專利名稱：基于模型的過程模擬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)主要涉及執(zhí)行基于模型的掃描器調(diào)整和優(yōu)化的系統(tǒng)和方法，尤其涉及對(duì)多 光刻系統(tǒng)的性能的優(yōu)化。
背景技術(shù)：
可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。掩模包含對(duì)應(yīng)于所述IC的單層的 電路圖案，并且可以將該圖案成像到已經(jīng)覆蓋有輻射敏感抗蝕劑材料層的硅晶片襯底上的 包括一個(gè)或多個(gè)管芯的目標(biāo)部分上。通常，單獨(dú)的晶片將包含相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)，所述相 鄰目標(biāo)部分通過投影系統(tǒng)一次一個(gè)地被連續(xù)輻射。在一種類型的光刻投影設(shè)備(通常被 稱為晶片步進(jìn)機(jī))中，通過將全部掩模圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每一目標(biāo)部 分。在步進(jìn)-掃描設(shè)備中，通過沿給定的參考方向或“掃描”方向在投影束下面逐步掃描掩 模圖案的同時(shí)，沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底臺(tái)來輻射每一目標(biāo) 部分。在具有放大率因子(magnification factor)M(通常M < 1)的投影系統(tǒng)中，襯底臺(tái) 掃描的速度V將是掩模臺(tái)掃描的速度的M倍。這里所述的更多有關(guān)光刻裝置的信息可以從 例如US專利No. 6，046，792中得到，在這里以參考的方式將其內(nèi)容并入本文中。在使用光刻投影設(shè)備的制造過程中，掩模圖案被成像到至少部分地由輻射敏感抗 蝕劑材料層所覆蓋的襯底上。在該成像步驟之前，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(yàn)。這一系列的工序被用作對(duì)器件(例如IC)的單層進(jìn)行圖案 化的基礎(chǔ)。然后，這樣的圖案化層可以經(jīng)過多種工藝，例如蝕刻、離子注入或摻雜、金屬化、 氧化、化學(xué)-機(jī)械拋光等，用于完成一個(gè)單層。如果需要幾個(gè)層，則對(duì)于每個(gè)新的層必須重 復(fù)整個(gè)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(shù)彼此分離開，然后獨(dú)立的器件可以安裝到連接到插腳等的載體 上。投影系統(tǒng)(下文稱為透鏡)包括各種類型的投影系統(tǒng)，包括例如折射式光學(xué)裝置、 反射式光學(xué)裝置和反射折射式系統(tǒng)，且可以包括一個(gè)或更多的透鏡。所述透鏡還可以包括 用于引導(dǎo)、成形或控制投影輻射束的輻射系統(tǒng)的部件。并且光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)或更 多的襯底臺(tái)和/或兩個(gè)或更多的掩模臺(tái)的類型。在這種“多平臺(tái)”的裝置中，附加的臺(tái)可以 并行地使用，和/或者可以在特定臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)將其它臺(tái)用于曝光。例如，在US 專利No. 5，969，441中描述了雙平臺(tái)光刻設(shè)備，在這里以引用的方式將其內(nèi)容并入本文中。
上面提及的光刻掩模包括對(duì)應(yīng)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使用CAD (計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))程序來生成，這種過程通常被稱為 EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)。大多數(shù)CAD程序遵循一系列預(yù)定的設(shè)計(jì)規(guī)則以便產(chǎn)生功能化掩 模。這些規(guī)則通過加工和設(shè)計(jì)限制來設(shè)定。例如，設(shè)計(jì)規(guī)則限定電路器件(例如柵極、電容 等)或互連線之間的空間容許量，使得確保電路器件或線不會(huì)彼此以不希望的方式相互作 用。設(shè)計(jì)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(gè)孔之間的最小間隔。