專利名稱：光刻設(shè)備和掩模優(yōu)化過程與多重圖案化過程的集成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域整體上涉及光刻過程的模擬，且更具體地涉及通過模擬來優(yōu)化光刻設(shè)備的特性和設(shè)計布局用于實現(xiàn)更好的成像性能。
背景技術(shù)：
可以將光刻設(shè)備用在例如集成電路(IC)的制造中。在這種情形中，掩?？梢园瑢?yīng)于IC的單個層的電路圖案，這一圖案可以被成像到已經(jīng)涂覆有輻射敏感材料(抗蝕齊IJ)層的襯底(硅晶片)的目標(biāo)部分(例如包括一個或更多的管芯)上。通常，單個晶片將包含被經(jīng)由投影系統(tǒng)連續(xù)地(一次一個地)輻射的相鄰目標(biāo)部分的整個網(wǎng)絡(luò)。在一種類型的光刻投影設(shè)備中，每一目標(biāo)部分通過一次將整個掩模圖案曝光到目標(biāo)部分上而被輻射；這樣的設(shè)備通常稱作為晶片步進(jìn)機(jī)。在一種替代的設(shè)備(通常稱為步進(jìn)掃描設(shè)備)中，通過投影束沿給定的參考方向(“掃描”方向)漸進(jìn)地掃描掩模圖案、同時沿與該方向平行 或反向平行的方向同步掃描襯底臺，來輻射每一目標(biāo)部分。因為通常投影系統(tǒng)的放大率因子為M(通常< I)，襯底臺被掃描的速度V將是掩模臺被掃描的速度的M倍。在使用光刻投影設(shè)備的制造過程中，掩模圖案成像到至少部分地被輻射敏感材料(抗蝕劑)層覆蓋的襯底上。在這一成像步驟之前，襯底可能經(jīng)歷各種工藝，諸如涂底、抗蝕劑涂覆以及軟焙烤。在曝光之后，襯底可能經(jīng)歷其它工藝，諸如曝光后焙烤(PEB)、顯影、硬焙烤以及對所成像的特征的測量/檢驗。這一系列的工藝被用作為使器件(例如IC)的單個層形成圖案的基礎(chǔ)。這樣的經(jīng)過圖案化的層之后可能經(jīng)歷各種過程，諸如蝕刻、離子注入(摻雜)、金屬化、氧化、化學(xué)機(jī)械拋光等，所有的這些工藝都是用于最終完成單個層。如果需要多個層，那么整個工藝或其變形將不得不對于每一新層重復(fù)采用。最終，器件陣列將設(shè)置在襯底(晶片)上。之后通過諸如切片或切割等技術(shù)，將這些器件彼此分開，據(jù)此獨立的器件可以安裝在載體上，連接至引腳等。為了簡便起見，投影系統(tǒng)在本申請中可以被稱為“透鏡”，然而這一術(shù)語應(yīng)當(dāng)廣義地解釋成包括各種類型的投影系統(tǒng)，例如包括折射式光學(xué)裝置、反射式光學(xué)裝置以及折射反射式系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)還可以包括根據(jù)用于引導(dǎo)、成形或控制投影輻射束的這些設(shè)計類型中的任一種進(jìn)行操作的部件，這樣的部件還可以在下文中被統(tǒng)稱或單獨稱為“透鏡”。另外，光刻設(shè)備可以是具有兩個或更多的襯底臺(和/或兩個或更多的掩模臺)的類型。在這樣的“多臺”裝置中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個或更多的臺上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時，將一個或更多的其它臺用于曝光。上文提及的光刻掩模包括對應(yīng)于將被集成到硅晶片上的電路部件的幾何圖案。用于產(chǎn)生這樣的掩模的圖案通過使用CAD (計算機(jī)輔助設(shè)計)程序來形成，這一過程通常被稱為EDA(電子設(shè)計自動化)。大多數(shù)CAD程序遵循一組預(yù)定的設(shè)計規(guī)則，以便形成功能化掩模。這些規(guī)則通過處理和設(shè)計限制來設(shè)定。例如，設(shè)計規(guī)則限定了電路器件(諸如門、電容器等)之間或互連線之間的間隔的容許度，以便確保電路器件或線不會以不期望的方式相互作用。設(shè)計規(guī)則限制典型地被稱為“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兩條線或兩個孔之間的最小間隔。因此，CD確定了所設(shè)計的電路的整體尺寸和密度。當(dāng)然，集成電路制造中的目標(biāo)之一是在晶片上(經(jīng)由掩模)忠實地復(fù)現(xiàn)原始電路設(shè)計。注意到，微光刻術(shù)是半導(dǎo)體集成電路的制造中的核心步驟，其中在半導(dǎo)體晶片襯底上形成的圖案限定了半導(dǎo)體器件的功能元件，諸如微處理器、存儲器芯片等。類似的光刻技術(shù)也用于形成平板顯示器、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)以及其它器件。隨著半導(dǎo)體制造工藝不斷發(fā)展，電路元件的尺寸被不斷地減小，同時每一器件的功能元件(諸如晶體管)的數(shù)量在數(shù)十年來一直遵循通常稱為“摩爾定律”的趨勢而穩(wěn)步地增長。在現(xiàn)在的技術(shù)條件下，通過使用被稱為掃描器的、利用來自深紫外激光光源的照射將掩模圖像投影到襯底上的光學(xué)光刻投影系統(tǒng)來制造前沿器件的關(guān)鍵層，從而產(chǎn)生具有低于IOOnm的尺寸的獨立的電路特征，即該電路特征的尺寸小于投影光波長的一半。 印刷具有小于光學(xué)投影系統(tǒng)的經(jīng)典分辨率極限的尺寸的特征的過程通常被稱為低h光刻術(shù)，其基于分辨率公式CD = Ii1X λ /NA，其中λ是采用的輻射波長(當(dāng)前在大多數(shù)情形中是248nm或193nm) ,NA是投影光學(xué)裝置的數(shù)值孔徑，⑶是“臨界尺寸”(通常是所印刷的最小特征尺寸)，以及h是經(jīng)驗分辨率因子。通常，Ic1越小，在晶片上復(fù)現(xiàn)類似于由電路設(shè)計者為獲得特定的電功能和性能而設(shè)計的形狀和尺寸的圖案就越困難。為了克服這些困難，復(fù)雜的精細(xì)調(diào)節(jié)步驟被應(yīng)用于投影系統(tǒng)以及掩模設(shè)計。這些例如包括但不限于NA和光學(xué)相干性設(shè)定的優(yōu)化、定制的照射方案、相移掩模的使用、在掩模布局上的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正或通常被定義成“分辨率增強(qiáng)技術(shù)(RET) ”的其它方法。作為一個重要的例子，光學(xué)鄰近效應(yīng)校正(0PC，有時也稱為“光學(xué)和過程校正”)解決了晶片上的印刷特征的最終尺寸和定位不僅僅是掩模上的對應(yīng)特征的尺寸和定位的函數(shù)的問題。注意到，術(shù)語“掩?！焙汀把谀０濉痹诖颂幨强梢韵嗷ネㄓ玫?。對于在典型的電路設(shè)計上存在的小的特征尺寸和高的特征密度，給定特征的特定邊緣的位置在一定程度上將受其它鄰近特征的存在或不存在的影響。這些鄰近效應(yīng)由于光從一個特征耦合至另一特征的微小量的光而產(chǎn)生。類似地，鄰近效應(yīng)可以在通常在光刻曝光之后的曝光后焙烤(PEB)、抗蝕劑顯影和蝕刻期間由擴(kuò)散和其它化學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生。為了確保特征根據(jù)給定的目標(biāo)電路設(shè)計的需要在半導(dǎo)體襯底上產(chǎn)生，需要使用復(fù)雜的數(shù)值模型來預(yù)測鄰近效應(yīng)，和需要在能夠成功地制造高端器件之前將校正或預(yù)變形施加至掩模設(shè)計。在典型的高端設(shè)計中，幾乎每一特征邊緣都需要一些修改，用以實現(xiàn)足夠接近目標(biāo)設(shè)計的印刷圖案。這些修改可以包括邊緣位置或線寬的位移或偏置以及“輔助”特征的應(yīng)用，所述“輔助”特征不是要印刷它們自身，而是將影響相關(guān)的主要特征的性質(zhì)。雙重圖案化(DP)光刻術(shù)是有效地克服光刻曝光設(shè)備的分辨率極限的方法之一，尤其是在進(jìn)一步增加NA不再是在“特征密集”的布局中提高臨界/非臨界特征的印刷品質(zhì)的可行選擇的情況。