用于确定辅助特征的印制概率的系统、方法和产品及其应用与流程

本文中的描述涉及光刻设备和图案化过程，并且更特别地，涉及用于确定图案形成装置的特征的印制的方法和与图案化过程相关的改进。

背景技术：

1、光刻投影设备可以用于（例如）集成电路（ic）的制造中。在这样的情况下，图案形成装置（例如，掩模）可以包含或提供与ic的单层相对应的电路图案（“设计布局”），并且可以通过诸如经由图案形成装置上的电路图案来照射已涂覆有辐射敏感材料（“抗蚀剂”）层的衬底（例如，硅晶片）上的目标部分（例如，包括一个或更多个管芯）之类的方法将这种电路图案转印至所述目标部分上。通常，单个衬底包含多个相邻目标部分，电路图案由光刻投影设备连续地转印至所述多个相邻目标部分，一次一个目标部分。在这种类型的光刻投影设备中，将整个图案形成装置上的电路图案一次性转印至一个目标部分上；这种设备通常被称为晶片步进器。在通常被称为步进扫描设备的替代设备中，投影束在给定参考方向（“扫描”方向）上遍及图案形成装置进行扫描，同时平行或反向平行于这种参考方向来同步地移动衬底。图案形成装置上的电路图案的不同部分被逐步地转印至一个目标部分。因为通常，光刻投影设备将具有放大因子m（通常＜1），所以衬底被移动的速率f将是投影束扫描图案形成装置的速率的因子m倍。可以（例如）从以引用方式并入本文中的us 6,046,792搜集到关于如本文中所描述的光刻设备的更多信息。

2、在将电路图案从图案形成装置转印至衬底之前，衬底可以经历各种工序，诸如，上底漆、抗蚀剂涂覆和软焙烤。在曝光之后，衬底可以经受其它工序，诸如，曝光后焙烤（peb）、显影、硬焙烤、和被转印的电路图案的测量/检查。这种工序阵列是用作制造器件（例如，ic）的单层的基础。衬底可以接着经历各种过程，诸如，蚀刻、离子注入（掺杂）、金属化、氧化、化学机械抛光等等，所述过程都意图精整器件的单层。如果在器件中需要若干层，则针对每个层来重复整个工序或其变体。最终，在衬底上的每个目标部分中将存在器件。接着通过诸如切块或锯切之类的技术来使这些器件彼此分离，由此，可以将单独的器件被安装在载体上、连接至接脚，等等。

3、如提及的，微光刻是在ic的制造时的中心步骤，其中形成在衬底上的图案限定ic的功能元件，诸如，微处理器、存储器芯片等。类似光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统（mems）和其它装置。

4、随着半导体制造过程继续进步，几十年来，功能元件的尺寸已不断地减小，而每器件的诸如晶体管之类的功能元件的量已在稳固地增加，这遵循通常被称为“摩尔定律”的趋势。在当前先进技术下，使用光刻投影设备来制造器件层，光刻投影设备使用来自深紫外照射源的照射而将设计布局投影至衬底上，从而产生尺寸充分地低于100 nm的单独的功能元件，即，尺寸小于来自所述照射源（例如，193 nm照射源）的辐射的波长的一半。用于印制尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率限制的特征的这种过程根据分辨率公式cd=k1×λ/na而通常被称为低k1光刻，其中λ是所使用的辐射的波长（当前在大多数情况下是248 nm或193nm），na是光刻投影设备中的投影光学器件的数值孔径，cd是“临界尺寸”（通常是所印制的最小特征大小），并且k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，则在衬底上再现类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以便实现特定电功能性和性能的图案变得越困难。为了克服这些困难，将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些步骤包括例如但不限于na和光学相干设置的优化、定制照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局中的光学邻近效应校正（opc，有时也被称为“光学和过程校正”），或通常被定义为“分辨率增强技术”（ret）的其它方法。如本文中所使用的术语“投影光学器件”应被广义地解释为涵盖各种类型的光学系统，包括（例如）折射型光学器件、反射型光学器件、孔或孔阑、和反射折射型光学器件。术语“投影光学器件”也可以包括根据这些设计类型中的任一设计类型来操作的部件，以用于共同地或单个地引导、成形或控制投影辐射束。术语“投影光学器件”可以包括光刻投影设备中的任何光学部件，而不管光学部件定位在光刻投影设备的光学路径上的何处。投影光学器件可以包括用于在来自源的辐射通过图案形成装置之前成形、调整和/或投影所述辐射的光学部件，和/或用于在辐射通过图案形成装置之后成形、调整和/或投影所述辐射的光学部件。投影光学器件通常排除光源和图案形成装置。

技术实现思路

1、在实施例中，提供一种用于确定掩模图案的辅助特征将印制于衬底上的可能性的方法。所述方法包括：获得（i）被印制于衬底上的图案的多个图像、和（ii）与所述图案的所述多个图像的像素相关联的方差数据，所述图像是已使用所述掩模图案被形成的；基于所述方差数据来确定被配置成产生与所述掩模图案相关联的方差数据的模型；和基于针对给定掩模图案的模型产生的方差数据、以及与所述给定掩模图案相关联的抗蚀剂图像或蚀刻图像，来确定所述给定掩模图案的辅助特征将被印制于所述衬底上的可能性，所述可能性被应用于调整与图案化过程或图案形成设备相关的一个或更多个参数，以降低所述辅助特征将印制于所述衬底上的可能性。

