專利名稱：用于實施基于模型的光刻引導的布局設計的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于光刻的分辨率增強技術，更具體地，涉及一種用于基于模型的光刻引導的布局的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
例如，可以將光刻設備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，掩?？梢园瑢谒鯥C的單層的電路圖案，并且可以將該圖案成像到已經涂覆了一層輻射敏感材料(抗蝕劑)的襯底(硅晶片)上的目標部分(例如，包括一個或多個管芯)上。通常， 單個晶片將包含相鄰目標部分的整個網絡，所述相鄰目標部分通過投影系統(tǒng)被一次一個地連續(xù)輻射。在一種類型的光刻投影設備中，通過將整個掩模圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一目標部分；這樣的設備通常稱作為晶片步進機。在可選的設備中，通常稱為步進-掃描設備，通過沿給定的參考方向(“掃描”方向)在投影束下面逐步掃描掩模圖案的同時，沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底臺來輻射每一目標部分。因為，通常情況下，投影系統(tǒng)將具有放大因子(magnification factor)M(通常M< 1)，襯底臺掃描的速度V將是掩模臺掃描的速度的M倍。這里所述的更多有關光刻設備的信息可以從例如US 6，046，792中得到，在這里以參考的方式將其內容并入本文中。在使用光刻投影設備的制造過程中，掩模圖案被成像到至少部分地由一層輻射敏感材料(抗蝕劑)覆蓋的襯底上。在該成像步驟之前，襯底可以經過多種工序，例如涂底料、抗蝕劑涂覆和軟烘烤。在曝光之后，襯底可以經過其它工序，例如曝光后烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤和成像特征的測量/檢驗。這一系列的工序被用作對器件(例如IC)的單層進行圖案化的基礎。然后，這樣的圖案化層可以經過多種處理，例如蝕刻、離子注入(摻雜)、 金屬化、氧化、化學-機械拋光等，所有這些處理用于完成一個單層。如果需要幾層，則對于每個新的層必須重復整個工序或其變體。最后，在襯底(晶片)上將形成器件的陣列。然后，這些器件通過例如劃片(dicing)或切割等技術彼此分割開，然后獨立的器件可以安裝到連接到插腳等的載體上。為了簡化起見，下文中投影系統(tǒng)可被稱為“透鏡”；然而，這個術語應該被廣義地解釋為包括各種類型的投影系統(tǒng)，包括例如折射式光學系統(tǒng)、反射式光學系統(tǒng)和反射折射式系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)還可以包括根據(jù)用于引導、成形或控制投影輻射束的這些設計類型中的任意類型來操作的部件，并且這些部件在下文中還可以被統(tǒng)稱為或單獨地稱為“透鏡”。而且，光刻設備可以是具有兩個或更多個襯底臺(和/或兩個或更多個掩模臺)的類型。在這種 “多臺”的裝置中，附加的臺可以并行地使用，或者可以在一個或更多個臺上執(zhí)行預備步驟的同時使用一個或更多個其它的臺進行曝光。例如，在US 5，969，441中描述了雙臺光刻設備，在這里以參考的方式將其內容并入本文中。上面提及的光刻掩模包括對應于將要被集成到硅晶片上的電路部件的幾何圖案。 用來形成這種掩模的圖案使用CAD (計算機輔助設計)程序來生成，這種過程通常被稱為 EDA(電子設計自動化)。大多數(shù)CAD程序依照一系列預定的設計規(guī)則以便產生功能化掩模。這些規(guī)則通過工藝和設計限制來設定。例如，設計規(guī)則限定電路器件(例如柵極、電容等)或互連線之間的空間容許量，以便確保電路器件或線不會彼此以不希望的方式相互影響。通常，設計規(guī)則限制被稱為“臨界尺寸”(CD)。電路的臨界尺寸可以被定義成線或孔的最小寬度或兩條線或兩個孔之間的最小空間。因此，CD決定所設計的電路的總的尺寸和密度。當然，集成電路制造的目標之一是在晶片上(通過掩模)忠實地復制原始電路設計。通過以更低的成本推動增強的器件功能，集成電路工業(yè)自從其開始就具有相當高的增長速度。實現(xiàn)這種增長的主要因素之一是光刻技術能夠穩(wěn)定地減小形成為集成電路圖案的一部分的最小特征尺寸。