因此，CD決定所設(shè)計(jì)的電路的總體尺寸和密度。 當(dāng)然，集成電路制造中的目標(biāo)之一是通過掩模在晶片上忠實(shí)地復(fù)制原始電路設(shè)計(jì)。通常，可以從用不同類型的光刻系統(tǒng)(例如掃描器)將對(duì)給定圖案進(jìn)行成像的共 同過程來獲得優(yōu)點(diǎn)，而不必花費(fèi)相當(dāng)大量的時(shí)間和資源來確定每一個(gè)光刻系統(tǒng)的必須的設(shè) 定，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的/可接受的成像性質(zhì)。在最初建立用于特定掃描器的過程時(shí)，設(shè)計(jì)者和工 程師可能花費(fèi)相當(dāng)大量的時(shí)間和資金來確定光刻系統(tǒng)的優(yōu)化的設(shè)置，所述設(shè)置包括數(shù)值孔 徑(“NA”)、oin, o。ut等，以獲得滿足預(yù)定設(shè)計(jì)要求的圖像。通常，采用反復(fù)試驗(yàn)的過程， 其中選擇了掃描器設(shè)定，期望的圖案被成像，之后被測量以確定是否輸出圖像落入到規(guī)定 的公差內(nèi)。如果輸出圖像在公差之外，那么掃描器設(shè)定被調(diào)整，圖案被再次成像且被測量。 這一過程被重復(fù)，直到所獲得的圖像在規(guī)定的公差內(nèi)為止。然而，成像到襯底上的實(shí)際圖案可能由于在使圖案成像時(shí)由不同的掃描器顯示的 不同的光學(xué)臨近效應(yīng)(“ΟΡΕ”)在掃描器間變化，甚至在掃描器是同一型號(hào)時(shí)也有可能出 現(xiàn)。例如，與特定掃描器相關(guān)聯(lián)的不同的OPE可能通過節(jié)距引入顯著的CD變化。因此，通 常不可能在掃描器之間切換，和獲得相同的成像圖案。因此，在預(yù)期獲得滿足設(shè)計(jì)要求的最 終獲得的圖像的情況下使用新的或不同的掃描器來印刷圖案時(shí)，工程師必須優(yōu)化或調(diào)整新 的掃描器。當(dāng)前，通常使用昂貴的耗時(shí)的反復(fù)試驗(yàn)過程，來調(diào)整過程和掃描器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特定實(shí)施例包括用于類型、單元或設(shè)定之間的掃描器差別的模擬的系統(tǒng) 和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括校準(zhǔn)掃描器模型，所述掃描器模型對(duì)于一組可調(diào)整 的參數(shù)限定了靈敏度。在另一實(shí)施例中，微分模型被校準(zhǔn)，其中微分模型表示目標(biāo)掃描器與 參考物、與掃描器內(nèi)的測量裝置和/或晶片量測器的偏差。在一些實(shí)施例中，基于模型的過程模擬包括相對(duì)于參考掃描器的性能限定一類 相關(guān)的掃描器的性能。所述一類掃描器可能包括被單個(gè)廠商制造的且屬于同一型號(hào)的掃描 器。所述一類掃描器可以包括由不同的廠商制造的掃描器，其中所述掃描器包括至少一些 功能上類似的元件。本發(fā)明的特定實(shí)施例通過使用針對(duì)物理掃描器的調(diào)整模型改善了對(duì)整個(gè)芯片的 模擬。一些實(shí)施例維持了用于識(shí)別掃描器的靈敏度與一組可調(diào)整的參數(shù)的模型，且使用所 述模型以響應(yīng)于掃描器設(shè)定變化來模擬臨界尺寸的變化。獲得一組模擬的晶片輪廓，其可 以被分析以提供預(yù)定的臨界尺寸的虛擬測量。在一些實(shí)施例中，在模擬的芯片中識(shí)別的臨 界尺寸違背(Violation)可以通過以對(duì)參考掃描器的物理調(diào)整進(jìn)行仿真的方式調(diào)整參考 模型來解決。虛擬測量和調(diào)整的模擬、計(jì)算的迭代可以被執(zhí)行，直到虛擬測量充分地收斂到 一組期望的或預(yù)期的測量上為止。收斂可以通過考慮臨界尺寸的違背、公差的違背以及由芯片設(shè)計(jì)者設(shè)定的優(yōu)先級(jí)來指示。在一些實(shí)施例中，包括虛擬測量的模擬結(jié)果可以被提供至設(shè)計(jì)者和/或設(shè)計(jì)系統(tǒng) (諸如掩模布局系統(tǒng))。模擬結(jié)果可以識(shí)別不能完全消除的芯片設(shè)計(jì)中的熱斑。新的芯片 設(shè)計(jì)之后可以通過將虛擬測量認(rèn)為是由物理掃描器獲得的實(shí)際測量來產(chǎn)生。