本文中的描述總體上涉及確定用于優(yōu)化在光刻制造和圖案化過程中所使用的源和掩模的光瞳。更特別地，本公開包括用于確定包括考慮衍射效應(yīng)的光瞳的設(shè)備、方法和計(jì)算機(jī)程序。

背景技術(shù)：

1、光刻投影設(shè)備可以用于例如集成電路（ic）的制造中。在這樣的情況下，圖案形成裝置（例如，掩模）可以包括或提供對(duì)應(yīng)于ic的單層的圖案（“設(shè)計(jì)布局”），并且可以通過諸如經(jīng)由圖案形成裝置上的圖案而輻照已涂覆有輻射敏感材料（“抗蝕劑”）層的襯底（例如，硅晶片）上的目標(biāo)部分（例如，包括一個(gè)或更多個(gè)管芯）的方法將這種圖案轉(zhuǎn)印至所述目標(biāo)部分上。通常，單個(gè)襯底包括多個(gè)相鄰目標(biāo)部分，圖案由光刻投影設(shè)備連續(xù)地轉(zhuǎn)印至所述多個(gè)相鄰目標(biāo)部分，一次一個(gè)目標(biāo)部分。在這種類型的光刻投影設(shè)備中，整個(gè)圖案形成裝置上的圖案在一次操作中轉(zhuǎn)印至一個(gè)目標(biāo)部分上；這樣的設(shè)備也可以稱作步進(jìn)器。在替代設(shè)備中，步進(jìn)掃描設(shè)備可以使得投影束在給定參考方向（“掃描”方向）上遍及圖案形成裝置進(jìn)行掃描同時(shí)平行或反向平行于這種參考方向同步地移動(dòng)襯底。將圖案形成裝置上的圖案的不同部分逐步地轉(zhuǎn)印至一個(gè)目標(biāo)部分。因?yàn)橥ǔ?，光刻投影設(shè)備將具有減小比m（例如，4），所以襯底的移動(dòng)速度f將是1/m時(shí)間，這時(shí)投影束掃描圖案形成裝置。關(guān)于光刻設(shè)備的更多信息可以在例如以引用的方式并入本文中的us?6,046,792中找到。

2、在將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)印至襯底之前，襯底可以經(jīng)歷各種工序，諸如上底漆、涂覆抗蝕劑和軟焙烤。在曝光之后，襯底可以經(jīng)受其它工序（“曝光后工序”），諸如曝光后焙烤（peb）、顯影、硬焙烤和對(duì)所轉(zhuǎn)印的圖案的測(cè)量/檢查。這種工序陣列用作制造器件（例如，ic）的單層的基礎(chǔ)。襯底可以接著經(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)械研磨等，所述過程都旨在精整器件的單層。如果在器件中需要若干層，則針對(duì)每個(gè)層來重復(fù)整個(gè)工序或其變體。最終，在襯底上的每個(gè)目標(biāo)部分中將存在器件。接著通過諸如切割或鋸切之類的技術(shù)來使這些器件彼此分離，由此可以將單獨(dú)的器件被安裝在載體上、連接至接腳，等。

3、因此，制造器件（諸如半導(dǎo)體器件）通常涉及使用一定數(shù)目個(gè)制作過程來處理襯底（例如，半導(dǎo)體晶片）以形成器件的各種特征和多個(gè)層。通常使用例如沉積、光刻、蝕刻、化學(xué)機(jī)械研磨和離子注入來制造和處理這些層和特征?？梢栽谝r底上的多個(gè)管芯上制作多個(gè)器件，并且接著將所述器件分離成單獨(dú)的器件?？梢詫⑦@種器件制造過程視為圖案化過程。圖案化過程涉及使用光刻設(shè)備中的圖案形成裝置進(jìn)行圖案化步驟（諸如光學(xué)和/或納米壓印光刻術(shù)）以將圖案形成裝置上的圖案轉(zhuǎn)印至襯底，并且圖案化過程通常但可選地涉及一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)圖案處理步驟，諸如通過顯影設(shè)備進(jìn)行抗蝕劑顯影、使用焙烤工具來焙烤襯底、使用蝕刻設(shè)備來使用圖案進(jìn)行蝕刻等。