特征尺寸與成本的穩(wěn)定下降與相應的每個電路所印刷的特征的密度的增長通常被稱為“摩爾定律”或光刻“路標”。光刻過程包括在掩?；蜓谀０?這里掩模和掩模版可互換使用)上形成主圖像， 然后將圖像從掩模投影到涂覆有抗蝕劑的半導體晶片上，以便在晶片上形成與意圖限定功能元件(例如晶體管柵極、觸點等)的設計相匹配的圖案。越多次地成功地在設計規(guī)格內將主圖案復制到晶片上，則每個最終的器件或“芯片”的成本將越低。到目前為止，掩模圖案已經與晶片水平上所需的圖案幾乎精確地完全相同，除了由于曝光工具的成像縮小比率，掩模水平圖案比晶片水平圖案大幾倍。通常，掩模通過在石英或其他透明襯底上沉積和圖案化光吸收材料而形成。然而，掩模被放置在已知為“步進機”或“掃描器”的曝光工具中，在此將具有特定曝光波長的光引導通過掩模照射到晶片上。光被傳播通過掩模的空白區(qū)域， 而在由吸收層覆蓋的區(qū)域被衰減所需的量，通常在90-100%之間。通過掩模某些區(qū)域的光還會相移預期的相移角，通常是180度的整數(shù)倍。在由曝光工具的投影光學元件收集之后， 最終的空間圖像圖案被聚焦到晶片上。沉積在晶片表面上的光敏材料(光致抗蝕劑或抗蝕劑)與光相互作用，以在晶片上形成所需的圖案，并且隨后所述圖案被轉移到晶片上的基本層，以便根據(jù)熟知的工藝形成功能電路。在近幾年，被圖案化的特征尺寸已經顯著地變得小于用于將掩模圖案轉移到晶片上的光的波長。這種朝向“亞波長光刻”的傾向已經導致難以在光刻工藝中保持充分的工藝裕量。當特征尺寸與波長的比率減小，由掩模和曝光工具形成的空間圖像喪失對比度和銳度。該比率由&因子量化，定義為曝光工具的數(shù)值孔徑(NA)乘以最小特征尺寸Wf除以波長λ，即Ic1 = NA -Wf/ λ。在選擇曝光波長時存在受限的應用靈活性，同時曝光工具的數(shù)值孔徑接近物理極限。結果，器件特征尺寸的持續(xù)減小需要光刻過程中的Ic1因子的越來越迅速的減小，即在光學成像系統(tǒng)的經典分辨率限制處或以下成像。能夠實現(xiàn)低-Ic1光刻的新的方法已經使用掩模上的主圖案，這種主圖案不再是對最終的晶片水平圖案的精確復制。掩模圖案通常在圖案特征的尺寸和位置(作為圖案密度或間距的函數(shù))方面進行調整。其他技術包括已知為光學臨近效應校正或OPC的在掩模圖案(“襯線”、“錘頭(hammerhead)”以及其他圖案)上附加或減去額外的角部；和附加根本不希望在晶片上復制的其他幾何形狀。這些非印刷的“輔助特征”(也已知為亞分辨輔助特征(SRAFs)或散射條)的唯一目的是為了提高“主特征”的可印刷性。通常，SRAFs是位于主特征附近的小條，使得主特征的可印刷性對焦距和/或劑量的變化有較強的穩(wěn)定性。 所有這些方法通常被統(tǒng)稱為分辨率增強技術(RET)。隨著Ic1的減小，鄰近效應的幅度顯著增大。在目前高端設計中，越來越多的器件層需要RET，并且?guī)缀趺恳粋€特征邊緣都需要一定量的調整、以確保所印刷的圖案將合理地類似想要的圖案。這種大量的RET應用的實施和檢驗僅可能由詳細的全芯片計算光刻過程建模來實現(xiàn)，并且這個過程通常被稱為基于模型的 RET。(見 C. Spence 在 Proc. SPIE，Vol. 5751，pp 1-14(2005)上的文章"Full-Chip Lithography Simulation and Design Analysis-How OPC Is Changing IC Design 禾口 P. Martin et al.在 Proc. SPIE，5853，pp 114-123(2005)上的文章"Exploring new high speed, mask aware RET verification flows，，)。制造先進的掩模組的成本不斷地上升。目前，對于先進器件成本已經超過每個掩模組一百萬美元。此外，運轉(turn-around)時間總是重要因素。結果，幫助減小成本和運轉時間的光刻驅動的RET設計已經變成半導體制造過程的組成部分。圖1是用于將分辨率增強技術應用到設計布局中的現(xiàn)有技術方法中的流程圖。在步驟110中，獲得描述對應于半導體器件的功能元件(例如擴散層、金屬軌跡、接觸點和場效應晶體管的柵極)的圖案的形狀和尺寸的設計布局。這些圖案表示需要通過光刻過程復制到晶片上、以便獲得最終器件的特定電功能和規(guī)格的物理形狀和尺寸的“設計意圖”。