nm波長(zhǎng)，甚至用氟激光器產(chǎn)生157nm波長(zhǎng)的EUV(極遠(yuǎn)紫外)光刻技術(shù)。此外，EUV光刻通過(guò)使用同步加速器產(chǎn)生在20-5nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)，或通過(guò)用高能電子撞擊材料(固體或等離子體)產(chǎn)生在該范圍內(nèi)的光子。由于大多數(shù)材料在該區(qū)域內(nèi)是吸收性的，可用具有多層鉬和硅的反射鏡進(jìn)行照明。多層反射鏡具有40層成對(duì)的鉬和硅，其中每一層的厚度為四分之一波長(zhǎng)。用X-射線光刻法甚至可以產(chǎn)生更小的波長(zhǎng)。通常，利用同步加速器產(chǎn)生X-射線波長(zhǎng)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)材料在X-射線波長(zhǎng)處是吸收性的，所以吸收材料薄片確定特征印制(正抗蝕劑)或不印制(負(fù)抗蝕劑)的位置。
此處披露的基本原理可用于在基底如硅晶片上成像，可以理解，披露的原理也可用于任何類型光刻成像系統(tǒng)，例如，用于在除硅晶片之外的基底上成像。
涉及程序設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件功能性，包括可執(zhí)行代碼，也可用于實(shí)現(xiàn)上述成像模型。該軟件代碼通過(guò)通用計(jì)算機(jī)執(zhí)行。在操作中，代碼和可能的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)在通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)上。然而在另外場(chǎng)合，軟件可被存儲(chǔ)在其它位置和/或被傳送加載至適當(dāng)?shù)耐ㄓ糜?jì)算機(jī)系統(tǒng)中。因此，上述實(shí)施例涉及以一個(gè)或多個(gè)由至少一個(gè)機(jī)械可讀介質(zhì)載有的一個(gè)或多個(gè)代碼模塊形式的軟件產(chǎn)品。由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器執(zhí)行這種代碼，使平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)分類和/或軟件下載功能，在此處示出和描述的實(shí)施例基本上以這種方式實(shí)現(xiàn)。
此處所使用的術(shù)語(yǔ)如計(jì)算機(jī)和機(jī)械“可讀介質(zhì)”指的是參與向處理器提供指令用于執(zhí)行的任何一種介質(zhì)。這樣的介質(zhì)可有多種形式，包括但不限于，非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括，例如，光盤(pán)或磁盤(pán)，如上述在作為服務(wù)器平臺(tái)之一的任何計(jì)算機(jī)中的任何存儲(chǔ)器件。易失性介質(zhì)包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，如計(jì)算機(jī)平臺(tái)的主存儲(chǔ)器。物理傳輸介質(zhì)包括同軸光纜、銅線、光纖，包括在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中含有總線的導(dǎo)線。載波傳輸介質(zhì)可采取電信號(hào)或電磁信號(hào)、或如那些在射頻(RF)和紅外(IR)數(shù)據(jù)通信中產(chǎn)生的聲波或光波。普通形式的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)因此包括，例如軟盤(pán)、軟磁盤(pán)、硬盤(pán)、磁帶、任何其它磁性介質(zhì)，CD-ROM、DVD，任何其它光學(xué)介質(zhì)；如穿孔卡、紙帶這種不常用的介質(zhì)；任何其它具有孔圖案的物理介質(zhì)，RAM、PROM和EPROM、FLASH EPROM；其它任何存儲(chǔ)芯片或盒式磁帶；傳輸數(shù)據(jù)或指令的載體，傳輸這種載波的電纜或鏈路，或計(jì)算機(jī)可從中讀取程序碼和/或數(shù)據(jù)的任何其它介質(zhì)。許多這些形式的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可載有一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列，以便處理器來(lái)執(zhí)行。
如圖31中所示，示范性的掩模優(yōu)化單元可含有處理器1000，其接收來(lái)自輸入器1003的輸入。處理器1000可為通用的微處理器或是特殊設(shè)計(jì)的處理裝置，如EEPROM或EPROM或整裝集成電路。輸入裝置1003可為任何一種電子輸入裝置，如鍵盤(pán)或鼠標(biāo)，或?yàn)榇鎯?chǔ)器或互聯(lián)網(wǎng)連接。處理器1000優(yōu)先從ROM1002和RAM1001得到存儲(chǔ)的協(xié)議，如執(zhí)行圖2-6中所示程序的協(xié)議，并在RAM1001上存儲(chǔ)信息。處理器1000的計(jì)算結(jié)果可顯示在顯示器1004上并提供給掩模制造裝置。