通常，在雙重圖案化光刻術(shù)中，其獨立特征的CD和/或特征間節(jié)距小于光刻設(shè)備的分辨率極限的密集圖案被分成兩部分(這一過程被稱為“著色”)，使得獨立地在每一部分中，在圖案印刷期間沒有有關(guān)分辨率的問題要克服。所述部分被相繼形成圖案，將在第一光刻術(shù)中所印刷的特征與在第二光刻術(shù)中所印刷的特征交替散布，用于重新制造整個圖案。已有的分割框架，尤其是用于全芯片的雙重圖案化，可以采用基于規(guī)則的分割算法，其后采用縫合和/或OPC(光學(xué)鄰近效應(yīng)校正)。基于規(guī)則的分割算法將設(shè)計布局基于根據(jù)成像系統(tǒng)極限的一組規(guī)則分割成兩個子布局。之后，針對于每一子布局獨立地應(yīng)用縫合和/或OPC算法。源掩模優(yōu)化(SMO)是同時優(yōu)化源和掩模(即設(shè)計布局)以對于給定的設(shè)計布局實現(xiàn)更好的分辨率和/或過程窗口(PW)的過程。如果相對于源對掩模的設(shè)計布局進(jìn)行優(yōu)化，那么可以實現(xiàn)SMO的總運行時間的減少。通常，為了降低計算成本和時間，一組臨界的設(shè)計圖案由用戶提供或自動地由智能算法選擇。僅基于設(shè)計圖案中的已選擇的臨界設(shè)計組進(jìn)行SM0，以獲得優(yōu)化的源。之后，可選地，使用全芯片掩模優(yōu)化(FMO)以在給定優(yōu)化的源情況下優(yōu)化全芯片設(shè)計布局。光刻術(shù)制造性檢查(LMC)還可以被可選擇地進(jìn)行以在已選擇的臨界設(shè)計圖案組中增加熱點。
迄今，SMO和DP還沒有被集成以在計算方面更加有效的方式實現(xiàn)甚至更好的成像性能。因此，在統(tǒng)一的過程流程中需要集成SMO和DP。此外，需要針對于其它光學(xué)特性共同優(yōu)化設(shè)計布局，諸如光刻設(shè)備中的投影光學(xué)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了在多重圖案化光刻術(shù)和其他的光刻應(yīng)用的情形中，在器件特性優(yōu)化的領(lǐng)域中的多個創(chuàng)新，其滿足了上述及其它的需求。在本發(fā)明的一實施例中，公開了一種經(jīng)由光刻過程將待成像到襯底上的圖案分割成多個子圖案的方法，其中所述方法包括分割步驟，所述分割步驟配置成考慮在所述子圖案中的至少一個和用于光刻過程的光刻設(shè)備的光學(xué)設(shè)定之間的共同優(yōu)化的要求。在本發(fā)明的另一實施例中，圖案選擇方法用于從相對較大的組選擇包括圖案的設(shè)計布局的部分的有代表性的較小的組，其中所述有代表性的較小的組足以覆蓋相對較大的組的特定的圖案特征，使得加快了共同優(yōu)化過程。本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮了下文的附圖和詳細(xì)描述時將了解包括對應(yīng)于上文的方法的系統(tǒng)和計算機(jī)程序產(chǎn)品的本發(fā)明的這些方面和其它方面。


在結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的特定實施例的下述描述時，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白本發(fā)明的上文的方面和其它方面和特征，在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的光刻系統(tǒng)中的各子系統(tǒng)的方塊圖；圖2是與圖I中的子系統(tǒng)相對應(yīng)的模擬模型的方塊圖；圖3A是顯示傳統(tǒng)的雙重圖案化光刻術(shù)過程流程的流程圖；圖3B是顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的單向集成雙重圖案化和SMO的流程圖；圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的SMO中的智能圖案選擇的集成；圖5是顯示集成本發(fā)明的各個方面的示例性方法的流程圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施例的設(shè)計布局分割、圖案選擇和器件優(yōu)化的集成；圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的圖案選擇的示例性方法的流程圖；圖8顯示示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的用于優(yōu)化的源的雙重圖案化分割算法的示例性流程圖；圖9是示出示例性計算機(jī)系統(tǒng)的方塊圖，在其中可以實施本發(fā)明的實施例；和圖10是可以應(yīng)用本發(fā)明的實施例的光刻投影設(shè)備的示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖，詳細(xì)地 描述本發(fā)明，其被提供作為本發(fā)明的說明性示例以便使得本領(lǐng)域技術(shù)人員實施本發(fā)明。注意到，下文的附圖和示例不是要將本發(fā)明的范圍限制為單個實施例，而是其它的實施例通過相互交換所描述的或所顯示的元件中的一些或全部的方式也是可以的。此外，在本發(fā)明的某些元件可以使用已知的部件部分地或全部地實施的情況下，將僅描述理解本發(fā)明所必要的這樣的已知部件的部分，這樣的已知部件的其它部分的詳細(xì)描述將被省略以便不混淆本發(fā)明。描述為在軟件中實施的實施例不應(yīng)受限于此，而是可以包括在硬件或軟件和硬件的組合中實施的實施例，反之亦然，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所明白的，除非本文另有說明。在本說明書中，顯示單個部件的實施例不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是限制性的；相反，本發(fā)明是要包括包含多個相同部件的其它實施例，反之亦然，除非本文另有明確說明。此外，申請人不是要將說明書或權(quán)利要求中的任何術(shù)語歸屬于罕見的或特定的含義，除非進(jìn)行如此明確的闡述。另外，本發(fā)明包括通過說明方式在此處所指的已知部件的當(dāng)前的和未來的已知的等同物。A.用于實施本發(fā)明的示例性實施例的光刻系統(tǒng)中的一般環(huán)境在討論本發(fā)明之前，先提供關(guān)于整個模擬和成像過程的簡短討論。圖I示出了示例性的光刻投影系統(tǒng)10。主要部件包括光源12，其可以是例如深紫外準(zhǔn)分子激光源或包括EUV波長的其它波長的源；照射光學(xué)裝置，其限定了部分相干性且可以包括特定的源成形光學(xué)裝置14、16a和16b ;掩?；蜓谀０?8 ；以及投影光學(xué)裝置16c，其在晶片平面22上產(chǎn)生掩模板圖案的圖像。光瞳面處的可調(diào)整的濾光片或孔闌20可以限制射到晶片平面22上的束角的范圍，其中最大的可能的角度限定了投影光學(xué)裝置的數(shù)值孔徑NA = sin( max)。在光刻模擬系統(tǒng)中，這些主要系統(tǒng)部件可以由分立的功能模塊進(jìn)行描述，例如如圖2所示。參考圖2，功能模塊包括設(shè)計布局模塊26，其限定了目標(biāo)設(shè)計布局；掩模布局模塊28，其限定了在成像過程中使用的掩模；掩模模型模塊30，其限定了在模擬過程期間使用的掩模布局的模型；光學(xué)模型模塊32，其限定了光刻系統(tǒng)的光學(xué)部件的性能；和抗蝕劑模型模塊34，其限定了在給定過程中使用的抗蝕劑的性能。已知，模擬過程的結(jié)果在結(jié)果模塊36中產(chǎn)生例如所預(yù)測的輪廓和CD。更具體地，注意到在光學(xué)模型32中捕獲了照射和投影光學(xué)裝置的性質(zhì)，所述光學(xué)模型32包括但不限于NA-西格瑪(ο)設(shè)定以及任何特定的照射源形狀，其中σ (或西格瑪)是照射器的外部徑向范圍。涂覆到襯底上的光致抗蝕劑層的光學(xué)性質(zhì)(即，折射率、膜厚、傳播和偏振效應(yīng))也可以被捕捉作為光學(xué)模型32的一部分。掩模模型30捕捉掩模板的設(shè)計特征且還可以包括掩模的詳細(xì)物理性質(zhì)的表征。最終，抗蝕劑模型34描述了在抗蝕劑曝光、PEB和顯影期間發(fā)生的化學(xué)過程的效應(yīng)，用于預(yù)測例如襯底晶片上形成的抗蝕劑特征的輪廓。模擬的目標(biāo)是精確地預(yù)測例如邊緣的定位和CD，其之后可以與目標(biāo)設(shè)計進(jìn)行比較。目標(biāo)設(shè)計通常被定義為預(yù)OPC掩模布局，且將被設(shè)置成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字文件格式(諸如GDSII或OASIS)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解輸入文件格式是不關(guān)鍵的。
