用于目标图案的基于规则的重靶向的方法与流程

用于目标图案的基于规则的重靶向的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年10月24日递交的美国申请62/925,463的优先权，该美国申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本文中的描述涉及光刻设备和图案形成工艺，并且更具体地涉及用于确定对目标图案的校正以改善图案形成工艺的方法。


背景技术：

4.光刻投影设备可以用于例如制造集成电路(ic)。在这种情况下，图案形成装置(例如，掩模)可以包含或提供对应于ic的单独的层的电路图案(“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经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)的方法将此电路图案转移至该目标部分上。一般而言，单个衬底衬底包含多个相邻的目标部分，电路图案由光刻投影设备以一次一个目标部分的方式连续转移至所述多个相邻的目标部分。在一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转移至一个目标部分上；此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性设备中，投影束在给定的参考方向(“扫描”方向)上在整个图案形成装置上进行扫描，同时平行或反向平行于此参考方向同步地移动衬底。图案形成装置上的电路图案的不同部分逐渐地转移至一个目标部分。一般而言，因为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度f将是投影束扫描图案形成装置的速度的因子m倍。可以例如从以引用的方式并入本文中的us 6,046,792中搜集到关于如本文中描述的光刻装置的更多信息。
5.在将电路图案从图案形成装置转移至衬底之前，衬底可以经历各种工序，诸如，涂底料、抗蚀剂涂覆和软烘烤。在曝光之后，衬底可以经受其他工序，诸如，曝光后烘烤(peb)、显影、硬烘烤，以及被转移的电路图案的测量/检查。这一系列工序用作制造器件(例如，ic)的单独的层的基础。然后，衬底可以经历各种工艺，诸如，蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所述工艺都意图完成该器件的单独的层。如果在器件中需要若干层，则针对每一层来重复整个工序或其变型。最终，在衬底上的每个目标部分中将存在器件。然后，通过诸如划片或锯切的技术使这些器件彼此分离，据此，可以将单独的器件安装于载体上、连接至引脚等。
6.如所提及的，微光刻术是ic制造中的中心步骤，其中，形成于衬底上的图案定义ic的功能元件，诸如，微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(mems)及其他器件。
7.随着半导体制造工艺继续进步，几十年来，功能元件的尺寸已经不断地减小，而每器件的诸如晶体管的功能元件的数量已经在稳定地增加，这遵循通常被称为“摩尔定律”的趋势。在当前的先进技术下，使用光刻投影设备来制造器件的层，光刻投影设备使用来自深
紫外照射源的照射将设计布局投影至衬底上，从而产生具有充分地低于100nm的尺寸的单独的功能元件，即，尺寸小于来自该照射源(例如，193nm的照射源)的辐射的波长的一半。用于印刷具有小于光刻投影设备的经典分辨率极限的尺寸的特征的该工艺根据分辨率公式cd＝k1×
λ/na而通常被称为低k1光刻，其中，λ是被使用的辐射的波长(当前在大多数情况下是248nm或193nm)，na是光刻投影设备中的投影光学器件的数值孔径，cd为“临界尺寸”(通常为所印刷的最小特征尺寸)，并且k1是经验分辨率因子。一般而言，k1越小，则在衬底上再生类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以便实现特定的电功能性和性能的图案就变得越困难。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和光学相干性设定的优化、订制照射方案、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“光学和工艺校正”)，或通常被定义为“分辨率增强技术”(ret)的其他方法。如本文中使用的术语“投影光学器件”应该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、孔型和反射折射型光学器件。术语“投影光学器件”也可以包括用于集体地或单个地引导、成形或控制投影辐射束的根据这些设计类型中的任一个而操作的元件。术语“投影光学器件”可以包括光刻投影设备中的任何光学元件，而无论该光学元件在光刻投影设备的光学路径上位于何处。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/或投影该辐射的光学元件，和/或用于在该辐射通过图案形成装置之后成形、调整和/或投影该辐射的光学元件。投影光学器件通常不包括源和图案形成装置。


技术实现要素：

8.在实施例中，提供一种用于产生用于待印刷于衬底上的目标图案的重靶向图案的方法。所述方法包括：获得(i)包括至少一个特征的所述目标图案，所述至少一个特征具有包括第一维度和第二维度的几何形状；以及(ii)多个偏差规则，所述多个偏差规则被定义为所述第一维度、所述第二维度和与所述目标图案的在测量区域内的特征相关联的性质的函数；确定所述性质的在所述目标图案的所述至少一个特征上的多个位置处的值，其中，每个位置均被所述测量区域包围；基于所述性质的所述值，从所述多个偏差规则中选择针对所述至少一个特征上的所述多个位置的偏差的子集；以及通过将所选择的偏差的子集应用至所述目标图案的所述至少一个特征，产生用于所述目标图案的所述重靶向图案。
9.此外，在实施例中，提供一种用于确定用于待印刷于衬底上的目标图案的偏差规则的方法。所述方法包括：获得包括由第一维度和第二维度定义的至少一个特征的所述目标图案；经由执行工艺校正模型，确定针对所述第一维度和所述第二维度的多个偏差，并且将所述多个偏差中的每一个与所述性质的值相关联，其中，所述工艺校正模型使所述至少一个特征的所述第一维度和所述第二维度有偏差，并且计算与所述至少一个特征相关联的所述性质；以及基于所述多个偏差定义是所述第一维度、所述第二维度和与所述至少一个特征相关联的所述性质的函数的所述偏差规则。
10.此外，提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括非暂时性计算机可读介质，在所述非暂时性计算机可读介质上记录有指令，所述指令在被计算机执行时实施如上述权利要求中任一项所述的方法。
附图说明
11.现在将参照附图并仅以示例的方式来描述实施例，在附图中：
12.图1是根据实施例的光刻系统的各种子系统的框图；
13.图2是根据实施例的对应于图1中的子系统的仿真模型的框图；
14.图3a是根据实施例的用于产生用于待成像于衬底上的目标图案的重靶向图案的方法的流程图；
15.图3b是根据实施例的用于确定性质的在给定的位置处的值的示例性工序的流程图；
16.图4a说明根据实施例的针对性质的示例性偏差表，该表中的每个单元格均包括一个偏差值；
17.图4b和图4c说明针对多个性质的示例性偏差表；
18.图5a和图5b说明根据实施例的确定针对目标图案的给定位置的性质的示例；
19.图6a是根据实施例的根据现有的基于规则的方法的示例性偏差范围；
20.图6b和图6c说明根据实施例的基于线阵列内的特征的性质的示例性偏差；
21.图7a是根据实施例的使用第一性质和第二性质描述的偏差的示例性范围；
22.图7b是在应用根据图7a的偏差之后的模型的残差；
23.图8a和图8b说明根据实施例的用于线的端部的示例性偏差；
24.图9说明根据实施例的包括接触孔和针对每个孔的对应的偏差的示例性图案；
25.图10a和图10b说明根据实施例的使用正方形窗口的示例性密度计算；
26.图11a和图11b说明根据实施例的使用圆形窗口的示例性密度计算；
27.图12是根据实施例的用于确定用于待印刷于衬底上的目标图案的偏差规则的方法的流程；
28.图13是根据实施例的使用蚀刻校正模型而确定的示例性偏差；
29.图14是说明根据实施例的联合优化的示例性方法的方面的流程图；
30.图15示出根据实施例的另一种优化方法的实施例；
31.图16a、图16b和图17示出根据实施例的各种优化工艺的示例性流程图；
32.图18是根据实施例的示例性计算机系统的框图；
33.图19是根据实施例的光刻投影设备的示意图；
34.图20是根据实施例的另一个光刻投影设备的示意图；
35.图21是根据实施例的图20中的设备的更详细的视图；
36.图22是根据实施例的图20和图21的设备的源收集器模块so的更详细的视图。
37.现在将参照附图详细地描述实施例，附图被提供为说明性示例以便使本领域技术人员能够实践所述实施例。值得注意地，以下诸图和示例不意图将范围限于单个实施例，而是借助于所描述的或所说明的元件中的一些或全部的互换而使其他实施例是可能的。在任何方便的情况下，将在全部附图使用相同的附图标记来指相同或相似的部分。在可以部分地或完全地使用已知的部件来实施这些实施例的某些元件的情况下，将仅描述理解所述实施例所必需的这些已知的部件的那些部分，并且将省略这些已知的部件的其他部分的详细描述以便不混淆实施例的描述。在本说明书中，示出单个部件的实施例不应该被视为限制性的；实际上，除非本文中另外明确地指明，否则范围意图涵盖包括多个相同的部件的其他
实施例，并且反之亦然。此外，申请人不意图使本说明书或权利要求书中的任何术语归结于不常见的或特殊的涵义，除非这样明确地阐述。另外，范围涵盖本发明中借助于说明而提及的部件的目前和未来已知的等同物。
具体实施方式
38.尽管可以在本发明中特定地参考ic制造，但是应明确理解，本文中的描述具有许多其他可能的应用。例如，本技术可以用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示面板、薄膜磁头等。本领域技术人员将明白的是，在这些替代性应用的内容背景中，本文中对术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”的任何使用应该被认为分别可以与更上位的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”互换。
39.在本文件中，术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如，具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和euv(极紫外辐射，例如，具有在5nm至20nm的范围内的波长)。
40.如本文中使用的术语“优化”和“优良化”意味着调整光刻投影设备，使得光刻的结果和/或工艺具有更理想的特性，诸如，设计布局在衬底上的投影的较高的准确度、较大的工艺窗口等。
41.另外，光刻投影设备可以属于具有两个或更多个衬底台(和/或两个或更多个图案形成装置台)的类型。在这些“多平台”装置中，可以并行地使用额外的台，或者可以在一个或更多个台上执行预备步骤，同时将一个或更多个其他台用于曝光。例如，以引用的方式并入本文中的us5,969,441中描述了双平台光刻投影设备。
42.上文所提及的图案形成装置包括或可以形成设计布局。可以利用cad(计算机辅助设计)程序来产生设计布局，该工艺经常被称为eda(电子设计自动化)。大多数cad程序遵循一组预定的设计规则，以便产生功能设计布局/图案形成装置。通过处理和设计限制来设定这些规则。例如，设计规则定义电路器件(诸如，栅极、电容器等)或互联线之间的间距公差，以便确保电路器件或线彼此不会以不期望的方式相互作用。设计规则限制通常被称为“临界尺寸”(cd)。可以将电路的临界尺寸定义为线或孔的最小宽度，或者两条线或两个孔之间的最小间距。因此，cd确定被设计的电路的总大小和密度。当然，集成电路制作中的目标中的一个是(经由图案形成装置)在衬底上如实地再生原始电路设计。
43.如本文中使用的术语“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为是指可以用于向入射辐射束赋予图案化的横截面的通用图案形成装置，图案化的横截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案；术语“光阀”也可以用于此内容背景中。除了经典掩模(透射或反射型；二元型、相移型、混合型等)之外，其他这种图案形成装置的示例包括：
44.可编程反射镜阵列。此装置的示例是具有黏弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。此设备所隐含的基本原理是反射表面的(例如，)被寻址的区域使入射辐射被反射为衍射辐射，而未被寻址的区域使入射辐射被反射为非衍射辐射。在使用适当的滤光器的情况下，可以从反射束滤除该非衍射辐射，从而仅留下衍射辐射；这样，束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而被图案化。可以使用合适的电子构件来执行所需的矩阵寻址。可以例如从以引用的方式并入本文中的美国专利第5,296,891号和第5,523,193号中搜集到关于此类镜面阵列的更多信息。
