[發(fā)明專利]用于源和掩模優(yōu)化的圖案選擇方法

有效

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• 申請日: 2010-10-26
• 公開（公告）號: CN102597872A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 劉華玉;李江偉;李志潘;陳洪;陳洛祁;張幼平;葉軍;蔡明村;陸顏文
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F1/36
• 分類號: G03F1/36;G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術領域

本發(fā)明涉及光刻設備和過程，更具體地涉及用于選擇用于源和掩模優(yōu)化的圖案子組的方法。

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，掩模可以包含對應IC的單層的電路圖案，并且該圖案被成像到已經(jīng)涂覆有輻射敏感材料(抗蝕劑)的襯底(例如，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。通常，單個晶片將包含通過投影系統(tǒng)一次連續(xù)地照射相鄰目標部分的整個網(wǎng)絡。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目標部分照射每個目標部分；這種設備通常稱為晶片步進機。在替換的實施例中，通常稱為步進-和-掃描設備，通過沿給定的參照方向(“掃描”方向)在投影束下漸進地掃描掩模、同時同步地沿與該方向平行或反向平行的方向掃描襯底臺來輻射每一個目標部分。因為通常投影系統(tǒng)將具有放大因子M(通常＜1)，因此襯底臺掃描的速度V將是掩模臺掃描速度的因子M倍。有關如這里所述的光刻裝置的更多信息可以參考例如美國專利6046792，這里通過參考并于此。

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由輻射敏感材料(例如抗蝕劑)部分地覆蓋的襯底上。在成像步驟之前，襯底可以經(jīng)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(jīng)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(jīng)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對一個單層的處理。如果需要幾個層，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，這些器件通過例如切片(dicing)或切割的技術彼此分割開，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”。此外，光刻設備可以是具有兩個或多個襯底臺(和/或兩個或多個掩模臺)的類型。在這種“多臺”裝置中，附加的臺可以并行地使用，或者在一個或多個其他臺用于曝光的同時在一個或多個臺上執(zhí)行預備步驟。雙臺光刻設備例如在美國專利5969441中描述，這里通過參考并于此。

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通過使用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(chǎn)生功能化掩模。這些規(guī)則通過過程和設計限制來設定。例如，設計規(guī)則限定電路器件(例如柵極、電容等)或互連線之間的間隔容許量，使得確保電路器件或線不會彼此以不希望的方式相互作用/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間隔。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。

正如提到的，微光刻是半導體集成電路制造過程中的重要步驟，其中形成在半導體晶片襯底上的圖案限定半導體器件的功能元件，例如微處理器、存儲芯片等。類似的光刻技術也被用于形成平板顯示器、微電子機械系統(tǒng)(MEMS)和其他器件。

隨著半導體制造過程持續(xù)進步，在電路元件的尺寸持續(xù)地減小的同時，每個器件的功能元件(例如晶體管)的數(shù)量已經(jīng)在過去幾十年中遵照通常被稱作為“摩爾定律”的趨勢穩(wěn)定地增加。在目前的技術狀態(tài)下，先進器件的關鍵層使用已知如掃描器的光學光刻投影系統(tǒng)進行制造，其使用來自深紫外激光光源的照明將掩模圖案投影到襯底上，產(chǎn)生具有100nm以下的尺寸，也就是小于投影光波長一半的獨立的電路特征。