用于实现基于模型的扫描器调整方法技术

本发明专利技术公开了一种用于实现基于模型的扫描器调整方法，所述方法采用参考光刻系统对第一光刻系统进行调整，所述参考光刻系统和第一光刻系统中的每个都具有用于控制成像性能的可调整参数。所述方法包括以下步骤：定义测试图案和成像模型；采用参考光刻系统对测试图案进行成像并测量成像结果；采用第一光刻系统对测试图案进行成像并测量成像结果；采用对应于参考光刻系统的成像结果对成像模型进行校准，其中经过校准的成像模型具有第一组参数值；采用对应于第一光刻系统的成像结果对经过校准的成像模型进行调整，其中经过调整的被校准的模型具有第二组参数值；以及基于第一组参数值和第二组参数值之差调整第一光刻系统的参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种用于实现基于模型的扫描器调整和优化的方法和程序产品， 所述方法和程序产品能够进行多光刻系统的性能优化。
技术介绍
可以将光刻设备用在例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，掩模可能包含 对应于IC的单层的电路图案，且该图案可以被成像到衬底(硅晶片)上的目标部分(例如， 包括一部分管芯、一个或多个管芯)上，所述衬底具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层。通常， 单独的晶片将包含经由投影系统被一次一个地连续曝光的相邻目标部分的整个网络。在一 种类型的光刻投影设备中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标 部分；这种设备通常被称为晶片步进机。在可选的设备中，通常称为步进扫描设备，通过投 影辐射束沿给定方向(“扫描”方向)逐渐地扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平 行的方向扫描所述衬底台来辐射每一个目标部分。由于通常所述投影系统将具有放大率 M(通常< 1)，所以衬底台的扫描速度V将是放大率M乘以掩模台的扫描速度。关于在此所 描述的光刻装置的更多的信息可以例如从US6，046，792所收集，该专利的内容以引用的方 式并入本文中。在采用光刻投影设备的制造过程中，掩模图案被成像到至少部分被辐射敏感材料 (抗蚀剂)层所覆盖的衬底。在该成像步骤之前，所述衬底可能经历了多个工序，例如涂底 漆、涂覆抗蚀剂和软烘烤。在曝光后，所述衬底可能经历其它工序，例如曝光后烘烤(PEB)、 显影、硬烘烤和被成像的特征的测量/检验。该组工序被用作对器件(例如IC)的单层进 行图案化的基础。这种图案化的层之后可能经历多种工艺，例如蚀刻、离子注入(掺杂)、金 属化、氧化、化学机械抛光等，所有这些工艺都试图制成单层。如果需要多个层，则这个工艺 或其变体将不得不针对每个新层进行重复。最后，器件阵列将存在于衬底(晶片)上。然 后，这些器件通过例如划片或锯割等技术被相互分离，从此，独立的器件可以被安装到载体 上，所述载体连接到管脚上等。为了简化起见，投影系统此后可以被称为“透镜”；然而，该术语应当被广义地解释 为包括各种类型的投影系统，例如，包括折射式光学系统、反射式光学系统和反射折射式光 学系统。辐射系统还可能包括根据这些设计类型中的任何一种而操作的部件，以引导、成形 或控制投影辐射束，且在下文中这种部件也被统称或单独称为“透镜”。进而，光刻设备可能 是具有两个或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多台”器件 中，附加的台可以被并行地使用，或者可以在一个或更多个台用于曝光的同时，在一个或更 多个其它台上执行预备步骤。双台光刻设备例如在US5，969，441中被描述，该专利的内容 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对应于将被集成到硅晶片上的电路部件的几何图案。用 于形成这种掩模的图案采用CAD(计算机辅助设计)程序生成，该过程经常被称为EDA(电 子设计自动化)。大多数CAD程序遵循一组预定的设计规则，以便形成功能化掩模。这些 规则通过处理和设计的限制条件而被设定。例如，设计规则限定了在电路器件(例如栅极、 电容等)或互联线之间的间隔的公差，以便确保所述电路器件或线以不希望的方式相互作 用。设计规则的限制通常被称为“临界尺寸”(CD)。电路的临界尺寸可以被定义为线或孔 的最小宽度或者在两条线或两个孔之间的最小间隔。于是，CD确定所设计的电路的总体尺 寸和密度。