該設計布局還被稱為“預RET”布局或目標圖案。正如上面所述，需要對這種設計布局進行大量的修正，以在用于印刷所需結構的掩?；蜓谀０嫔闲纬蓤D案。在步驟112中，多種RET方法被應用到所述設計布局，以便近似在實際印刷的圖案中想要的設計。最終的“RET后”的掩模布局通常與“預RET”的設計布局顯著不同。預RET和RET后的布局兩者都以基于多項式的分級數(shù)據(jù)文件的形式，例如但不限于GDS或OASIS的形式，被提供給光刻模擬系統(tǒng)。在步驟114中，作為一個示例，晶片上的抗蝕劑輪廓采用RET后布局和光刻過程的模型進行模擬。這個模型包括描述從RET后布局到空間圖像(Al)的轉化的光學模型分量和描述從AI到最終抗蝕劑圖像(RI)的轉化的抗蝕劑模型分量。在步驟116中，從RI中提取出模擬的抗蝕劑輪廓并與目標設計布局進行比較，和在步驟118中確定是否所模擬的抗蝕劑輪廓是可接受的(即，在預定的誤差容許量內)。如果它們是不可接受的，則所述方法返回到步驟112，在步驟112處將RET方法的其他反復應用到預RET布局上。如果所模擬的抗蝕劑輪廓是可接受的，則輸出RET后的布局并用于制造實際的掩模(步驟120)。光刻模擬的中心部分是光刻過程的模型的光學模型分量，其模擬曝光工具中的投影和圖像形成過程。光學模型需要并入照射系統(tǒng)和投影系統(tǒng)的臨界參數(shù)，例如但不限于，數(shù)值孔徑和空間相干設置、照射波長、照射器源形狀以及可能的系統(tǒng)缺陷(例如像差或反射光斑)。投影系統(tǒng)和多種光學效應(例如高NA衍射、標量或矢量、偏振以及薄膜多次反射) 可以采用傳遞交叉系數(shù)(Transmission Cross Coefficient) (TCCs)進行模型化。TCCs可以采用本征級數(shù)展開分解成卷積核?？紤]到計算速度，級數(shù)通?；诒菊髦档闹缺唤財?，得到核的有限集。保持越多的核，則由截斷引入的誤差越少。在美國專利第7，003，758號中描述的光刻模擬系統(tǒng)在不會對計算時間產生負面影響的情況下采用極大量的卷積核實現(xiàn)光學模擬，因而實現(xiàn)高精確的光學模型化。當光刻工藝進入到65nm節(jié)點以下，前沿的芯片設計具有小于在先進曝光工具中使用的光波長的最小特征尺寸。亞分辨輔助特征(SRAFs)變得不可缺少，即使OPC技術提供好的結果。通常，OPC將修正設計布局，使得抗蝕劑圖像(RI)輪廓足夠接近名義條件下的設計目標。然而，在沒有任何額外的特征的情況下，過程窗口(PW)相當小。需要SRAFs來提高在更寬的散焦范圍內以及德爾他(△)劑量情形下主特征的可印刷性，以便在光刻過程中保持充分的加工裕量。對于布局本身，主特征圖案的相對位置也在PW尺寸中起重要作用。例如，對于一維圖案，設計必須避免禁用的間距，這些禁用的間距是重復圖案的一周期，會導致非常低的可印刷性。對于特定的禁用的間距，沒有SRAF或OPC能夠幫助形成所需的PW。對于一維圖案(例如線和間隔圖案)，相對易于確定一組規(guī)則來避免布局設計中的禁用間距。然而，通常的芯片設計由具有復雜的二維幾何形狀的許多圖案構成，并且沒有簡單的規(guī)則能夠提供避免布局的錯誤位置(例如由于禁用間距)并有效地利用空間的設計。因此，除了采用已知的OPC技術校正外，非常需要一種用于改善掩模形成過程以便進一步改善最終成像性能的方法和/或工藝，其可以適用于復雜的和不同的二維目標圖案。

發(fā)明內容
由于上面的原因，本發(fā)明涉及一種用于確定掩模布局內的主特征或目標特征 (即，將要成像的特征)的優(yōu)選位置的基于模型的方法?？偟膩碚f，本發(fā)明的方法執(zhí)行反復過程，其中一個或更多個目標特征被布置在掩模設計中并然后執(zhí)行模擬過程，例如但不限于，生成如美國專利申請第11/757,805號所述的SRAF引導圖(SGM)，并且所述SGM被用來輔助確定下一個將要在掩模設計中布置的目標特征的優(yōu)選位置。一旦一個或更多個附加特征被布置在掩模設計中，其他模擬過程被運行，其利用了當前掩模設計中所有的特征，然后該模擬的結果被用來將附加的特征設置在掩模設計中。這種反復的模擬和特征布置過程被連續(xù)執(zhí)行，直到所有特征已經布置在所述掩模設計中為止。前面的過程被稱為基于模型的光刻引導布局(LGL)。一旦設計完成，則可以對掩模進行OPC和RET處理。