[0045]-可编程lcd阵列。以引用的方式并入本文中的美国专利第5,229,872号中给出了这种构造的示例。
[0046]
作为简要介绍，图1说明示例性光刻投影设备10a。主要部件是：辐射源12a，该辐射源可以是深紫外准分子激光源或包括极紫外(euv)源的其他类型的源(如上文所论述的，光刻投影设备自身无需具有辐射源)；照射光学器件，该照射光学器件定义部分相干性(被表示为标准差)并且可以包括成形来自源12a的辐射的光学器件14a、16aa和16ab；图案形成装置14a；以及透射型光学器件16ac，该透射型光学器件将图案形成装置的图案的图像投影至衬底平面22a上。投影光学器件的光瞳平面处的可调整滤光器或孔20a可以限制照射于衬底平面22a上的束角度的范围，其中，可能的最大角度定义投影光学器件的数值孔径na＝sin(θ
max
)。
[0047]
在系统的优化工艺中，可以将该系统的品质因数表示为成本函数。优化工艺归结为寻找到使成本函数最小化的系统的参数(设计变量)集合的工艺。成本函数可以具有依赖于优化的目标的任何合适的形式。例如，成本函数可以是系统的某些特性(评估点)相对于这些特性的预期值(例如，理想值)的偏差的加权均方根(rms)；成本函数也可以是这些偏差的最大值(即，最差偏差)。本文中的术语“评估点”应该被广义地解释为包括系统的任何特性。由于系统的实施的实务性，系统的设计变量可以受限于有限的范围和/或是相互依赖的。在光刻投影设备的情况下，约束经常是与硬件的物理性质和特性(诸如，可调谐范围，和/或图案形成装置的可制造性设计规则)相关联的，并且评估点可以包括衬底上的抗蚀剂图像上的物理点，以及诸如剂量和焦点的非物理特性。
[0048]
在光刻投影设备中，源提供照射(即，光)；投影光学器件经由图案形成装置引导和成形照射并且将照射引导和成形至衬底上。此处，术语“投影光学器件”被广义地定义为包括可以变更辐射束的波前的任何光学部件。例如，投影光学器件可以包括部件14a、16aa、16ab和16ac中的至少一些。空间图像(ai)是衬底水平处的辐射强度分布。曝光衬底上的抗蚀剂层，并且将空间图像转移至抗蚀剂层以在其中作为潜影“抗蚀剂图像”(ri)。可以将抗蚀剂图像(ri)定义为抗蚀剂层中的抗蚀剂的空间溶解度分布。可以使用抗蚀剂模型并根据空间图像来计算抗蚀剂图像，可以在全部内容以引用的方式并入本文中的共同转让的美国专利申请案第12/315,849号中找到这样的示例。抗蚀剂模型仅与抗蚀剂层的性质(例如，在曝光、peb和显影期间发生的化学工艺的影响)相关。光刻投影设备的光学性质(例如，源、图案形成装置和投影光学器件的性质)规定了空间图像。因为可以改变用于光刻投影设备中的图案形成装置，所以需要使图案形成装置的光学性质与光刻投影设备的至少包括源和投影光学器件的其余部分的光学性质分离。
[0049]
图2中说明用于仿真光刻投影设备中的光刻的示例性流程图。源模型31表示源的光学特性(包括辐射强度分布和/或相位分布)。投影光学器件模型32表示投影光学器件的光学特性(包括由投影光学器件引起的辐射强度分布和/或相位分布的改变)。设计布局模型35表示设计布局的光学特性(包括由给定的设计布局33造成的辐射强度分布和/或相位分布的改变)，该设计布局是在图案形成装置上或由图案形成装置形成的特征的布置的表示。可以根据设计布局模型35、投影光学器件模型32和设计布局模型35来仿真空间图像36。可以使用抗蚀剂模型37并根据空间图像36来仿真抗蚀剂图像38。光刻的仿真可以例如预测抗蚀剂图像中的轮廓和cd。
[0050]
更具体地，注意，源模型31可以表示源的光学特性，所述光学特性包括但不限于na标准差(σ)设定，以及任何特定的照射源形状(例如，离轴辐射源，诸如，环形、四极和偶极等)。投影光学器件模型32可以表示投影光学器件的光学特性，所述光学特性包括像差、失真、折射率、物理大小、物理尺寸等。设计布局模型35也可以表示物理的图案形成装置的物理性质，例如全文以引用的方式并入本文中的美国专利第7,587,704号中所描述的。仿真的目标是准确地预测例如边缘放置、空间图像强度斜率和cd，然后可以将所述边缘放置、空间图像强度斜率和cd与预期设计进行比较。预期设计通常被定义为可以以诸如gdsii或oasis或其他文件格式的标准化数字文件格式提供的预opc设计布局。
[0051]
根据此设计布局，可以识别被称为“片段”的一个或更多个部分。在实施例中，提取一组片段，该组片段表示设计布局中的复杂图案(虽然通常约为50个至1000个片段，但是可以使用任何数目个片段)。如本领域技术人员将明白的是，这些图案或片段表示设计的较小部分(即，电路、单元或图案)，并且所述片段尤其表示需要特别注意和/或验证的较小部分。换句话说，片段可以是设计布局的部分，或者可以是相似的或具有设计布局的部分的相似行为，其中，通过经验(包括由客户提供的片段)、通过试误法、或通过执行全芯片仿真来识别临界性特征。片段通常包含一个或更多个测试图案或测规图案。
[0052]
可以由客户基于设计布局中的需要特定的图像优化的已知的临界性特征区域来先验地提供初始较大的一组片段。可替代地，在另一个实施例中，可以通过使用识别临界性特征区域的某种自动(诸如，机器视觉)或手动算法从整个设计布局提取初始较大的一组片段。
[0053]
为了改善图案形成工艺，可以使用若干类型的校正模型来修改待印刷于衬底上的期望的图案。期望的图案的这种修改被称为重靶向。与修改期望的图案有关的当前的方法包括基于规则的重靶向和基于模型的重靶向。
[0054]
例如，使用对预opc布局的基于规则的修改(被称为“重靶向”)来改善用于特定的特征的工艺窗口。参见k.lucas等人的“用于65nm器件生产的工艺、设计和opc要求(process，design，and opc requirements for the 65nm device generation)”(proc.spie，第5040卷，第408页，2003年)。一种用于预opc布局的基于规则的重靶向的方法包括选择性偏差和图案移位。此方法通过选择性地改变opc软件用作期望的最终结果的目标边缘放置，可以改善用于某些临界性特征的完整工艺窗口性能，同时仍然仅在标称工艺条件下计算opc校正。因此，代替使设计尺寸与被仿真的边缘放置之间的误差最小化，opc软件替代地使重靶向尺寸与被仿真的边缘放置之间的误差最小化。
[0055]
opc软件的用户可以以多种方式将设计重靶向，以改善工艺窗口性能。在重靶向的最简单的示例中，可以将规则应用至特定的特征以改善该特征的可印刷性和工艺窗口。例如，与密集的线相比，虽然隔离的线具有较不良好的工艺窗口，但工艺裕度随着特征尺寸增大而改善。可以应用简单的规则来增大较小的隔离线，由此改善工艺窗口。已经开发出其他基于规则的重靶向方法，其中，除了cd之外的指标用于确定重靶向的边缘放置，诸如正规化图像对数斜率(nils)、对掩模cd误差的敏感度、或掩模误差增强因子(meef)。
[0056]
虽然基于规则的重靶向方法可以改善整个工艺窗口中的特征的可印刷性，但是这些方法存在若干缺点。这些方法可能变得相当复杂并且仅基于预opc布局。一旦将opc校正添加至设计，是工艺条件的函数的印刷性能就可能变得与根据预opc设计而预料的情形非
常不同，从而引入显著的误差源并且阻止重靶向实现期望的结果。因此，被印刷的特征的准确度可能成为问题。另一方面，基于模型的重靶向可能产生更准确的结果。然而，基于模型的重靶向方法在一致性、速度、可解释性和重靶向精确控制方面存在更多的问题。
[0057]
可以采用基于规则的重靶向，这是因为这样的重靶向具有某些优点。例如，基于规则的重靶向比基于模型的方法快得多。重靶向图案是更一致的，由此更易于解释例如为什么以某种方式修改圆圈设计。然而，在基于模型的方法中，人们需要理解和解释看到模型的确切程度以及然后为什么以某种方式修改设计图案。
[0058]
基于规则的重靶向的另一个优点是对怎样修改特定的图案的完全控制。另一方面，基于模型的方法可以使用将用作目标函数的连续函数，基于该目标函数修改设计图案。因此，如果工艺没有被模型完美地建模，则用户有时可以手动地调整偏差，使得模型结果与晶片上的期望的印刷性能匹配。然而，可能难以利用已经校准的模型来处理这种额外的偏差。另一方面，利用基于规则的重靶向，人们可以容易地确定仿真图案(例如，由工艺模型产生)的与晶片上的期望的图案偏离的部分。然后，基于规则的表可以用于使那些特定的部分有偏差。换句话说，不作出对模型行为的改变，因此除了满足表内的某些规则的图案之外，不影响其他设计图案。对于基于模型的方法，非常难以进行此操作，这是因为对模型自身作出改变。并且，如果改变模型，则针对其他设计图案也改变校正的行为。例如，产生期望的印刷结果的设计图案可能被不必要地修改。
[0059]
尽管基于规则的重靶向相比于基于模型的重靶向具有若干优点，但是基于规则的方法当前受限于例如针对特定的特征的基于宽度和间距的规则。因此，利用当前基于规则的方法，对于相同的宽度和间距，偏差可以相同。然而，即使特征的宽度和间距是相同的，与其他特征不同地修改特征的边缘也可能产生更好的印刷性能。因此，当前基于规则的方法在这方面是非常受限的。另一方面，基于模型的重靶向不同地提供修改相同特征的边缘的这种灵活性，以产生更准确的印刷结果。然而，如早先提及的，基于模型的方法在计算上更密集，并且制造图案可能更昂贵。例如，使用基于模型的重靶向所产生的图案较为不一致、可能弯曲、难以解释并且难以获得对选择要修改的边缘的精确控制。
[0060]
本文中描述的一个或更多个方法扩展了现有的基于规则的方面。本文中的方法提供基于规则的重靶向和基于模型方面两者的优点。本文中的方法提供了基于规则的重靶向准确度(例如，在被印刷的特征的epe或cd方面)的显著改善并且广泛地扩展了它们在设计图案覆盖范围方面的能力。例如，本文中的方法维持了基于规则的重靶向的当前益处，诸如速度、一致性、可解释性和重靶向精确控制。
[0061]
本文中的方法提议对待重靶向的期望的图案内的期望的特征的性质确定。该性质提供基于感兴趣的特征周围的相邻的特征的额外的信息。因此，将规则的描述能力扩展到宽度和间距维度之外。该性质在重靶向时提供了更多的控制和更高的准确度。该方法具有许多应用，包括但不限于蚀刻计算、opc、抗蚀剂工艺校正、opc后校正等。该性质提供了除了几何能力之外的额外的描述能力。
[0062]
图3a是用于产生用于待成像(例如，光学图像和抗蚀剂图像)、待印刷(例如，在显影之后)或待形成(例如，在蚀刻之后)于衬底上的目标图案的重靶向图案的方法300的流程图。在实施例中，与当前的基于规则的方法相比，被提议的方法300可以显著地改善规则的表示并且更准确地描述图案；最终使得图案准确印刷于衬底上。方法300仍然提供基于规则
的重靶向的主要优点，包括速度、一致性、可解释性和控制，同时获得准确度域的显著改善，这已经是基于模型的重靶向的主要优点。在实施例中，方法300确定与目标特征或目标图案相关联的性质，以确定重靶向特征或重靶向图案。例如，该性质可以是基于几何形状的密度计算。本公开内容不限于密度。如本文中论述的，可以使用核函数(例如，低通滤波器)、变换函数(例如，fft或正弦函数)或给定的窗口上的其他计算来计算所述性质。方法300包括以下工序。
[0063]
工序p301包括获得(i)包括至少一个特征的目标图案301，该至少一个特征具有包括第一维度和第二维度的几何形状；以及(ii)多个偏差规则304，所述多个偏差规则被定义为第一维度、第二维度和与目标图案301的在测量区域内的特征相关联的性质的函数。
[0064]
在实施例中，目标图案301可以是待印刷于衬底上的任何期望的图案。在实施例中，目标图案301是设计图案、在使衬底上的抗蚀剂图像显影后获得的显影后图像(adi)图案、和/或在将蚀刻工艺应用至该adi之后获得的蚀刻图案。在实施例中，可以以gds文件格式提供设计图案。可以经由仿真(例如，图2)与图案形成工艺有关的一个或更多个模型(例如，光学器件模型、抗蚀剂模型等)来获得adi图案。在实施例中，可以从配置为测量被成像的衬底的量测工具获得adi。类似地，可以经由仿真(例如，图2)与图案形成工艺有关的一个或更多个模型(例如，光学器件模型、抗蚀剂模型、蚀刻模型等)来获得蚀刻图案。在实施例中，可以从配置为测量被成像的衬底的量测工具获得adi。在实施例中，目标图案可以是与存储器(例如，dram)电路有关的设计图案。
[0065]
目标图案301包括多个特征，诸如一个或更多个栅条、一条或更多条线、一个或更多个接触孔等。在实施例中，可以基于特征的几何形状来将至少一个特征(也被称为目标特征)特征化。例如，目标特征具有第一维度和第二维度。在示例中，第一维度是目标特征的宽度，并且第二维度是目标特征的高度或长度，或者是目标特征与相邻特征之间的间距。例如，两条线之间的间距(例如，图5b中的特征f10与f20之间的间距)。在实施例中，可以通过曲率半径来将弯曲的特征特性化。在实施例中，特征的几何形状可以被描述为维度的比率(例如，高度/宽度)或几何尺寸(例如，面积或圆周)的函数。维度-宽度和间距被用作示例，以解释概念并且不限制本发明的范围。
[0066]
在实施例中，多个偏差规则304可以被定义为第一维度(例如，宽度)、第二维度(例如，两个特征之间的间距)和与目标图案301的在测量区域内的特征相关联的性质的函数。在实施例中，测量区域包括目标特征的至少一部分。在实施例中，测量区域可以是用户定义的。在实施例中，测量区域可以具有任何形状。例如，测量区域可以是矩形框、正方形框(例如，参见图5a中的r1和r2、图10a和图10b中的框)、圆形形状(例如，参见图11a和图11b)或其他边界框形状。在实施例中，测量区域能够在整个目标图案中移动。