模擬結(jié)果可以 進(jìn)一步地在被配置成產(chǎn)生模擬結(jié)果時(shí)識(shí)別掃描器的調(diào)整限制，這些限制可能進(jìn)一步影響芯 片的再設(shè)計(jì)。在特定實(shí)施例中，芯片設(shè)計(jì)可以針對(duì)于在多個(gè)掃描器上的可制造性而被進(jìn)行模 擬。對(duì)應(yīng)于其它掃描器的微分模型可以提供對(duì)參考掃描器和其它掃描器之間的差別進(jìn)行分 類的校準(zhǔn)和靈敏度信息。芯片設(shè)計(jì)可以被模擬和改變以確保多個(gè)掃描器中的任一個(gè)可以被 調(diào)整以在制造期間獲得期望的產(chǎn)率。本發(fā)明的方面允許分離模型校準(zhǔn)和調(diào)整，和提供微分模型校準(zhǔn)的方法。在模擬期 間所識(shí)別的設(shè)計(jì)中的熱斑可以被包含在調(diào)整量的計(jì)算中。整體應(yīng)用-特定調(diào)整和驗(yàn)證可以 被定義，包括基于OPC驗(yàn)證的靈敏度(閾值)設(shè)定方法。本發(fā)明自身以及另外的目的和優(yōu)點(diǎn)，可以通過參考隨后的詳細(xì)描述和示意性的附 圖被更好地理解。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的光刻模型。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的用于校準(zhǔn)光刻模型的整體程序。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的用于產(chǎn)生、調(diào)整以及優(yōu)化微分光刻模型的過程。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的根據(jù)由掃描器量測器所補(bǔ)充的掃描器模 型來模擬和預(yù)測光學(xué)參數(shù)的過程的例子。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的靈敏度建模。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的用于校準(zhǔn)多個(gè)掃描器的微分模型的過程。圖7圖示出本發(fā)明的特定實(shí)施例中的基礎(chǔ)模型參數(shù)和衍生模型參數(shù)之間的關(guān)系。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的來自微分模型的模擬輪廓的產(chǎn)生。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的特定方面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方塊圖。圖10示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的光刻投影設(shè)備。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖，將詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖被提供用作說明性的例子，以 便使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。注意到，在下文中附圖和例子不是要將本發(fā)明 的范圍限制成單個(gè)實(shí)施例，而是通過相互交換描述的或示出的元件中的一些或全部的方 式，其它的實(shí)施例也是可以的。在便利的情況下，在整個(gè)附圖中將使用相同的參考標(biāo)記，以 表示相同的或類似的部件。在這些實(shí)施例中的特定元件可以通過使用已知的部件來部分地 或完全地實(shí)施的情況下，將僅描述對(duì)理解本發(fā)明所必須的這樣的已知部件的這些部分，并 將省略對(duì)這樣的已知部件的其它部分的詳細(xì)描述，以便不混淆本發(fā)明。在本發(fā)明的說明書 中，顯示單個(gè)部件的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的，相反，本發(fā)明是要包含包括多個(gè)同樣的部件的其它實(shí)施例，反之亦然，除非在此處另外地具有明確地描述。此外，申請(qǐng)人不是要 將說明書或權(quán)利要求中的任何術(shù)語規(guī)定成不常見的或特定的意思，除非同樣地明確地進(jìn)行 了闡述。另外，本發(fā)明包括對(duì)通過圖示的方式在本文中表示的部件的當(dāng)前的和未來的已知 的等同物。