要注意的是，給定特征在掩模布局中可以移動或重新定位的量通常由控制全部掩模布局的設計規(guī)則來確定。更具體地，本發(fā)明的基于模型的LGL方法包括生成多個布局引導圖(LGM)。利用合適的模擬模型生成的每個LGM表示用來生成給定LGM的相關掩模的成像性能。在一個實施例中，LGM是二維QD)圖像，其通過與給定掩模的成像性能對應的像素值表示，其中LGM的每個像素值指示給定的像素是否適于新的線或特征(即圖案)的布置如果新的圖案被布置在該像素上，像素值越高，對已有的圖案的可印刷性的貢獻越大；如果新的圖案被布置在該像素上，像素值越低，對已有圖案的可印刷性的負面相反影響越大。換句話說，一旦為給定掩模生成LGM，通過LGM分析將要布置新的特征的區(qū)域，以確定布置在這個新的位置上的特征是否將加強已經存在于掩模上的特征的印刷，或是否將負面地影響已經存在于掩模上的特征的印刷。如果是前者，新的特征被布置在所指示的位置上，如果是后者，隨后確定是否可以將新的特征的布置偏移(在允許的限度內)，使得該特征加強掩模中的特征的成像， 或者至少減小對印刷的負面影響。一旦這個步驟完成，被考慮的新的特征被加入到掩模設計中，并且運行新的LGM(即，模擬)用于掩模修正，以包括所述新的特征，隨后對下一個特征(或特征組)重復這個過程以被加入到掩模中。正如提到的，重復這個過程直到所有目標特征都被處理。根據(jù)LGL過程，對應過程窗口和通過焦距以及通過Δ劑量最優(yōu)化LGM。通過加權邊緣點，LGM還允許邊緣點，由此允許臨界主特征的最優(yōu)化。在本發(fā)明的一個實施例中，以與US專利申請出版物第11/757,805中公開的SRAF引導圖(SGM)相同的方式計算LGM。然而，任何能夠模擬成像過程的合適的模擬模型可以用在本發(fā)明的過程中。在另一實施例中， 利用例如在美國專利第7，247, 574號中公開的干涉圖形成LGM，該專利全文并入。正如上面提到的，在本發(fā)明的過程的一個實施例中，在掩模設計中形成目標圖案的圖案的布置以連續(xù)的方式進行。具體地，在每一次反復中，一個或一些主圖案被布置在掩模設計中并且計算所有已有的圖案(即，那些已經布置在掩模設計中的圖案)的新SGM。這種SGM生成有關掩模設計中將要被布置的下一個主圖案或特征的最佳或最差位置的信息， 并且隨后基于SGM的結果，這些特征被布置在掩模設計中。重復這個過程，所有圖案/特征被加入到掩模設計中(即，掩模布局)。本發(fā)明提供超過現(xiàn)有技術方法的明顯的優(yōu)點。最重要的是，本發(fā)明提供系統(tǒng)的、快捷的并且成本有效的基于模型的用于在掩模設計中最優(yōu)化主特征(即，目標特征) 的布置的方法。此外，本發(fā)明超過已有工藝或過程改善了設計可制造性(design for manufacturability) (DFM)能力，并且可以提供亞波長光刻過程中改善的工藝裕量。雖然在本文中詳述了將本發(fā)明用于制造ICs (集成電路)，但是應該明確地理解到本發(fā)明可以有其它可能的應用。例如，本發(fā)明可以用于制造集成光學系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導和檢測圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等。本領域技術人員應該認識到，在這種替代應用的情況中，可以將本文使用的任何術語“掩模版”、“晶片”或“管芯”分別認為是可以由更上位的術語“掩?！?、“襯底”或“目標部分”替換。。術語“輻射”和“束”用于包含全部類型的電磁輻射，包括紫外輻射(例如具有約 365、248、193、157或126nm的波長)和EUV (極紫外輻射，例如具有5_20nm范圍的波長)。本文采用的術語“掩?！笨梢詮V義地解釋為可以用于將與將要在襯底的目標部分上形成的圖案相對應的圖案化橫截面賦予入射的輻射束的一般圖案形成裝置；術語“光閥” 也可以用在本文中。除了傳統(tǒng)的掩模(透射型的或反射型的；二元型的、相移型的、混合型的掩模等)，其它這樣的圖案形成裝置的示例包括 可編程反射鏡陣列。這種器件的一個示例是具有粘彈性(viscoelastic)控制層和反射表面的矩陣可尋址表面。這種裝置所依據(jù)的基本原理在于例如反射表面的尋址區(qū)域將入射光反射成衍射光，而非尋址區(qū)域將入射光反射成非衍射光。使用適當?shù)臑V光片，從反射束中過濾掉所述非衍射光，僅留下衍射光；以這種方式，輻射束根據(jù)所述矩陣可尋址表面的所述尋址圖案被圖案化。所需的矩陣尋址可以使用合適的電子裝置來執(zhí)行。有關這種反射鏡陣列的更多信息可以例如從美國專利US 5，296, 891和US5，523，193中收集到，這里以參考的方式將其內容并入本文。 可編程IXD陣列。這種結構的示例在美國專利US 5，2 ，872中給出，這里以參考的方式將其內容并入本文。本發(fā)明本身，以及另外的目標和有益效果可以參照下面的詳細描述和示意附圖更好地進行理解。