4、如提及的，光刻是在諸如ic的器件的制造時(shí)的中心步驟，其中，形成在襯底上的圖案限定器件的功能元件，諸如微處理器、存儲(chǔ)器芯片等。類似光刻技術(shù)也用于形成平板顯示器、微機(jī)電系統(tǒng)（mems）和其它裝置。

5、隨著半導(dǎo)體制造過程繼續(xù)進(jìn)步，幾十年來，功能元件的尺寸已不斷地減小，而每器件的諸如晶體管之類的功能元件的量已在穩(wěn)定地增加，這遵循稱作“莫耳定律”的趨勢(shì)。在當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)下，使用光刻投影設(shè)備來制造器件的層，所述光刻投影設(shè)備使用來自深紫外照射源的照射將設(shè)計(jì)布局投影至襯底上，從而產(chǎn)生尺寸遠(yuǎn)低于100?nm（即，小于來自照射源（例如，193?nm照射源）的輻射的波長的一半）的單獨(dú)的功能元件。

6、供印制尺寸小于光刻投影設(shè)備的經(jīng)典分辨率限制的特征的這種過程根據(jù)分辨率公式cd?=?k1×λ/na可以被稱為低k1光刻，其中，λ為所采用的輻射的波長（例如，248?nm或193?nm），na是光刻投影設(shè)備中的投影光學(xué)器件的數(shù)值孔徑，cd是“臨界尺寸”（通常是所印制的最小特征大?。⑶襨1是經(jīng)驗(yàn)分辨率因子。通常，k1越小，則在襯底上再現(xiàn)類似于由設(shè)計(jì)者規(guī)劃的形狀和尺寸以便實(shí)現(xiàn)特定電功能性和性能的圖案變得越困難。為了克服這些困難，將復(fù)雜的微調(diào)步驟應(yīng)用在光刻投影設(shè)備、設(shè)計(jì)布局或圖案形成裝置。這些步驟包括例如但不限于na和光學(xué)相干設(shè)置的優(yōu)化、定制照射方案、相移圖案形成裝置的使用、設(shè)計(jì)布局中的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正（opc，有時(shí)也稱作“光學(xué)和過程校正”），或通常定義為“分辨率增強(qiáng)技術(shù)”（ret）的其它方法。如本文中所使用的術(shù)語“投影光學(xué)器件”應(yīng)廣義地解釋為涵蓋各種類型的光學(xué)系統(tǒng)，包括例如折射型光學(xué)器件、反射型光學(xué)器件、孔和反射折射型光學(xué)器件。術(shù)語“投影光學(xué)器件”也可以包括根據(jù)這些設(shè)計(jì)類型中的任一設(shè)計(jì)類型來操作的元件，以用于共同地或單個(gè)地引導(dǎo)、成形或控制投影輻射束。術(shù)語“投影光學(xué)器件”可以包括光刻投影設(shè)備中的任何光學(xué)元件，而不管光學(xué)元件定位在光刻投影設(shè)備的光學(xué)路徑上的何處。投影光學(xué)器件可以包括用于在來自源的輻射穿過圖案形成裝置之前成形、調(diào)整和/或投影所述輻射的光學(xué)元件，和/或用于在輻射穿過圖案形成裝置之后成形、調(diào)整和/或投影所述輻射的光學(xué)元件。投影光學(xué)器件通常不包括源和圖案形成裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、披露了用于確定用于優(yōu)化在光刻制造和圖案化過程中所使用的源和/或掩模的光瞳的方法、設(shè)備和軟件。在一個(gè)方面中，一種確定用于光刻過程的源的方法包括：確定具有中心遮蔽區(qū)（co）的第一光瞳；基于目標(biāo)設(shè)計(jì)和掩模模型確定衍射階（do）；基于所述do和所述第一光瞳確定第一衍射圖案（dp），所述第一dp包括衍射光的重疊區(qū)；基于所述do和所述第一光瞳確定第二dp；以及基于所述第一dp和所述第二dp確定初始光瞳，所述初始光瞳包括所述重疊區(qū)中的至少一些重疊區(qū)。