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，采用全芯片晶片模擬和驗(yàn)證作為對(duì)掃描器調(diào)整的全芯 片晶片測量的替代或補(bǔ)充。在模擬期間使用的模型可能包括靈敏度模型和微分模型。靈敏 度模型描述了響應(yīng)于調(diào)整輸入的掃描器的成像行為的變化(即當(dāng)調(diào)節(jié)旋鈕時(shí))。在已知設(shè) 定的情況下微分模型描述了光刻過程的行為的差別且對(duì)光刻過程的行為的差別進(jìn)行參數(shù) 化。微分模型的校準(zhǔn)使用掃描器傳感器數(shù)據(jù)(諸如瓊斯光瞳、照射器映射等)以及晶片量 測器數(shù)據(jù)。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的光刻模型10。光刻模型包括掩模模型100、 光學(xué)模型102和抗蝕劑模型104。在一些實(shí)施例中，光刻模型還包括蝕刻模型，為了簡明，其 沒有在附圖中示出。掩模模型可以反映多個(gè)掩模參數(shù)120中的變化所引入的改變，光學(xué)模 型102可以受光學(xué)參數(shù)122的變化的影響，抗蝕劑模型104可以受抗蝕劑參數(shù)124的設(shè)定 的控制。可以將模型10用于預(yù)測抗蝕劑輪廓164，或如果包含了蝕刻模型分量，那么將由掩 模設(shè)計(jì)140產(chǎn)生蝕刻后輪廓。由掩模參數(shù)120配置成的掩模模型100產(chǎn)生了預(yù)測的掩模圖 像160，所述預(yù)測的掩模圖像160在被提供至光學(xué)模型102時(shí)基于光學(xué)參數(shù)122產(chǎn)生了模擬 的光學(xué)圖像162。由抗蝕劑參數(shù)IM配置成的抗蝕劑模型104可以用于從模擬的光學(xué)圖像 162預(yù)測抗蝕劑輪廓164。如果由蝕刻參數(shù)配置成的蝕刻模型被包含的話，則所述蝕刻模型 可以用于從抗蝕劑輪廓164預(yù)測蝕刻后輪廓。光學(xué)參數(shù)122包括可調(diào)整的和不可調(diào)整的參數(shù)，其中“可調(diào)整的參數(shù)”表示可以在 掃描器上進(jìn)行調(diào)整的旋鈕(knob)(諸如NA，數(shù)值孔徑)，而“不可調(diào)整的參數(shù)”表示不能被 調(diào)整的掃描器參數(shù)(諸如用于典型的掃描器設(shè)計(jì)的瓊斯光瞳)。本發(fā)明的方法不依賴于哪 些參數(shù)在掃描器上是可調(diào)整的或是不可調(diào)整的。為了模型校準(zhǔn)的目的，可以調(diào)節(jié)不可調(diào)整 的和可調(diào)整的參數(shù)，直到由所述模型產(chǎn)生的圖像與由參考掃描器產(chǎn)生的實(shí)際成像結(jié)果匹配 為止。在模型校準(zhǔn)中對(duì)參數(shù)的調(diào)整受這些參數(shù)的知識(shí)的程度支配，而不是可調(diào)整性。例如， 如果照射光瞳的精確測量可以經(jīng)由掃描器量測器來實(shí)現(xiàn)，那么可以在模型校準(zhǔn)中直接使用 這樣的測量，而不進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。另一方面，在沒有經(jīng)由掃描器量測器進(jìn)行直接測量的 情況下，參數(shù)被優(yōu)化，用于擬合晶片數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^使用集成透鏡干涉儀，來執(zhí)行掃描器量 測器測量。在實(shí)施例中，集成透鏡干涉儀是波前傳感器，且用于測量每一場點(diǎn)的透鏡像差。 波前傳感器基于切變干涉術(shù)的原理，且包括源模塊和傳感器模塊。源模塊具有鉻圖案化層， 其被放置在投影系統(tǒng)的物平面上和具有設(shè)置在鉻層上方的額外的光學(xué)裝置。所述組合為投 影系統(tǒng)的整個(gè)光瞳提供輻射波前。傳感器模塊具有放置在投影系統(tǒng)的像平面上的鉻圖案化 層和放置在所述鉻層后面一定距離處的照相機(jī)。傳感器模塊上的鉻圖案化層將輻射衍射成 多個(gè)衍射級(jí)，所述衍射級(jí)相互干涉從而產(chǎn)生了干涉圖。干涉圖由照相機(jī)來測量。投影透鏡 中的像差可以基于測量的干涉圖由軟件來確定。圖2示出了校準(zhǔn)光刻模型222的整個(gè)程序。一個(gè)或更多的掩模設(shè)計(jì)200可以被用 于校準(zhǔn)。盡管其它實(shí)施例通過利用用于生產(chǎn)使用而產(chǎn)生的掩模設(shè)計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，但是可能在 一些實(shí)施例中專門地產(chǎn)生用于校準(zhǔn)的掩模設(shè)計(jì)200。