B.本發(fā)明的示例性方法如在發(fā)明內(nèi)容部分中提及的，在本申請中，公開了將經(jīng)由光刻過程成像到襯底上的圖案分割成多個子圖案的方法。所述方法包括分割步驟，所述分割步驟配置成“考慮(aware)”在至少一個子圖案和用于光刻過程的光刻設(shè)備的光學(xué)設(shè)定之間的共同優(yōu)化的要求。分割步驟配置成預(yù)測在共同優(yōu)化之后的圖像品質(zhì)?？梢酝ㄟ^分析子圖案的兼容性來預(yù)測圖像品質(zhì)。例如，一些圖案不能很好地一起優(yōu)化地成像，因此它們需要容納在不同的分割布局中。子圖案通常依次成像到襯底上，同時組合到襯底的單個層上。光刻設(shè)備的光學(xué)設(shè)定可以包括下述中的一個或更多個照射源的設(shè)定和特性；投影光學(xué)裝置系統(tǒng)的設(shè)定和特性；和照射源和投影光學(xué)裝置系統(tǒng)的組合的設(shè)定和特性。照射源特性的非限制性例子是激光波長、激光帶寬、源強(qiáng)度輪廓、源偏振等。類似地，投影光學(xué)裝置特性的非限制性例子是數(shù)值孔徑(NA)、變跡(apodization)、像差/波前調(diào)制、透鏡加 熱、雙折射、色散、耀斑等。分割步驟可以包括基于規(guī)則的分割、基于算法的分割或基于規(guī)則和基于算法的分割的組合?？梢砸来巍⒉⑿械?、交替地或迭代地執(zhí)行分割和共同優(yōu)化。考慮共同優(yōu)化的分割步驟可以使用衍射標(biāo)識分析，以從圖案可以被分割成的一組可行的子圖案中選擇多個子圖案，使得獲得期望的成像結(jié)果。這通常在頻域中進(jìn)行。衍射標(biāo)識分析不是選擇多個子圖案的唯一的方法。例如，在替代的實施例中，考慮共同優(yōu)化的分割步驟可以使用在空間域中聚集的兩維圖案，以從所述圖案可以分割成的一組可行的子圖案中選擇多個子圖案，使得獲得期望的成像結(jié)果。在空間域中聚集的兩維圖案表示基于類似性使用空間域特性(與在典型的衍射標(biāo)識分析中使用的頻域特性相反)將1D/2D圖案分組。一個例子是使用節(jié)距和寬度信息以對線/空間(L/S)圖案進(jìn)行分組。另一例子是使用圖案的局部幾何構(gòu)型用于將其分類為節(jié)距圖案或線端或槽端或Z形等?？梢砸来问褂眠@些分類來執(zhí)行分割。例如，對于L/S圖案，可以針對于特定的節(jié)距范圍進(jìn)行相等的分割，或在另一節(jié)距范圍中的圖案可以都被聚集至特定層。這些說明性的例子不限于本發(fā)明的范圍。在又一替代的實施例中，考慮共同優(yōu)化的分割步驟可以使用圖案的頻率信息和局部空間信息中的一者或兩者以從所述圖案可以分割成的一組可行的子圖案中選擇多個子圖案，使得獲得期望的成像結(jié)果。例如，可以使用第一局部空間特性來將圖案分類成粗略的類別，之后在每一類別中采用衍射標(biāo)識分析(其使用頻域信息)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，還可以使用相反的情形，即第一頻域信息用于粗略的類別，之后空間域分析用于精細(xì)調(diào)整分割方法。圖3A顯示傳統(tǒng)的全芯片雙重圖案化光刻模擬過程流程300，其中雙重圖案化分割算法不一定容納任何裝置/掩模優(yōu)化，與圖3B中討論的過程流程310相反。注意到，盡管在本說明書中討論的大多數(shù)例子中，目標(biāo)圖案布局僅分解成兩個子布局，但是本發(fā)明的范圍不受限于子布局的數(shù)量。因此，術(shù)語“雙重圖案化”也包括其中涉及多于兩個的子布局的多重圖案化的方法。此外，在過程流程顯示中，灰色塊表示方法/算法的應(yīng)用，空白的塊表示方法/算法的輸入/輸出。另外，術(shù)語“布局”和“子布局”可以表示來自更大的圖案布置的感興趣的特定圖案的布置，該更大的圖案布置包括所述感興趣的圖案。多個子布局可以以適合的布置組合用于重新構(gòu)造更大的子布局(諸如全芯片子布局)，所述更大的子布局是更大的設(shè)計布局(諸如全芯片設(shè)計布局)中的分割部中的一個。在流程300中，設(shè)計布局40通過應(yīng)用傳統(tǒng)的分割算法42分割成兩個子布局44和46?？p合/OPC算法48和50分別地獨立地應(yīng)用至子布局44和46中的每一個。OPC后的設(shè)計子布局52和54之后被產(chǎn)生作為設(shè)計前體，以制造實際的物理掩模板。圖3B顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中SMO以單向的方式集成到DP光刻術(shù)模擬過程流程310中，即DP分割算法和SMO以相繼的方式作為過程流程中的一部分。DP分割算法42不一定基于SMO過程動態(tài)地被修改。在方塊56和58中，替代傳統(tǒng)的縫合/OPC算法，縫合/SMO算法被應(yīng)用至子布局44和46。SMO后的設(shè)計子布局60和62之后被生成作為設(shè)計前體以制造實際的物理掩模板。子布局60和62還具有與它們相關(guān)的各自的優(yōu)化的源。盡管未在圖3B中具體地顯示，可以甚至在SMO調(diào)整之后對子布局進(jìn)行另外的0PC。如上文所述，源掩模優(yōu)化(SMO)是同時優(yōu)化源和掩模(即設(shè)計布局)的 過程，以對于給定的設(shè)計布局實現(xiàn)更好的分辨率和/或過程窗口(PW)，其依賴于所采用的光刻過程可以或可以不被分割成子布局。類似地，透鏡掩模優(yōu)化(LMO)是同時優(yōu)化透鏡和掩模(即設(shè)計布局)的過程。在此處，術(shù)語“透鏡”廣義地包括透射、成形來自照射源的光和將其引導(dǎo)至晶片的所有光學(xué)部件?！巴哥R”包括投影光學(xué)裝置部件。盡管在示例性的實施例中，主要為了說明目的討論SM0，本發(fā)明的范圍包括DP與SM0、LM0和甚至SMLO(組合的源掩模透鏡優(yōu)化)的集成。本發(fā)明的重要目的是在統(tǒng)一的過程流程中集成DP和SM0/LM0/SML0以模擬光刻設(shè)備的成像性能。智能圖案選擇增加SM0/LM0/SML0的過程的效率。DP分割算法提供智能圖案選擇，如在之后描述的。通常，SM0/LM0/SML0方法的目的是實現(xiàn)全芯片圖案覆蓋率，同時通過智能地從在優(yōu)化過程中使用的全組芯片選擇小組的臨界設(shè)計圖案來降低計算成本。SM0/LM0/SML0僅在這些選擇的圖案上執(zhí)行以獲得優(yōu)化的源和/或透鏡。優(yōu)化的源和/或透鏡之后用于針對于全芯片優(yōu)化掩模(例如利用OPC和LMC)，且所述結(jié)果被比較。如果結(jié)果與傳統(tǒng)的全芯片SM0/LM0/SML0相當(dāng)，那么所述過程終止，否則提供各種方法為了迭代或以其它方式收斂至成功的結(jié)果。本發(fā)明的實施例使用從較大的目標(biāo)圖案組中選擇的較小的代表性的目標(biāo)圖案組，其中代表性的目標(biāo)圖案組充分地代表了全設(shè)計布局中的至少全部臨界特征。于2010年10月28日申請的共同未決的Liu等人共同擁有的、題目為“Selection of OptimumPatterns in a Design Layout Based on Diffraction Signature Analysis，，的專利申請no. 12/914,954提供了基于衍射的圖案分組和優(yōu)化方法，其可以應(yīng)用至源和掩模配置兩者。該no. 12/914,954申請通過引用將其全部內(nèi)容并入本文中。