[0067]
在实施例中，一个性质或多个性质可以与目标图案301的特征相关联。例如，第一性质可以使用具有第一尺寸(例如，100nm
×
100nm)的第一框来确定，并且第二性质可以使用具有第二尺寸(例如，300nm
×
300nm)的第二框来确定。在实施例中，一个性质可以是密度，并且可以使用核函数(例如，低通滤波器核函数)与目标图案301的卷积来获得另一个性质。
[0068]
作为示例，目标特征的性质是测量区域内的特征的密度，其中，测量区域包括目标特征的至少一部分。在实施例中，可以将密度计算为测量区域内的特征的面积与测量区域
的总面积的比率。换句话说，密度表示由特征覆盖的测量区域的分数。然而，本公开内容不限于密度性质。在实施例中，可以经由将期望的函数或核函数(例如，低通滤波器、正弦函数)与测量区域内的一个或更多个目标特征做卷积来计算性质。在实施例中，可以使用与区域(包括目标特征)卷积的顶帽函数或矩形函数来计算密度。在本文中例如参照图4a至图4c、图5a至图5b、图10a至图10b、和图11a至图11b来论述与目标特征有关的性质和用于计算所述性质的不同的方式的示例。基于性质的在目标特征的位置处的值，即使目标特征具有相同的宽度和间距，也可以将多个偏差应用至目标特征。例如，目标特征的中心处的第一偏差和目标特征的端部处的第二偏差。
[0069]
在实施例中，多个偏差是用于修改目标图案301以产生重靶向图案的值(也被称为重靶向值)。在实施例中，重靶向图案可以是根据本公开内容的包括使用偏差产生的opc的掩模图案。例如，可以通过基于性质(例如，密度)应用偏差来修改设计图案(包括特定的宽度和间距的特征)。在实施例中，可以基于图案形成工艺的工艺校正模型(例如，蚀刻工艺校正)的仿真来确定偏差值，如参照图12和图13所论述的。
[0070]
在实施例中，参照图4a至图4c，可以将多个偏差存储为关系表。图4a说明示例性偏差表402、404、406和408，该表的每个单元格包括偏差值(图中未示出)。偏差表(例如，402)包括根据目标图案的第一维度d1(例如，宽度)和第二维度d2(例如，间距)以及性质pr1(例如，密度)分配的一组偏差值。针对第一维度d1和第二维度d2的特定值，依赖于性质的值pr1，多个偏差值分别可以用于表402、404、406和408中。例如，针对宽度为65nm并且间距为60nm的目标特征，基于与待重靶向的特征相关联的密度值，多个偏差是可用的。例如，对于d1＝65且d2＝60，如果密度为0.3，则1nm的偏差可以用于表404中。在另一个示例中，对于相同的d1＝65并且d2＝60，如果密度为0.5，则2nm的偏差可以用于表406中。例如，依赖于在其中确定密度的目标图案中的位置，密度值可以是不同的。例如，在线(示例性目标特征)的中心处的密度值可以不同于在线的端部处的密度值。
[0071]
在实施例中，可以针对每种特征类型定义多个此类偏差表。例如，可以针对线的端部、接触孔等定义多个偏差表。在实施例中，性质可以用于标记特定的特征。例如，将特征标记为潜在的热点或临界性图案。因此，出于标记的目的，可以确定性质(例如，本文中论述的)，使得可以使用于线的端部的表、用于间距和宽度的表是可用的。因此，可能无法定义涵盖所有内容的完整的通用表。
[0072]
参照图4b和图4c，在实施例中，可以针对单个衬底目标特征确定多个性质。然后，依赖于每个性质的值的范围，可以确定和存储多个偏差表。图4b是示出基于性质pr1和pr2的值的范围的多个偏差表的表。例如，第一性质pr1可以是使用第一框(例如，100nm
×
100nm)计算的第一密度，并且第二性质pr2可以是使用第二框(例如，300nm
×
300nm)计算的第二密度。在实施例中，密度的最小范围和最大范围可以是从0至1，其中，0指示目标特征的一部分不存在于框中，并且1指示整个框都填充有目标特征。0和1的密度值两者都可能是不期望的，并且最优的框的大小可以被确定为使得密度值的范围在0.1至0.9之间；在0.3至0.8之间、或在其他期望的范围内。本公开内容不限于特定的性质，也不限于性质的值的特定的范围。
[0073]
如图4b中示出的，当第一性质pr1的值在a至b的范围内并且第二性质pr2的值在a至b的范围内时，可以使用表1。类似地，对于表，可以基于pr1和pr2的值使用表1至表16。图
4c说明图4b的示例性表——表1至表16。在实施例中，可以将该表可视化为栅格并且使用此栅格以针对特定的宽度和间距定义偏差应该是多少。如早先提及的，这些表——例如表1、表2、表3等——可以针对目标特征的相同的宽度和相同的间距具有不同的偏差信息，这是因为该目标特征周围的密度值是不同的。例如，在线(示例性目标特征)的中心处的密度值可以不同于在线的端部处的密度值。因此，在目标特征(例如，10纳米的线)的给定的位置周围，如果在邻域中存在更密集的图案，则可能存在表2而非表1。可以基于测量区域中的特征的密度、一些核函数或一些其他复杂函数来计算pr1和/或pr2的值。在实施例中，可以使用与测量区域内的特征(包括感兴趣的特征)进行卷积计算的顶帽函数或矩形函数来计算密度。
[0074]
在实施例中，虽然表结构可以是起点，但是表结构可以是通用核函数(例如，低通滤波器)，该通用核函数可以用于依赖于核函数的结果(例如，值的范围)来产生多个表。例如，可以通过将核函数与测量区域的图像中的特征做卷积来获得结果。
[0075]
在实施例中，可以使用依据第一维度、第二维度和性质拟合的模型来确定多个偏差。
[0076]
因此，一个或多个性质是在作出将目标图案的一部分重靶向的决策之前除了宽度和间距之外的、计算的额外的变量。在实施例中，针对给定的宽度和间距的被选择的偏差是重靶向值，每个重靶向值均是针对目标图案的至少一个特征的一部分。
[0077]
工序p303包括确定性质的在目标图案301的至少一个特征上的多个位置处的值303，其中，每个位置均被测量区域包围。在图3b中示出用于确定性质的在给定的位置处的值303的工序p303的示例性流程图。
[0078]
在图3b中，工序p311包括在至少一个特征处的给定的位置周围分配测量区域。在实施例中，测量区域包括目标特征的至少一部分。在实施例中，测量区域可以是用户定义的。在实施例中，测量区域可以具有任何形状。例如，测量区域可以是矩形框、正方形框(例如，参见图5a中的r1和r2、图10a和图10b中的框)、圆形形状(例如，参见图11a和图11b)或其他边界框形状。在实施例中，测量区域能够在整个目标图案301上移动。
[0079]
工序p313包括识别测量区域内的一个或更多个特征。在实施例中，一个或更多个特征是指一个或更多个特征的一部分。一个或更多个特征可以是感兴趣的特征的一部分或与感兴趣的特征相邻的特征。例如，感兴趣的特征是应该重靶向的目标特征。
[0080]
工序p315包括经由用户定义的函数计算与测量区域内的被识别的一个或更多个特征相关联的性质的值。例如，用户定义的函数是密度。在实施例中，密度的计算包括：确定在被定义的面积内的被识别的一个或更多个特征的总面积；确定测量区域的总面积；以及将密度值计算为在测量区域内的特征的总面积与测量区域的总面积的比率。
[0081]
在实施例中，用户定义的函数是将测量区域内的一个或更多个特征变换成特征值的几何函数、信号处理函数或图像处理函数。该特征值对于被定义的位置中的一个或更多个特征是特定的。在实施例中，几何函数是目标图案301的至少一个特征的形状、尺寸、相对位置的函数。在实施例中，信号处理函数是图像处理函数、正弦函数、余弦函数或傅里叶变换。在实施例中，图像处理函数是低通滤波器和/或边缘检测函数。
[0082]
在实施例中，性质的值的计算包括在测量区域与用户定义的函数(例如，低通滤波器)之间应用卷积计算。在实施例中，将测量区域表示为包括一个或更多个特征的图像，并
且通过将该图像与用户定义的函数(例如，低通滤波器)进行卷积计算来计算性质的值。
[0083]
在实施例中，工序p317包括选择在至少一个特征处的另一个位置，并且使用p311中的测量区域进一步执行步骤p313和p315，以确定性质的在目标图案301的不同的位置处的值。在实施例中，该位置可以是目标特征的中心、目标特征的端部，或目标特征处/附近的任何其他位置。
[0084]
图5a和图5b说明确定在目标图案的位置处的性质的示例。参照图5a，目标图案包括多个特征f1、f2和f3。于是，在与具有给定的宽度和间距的特征f2相关联的位置l1处确定性质。在实施例中，基于在位置l1周围定义的第一区域r1来确定第一性质pr1。可以基于在位置l1周围定义的第二区域r2来确定第二性质pr2，其中，第二区域r2大于第一区域r1。因此，依赖于区域r1或r2，目标图案将针对相同的位置l1具有两个不同的性质的值。在实施例中，性质pr1或pr2可以是密度。
[0085]
在实施例中，第一区域r1分别包括特征f1、f2和f3的部分fp1、fp2和fp3。然后，可以使用部分fp1、fp2和fp3的面积除以第一区域r1的总面积来确定第一性质pr1(例如，密度)。在实施例中，使用第一区域r1在位置l1处的性质的值可以是0.35。类似地，可以将第二性质pr2确定为区域r2内的特征f1、f2和f2的部分的总面积除以第二区域r2的总面积。在实施例中，第二性质的值pr2可以是0.5。因此，尽管目标特征f2沿着特征的长度具有相同的宽度和间距，但是与给定的目标特征相关联的位置l1具有两个不同值0.35和0.5。因此，性质pr1或pr2基于待修改或重靶向哪个目标特征来提供额外的信息。
[0086]
如早先提及的，性质不限于密度。在实施例中，可以通过将核函数或用户定义的函数与目标图案(例如，301)或目标图案(例如，301)的在测量区域内的一部分做卷积计算来计算性质。在实施例中，核函数的应用可以不同于使用多个区域(例如，在不同的位置处定义的每个区域)。例如，可以将核函数应用于在单个窗口内覆盖所有特征(例如，f1、f2、f3)的单个位置(例如，l1)上。但是，可以在目标特征(例如，f2)上的各个位置处获得性质的值。例如，可以将傅里叶变换(ft)或快速傅里叶变换(fft)应用于所有特征上。fft的结果系数或fft的频率项可以是性质的值。
[0087]
在另一个示例中，可以在y维度和/或x维度中应用正弦函数。在示例中，如果目标特征(例如，f3)是沿着水平方向(x方向)具有边缘的水平多边形，则围绕该水平边缘的部分将沿着“y”轴具有成一阶正弦的较强信号，而其他位置将产生较弱的信号。此类较弱的信号区域可以是可以修改目标图案的潜在的区域。在实施例中，可以使用与测量区域(例如，r1)内的区域(包括感兴趣的特征)做卷积计算的项帽函数或矩形函数来计算密度。
[0088]
如本文中论述的，测量区域甚至不限于在给定的位置周围的完全地环绕的窗口(或框)。可以以任何复杂方式选择窗口并且密度计算可以是定向的(外部对内部)或单独地计算每个或多个象限。窗口也可以是同心环或环扇区等。在实施例中，测量区域在本文中也被称为窗口或边界框。
[0089]
图5b说明与目标特征相关联的性质的值随着感兴趣的点(例如，在目标特征处的位置)改变而改变。在实施例中，随着在目标图案上的位置改变，窗口也移动，例如将感兴趣的点保持处于窗口的中心。因此，每个位置处的密度可以改变。因此，改变目标图案上的位置可以提供改变针对在目标特征处的位置中的每一个位置的偏差的自由度。
[0090]
在图5b的示例中，目标图案包括n个目标特征f10、f20、
…
、fn。在每个目标特征处，
可以选择多个位置并且可以计算在每个位置处的性质的值(例如，密度)。在实施例中，可以以规则的间隔选择位置或随机地放置位置。例如，在沿着目标特征f10的某一距离处选择位置l10、l11和l12。另外，分别将测量区域(或窗口)r10、r11和r12分配给每个位置l10、l11和l12，使得该位置处于窗口的中心。在实施例中，每个窗口均具有相同的大小，例如100nm
×
100nm。然后，针对每个位置l10、l11和l12，可以基于特征f10、f20和/或f30的在相应的测量区域r10、r11或r12内的部分来计算密度值。
[0091]
基于被计算的密度值，针对每个位置l10、l11和l12选择的偏差可以是不同的。因此，与现有的基于规则的方法相比，本方法提供在目标特征的不同的位置处的不同地偏差的更多的灵活性。例如，现有的基于规则的方法可以在不同的位置处推荐相同的偏差值，这是由于目标特征的间距和宽度在此类位置(例如，l10、l11和l12)处是相同的。此外，由于基于模型的偏差可以在不同的位置处推荐不同的偏差，所以本方法提供与基于模型的偏差相当的结果。注意，本方法基于某些规则从表中选择偏差，并且不执行工艺校正模型。因此，该方法提供基于规则的重靶向以及基于模型的重靶向的两个优点。
[0092]
工序p305包括基于性质的值从多个偏差规则304中选择针对至少一个特征上的多个位置的偏差的子集305。在实施例中，将偏差规则表示为针对性质中的每一个的第一维度和第二维度的表。在实施例中，例如参照图4b，选择偏差包括：标识性质的给定值所属于的范围；针对性质的被识别的范围，从多个偏差规则304中选择偏差规则；以及针对第一维度和第二维度的给定值，从该偏差规则中选择与至少一个特征上的多个位置的给定的位置相关联的偏差值。
[0093]
在实施例中，多个偏差中的每个偏差是以下各项中的至少一项：蚀刻补偿，该蚀刻补偿将被应用至adi图案使得蚀刻图案在期望的规范内；模型误差补偿，该模型误差补偿与用于仿真图案形成工艺的一个或更多个工艺模型相关联；掩模邻近效应校正，该掩模邻近效应校正将被应用至设计布局以减少目标图案的变化，该变化是由于掩模制造而造成的；或初始opc偏差，该初始opc偏差将被应用至设计布局以产生用于最优的邻近效应校正的初始重靶向布局。