在光刻模型222中使用的模型化的掩模、光學(xué)和抗蝕劑參數(shù)220被選擇用于反映在光刻過程242中使用的掩模、光學(xué)和抗蝕劑效 應(yīng)M0。最終獲得的模擬的抗蝕劑輪廓2M和測量的抗蝕劑輪廓244可以被比較和分析，參 數(shù)220可以被優(yōu)化，以最小化模擬的和測量的輪廓之間的差別?？梢岳脙r(jià)值函數(shù)260進(jìn) 行分析，其將在下文中被更加詳細(xì)地描述。在特定實(shí)施例中，考慮且平衡所有測量和它們各自的不確定性，包括晶片量測器 (CD-SEM測量和輪廓、散射術(shù)等)和掃描器數(shù)據(jù)(被設(shè)計(jì)的或被測量的)，模型校準(zhǔn)過程被 公式化為最大似然問題。在特定實(shí)施例中，校準(zhǔn)過程是可迭代的，由此模型參數(shù)被可重復(fù)地 調(diào)整以獲得提供由模型所產(chǎn)生的成像結(jié)果的校準(zhǔn)，所述成像結(jié)果被確定以足夠接近實(shí)際晶 片數(shù)據(jù)。可以建立預(yù)定義的誤差標(biāo)準(zhǔn)，和/或可以定義或量化“最佳匹配可能”標(biāo)準(zhǔn)。在特 定的實(shí)施例中，可以使用模擬掃描器的成像性能的任何適合的模型，包括例如由美國專利 No. 7，003，758的系統(tǒng)和方法所提供的模型。絕對(duì)精度與微分精度比對(duì)對(duì)于傳統(tǒng)的基于模型的OPC應(yīng)用，重點(diǎn)很大程度上放在在名義曝光條件下典型地 對(duì)⑶-SEM測量的絕對(duì)預(yù)測精度上。隨著在過程窗口上的OPC驗(yàn)證和過程-窗口 -感知 的OPC的出現(xiàn)，重點(diǎn)被擴(kuò)展以覆蓋過程窗口上的預(yù)測精度(美國專利申請(qǐng)No. 11/461,994, “System and Method For Creating a Focus-Exposure Model of a Lithographic ftx)CeSS (用于產(chǎn)生光刻過程的焦點(diǎn)曝光模型的系統(tǒng)和方法”)。然而，品質(zhì)因數(shù)(figure of merit)保持了測量的和預(yù)測的⑶之間的差別。對(duì)于包括匹配和性能優(yōu)化的基于模型的掃描器調(diào)整來說重點(diǎn)需要有所不同。感興 趣的量包括由掃描器設(shè)定變化引起的CD差別、掃描器間的差別和/或過程間的差別。所 述量典型地在幾納米或更小的量級(jí)上是可測量的，其與典型的OPC模型的絕對(duì)精度是可比 的。建模、模擬和預(yù)測這樣的差別，與OPC建模的要求相比，對(duì)模型精度施加了不同的要求。 本發(fā)明的特定實(shí)施例采用了新的算法，其解決了且滿足了這些不同的要求。圖3示出了用于產(chǎn)生、調(diào)整和優(yōu)化微分光刻模型322的過程。掩模設(shè)計(jì)300被提 交，用于通過多個(gè)掃描器342進(jìn)行處理和通過在一組過程條件340下利用掃描器的模型322 進(jìn)行模擬。模擬的抗蝕劑輪廓3M可以相對(duì)于物理上產(chǎn)生的抗蝕劑輪廓344進(jìn)行分析。價(jià) 值函數(shù)360(下文所討論的)可以用于調(diào)整模型參數(shù)320，用于獲得可以精確地表征與多個(gè) 掃描器相關(guān)聯(lián)的微分模型的模型。在抗蝕劑顯影之后或在蝕刻之后，精確微分模型仍然在形式上模擬晶片上的圖案 輪廓。然而，這樣的模型的目標(biāo)不一定是絕對(duì)CD精度，而是預(yù)測在一個(gè)或更多的模型參數(shù) 被擾動(dòng)時(shí)CD變化或輪廓變化情況下的精度變化，用于考慮掃描器之間的差別或用于模擬 主動(dòng)掃描器調(diào)整的效果。同理，模擬可能需要兩遍，一遍沒有參數(shù)擾動(dòng)，一遍具有參數(shù)擾動(dòng)。 對(duì)于給定的圖案i感興趣的量是Arai =⑶(圖案_i，擾動(dòng)的_模型)-⑶(圖案_i，未被擾動(dòng)的_模型).衍生模型的產(chǎn)生假定具有足夠的微分精度(“微分模型”)的模型是可以利用的，本發(fā)明的特定方 面便于基于微分模型和基礎(chǔ)模型產(chǎn)生衍生模型。在特定實(shí)施例中，基礎(chǔ)模型與擾動(dòng)前模型 相同，在該情形中衍生模型將與擾動(dòng)后模型相同。在這些實(shí)施例中，衍生模型僅需要利用擾 動(dòng)模型的一個(gè)成像模擬。