較大的目標(biāo)圖案組可以包括掩模的整個設(shè)計布局或設(shè)計布局的很大部分。雖然本發(fā)明的實施例尤其適合于SM0/LM0/SML0，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解圖案選擇算法通用于任何情形，其中較大的設(shè)計布局需要由從該設(shè)計布局中智能地選擇的較小的目標(biāo)圖案組充分地代表。代表性的目標(biāo)圖案組可以包括被手動地挑選的用戶選擇的片段，和/或被自動地挑選的圖案選擇算法所選擇的片段。例如，通常是具有線/空間特征的已知最高(或幾乎最高)密度的片段的錨定器片段可以由用戶手動地選擇成總是代表性的組中的一部分。錨定器片段還可以包含已知的特別重要的特征。目標(biāo)圖案的代表性組可以用于優(yōu)化在光刻過程中使用的照射源。優(yōu)化照射源可以包括調(diào)節(jié)入射到掩模上的輻射束的偏振分布。目標(biāo)圖案的代表組還可以用于優(yōu)化在光刻過程中使用的投影光學(xué)裝置系統(tǒng)(如之前描述的，術(shù)語“透鏡”包括投影光學(xué)裝置系統(tǒng))。優(yōu)化投影光學(xué)裝置系統(tǒng)可以包括在輻射束穿過掩模之后操控光瞳面(或任何其他的已選擇的平面)中的輻射束的波前。設(shè)計布局和光學(xué)特性(即照射源和/或投影光學(xué)裝置特性)的共同優(yōu)化包含在本發(fā)明的范圍中。光刻過程將被優(yōu)化所針對的目標(biāo)設(shè)計布局(典型地包括成諸如OASISjDSII等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字格式的布局)可以包括存儲器、測試圖案、邏輯電路等。從該設(shè)計布局識別最初的更大的目標(biāo)圖案(片段)組。在本發(fā)明的特定實施例中，提取全組片段，其代表設(shè)計布局中的所有復(fù)雜的圖案(典型地大約50-1000個片段，盡管可以使用任何數(shù)量的片段)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，這些圖案或片段代表設(shè)計的小的部分(即電路、單元或圖案)和尤其是所述片段代表需要特別關(guān)注和/或驗證的小的部分?？梢曰谠O(shè)計布局中的已知臨界特征區(qū)域，由客戶先驗地提供最初的較大的片段組，該設(shè)計布局需要特別的圖像優(yōu)化。替代地，在本發(fā)明的另一實施例中，通過使用一些類 型的自動的(諸如機(jī)器視覺)或手動算法從整個設(shè)計布局提取最初的較大的片段組，該算法識別臨界特征區(qū)域。較大的圖案組可以例如包括不同的圖案類型(諸如柵極或邏輯圖案等)或可以例如包括具有特定取向的圖案。較大的圖案組可以例如還包括具有特定水平的復(fù)雜度的圖案或需要在光刻處理期間特別關(guān)注和/或驗證的圖案，例如符合設(shè)計規(guī)則的特定測試結(jié)構(gòu)，例如1D/2D貫穿節(jié)距(through pitch)、交錯的貫穿節(jié)距、通常使用的設(shè)計構(gòu)造或原型(例如肘、T形、H形)、例如存儲單元等重復(fù)使用的布局結(jié)構(gòu)(例如磚壁)、存儲器周邊結(jié)構(gòu)(例如存儲單元的鉤狀部)以及具有從前代產(chǎn)品獲知的成像問題的圖案等。較大的圖案組可以例如還包括具有預(yù)定的過程窗口性能的圖案，或例如包括對圖案的過程參數(shù)變化具有敏感度的圖案。圖案或片段的小的子組(例如15-50片段，盡管可以使用任何數(shù)量)被從最初的較大的片段組中選擇出。對圖案或片段的子組的選擇優(yōu)選地被執(zhí)行成使得所選擇的圖案的過程窗口盡可能緊密地匹配較大的臨界圖案組的過程窗口。還通過在組合的圖案選擇和隨后的SM0/LM0/SML0過程中總的周轉(zhuǎn)時間或運行時間的減少，來度量選擇的有效性。如在共同未決的申請no. 12/914,954中公開的，在本發(fā)明的一個示例性方面中，公開了從設(shè)計布局選擇目標(biāo)圖案的子組的基于衍射的方法，其中所述方法包括下述步驟由來自設(shè)計布局的最初的較大的目標(biāo)圖案組針對于多個目標(biāo)圖案中的每一個產(chǎn)生各自的衍射分布圖；從來自于最初的較大的目標(biāo)圖案組的多個目標(biāo)圖案的各種衍射分布圖識別出衍射標(biāo)識；將來自于最初的較大的目標(biāo)圖案組的多個目標(biāo)圖案分組成衍射標(biāo)識群；特定衍射標(biāo)識群中的目標(biāo)圖案具有相似的衍射標(biāo)識；和選擇所述目標(biāo)圖案的子組以覆蓋衍射標(biāo)識群的預(yù)定部分，使得目標(biāo)圖案的子組代表用于光刻過程的設(shè)計布局的至少一部分。多個目標(biāo)圖案的分組可以基于衍射標(biāo)識的相似性通過預(yù)定的規(guī)則來管理。預(yù)定的規(guī)則包括在不同的衍射標(biāo)識群之間存在的覆蓋關(guān)系。在特定的基于衍射的圖案選擇的例子中，公開了在設(shè)計布局中選擇代表性的目標(biāo)圖案組的方法，所述方法包括以下步驟為設(shè)計布局中的最初的較大的目標(biāo)圖案組中的每一個圖案產(chǎn)生各自的衍射分布圖；識別每一衍射分布圖中的峰；在每一衍射分布圖中儲存所識別的峰中的一個或更多的特性參數(shù)；分析所識別的峰的已儲存的特性參數(shù)，用于產(chǎn)生衍射標(biāo)識群的列表，每一衍射標(biāo)識群具有一個或更多的各自的基向量；根據(jù)最初的較大的目標(biāo)圖案組的各衍射分布圖來檢查不同的衍射標(biāo)識群之間存在的覆蓋關(guān)系，其中覆蓋關(guān)系通過預(yù)定規(guī)則管理；識別最終的目標(biāo)圖案的子組，所述最終的目標(biāo)圖案的子組的衍射標(biāo)識群充分地覆蓋來自所有衍射分布圖的所有可能的衍射標(biāo)識群；和選擇包含在代表性的目標(biāo)圖案組中的最終的目標(biāo)圖案的子組，使得最終的目標(biāo)圖案的子組代表用于光刻過程的設(shè)計布局的至少一部分。圖4顯示智能圖案選擇如何以傳統(tǒng)方式提供在全芯片SMO過程流程400中的一個例子。注意到，在此處，設(shè)計布局40未被分割成子布局，如圖3A-3B所示，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解在適當(dāng)?shù)厥褂帽旧暾埖慕虒?dǎo)時，傳統(tǒng)的過程流程400也可以被針對于多重圖案化光刻術(shù)進(jìn)行修改。在圖4中，方塊65表示如上文所述將圖案選擇方法應(yīng)用到設(shè)計布局40或較大的目標(biāo)圖案組上。結(jié)果，代表性的目標(biāo)圖案組70(其也被稱為“設(shè)計布局部分”)被識別。所述組70是SMO過程的基礎(chǔ)，在方塊72中示出。由于方塊72中的SMO方法，獲得了優(yōu)化的 源74?；趦?yōu)化的源74，執(zhí)行全芯片優(yōu)化(FMO)過程，如在方塊78中顯示的。獲得了最終的全芯片掩?；蛟O(shè)計布局80?？梢圆捎玫蚣芤源_保全芯片覆蓋率，和還為制造確保設(shè)計。在方塊76中的LMC過程采用被優(yōu)化的源信息和掩模信息作為輸入，并驗證熱點或暖點是否保持在設(shè)計布局40中。如果熱點/暖點67被識別，那么它們包含在代表性的圖案組中，和可選地，方塊65的方法/算法被再次運行以甚至更好地優(yōu)化源和設(shè)計布局。在圖3A、3B和4中上述的流程的問題之一是在DP分割算法和/或圖案選擇算法中缺少源知識(或關(guān)于光刻設(shè)備的其它光學(xué)特性的知識)。在此處，SMO僅為了非限制性的說明而討論。從經(jīng)驗可知，SMO過程基本上依賴于由DP分割過程形成的子布局。在DP分割步驟中，目標(biāo)圖案可以具有多種可行的分割選擇。如果對于不同的分割選擇需要不同的優(yōu)化源配置，那么整個SMO過程效率差。為了實現(xiàn)可接受的全局優(yōu)化方案，DP分割應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地選擇實現(xiàn)優(yōu)化的(或期望的)SMO結(jié)果的方案。