圖1是用于將分辨率增強技術應用于設計布局的現(xiàn)有技術方法的流程圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于執(zhí)行光刻引導布局過程的步驟的示例的流程圖；圖3是用于觸點層的設計布局的SRAF引導圖(SGM)的示例性實施例；圖4是示出用于形成SRAF引導圖(SGM)的第一方法的示例性流程圖；和圖5是示出用于產生SRAF引導圖(SGM)的第二方法步驟的示例性流程圖；圖6A示出根據(jù)本發(fā)明的用于使用SGM產生SRAF布置規(guī)則的測試特征和坐標系統(tǒng)的一個實施例；圖6B示出根據(jù)本發(fā)明的用于使用SGM產生SRAF布置規(guī)則的測試觸點特征和坐標系統(tǒng)的一個實施例；圖6C示出根據(jù)本發(fā)明的用于使用SGM產生SRAF布置規(guī)則的測試特征和坐標系統(tǒng)的一個實施例；圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的使用SGM用于SRAFs的不受規(guī)則約束的布置的方法步驟流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于將產生基于模型的SRAF與應用OPC校正結合的方法步驟的流程圖；圖9示出應用現(xiàn)有技術的SRAF布置規(guī)則之后布局中的特征的臨界尺寸圖；和圖10示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的應用采用SGM產生的SRAF布置規(guī)則之后布局中的特征的臨界尺寸圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種用于產生基于模型的亞分辨特征的方法的流程圖。
具體實施例方式圖2是示出本發(fā)明的LGL過程的示例性過程的示例性流程圖。在所述過程的第一步驟中(步驟210)，采用目標設計，包含在目標設計中的一個或更多個特征根據(jù)它們在目標圖案中相應的位置被布置在掩模圖案中。注意的是，每一次反復中從目標圖案中將要加入到掩模圖案中的特征的數(shù)量可以通過例如操作者確定，或被限定為某個固定數(shù)量，或者可以通過被采用的過程和在目標設計中被認為是重要的特征的數(shù)量進行控制。在其他變體中，可能每次反復僅加入一個特征。在步驟220處，執(zhí)行給定光刻過程(也就是，用于照射目標圖案的過程)的當前掩模圖案的照射的模擬，以便形成空間圖像(或其等價物)，其示出當前掩模圖案的成像性能，包括示出當前掩模上的特征鄰近區(qū)域和周圍區(qū)域是否正面或負面地影響當前掩模上的特征的成像。正如上面提到的，可以采用提供上述信息的任何合適的模型。在給定的實施例中，所采用的模型是用于產生上述的SGM的其中之一。參考圖2，在步驟220和230中，采用例如單核或多核計算模擬對應于當前掩模的空間圖像，然后以例如下面詳細描述的方式來確定SGM。正如所述的，SGM基于像素-像素提供如果附加特征位于給定像素的位置上時、 所述給定像素將是否正面地有利于已有掩模圖案的通過焦距和通過劑量邊緣行為的指示。 換句話說，如果SGM值是正的，則布置在那里的假定單元源(hypothetical unit source) 將改善已有圖案的整個通過焦距和通過劑量邊緣行為；SGM值越大，改進越顯著。如果SGM 值是負的，則布置在那里的假定單元源將負面地影響或弱化已有圖案的整個通過焦距和通過劑量邊緣行為。一旦產生SGM，其對應于“表決圖(vote map) ”或布局引導圖(LGM)，并且表示在當前掩模的場區(qū)域(即，其上還沒有設置特征的區(qū)域)中對于每個像素在掩模上的當前特征的所有邊緣點的集成，以及提供在場區(qū)域內的每個像素是適于在其上施加特征(即，像素有利于當前掩模特征的成像)還是如果可以、則應該避免(即，像素不利于當前掩模特征的成像)的指示。