專利名稱：電路設(shè)計圖案的結(jié)構(gòu)元素幾何尺寸的優(yōu)化方法及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尤其是在把光掩膜上所形成的圖案光刻投影到半導(dǎo)體晶片的襯底上時用于改進(jìn)光學(xué)成像特性的電路設(shè)計圖案的結(jié)構(gòu)元素幾何尺寸的優(yōu)化方法。本發(fā)明還涉及用于產(chǎn)生光掩膜的方法的使用。
背景技術(shù)：
為了制造集成電路，具備不同電特性的層常常涂覆在半導(dǎo)體晶片上，并且在所有情況下光刻形成圖案。光刻形成圖案的步驟可以是涂覆光敏抗蝕劑，針對相關(guān)平面以所希望的結(jié)構(gòu)使光敏抗蝕劑曝光并且使其顯影，隨后在蝕刻步驟中使如此產(chǎn)生的抗蝕劑掩膜轉(zhuǎn)移到下面的層。
對于電路圖案的光刻投影步驟來說，晶片掃描器和晶片步進(jìn)器通常被用作曝光設(shè)備。在曝光設(shè)備中利用具有例如位于UV(紫外)范圍內(nèi)的預(yù)定波長的電磁輻射使光敏抗蝕劑曝光。
電路圖案的每一個單獨的層通常借助于專用掩膜(也稱為光刻版)和投影光學(xué)系統(tǒng)而成像在半導(dǎo)體晶片上。光刻版包含具備吸收元素、例如鉻層的襯底層，這些吸收元素模擬電路圖案。曝光設(shè)備的投影光學(xué)系統(tǒng)通常包含多個透鏡和光闌，并且常常在轉(zhuǎn)移到抗蝕劑層上的過程中影響電路圖案的縮小。
如例如在動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)的制造范圍內(nèi)形成的密集的線隙圖案例如具有70、90或110nm的特征尺寸。現(xiàn)今，在這種圖案的光刻曝光過程中，在曝光設(shè)備內(nèi)使用248nm或193nm的波長。
可達(dá)到的結(jié)構(gòu)分辨率受許多因素影響。因此，在制造集成電路的情況下在光學(xué)光刻時可達(dá)到的極限分辨率bmin和投影的影響變量之間的關(guān)系通過顯微術(shù)的瑞利定律來描述bmin＝k1×λ/NA。
因此線光柵的極限分辨率bmin依賴于工藝因素k1、曝光波長λ和曝光設(shè)備的透鏡的數(shù)值孔徑NA。在這種情況下，極限分辨率bmin相當(dāng)于應(yīng)成像的線光柵的周期的一半。
在曝光波長λ和數(shù)值孔徑NA的最大值被固定用于曝光設(shè)備的特定產(chǎn)生時，通過使曝光過程優(yōu)化并且使用所謂的RET概念(RET＝resolutionenhancement techniques，分辨率增加技術(shù))，可以降低工藝因素k1并因此提高極限分辨率。
在這種情況下，尤其已經(jīng)發(fā)現(xiàn)要成像的線在其末端出現(xiàn)縮短，并且還出現(xiàn)改變了的線寬。為了在光刻投影期間使由這些影響產(chǎn)生的不準(zhǔn)確度最小化，臨界的結(jié)構(gòu)元素通常具備所謂的OPC結(jié)構(gòu)。OPC結(jié)構(gòu)(OPC＝optical proximity correction，光學(xué)鄰近校正)改變在電路圖案的特定位置處的特定結(jié)構(gòu)元素的形狀或尺寸，或者是沒有在光致抗蝕劑內(nèi)成像的附加結(jié)構(gòu)。
OPC結(jié)構(gòu)用于改變電路圖案的特定結(jié)構(gòu)元素的線寬，所以在電路圖案被轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片的抗蝕劑層中時可以對特定的成像誤差進(jìn)行補償。目的在于通過使用OPC結(jié)構(gòu)，在光刻投影期間提高圖像對比度和聚焦深度。OPC結(jié)構(gòu)被理解成例如稱作襯線或“錘頭”的結(jié)構(gòu)。線寬的有針對性的改變也包含其中。
位于曝光設(shè)備分辨率極限之下的精細(xì)結(jié)構(gòu)元素的添加(也稱為“sub-resolution-sized assist features(亞分辨率大小的輔助特征)”或“scattering bars(散射條)”)通常不分配給OPC過程流，而是可以與曝光設(shè)備的優(yōu)化的曝光條件的選擇一起被考慮作為用于提高分辨率的獨立措施。
為了確定OPC結(jié)構(gòu)，通常使用導(dǎo)致成像到半導(dǎo)體晶片的抗蝕劑層上的事件的光刻投影模擬模型來計算電路圖案。借助兩維模型在光刻期間計算物理化學(xué)過程的模擬模型常常被用于此目的。必須對實際上光刻版的整個面積執(zhí)行這些計算，以便能夠計算要生產(chǎn)的整個芯片的OPC結(jié)構(gòu)。在用于確定OPC結(jié)構(gòu)的過程流中，掩膜結(jié)構(gòu)的幾何尺寸的優(yōu)化以及必要時其它光刻參數(shù)的優(yōu)化、例如在投影儀內(nèi)的曝光條件的選擇通?；谶@些模擬來執(zhí)行。
N.Cobb的出版物“Fast Optical and Process ProximityCorrection Algorithms for Integrated Circuit Manufacturing”(Doctoral thesis，University of California，Berkeley(USA)1998)提供了用于確定OPC結(jié)構(gòu)的備種概念的發(fā)展的歷史綜述。
因此，由布局工程師控制的掩膜結(jié)構(gòu)幾何尺寸的(“手動的”)優(yōu)化常常以較陳舊的方法來實現(xiàn)。在這種情況下，在曝光期間在半導(dǎo)體晶片上形成的抗蝕劑圖案常常被用作掩膜結(jié)構(gòu)幾何尺寸的有針對性的改變的規(guī)定值，這基本上基于布局工程師的經(jīng)驗。
掩膜結(jié)構(gòu)幾何尺寸的“手動”優(yōu)化的概念在所謂的基于規(guī)則的OPC技術(shù)中被擴(kuò)展，即在布局時尋求特定的幾何結(jié)構(gòu)，并且隨后基于所規(guī)定的規(guī)則加以改變。這種方法允許借助專用布局程序來自動確定OPC結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代半導(dǎo)體元件中，要成像的結(jié)構(gòu)元素的數(shù)目是如此大，以致OPC結(jié)構(gòu)的成本有效的確定只能自動地來實現(xiàn)。
所謂的基于模型的OPC模擬在N.Cobb的出版物的第11-12頁中被描述為另一可能性。在這種情況下，光掩膜的結(jié)構(gòu)元素到涂覆在半導(dǎo)體晶片上的抗蝕劑層上的成像借助于模擬模型來計算。該計算不僅需要用于計算空間像的光學(xué)成像模型，而且也需要抗蝕劑曝光、光掩膜和蝕刻處理的模型。為了改變在掩膜上的幾何結(jié)構(gòu)，模擬結(jié)果被反饋到布局程序。為了改變結(jié)構(gòu)元素，結(jié)構(gòu)元素被分成(分段)為單獨的局部結(jié)構(gòu)。針對這些段中的每一段優(yōu)化幾何結(jié)構(gòu)，該優(yōu)化被描述為模擬結(jié)果的反饋。