另一缺點是對于每一分割子布局的縫合/0PC/SM0過程獨立于在圖3A、3B和4中顯示的實施例中的其它子布局。因此，沒有靈活性或幾乎沒有靈活性用于調(diào)整在DP分割步驟中確定的切割線的位置。因此，DP分割和SMO算法的較嚴(yán)格的集成可能對于改善模擬成像性能的靈活性是有利的，如圖5和6所示。圖5討論一個示例性實施例、集成的DP-SMO-圖案選擇過程。在步驟S502中，獲得了設(shè)計布局(或較大的片段組)。在步驟S504中，基于衍射標(biāo)識分析的算法(被稱為DP圖案選擇算法)用于選擇代表性的較小的片段組(或設(shè)計布局的部分)和同時將它們分割成兩個子布局。在步驟S506中，組合的DP-SMO算法同時優(yōu)化所分割的子布局和源。在步驟S508中，關(guān)于步驟S508中的被優(yōu)化的源執(zhí)行另外的0PC。這一步驟是可選的。在步驟S510中，輸出結(jié)果，即被優(yōu)化的源和用于設(shè)計布局的已選擇的優(yōu)選子布局被產(chǎn)生。其對于在設(shè)計階段中的過程窗口分析是有用的。圖6顯示其中通過漸進(jìn)方案集成DP分割算法642、DP圖案選擇算法665 (在圖5中的步驟S504)和DP-SMO算法657 (在圖5中的步驟S508)的一個示例性實施例。DP圖案選擇算法665采用設(shè)計布局(或較大的片段組)640，使用考慮SMO的算法來選擇臨界圖案的子組以及將它們分割成兩個子布局670和671。DP-SMO算法657同時優(yōu)化兩個子布局670和671和源，以輸出被優(yōu)化的源674。如果其在當(dāng)前的過程期間被優(yōu)化，那么DP分割算法642采用先驗可知的和/或由源674確定的規(guī)則。DP-OPC算法678 (等價于圖4中描述的FM0)通過應(yīng)用適合的OPC來優(yōu)化用于被優(yōu)化的源674的兩個全芯片子布局660和662?？蛇x的LMC算法676可以識別熱點/暖點667，其可以被反饋至DP分割算法642和DP圖案選擇算法665中的一者或兩者。在替代的實施例中，DP分割算法642可以不采用DP圖案選擇算法665，即在該替代的實施例中不使用方塊665、670、671和657。在這一實施例中，使用已知的初始源674，算法642將設(shè)計布局640分割成兩個子布局644和646,其可以用源674、隨后以用于FMO的可選的DP-OPC算法優(yōu)化?？蛇x的LMC步驟676還可以是該實施例的一部分。在下文我們討論本發(fā)明的各種特征的特定例子。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解不是所有 的特征都需要用于實施每一實施例，下文單獨討論的許多特征可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行組合。I.考慮SMO的DP圖案選擇從全設(shè)計布局識別出初始的大片段組。通常，假定最初的組包括期望的臨界圖案，其可以充分地代表整個設(shè)計布局。最初的大的片段組可以由客戶基于設(shè)計布局中的已知的臨界特征區(qū)域提供，該臨界特征區(qū)域需要特殊的圖像優(yōu)化。替代地，還可以從整個設(shè)計布局自動地提取最初的大的片段組。例如，根據(jù)DP分割規(guī)則可以將臨界特征區(qū)域用作臨界片段組。在圖7中顯示DP圖案選擇算法流程圖。在流程圖的步驟S702中，DP圖案選擇使用考慮衍射分布圖的算法以分割較大的片段組中的每一目標(biāo)圖案。其基于衍射分布圖如何與用于特定圖案的被優(yōu)化的源相關(guān)的知識。來自目標(biāo)圖案的衍射標(biāo)識群的數(shù)量越少，對于導(dǎo)致以其它圖案較易于優(yōu)化的被優(yōu)化的源的約束越少。對于每一目標(biāo)圖案，可能有多種可行的分割選擇。對于每一可行的分割選擇，生成了所分割的子布局的衍射分布圖。在一個實施例中，在兩個子布局中的衍射標(biāo)識群的數(shù)量用作成本函數(shù)，該成本函數(shù)表示SMO可能傾向于特定分割的程度。也可以預(yù)先定義其它類型的成本函數(shù)。在步驟S704中，所選擇的片段組被初始化為空的組，其隨著代表性的片段被識別和添加至所述組而逐漸變大。在開始下一步驟S704時，所有片段都已經(jīng)分割成兩個子布局。注意到，每一片段仍然具有兩種可行的配置。讓我們將片段Ci的兩個子布局表示為Mtli和Μ\。兩個子布局可以被交換。存在用于控制交換的配置變量每一子布局具有與其相關(guān)的衍射標(biāo)識群‘g’的列表，其中‘G’是衍射標(biāo)識群‘g’的集合。
Γηη·7/Π ΙΓ Γ'0 r1、I (i^io ■ Sn·· Sn ■·■■■}■· {Sm ■< Sn iSn·····}) ~ ^(Ci^) = (Gi5Gi)= JH。。。I、 _1
[( ^ ο 5 Sn 5 Si2 ■'■■■}■' {Sm -'Sn-' Si2 5 · · ·}) G _1在步驟S706中，迭代算法被用于確定每一片段的配置，以考察覆蓋關(guān)系。在每一迭代步驟中，具有最大的衍射標(biāo)識群覆蓋數(shù)的片段被選擇和添加至已選擇的片段組。對于具有它們的配置(Ci^i)和(Cj, rj)的兩個片段，衍射標(biāo)識群覆蓋數(shù)N(Ci，ri，Cj, rj)可以通過屬于且由Gf中的一個衍射標(biāo)識群所覆蓋的衍射標(biāo)識群的數(shù)量加上屬于Gj.且由G/中的一個衍射標(biāo)識群所覆蓋的衍射標(biāo)識群的數(shù)量來計算。
N((Ct JiUC^rj\Ω) =| W| + |g : g) GG),g) c^G,g) |此處，g 表示衍射標(biāo)識群g由中的一個衍射標(biāo)識群所覆蓋。且Ω是之前的迭代中的所有被覆蓋衍射標(biāo)識群的集合。之后，對于一個片段的衍射標(biāo)識群覆蓋數(shù)被定義為N(CnQ) = max ^ max N((C1, Y1), (Cj,。), Ω)
η )*ι rj
如果一個片段的配置已經(jīng)在之前的迭代中被確定，那么其配置在這一計算中被固定。在選擇了具有最大的衍射標(biāo)識群覆蓋數(shù)的一個片段之后，需要更新相關(guān)的狀態(tài)。這在步驟S708中顯示。根據(jù)上文的計算確定已選擇的片段的配置。已選擇的片段添加至已選擇的片段組中。此外，如果未被選擇的片段的配置通過已選擇的片段確定，則未被選擇的片段的配置被設(shè)定。由已選擇的片段覆蓋的所有衍射標(biāo)識群被添加到所覆蓋的群集合中。上文程序被迭代，直到片段的所有配置被確定且所有衍射標(biāo)識群被已選擇的片段所覆蓋。如果在步驟S710中確定所有衍射標(biāo)識群覆蓋在已選擇的片段組中，那么在步驟S712中輸出結(jié)果。否則，迭代計算繼續(xù)。在步驟S712中的輸出可以是具有它們的配置的已選擇的片段。2. DP-SMODP-SMO算法是在雙重圖案化過程流程中使用的兩個源配置和兩個掩模(子布局)配置的共同優(yōu)化框架。DP-SMO直接使用設(shè)計布局來定義成本函數(shù)。這一成本函數(shù)不依賴于之前的分割結(jié)果，使得它在被優(yōu)化的子布局中具有額外的靈活性。對于原始設(shè)計布局，沿著目標(biāo)圖案的理想輪廓設(shè)置一組預(yù)定的評估點。由使用者定義一組預(yù)先定義的過程條件，其可以包括例如劑量變化、離焦深度(DOF)、掩模偏置等。成本函數(shù)可以定義為用于多個評估點的高階評估邊緣定位誤差(EPE)對過程條件的加權(quán)和。還可以考慮制造約束。由于涉及的約束數(shù)量，SMO的優(yōu)化是相對復(fù)雜的。例如，兩個雙重圖案化分割選擇的非線性使得其非常難以實現(xiàn)DP-SMO的全局優(yōu)化。為了避免優(yōu)化器被捕獲于局部最小值，來自已知的基于規(guī)則的分割算法的兩個子布局被用于初始化。另外，數(shù)學(xué)漸進(jìn)方案用于SMO流程以幫助優(yōu)化收斂至全局優(yōu)化方案。3.用于被優(yōu)化的源的DP分割算法在給定被優(yōu)化的源的情況下，DP分割算法將較大的(例如全芯片)設(shè)計布局分割成兩個子布局。DP分割步驟確定了設(shè)計布局側(cè)中的顯著的拓?fù)渥兓Ｖ匾氖菍⒃O(shè)計布局分割成考慮給定源的兩個子布局、用于加速整個SMO過程。