在不偏離本發(fā)明精神和基本特征的條件下，可以以其他特定形式實(shí)施本發(fā)明。本發(fā)明的實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為是示意性和非限定性的，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求限定而不是由前述說(shuō)明限定，從而處于權(quán)利要求等效含義和范圍內(nèi)的所有變型都處于所包含范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于掩模照明的照明源優(yōu)化方法，包括步驟從照明源提供照明到若干源點(diǎn)及一預(yù)定掩模圖案；在由提供到預(yù)定掩模圖案的照明形成的像面上選擇分裂點(diǎn)；確定每個(gè)分裂點(diǎn)處照明的強(qiáng)度和像斜率對(duì)數(shù)；確定一優(yōu)化源作為照明源，其使該像斜率對(duì)數(shù)在所選定的分裂點(diǎn)處最大化并具有在預(yù)定范圍之內(nèi)的強(qiáng)度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括對(duì)優(yōu)化照明源提供優(yōu)化約束條件的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該確定照明源強(qiáng)度和形狀的步驟確定一優(yōu)化照明源，該優(yōu)化照明源使該像面處的照明強(qiáng)度為一預(yù)定值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該確定照明源的步驟確定照明源優(yōu)化形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該確定照明源的步驟確定照明源優(yōu)化強(qiáng)度。
6.一種確定優(yōu)化掩模的方法，包括步驟確定理想掩模的優(yōu)化衍射級(jí)；基于理想掩模的優(yōu)化衍射級(jí)獲得優(yōu)化透射掩模；及基于優(yōu)化透射掩模確定優(yōu)化掩模，其中，通過(guò)確定在像面上形成圖像的衍射級(jí)幅值和相位，來(lái)確定該理想掩模的優(yōu)化衍射級(jí)，在使用者選擇的分裂點(diǎn)處使最小照明斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)使照明強(qiáng)度在預(yù)定范圍之內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟包括確定優(yōu)化掩模的水平衍射級(jí)的步驟，其中該水平衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定m=2floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，m表示水平衍射級(jí)數(shù)；Px示重復(fù)單元在x方向上的間距；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟包括確定優(yōu)化掩模垂直衍射級(jí)的步驟，其中該垂直衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定n=2floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，n表示垂直衍射級(jí)數(shù)；Py表示重復(fù)單元在y方向上的間距；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中確定優(yōu)化衍射級(jí)的步驟在特定頻域中確定優(yōu)化衍射級(jí)。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中確定優(yōu)化掩模的步驟包括找出最大和最小透射區(qū)域；將以最大透射或最小透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為基本區(qū)域；改變每個(gè)基本區(qū)域的邊界以匹配優(yōu)化衍射級(jí)，其中每個(gè)基本區(qū)域具有一最小尺寸，該尺寸基本上等于掩模的最小特征尺寸。
11.一種獲得優(yōu)化源和優(yōu)化掩模的方法，包括步驟從照明源提供照明到若干源點(diǎn)及預(yù)定掩模圖案；在由提供到預(yù)定掩模圖案的照明形成像的像面上選擇分裂點(diǎn)；確定每個(gè)分裂點(diǎn)照明的強(qiáng)度和像斜率對(duì)數(shù)；及同時(shí)改變照明光源的強(qiáng)度和形狀，以及掩模衍射級(jí)的幅值和相位，以在像面形成圖像，在分裂點(diǎn)處使該最小斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)使強(qiáng)度在預(yù)定強(qiáng)度范圍內(nèi)。