在光刻模擬方面，近年來已實施了能夠盡可能逼真地實現(xiàn)要實行的建模和計算的精確的并且更加復(fù)雜的計算方法。在這種情況下，基于模型或基于規(guī)則的OPC模擬的上述概念被擴(kuò)展，即不僅在成像過程中結(jié)構(gòu)元素(或其段)的邊緣朝著目標(biāo)尺寸被優(yōu)化，而且成像問題通過完全公式化被描述為數(shù)值優(yōu)化問題。優(yōu)化的結(jié)果作為最佳掩膜設(shè)計來提供，所需的輔助結(jié)構(gòu)作為盡可能獨立于初始掩膜的幾何尺寸的優(yōu)化過程的結(jié)果而產(chǎn)生。該過程在下文中被稱為“先進(jìn)的OPC”。相對于上述方法的基本差異在于所提出的概念到目前為止尚未被結(jié)合到用于確定OPC結(jié)構(gòu)的商業(yè)上可得到的過程流中。
在A.Rosenbluth等人的出版物“Optimum Mask and SourcePatterns to Print a Given Shape”(Proceedings of SPIE vol.4346(2001)，第486-502頁)中描述了“先進(jìn)的OPC”概念的一個實例，其中除了掩膜的結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸外，借助于所計算的相應(yīng)的射光孔孔徑也使曝光源優(yōu)化。接合點優(yōu)化允許過程窗口的顯著擴(kuò)展。
在A.Erdmann等人的出版物“Mask and Source Optimization forLithographic Imaging System”(Proceedings of SPIE vol.5182(2003)，第88-102頁)描述了一種遺傳算法，在該算法中從解析優(yōu)化函數(shù)(“merit function(優(yōu)質(zhì)函數(shù))”)開始，進(jìn)行非解析的整體優(yōu)化，該解析優(yōu)化函數(shù)包含線寬偏差、強度分布的梯度、較高階光衍射和掩膜結(jié)構(gòu)元素的總數(shù)的加權(quán)作用。
在R.Socha等人的出版物“Contact Hole Reticle Optimizationby Using Interference Mapping Lithography”(Proceedings of SPIEvol.5377(2004)，第222-240頁)也描述了“先進(jìn)的OPC”概念的一個實例。該方法包含優(yōu)化用于接觸孔的輔助結(jié)構(gòu)的布置，該輔助結(jié)構(gòu)位于投影儀的分辨率極限之下。這通過計算借助掩膜而產(chǎn)生的相干和部分相干的光源的干擾圖案的強度分布來完成。隨后針對這樣的區(qū)域來檢驗這些強度分布，在這些區(qū)域中來自投影儀的光破壞性地或建設(shè)性地干擾。為了達(dá)到高的成像逼真度，通過在破壞性或建設(shè)性干擾的區(qū)域內(nèi)布置透明的或相移的輔助結(jié)構(gòu)，空間像以有針對性的方式受到影響。
因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，一方面已知不太精密的方法、例如基于規(guī)則和基于模型的OPC方法?！跋冗M(jìn)的OPC”概念主要是理論上的研究，盡管它們產(chǎn)生改善的結(jié)果，然而由于復(fù)雜的計算而需要長的執(zhí)行時間以便以布局軟件來實現(xiàn)。因此，根據(jù)完全優(yōu)化方法的改進(jìn)模型是極其耗時的，所以更大范圍的應(yīng)用將是困難的。
因此，在技術(shù)中需要借助自動方法以相對于計算復(fù)雜性節(jié)約時間的方式定位OPC結(jié)構(gòu)。一種用于減少計算時間的可能性是在確定OPC結(jié)構(gòu)時考慮電路布局的分級結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代的用于確定OPC結(jié)構(gòu)的模擬程序、例如基于N.Cobb的出版物的Mentor Graphics公司的Caliber模擬程序借助于在只處理一次的電路設(shè)計中反復(fù)被定位的專用布局單元在一定限度內(nèi)利用電路布局的分級結(jié)構(gòu)。
用于對半導(dǎo)體電路布局中的差錯進(jìn)行分類的方法由同一申請人在DE10224417 A1公開。該文獻(xiàn)描述了為了分類目的，首先為了查明差錯的目的，檢查半導(dǎo)體電路的布局是否違反預(yù)定的設(shè)計規(guī)則，隨后針對每一差錯在布局中對差錯作標(biāo)記，提取有關(guān)差錯的信息項以及在差錯附近的布局。隨后，將所提取的信息項與以前存儲的多個類之內(nèi)的信息項加以比較，并且基于所比較的信息把差錯分配給相應(yīng)的類。雖然該方法允許獨立于實際層級來檢查布局的可能性，但是這只限于布局確認(rèn)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種克服上述問題的用于改進(jìn)電路設(shè)計圖案的光學(xué)成像特性的方法。
根據(jù)本發(fā)明，該目的借助用于改進(jìn)光學(xué)成像特性的電路設(shè)計圖案的結(jié)構(gòu)元素幾何尺寸的優(yōu)化方法來實現(xiàn)，執(zhí)行以下步驟-提供以電子方式存儲的電路設(shè)計圖案，該圖案包含多個結(jié)構(gòu)元素；-提供多個基本圖案，每一基本圖案包含特定數(shù)目的在特定布置中作為幾何圖元(geometric primitive)的結(jié)構(gòu)元素，-迭代地把電路設(shè)計圖案分解為相應(yīng)的基本圖案，對每一基本圖案循序漸進(jìn)地執(zhí)行以下步驟a)為了限定工作區(qū)，確定基本圖案的幾何圖元的外部尺寸；b)限定完全包圍工作區(qū)的周圍區(qū)域；c)把基本圖案與工作區(qū)內(nèi)多個結(jié)構(gòu)元素的圖案的部分加以比較，并且為了確定其它結(jié)構(gòu)元素是否位于周圍區(qū)域中而檢查周圍區(qū)域；d)在與基本圖案匹配并且沒有結(jié)構(gòu)元素位于周圍窗口內(nèi)的情況下，對多個結(jié)構(gòu)元素的圖案的那些部分進(jìn)行分類，在光刻投影的情況下，周圍窗口影響位于工作區(qū)內(nèi)的那部分圖案；-為了得到完全被分類的電路設(shè)計圖案，基于在前一步聚中未被分類的圖案的那些部分來確定另外的基本圖案；-應(yīng)用用于優(yōu)化基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸的規(guī)范；-為了在光刻投影的情況下在把電路設(shè)計圖案轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上時實現(xiàn)光學(xué)成像特性的改進(jìn)，把優(yōu)化的基本圖案插入到電路設(shè)計中。