[0094]
另外，工序p307包括：通过将偏差的所选择的子集305应用至目标图案的至少一个特征，产生用于目标图案301的重靶向图案307。
[0095]
在实施例中，方法300还包括：在工序p309中，将每个重靶向值应用至对应的边缘，以产生重靶向图案；以及将光学邻近效应校正应用至重靶向图案，以产生opc后图案309。
[0096]
图6a至图7b说明本方法的示例性结果。图6a说明示出与维度间距和宽度相关联的偏差值的现有的偏差示意图600的示例。在该示意图中，x轴是目标图案中的宽度的示例性范围，并且y轴是目标图案中的间距的示例性范围。此处的颜色或灰度表示偏差斜率的范围。如图所示，对于相同的宽度和间距，如果点具有较亮的颜色(例如，白色)，则这意味着具有几乎相同的宽度和间距的目标特征可以具有在从0nm至9nm的差的任何位置处的偏差值。例如，100nm的宽度和100nm的间距具有多于9nm的差并且这不能仅基于宽度和间距的组合来解释。因此，对于相同的宽度和间距，人们不能仅使用宽度和间距表来定义适当的偏差。然而，根据本文中的方法，通过使用额外的变量(例如，性质)，人们可以针对相同的宽度和相同的来定义多个偏差。
[0097]
图6b和图6c是根据本文中论述的方法应用偏差的示例性结果。图6b示出包括特征
f61、f62、f63，
…
f70等的阵列的示例性目标图案60b。在目标图案60b中，每个特征均与60nm的宽度和65nm的间距相关联。该特征的阵列包括可以应用至目标特征以产生重靶向图案(目标特征周围的点线)的在不同的位置处的不同的偏差。在示例中，在该阵列的中心(例如，在605处的特征部分)处，偏差大约为14.74nm，而朝向线的端部(例如，在610处的部分)偏差较小。在实施例中，当从中心(例如，605)朝向端部(例如，610)移动时，密度减小，因此一些位置具有5nm、6nm和5.2nm的偏差。为了更好地理解不同的偏差，端部部分610的放大版本示出于图6c中。因此，即使目标特征具有相同的宽度和间距，但是因为密度变化，所以可以被分配不同的偏差。
[0098]
与现有的基于规则的方法相比，用户可以针对相同的宽度和间距分配相同的偏差值。例如，针对60nm的宽度和65nm的间距，偏差值可以是14.75nm。然而，如果应用偏差14.75nm，则在线的端部附近(例如，在610处)可能存在过度校正或过度偏差。在另一个示例中，如果使用较小的偏差值，例如6nm，则在中心(例如，在605处)处可能存在偏差不足。
[0099]
另一方面，与仅使用宽度和间距相比，本方法提供与目标图案(例如，60b)有关的更多的描述能力。例如，性质(例如，密度)用作允许针对目标图案的相同的宽度和间距不同地偏差的额外的信息。例如，605中的特征的部分与610中的特征的部分相比不同地偏差。在实施例中，在图6c中，点线与特征之间的差指示执行目标特征的多少距离的移动。例如，该差可以是7nm或8nm。图6b还示出：在阵列610的中心处，偏差值为12.875nm，并且随着朝向线的端部越来越近地移动，偏差值为5.75nm。可以通过考虑诸如密度的性质来展开该偏差信息。
[0100]
如早先提及的，可以确定多个性质，例如第一性质d100和第二性质d750，并且可以将偏差定义为第一性质(例如，指示100nm2的测量区域的d100)和第二性质(例如，指示750nm2的测量区域的d750)的函数。在实施例中，d100是较小的窗口并且d750是相对较大的窗口。较小的窗口尺寸允许捕捉相邻的特征的较小的范围效应，并且较大的窗口允许捕捉相邻的特征的较大的范围效应。图7a示出是性质d100和d750的函数的偏差。图7b示出与图7a的偏差相关联的误差数据。在实施例中，误差数据示出和与图案形成工艺相关联的校正模型相关的残差的显著改善。
[0101]
在图7a和图7b的示意图中，对于65nm的间距和60nm的宽度，x轴示出使用d100测量区域计算的密度值，y轴示出偏差值，并且颜色梯度指示使用d750测量区域计算的密度值。例如，0.35指示100nm2(例如，d100)的窗口的35％或35nm2被多边形或目标特征覆盖，并且d100窗口的其余部分是空的，值0.6指示100nm2的窗口内的60％或60nm2被目标特征覆盖。
[0102]
图7a示出分配偏差值时的线性行为。换句话说，随着d100的密度增大，偏差值也增大。基于指示d750的密度的颜色分级，可以看到相似的线性行为。换句话说，随着密度增大，偏差值增大。该示意图展现了性质(例如，密度)能够在不同的性质中描述、展开与相同的宽度和间距有关的偏差信息。图7a示出8nm偏差范围。在实施例中，可以基于偏差值和性质的值拟合线性回归。图7b示出被拟合模型的二阶多项式误差。该误差在
±
0.75nm或更小的范围内，该范围与现有的基于规则的方法相比非常小。在实施例中，现有的基于规则的方法(其中，偏差可以是常数14.75nm)可能产生高达8nm的误差。换句话说，利用尺寸d100和/或d750，可以具有较大的描述能力，该描述能力允许从8nm的误差范围或相似偏差范围混合直至小于0.75nm。
[0103]
本领域技术人员可以理解，本文中描述的方法(例如，方法300)不限于特定的图案或与该图案相关联的性质。方法300可以适用于任何类型的图案。例如，图8a和图8b示出针对线的端部的偏差，并且图9示出针对接触孔的偏差。
[0104]
参照图8a和图8b，通常依据宽度和尖端至尖端的间距来描述线的端部。如图所示，虽然两个目标图案80a和80b具有相同的宽度和间距，但是密度将是不同的。因此，在目标图案80a中，线的端部可以移动8.375nm。在目标图案80b中，线的端部可以移动3.875nm。类似地，参照图9，接触孔h1和h2具有相同的第一维度(例如，直径)和间距，可以经由基于模型的校正分配不同的偏差值，例如5.875nm及7.25nm。这种偏差值可以通过与相应的目标特征相关联的密度值来解释。
[0105]
此外，如本文中论述的，方法300不限于特定的测量区域或窗口。图10a/图10b和图11a/图11b解释不同的窗口形状的使用。图10a至图10b和图11a至图11b说明目标图案t100和不同的窗口形状。在实施例中，虽然目标图案t100包括具有相同的尺寸的四个接触孔，但是可以将不同的偏差应用至每个孔。
[0106]
图10a和图10b展现了具有相同的测量面积(例如，80nm2)的两个正方形框d80和d80’可能不适合于捕捉密度值。例如，d80框用于确定在目标图案t100的第一位置处的第一密度值。d80’框用于确定在目标图案t100的第二位置处的第二密度值。然而，虽然在d80和d80’中的每一个内的特征具有相同的确切面积(例如，阴影区域的面积)，但是至少两个接触孔具有不同的偏差，例如7.25nm和5.875nm。由于密度相同，所以框d80和d80’可能不适合于区分偏差值。在实施例中，不同尺寸的窗口或不同形状的窗口可能是更有帮助的。因此，在实施例中，可以使用圆形窗口。
[0107]
图11a和图11b展现了：针对图案t100，圆形窗口呈现为具有密度差。例如，当在第一位置处使用圆形窗口c80(例如，具有80nm的直径)时，确定第一密度值。当在第二位置处使用圆形窗口c80’(例如，具有80nm的相同的直径)时，确定第二密度值。这些第一密度值和第二密度值是不同的。因此，该圆形窗口c80可能比正方形窗口d80是更适合的。例如，使用圆形窗口c80’获得的第二密度低于第一密度。因此，例如，基于c80’，与图11b的圆形窗口c80中的接触孔的偏差值(例如，7.25)相比，可以将较低的偏差(例如，5.875)应用至接触孔。
[0108]
图12是用于确定用于待印刷于衬底上的目标图案的偏差规则的方法500的流程图。在实施例中，将基于模型的校正(例如，蚀刻校正)用作用于确定偏差表的地面实况。例如，在基于模型的蚀刻校正期间收集每片段的偏差。例如，在基于模型的蚀刻校正期间针对每个片段计算每框尺寸的宽度、间距和密度。该方法包括如下解释的工序。
[0109]
工序p501包括获得包含被第一维度和第二维度表征的至少一个特征的目标图案502。例如，第一维度是宽度并且第二维度是间距。在实施例中，可以获得与目标图案502中的多个特征有关的间距和宽度。
[0110]
工序p503包括经由执行工艺校正模型506来确定针对第一维度(例如，宽度)和第二维度(例如，间距)的多个偏差。另外，工序p503包括将多个偏差中的每一个与性质的值相关联。在实施例中，工艺校正模型506使目标图案502的至少一个特征的第一维度和第二维度偏差。此外，使用工艺校正模型506的校正工艺被配置为计算与该至少一个特征相关联的性质。例如，蚀刻校正模型506可以包括实施目标图案的每位置的一个性质或多个性质的计
算的代码。本文中例如参照图5a和图5b论述了对性质(例如，密度)的示例性计算。
[0111]
在实施例中，确定多个偏差包括：经由使用目标图案502执行工艺校正模型506来产生包括针对至少一个图案的第一维度和第二维度的偏差的重靶向图案；确定重靶向图案与目标图案506之间的差；以及基于该差确定在目标图案的多个位置处的多个偏差。
[0112]
在实施例中，工艺校正模型506的执行包括确定针对目标图案的至少一个图案上的多个位置的性质的多个值。参照图5a和图5b和图13来论述计算性质的值的示例。
[0113]
在实施例中，确定性质的值包括：(a)至少在该特征上的给定的位置周围分配测量区域；(b)识别该测量区域内的一个或更多个特征；(c)经由用户定义的函数计算与测量区域内的被识别的一个或更多个特征相关联的性质的值；和(d)选择在该至少一个特征上的另一个位置，以及使用步骤(a)中的测量区域执行步骤(b)和(c)。
[0114]
在实施例中，在工艺校正模型的执行期间针对目标图案502的每片段(或边缘)收集多个偏差，片段是该目标图案502的一部分。
[0115]
在实施例中，在工艺校正模型的执行期间，针对目标图案502的每片段和每测量区域计算性质的值，该测量区域是在目标图案502的给定的位置周围的区域(或窗口)。
[0116]
工序p505包括基于多个偏差定义是第一维度、第二维度和与目标图案502的至少一个特征相关联的性质的函数的偏差规则510。在实施例中，定义偏差规则510包括：基于性质的值来定义性质的范围；以及针对性质的每个范围，分配来自多个偏差的偏差集合。在实施例中，该偏差集合的每个偏差与第一维度和第二维度相关联。
[0117]
本方法不限于特定的工艺模型506。作为示例，工艺校正模型506是以下各项中的至少一项：蚀刻校正模型，该蚀刻校正模型确定对与目标图案相关联的蚀刻图案的校正；光学邻近效应校正模型，该光学邻近效应校正模型确定对目标图案的修改；或掩模邻近效应校正模型，该掩模邻近效应校正模型确定与掩模制造工艺相关联的校正。
[0118]
图13说明基于蚀刻图案确定蚀刻偏差的示例。在实施例中，可以执行蚀刻校正模型以确定对被蚀刻的图案的校正。在实施例中，蚀刻特征702是期望待印刷于/蚀刻于衬底上的目标特征。在实施例中，可以经由蚀刻工艺模型获得蚀刻特征702，该蚀刻工艺模型被配置为从设计图案、抗蚀剂图像或显影后图像(adi)产生蚀刻轮廓。在实施例中，可以从被蚀刻的衬底的sem图像提取蚀刻特征702。将蚀刻特征702用作向蚀刻校正模型的输入以产生向蚀刻工艺的输入图案(例如，重靶向蚀刻图案)，使得期望的蚀刻图案702被印刷于衬底上。例如，输入图案是显影后图像(adi)图案712。该adi图案712是重靶向图案的示例。
[0119]
在实施例中，通过使蚀刻特征702的边缘有偏差来产生adi图案。然后，adi图案712与蚀刻特征702之间的差为由蚀刻校正模型应用使得蚀刻特征702的偏差。在实施例中，由蚀刻校正模型应用的偏差基于图案形成工艺的性能指标。例如，由蚀刻校正模型确定的偏差使蚀刻特征702与设计特征之间的边缘放置误差最小化。在实施例中，使蚀刻特征702的边缘的偏差为b1的量。在实施例中，可以将偏差b1确定为adi图案712与蚀刻特征702之间的差。因此，产生与目标图案(例如，蚀刻特征702)相关的偏差数据。
[0120]
此外，确定在蚀刻特征702处的一个或更多个位置处的性质(例如，密度)数据，如本文中论述的。在实施例中，性质数据是指在蚀刻图案的蚀刻特征702处确定的一个或更多个性质。因此，偏差数据和性质数据可以用于建立性质与偏差之间的关系。此外，通过宽度和间距来表征蚀刻特征702。因此，可以建立宽度、间距、密度与偏差之间的关系。可以在多
个蚀刻特征中的每一个上的多个位置处确定包括多个偏差和多个密度的相似数据，通过间距和宽度来表征和关联每个蚀刻特征。由此，该数据可以用于建立间距和宽度之间的相关性、多个密度与多个偏差之间的相关性。在本公开内容中，例如在图4a至图4c中论述了示例性偏差表。
[0121]
如早先提及的，虽然将蚀刻校正模型用作示例，但是本实施例不限于蚀刻。在实施例中，仿真工艺可以使用与图案形成工艺有关的任何工艺校正模型(例如，抗蚀剂工艺、蚀刻工艺、opc等)并且确定第一维度(例如，宽度)、第二维度(例如，间距)和性质(例如，密度)信息，如本文中论述的。然后，可以使由模型提出的校正与第一维度、第二维度和一个或更多个性质相关，以产生偏差表。性质提供对确定用于目标图案的重靶向图案的现有的基于规则的重靶向方法的额外的描述能力。例如，基于密度信息的偏差可以指示在线的中心处应用第一偏差并且在线的端部处应用第二偏差。
[0122]