在其它實(shí)施例中，基礎(chǔ)模型不同于擾動(dòng)前模型，在該情形中衍生模型需要三個(gè)成像模擬，每一個(gè)利用基礎(chǔ)模型、未擾動(dòng)的模型以及擾動(dòng)的模型。在這些之后的 實(shí)施例中的一個(gè)例子中，基礎(chǔ)模型可以是OPC模型。靈敏度建模圖4示出了經(jīng)由掃描器模型402和掃描器量測器404的在光學(xué)參數(shù)420上的旋鈕 設(shè)定400的效果。特定的光學(xué)參數(shù)不會(huì)受在可利用的或所采用的掃描器旋鈕中的變化的影 響，因此可以通過掃描器量測器完全地固定。這些情況中的例子包括用于與沒有帶寬控制 的激光器相匹配的掃描器的激光器光譜。在其它情形中，光學(xué)參數(shù)受旋鈕變化的影響，且可 以由掃描器模型402和掃描器量測器404的組合導(dǎo)出。例如，照射光瞳受NA和西格瑪變化 以及在特定類型的掃描器上的其它變化(包括橢圓率設(shè)定)的影響。同理，照射光瞳可以 利用與掃描器模型結(jié)合的光瞳測量進(jìn)行預(yù)測。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的基本方面，其包括響應(yīng)于一個(gè)掃描器上的設(shè)定變化來預(yù) 測任意圖案的成像變化(即臨界尺寸變化和輪廓變化)，同時(shí)保持光刻過程的所有其它方 面是未變化的。在顯示出的例子中，一系列的N個(gè)模擬被執(zhí)行，其中每一模擬(分別)產(chǎn)生 對(duì)應(yīng)于測量的輪廓560-562的模擬的輪廓M0-M2，其是可以獲得的或在模擬的條件下被 產(chǎn)生。每個(gè)模擬可以通過由掃描器模型510所使用的不同組的旋鈕設(shè)定500-502來區(qū)分。 掃描器模型510產(chǎn)生了光學(xué)參數(shù)520-522，其可以可選地通過利用來自掃描器量測器512的 輸入來產(chǎn)生，光學(xué)參數(shù)520-522被用于產(chǎn)生各自的模擬輪廓M0-M2。模擬的輪廓540-542 和測量的輪廓560-562可以被分析，以產(chǎn)生、校準(zhǔn)和優(yōu)化模型參數(shù)572。在一個(gè)例子中，模擬 的和測量的輪廓可以通過使用價(jià)值函數(shù)570在數(shù)學(xué)上進(jìn)行處理。用符號(hào)表示，靈敏度建模的目標(biāo)是預(yù)測響應(yīng)于旋鈕變化Δ kj的圖案i的⑶變化 ACDi0對(duì)于典型的掃描器調(diào)整應(yīng)用，盡管本發(fā)明絕不是被限制成線性模型情形的假定，但 是線性模型可以具有相當(dāng)好的效果，這是因?yàn)檎{(diào)整量很小。因此，在線性模型是可應(yīng)用的情 況下，
權(quán)利要求
1.一種光刻過程模擬的方法，包括提供描述可歸因于光刻過程參數(shù)中的差別的成像結(jié)果中的差別的微分模型；和 使用所述微分模型產(chǎn)生模擬的晶片輪廓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，光刻過程參數(shù)中的差別對(duì)應(yīng)于掩模差別、抗蝕劑 差別、軌跡差別、蝕刻差別和掃描器差別中的一個(gè)或更多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述掃描器差別包括與光學(xué)裝置、機(jī)械裝置、控制 和器件特有的激光器漂移中的一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的差別。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模擬的晶片輪廓對(duì)應(yīng)于抗蝕劑中的晶片輪廓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模擬的晶片輪廓對(duì)應(yīng)于蝕刻之后的晶片輪廓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模擬的晶片輪廓包括能夠由通過至少一個(gè)不 同的光刻過程參數(shù)相互區(qū)別的光刻過程產(chǎn)生的輪廓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述微分模型表征包括兩個(gè)掃描器的兩個(gè)光刻過 程中的差別。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述微分模型所描述的差別包括可調(diào)整的和不可 調(diào)整的參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括通過使用所述微分模型和所述兩個(gè)掃描器中的 一個(gè)掃描器的模型來導(dǎo)出所述兩個(gè)掃描器中的另一個(gè)掃描器的模型的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述一個(gè)掃描器的模型是OPC模型和OPC驗(yàn)證模 型中的一個(gè)。