根據(jù)本發(fā)明，電路設(shè)計圖案被分解為一組基本圖案，該組基本圖案在所有情況下根據(jù)結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸獨立地經(jīng)受優(yōu)化?；谠摯胧?，不僅考慮如例如從不同的單獨的布局單元的布置所獲悉的電路設(shè)計的分級結(jié)構(gòu)，而且也考慮位于周圍窗口內(nèi)的結(jié)構(gòu)元素，該周圍窗口在光刻投影的情況下影響位于工作區(qū)內(nèi)的那部分圖案。因此，針對每一單獨的基本圖案確定優(yōu)化的結(jié)構(gòu)元素，其中該每一單獨的基本圖案在電路設(shè)計時已被發(fā)現(xiàn)并且固有地包含應(yīng)獨立優(yōu)化的結(jié)構(gòu)元素的專用布置。通過循序漸進(jìn)的分類，第一步驟包含對電路設(shè)計中所提供的基本圖案的搜索。隨后，包含在前一步驟中不能被分配給基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的部分圖案的電路設(shè)計剩余部分被分配給另外的基本圖案。因此，優(yōu)化不再必須在電路設(shè)計的大面積部分上實現(xiàn)，而是可只針對每一基本圖案以省時方式實現(xiàn)。
在一個優(yōu)選的實施例中，提供以電子方式存儲的電路設(shè)計圖案的步驟包含以下事實，即圖案的結(jié)構(gòu)元素包含用于單次或多次曝光的光掩膜的幾何元素或者多個掩膜的結(jié)構(gòu)元素，該多個掩膜在光刻投影的情況下以漸進(jìn)曝光被疊置以形成總圖像。
根據(jù)該措施，所述方法可以擴(kuò)展到不僅包含允許在光刻投影情況下利用要得到的圖像直接分配圖案的結(jié)構(gòu)元素的電路設(shè)計的光刻概念，而且也擴(kuò)展到必須借助于在一個或多個掩膜上多次曝光技術(shù)同時被優(yōu)化的圖案。
在另一優(yōu)選的實施例中，提供基本圖案的步驟包含以下步驟-對在結(jié)構(gòu)元素的整個圖案中復(fù)現(xiàn)的圖案的部分進(jìn)行搜索，以及-基于圖案的復(fù)現(xiàn)部分創(chuàng)建基本圖案。
根據(jù)該措施，創(chuàng)建一組基本圖案，該組基本圖案盡可能緊湊并且利用電路設(shè)計圖案的結(jié)構(gòu)元素的規(guī)律性。
在另一優(yōu)選的實施例中，基于以程序形式存儲在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)的規(guī)則來執(zhí)行創(chuàng)建基本圖案的步驟。
對于不同的電路設(shè)計來說，結(jié)構(gòu)元素的圖案可能具有一定的相似性，所以以前已經(jīng)被創(chuàng)建的基本圖案也可能被用于其它設(shè)計。因此，通過在數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲基本圖案，可以求助于特別頻繁地復(fù)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，而不必在所述方法開始時提供一組完全新的基本圖案。
在另一優(yōu)選的實施例中，將基本圖案與工作區(qū)中多個結(jié)構(gòu)元素的圖案的部分進(jìn)行比較的步驟包含在不匹配的情況下使基本圖案經(jīng)受幾何變換，隨后重新以基于幾何變換所形成的基本圖案來實現(xiàn)比較步驟。
結(jié)構(gòu)元素的特定的部分圖案通常只在電路設(shè)計中它們的定位方面不同，但是可以借助于幾何變換而彼此轉(zhuǎn)換。根據(jù)該措施，電路設(shè)計的對稱的部分圖案只被分配給單個基本圖案，為了識別可能的匹配，針對所有可能的幾何變換漸進(jìn)地執(zhí)行對電路設(shè)計中的基本圖案的搜索。
在另一優(yōu)選的實施例中，幾何變換包含基本圖案按對稱軸映射或通過預(yù)定角度的旋轉(zhuǎn)。
電路設(shè)計常常具有作為分級的基本結(jié)構(gòu)多重布置的單元。在這種情況下，單獨的單元例如被這樣布置，使得其在不同位置上旋轉(zhuǎn)或映射。根據(jù)該措施，電路設(shè)計單元的鏡面對稱和旋轉(zhuǎn)對稱的部分圖案只被分配給單個基本圖案。
在另一優(yōu)選的實施例中，對多個結(jié)構(gòu)元素的圖案的部分進(jìn)行分類的步驟包含對在與電路設(shè)計中的基本圖案匹配的情況下所發(fā)現(xiàn)的部分作標(biāo)記。
根據(jù)該措施，在對基本圖案進(jìn)行搜索時能以簡單的方式查明多個結(jié)構(gòu)元素的圖案的所檢查的部分是否已經(jīng)被分配給基本圖案。
在另一優(yōu)選的實施例中，對多個結(jié)構(gòu)元素的圖案的部分進(jìn)行分類的步驟包含去除在與電路設(shè)計中的基本圖案匹配的情況下所發(fā)現(xiàn)的部分。
根據(jù)該措施，對基本圖案的搜索限于多個結(jié)構(gòu)元素圖案的沒有分配基本圖案的那部分。
在另一優(yōu)選的實施例中，提供以電子方式存儲的電路設(shè)計圖案的步驟包含以下事實，即在每種情況下圖案的結(jié)構(gòu)元素表示集成電路的接觸孔開口。
接觸孔開口在針對布局平面的電路設(shè)計中常常具有相同的尺寸，但是在該布局平面內(nèi)相對于彼此在多個不同布置中被定位。在現(xiàn)代半導(dǎo)體制造技術(shù)中接觸孔開口具備這樣的尺寸，以致在沒有優(yōu)化其幾何尺寸的情況下將出現(xiàn)成像誤差，該成像誤差將使生產(chǎn)集成電路更加困難或者使得不能生產(chǎn)集成電路。根據(jù)該實施例，多個接觸孔開口被分類成特定的基本圖案，并且隨后在其成像特性方面被優(yōu)化。因此，在生產(chǎn)集成電路時產(chǎn)量上升，同時只須針對相應(yīng)的電路設(shè)計的基本圖案來執(zhí)行優(yōu)化的幾何尺寸的確定，這顯著地降低在優(yōu)化期間的計算時間。
在另一優(yōu)選實施例中，在迭代地分解電路設(shè)計圖案的步驟中，針對每一基本圖案，這樣限定工作區(qū)，使得匹配基本圖案的電路設(shè)計的所有部分的工作區(qū)不重疊。
根據(jù)該措施，確保電路設(shè)計圖案的每一結(jié)構(gòu)元素在分解期間被明確地分配給基本圖案。
在另一優(yōu)選的實施例中，在光刻投影的情況下應(yīng)用用于改進(jìn)電路設(shè)計圖案到半導(dǎo)體晶片上的轉(zhuǎn)移的規(guī)范的步驟包含確定OPC結(jié)構(gòu)、用于輔助結(jié)構(gòu)和OPC結(jié)構(gòu)的輔助結(jié)構(gòu)。
為了在光刻投影期間改進(jìn)電路設(shè)計圖案到半導(dǎo)體晶片上的轉(zhuǎn)移，常常使用對特定的成像誤差進(jìn)行補償?shù)腛PC結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在不是針對完整的電路設(shè)計、而是專有地針對單獨的基本圖案來計算OPC結(jié)構(gòu)。作為結(jié)果，顯著降低在確定OPC結(jié)構(gòu)時的計算復(fù)雜性。
在另一優(yōu)選的實施例中，確定OPC結(jié)構(gòu)包含使每一基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的告知結(jié)構(gòu)的邊緣優(yōu)化。
根據(jù)該措施，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)元素的告知結(jié)構(gòu)的邊緣的優(yōu)化，這導(dǎo)致在光刻投影期間電路設(shè)計圖案到半導(dǎo)體晶片上的轉(zhuǎn)移的改進(jìn)。