2、在一些變型中，所述方法可以包括執(zhí)行利用初始光瞳初始化的源掩模優(yōu)化（smo）。所述初始光瞳可以不包括所述co中的任何衍射光。可以在由smo產(chǎn)生的任何光瞳不包括co的約束條件下執(zhí)行smo。

3、在其它變型中，可以針對(duì)具有小于或等于9的主射線角（crao）的同構(gòu)系統(tǒng)確定具有至少0.45的數(shù)值孔徑的光刻系統(tǒng)的所述第一光瞳?？梢葬槍?duì)變形（4×8）光刻系統(tǒng)確定具有至少0.5的數(shù)值孔徑的光刻系統(tǒng)的所述第一光瞳。

4、在其它變型中，中心遮蔽區(qū)可以是圓形、卵形或矩形。所述掩模模型可以是厚掩模模型。

5、在一些變型中，所述do可以包括在距零階do峰值位置最接近的do峰值位置處的一階衍射光。所述do可以包括在正交于所述零階do峰值位置的do峰值位置處的最接近的一階衍射光。所述方法可以包括基于do陣列的局部峰值確定do峰值位置，其中，基于所述do峰值位置來確定所述do。所述do的振幅可以基于對(duì)應(yīng)的局部do區(qū)域中的所有振幅的總和。在其它變型中，所述初始光瞳可以被包含在介于-na與+na之間的標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)。

6、在其它變型中，所述方法可以包括使所述do離散化且利用具有離散振幅的所述第一光瞳來產(chǎn)生具有離散化振幅的所述第二dp。所述第一光瞳和所述do的離散振幅可以各自設(shè)置為1。所述第一dp可以指示經(jīng)重疊的衍射束的數(shù)目?？梢曰谒龅谝籨p的所述重疊區(qū)中的重疊程度來確定所述初始光瞳。

7、在其它變型中，所述方法也可以包括：基于超過閾值的所述重疊程度來產(chǎn)生歸一化dp，其中，超過所述重疊程度的所述程度的所述閾值的所述重疊區(qū)被設(shè)置為具有為1的值，并且所述歸一化dp中的所有其它區(qū)被設(shè)置為具有為0的值；和將所述歸一化dp乘以所述第二dp以產(chǎn)生所述初始光瞳。

8、在一些變型中，可以基于所述第一dp的重疊區(qū)中的最高重疊程度來確定所述初始光瞳。所述方法可以包括確定所述do的do振幅，其中，在所述第一dp的總和振幅超過衍射圖案重疊的閾值的情況下填充所述初始光瞳。

9、在其它變型中，所述方法可以包括：確定所述初始光瞳的重疊區(qū)；在僅包括重疊最多的區(qū)達(dá)到或超過光瞳填充比閾值時(shí)產(chǎn)生所述初始光瞳以僅包括所述重疊最多的區(qū)；以及在所述初始光瞳并未達(dá)到或未超過所述光瞳填充比閾值時(shí)將后續(xù)重疊最多的區(qū)迭代地添加至所述初始光瞳。

10、在一些實(shí)施例中，可以存在一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有記錄于其上的指令用于確定用于優(yōu)化在光刻制造和圖案化過程中所使用的源和/或掩模的光瞳，所述指令在由具有至少一個(gè)可編程處理器的計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)引起包括以上方法實(shí)施例中的操作中的任一個(gè)的操作。

11、在一些實(shí)施例中，可以存在一種用于確定用于優(yōu)化光刻制造和圖案化過程中所使用的源和/或掩模的光瞳的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有記錄于其上的指令，所述指令在由具有至少一個(gè)可編程處理器的計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)引起包括以上方法實(shí)施例中的操作中的任一個(gè)的操作。