在過程的下一步驟(步驟M0)中，LGM或表決圖被用來確定將要在掩模設計中布置的下一個特征或下一組特征的優(yōu)選位置。作為一個可能的示例(下面公開一種可選的方法)，這可以通過以下方式來實現(xiàn)即，例如將其中下一特征在初始時已經被指定的LGM的區(qū)域內的像素的值積分，并且隨后如果在這個區(qū)域的像素的和的值高于某一預定閾值(表示可以正確地成像的特征)，所述特征被加到指定空間/位置中的掩模設計。然而，如果像素的和低于預定閾值，則LGM被用于確定是否可以在所述掩模設計內重新定位所述特征， 使得在對應于所述特征的調整后的位置的所述區(qū)域內的像素的和高于預定閾值。通過在掩模設計內部沿一個或更多個方向偏移特征的位置，可以增大像素的和的值，并且由此最優(yōu)化將要添加的特征對已有特征的影響。一旦當前考慮的特征被布置在掩模設計內，過程進行到步驟250，其確定是否目標圖案或設計中的所有特征都已經被處理。如果答案是“是”，過程進行到步驟260并且完成布局。如果答案是“不是”，過程回到步驟220并且重新計算新的SGM，該新的SGM包括當前布置在掩模設計內的所有特征(包括在前面的反復過程中增加的那些特征)，然后重新執(zhí)行步驟220-250，直到所有目標圖案內的特征已經被處理。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于產生基于模型的亞分辨輔助特征的一種方法的流程圖。在步驟1110中，獲得掩模布局。所述掩模布局通常是預OPC(設計)布局。在步驟1112中，產生SRAF引導圖(SGM)用于掩模布局。所述SGM是圖像，其中如果像素被包括作為SRAF的一部分，則每個像素值指示所述像素將是否有利于掩模布局中的特征的通過焦距和通過劑量邊緣行為。如果每個像素的SGM值是正的，則在那個像素位置的單元源(即，單個像素SRAF)將改善整個通過焦距和通過劑量邊緣行為且SGM值越大，改善越顯著。下面結合圖4和5進一步詳細描述SGM的形成。在步驟1114中，使用SGM產生掩模布局的SRAF布置規(guī)則。下面結合圖6A、6B以及6C進一步描述基于SGM的SRAF布置規(guī)則的產生。在步驟1116中，采用SRAF布置規(guī)則將SRAF布置在OPC后的布局中。在可選的步驟1118中，采用SGM微調已布置的SRAFs。例如，SGM可以指示已布置的SRAF應該稍微比由所述規(guī)則指出的寬度寬。圖3示出觸點層的SGM的示例，其中方塊表示觸點310。如果沒有考慮掩模規(guī)則檢查和SRAF可印刷性問題，在給定的例性SGM中，在不位于特征內部或鄰近特征的亮區(qū)域(例如區(qū)域312)內的像素具有正的SGM值，因此對于新的圖案的布置將是合適的。在暗的區(qū)域內的像素，其是具有負的SGM值的像素，如果可以將應該相對于新圖案的布置被避免。 注意的是，可以為任何包括暗場和清潔掩模的掩模層的掩模布局產生SGM。注意的是，通過焦距和通過劑量邊緣行為可以采用設計目標邊緣位置處的空間圖像的邊緣斜率進行描述。對于劑量和散焦的變化，更高的邊緣斜率改善特征的過程窗口穩(wěn)定性。劑量變化基本上是閾值變化，而散焦可以較好地通過低通模糊效應(low-pass blurring effect)來近似。高的邊緣斜率同時改善對抗劑量和散焦變化的穩(wěn)定性，這改善整個過程窗口。因而改善過程窗口穩(wěn)定性的目標轉變?yōu)樵龃笤O計目標邊緣位置處的邊緣斜率的目標。圖4是用于產生SRAF引導圖(SGM)的第一方法的示例性流程圖。圖4中的方法是單核近似，其中假定曝光工具的光學路徑是“接近”相干的，并且僅考慮曝光工具的TCC 的第一項。部分相干空間圖像強度可以用公式表示如下I = U*(M Fq)2 + LK*{M F\ )-4-...+ L*{M%Fnf其中M是掩模圖像；11是傳遞交叉系數(shù)(TCCs)的特征值的數(shù)目；F。到Fn是對應于每個TCC項的真實空間的濾波器；Ltl到Ln是每個TCC項的對應的特征值；“ (8) ”表示卷積， 而"氺，，是正規(guī)倍乘(regular multiplication)。在圖4的單核近似中，重點在于來自對應于具有最大絕對值的特征值的核的空間圖像振幅，則Α^4 ^M F其中F = F(x，y)是標量場。這個場的梯度矢量被表示為乃臺(JT,力=(O1, Dv)， 其中(Dx，Dy)是具有兩個分量的矢量場D =——=-