在示例中，应用可以在与掩模相关的校正中，例如opc和在opc后进行的品质邻近效应校正。在opc中，经由图案形成工艺仿真最大化焦点曝光窗口。例如，可以修改opc工艺以包括计算设计图案的第一维度、设计图案的第二维度、设计图案的一个或更多个性质，和opc产生的掩模图案的偏差信息。
[0123]
在执行opc之后，也可以使用与掩模制造工艺有关的模型来校正与掩模制造有关的影响。例如，可以产生偏差信息以用于opc产生的掩模图案的进一步偏差。opc后校正也可以是计算上密集型的。因此，偏差表也可以使掩模制造工艺加速。
[0124]
在实施例中，方法300和/或方法500的一个或更多个工序可以被实施为在计算机系统的处理器(例如，计算机系统100的工艺104)中的指令(例如，代码)。在实施例中，工序可以跨多个处理器分布(例如，并行计算)，以改善计算效率。在实施例中，包括非暂时性计算机可读介质的计算机程序产品具有在其上记录的指令，该指令在由计算机执行时实施方法300或500。
[0125]
根据本公开内容，被披露的元件的组合和子组合构成单独的实施例。例如，第一组合包括将密度用作性质来确定重靶向图案。子组合可以包括将第一密度和第二密度用作性质来确定重靶向图案。在另一个示例中，组合包括确定将蚀刻图案重靶向为目标图案，该重靶向基于与蚀刻图案相关联的密度数据。在另一个示例中，该组合包括基于性质(例如，密度)确定用于目标图案的重靶向掩模图案。
[0126]
在实施例中，根据方法300或500确定的校正和opc后图像可以用于优化图案形成工艺或调整图案形成工艺的参数。作为示例，opc解决如下事实：设计布局的投影于衬底上的图像的最终尺寸和放置将不同于或简单地仅依赖于该设计布局在图案形成装置上的尺寸和放置。注意，可以在本文中互换地使用术语“掩模”、“掩模版”、“图案形成装置”。此外，本领域技术人员将认识到，尤其是在光刻仿真/优化的内容背景中，术语“掩模”/“图案形成装置”和“设计布局”可以被互换地使用，这是因为：在光刻仿真/优化中，不一定使用物理的图案形成装置，而可能使用设计布局来表示物理的图案形成装置。对于存在于某个设计布局上的较小的特征尺寸和较高的特征密度，给定特征的特定边缘的位置将在某种程度上受到其他相邻的特征的存在或不存在的影响。这些邻近效应起因于从一个特征耦接至另一个特征的微小量的辐射和/或诸如衍射和干涉的非几何光学效应。类似地，邻近效应可能起因于在通常跟随光刻的曝光后烘烤(peb)、抗蚀剂显影和蚀刻期间的扩散和其他化学效应。
optimization for image fidelityand throughput)”(journal of microlithography，microfabrication，microsystems 3(4)，第509至522页(2004年))的论文中阐述的另一个示例中，综述了若干现有的源优化方法，并且提出将源优化问题转换成一系列非负最小平方优化的基于照射器像素的方法。尽管这些方法已经证实了一些成就，但是它们通常需要多次复杂的迭代以收敛。另外，可能难以确定用于一些额外的参数(诸如，granik的方法中的γ)的适当/优化的值，这规定了在优化用于衬底图像保真度的源与该源的平滑度要求之间的折衷。
[0133]
对于低k1光刻，源和图案形成装置两者的优化有助于确保用于临界性电路图案的投影的可行的工艺窗口。一些算法(例如，socha等人的proc.spie，第5853卷，2005年，第180页)在空间频域中将照射离散化成独立的源点并且将掩模离散化成衍射阶，并且基于可以通过光学成像模型从源点强度和图案形成装置衍射阶而预测的工艺窗口指标(诸如，曝光裕度)来将成本函数(成本函数被定义为选定的设计变量的函数)分离地公式化。如本文中使用的术语“设计变量”包括光刻投影设备或光刻工艺的参数集合，例如，光刻投影设备的用户可以调整的参数，或用户可以通过调整那些参数而调整的图像特性。将明白的是，光刻投影工艺的任何特性(包括源、图案形成装置、投影光学器件的特性，和/或抗蚀剂特性)可以在优化中的设计变量中。成本函数经常是设计变量的非线性函数。然后，使用标准的优化技术来使成本函数最小化。
[0134]
相关地，不断减少设计规则的压力已经驱使半导体芯片制造者在现有的193nm的arf光刻的情况下更深入于低k1光刻时代。朝向较低k1的光刻对ret、曝光工具以及针对光刻亲和设计的需要提出了很高的要求。未来可以使用1.35arf的超数值孔径(na)曝光工具。为了帮助确保电路设计可以以可工作工艺窗口产生至衬底上，源-图案形成装置优化(在本文中被称为源-掩模优化或smo)正在变为用于2
×
nm节点的显著ret。
[0135]
2009年11月20日递交并且被公开为wo2010/059954的标题为“快速自由形式的源和掩模共同优化方法(fast freeform source and mask co-optimization method)”的共同转让的国际专利申请案第pct/us2009/065359号中描述了允许在无约束的情况下并且在可实行的时间量内使用成本函数来同时地优化源和图案形成装置的源和图案形成装置(设计布局)优化方法和系统，该公开案的全部内容以引用的方式并入本文中。
[0136]
2010年6月10日递交并且被公开为美国专利申请公开案第2010/0315614号的标题为“光刻设备中的源-掩模优化(source-mask optimization in lithographic apparatus)”的共同转让的美国专利申请案第12/813456号中描述了涉及通过调整源的像素来优化源的另一种源和掩模优化方法和系统，该公开案的全部内容以引用的方式并入本文中。
[0137]
在光刻投影设备中，作为示例，将成本函数表达为：
[0138][0139]
其中，(z1，z2，...，zn)是n个设计变量或其值。f
p
(z1，z2，...，zn)可以是设计变量(z1，z
，
，...，zn)的函数，诸如针对(z1，z2，...，zn)的设计变量的一组值的在评估点处的特性的实际值与预期值之间的差。w
p
是与f
p
(z1，z2，...，zn)相关联的权重常数。可以向比其他评
估点或图案更关键的评估点或图案分配较高的w
p
值。也可以向具有较多的出现次数的图案和/或评估点分配较高的w
p
值。评估点的示例可以是衬底上的任何物理点或图案、虚拟设计布局上的任何点、或抗蚀剂图像、或空间图像、或它们的组合。f
p
(z1，z2，...，zn)也可以是诸如lwr的一个或更多个随机效应的函数，该一个或更多个随机效应是设计变量(z1，z2，...，zn)的函数。成本函数可以表示光刻投影设备或衬底的任何合适的特性，例如特征的失效率、焦点、cd、图像移位、图像失真、图像旋转、随机效应、生产量、cdu或它们的组合。cdu是本地cd变化(例如，本地cd分布的标准偏差的三倍)。cdu可以被互换地称为lcdu。在一个实施例中，成本函数表示cdu、生产量和随机效应(即，是cdu、生产量和随机效应的函数)。在一个实施例中，成本函数表示epe、生产量和随机效应(即，是epe、生产量和随机效应的函数)。在一个实施例中，设计变量(z1，z2，...，zn)包括剂量、图案形成装置的全局偏差、来自源的照射的形状、或它们的组合。由于抗蚀剂图像经常规定衬底上的电路图案，所以成本函数经常包括表示抗蚀剂图像的一些特性的函数。例如，该评估点的f
p
(z1，z2，...，zn)可以仅是抗蚀剂图像中的一点与该点的预期位置之间的距离(即，边缘放置误差epe
p
(z1，z2，...，zn))。设计变量可以是任何可调整的参数，诸如源的可调整的参数、图案形成装置、投影光学器件、剂量、焦点等。投影光学器件可以包括被统称为“波前操控器”的部件，该部件可以用于调整照射束的波前的形状以及强度分布和/或相移。投影光学器件优选地可以调整在沿着光刻投影设备的光学路径的任何位置处的波前和强度分布，所述任何位置诸如在图案形成装置之前、在光瞳平面附近、在图像平面附近、在焦平面附近。投影光学器件可以用于校正或补偿由例如源、图案形成装置、光刻投影设备中的温度变化、光刻投影设备的部件的热膨胀造成的波前和强度分布的某些失真。调整波前和强度分布可以改变评估点和成本函数的值。可以根据模型仿真这些变化或实际地量测这些变化。当然，cf(z1，z2，...，zn)不限于等式1中的形式。cf(z1，z2，...，zn)可以呈任何其他合适的形式。
[0140]
应该注意的是，f
p
(z1，z2，...，zn)的正规加权均方根(rms)被定义为，因此，使f
p
(z1，z2，...，zn)的加权rms最小化等效于使等式1中定义的成本函数最小化。因此，此处出于记法简单的目的，可以互换地使用f
p
(z1，z2，...，zn)和等式1的加权rms。
[0141]
另外，如果考虑使pw(工艺窗口)最大化，则人们可以将来自不同的pw条件的相同的物理位置视为等式1中的成本函数的不同的评估点。例如，如果考虑n个pw条件，则人们可以根据评估点的pw条件来将评估点分类并且将成本函数书写为：
[0142][0143][0144]
其中，是在第u个pw条件(u＝1，...，u)下的f
p
(z1，z2，...，zn)
的值。当f
p
(z1，z2，...，zn)是epe时，则使上述成本函数最小化等效于使在各种pw条件下的边缘移位最小化，因此，这导致pw最大化。具体地，如果pw也由不同的掩模偏差组成，则使上述成本函数最小化还包括使meef(掩模误差增强因子)最小化，该掩模误差增强因子被定义为衬底epe与诱发性掩模边缘偏差之间的比率。
[0145]
设计变量可以具有约束，可以将该约束表达为(z1，z2，...，zn)∈z，其中，z是设计变量的可能的值的集合。可以通过光刻投影设备的期望的生产量来强加对设计变量的一个可能的约束。期望的生产量可以限制剂量，并且因此具有针对随机效应的影响(例如，对随机效应强加下限)。较高的生产量通常导致较低的剂量、较短的/较长的曝光时间和较大的随机效应。对衬底生产量和随机效应的最小化的考虑可以约束设计变量的可能的值，这是因为随机效应是设计变量的函数。在没有通过期望的生产量来强加的这种约束的情况下，优化可以得到不切实际的设计变量的值的集合。例如，如果剂量是在设计变量中，则在没有此约束的情况下，优化可以得到使生产量在经济上不可能的剂量值。然而，约束的有用性不应该被解释为必要性。生产量可能受到对图案形成工艺的参数的以失效率为基础的调整的影响。期望在维持较高的生产量的同时具有特征的较低的失效率。生产量也可能受到抗蚀剂化学反应的影响。较慢的抗蚀剂(例如，要求适当地曝光较高量的光的抗蚀剂)导致较低的生产量。因此，基于涉及由于抗蚀剂化学反应或波动引起的特征的失效率以及针对较高的生产量的剂量要求的优化工艺，可以确定图案形成工艺的适当的参数。
[0146]
因此，优化工艺在约束(z1，z2，...，zn)∈z的条件下来寻找到使成本函数最小化的设计变量的值的集合，即，寻找到：
[0147][0148]
图14中说明根据实施例的优化光刻投影设备的一般方法。此方法包括定义多个设计变量的多变量成本函数的步骤s1202。设计变量可以包括选自照射源的特性(1200a)(例如，光瞳填充比率，即传递通过光瞳或孔的源的辐射的百分比)、投影光学器件的特性(1200b)和设计布局的特性(1200c)的任何合适的组合。例如，虽然设计变量可以包括照射源的特性(1200a)和设计布局的特性(1200c)(例如，全局偏差)，但是不包括投影光学器件的特性(1200b)，这导致smo。可替代地，设计变量可以包括照射源的特性(1200a)、投影光学器件的特性(1200b)和设计布局的特性(1200c)，这导致源掩模-透镜优化(smlo)。在步骤s1204中，同时地调整设计变量，使得成本函数向收敛移动。在步骤s1206中，确定是否满足预定义的终止条件。预定的终止条件可以包括各种可能性，即，成本函数可以被最小化或最大化(如所使用的数值技术所需要的)、成本函数的值已经等于阈值或已经超过阈值、成本函数的值已经达到预设的误差极限内，或达到预设数目的迭代。如果满足了步骤s1206中的条件中的任一项，则该方法结束。如果步骤s1206中的条件中的任一项都没有被满足，则迭代地重复步骤s1204和s1206直至获得期望的结果。优化不一定导致用于设计变量的值的单个集合，这是因为可能存在由诸如失效率、光瞳填充因子、抗蚀剂化学反应、生产量等因素造成的物理抑制。优化可以提供用于设计变量和相关联的性能特性(例如，生产量)的值的多个集合，并且允许光刻设备的用户获得一个或更多个集合。
[0149]
在光刻投影设备中，可以交替地优化源、图案形成装置和投影光学器件(被称为交
marquardt算法、梯度下降算法、模拟退火算法、遗传算法的算法以寻找到
[0155]
此处，将高斯-牛顿算法用作示例。高斯-牛顿算法是适用于一般非线性多变量优化问题的迭代方法。在设计变量(z1，z2，...，zn)取值(z
1i
，z
2i
，...，z
ni
)的第i次迭代中，高斯-牛顿算法将在(z
1i
，z
2i
，...，z
ni
)附近的f
p
(z1，z2，...，zn)线性化，然后计算在(z
1i
，z
2i
，...，z
ni
)附近的给出cf(z1，z2，...，zn)的最小值的值(z
1(i 1)
，z
2(i 1)
，...，z
n(i 1)
)。设计变量(z1，z2，...，zn)在第(i 1)次迭代中采用值(z
1(i 1)
，z
2(i 1)
，...，z
n(i 1)
)。这种迭代继续直至收敛(即，cf(z1，z2，...，zn)不再减小)或达到预设的数目的迭代。
[0156]
具体地，在第i次迭代中，在(z
1i
，z
2i
，...，z
ni
)附近，
[0157][0158]