11.一種用于光刻過程模擬的方法，包括提供描述可歸因于用于一個(gè)掃描器的掃描器設(shè)定中的差別的成像結(jié)果中的差別的靈 敏度模型；和使用所述靈敏度模型產(chǎn)生模擬的晶片輪廓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述模擬的晶片輪廓對(duì)應(yīng)于抗蝕劑中的晶片輪廓。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述模擬的晶片輪廓對(duì)應(yīng)于蝕刻之后的晶片輪廓。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述模擬的晶片輪廓包括能夠由通過至少一個(gè) 不同的掃描器設(shè)定參數(shù)相互區(qū)別的光刻過程產(chǎn)生的輪廓。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括步驟在另一設(shè)定下通過使用所述靈敏度模 型和所述掃描器的基礎(chǔ)模型導(dǎo)出在特定設(shè)定下的掃描器的模型。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述掃描器的基礎(chǔ)模型是OPC模型和OPC驗(yàn)證 模型中的一個(gè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11或15所述的方法，其中所述掃描器設(shè)定涉及所述一個(gè)掃描器的照 射系統(tǒng)、投影系統(tǒng)、激光源和晶片臺(tái)中的一個(gè)或更多個(gè)。
18.一種用于校準(zhǔn)光刻模型的方法，包括步驟執(zhí)行光刻過程的多個(gè)模擬，其中對(duì)于每一模擬，改變過程模型的可調(diào)整的設(shè)定；比較由所述模擬產(chǎn)生的模擬的輪廓與在所述光刻過程中的對(duì)應(yīng)變化下產(chǎn)生的測量的 輪廓，以識(shí)別所述模擬的輪廓和所述測量的輪廓之間的差別；和基于所識(shí)別的差別通過使用價(jià)值函數(shù)來校準(zhǔn)所述過程模型的參數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述過程模型是靈敏度模型，其描述了可歸因 于光刻設(shè)備的設(shè)備設(shè)定中的差別的成像結(jié)果中的差別。
20.一種用于校準(zhǔn)光刻模型的方法，包括步驟執(zhí)行用于多個(gè)掃描器的光刻過程的模擬，其中微分模型表征了所述光刻過程中的與掃 描器相關(guān)的差別；識(shí)別由所述模擬產(chǎn)生的模擬的輪廓和在所述模擬的條件下由所述多個(gè)掃描器獲得的 對(duì)應(yīng)的測量的輪廓之間的差別；和基于所述識(shí)別的差別來優(yōu)化所述微分模型的參數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述優(yōu)化步驟包括步驟調(diào)節(jié)可調(diào)整的和不可 調(diào)整的掃描器參數(shù)，直到所述模擬的輪廓中的差別與所述測量的輪廓中的對(duì)應(yīng)差別匹配。
全文摘要
光刻模擬使用了微分模型。微分模型描述了關(guān)于可調(diào)整的和不可調(diào)整的掃描器設(shè)定的兩個(gè)掃描器的成像特性上的差別。用于兩個(gè)掃描器中的一個(gè)的模型通過使用另一個(gè)掃描器的模型和微分模型來獲得。類似地，靈敏度模型表示了關(guān)于不同的掃描器設(shè)定的一個(gè)掃描器的成像特性上的差別。另外地，提供用于通過與印刷結(jié)果比較來校準(zhǔn)微分模型和靈敏度模型的方法。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102057329SQ200980120709
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者葉軍, 吉姆·庫梅恩, 曹宇, 羅納德·古森斯, 邵文晉 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司