如在圖8中的例子中顯示的，對于給定的源810，規(guī)則產(chǎn)生器812生成一組分割規(guī)則814，其用在DP分割算法中。分割規(guī)則對從設(shè)計布局840產(chǎn)生的分割子布局860被對應(yīng)的源青睞的程度進(jìn)行編碼。如在圖8中顯示的，源選擇影響在DP分割框架的多個步驟S802-S808中的分割規(guī)則。在步驟S802中，臨界圖案是‘?dāng)嗔训?fractured) ’。在步驟S804中，生成列出臨界群的圖表(可以基于衍射標(biāo)識分析)。在步驟806中，全局臨界群圖表通過解決優(yōu)化問題來產(chǎn)生。在步驟S808中，非臨界部分也被分割和添加到不同的子布局。所有的這些步驟在下文被進(jìn)一步詳細(xì)說明。用于使臨界部分?jǐn)嗔训脑S多規(guī)則可以根據(jù)源估算。這些規(guī)則組包括但不限于最小節(jié)距尺寸、最小角至角尺寸、最小線至端尺寸、禁止的節(jié)距尺寸等。在給定該組規(guī)則的情況下，在設(shè)計布局中的所有多邊形被斷裂成臨界部分和非臨界部分。臨界部分由與其他臨界/非臨界多邊形具有臨界關(guān)系(與其沖突)的多邊形構(gòu)成。臨界多邊形和它們之間的沖突形成圖表。之后，在所述圖表的每一連接的部分中的多邊形被分組成臨界群。每一臨界群中的多邊形被分割成兩個子布局，使得在每一子布局中沒有沖突。對于臨界群中的每一子布局，在臨近的多邊形之間測量一組幾何特征，諸如節(jié)距、角至角距離等。之后，基于每一源的這些幾何特征來計算成本。所計算的成本是在每一源下面的掩模的成像品質(zhì)的估算。因此，對于每一臨界群，成本表示兩個子布局和兩個源配置之間的相互關(guān)系，加權(quán)的邊緣被添加至臨界群圖表中，從臨界群至參考節(jié)點。
迭代方法用于基于已經(jīng)被分配給特定的子布局的多邊形將孤立的非臨界多邊形分割。從所有‘著色的’多邊形，即已經(jīng)被識別為臨界的和已經(jīng)被分配給子布局的多邊形，識別出臨近的“未著色的”多邊形。在著色的多邊形和未著色的多邊形之間測量一組特征，計算了成本。該成本是對圖像品質(zhì)的估算，即估算如果未著色的多邊形包含在著色的多邊形的同一子布局中，將如何影響圖像。具有最大的成本的一對著色的和未著色的多邊形被選擇?；蛘哒f，其意味著如果我們在著色的多邊形的同一子布局中分配未著色的多邊形，那么它具有最差的成像品質(zhì)。為了避免這種情況，未著色的多邊形被分配給不同的子布局。遵循這些步驟，可以建立考慮源的分割算法，其可以針對于被優(yōu)化的源來實現(xiàn)優(yōu)化的圖像品質(zhì)。4. DP-OPC在所述源被優(yōu)化且全芯片設(shè)計布局被分割成兩個子布局之后，可以使用更快的形式的DP-OPC在全芯片尺度上同時優(yōu)化兩個子布局。這是實現(xiàn)更加改善的成像性能的可選的步驟。DP-OPC使用與在DP-SMO中相似的成本函數(shù)，其直接由設(shè)計布局導(dǎo)出。成本函數(shù)可以被定義為對于各種可行的過程條件和與制造相關(guān)的過程約束(如果存在)的多個評估點的高階的估算邊緣定位誤差(EPE)的加權(quán)總和。通常，在DP-OPC步驟中的成本函數(shù)比在DP-SMO中使用的成本函數(shù)更簡單，且通常不需要漸進(jìn)的方案。另外，典型地，對于DP-OPC需要較少的迭代步驟用于收斂。5.增加反饋的熱點/暖點至DP分割和DP圖案選擇如之前討論的和在圖4和6中顯示的，可選的LMC步驟可以被包括作為在DP-OPC(或DP-FM0)步驟之后的過程流程的一部分。執(zhí)行LMC程序以驗證在所需要的過程窗口中是否有熱點/暖點。如果檢測到熱點/暖點，那么在目標(biāo)中的對應(yīng)的邊緣被識別，其導(dǎo)致DP-OPC步驟中的熱點/暖點。如果兩個邊緣在同一的掩模中彼此太靠近，那么它們需要被分割成不同的掩模。因此，沿著邊緣生成兩個臨界多邊形，在它們之間標(biāo)示高優(yōu)先級的力沖突。然后，再次執(zhí)行DP分割，導(dǎo)致熱點/暖點的兩個邊緣被迫使分割成兩個不同的子布局。對于不能通過DP分割步驟解決的熱點/暖點，它們需要在DP圖案選擇中被反饋。對于每一熱點/暖點，在熱點/暖點周圍的一片設(shè)計布局被切割為片段。這些新的片/片段被添加到最初的大的片段組中。之后，再次執(zhí)行DP圖案選擇以獲取新的源。用新的片/片段優(yōu)化新的源，所述新的片/片段可以實現(xiàn)更好的成像品質(zhì)和可以消除熱點/暖點。如果使用新的源未解決熱點/暖點，那么在每一熱點/暖點周圍的設(shè)計可以被改變以滿足對DP過程的限制。
C.用于實施本發(fā)明的實施例的計算機(jī)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)圖9是顯示計算機(jī)系統(tǒng)100的示例性方塊圖，該計算機(jī)系統(tǒng)100可以輔助實施和/或執(zhí)行此處公開的圖案選擇方法。計算機(jī)系統(tǒng)100包括總線102或其它用于信息通信的通信機(jī)制；和與總線102耦接的用于處理信息的一個或更多的處理器104(和105)。計算機(jī)系統(tǒng)100還包括主存儲器106 (諸如隨機(jī)存取存儲器(RAM)或其它動態(tài)存儲裝置)，所述主存儲器106耦接至總線102用于儲存被處理器104執(zhí)行的信息和指令。主存儲器106還可以用于在由處理器104執(zhí)行的指令的執(zhí)行期間儲存臨時變量或其它中間信息。計算機(jī)系統(tǒng)100還包括被耦接至總線102的只讀存儲器(ROM) 108或其它靜態(tài)存儲裝置，其用于存儲用于處理器104的靜態(tài)信息和指令。存儲裝置110 (諸如磁盤或光盤)設(shè)置和耦接至總線102，用于存儲信息和指令。計算機(jī)系統(tǒng)100可以經(jīng)由總線102耦接至顯示器112(諸如陰極射線管(CRT)或平板或觸摸面板顯示器)，用于給計算機(jī)使用者顯示信息。輸入裝置114(包括字母數(shù)字鍵和其它鍵)耦接至總線102，用于將信息和命令選擇與處理器104通信。另一類型的使用者輸入裝置是光標(biāo)控制器116(諸如鼠標(biāo)、軌跡球、或光標(biāo)方向鍵)，用于將方向信息和命令選擇與處理器104通信和用于控制顯示器112上的光標(biāo)移動。這一輸入裝置典型地在兩個軸線(第一軸線(例如X)和第二軸線(例如y))上具有兩個自由度，這允許所述裝置指定平面中的位置。觸摸面板(屏)顯示器也可以用作輸入裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，模擬過程的部分可以通過計算機(jī)系統(tǒng)100響應(yīng)于用于執(zhí)行包含在主儲存器106中的一個或更多的指令的一個或更多的序列的處理器104而被執(zhí)行。這樣的指令可以被從另一計算機(jī)可讀介質(zhì)(諸如存儲裝置110)讀取到主儲存器106中。包含在主存儲器106中的指令的序列的執(zhí)行使得處理器104執(zhí)行此處描述的過程步驟。在多個處理布置中的一個或更多的處理器也可以被用于執(zhí)行包含在主存儲器106中的指令的序列。在可替代的實施例中，硬接線電路可以用于替代軟件指令或與軟件指令組合，以實施本發(fā)明。因此，本發(fā)明的實施例不限于任何特定的硬件電路和軟件的組合。如此處使用的術(shù)語“計算機(jī)可讀介質(zhì)”表示參與為了執(zhí)行而提供指令至處理器104的任何介質(zhì)。這樣的介質(zhì)可以采用許多形式，包括但不限于非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括例如光盤或磁盤，諸如存儲裝置110。易失性介質(zhì)包括動態(tài)存儲器，諸如主存儲器106。傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅導(dǎo)線和光纖，包含包括總線102的導(dǎo)線。傳輸介質(zhì)還可以采用聲波或光波的形式，諸如在射頻(RF)和紅外(IR)數(shù)據(jù)通信期間產(chǎn)生的這些聲波或光波。