在另一優(yōu)選的實施例中，每一基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的告知結(jié)構(gòu)的邊緣借助基于規(guī)則的OPC優(yōu)化來確定。
根據(jù)該措施，在商業(yè)模擬程序中實施的OPC優(yōu)化被應(yīng)用于基本圖案，作為其結(jié)果，與還未分解成基本圖案的電路設(shè)計相比可以節(jié)省計算時間。
在另一優(yōu)選的實施例中，每一基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的告知結(jié)構(gòu)的邊緣借助基于模型的OPC優(yōu)化來確定。
根據(jù)該措施，在商業(yè)模擬程序中實施的OPC優(yōu)化也被應(yīng)用于基本圖案，作為其結(jié)果，與基于規(guī)則的OPC優(yōu)化相比，在轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上的過程中可以獲得改進(jìn)的結(jié)果。
在另一優(yōu)選的實施例中，為了執(zhí)行用于改變每一基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸的優(yōu)化，在光刻投影的情況下，每一基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的告知結(jié)構(gòu)的邊緣的確定被描述為成像的數(shù)值優(yōu)化問題。
根據(jù)該措施，實現(xiàn)OPC優(yōu)化，該OPC優(yōu)化由于長的計算時間在以前的模擬程序中不能實現(xiàn)。因此本發(fā)明可以與多個較新的OPC模型組合，與以前的措施相比，較新的OPC模型不能被應(yīng)用于較大的電路圖案。
在另一優(yōu)選實施例中，還執(zhí)行以下步驟；-提供在光刻投影到涂覆在半導(dǎo)體晶體上的抗蝕劑層上的情況下光學(xué)成像的模擬程序；-為了確定抗蝕劑層的空間像的強度分布，對每一基本圖案應(yīng)用光學(xué)成像的模擬程序；-為了查明在應(yīng)暗成像的區(qū)域內(nèi)強度是否位于特定的閾值之下，將強度分布與基本圖案的結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行比較，將輔助結(jié)構(gòu)元素插入位于閾值之上的區(qū)域內(nèi)；-為強度分布位于閾值之上的基本圖案的每一結(jié)構(gòu)元素提供不成像的輔助結(jié)構(gòu)；-為了查明在應(yīng)亮成像的區(qū)域內(nèi)強度是否位于特定的閾值之上，將強度分布與基本圖案的結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行比較，將輔助結(jié)構(gòu)元素插入位于閾值之下的區(qū)域內(nèi)；-為強度分布位于閾值之下的基本圖案的每一結(jié)構(gòu)元素提供另外的不成像的輔助結(jié)構(gòu)；-相對于基本圖案的相關(guān)結(jié)構(gòu)元素在尺寸和位置方面優(yōu)化不成像的輔助結(jié)構(gòu)；以及-把優(yōu)化的不成像的輔助結(jié)構(gòu)插入基本圖案之中。
根據(jù)該措施，除了結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸的優(yōu)化之外，附加地計算在抗蝕劑層的位置處的強度分布。從該強度分布出發(fā)，隨后確定在光刻投影的情況下將由于衍射現(xiàn)象而不以所設(shè)想的強度成像的那些結(jié)構(gòu)元素。為了校正強度分布，不成像的輔助結(jié)構(gòu)在這些位置處被插入?；谠摯胧环纸獬苫緢D案的電路設(shè)計圖案附加地配備有通常在OPS校正的環(huán)境中不確定的不成像的輔助結(jié)構(gòu)。因此能以低的計算時間耗費實現(xiàn)的電路設(shè)計圖案的修正有利地變成可能。
在另一優(yōu)選的實施例中，優(yōu)化基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸的步驟包含-基于強度分布與基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的比較，針對基本圖案的每一結(jié)構(gòu)元素計算誤差向量，以便確定誤差距離和誤差梯度；-根據(jù)誤差向量的最小化來優(yōu)化基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸。
根據(jù)該措施，除了利用不成像的輔助結(jié)構(gòu)的校正之外，通過確定誤差向量而將強度分布用于計算OPC結(jié)構(gòu)，其中根據(jù)該誤差向量來優(yōu)化基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸。
在另一優(yōu)選實施例中，此外不成像的輔助結(jié)構(gòu)被確定作為強度波動、投影儀中散焦像差和/或生產(chǎn)支配的光掩膜的掩膜幾何尺寸波動的函數(shù)。
根據(jù)該措施，尤其是為了擴(kuò)大相應(yīng)生產(chǎn)工藝的處理窗口，盡可能早地在確定輔助結(jié)構(gòu)特征期間考慮在光刻投影情況下取決于生產(chǎn)和曝光設(shè)備的變化。
在另一優(yōu)選的實施例中，此外不成像的輔助結(jié)構(gòu)相對于結(jié)構(gòu)元素在其最小尺寸或其最小距離方面被確定。
根據(jù)該措施，為了能夠確保具有輔助結(jié)構(gòu)特征的光掩膜的可生產(chǎn)性，盡可能早地在確定輔助結(jié)構(gòu)特征期間考慮光掩膜應(yīng)用技術(shù)的要求。
本發(fā)明方法證明在用于生產(chǎn)光掩膜時特別有利，為了形成優(yōu)化的電路設(shè)計圖案，所有優(yōu)化的基本圖案被存儲，并且隨后把所存儲的圖案轉(zhuǎn)移到掩膜上。
根據(jù)該措施，特定的OPC結(jié)構(gòu)或輔助結(jié)構(gòu)特征可被用于所有類型的掩膜，因此例如用于包含透明的掩膜襯底和吸收(黑色)鉻層，用于改變相移掩膜，用于CPL掩膜或三色調(diào)掩膜。
本發(fā)明的有利的發(fā)展在從屬權(quán)利要求中詳細(xì)說明。


現(xiàn)在將參照附圖更加詳細(xì)地說明本發(fā)明。在附圖中圖1以示意性的橫截面視圖示出用于應(yīng)用本發(fā)明方法的曝光設(shè)備；圖2基于流程圖示意性地示出本發(fā)明方法的順序；圖3示意性地示出在本發(fā)明方法的應(yīng)用中電路設(shè)計圖案的平面圖；圖4示意性地示出在本發(fā)明方法的應(yīng)用中電路設(shè)計細(xì)節(jié)的平面圖；圖5示出在本發(fā)明方法的應(yīng)用中的強度分布圖。
具體實施例方式