V dx 辦對于邊緣，其邊緣矢量E被定義如下其方向垂直于邊緣，并且指向空間圖像A中的具有正邊緣斜率的方向?，F(xiàn)在，從一個邊緣位置，邊緣的環(huán)境被看成場。假定單元源位于場位置(X，y)處，則對于任意點(X1, Y1)的空間圖像振幅是F(Xl-X，y「y)。這個單元源對位于(X' ,1')處的邊緣點的斜率的貢獻成比例為S (Jt, ytx\f} = D(x'-x, y'-y) * E(x\ y')其中“*”表示內矢量倍乘，因此結果是標量S(x，y，x'，y')。因此，對于每一個邊緣點，每個場位置對其斜率的貢獻都是可以計算的。在一些場位置處的單元源將給出正的貢獻，一些是負的。隨后，這種貢獻可以看成這個邊緣點“表決”在掩模布局中的場點是否應該被布置以單元源。接下來，對于每個場點，來自所有邊緣點的“表決”被結合起來以產生對這個場點的結合的最終表決。這個最終表決是關于這個場點是否應該被布置以單元源。因而，將閾值應用到這個表決場以決定在何處布置下一個圖案。如果使用這種濾波操作將出現(xiàn)一個問題，也就是其在每個邊緣點被應用。因為邊緣點可以非常不規(guī)則，這種操作會是非常耗費計算量。這種強力表決計數(shù)方案的其他缺點是(1)邊緣被采樣，因而來自連續(xù)的邊緣的影響沒有被考慮；( 角的邊緣位置是來自預-OPC布局的尖銳的角，這實際上不是所需的輪廓目標位置。角的真實的目標輪廓實際上是圓角，并且在該圓輪廓上的斜率應該被提高。為了解決這個問題，上述的表決計數(shù)(vote count)操作被轉換成經典的圖像處理算法，采用三次快速傅里葉變換(FFT)操作實現(xiàn)表決計數(shù)。通過采用FFT操作用公式表示表決計數(shù)處理，在有或沒有硬件加速(例如在美國專利第7，003，758中公開的全芯片光刻模擬系統(tǒng)中應用的)的情況下，極大地提高了計算速度。而且，采用FFT計算自動地克服了上面提到的兩個缺點。所有的邊緣被連續(xù)地考慮，并且角是圓的(倒圓量依賴于像素尺寸)。在步驟418中，獲得預-OPC掩模布局M(x，y)。預-OPC掩模布局的梯度圖
Λ ,…廣、是矢量圖，由組成Gt =^^4=^^ 且成。這樣，精確的邊 G(x,y) = (GxMi)Bjt^y
緣點是所有具有梯度的點。對特定場點的表決來自具有非零梯度的掩模圖像中的每個點， 基于在那個場點上的單元源是否將提高梯度。對于在場點(x，y)處的單元源，其對在(χ'， γ')處的梯度值的貢獻為v(x,y,x\f) = 0(^,/-)-) + 0( Jt*, >·')= Gx (x\ y')Dx(x'-x, V-y) - Gy(x\ y')Dy{x'-x, y'-y)再次，“*”表示內矢量倍乘。“V”值可以為從(x，y)處的梯度到場點(x' , y') 的表決，因而來自場點(x，y)處單元源的總的表決和是ν'(Λ.，>') 二 Σ K-*, .V, Jf',/)= Σ y')Dx(x-x, y-v) + Gy(x\ f)Dv(x'-xty'-y)}Gx和Gy是M(x，y)的兩個梯度分量圖像，Dx和Dy是已知的濾波器。求和操作是在規(guī)則圖像格柵上的標準卷積濾波。因而，V可以通過兩個濾波操作進行計算。如果在真實空間中操作的話，這兩個濾波操作是非常昂貴的，因為Dx和Dy是不可分離的大的濾波器。 因此，為了使這兩個濾波操作可控，在頻率域內對它們執(zhí)行。在頻率域中，不需要清楚地計算foe和Gy。代替地，可以直接從M (x，y)計算foe和 Gy0如果Z(X)是任意函數(shù)，F(xiàn)FT (Z(x))是其傅里葉變換，并且F (x) = dZ/dx是其導數(shù)， 而Z(X)的傅里葉變換是FFT (Z ‘ (χ)) = if FFT (Ζ (χ)其中i是虛數(shù)單位，f是頻率。結果，F(xiàn)FT (Gx) = ifxFFT (M)，F(xiàn)FT(Gy) = ifyFFT (M)FFT(Dx) = ifxFFT (F)，F(xiàn)FT(Dy) = ifyFFT (F)因而，在場點(χ，y)處的總的表決和，SGM值是njc,y) = ￡ [g%(x\ ylDJx'-x, f-y) + Gy(x\ /)0,.(^, y~y)]
U'.y')= y) % Dx (-Xr-y) — Gy(x, y) €) Dv(-x,-y)
權利要求