12.一種在掩模上優(yōu)化透射布置和相移特征的方法，包括步驟基于掩模優(yōu)化衍射級(jí)獲得優(yōu)化掩模透射特征；定位最大和最小透射區(qū)域；將以最大透射或最小透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為基本區(qū)域；改變每個(gè)基本區(qū)域的邊界以適合優(yōu)化衍射級(jí)，其中每個(gè)基本區(qū)域具有一最小尺寸，該最小尺寸基本上等于掩模的最小特征尺寸。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟包括確定優(yōu)化掩模水平衍射級(jí)的步驟，其中水平衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定m=2floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，m表示水平衍射級(jí)數(shù)；Px表示重復(fù)單元在x方向上的間距；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟包括確定優(yōu)化掩模的垂直衍射級(jí)的步驟，其中該垂直衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定n=2floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，n表示垂直衍射級(jí)數(shù)；Py表示重復(fù)單元在y方向上的間距；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中該掩模是CPL掩模。
16.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括用于計(jì)算機(jī)完成應(yīng)用于掩模照明的照明源優(yōu)化方法的指令，其中該方法包括步驟從照明源提供照明到若干源點(diǎn)及預(yù)定掩模圖形上；選擇被提供到預(yù)定掩模圖形的照明所形成的圖像像面中的分裂點(diǎn)；確定在每個(gè)分裂點(diǎn)的照明的強(qiáng)度及像斜率對(duì)數(shù)；確定一優(yōu)化照明源作為使在選擇的分裂點(diǎn)處像斜率對(duì)數(shù)最大化并具有在預(yù)定范圍之內(nèi)強(qiáng)度的照明源。
17.如權(quán)利要求16所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，進(jìn)一步包括用于計(jì)算機(jī)完成提供對(duì)優(yōu)化照明源提供優(yōu)化約束步驟的指令。
18.如權(quán)利要求16所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中該確定照明源強(qiáng)度和形狀的步驟確定一優(yōu)化照明源，該優(yōu)化照明源使該像面處照明強(qiáng)度為一預(yù)定值。
19.如權(quán)利要求16所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中該確定優(yōu)化照明源的步驟確定照明源優(yōu)化形狀。
20.如權(quán)利要求16所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中該確定優(yōu)化照明源的步驟確定照明源優(yōu)化強(qiáng)度。
21.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，含有用于計(jì)算機(jī)完成確定優(yōu)化掩模方法的指令，其中該方法包括步驟確定理想掩模的優(yōu)化衍射級(jí)；基于理想掩模的優(yōu)化衍射級(jí)獲得優(yōu)化透射掩模；并基于優(yōu)化透射掩模確定優(yōu)化掩模，其中該理想掩模的優(yōu)化衍射級(jí)通過(guò)確定形成在像面中圖像的衍射級(jí)幅值及相位來(lái)確定，其使在使用者所選定的分裂點(diǎn)處最小照明斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)使在分裂點(diǎn)處的照明強(qiáng)度在預(yù)定范圍之內(nèi)。
22.如權(quán)利要求21所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟包括確定優(yōu)化掩模水平衍射級(jí)的步驟，其中該水平衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定m=2floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，m表示水平衍射級(jí)數(shù)；Px表示重復(fù)單元在x方向上的間距；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
23.如權(quán)利要求21所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟包括確定優(yōu)化掩模的垂直衍射級(jí)的步驟，其中該垂直衍射級(jí)數(shù)由下式?jīng)Q定n=2floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>其中，n表示垂直衍射級(jí)數(shù)；Py表示重復(fù)單元在y方向上的間距；λ表示照明源的波長(zhǎng)；NA表示投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；及σmax表示照明源光束分布的徑向長(zhǎng)度。