下面針對為了改進(jìn)在集成半導(dǎo)體電路的生產(chǎn)過程中的光學(xué)成像特性的目的而優(yōu)化電路設(shè)計圖案的結(jié)構(gòu)元素幾何尺寸來描述本發(fā)明方法。在這種情況下，例如解釋電路設(shè)計的接觸孔平面的方法的應(yīng)用。然而本發(fā)明也可以被應(yīng)用于具有不同功能的其它電路平面。然而也可設(shè)想在其它半導(dǎo)體元件層的光刻圖案形成期間、例如在生產(chǎn)邏輯電路、隨機存取存儲器元件(DRAM)等期間使用本發(fā)明。
圖1以示意性的橫截面視圖示出曝光設(shè)備或投影儀5的結(jié)構(gòu)。投影儀5包含可移動的襯底支架12。半導(dǎo)體晶片10被放置在襯底支架12上，抗蝕劑層14例如借助于旋壓(spinning-on)被涂覆到所述半導(dǎo)體晶片的正面上。
投影儀5還包含光源16，該光源被布置在襯底支架12的上方，并且適合于發(fā)射例如具有248nm、193nm或157nm的波長的光。由光源16發(fā)射的光通過投影物鏡20被投影到半導(dǎo)體晶片10的表面上。
設(shè)置有結(jié)構(gòu)元素24的圖案22的光刻版18被安裝在光源16和投影物鏡20之間。在晶片掃描器的情況下，曝光縫被配備在光刻版18和投影物鏡20之間(在圖1未示出)。通過控制襯底支架12，半導(dǎo)體晶片10的正面在單獨的曝光區(qū)中漸進(jìn)地圖案化。
例如，為圖案提供包含具有100nm或更小的極小尺寸的接觸孔面的電路設(shè)計。
下面，作為用于計算電路圖案接觸孔面的OPC結(jié)構(gòu)的OPC過程流的部分來解釋本發(fā)明方法。然而本發(fā)明方法也適用于需要模擬配備有許多復(fù)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)元素的大面積電路圖案的其它計算。
圖2以流程圖示出本發(fā)明方法的一實施例。
步驟100包含提供電路設(shè)計圖案22，所述圖案以電子形式存儲在布局程序之中。在本實例中，圖案22包含具有多個例如正方形結(jié)構(gòu)元素24的接觸孔面。
該圖案22的一個實例在圖3中示意性地示出。單獨的結(jié)構(gòu)元素24作為正方形開口形成。該電路設(shè)計通常起源于包含如圖2中的虛線所示的單獨的單元26的分級結(jié)構(gòu)。顯而易見的是，實際上除了關(guān)于垂直對稱軸的映射之外是相同的相鄰單元26′和26″的結(jié)構(gòu)元素24將在利用投影儀5進(jìn)行投影的情況下彼此影響。因此必須不僅在確定OPC結(jié)構(gòu)時考慮單獨的單元26，而且必須分析整個電路設(shè)計。
在根據(jù)圖2的示例性的實施例中，圖案22的結(jié)構(gòu)元素24作為正方形開口被示出，其中存在在光刻投影到半導(dǎo)體晶片10的抗蝕劑層14上的情況下將獲得的圖案之間的直接分配。所示的每一結(jié)構(gòu)元素24應(yīng)在圖案化期間在半導(dǎo)體晶片10的抗蝕劑層14內(nèi)形成相應(yīng)的開口。為此目的，掩膜的圖案可以在光刻投影期間在曝光步驟中轉(zhuǎn)移。
然而，需要多個曝光步驟的其它的光刻概念例如在現(xiàn)有技術(shù)中也已知。在這種情況下，一方面，不同圖案22的多次曝光在不同的光掩膜18上實現(xiàn)。然而另一方面，在給定不同的曝光設(shè)置的情況下針對相應(yīng)的圖案化步驟只使用單個光掩膜18來進(jìn)行曝光，例如使用曝光設(shè)備5的聚焦設(shè)置的多個不同深度的曝光技術(shù)。然而此外也可以想像提供這樣的圖案，該圖案不能在具有抗蝕劑層上的圖像的掩膜上直接分配圖案的結(jié)構(gòu)元素。這例如在這樣的光掩膜的情況下適用，該光掩膜的圖像通過不同成分(contribution)的疊合以類似于全息攝影的方式形成。這些光掩膜例如具有例如菲涅耳(Fresnel)透鏡的掩膜結(jié)構(gòu)。本發(fā)明方法可適用于上述所有光刻概念以及為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的其它光刻概念；下面的例如針對單獨的接觸孔面所描述的實施例不應(yīng)被理解為限制性的。
根據(jù)該實施例，步驟102包含提供多個基本圖案。每一基本圖案包含特定數(shù)目的在特定布置中作為幾何圖元的結(jié)構(gòu)元素24。在這方面，幾何圖元應(yīng)被理解為結(jié)構(gòu)元素24的幾何布置，它例如根據(jù)包圍結(jié)構(gòu)元素24的外部線條來確定。外部線條例如可以包圍具有一個或多個結(jié)構(gòu)元素24的矩形、正方形或通常為多角形形式的基本圖案。
為此目的，首先針對復(fù)現(xiàn)部分對結(jié)構(gòu)元素24的整個圖案22進(jìn)行搜索，針對每一基本圖案限定必須沒有其它結(jié)構(gòu)元素的周圍窗口。因此，在圖3中，基本圖案30和32已被識別為復(fù)現(xiàn)圖案。例如借助專用程序通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來確定基本圖案，并且隨后存儲在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。
在相對小的電路設(shè)計的情況下，也可以例如通過布局工程師手動地執(zhí)行這個創(chuàng)建基本圖案的步驟。
在下一步驟104中，預(yù)定的基本圖案被用于分解電路設(shè)計圖案22。為此目的，初始提供的基本圖案30和32被漸進(jìn)地應(yīng)用于電路設(shè)計。針對每一基本圖案，首先確定基本圖案的外部尺寸，以便限定工作區(qū)。隨后限定完全包圍工作區(qū)的周圍區(qū)域。在這種情況下，這樣選擇周圍區(qū)域，使得在光刻投影情況下周圍區(qū)域之外的結(jié)構(gòu)元素不影響位于工作區(qū)內(nèi)的基本圖案。
這在圖4中再次更加精確地示出。結(jié)構(gòu)元素24的布置44、46、48、50例如在圖4中示出?；緢D案30相當(dāng)于位于工作區(qū)40內(nèi)的布置44。周圍區(qū)域42作為環(huán)繞基本圖案30的矩形窗口延伸。結(jié)構(gòu)元素44位于周圍區(qū)域42之外。因此，在光刻投影的情況下該結(jié)構(gòu)元素24′將不影響位于工作區(qū)42內(nèi)的基本圖案30。
為了分解電路設(shè)計的目的，將基本圖案與工作區(qū)內(nèi)的多個結(jié)構(gòu)元素的圖案的部分進(jìn)行比較。隨后檢查其它結(jié)構(gòu)元素是否位于周圍區(qū)域內(nèi)。在圖2中，基本圖案30和32因此被分配給在那里位于電路設(shè)計的上部內(nèi)的結(jié)構(gòu)元素。
在與基本圖案匹配的情況下多個結(jié)構(gòu)元素的圖案的那些部分通過標(biāo)記或去除在電路設(shè)計內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的部分來進(jìn)行分類。
標(biāo)記可以例如借助單獨的數(shù)值或者借助散列函數(shù)來實現(xiàn)，其中每一基本圖案被分配唯一的數(shù)，這尤其在存在非常多的基本圖案時使以后的分配簡易化。