1.一種用于在掩模布局中布置亞分辨輔助特征的方法，包括步驟產生用于所述掩模布局的SRAF引導圖，其中所述SRAF引導圖是這樣的圖像即，在所述圖像中如果所述像素被包括作為亞分辨輔助特征的一部分，則每個像素值指示所述像素將是否對所述掩模布局中的特征的邊緣行為提供正面貢獻；和根據(jù)所述SRAF引導圖在所述掩模布局中布置亞分辨輔助特征； 其中，產生SRAF引導圖的步驟包括采用表示曝光工具的光學路徑的傳遞交叉系數(shù)計算雙線性SRAF引導圖核； 采用所述傳遞交叉系數(shù)計算線性SRAF引導圖核； 采用所述雙線性SRAF引導圖核和所述掩模布局計算部分SRAF引導圖； 采用所述線性SRAF引導圖核和所述掩模布局計算第二部分SRAF引導圖；和將所述部分SRAF引導圖和所述第二部分SRAF引導圖結合。
2.一種具有包括亞分辨輔助特征的掩模布局的掩模，其中所述亞分辨輔助特征根據(jù) SRAF引導圖進行布置，其中所述SRAF引導圖是這樣的圖像S卩，在所述圖像中如果所述像素被包括作為亞分辨輔助特征的一部分，則每個像素值指示所述像素將是否對所述掩模布局中的特征的通過焦距和通過劑量邊緣行為提供正面貢獻。
3.一種用于在掩模布局內確定一個或更多個特征的位置的方法，包括步驟 在所述掩模布局內布置第一特征；基于所述第一特征的布置執(zhí)行掩模模擬，其中執(zhí)行所述掩模模擬的步驟包括產生SRAF 引導圖；和基于從所述模擬中獲得的結果確定用于在所述掩模布局中布置第二特征的位置。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，還包括步驟 在所確定的位置布置所述第二特征；和基于前面布置的特征反復地重復執(zhí)行掩模模擬的步驟，確定用于在所述掩模布局內布置另一特征的位置，并且布置所述另一特征直到所需數(shù)目的特征已經布置在所述掩模布局中。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，還包括步驟采用OPC最優(yōu)化所述掩模布局。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，還包括步驟采用分辨率增強技術最優(yōu)化所述掩模布局。
7.根據(jù)權利要求4所述的方法，還包括步驟產生多個布局引導圖，其中每個布局引導圖表示掩模布局的模擬的成像性能。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，所述每個布局引導圖包括具有多個像素值的兩維圖像，基于一個或更多個所述像素值計算特征的所述布置。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，每個所述像素值表示對布置在所述像素上的一部分特征的所述掩模布局內的一個或更多個圖案的可印刷性的影響。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中，對可印刷性的所述影響是負面的影響。
11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中，布置在所述像素上的所述部分特征提高所述一個或更多個圖案的可印刷性。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用以產生有效的基于模型的亞分辨輔助特征(MB-SRAF)的方法。產生SRAF引導圖，其中每個設計目標邊緣位置為給定場點表決有關布置在該場點上的單像素SRAF將改善還是弱化整個過程窗口的空間圖像。在一個實施例中，SRAF引導圖被用于確定SRAF布置規(guī)則和/或用于微調已經布置的SRAFs。SRAF引導圖可以直接用于在掩模布局中布置SRAFs?？梢援a生包括SRAFs的掩模布局數(shù)據(jù)，其中根據(jù)SRAFs引導圖布置SRAFs。SRAF引導圖可以包括這樣的圖像即，在所述圖像中如果像素被包括作為亞分辨輔助特征的一部分，每個像素值指示所述像素將是否對所述掩模布局中的特征的邊緣行為提供正面貢獻。
文檔編號G03F7/20GK102566254SQ20121003123
公開日2012年7月11日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權日2007年6月4日
發(fā)明者馮函英, 葉軍, 曹宇 申請人:Asml荷蘭有限公司