[發明專利]用于實現基于模型的掃描器調整方法

有效

• 申請號: 200810213600.0
• 申請日: 2008-08-22
• 公開（公告）號: CN101373338A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 葉均;曹宇
• 申請（專利權）人: 睿初科技公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明主要涉及一種用于實現基于模型的掃描器調整和優化的方法和程序產品，所述方法和程序產品能夠進行多光刻系統的性能優化。

背景技術

可以將光刻設備用在例如集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，掩模可能包含對應于IC的單層的電路圖案，且該圖案可以被成像到襯底(硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上，所述襯底具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層。通常，單獨的晶片將包含經由投影系統被一次一個地連續曝光的相鄰目標部分的整個網絡。在一種類型的光刻投影設備中，通過將全部圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；這種設備通常被稱為晶片步進機。在可選的設備中，通常稱為步進掃描設備，通過投影輻射束沿給定方向(“掃描”方向)逐漸地掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底臺來輻射每一個目標部分。由于通常所述投影系統將具有放大率M(通常＜1)，所以襯底臺的掃描速度V將是放大率M乘以掩模臺的掃描速度。關于在此所描述的光刻裝置的更多的信息可以例如從US6,046,792所收集，該專利的內容以引用的方式并入本文中。

在采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被輻射敏感材料(抗蝕劑)層所覆蓋的襯底。在該成像步驟之前，所述襯底可能經歷了多個工序，例如涂底漆、涂覆抗蝕劑和軟烘烤。在曝光后，所述襯底可能經歷其它工序，例如曝光后烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤和被成像的特征的測量/檢驗。該組工序被用作對器件(例如IC)的單層進行圖案化的基礎。這種圖案化的層之后可能經歷多種工藝，例如蝕刻、離子注入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械拋光等，所有這些工藝都試圖制成單層。如果需要多個層，則這個工藝或其變體將不得不針對每個新層進行重復。最后，器件陣列將存在于襯底(晶片)上。然后，這些器件通過例如劃片或鋸割等技術被相互分離，從此，獨立的器件可以被安裝到載體上，所述載體連接到管腳上等。

為了簡化起見，投影系統此后可以被稱為“透鏡”；然而，該術語應當被廣義地解釋為包括各種類型的投影系統，例如，包括折射式光學系統、反射式光學系統和反射折射式光學系統。輻射系統還可能包括根據這些設計類型中的任何一種而操作的部件，以引導、成形或控制投影輻射束，且在下文中這種部件也被統稱或單獨稱為“透鏡”。進而，光刻設備可能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”器件中，附加的臺可以被并行地使用，或者可以在一個或更多個臺用于曝光的同時，在一個或更多個其它臺上執行預備步驟。雙臺光刻設備例如在US5,969,441中被描述，該專利的內容在此以引用的方式合并入本文中。

如上所述的光刻掩模包括對應于將被集成到硅晶片上的電路部件的幾何圖案。用于形成這種掩模的圖案采用CAD(計算機輔助設計)程序生成，該過程經常被稱為EDA(電子設計自動化)。大多數CAD程序遵循一組預定的設計規則，以便形成功能化掩模。這些規則通過處理和設計的限制條件而被設定。例如，設計規則限定了在電路器件(例如柵極、電容等)或互聯線之間的間隔的公差，以便確保所述電路器件或線以不希望的方式相互作用。設計規則的限制通常被稱為“臨界尺寸”(CD)。電路的臨界尺寸可以被定義為線或孔的最小寬度或者在兩條線或兩個孔之間的最小間隔。于是，CD確定所設計的電路的總體尺寸和密度。當然，在集成電路制造中的目標之一是忠實地將原始的電路設計復制到晶片上(通過掩模)。

另一個目標是能夠利用相同的“工藝”通過不同的光刻系統(例如掃描器)對給定圖案成像，而不必花費大量的時間和資源來確定每種光刻系統的必需的設定，以實現最優的/可接受的成像性能。眾所周知，設計者/工程師花費大量的時間和金錢來確定光刻系統(例如掃描器)的最佳設定，所述設定包括在最初建立與特定的掃描器一起工作的給定過程時的數值孔徑(NA)、σ_in、σ_out等，以使得所形成的圖像滿足設計需要。確實地，這經常是嘗試和錯誤的過程，其中所述掃描器設定被選擇，所需的圖案被成像，然后被測量，以確定是否所形成的圖像在特定的公差范圍內。如果不在特定的公差范圍內，所述掃描器的設定被調整，且所述圖案被再次成像并被測量。該過程一直重復到所形成的圖像的公差在特定的公差內為止。