依据等式3的近似，成本函数变为：
[0159][0160]
它是设计变量(z1，z2，...，zn)的二次函数。各项都是恒定的，但设计变量(z1，z2，...，zn)除外。
[0161]
如果设计变量(z1，z2，...，zn)不在任何约束下，则可以通过由n个线性等式(其中，n＝1，2，
…
，n)进行求解而导出(z
1(i 1)
，z
2(i 1)
，...，z
n(i 1)
)。
[0162]
如果设计变量(z1，z2，...，zn)是在呈j个不等式的形式(例如，(z1，z2，...，zn)的调谐范围)(其中，j＝1，2，
…
，j)的约束下；并且在呈k个等式(例如，设计变量之间的相互依赖性)的形式的约束下(其中，k＝1，2，
…
，k)；则优化工艺变为经典的二次规划问题，其中，a
nj
、bj、c
nk
、dk是常数。可以针对每次迭代来强加额外的约束。例如，可以引入“阻尼因子”δd以限制(z
1(i 1)
，z
2(i 1)
，...，z
n(i 1)
)与(z1，z2，...，zn)之间的差，使得等式3的近似成立。可以将此类约束表达为z
ni-δd≤zn≤z
ni
δd。可以使用例如jorge nocedal和stephen j.wright(berlin new york：vandenberghe.cambridge university press)的《数值优化》(numerical optimization)(第2版)中描述的方法来导出(z
1(i 1)
，z
2(i 1)
，...，z
n(i 1)
)。
[0163]
代替使f
p
(z1，z2，...，zn)的rms最小化，优化工艺可以将评估点中的最大偏差(最差缺陷)的量值最小化至它们的预期值。在此方法中，将成本函数可替代地表达为
[0164][0165]
其中，cl
p
是用于f
p
(z1，z2，...，zn)的最大允许值。此成本函数表示评估点中的最差缺陷。使用此成本函数的优化使得最差缺陷的量值最小化。迭代贪心算法可以用于此优化。
[0166]
可以将等式5的成本函数近似为：
[0167][0168]
其中，q是正整偶数，诸如，至少4，优选地为至少10。等式6模仿等式5的行为，同时允许通过使用诸如最深下降方法、共轭梯度方法等方法来解析地执行优化并且使优化加速。
[0169]
使最差缺陷的尺寸最小化也可以与f
p
(z1，z2，...，zn)的线性化组合。具体地，与在等式3中一样地近似f
p
(z1，z2，...，zn)。然后，将对最差缺陷的尺寸的约束写为不等式e
lp
≤f
p
(z1，z2，...，zn)≤e
up
，其中，e
lp
和e
up
是指定用于f
p
(z1，z2，...，zn)的最小允许偏差和最大允许偏差的两个常数。将等式3插入，将这些约束变换为如下形式(其中，p＝1，
…
p)：
[0170][0171]
以及
[0172][0173]
由于等式3通常仅在(z
1i
，z
2i
，...，z
ni
)附近是有效的，所以如果在此附近不能实现期望的约束e
lp
≤f
p
(z1，z2，...，zn)≤e
up
(这可以通过所述不等式之间的任何冲突来确定)，则可以放宽常数e
lp
和e
up
直至可以实现所述约束。该优化工艺使(z
1i
，z
2i
，...，z
ni
)附近的最差缺陷尺寸最小化。然后，每个步骤逐步地减小最差缺陷尺寸，并且迭代地执行每个步骤直至符合某些终止条件。这将导致最差缺陷尺寸的最优的减小。
[0174]
用于使最差缺陷最小化的另一种方式是在每次迭代中调整权重w
p
。例如，在第i次迭代之后，如果第r个评估点是最差缺陷，则可以在第(i 1)次迭代中增大wr，使得向所述评估点的缺陷尺寸的减小给出较高的优先级。
[0175]
另外，可以通过引入拉格朗日乘数来修改等式4和等式5中的成本函数，以实现对缺陷尺寸的rms的优化与对最差缺陷尺寸的优化之间的折衷，即：
[0176][0177]
其中，λ是指定对缺陷尺寸的rms的优化与对最差缺陷尺寸的优化之间的折衷的预
设的常数。具体地，如果λ＝0，则此等式变为等式4，并且仅使缺陷尺寸的rms最小化；而如果λ＝1，则此等式变为等式5，并且仅使最差缺陷尺寸最小化；如果0＜λ＜1，则在优化中考虑以上两种情况。可以使用多种方法来解决该优化。例如，与先前描述的方法类似，可以调整每次迭代中的加权。可替代地，与根据不等式使最差缺陷尺寸最小化类似，式6’和6”中的不等式可以被视为在二次规划问题的求解期间的设计变量的约束。然后，可以递增地放宽对最差缺陷尺寸的界限，或对最差缺陷尺寸的界限递增地增加用于最差缺陷尺寸的权重，计算用于每个可实现的最差缺陷尺寸的成本函数的值，并且选择使总成本函数最小化的设计变量值作为用于下一个步骤的初始点。通过迭代地进行该操作，可以实现该新的成本函数的最小化。
[0178]
优化光刻投影设备可以扩展工艺窗口。较大的工艺窗口在工艺设计和芯片设计方面提供更多的灵活性。工艺窗口可以被定义为使抗蚀剂图像在抗蚀剂图像的设计目标的某个极限内的焦点和剂量值的集合。注意，此处所论述的所有方法也可以扩展至可以通过除了曝光剂量和散焦之外的不同或额外的基参数而建立的广义的工艺窗口定义。这些基参数可以包括(但不限于)诸如na、标准差、像差、偏振的光学设定，或抗蚀剂层的光学常数。例如，如早先描述的，如果pw也由不同的掩模偏差组成，则优化包括meef(掩模误差增强因子)的最小化，meef被定义为衬底epe与诱发性掩模边缘偏差之间的比率。关于焦点和剂量值进行定义的工艺窗口在本公开内容中仅用作示例。下文描述根据实施例的使工艺窗口最大化的方法。
[0179]
在第一步骤中，从工艺窗口中的已知条件(f0，ε0)开始(其中，f0是标称焦点，并且ε0是标称剂量)，使在(f0±
δf，ε0±
δε)附近的下列成本函数中的一个最小化：
[0180][0181]
或
[0182][0183]
或
[0184][0185]
如果允许标称焦点f0和标称剂量ε0移位，则它们可以与设计变量(z1，z2，...，zn)联合地被优化。在下一个步骤中，如果可以寻找到(z1，z2，...，zn，f，ε)的值的集合，使得成本函数在预设的极限内，则接受(f0±
δf，ε0±
δε)作为工艺窗口的一部分。
[0186]
可替代地，如果不允许焦点和剂量移位，则在焦点和剂量固定于标称焦点f0和标称剂量ε0的情况下优化设计变量(z1，z2，...，zn)。在可替代的实施例中，如果可以寻找到(z1，z2，...，zn)的值的集合，使得成本函数在预设的极限内，则接受(f0±
δf，ε0±
δε)作为
工艺窗口的一部分。
[0187]
本公开内容中早先描述的方法可以用于使等式7、7’或7”的相应的成本函数最小化。如果设计变量是投影光学器件的特性，诸如泽尼克系数，则使等式7、7’或7”的成本函数最小化会导致基于投影光学器件而优化(即lo)的工艺窗口最大化。如果设计变量是除了投影光学器件的特性之外的、源和图案形成装置的特性，则使等式7、7’或7”的成本函数最小化会导致基于smlo的工艺窗口最大化，如图15所说明的。如果设计变量是源和图案形成装置的特性，则使等式7、7’或7”的成本函数最小化会导致基于smo的工艺窗口最大化。等式7、7’或7”的成本函数也可以包括至少一个f
p
(z1，z2，...，zn)，诸如在等式7或等式8中的f
p
(z1，z2，...，zn)，它是诸如2d特征的lwr或本地cd变化以及生产量的一个或更多个随机效应的函数。
[0188]
图17示出同时的smlo工艺如何可以使用高斯牛顿算法以用于优化的一个特定的示例。在步骤s702中，识别设计变量的起始值。也可以识别用于每个变量的调谐范围。在步骤s704中，使用设计变量来定义成本函数。在步骤s706中，围绕用于设计布局中的所有评估点的起始值来展开成本函数。在可选的步骤s710中，执行全芯片仿真以覆盖全芯片设计布局中的所有临界性图案。在步骤s714中获得期望的光刻响应指标(诸如，cd或epe)，并且在步骤s712中比较期望的光刻响应指标与那些量的预测值。在步骤s716中，确定工艺窗口。步骤s718、s720和s722与如参照图16a描述的对应的步骤s514、s516和s518相似。如此前提及的，最终输出可以是光瞳平面中的波前像差图，该波前像差图被优化以产生期望的成像性能。最终输出也可以是优化的源图和/或优化的设计布局。
[0189]
图16b示出用于优化成本函数的示例性方法，其中，设计变量(z1，z2，...，zn)包括可以仅采用离散值的设计变量。
[0190]
该方法通过定义照射源的像素组和图案形成装置的图案形成装置图块而开始(步骤s802)。通常，像素组或图案形成装置图块也可以被称为光刻工艺部件的划分部。在一种示例性方法中，将照射源划分成117个像素组，并且针对图案形成装置定义94个图案形成装置图块(基本上如上文所描述的)，从而生成总共211个划分部。
[0191]
在步骤s804中，选择光刻模型作为用于光刻仿真的基础。光刻仿真产生用于计算光刻指标或响应的结果。将特定的光刻指标定义为待优化的性能指标(步骤s806)。在步骤s808中，设置用于照射源和图案形成装置的初始(预优化)条件。初始条件包括用于照射源的像素组和图案形成装置的图案形成装置图块的初始状态，使得可以参考初始照射形状和初始图案形成装置的图案。初始条件也可以包括掩模偏差、na和焦点斜坡范围。尽管步骤s802、s804、s806和s808被描绘为连续的步骤，但是将明白的是，在本发明的其他实施例中，可以以其他顺序执行这些步骤。
[0192]
在步骤s810中，对像素组和图案形成装置图块进行排序。可以使像素组和图案形成装置图块在排序中交错。可以使用各种排序方式，包括：依次地(例如，从像素组1至像素组117以及从图案形成装置图块1至图案形成装置图块94)、随机地、根据像素组和图案形成装置图块的物理位置(例如，将较靠近照射源的中心的像素组排序较高)，以及根据该像素组或图案形成装置图块的变更如何影响性能指标。
[0193]
一旦对像素组和图案形成装置图块排序，就调整照射源和图案形成装置以改善性能指标(步骤s812)。在步骤s81 2中，按排序的次序分析像素组和图案形成装置图块中的每
一个，以确定像素组或图案形成装置图块的变更是否将导致改善的性能指标。如果确定性能指标将被改善，则相应地变更像素组或图案形成装置图块，并且所生成的改善型性能指标和被修改的照射形状或被修改的图案形成装置的图案形成基线以供比较，以用于后续分析较低的排序的像素组和图案形成装置图块。换句话说，保持改善性能指标的变更。随着进行和保持对像素组和图案形成装置图块的状态的变更，初始照射形状和初始图案形成装置的图案相应地改变，使得被修改的照射形状和被修改的图案形成装置的图案是由步骤s812中的优化工艺引起的。
[0194]
在其他方法中，还在s812的优化工艺内执行像素组和/或图案形成装置图块的图案形成装置多边形形状调整和成对轮询。
[0195]
在可替代的实施例中，交错式同时优化工序可以包括变更照射源的像素组，并且在发现性能指标的改善的情况下，逐步升高和降低剂量以寻找进一步的改善。在另外的可替代的实施例中，可以通过用图案形成装置的图案的偏差改变来替换剂量或强度的逐步升高和降低，以寻找同时优化工序的进一步的改善。
[0196]
在步骤s814中，进行关于性能指标是否已经收敛的确定。例如，如果在步骤s810和s812的最后几次迭代中已经证明性能指标的很小的改善或没有改善，则性能指标可以被认为已经收敛。如果性能指标尚未收敛，则在下一次迭代中重复步骤s810和s812，其中，来自当前的迭代的被修改的照射形状和被修改的图案形成装置用作用于下一次迭代的初始照射形状和初始图案形成装置(步骤s816)。
[0197]
上文所描述的优化方法可以用于增加光刻投影设备的生产量。例如，成本函数可以包括作为曝光时间的函数的f
p
(z1，z2，...，zn)。该成本函数的优化优选地受到随机效应的量度或其他指标的约束或影响。具体地，用于增加光刻工艺的生产量的计算机实施方法可以包括优化作为光刻工艺的一个或更多个随机效应的函数并且作为衬底的曝光时间的函数的成本函数，以便使曝光时间最小化。
[0198]
在一个实施例中，成本函数包括作为一个或更多个随机效应的函数的至少一个f
p
(z1，z2，...，zn)。随机效应可以包括特征的失效、如在图3a的方法中确定的测量数据(例如，sepe)、2d特征的lwr或本地cd变化。在一个实施例中，随机效应包括抗蚀剂图像的特性的随机变化。例如，这些随机变化可以包括特征的失效率、线边缘粗糙度(ler)、线宽粗糙度(lwr)和临界尺寸均一性(cdu)。在成本函数中包括随机变化允许寻找到最小化随机变化的设计变量的值，由此减小由于随机效应导致的缺陷的风险。
[0199]
图18是说明可以辅助实施本发明所披露的优化方法和流程的计算机系统100的框图。计算机系统100包括用于传达信息的总线102或其他通信机构，以及与总线102联接以用于处理信息的处理器104(或多个处理器104和105)。计算机系统100还包括联接至总线102以用于存储待由处理器104执行的信息和指令的主存储器106，诸如，随机存取存储器(ram)或其他动态存储装置。主存储器106也可以用于在待由处理器104执行的指令的执行期间存储暂时性变量或其他中间信息。计算机系统100还包括联接至总线102以用于存储用于处理器104的静态信息和指令的只读存储器(rom)108或其他静态存储装置。提供诸如磁盘或光盘的存储装置110，并且存储装置110联接至总线102以用于存储信息和指令。
[0200]
计算机系统100可以经由总线102而联接至用于向计算机用户显示信息的显示器112，诸如，阴极射线管(crt)或平板显示器或触控面板显示器。包括字母按键和其他按键的