計算機(jī)可讀介質(zhì)的通常形式包括例如軟盤、軟碟(flexible disk)、硬盤、磁帶、任何其它磁介質(zhì)、CD-ROM、DVD、任何其它光學(xué)介質(zhì)、穿孔卡、紙帶、任何具有孔圖案的其它物理介質(zhì)、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其它儲存器芯片或卡帶、如下文描述的載波或計算機(jī)可以讀取的任何其它介質(zhì)。各種形式的計算機(jī)可讀介質(zhì)可以涉及將一個或更多的指令的一個或更多的序列傳送至處理器104，用于執(zhí)行。例如，指令可以最初誕生于遠(yuǎn)程計算機(jī)的磁盤上。遠(yuǎn)程計算機(jī)可以加載指令到其動態(tài)存儲器中且使用調(diào)制解調(diào)器在電話線上發(fā)送所述指令。在計算機(jī)系統(tǒng)100本地的調(diào)制解調(diào)器可以接收電話線上的數(shù)據(jù)，和使用紅外發(fā)送器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成紅外信號。耦接至總線102的紅外探測器可以接收在紅外信號中攜帶的數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)置于總線102上?？偩€102將數(shù)據(jù)傳送至主存儲器106，處理器104從主存儲器106獲取和執(zhí)行指令。由主存儲器106接收的指令可以可選擇地在處理器104的執(zhí)行之前或之后被存儲在存儲裝置110上。計算機(jī)系統(tǒng)100還優(yōu)選地包括耦接至總線102的通信接口 118。通信接口 118提供耦接至網(wǎng)絡(luò)鏈路120的雙向數(shù)據(jù)通信，該網(wǎng)絡(luò)鏈路120連接至本地網(wǎng)絡(luò)122。例如，通信 接口 118可以是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)卡或調(diào)制解調(diào)器，用于提供數(shù)據(jù)通信連接至對應(yīng)類型的電話線。作為另一例子，通信接口 118可以是局域網(wǎng)(LAN)卡，以提供數(shù)據(jù)通信連接至兼容的LAN。無線鏈路也可以被實現(xiàn)。在任何這樣的實施方式中，通信接口 118發(fā)送和接收電信號、電磁信號或光信號，其攜帶表示各種類型的信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。典型地，網(wǎng)絡(luò)鏈路120通過一個或更多的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)通信提供至其它數(shù)據(jù)裝置。例如，網(wǎng)絡(luò)鏈路120可以提供通過本地網(wǎng)絡(luò)122至主機(jī)124的連接或至由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商(ISP) 126操作的數(shù)據(jù)裝備的連接。ISP126又通過全球分組數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)在被通常稱為“互聯(lián)網(wǎng)”)128提供數(shù)據(jù)服務(wù)。本地網(wǎng)絡(luò)122和互聯(lián)網(wǎng)128都使用攜帶數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的電、電磁或光信號。通過各種網(wǎng)絡(luò)的信號和網(wǎng)絡(luò)鏈路120上和通過通信接口 118的信號將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送至計算機(jī)系統(tǒng)100和從計算機(jī)系統(tǒng)100傳送回，其是運送信息的載波的示例性形式。計算機(jī)系統(tǒng)100可以通過網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)鏈路120和通信接口 118發(fā)送信息和接收數(shù)據(jù)，包括程序代碼。在互聯(lián)網(wǎng)的例子中，服務(wù)器130可以通過互聯(lián)網(wǎng)128、ISP126、本地網(wǎng)絡(luò)122和通信接口 118為應(yīng)用程序發(fā)送請求碼。根據(jù)本發(fā)明，例如，一個這樣的被下載的應(yīng)用程序提供用于實施例的測試圖案選擇。接收碼可以在它被接收時被處理器104執(zhí)行和/或存儲在存儲裝置110或其它的非易失性儲存器中用于之后執(zhí)行。如此，計算機(jī)系統(tǒng)100可以獲得成載波形式的應(yīng)用代碼。D.光刻工具的例子圖10示意性地顯示示例性的光刻投影設(shè)備，其性能可以利用計算光刻模型進(jìn)行模擬和/或優(yōu)化，該計算光刻模型可以使用本發(fā)明的測試圖案選擇過程進(jìn)行校準(zhǔn)。所述設(shè)備包括福射系統(tǒng)Ex、IL,用于供給投影福射束B。在這一特定的情形中，福射系統(tǒng)還包括福射源SO ；第一載物臺(掩模臺)MT,設(shè)置有用于保持掩模MA (例如掩模板)的掩模保持器并連接至第一定位裝置PM，所述第一定位裝置PM用于相對于投影系統(tǒng)PS精確地定位掩模；第二載物臺(襯底臺)WT，設(shè)置有用于保持襯底W(例如涂覆抗蝕劑的硅晶片)的襯底保持器和連接至第二定位裝置PW，所述第二定位裝置PW用于相對于投影系統(tǒng)PS精確地定位襯底；投影系統(tǒng)(“透鏡”)PS(例如折射式、反射式或折射反射式的光學(xué)系統(tǒng))，用于將掩模MA的受輻射部分成像到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一個或更多的管芯)上。如此處所描述的，所述設(shè)備是透射式(即具有透射式掩模)。然而，通常它還可以是反射式的，例如(具有反射式掩模)?？商娲兀鲈O(shè)備可以采用另一類型的圖案形成裝置來作為掩模的替代品使用；例子包括可編程反射鏡陣列或LCD矩陣。源SO(例如汞燈或準(zhǔn)分子激光器)產(chǎn)生輻射束。例如，這一輻射束被直接地饋送到照射系統(tǒng)(照射器)IL中，或在穿過調(diào)節(jié)裝置(諸如擴(kuò)束器或束傳遞系統(tǒng)BD)之后饋送到照射系統(tǒng)IL中。照射器IL可以包括調(diào)整裝置AD，所述調(diào)整裝置AD用于設(shè)定在束中的強(qiáng)度分布的外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)。另外，它通常包括各種其它部件，諸如積分器IN和聚光器CO。這樣，照射到掩模MA上的束B在其橫截面中具有期望的均勻性和強(qiáng)度分布。
關(guān)于圖10應(yīng)當(dāng)注意的是，源SO可以位于光刻投影設(shè)備的殼體內(nèi)(當(dāng)源SO是例如汞燈時經(jīng)常是這樣的情形)，但是它還可以遠(yuǎn)離光刻投影設(shè)備，其產(chǎn)生的輻射束被引導(dǎo)到所述設(shè)備中(例如在適合的定向反射鏡的幫助下)；所述后一種情況通常是當(dāng)源SO是準(zhǔn)分子激光器(例如是基于KrF，ArF或F2激光的準(zhǔn)分子激光器)的情形。本發(fā)明包括這些情況中的至少兩個。輻射束B隨后被保持在掩模臺MT上的掩模MA所攔截。已經(jīng)穿過掩模MA之后，所述輻射束B穿過透鏡PS，透鏡PS將束B聚焦到襯底W的目標(biāo)部分C上。在第二定位裝置(和干涉儀測量裝置IF)的輔助下，襯底臺WT可以精確地移動，例如以便在束B的路徑上定位不同的目標(biāo)部分C。類似地，例如在從掩模庫機(jī)械獲取掩模MA之后或在掃描期間，第一定位裝置可以用于相對于束B的路徑定位掩模MA。通常，在長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)(未在圖10中明確地示出)的幫助下，實現(xiàn)載物臺MT、WT的移動。然而，在晶片步進(jìn)機(jī)的情形中(與步進(jìn)掃描工具相反)，掩模臺MT可以僅僅連接至短行程致動器或可以是固定的。