24.如權(quán)利要求21的方法，其中確定優(yōu)化衍射級(jí)的步驟中確定在空間頻域中的優(yōu)化衍射極。
25.如權(quán)利要求21的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中確定優(yōu)化掩模的步驟，包括找出最大透射和最小透射區(qū)域；將以最大透射或最小透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為基本區(qū)域；改變每個(gè)基本區(qū)域的邊界以匹配優(yōu)化衍射級(jí)，其中每個(gè)基本區(qū)域具有最小尺寸，該最小尺寸基本等于掩模的最小特征尺寸。
26.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，含有用于計(jì)算機(jī)執(zhí)行獲得優(yōu)化光源和優(yōu)化掩模的方法的指令，該方法包括從照明源提供照明到若干源點(diǎn)及預(yù)定掩模圖形上；通過(guò)照明至預(yù)設(shè)的掩模圖案形成圖像的像面上選擇分裂點(diǎn)；確定每個(gè)分裂點(diǎn)處的照明強(qiáng)度和斜率對(duì)數(shù)；同時(shí)改變照明光源的強(qiáng)度和形狀，以及掩模衍射級(jí)的幅值和相位，以在像面中形成圖像，在分裂點(diǎn)處使該最小斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)使強(qiáng)度在預(yù)定強(qiáng)度范圍內(nèi)。
27.一種含有用于計(jì)算機(jī)執(zhí)行的在掩模上優(yōu)化透射布置和相位移動(dòng)特征的指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括步驟基于掩模的優(yōu)化衍射級(jí)獲得優(yōu)化掩模透射特征；定位最大透射和最小透射區(qū)域；將以最大透射或最小透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為基本區(qū)域；改變每個(gè)基本區(qū)域的邊界以適合優(yōu)化衍射級(jí)；其中每個(gè)基本區(qū)域具有最小尺寸，該最小尺寸基本等于掩模的最小特征尺寸。
28.如權(quán)利要求27的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中該掩模為CPL掩模。
29.如權(quán)利要求27的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中獲得優(yōu)化掩模透射特征的步驟包括確定優(yōu)化掩模水平衍射級(jí)的步驟，其中水平衍射級(jí)數(shù)根據(jù)等式m=2floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>確定；其中m是水平衍射級(jí)的數(shù)量；Px是x方向上重復(fù)單元的間距；λ是照明光源的波長(zhǎng)；NA是投射光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；σmax為來(lái)自光源的光束分布的徑向長(zhǎng)度。
30.如權(quán)利要求27的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中獲得優(yōu)化掩模透射的特征的步驟包括確定優(yōu)化掩模垂直衍射級(jí)的步驟，其中垂直衍射級(jí)數(shù)根據(jù)等式n=2floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>確定；其中n是垂直衍射級(jí)的數(shù)量；Py是y方向上重復(fù)單元的間距；λ是照明光源的波長(zhǎng)；NA是投射光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；σmax為來(lái)自光源的光束分布的徑向長(zhǎng)度。
31.一種用于使掩模照明的照明源優(yōu)化的裝置，包括一輸入裝置，輸入照明裝置的特征；和一處理裝置，其用于改變照明的強(qiáng)度和形狀以在像面上形成圖像，在使用者選定的分裂點(diǎn)處使最小像斜率對(duì)數(shù)最大化。
32.如權(quán)利要求31的裝置，其中處理裝置進(jìn)一步使分裂點(diǎn)處的強(qiáng)度至預(yù)設(shè)的強(qiáng)度范圍內(nèi)。
33.一種用于掩模優(yōu)化的裝置，包括一輸入裝置，其輸入所需的圖像圖案；和一處理裝置，其用于改變衍射級(jí)的幅值和相位，以在像面中形成圖像，使使用者選擇的分裂點(diǎn)處的最小圖像對(duì)數(shù)斜率最大化，同時(shí)使強(qiáng)度處于預(yù)定強(qiáng)度范圍內(nèi)。
34.如權(quán)利要求33的裝置，其中處理裝置進(jìn)一步用于通過(guò)確定優(yōu)化掩模水平衍射級(jí)獲得優(yōu)化掩模透射特征，其中水平衍射級(jí)數(shù)根據(jù)等式m=2floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>確定；其中m是水平衍射級(jí)的數(shù)量；Px是x方向上重復(fù)單元的間距；λ是照明光源的波長(zhǎng)；NA是投射光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；σmax為來(lái)自光源的光束分布的徑向長(zhǎng)度。