输入装置114联接至总线102以用于将信息和命令选择传达至处理器104。另一类型的用户输入装置是用于将方向信息和命令选择传达至处理器104并且用于控制显示器112上的光标移动的光标控制件116，诸如，鼠标、轨迹球或光标方向按键。该输入装置通常具有在两个轴线——第一轴(例如，x)和第二轴(例如，y)——上的两个自由度，该两个自由度允许该装置指定在平面中的位置。触控面板(屏幕)显示器也可以用作输入装置。
[0201]
根据实施例，可以由计算机系统100响应于处理器104执行主存储器106中包含的一个或更多个指令的一个或更多个序列而执行优化工艺的部分。可以将此类指令从另一个计算机可读介质(诸如存储装置110)读取至主存储器106中。主存储器106中包含的指令序列的执行使处理器104执行本文中描述的工艺步骤。呈多处理配置的一个或更多个处理器也可以用于执行主存储器106中包含的指令序列。在可替代的实施例中，可以代替或结合软件指令而使用硬联线电路。因此，本文的描述不限于硬件电路和软件的任何特定的组合。
[0202]
本文中使用的术语“计算机可读介质”是指参与将指令提供至处理器104以供执行的任何介质。此介质可以采用许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，诸如，存储装置110。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器106。传输介质包括同轴缆线、铜线和光纤，包括导线，该导线包括总线102。传输介质也可以采用声波或光波的形式，诸如，在射频(rf)和红外(ir)数据通信期间产生的声波或光波。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、挠性磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、cd-rom、dvd、任何其他光学介质、打孔卡、纸带、具有孔的图案的任何其他物理介质、ram、prom和eprom、flash-eprom、任何其他存储器芯片或卡盒、如下文描述的载波，或计算机可以读取的任何其他介质。
[0203]
可以在将一个或更多个指令的一个或更多个序列携载至处理器104以供执行时涉及计算机可读介质的各种形式。例如，最初可以将所述指令承载于远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载至该计算机的动态存储器中，并且使用调制解调器经由电话线来发送指令。在计算机系统100本地的调制解调器可以接收在电话线上的数据，并且使用红外传输器将数据转换成红外信号。联接至总线102的红外检测器可以接收红外信号中携载的数据并且将数据放置于总线102上。总线102将数据携载至主存储器106，处理器104从该主存储器106获取和执行指令。由主存储器106接收的指令可以可选地在由处理器104执行之前或之后存储于存储装置110上。
[0204]
计算机系统100还优选地包括联接至总线102的通信接口118。通信接口118提供对网络链路120的双向数据通信联接，网络链路120连接至局域网络122。例如，通信接口118可以是综合业务数字网(isdn)卡或调制解调器，以提供通向对应的类型的电话线的数据通信连接。作为另一个示例，通信接口118可以是局域网络(lan)卡，以提供对兼容lan的数据通信连接。也可以实施无线链路。在任何此类实施中，通信接口118发送和接收携载表示各种类型的信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光学信号。
[0205]
网络链路120通常经由一个或更多个网络向其他数据装置提供数据通信。例如，网络链路120可以经由局域网络122向主计算机124或向由因特网服务提供商(isp)126操作的数据设备提供连接。isp 126又经由全球封包数据通信网络(现在通常被称为“因特网”)128提供数据通信服务。局域网络122和因特网128两者都使用携载数字数据流的电信号、电磁信号或光学信号。经由各种网络的信号和在网络链路120上并且经由通信接口118的信号
(该信号将数字数据携载至计算机系统100以及携载来自计算机系统100的数字数据)是输送信息的载波的示例性形式。
[0206]
计算机系统100可以经由一个或更多个网络、网络链路120和通信接口118发送消息和接收数据(包括代码)。在因特网的示例中，服务器130可能经由因特网128、isp 126、局域网络122和通信接口118来传输用于应用程序的被请求的代码。一个该被下载的应用程序可以提供例如实施例的照射优化。被接收的代码可以在该代码被接收时由处理器104执行，和/或存储于存储装置110或其他非易失性存储器中以供稍后被执行。这样，计算机系统100可以获得呈载波的形式的应用代码。
[0207]
图19示意性地描绘可以利用本文中描述的方法来优化照射源的示例性光刻投影设备la。该设备包括：
[0208]-照射系统il，该照射系统用于调节辐射束b。在这种特定的情况下，照射系统还包括辐射源so；
[0209]
第一载物台(例如，掩模台)mt，该第一载物台具备用于保持图案形成装置ma(例如，掩模版)的图案形成装置保持器，并且连接至用于相对于物体ps来准确地定位该图案形成装置的第一定位器；
[0210]-第二载物台(衬底台)wt，该第二载物台具备用于保持衬底w(例如，涂覆有抗蚀剂的硅晶片)的衬底保持器，并且连接至用于相对于物体ps来准确地定位该衬底的第二定位器；
[0211]-投影系统(“透镜”)ps(例如折射型、反射型或反射折射型光学系统)，该投影系统用于将图案形成装置ma的被照射的部分成像至衬底w的目标部分c(例如包括一个或更多个管芯)上。
[0212]
如本文中描绘的，该设备属于透射类型(即具有透射型掩模)。然而，一般而言，该设备也可以属于例如反射类型(具有反射型掩模)。可替代地，该设备可以使用另一种图案形成装置作为对经典掩模的使用的替代方案；示例包括可编程反射镜阵列或lcd矩阵。
[0213]
源so(例如，汞灯或准分子激光器)产生辐射束。例如，此束直接地或在已经横穿诸如扩束器ex的调节构件之后馈送至照射系统(照射器)il中。照射器il可以包括调整构件ad以用于设定束中的强度分布的外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为σ外部和σ内部)。另外，照射器il通常将包括各种其他部件，诸如，积光器in和聚光器co。这样，照射于图案形成装置ma上的束b在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。
[0214]
参照图19应该注意的是，源so可以在光刻投影设备的外壳内(这经常是源so是(例如)汞灯时的情况)，但是源so也可以远离光刻投影设备，源so产生的辐射束被引导至该设备中(例如，借助于合适的引导反射镜)；这后一种情境经常是当源so是准分子激光器(例如，基于krf、arf或f2激光作用)时的情况。
[0215]
束pb随后截取被保持于图案形成装置台mt上的图案形成装置ma。在已经横穿图案形成装置ma的情况下，束b传递通过透镜pl，该透镜pl将束b聚焦至衬底w的目标部分c上。借助于第二定位构件(和干涉测量构件if)，可以准确地移动衬底台wt，例如以便使不同的目标部分c定位于束pb的路径中。类似地，第一定位构件可以用于(例如)在从图案形成装置库机械地获取图案形成装置ma之后或在扫描期间相对于束b的路径来准确地定位图案形成装置ma。一般而言，将借助于没有在图19中明确地描绘的长行程模块(粗定位)和短行程模块
(精定位)来实现物体平台mt、wt的移动。然而，在晶片步进器(相对于步进扫描工具)的情况下，图案形成装置台mt可以仅连接至短行程致动器，或可以是固定的。
[0216]
可以在两种不同的模式中使用所描绘的工具：
[0217]-在步进模式中，将图案形成装置台mt保持基本上静止，并且将整个图案形成装置图像一次性投影(即，单次“闪光”)至目标部分c上。然后，使衬底台wt在x方向和/或y方向上移位，使得可以由束pb照射不同的目标部分c；
[0218]-在扫描模式中，应用基本上相同的情境，但在单次“闪光”中不曝光给定的目标部分c除外。作为替代，图案形成装置台mt可以在给定的方向(所谓的“扫描方向”，例如，y方向)上以速度v移动，使得造成投影束b在整个图案形成装置图像上进行扫描；同时，衬底台wt以速度v＝mv在相同或相反的方向上同时地移动，其中，m是透镜pl的放大率(通常，m＝1/4或＝1/5)。这样，可以在不必损害分辨率的情况下曝光相对较大的目标部分c。
[0219]
图20示意性地描绘可以利用本文中描述的方法来优化照射源的另一个示例性光刻投影设备la。
[0220]
光刻投影设备la包括：
[0221]-源收集器模块so；
[0222]-照射系统(照射器)il，该照射系统被配置为调节辐射束b(例如，euv辐射)；
[0223]-支撑结构(例如，掩模台)mt，该支撑结构被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模或掩模版)ma，并且连接至被配置为准确地定位该图案形成装置的第一定位器pm；
[0224]-衬底台(例如，晶片台)wt，该衬底台被构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)w，并且连接至被配置为准确地定位该衬底的第二定位器pw；以及
[0225]
投影系统(例如，反射投影系统)ps，该投影系统被配置为将由图案形成装置ma赋予辐射束b的图案投影至衬底w的目标部分c(例如，包括一个或更多个管芯)上。
[0226]
如此处所描绘的，设备la属于反射类型(例如使用反射型掩模)。注意，因为大多数材料在euv波长范围内具有吸收性，所以掩模可以具有包括例如钼和硅的多叠层的多层反射器。在一个示例中，多叠层反射器具有钼和硅的40个层对，其中，每一层的厚度是四分之一波长。可以利用x射线光刻来产生甚至更小的波长。因为大多数材料在euv和x射线波长下具有吸收性，所以图案形成装置形貌上的图案化的吸收材料的薄片段(例如，在多层反射器的顶部上的tan吸收器)定义特征将会印刷(正型抗蚀剂)或不印刷(负型抗蚀剂)的地方。
[0227]
参照图20，照射器il接收来自源收集器模块so的极紫外辐射束。用于产生euv辐射的方法包括但不一定限于：利用在euv范围内的一个或更多个发射谱线将具有至少一个元素(例如氙、锂或锡)的材料转换成等离子体状态。在一种此类方法中，可以通过利用激光束来照射燃料(诸如具有谱线发射元素的材料的滴、流或簇)而产生等离子体(经常被称为激光产生式等离子体“lpp”)。源收集器模块so可以是euv辐射系统的包括激光器(图20中未示出)的部分，该激光器用于提供激发燃料的激光束。所得到的等离子体发射输出辐射，例如euv辐射，使用安置于源收集器模块中的辐射收集器收集该辐射。例如，当使用co2激光器以提供用于燃料激发的激光束时，激光器和源收集器模块可以是分立的实体。
[0228]
在此类情况下，不认为激光器形成光刻设备的一部分，并且辐射束借助于包括(例如)合适的引导反射镜和/或扩束器的束传递系统而从激光器传递至源收集器模块。在其他情况下，例如，当源是放电产生式等离子体euv发生器(经常被称为dpp源)时，源可以是源收
集器模块的整体部分。
[0229]
照射器il可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器。通常，可以调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为σ外部和σ内部)。另外，照射器il可以包括各种其他部件，诸如琢面场反射镜装置和琢面化光瞳反射镜装置。照射器可以用于调节辐射束，以在辐射束的横截面中具有期望的均一性和强度分布。
[0230]
辐射束b入射于被保持于支撑结构(例如，掩模台)mt上的图案形成装置(例如，掩模)ma上，并且通过该图案形成装置而图案化。在从图案形成装置(例如，掩模)ma反射之后，辐射束b传递通过投影系统ps，该投影系统ps将该束聚焦至衬底w的目标部分c上。借助于第二定位器pw和位置传感器ps2(例如，干涉仪装置、线性编码器或电容性传感器)，可以准确地移动衬底台wt，例如，以便使不同的目标部分c定位于辐射束b的路径中。类似地，第一定位器pm和另一个位置传感器ps1可以用于相对于辐射束b的路径来准确地定位图案形成装置(例如，掩模)ma。可以使用图案形成装置对准标记m1、m2和衬底对准标记p1、p2来对准图案形成装置(例如，掩模)ma和衬底w。
[0231]
所描绘的设备la可以用于以下模式中的至少一种模式中：
[0232]
1.在步进模式中，在将被赋予辐射束的整个图案一次投影至目标部分c上时，使支撑结构(例如，掩模台)mt和衬底台wt保持基本上静止(即，单次静态曝光)。然后，使衬底台wt在x和/或y方向上移位，使得可以曝光不同的目标部分c。
[0233]
2.在扫描模式中，在将被赋予辐射束的图案投影至目标部分c上时，同步地扫描支撑结构(例如，掩模台)mt和衬底台wt(即，单次动态曝光)。可以通过投影系统ps的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定衬底台wt相对于支撑结构(例如，掩模台)mt的速度和方向。
[0234]