在不匹配的情況下，隨后每一基本圖案經(jīng)受幾何變換。之后，電路設(shè)計的未被分類的部分重新與基于幾何變換而形成的基本圖案進(jìn)行比較。幾何變換可以是基本圖案按對稱軸的映射或者通過特定角度、例如90°的旋轉(zhuǎn)。因此，在根據(jù)圖3的示例性的實施例中，從基本圖案32的旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)的基本圖案32′被分配給位于電路設(shè)計的中心的、較低區(qū)域內(nèi)的那部分圖案。
之后，在步驟106中，為了得到完全被分類的電路設(shè)計圖案，將在前一步驟104中未被分類的圖案的剩余部分分配給一個或多個其它的基本圖案。在根據(jù)圖3的示例性的實施例中，因此形成基本圖案34，并且將其分配給位于左手較低區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)元素。
隨后，步驟108包含應(yīng)用用于優(yōu)化基本圖案30、32、32′和34的結(jié)構(gòu)元素24的幾何尺寸的規(guī)范。
為此目的，通過針對結(jié)構(gòu)元素24計算OPC結(jié)構(gòu)，為OPC校正以有針對性的方式改變結(jié)構(gòu)元素24。
為了能夠確定要應(yīng)用的結(jié)構(gòu)元素24的有針對性的改變，通常在光刻投影到抗蝕劑層14上期間借助模擬程序來計算電路設(shè)計圖案。OPC結(jié)構(gòu)的尺寸或形狀的選擇或確定本身不是本發(fā)明的主題。
在引言中所提及的所有方法都可以被應(yīng)用于確定OPC結(jié)構(gòu)，因此例如通過優(yōu)化每一基本圖案30、32、32′或34的結(jié)構(gòu)元素24的告知結(jié)構(gòu)的邊緣來確定OPC結(jié)構(gòu)。此外，每一基本圖案30、32、32′、34的結(jié)構(gòu)元素24的告知結(jié)構(gòu)的邊緣可以借助基于規(guī)則或基于模型的OPC優(yōu)化來確定。
為了實現(xiàn)用于改變每一基本圖案30、32、32′或34的結(jié)構(gòu)元素24的幾何尺寸的優(yōu)化，如果每一基本圖案30、32、32′、34的結(jié)構(gòu)元素的告知結(jié)構(gòu)的邊緣的確定被描述為在借助投影儀5的光刻投影情況下的成像的數(shù)值優(yōu)化問題，那么根據(jù)該示例性的實施例的方法證明是特別有利的。為此目的，例如，同時優(yōu)化結(jié)構(gòu)元素24的幾何尺寸和曝光源16的曝光條件，如在A.Rosenbluth的文獻(xiàn)中所示。例如，針對曝光源16的曝光條件的選擇來計算相應(yīng)的射光孔孔徑。
另一方面，也可以將干擾圖案的強度分布用于同時優(yōu)化結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸和投影儀5的曝光源16的曝光條件，如在R.Socha的文獻(xiàn)中所述。也可以設(shè)想使用包含相應(yīng)的基本圖案30、32、32′或34的線寬偏差、強度分布梯度、較高階光衍射和結(jié)構(gòu)元素24的總數(shù)的加權(quán)作用的解析優(yōu)化函數(shù)，以便借助于遺傳算法執(zhí)行非解析的整體優(yōu)化。該措施已在A.Erdmann的出版物內(nèi)進(jìn)行了描述。
通常，根據(jù)本發(fā)明可應(yīng)用所有可能的OPC模擬，由于電路設(shè)計被分解為單獨的基本圖案，所以可以以短的計算時間來計算OPC結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，也可以把基于不同算法或模型的OPC模擬應(yīng)用于電路設(shè)計的不同區(qū)域。為此目的，電路設(shè)計的圖案22被劃分為2個或更多區(qū)域。該劃分可以例如根據(jù)對電路設(shè)計的一部分的臨界(這就是說例如接近于投影儀5的分辨率極限)圖案和電路設(shè)計的一部分的對于相應(yīng)光刻步驟來說次臨界的圖案的區(qū)別來實現(xiàn)。隨后可以對電路設(shè)計的非臨界的部分執(zhí)行根據(jù)通常概念之一的OPC校正，而臨界的部分利用上述的新穎的OPC模型來處理。
為了在光刻投影的情況下在將電路設(shè)計圖案轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上時實現(xiàn)光學(xué)成像特性的改進(jìn)，步驟110包含把優(yōu)化的基本圖案插入到電路設(shè)計中。
在前述示例性的實施例中實現(xiàn)了將電路設(shè)計分解為單獨的基本圖案，以便隨后確定OPC結(jié)構(gòu)。然而，根據(jù)本發(fā)明，也可以確定通常在OPC建模的環(huán)境中不計算的不成像的輔助結(jié)構(gòu)。
不成像的輔助結(jié)構(gòu)有助于產(chǎn)生所希望的圖像。在某些情況下，不成像的輔助結(jié)構(gòu)不應(yīng)被直接分配給圖像。在光刻投影的情況下，在抗蝕劑層14的位置處的實際圖像由所有成像結(jié)構(gòu)的干涉而引起。
為此目的，首先在借助投影儀5光刻投影到涂覆在半導(dǎo)體晶片10上的抗蝕劑層14上的情況下，提供光學(xué)成像的模擬程序。為此目的，例如可以使用上述的模擬程序或一些其它合適的模擬程序。
為了確定在抗蝕劑層14的位置處的空間像，光學(xué)成像的模擬程序隨后被應(yīng)用于基本圖案30、32、32′、34中的每一基本圖案。根據(jù)空間像，針對每一基本圖案30、32、32′、34計算強度分布。
在圖5中該模擬結(jié)果的一實例作為強度分布70被示出，其中該強度分布70作為半導(dǎo)體晶片10上的位置X的函數(shù)?；诮Y(jié)構(gòu)元素24的布置，產(chǎn)生應(yīng)被暗成像的區(qū)域72。為此目的，光強度必須位于特定閾值I暗之下，以便不留下抗蝕劑層14上的任何結(jié)構(gòu)。也產(chǎn)生應(yīng)被亮成像的的其它區(qū)域74，并且在那里光強度應(yīng)位于特定閾值I亮之上。此外，可以定義光強度應(yīng)具有特定值I目標(biāo)的位置76。
為了查明光強度是否滿足這些取決于基本圖案的結(jié)構(gòu)元素24的位置的條件，將強度分布70與基本圖案的結(jié)構(gòu)元素24進(jìn)行比較。如果這些條件未被滿足，則隨后提供輔助結(jié)構(gòu)元素。為了滿足上述條件，相對于基本圖案的相關(guān)結(jié)構(gòu)元素在尺寸和位置方面優(yōu)化不成像的輔助結(jié)構(gòu)。優(yōu)化的不成像的輔助結(jié)構(gòu)隨后被插入到基本圖案中。作為結(jié)果，應(yīng)暗成像的區(qū)域隨后在閾值之下成像，而應(yīng)亮成像的區(qū)域在特定閾值之上成像并且具有預(yù)定強度值的位置以該值成像。
此外，也可以將不成像的輔助結(jié)構(gòu)作為強度波動、投影儀5內(nèi)的散焦像差、或者光掩膜28的掩膜幾何尺寸的變化的函數(shù)相對于結(jié)構(gòu)元素或者在其最小尺寸或者在其最小距離方面進(jìn)行確定。因此可以考慮在生產(chǎn)光掩膜18時的波動、投影儀5內(nèi)的曝光條件或者在生產(chǎn)光掩膜18時的邊界條件。