2、此外，在实施例中，提供一种用于产生与掩模图案相关联的模型的方法。所述方法包括：获得（i）使用所述掩模图案而被印制于衬底上的图案的多个图像，和（iii）与所述图案的所述多个图像的每个像素相关联的方差数据；和基于所述方差数据来产生被配置成预测与所述掩模图案相关联的方差数据的模型，所述方差数据用于确定所述掩模图案的辅助特征将印制于所述衬底上的可能性。

3、此外，在实施例中，提供一种用于产生掩模图案的光学邻近效应校正数据的方法。所述方法包括：获得（i）与所述掩模图案相关联的掩模图像或空间图像、和（ii）与所述掩模图案相关联的抗蚀剂图像；执行被配置成预测与所述掩模图案相关联的方差数据的模型，所述模型使用所述掩模图像或所述空间图像来预测所述方差数据；基于所述方差数据和所述抗蚀剂图像来确定所述掩模图案的辅助特征将印制于衬底上的可能性；和基于所述辅助特征将印制的可能性来产生用于修改所述掩模图案的一个或更多个主特征、或一个或更多个辅助特征的所述光学邻近效应校正（opc）数据。

4、此外，在实施例中，提供一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括指令，所述指令在由一个或更多个处理器执行时引起包括以下各项的操作：获得（i）被印制于衬底上的图案的多个图像，所述图像已使用掩模图案形成、和（ii）与所述图案的所述多个图像的像素相关联的方差数据；基于所述方差数据来确定被配置成产生与所述掩模图案相关联的方差数据的模型；和基于针对给定掩模图案的模型产生的方差数据、以及与所述给定掩模图案相关联的抗蚀剂图像或蚀刻图像，来确定所述给定掩模图案的辅助特征将被印制于所述衬底上的可能性，所述可能性被应用于调整与图案化过程或图案形成设备相关的一个或更多个参数，以降低所述辅助特征将印制于所述衬底上的可能性。

5、此外，在实施例中，提供一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括指令，所述指令在由一个或更多个处理器执行时引起包括以下各项的操作：获得（i）使用所述掩模图案而被印制于衬底上的图案的多个图像，和（iii）与所述图案的所述多个图像的每个像素相关联的方差数据；和基于所述方差数据来产生被配置成预测与所述掩模图案相关联的方差数据的模型，所述方差数据用于确定所述掩模图案的辅助特征将印制于所述衬底上的可能性。

6、此外，在实施例中，提供一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括指令，所述指令在由一个或更多个处理器执行时引起包括以下各项的操作：获得（i）与所述掩模图案相关联的掩模图像或空间图像、和（ii）与掩模图案相关联的抗蚀剂图像；执行被配置成预测与所述掩模图案相关联的方差数据的模型，所述模型使用所述掩模图像或所述空间图像来预测所述方差数据；基于所述方差数据和所述抗蚀剂图像来确定所述掩模图案的辅助特征将印制于衬底上的可能性；和基于所述辅助特征将印制的可能性来产生用于修改所述掩模图案的一个或更多个主特征、或一个或更多个辅助特征的所述光学邻近效应校正（opc）数据。

7、此外，在实施例中，提供一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括用于产生与掩模图案相关联的可印制性映射的指令，所述计算机可读介质在由一个或更多个处理器执行时引起包括以下各项的操作：获得（i）经图案化的衬底的多个图像、（ii）基于所述多个图像的多个经改进的图像，和（iii）基于所述掩模图案的所模拟的经改进的图像；基于所述多个所述经改进的图像、所述所模拟的经改进的图像，和所述多个图像中的每个图像内的像素的强度，来标记所述多个图像中的每个图像；和基于所述标记来产生与所述掩模图案相关联的所述可印制性映射。

8、此外，在实施例中，提供一种用于产生图案化过程的一个或更多个参数的方法。所述方法包括：获得（i）经图案化的衬底的多个图像、（ii）基于所述多个图像的多个经改进的图像，和（iii）基于所述掩模图案的所模拟的经改进的图像；基于所述多个所述经改进的图像、所述所模拟的经改进的图像，和所述多个图像中的每个图像内的像素的强度，来标记所述多个图像中的每个图像；和基于所述标记来产生与所述掩模图案相关联的所述可印制性映射。

9、此外，在实施例中，提供一种用于产生与掩模图案相关联的可印制性映射的方法。所述方法包括：基于所述掩模图案的特征来获得经图案化的衬底的多个二元图像；将所述多个二元图像对准以及将所述多个二元图像的强度求和；和将所求和的图像强度除以二元图像的总数目以产生与所述掩模图案相关联的所述可印制性映射，其中所述可印制性映射的每个像素强度指示所述掩模图案的特征将印制于衬底上的概率。

10、此外，在实施例中，提供一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括用于产生与掩模图案相关联的可印制性映射的指令，所述计算机可读介质在由一个或更多个处理器执行时引起包括以下各项的操作：基于所述掩模图案的特征来获得经图案化的衬底的多个二元图像；将所述多个二元图像对准以及将所述多个二元图像的强度求和；和将所求和的图像强度除以二元图像的总数目以产生与所述掩模图案相关联的所述可印制性映射，其中所述可印制性映射的每个像素强度指示所述掩模图案的特征将印制于衬底上的概率。