3.在另一种模式中，在将被赋予辐射束的图案投影至目标部分c上时，使支撑结构(例如，掩模台)mt保持基本上静止，从而保持可编程图案形成装置，并且移动或扫描衬底台wt。在此模式中，通常使用脉冲式辐射源，并且在衬底台wt的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要来更新可编程图案形成装置。此操作模式可以易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，上文提及的类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。
[0235]
图21更详细地示出设备la，该设备包括源收集器模块so、照射系统il和投影系统ps。源收集器模块so被构造和配置为使得可以将真空环境维持于源收集器模块so的围封结构220中。可以由放电产生式等离子体源形成euv辐射发射等离子体210。可以通过气体或蒸汽(例如，xe气体、li蒸汽或sn蒸汽)而产生euv辐射，其中，产生极热的等离子体210以发射在电磁光谱的euv范围内的辐射。例如，通过造成至少部分离子化的等离子体的放电来产生极热的等离子体210。为了有效地产生辐射，可能需要为例如10pa的分压的xe、li、sn蒸汽或任何其他合适的气体或蒸汽。在实施例中，提供受激发的锡(sn)的等离子体以产生euv辐射。
[0236]
由热等离子体210发射的辐射经由定位于源腔室211中的开口中或后方的可选的气体阻挡件或污染物阱230(在一些情况下，也被称为污染物阻挡件或箔式阱)而从源腔室211传递至收集器腔室212中。污染物阱230可以包括沟道结构。污染物阱230也可以包括气体阻挡件，或气体阻挡件与沟道结构的组合。如在本技术领域中已知的，本文中进一步指示
的污染物阱或污染物阻挡件230至少包括沟道结构。
[0237]
收集器腔室211可以包括可以是所谓的掠入射收集器的辐射收集器co。辐射收集器co具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。横穿收集器co的辐射可以从光栅光谱滤波器240反射以沿着由点虚线“o”指示的光轴而聚焦于虚源点if中。虚源点if通常被称为中间焦点，并且源收集器模块被配置以使得中间焦点if位于围封结构220中的开口221处或附近。虚源点if是辐射发射式等离子体210的图像。
[0238]
随后，辐射横穿照射系统il，该照射系统il可以包括琢面场反射镜装置22和琢面化光瞳反射镜装置24，该琢面场反射镜装置22和琢面化光瞳反射镜装置24被配置以提供辐射束21的在图案形成装置ma处的期望的角度分布，以及辐射强度的在图案形成装置ma处的期望的均一性。在辐射束21的在由支撑结构mt保持的图案形成装置ma处的反射后，即形成图案化的束26，并且由投影系统ps将图案化的束26经由反射元件28、30而成像至由衬底台wt保持的衬底w上。
[0239]
比所示出的元件多的元件通常可能存在于照射光学器件单元il和投影系统ps中。依赖于光刻设备的类型，可以可选地存在光栅光谱滤光器240。另外，可能存在比诸图所示出的反射镜多的反射镜，例如，在投影系统ps中可能存在比图21所示出的反射型元件多1至6个的额外的反射型元件。
[0240]
图21所说明的收集器光学器件co被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的嵌套式收集器，仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、254和255被安置成围绕光轴o轴向地对称，并且此类型的收集器光学器件co优选地结合放电产生式等离子体源(该放电产生式等离子体源经常被称为dpp源)来使用。
[0241]
替代地，源收集器模块so可以是如图22所示出的lpp辐射系统的一部分。激光la被配置以将激光能量沉积至诸如氙(xe)、锡(sn)或锂(li)的燃料中，从而产生具有数十电子伏特的电子温度的高度离子化的等离子体210。在这些离子的去激发和再结合期间产生的高能辐射从等离子体发射，由近正入射收集器光学器件co收集，并且聚焦至围封结构220中的开口221上。
[0242]
本文中披露的概念可以对使子波长特征成像的任何通用的成像系统进行仿真或数学建模，并且可以尤其能够与能产生越来越短的波长的新兴的成像技术一起使用。已经在使用中的新兴技术包括能够通过使用arf激光器来产生193nm的波长并且甚至能够通过使用氟激光器来产生157nm的波长的euv(极紫外)、duv光刻。此外，euv光刻能够通过使用同步加速器或通过利用高能电子射到材料(固体或等离子体)而产生在5nm至20nm的范围内的波长，以便产生在此范围内的光子。
[0243]
可以通过以下方面进一步描述本公开内容的实施例。
[0244]
1.一种用于产生用于待印刷于衬底上的目标图案的重靶向图案的方法，所述方法包括：
[0245]
获得(i)包括至少一个特征的所述目标图案，所述至少一个特征具有包括第一维度和第二维度的几何形状；以及(ii)多个偏差规则，所述多个偏差规则被定义为所述第一维度、所述第二维度和与所述目标图案的在测量区域内的特征相关联的性质的函数；
[0246]
确定所述性质的在所述目标图案的所述至少一个特征上的多个位置处的值，其中，每个位置均被所述测量区域包围；
[0247]
基于所述性质的所述值，从所述多个偏差规则中选择针对在所述至少一个特征上的所述多个位置的偏差的子集；以及
[0248]
通过将被选择的偏差的子集应用至所述目标图案的所述至少一个特征，产生用于所述目标图案的所述重靶向图案。
[0249]
2.如方面1所述的方法，其中，确定给定的位置处的所述性质的所述值包括：
[0250]
(a)在所述至少一个特征处的所述给定的位置周围分配测量区域；
[0251]
(b)识别所述测量区域内的一个或更多个特征；
[0252]
(c)经由用户定义的函数，计算与所述测量区域内的被识别的所述一个或更多个特征相关联的所述性质的值；以及
[0253]
(d)选择在所述至少一个特征处的另一个位置，并且使用步骤(a)中的所述测量区域执行步骤(b)和(c)。
[0254]
3.如方面1至2中任一项所述的方法，其中，所述性质是密度或核函数。
[0255]
4.如方面3所述的方法，其中，计算所述密度包括：
[0256]
确定所述测量区域内的被识别的所述一个或更多个特征的总面积；
[0257]
确定所述测量区域的总面积；以及
[0258]
将密度值计算为所述测量区域内的特征的所述总面积与所述测量区域的所述总面积的比率。
[0259]
5.如方面2至4中任一项所述的方法，其中，计算所述性质的所述值包括：
[0260]
在所述测量区域与所述用户定义的函数之间应用卷积计算。
[0261]
6.如方面5所述的方法，其中，所述测量区域被表示为包括所述一个或更多个特征的图像，并且所述性质的所述值是通过将所述图像与所述用户定义的函数做卷积被计算的。
[0262]
7.如方面1至6中任一项所述的方法，其中，所述测量区域能够在整个所述目标图案上移动。
[0263]
8.如方面1至7中任一项所述的方法，其中，所述第一维度是所述至少一个特征的宽度，并且所述第二维度是所述至少一个特征与相邻的特征之间的间距。
[0264]
9.如方面1至8中任一项所述的方法，其中，所述目标图案是设计图案、显影后图像图案和/或蚀刻图案。
[0265]
10.如方面1至9中任一项所述的方法，其中，针对给定的宽度和间距的被选择的偏差是重靶向值，每个重靶向值都适用于所述目标图案的所述至少一个特征的一部分。
[0266]
11.如方面10所述的方法，还包括：
[0267]
将每个重靶向值应用至对应的边缘，以产生所述重靶向图案；以及
[0268]
将光学邻近效应校正应用至所述重靶向图案，以产生opc后图案。
[0269]
12.如方面1至11中任一项所述的方法，其中，所述多个偏差中的每个偏差是以下各项中的至少一项：
[0270]
蚀刻补偿，该蚀刻补偿将被应用至adi图案，使得蚀刻图案在期望的规范内；
[0271]
模型误差补偿，该模型误差补偿与用于仿真图案形成工艺的一个或更多个工艺模型相关联；
[0272]
掩模邻近效应校正，该掩模邻近效应校正将被应用至设计布局以减少所述目标图
案的变化，所述变化是由于掩模制造而造成的；或
[0273]
初始opc偏差，该初始opc偏差将被应用至所述设计布局以产生用于最优邻近效应校正的初始重靶向布局。
[0274]
13.如方面1至12中任一项所述的方法，其中，将所述偏差规则表示为针对每个所述性质的所述第一维度和所述第二维度的表。
[0275]
14.如方面13所述的方法，其中，依赖于应用用于确定所述性质的所述核函数的结果而在多个表中表示所述偏差规则。
[0276]
15.如方面1至14中任一项所述的方法，其中，选择偏差包括：
[0277]
(a)识别所述性质的给定值所属于的范围；
[0278]
(b)针对所述性质的被识别的所述范围，从所述多个偏差规则中选择偏差规则；以及
[0279]
(c)针对所述第一维度和所述第二维度的给定值，从所述偏差规则中选择与所述至少一个特征上的所述多个位置的所述给定的位置相关联的偏差值。
[0280]
16.如方面2至15中任一项所述的方法，其中，所述用户定义的函数是将所述测量区域内的所述一个或更多个特征变换成特征值的几何函数、信号处理函数或图像处理函数，所述特征值对于在被定义的位置中的所述一个或更多个特征是特定的。
[0281]
17.如方面16所述的方法，其中，所述几何函数是所述目标图案的所述至少一个特征的形状、尺寸、相对位置的函数。
[0282]
18.如方面16所述的方法，其中，所述信号处理函数是图像处理函数、正弦函数、余弦函数或傅里叶变换。
[0283]
19.如方面16所述的方法，其中，所述图像处理函数是低通滤波器和/或边缘检测函数。
[0284]
20.一种用于确定用于待印刷于衬底上的目标图案的偏差规则的方法，所述方法包括：
[0285]
获得包括由第一维度和第二维度定义的至少一个特征的所述目标图案；
[0286]
经由执行工艺校正模型，确定针对所述第一维度和所述第二维度的多个偏差，并且将所述多个偏差中的每一个与所述性质的值相关联，其中，所述工艺校正模型使所述至少一个特征的所述第一维度和所述第二维度偏差，并且计算与所述至少一个特征相关联的所述性质；以及
[0287]
基于所述多个偏差，将所述偏差规则定义为所述第一维度、所述第二维度和与所述至少一个特征相关联的所述性质的函数。
[0288]
21.如方面20所述的方法，其中，执行所述工艺校正模型包括确定针对所述目标图案的所述至少一个图案上的多个位置的所述性质的多个值。
[0289]
22.如方面21所述的方法，其中，确定所述性质的所述值包括：
[0290]
(a)在所述至少一个特征上的给定的位置周围分配测量区域；
[0291]
(b)识别所述测量区域内的一个或更多个特征；
[0292]
(c)经由用户定义的函数，计算与所述测量区域内的被识别的所述一个或更多个特征相关联的所述性质的值；以及
[0293]
(d)选择所述至少一个特征上的另一个位置，并且使用步骤(a)中的所述测量区域
执行步骤(b)和(c)。
[0294]
23.如方面20至22中任一项所述的方法，其中，确定所述多个偏差包括：
[0295]
经由使用所述目标图案执行所述工艺校正模型，产生包括针对所述至少一个图案的所述第一维度和所述第二维度的偏差的重靶向图案；
[0296]
确定所述重靶向图案与所述目标图案之间的差；以及
[0297]
基于所述差确定在所述目标图案的所述多个位置处的所述多个偏差。
[0298]
24.如方面20至23中任一项所述的方法，其中，定义所述偏差规则包括：
[0299]
基于所述性质的所述值定义所述性质的范围；以及
[0300]
针对所述性质的每个范围，分配来自所述多个偏差的偏差的集合，其中，所述偏差的集合中的每个偏差与所述第一维度和所述第二维度相关联。
[0301]
25.如方面20至24中任一项所述的方法，其中，所述工艺校正模型是以下各项中的至少一项：
[0302]
蚀刻校正模型，该蚀刻校正模型确定对与所述目标图案相关联的被蚀刻的图案的校正；
[0303]
光学邻近效应校正模型，该光学邻近效应校正模型确定对所述目标图案的修改；或
[0304]
掩模邻近效应校正模型，该掩模邻近效应校正模型确定与掩模制造工艺相关联的校正。
[0305]
26.如方面20至25中任一项所述的方法，其中，在所述工艺校正模型的执行期间，对所述目标图案的每片段收集所述多个偏差，片段是所述目标图案的一部分。
[0306]
27.如方面20至26中任一项所述的方法，其中，在所述工艺校正模型的执行期间，对所述目标图案的每片段、每定义面积计算所述性质的所述值，所述定义面积是所述目标图案的给定的位置周围的区域。
[0307]
28.一种计算机程序产品，包括非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质具有在所述非暂时性计算机可读介质上记录的指令，所述指令在被计算机执行时实施如以上方面中任一项所述的方法。
[0308]
虽然本文中披露的概念可以用于在诸如硅晶片的衬底上的成像，但是应该理解的是，所披露的概念可以与任何类型的光刻成像系统一起使用，任何类型的光刻成像系统例如是用于在除了硅晶片的衬底上的成像的光刻成像系统。
[0309]
以上描述意图是说明性的，而非限制性的。因此，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在不背离下文所阐明的权利要求的范围的情况下如所描述地进行修改。