確定不成像的輔助結(jié)構(gòu)的該措施可以與OPC結(jié)構(gòu)的確定相組合。為此目的，例如可以針對基本圖案30、32、32′或34的每一結(jié)構(gòu)元素24計算誤差向量。這些誤差向量可以基于強度分布70與相應(yīng)的基本圖案的結(jié)構(gòu)元素24的比較來確定。作為結(jié)果，得到誤差距離和誤差梯度，這些可以被用于優(yōu)化基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸。
附圖標(biāo)記列表5 投影儀10 半導(dǎo)體晶片12 襯底支架14 抗蝕劑層16 光源18 光刻版20 投影物鏡22 圖案24 結(jié)構(gòu)元素26 單元26′單元26″單元30 基本圖案32 基本圖案32′基本圖案34 基本圖案40 工作區(qū)42 周圍區(qū)域44 結(jié)構(gòu)元素的布置46 結(jié)構(gòu)元素的布置48 結(jié)構(gòu)元素的布置50 結(jié)構(gòu)元素的布置70 強度分布72 暗成像區(qū)74 亮成像區(qū)76 位置100-110 方法步驟
權(quán)利要求
1.用于改進(jìn)光學(xué)成像特性的、電路設(shè)計圖案(22)的結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸的優(yōu)化方法，執(zhí)行以下步驟；-提供以電子方式存儲的電路設(shè)計圖案(22)，該圖案(22)包含多個結(jié)構(gòu)元素；-提供多個基本圖案，每一基本圖案(30)包含特定數(shù)目的在特定布置中作為幾何圖元的結(jié)構(gòu)元素；-迭代地將電路設(shè)計圖案(22)分解為相應(yīng)的基本圖案，針對每一基本圖案(30)漸進(jìn)地執(zhí)行以下步驟；(a)為了限定工作區(qū)(40)，確定基本圖案的幾何圖元的外部尺寸；(b)限定完全包圍工作區(qū)(40)的周圍區(qū)域；(c)比較基本圖案與工作區(qū)(40)內(nèi)多個結(jié)構(gòu)元素的圖案(22)的部分，并且檢查周圍區(qū)域，以便確定其它結(jié)構(gòu)元素(24)是否位于周圍區(qū)域(42)內(nèi)；以及(d)在存在與基本圖案(30)的匹配并且沒有結(jié)構(gòu)元素(24)位于周圍窗口內(nèi)的情況下對多個結(jié)構(gòu)元素的圖案(22)的那些部分進(jìn)行分類，在光刻投影的情況下所述周圍窗口影響位于工作區(qū)(40)內(nèi)的圖案(22)的那部分；-基于在前一步驟中未被分類的圖案的那些部分來確定其它基本圖案(30)，以便得到完全被分類的電路設(shè)計圖案(22)；-應(yīng)用用于優(yōu)化基本圖案的結(jié)構(gòu)元素(24)的幾何尺寸的規(guī)范；-為了實現(xiàn)在光刻投影的情況下在把電路設(shè)計圖案(22)轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上時改進(jìn)光學(xué)成像特性，把優(yōu)化的基本圖案(30)插入到電路設(shè)計內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供以電子方式存儲的電路設(shè)計圖案(22)的步驟包含以下事實，即圖案的結(jié)構(gòu)元素包含用于單次或多次曝光的光掩膜的幾何元素或者多個掩膜的結(jié)構(gòu)元素，該多個掩膜在光刻投影的情況下以漸進(jìn)曝光的形式被疊置以便形成總圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供基本圖案(30)的步驟包含以下步驟-對在結(jié)構(gòu)元素的整個圖案(22)中復(fù)現(xiàn)的圖案的部分進(jìn)行搜索，以及-基于圖案的復(fù)現(xiàn)部分創(chuàng)建基本圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，基于以程序形式存儲在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的規(guī)則來執(zhí)行創(chuàng)建基本圖案的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，比較基本圖案與工作區(qū)(40)內(nèi)多個結(jié)構(gòu)元素的圖案(22)的部分的步驟包含在不匹配的情況下使基本圖案(30)經(jīng)受幾何變換，隨后重新以基于該幾何變換而形成的基本圖案(30)來實現(xiàn)該比較步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，該幾何變換包含基本圖案按對稱軸的映射或者通過預(yù)定角度的旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，該幾何變換包含通過90°的角度的旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對多個結(jié)構(gòu)元素的圖案(22)的部分進(jìn)行分類的步驟包含標(biāo)記在與電路設(shè)計中的基本圖案(30)匹配的情況下所發(fā)現(xiàn)的部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述標(biāo)記借助散列函數(shù)來實現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對多個結(jié)構(gòu)元素的圖案(22)的部分進(jìn)行分類的步驟包含去除在與電路設(shè)計中的基本圖案(30)匹配的情況下所發(fā)現(xiàn)的部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供以電子方式存儲的電路設(shè)計圖案(22)的步驟包含以下事實，即在每一情況下圖案(22)的結(jié)構(gòu)元素(24)表示集成電路的接觸孔開口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供以電子方式存儲的電路設(shè)計圖案(22)的步驟包含以下事實，即圖案(22)的結(jié)構(gòu)元素(24)以基本上復(fù)現(xiàn)的方式來布置并且表示集成電路的一層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在迭代地分解電路設(shè)計圖案(22)的步驟中，針對每一基本圖案(30)這樣限定工作區(qū)，使得用于所有匹配基本圖案(30)的電路設(shè)計部分的工作區(qū)不重疊。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在限定周圍區(qū)域的步驟中，這樣選擇周圍區(qū)域(42)，使得位于周圍區(qū)域之外的結(jié)構(gòu)元素(24)在光刻投影的情況下不影響在工作區(qū)內(nèi)的結(jié)構(gòu)元素(24)的成像特性。