圖案形成裝置MA和襯底W可以根據(jù)需要使用圖案形成裝置中的對準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和晶片上的對準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2進(jìn)行對準(zhǔn)。所示出的工具可以在兩種不同的模式中使用在步進(jìn)模式中，掩模臺MT保持為基本靜止，且一次(即單個“閃光”)將整個掩模圖像投影到目標(biāo)部分C上。襯底臺WT之后在X和/或y方向上被移動，使得可以通過束B來輻射不同的目標(biāo)部分C。在掃描模式中，除了給定的目標(biāo)部分C不在單個“閃光”中曝光之外，實質(zhì)上應(yīng)用了相同的方式。替代地，掩模臺MT可以沿給定方向(所謂“掃描方向”，例如y方向)以速度V移動，使得投影束PB在掩模圖像上掃描；同時，襯底臺WT沿同一或相反的反向以速度V = Mv同時地移動，其中M是透鏡PL的放大率(典型地M= 1/4或1/5)。這樣，可以曝光相對大的目標(biāo)部分C，而不對分辨率進(jìn)行折衷。此處公開的構(gòu)思可以模擬或在數(shù)學(xué)上對用于使亞波長特征成像的任何一般性成像系統(tǒng)進(jìn)行建模，且可以隨著能夠產(chǎn)生尺寸不斷變小的波長的成像技術(shù)的出現(xiàn)是特別有用的。已經(jīng)使用的現(xiàn)有的技術(shù)包括DUV (深紫外線)光刻術(shù)，其能夠用ArF激光器產(chǎn)生193nm波長，甚至可以用氟激光器產(chǎn)生157nm的波長。此外，EUV光刻術(shù)能夠通過使用同步加速器或通過用高能電子撞擊材料(固體或等離子體)來產(chǎn)生在20-5nm范圍內(nèi)的波長，用于產(chǎn)生在這一范圍內(nèi)的光子。因為大多數(shù)材料在這一范圍內(nèi)是吸收性的，所以通過具有鑰和硅的多個疊層的反射鏡來產(chǎn)生照射。所述多個疊層的反射鏡具有40層的鑰和硅對，其中每一層的厚度是1/4波長?？梢杂肵射線光刻術(shù)來產(chǎn)生甚至更小的波長。典型地，同步加速器用于產(chǎn)生X射線波長。因為大多數(shù)材料在X射線波長處是吸收性的，所以吸收材料的薄片限定了特征將在何處印刷(正抗蝕劑)或不印刷(負(fù)抗蝕劑)。雖然此處公開的構(gòu)思可以用于在諸如硅晶片等襯底上成像，但是應(yīng)當(dāng)理解，所公開的構(gòu)思可以與任何類型的光刻成像系統(tǒng)一起使用，例如用于在除了硅晶片之外的襯底上成像的那些光刻成像系統(tǒng)。 雖然參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解，可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍作出形式和細(xì)節(jié)上的改變和修改。所附的權(quán)利要求包括這樣的改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種將經(jīng)由光刻過程被成像到襯底上的圖案分割成多個子圖案的方法，其中所述方法包括分割步驟，所述分割步驟配置成考慮在所述子圖案中的至少一個和用于光刻過程的光刻設(shè)備的光學(xué)設(shè)定之間的共同優(yōu)化的要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述分割步驟包括基于規(guī)則的分割、基于算法的分割、或基于規(guī)則的分割和基于算法的分割的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述分割步驟和共同優(yōu)化被依次、并行地、交替地或迭代地進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述考慮共同優(yōu)化的分割步驟采用衍射標(biāo)識分析，以從所述圖案能夠被分割成的、一組可行的子圖案中選擇所述多個子圖案，使得獲得所述被期望的成像結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述考慮共同優(yōu)化的分割步驟采用在空間域中聚集的兩維圖案，以從所述圖案能夠被分割成的、一組可行的子圖案中選擇所述多個子圖案，使得獲得所述被期望的成像結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述考慮共同優(yōu)化的分割步驟采用所述圖案的頻率信息和局部空間信息中的一者或兩者，用于從所述圖案能夠被分割成的、一組可行的子圖案中選擇所述多個子圖案，使得獲得所述被期望的成像結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述子圖案被依次成像到所述襯底上，同時被組合在所述襯底的單個層上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述被期望的成像結(jié)果與用于所述已選擇的多個子圖案的預(yù)定的過程窗口相關(guān)聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述光刻設(shè)備的光學(xué)設(shè)定包括下述中的一個或更多個照射源的設(shè)定和特性；投影光學(xué)裝置系統(tǒng)的設(shè)定和特性；和照射源和投影光學(xué)裝置系統(tǒng)的組合的設(shè)定和特性。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中圖案選擇方法用于從相對較大的組選擇包括所述圖案的設(shè)計布局的部分的代表性的較小的組，其中所述代表性的較小的組足以覆蓋所述相對較大的組的特性圖案特征，使得加速所述共同優(yōu)化過程。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中已知的光學(xué)設(shè)定用于產(chǎn)生用于分割所述圖案的規(guī)則，使得所述多個子圖案中的每一個包括配置成處于所述光刻設(shè)備的分辨率極限內(nèi)的特征。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中光學(xué)鄰近效應(yīng)校正(OPC)被執(zhí)行以在光學(xué)設(shè)定由于所述共同優(yōu)化而被固定之后進(jìn)一步優(yōu)化所述子圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中在驗證過程期間識別熱點和暖點，所述驗證過程遵循共同優(yōu)化的至少一個迭代循環(huán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所識別的熱點和暖點被反饋到在所述分割步驟中使用的圖案分割算法中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所識別的熱點和暖點被反饋到圖案選擇算法中，所述圖案選擇算法從相對較大的組選擇包括所述圖案的設(shè)計布局的部分的代表性的較小的組，其中所述代表性的較小的組足以覆蓋所述相對較大的組的特性圖案特征，使得所述隨后的共同優(yōu)化過程被加快。
全文摘要
本發(fā)明涉及光刻設(shè)備和掩模優(yōu)化過程與多重圖案化過程的集成。本發(fā)明涉及光刻設(shè)備和過程，尤其涉及用于印刷超過光刻設(shè)備的分辨率極限的目標(biāo)圖案的多重圖案化光刻術(shù)。公開了一種將經(jīng)由光刻過程被成像到襯底上的圖案分割成多個子圖案的方法，其中所述方法包括分割步驟，所述分割步驟配置成考慮在所述子圖案中的至少一個和用于光刻過程的光刻設(shè)備的光學(xué)設(shè)定之間的共同優(yōu)化的要求。器件特性優(yōu)化技術(shù)包括基于衍射標(biāo)識分析的智能圖案選擇，可以被集成到多重圖案化過程流程中。
文檔編號G03F7/20GK102841509SQ20121009298
公開日2012年12月26日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月4日
發(fā)明者陳洛祁, 葉軍, 陳洪 申請人:Asml荷蘭有限公司