35.如權(quán)利要求33的裝置，其中處理裝置進(jìn)一步用于通過(guò)確定優(yōu)化掩模垂直衍射級(jí)獲得優(yōu)化掩模透射特征，其中垂直衍射級(jí)數(shù)根據(jù)等式n=2floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>確定；其中n是垂直衍射級(jí)的數(shù)量；Py是y方向上重疊單元的間距；λ是照明光源的波長(zhǎng)；NA是投射光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；σmax為來(lái)自光源的光束分布的徑向長(zhǎng)度。
36.如權(quán)利要求33的裝置，其中確定優(yōu)化衍射級(jí)的步驟確定在空間頻域內(nèi)的優(yōu)化衍射級(jí)。
37.如權(quán)利要求33的裝置，其中處理裝置進(jìn)一步用于通過(guò)定位最大透射和最小透射區(qū)域；將以最大透射或最小透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為基本區(qū)域；以及改變每個(gè)基本區(qū)域的邊界以適合優(yōu)化衍射級(jí)來(lái)獲得優(yōu)化掩模；其中每個(gè)基本區(qū)域具有最小尺寸，該最小尺寸基本等于掩模的最小特征尺寸。
38.一種用于獲得優(yōu)化光源和優(yōu)化掩模的裝置，包括一接收使用者輸入的輸入裝置；和一處理裝置，其用于同時(shí)改變照明光源的強(qiáng)度和形狀，以及衍射級(jí)的幅值和相位，以在像面中形成圖像，在使用者選定的分裂點(diǎn)處使該最小像斜率對(duì)數(shù)最大化同時(shí)使強(qiáng)度在預(yù)定強(qiáng)度范圍內(nèi)。
39.一種用于優(yōu)化掩模上透射布置和相移特征的裝置，包括一輸入裝置，輸入照明裝置的特征；和一處理裝置，其用于根據(jù)優(yōu)化衍射級(jí)獲得優(yōu)化掩模透射特征，定位最大透射和最小透射區(qū)域，將以最小透射區(qū)域或最大透射區(qū)域?yàn)橹行牡膮^(qū)域指定為基本區(qū)域，改變基本區(qū)域的邊界以適合優(yōu)化衍射級(jí)，其中每個(gè)基本區(qū)域具有最小尺寸，該尺寸基本等于掩模的最小特征尺寸。
40.如權(quán)利要求39的裝置，其中掩模為CPL掩模。
41.如權(quán)利要求39的裝置，其中優(yōu)化掩模透射特征包括優(yōu)化掩模的水平衍射級(jí)，其中水平衍射級(jí)數(shù)根據(jù)等式m=2floor[Px(σmax+1)NAλ]+1]]>確定；其中m是水平衍射級(jí)的數(shù)量；Px是x方向上重復(fù)單元的間距；λ是照明光源的波長(zhǎng)；NA是投射光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；σmax為來(lái)自光源的光束分布的徑向長(zhǎng)度。
42.如權(quán)利要求39的裝置，其中優(yōu)化掩模透射特征包括優(yōu)化掩模垂直衍射級(jí)，其中垂直衍射級(jí)數(shù)根據(jù)等式n=2floor[Py(σmax+1)NAλ]+1]]>確定；其中n是垂直衍射級(jí)的數(shù)量；Py是y方向上重復(fù)單元的間距；λ是照明光源的波長(zhǎng)；NA是投射光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；σmax為來(lái)自照明光源的光束分布的徑向長(zhǎng)度。
全文摘要
一種照明源優(yōu)化，通過(guò)改變照明源強(qiáng)度和形狀以在用戶所選定的分裂點(diǎn)處使最小ILS最大化同時(shí)使在分裂點(diǎn)處強(qiáng)度在一個(gè)小強(qiáng)度范圍之內(nèi)的像面上形成圖像，來(lái)優(yōu)化照明源。一種掩模優(yōu)化，通過(guò)改變衍射級(jí)量級(jí)幅值及相位以在用戶所選定的分裂點(diǎn)處使最小ILS最大化同時(shí)使在分裂點(diǎn)處強(qiáng)度在一個(gè)小強(qiáng)度范圍之內(nèi)的像面上形成圖像，來(lái)優(yōu)化掩模。一種優(yōu)化掩模，通過(guò)設(shè)定在優(yōu)化透射掩模中最小透射區(qū)域a－1及最大透射區(qū)域a+1，優(yōu)化掩模可用于創(chuàng)建一個(gè)CPL掩模。設(shè)置成具有掩模制品最小特征尺寸的基本矩形圖元被分配到定位的為最小和最大透射區(qū)，并且以所需位置為中心被集中到一個(gè)理想的位置。改變?cè)摶緢D元矩形的邊界被改變以匹配適合優(yōu)化衍射級(jí)O(m，n)。接著便從而形成了該優(yōu)化CPL掩模OCPL(x，y)。
文檔編號(hào)G03F1/08GK1591189SQ200410038769
公開(kāi)日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
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