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，應(yīng)用用于在光刻投影的情況下改進(jìn)電路設(shè)計圖案(22)到半導(dǎo)體晶片上的轉(zhuǎn)移的規(guī)范的步驟包含確定OPC結(jié)構(gòu)、輔助結(jié)構(gòu)或者輔助結(jié)構(gòu)和OPC結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，確定OPC結(jié)構(gòu)包含優(yōu)化每一基本圖案的結(jié)構(gòu)元素(24)的告知結(jié)構(gòu)的邊緣。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，借助基于規(guī)則的OPC優(yōu)化來確定每一基本圖案的結(jié)構(gòu)元素(24)的告知結(jié)構(gòu)的邊緣。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，借助基于模型的OPC優(yōu)化來確定每一基本圖案的結(jié)構(gòu)元素(24)的告知結(jié)構(gòu)的邊緣。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，為了實現(xiàn)用于改變每一基本圖案的結(jié)構(gòu)元素(24)的幾何尺寸的優(yōu)化，每一基本圖案的結(jié)構(gòu)元素(24)的告知結(jié)構(gòu)的邊緣的確定被描述為在光刻投影的情況下成像的數(shù)值優(yōu)化問題。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，成像的數(shù)值優(yōu)化問題包含使用用于借助所計算的相應(yīng)射光孔孔徑來同時優(yōu)化結(jié)構(gòu)元素(24)的幾何尺寸和曝光源的條件的遺傳算法。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，成像的數(shù)值優(yōu)化問題包含使用用于同時優(yōu)化結(jié)構(gòu)元素(24)的幾何尺寸和曝光源的曝光條件的、干涉圖案的強度分布。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，成像的數(shù)值優(yōu)化問題包含使用解析優(yōu)化函數(shù)，以便執(zhí)行非解析的整體優(yōu)化，該解析優(yōu)化函數(shù)包含相應(yīng)的基本圖案的線寬偏差、強度分布的梯度、較高階光衍射和結(jié)構(gòu)元素(24)的總數(shù)的加權(quán)作用。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，此外執(zhí)行以下步驟-在光刻投影到涂覆在半導(dǎo)體晶片上的抗蝕劑層上的情況下，提供光學(xué)成像的模擬程序；-為了確定抗蝕劑層的空間像的強度分布，針對每一基本圖案應(yīng)用光學(xué)成像的模擬程序；-為了查明在應(yīng)暗成像的區(qū)域內(nèi)強度是否位于特定閾值之下，比較強度分布與基本圖案的結(jié)構(gòu)元素，輔助結(jié)構(gòu)元素被插入位于閾值之上的區(qū)域內(nèi)；-為強度分布位于閾值之上的基本圖案的每一結(jié)構(gòu)元素(24)提供不成像的輔助結(jié)構(gòu)；-為了查明在應(yīng)亮成像的區(qū)域內(nèi)強度是否位于特定閾值之上，比較強度分布與基本圖案的結(jié)構(gòu)元素，輔助結(jié)構(gòu)元素被插入位于閾值之下的區(qū)域內(nèi)；-為強度分布位于閾值之下的基本圖案的每一結(jié)構(gòu)元素(24)提供另外的不成像的輔助結(jié)構(gòu)；-相對于基本圖案的相關(guān)結(jié)構(gòu)元素(24)在尺寸和位置方面優(yōu)化不成像的輔助結(jié)構(gòu)；以及-把優(yōu)化的不成像的輔助結(jié)構(gòu)插入到基本圖案中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，優(yōu)化基本圖案的結(jié)構(gòu)元素(24)的幾何尺寸的步驟包含-基于強度分布與基本圖案的結(jié)構(gòu)元素的比較，針對基本圖案的每一結(jié)構(gòu)元素(24)計算誤差向量，以便確定誤差距離和誤差梯度；-基于誤差向量的最小化來優(yōu)化基本圖案的結(jié)構(gòu)元素(24)的幾何尺寸。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，不成像的輔助結(jié)構(gòu)此外被確定為強度波動、投影儀內(nèi)的散焦像差和/或光掩膜的掩膜幾何尺寸的生產(chǎn)支配的波動變化的函數(shù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，不成像的輔助結(jié)構(gòu)此外相對于結(jié)構(gòu)元素在其最小尺寸或其最小距離方面被確定。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，此外把結(jié)構(gòu)元素的圖案劃分為至少兩個區(qū)域，圖案的每一部分被分配給用于改進(jìn)在光刻投影的情況下電路設(shè)計的這部分圖案(22)到半導(dǎo)體晶片上的轉(zhuǎn)移的專用規(guī)范。
28.使用根據(jù)權(quán)利要求1-27之一所述的方法來生產(chǎn)光掩膜，為了形成優(yōu)化的電路設(shè)計圖案(22)，存儲所有優(yōu)化的基本圖案(30)，隨后把所存儲的圖案(22)轉(zhuǎn)移到掩膜上。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于優(yōu)化圖案(22)的結(jié)構(gòu)元素(24)的幾何尺寸的方法。首先提供電路設(shè)計圖案(22)和多個基本圖案(30，32)。隨后，迭代地將電路設(shè)計圖案(22)分解為相應(yīng)的基本圖案，以便在存在與基本圖案的匹配的情況下對多個結(jié)構(gòu)元素(24)的圖案的那些部分進(jìn)行分類。之后針對在前一步驟中未被分類的圖案(22)的那些部分，確定其它的基本圖案(34)。在應(yīng)用用于優(yōu)化結(jié)構(gòu)元素的幾何尺寸的規(guī)范之后，將優(yōu)化的基本圖案插入到電路設(shè)計中，以便實現(xiàn)光學(xué)成像特性的改進(jìn)。本發(fā)明還涉及使用該方法來生產(chǎn)光掩膜(18)。
文檔編號G06F17/50GK1828614SQ200610006698
公開日2006年9月6日 申請日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月7日
發(fā)明者B·路德維希, R·克勒, M·黑斯邁爾, A·澤姆勒, D·邁爾, C·內(nèi)爾謝爾, J·蒂勒 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司