当然，在集成电路制造中的目标之一是忠实地将原始的电路设计复制到晶片上 (通过掩模)。另一个目标是能够利用相同的“工艺”通过不同的光刻系统(例如扫描器)对给 定图案成像，而不必花费大量的时间和资源来确定每种光刻系统的必需的设定，以实现最 优的/可接受的成像性能。众所周知，设计者/工程师花费大量的时间和金钱来确定光刻 系统(例如扫描器)的最佳设定，所述设定包括在最初建立与特定的扫描器一起工作的给 定过程时的数值孔径(NA)、ο in、σ。ut等，以使得所形成的图像满足设计需要。确实地，这经 常是尝试和错误的过程，其中所述扫描器设定被选择，所需的图案被成像，然后被测量，以 确定是否所形成的图像在特定的公差范围内。如果不在特定的公差范围内，所述扫描器的 设定被调整，且所述图案被再次成像并被测量。该过程一直重复到所形成的图像的公差在 特定的公差内为止。然而，因为对于每个扫描器，即使具有相同的模型类型，在对图案进行成像时也表 现出不同的光学邻近效应(OPE)，所以由于不同的0ΡΕ，被成像到衬底上的实际图案对于不 同的扫描器是不同的。例如，与给定的扫描器相关联的不同的OPE可以通过间距引起CD的 显著变化。同样，在用于对给定图案进行成像的名义设定下，简单地采用新的扫描器是不可 行的，这是因为所形成的图像可能与所期望的目标有很大的不同。于是，如果需要利用不同 的扫描器印刷给定的图案，则工程师必须优化或调整新的扫描器，以使得所形成的图像满 足设计需要。当前，这通常由尝试和错误的过程完成，如上所述，这些尝试和错误的过程都 是费时且成本昂贵的。同样地，需要一种用于对给定图案进行成像的过程进行优化的方法，所述方法允 许该过程用于不同的光刻系统，且不需要进行尝试和错误的过程来优化所述过程以及对于 每个独立的扫描器的扫描器设定。换句话说，需要一种用于相对于给定的目标掩模对多个 扫描器的成像性能进行优化的方法，所述给定的目标掩模不需要尝试和错误的优化过程。
技术实现思路
相应地，本专利技术涉及一种调整光刻系统的方法，所述方法能够允许不同的光刻系 统采用已知的过程对于给定的目标图案成像，所述已知过程不需要进行尝试和错误的过 程，以对于每个独立的光刻系统优化所述过程和光刻系统的设定。更具体地，本专利技术涉及一种基于模型的调整方法，所述方法用于采用参考光刻系 统调整第一光刻系统，每个参考光刻系统具有用于控制成像性能的可调整参数。所述方法 包括以下步骤定义测试图案和成像模型；采用参考光刻系统对测试图案进行成像并测量 成像结果；采用第一光刻系统对所述测试图案进行成像并测量成像结果；采用对应于参考光刻系统的该成像结果对成像模型进行校准，其中经过校准的成像模型具有第一组参数 值；采用对应于所述第一光刻系统的成像结果对经过校准的成像模型进行调整，其中经过 调整的被校准的模型具有第二组参数值；以及基于所述第一组参数值和所述第二组参数值 之差调整所述第一光刻系统的参数。本专利技术还涉及一种用于采用成像模型调整光刻系统的方法，其中，光刻系统和成 像模型中的每个具有用于控制成像性能的可调整参数。所述方法包括以下步骤定义测试 图案；采用光刻系统对所述测试图案进行成像并对成像结果进行测量，其中所述光刻系统 具有第一组参数值；采用对应于该光刻系统的成像结果对成像模型进行调整，所述经过调 整的成像模型具有第二组参数值；基于所述第一组参数值和所述第二组参数值之差对该光 刻系统的第一组参数进行调整。在另一个实施例中，本专利技术涉及一种用于采用目标图案调整光刻系统的方法，其 中该光刻系统具有用于控制成像性能的可调整参数。所述方法包括以下步骤定义测试图 案和成像模型；采用该第一光刻系统对测试图案进行成像并测量成像结果，采用该成像模 型对该目标图案的成像进行模拟并确定模拟得到的成像结果，所述成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于采用成像模型调整光刻系统的方法，所述光刻系统和所述成像模型中的每个都具有用于控制成像性能的可调整参数，所述方法包括以下步骤：采用所述光刻系统对测试图案进行成像，并对成像结果进行测量，第一组参数值与所述测试图案相关联；采用所述成像结果对所述成像模型进行调整，所述经过调整的成像模型具有第二组参数值；基于所述第一组参数值和所述第二组参数值之间的差对所述光刻系统的所述可调整参数进行调整。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶均，曹宇，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL